人行桥问题及解决方案分析

问题63：桥梁未考虑影响范围内的构筑物及管网空间关系，导致施工时结构冲突严重。

【原因分析】①人行天桥建设边界条件复杂，如设计阶段不充分考虑周边环境、地上、地下构筑物及管线的影响，将带来非常严重的问题。②前期设计阶段如踏勘不到位、资料收集不全，影响范围的重要构筑物及管网情况在图纸中没有表达或表达不清，直到在施工阶段才发现各种冲突，此时若盲目施工，将带来不可预见的严重后果。

【处理措施】设计时应注意以下6个方面：

①做好前期踏勘工作，充分了解现场情况，并尽量收集周边情况资料。

②要求建设单位提供地上、地下构筑物及管线的勘测资料。

③杜绝在没有充分了解桥位周边情况和缺乏关键勘测资料的情况下开展设计。

④天桥设计时，基础应尽量避开地下管线，其间距必须满足有关管线安全距离的规定；当基础无法避开地下管线时，可采用迁移管线或骑跨管线的方法。

⑤设计文件中应标明与重要构筑物（如桥梁、轨道、隧道、管廊、高压塔等）的空间关系并反映管线情况。

⑥设计文件中应要求施工单位调查核实地上、地下构筑物及各种管线及位置，并与管线、设施的主管部门现场核对，做好相应的迁改或保护方案。

问题64：未采取有效措施控制人行桥自振频率，导致行走舒适度较差。

【原因分析】违反《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ 69—95）第2.5.4条关于天桥要避免共振，减小行人不安全感的规定。

①城市人行桥结构轻柔，行人极易引起结构振动乃至人桥共振现象，导致行人产生不舒适、不安全感，严重时可能引发结构安全性事故。但规范对这一问题的规定不完善，对天桥人致振动带来的舒适性问题认识不清和忽视，导致这一问题比较突出。

②人致振动分析与振动控制是人行桥设计的难点和重点，目前国内没有专门的规范可指导设计，只是规定：“为避免共振，减少行人不安全感，天桥上部结构竖向自振频率不应小于3 Hz”。一般采用提高结构刚度的方式避免人致振动，但该方式过于简单，也不够合理，在面对大跨轻柔结构设计时，更是束手无策。

③根据大量统计结果，行人连续脚步竖向荷载的一阶和二阶谐波频率基本处于1.25～4.6 Hz，侧向荷载的一阶谐波频率基本处于0.5～1.2Hz。基频处于上述范围内的天桥结构会产生共振，从而造成行人行走的不舒适。

【处理措施】人行桥设计时，应重视以下3个方面：

①应重视人致振动问题及舒适度的验算。验算应符合下列要求：

a.天桥结构竖向固有频率大于3 Hz，侧向固有频率大于1.2 Hz，可不进行人致振动舒适度验算。

b.天桥结构竖向固有频率小于3 Hz，侧向固有频率小于1.2 Hz，应进行人致振动舒适度验算。对于竖向舒适度，应分别验算频率处于1.25～3 Hz的竖向模态；对于侧向舒适度，应分别验算频率处于0.5～1.2 Hz的侧向模态。

②通过提高结构刚度和提高结构阻尼等措施来改善天桥结构的舒适性。其中，提高结构刚度的措施包括：增大结构截面、增加结构构件、改善约束体系、减少主梁质量、采用轻质高强材料等。提高结构阻尼的措施包括：增设阻尼器、采用具有减振功能的桥梁支座等。

③大跨轻柔的人行桥采用增设阻尼器（如TMD）的措施更为经济合理。

问题65：人行桥宽和梯道宽度设置不匹配，导致人流难以疏散或设计过于浪费。

【原因分析】违反《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ 69—95）第2.2条于天桥通道净宽的规定。

【处理措施】常规天桥的各部分净宽应符合下列5项规定：

①天桥的桥面净宽，应根据设计年限内高峰小时行人交通量及设计通行能力计算。

②天桥桥面净宽不宜小于3.0 m。

③天桥每端梯道或坡道的净宽之和应大于桥面的净宽1.2倍以上；当有自动扶梯时，此系数可调整为1.0；梯（坡）道的最小净宽为1.8 m。

④为兼顾自行车推行通过，一条行人推行车带宽按1.0 m计，天桥的净宽应适当增加，坡道的最小净宽为2.0 m。

⑤当自行车推行坡道设置在梯道两侧时，单侧宽度不宜小于0.4 m；设置在梯道中间时，宽度不宜小于0.5 m。

问题66：天桥附属结构（如雨棚、装饰结构、玻璃栏杆等）对风、雪荷载敏感结构物的验算缺失或不完善。

【原因分析】违反《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ 69—95）第3.1.2条关于天桥设计荷载的规定。

①设计对不同使用环境下和不同天桥结构形式的验算重视不够，计算时考虑的作用种类不全面，计算偏于不安全。

②天桥设计越来越具有多样性，很多天桥设计了雨棚、大面积装饰结构、不透风栏杆（如玻璃栏杆）和广告牌等对风、雪荷载敏感的结构物。同时，天桥结构轻小，如这部分可变作用的计算缺失或错误将导致不可预计的严重后果。目前已有报道多座天桥被大风摧毁，或是因积雪导致结构破坏，如图18.45和图18.46所示。

图18.45　某风雨廊桥被大风摧毁

图18.46　某附加广告牌过多的天桥坍塌

【处理措施】天桥设计验算时，应注意以下4点：

①天桥验算时应首先明确是否有对风、雪荷载敏感的结构物，如雨棚、大面积装饰结构、不透风栏杆（如玻璃栏杆）和广告牌等；然后全面考虑天桥可能出现的可变作用，并确定好荷载值。

②作用于天桥上的风荷载可能来自各个方向，而以横桥轴方向最为危险，故通常需要进行横桥向风荷载计算。上部构造，除桁架式上部构造应计算纵向风荷载外，一般不计纵向风荷载。桥墩应计算纵向风荷载。风对于桥面的向上掀起力，也应予以考虑。风荷载的计算应按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）和《公路桥梁抗风设计规范》（JTG／T 3360-01—2018）执行。

③在积雪地区的天桥应计入雪荷载，雪荷载可按《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）的规定进行计算。

④天桥验算时既要考虑对风、雪荷载敏感结构物自身强度和连接强度的验算，还要考虑其荷载传递给主体结构物的影响。

问题67：坡道设置不合理，坡度、铺装、排水设计等未考虑行人安全和舒适性问题。

【原因分析】违反《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ 69—95）第3.2.6条关于梯道踏步，第3.4节关于梯（坡）道、平台，以及第3.9.10条关于桥下行人、行车安全的规定。

①人行桥是最贴近人使用的桥梁构筑物，具有一定的建筑属性，其设计应充分考虑使用者的安全性和舒适性，做到人性化设计。

②人行桥桥面铺装形式多样，且往往不受重视，如果选择了不合理的铺装材料，不仅会经常出现各种病害（图18.47），结构耐久性不能保证，还会出现行人使用不安全、不舒适等一系列问题。例如某天桥因坡道设置不合理，且铺装采用了光面瓷砖（图18.48），使用时其安全性和舒适性极低，因此很少使用，后期该天桥被拆除。(www.xing528.com)

图18.47　常见的铺装病害

图18.48　某坡道及铺装设计不合理的天桥

③梯道接地位置设置不合理，导致梯道接地面处的平地空间狭小，使用不便。

【处理措施】为满足行人安全和舒适性，应注意以下5点：

①天桥的梯道或坡道布置应符合下列要求：

a.梯道坡度不应大于1∶2，手推自行车及童车的坡道坡度不宜大于1∶4。

b.无障碍坡道的坡度不应大于1∶12。

c.直梯平台，其深度不应小于1.5 m；考虑自行车推行时，不应小于2 m。改向平台深度不应小于桥梯宽度，自行车转向平台宜设不小于1.5 m的转弯半径。两平台间梯段踏步不宜超过16级，不应超过20级。

d.坡道的高度每升高不大于1.5 m时，应设深度不小于2 m的中间平台；改向平台深度不得小于坡道宽度；每条坡道的顶部和底部均应设置深度不小于1.5 m的平台。

②梯道、坡道接地位置的设置，应方便行人上、下桥；在狭窄场地情况下，梯道接地面处的平地空间不应小于规范对平台的尺寸要求。梯道台、坡道台与地面衔接要顺畅，达到使用舒适、效果美观的目的。

③天桥桥面或梯道面必须有平整、粗糙、耐磨的防滑措施。桥面铺装应做到：平整、防滑、易于排水、便于养护。

④为保证桥面排水顺畅，主桥桥面最小纵坡不宜小于0.5%，并设置桥面竖曲线；横坡可采用双向坡或单向坡，最小横坡值不宜小于0.5%。桥面及梯（坡）道宜设置排水边沟、排水孔和落水管，踏步面不宜小于0.5%的横坡。

⑤天桥桥面及梯（坡）道两侧应设置10 cm高的地袱或挡檐构造物，以防止桥面杂物滚落危及行人及行车安全。该构造设计可与栏杆底座或梁侧造型相结合。

问题68：钢结构设计未考虑加工空间，导致施工困难。

【原因分析】天桥一般跨度小、结构尺寸小，钢箱结构设计时如不充分考虑加工空间，将导致焊接等加工无法实施。一般常见情况为梁高较小的钢箱梁，因其空间狭小，工人无法进入箱梁内进行加工。

【处理措施】钢结构设计时应注意以下3点：

①对于封闭箱梁的设计，其梁高一般不宜小于0.8 m，以保证工人可进入操作。

②设计可考虑采用开敞式结构，以保证焊接的可实施性。

③设计应站在加工者的角度去做各种细部设计，在无法判读是否可操作的情况下，可多咨询钢结构加工厂。

问题69：栏杆高度、栅条的形式和间距设计未考虑使用者的情况和具体功能要求进行选取，导致存在安全隐患或功能缺失。

【原因分析】违反《城市桥梁设计规范》（CJJ 11—2011）第9.5.1条关于人行道栏杆和《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ 69—95）第3.4.5条关于栏杆扶手的规定。

【处理措施】栏杆设计时，应注意以下5点：

①天桥栏杆的高度、栅条形式要根据使用者情况和具体功能要求确定。

②一般天桥栏杆高度不应小于1.10 m，如有其他功能要求时（如通行非机动车），可适当加高。

③栏杆构件间的最大净间距不得大于0.14 m，且不宜采用横线条栏杆。如景观需要采用横线条栏杆，应考虑防止攀爬的措施，一般对栏杆面做内倾设计。

④有残疾人通行时，应在0.65 m高度处另设扶手；在儿童通行较多处，应在0.80 m高度处另设扶手；扶手起点水平段宜安装盲文铭牌。

⑤梯宽大于6 m或冬季有积雪的地方，梯（坡）面有滑跌危险时，梯、坡道中间宜增设栏杆扶手。

问题70：未考虑人行天桥桥下净空的预留和限高标志的设计，超限车辆在桥下通行时可能撞击天桥，存在安全隐患。

【原因分析】违反《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ 69—95）第2.3.1条关于天桥桥下净高和第2.6.1条关于天桥限高标志的规定。

【处理措施】桥下净空设计及限高标志设计应满足以下两点：

（1）天桥桥下净高规定

①天桥桥下为机动车道时，最小净高应符合表18.7的要求。对通行无轨电车、有轨电车、双层客车等其他特种车辆的车道，天桥桥下最小净高应满足车辆通行的要求。

表18.7　天桥跨越不同类型道路的净高限值表

②跨越铁路和轨道交通线的天桥，其桥下净高应符合现行国家标准《标准轨距铁路建筑限界》（GB 146.2—1983）和行业标准《地铁限界标准》（CJJ 96—2018）的规定。

③天桥桥下为非机动车道时，最小净高为3.5 m，如有从道路两侧的建筑物内驶出的小客车需经桥下非机动车道通行时，其最小净高为4.0 m。

④天桥、梯道或坡道下面为人行道时，最小净高为2.5 m。

（2）天桥桥下限高的交通标志的要求

①限高标志应放置在驾驶人员和行人最容易看到，并能准确判读的醒目位置。

②限高标志的限高高度，应根据桥下净高、当地通行的车辆种类和交叉情况等因素而定。天桥桥下限高标志数应比设计净高小0.5 m。

③限高标志可直接安装在天桥桥孔正中央或前进方向的右侧，标志牌所用的材料及构造由交通管理部门统一规定。