贝雷梁人行天桥在地铁交通疏解工程中的应用
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摘要：城市地铁施工期间道路封堵会对车站周边交通产生较大影响，修建人行天桥解决人行过街需求是常用的交通疏解方式。本文以南昌地铁某交通疏解人行天桥为例，对贝雷梁人行天桥结构进行分析，并对贝雷梁人行天桥结构设计关键点进行了总结，得出的一些可用的结论，可供相关设计、施工人员参考。
关键词：贝雷梁人行天桥地铁
中图分类号：U448.11文献标识码： A 文章编号：
前言
中国城市快速发展，城市人口快速增长，各大中城市普遍出现严重的交通拥堵，由于地铁能较大程度减轻地面交通压力，在全国各地都在大规模的建设。目前，全国有14个城市拥有54条轨道交通线路，线路全长1688公里，其中还有15个城市正在建设轨道交通，20个城市正在规划。根据轨道交通中长期发展规划，十二五期间，全国将建设2500公里的轨道交通线路，十三五期间将建设3000公里。
地铁车站和区间的施工时会对周边道路进行围挡，人群过街往往需绕行很远，必要的时候就需要修建人行天桥已满足行人过街需求。由于地铁建成之后，行人可以通过车站站厅层过街，修建的人行天桥可以被拆除掉，因此该人行天桥大都为临时结构，其使用寿命取决于地铁施工工期，一般为3～5年左右。
贝雷梁是装配式钢桁架结构，将预制的贝雷架标准件通过销接连接，其施工方便快捷，贝雷桁架构件本身受力合理，后期拆除方便且能回收再利用[1]，这些都能很好的满足地铁交通疏解临时工程的需求。
工程简介
南昌地铁1号线某地下车站位于城市主干道正下方，车站采用半开挖方法施工，车站施工时既有地下通道会被破坏，地面道路会进行围挡施工。考虑到周边有多所学校，满足行人过街功能以及保证道路行车安全修建此临时人行天桥，待地铁车站装修完工后拆除该，天桥预期使用年限4年。
主桥采用单层双排加强型贝雷梁结构，为减少施工时对地面交通的影响，主桥采用一跨跨越主干道，在两侧道路分隔带立墩柱。主桥桥跨布置为1.5+30+4.5m三跨连续梁。考虑到桥下净空以及减少梯道爬坡高度，贝雷梁采用下承式结构，桥下净空按5m设计。桥面净宽4m，主桥两侧接钢结构楼梯上下桥，主桥和梯道均采用钢管柱支撑，基础均采用钢筋混凝土扩大基础。桥型布置图如下所示：
图1 主桥桥型布置图
计算过程及结果
主桥采用Midas Civil 2010进行结构分析。结合手算查阅《装配式公路钢桥使用手册》以及《装配式公路钢桥多用途使用手册》进行校核。计算模型如下所示：
图2 计算简化模型图示
计算荷载主要包括自重、二期（桥面系、栏杆等）、人群活载、风荷载、雪荷载等。由于是简支结构，支座不均匀沉降以及温度不会产生内力，所以不予考虑。人群活载取4kpa（转化为等效节点荷载），二期需将荷载转化为质量已考虑其对自振频率的影响。
由于临时结构不考虑地震等偶然荷载作用，对于汽车撞击力在桥墩检算时单独进行计算，因此按承载能力极限状态设计，荷载组合主要是基本组合，分别针对永久作用的设计值效应和可变作用的设计值效应相组合。
其中结构重要性系数取1.0，钢结构自重分项系数取1.2，活载分项系数取1.4，风力分项系数取1.1。
计算结果如下：基本组合下，构件最大拉应力109MPa，最大压应力102Mpa，均小于16Mn钢材料强度设计值310Mpa，满足要求。对应跨中最大弯矩My= 3804 kN•m 小于容许值6750 kN•m，满足要求。对应主梁最大剪力Fs==608.6 kN小于容许剪力为981 kN ，满足要求。人群活载下的主梁挠度3.63cm,为 L/826，满足规范限值L/800要求。竖向自振频率3.53Hz，大于3Hz，满足规范要求。
计算结果显示结构是合理的，荷载作用下结构是安全的。
结论
南昌地铁交通疏解临时天桥工程建设用总工期40天，造价100万左右，贝雷梁后期拆除后可回收再利用，天桥整体经济合理。广州、南昌等地实践也证明，贝雷梁人行天桥结构适合于地铁交通疏解工程。针对设计和施工的经验总结此类工程要点如下：
贝雷梁人行天桥结构跨度总长需为3的模数，否则需特殊加工非标准件会增加成本；
人行天桥宜做成下承式再满足桥下净空要求的同时减少桥面抬升高度；
销孔的误差会积累增加结构的安装挠度，简支梁无法做预拱度，大跨度不宜做成简支结构[2]；
计算可直接查手册手算，一般情况下（桥宽3～5m左右），跨度小于21m为弯矩控制，大于21m为剪力控制；
贝雷架之间需加强横向联系，以确保共同受力和横向稳定性；
计算时需重点核算竖向自振频率，对跨度超过30m可能会控制设计[3]。
基础可根据现场情况采用扩大基础，钢管桩基础，挖孔桩基础等，临时结构优先采用扩大基础。
临时结构不建议增设雨棚和照明系统，天桥外侧立高杆路灯照明。
参考文献
[1] 喻忠权。装配式公路钢桥使用手册[M]。交通部交通战备办公室。1998.6
[2] 黄绍金，刘陌生。装配式公路钢桥多用途使用手册[M]。人民交通出版社。2001.6
[3] 城市人行天桥与人行地道技术规范[S]。CJJ 69-95。96.1