胡世強,何大學
(中國市政工程設計研究總院,四川成都 610081)
城市人行天橋是為緩解城市交通擁堵,實現交通組成的人車分離,解決行人過街問題的市政公共建筑。由于其公共建筑的屬性,在規劃、設計以及施工的各個層面都必須進行大量的認真細致的工作。一座成功的人行天橋設計,除了必須首先滿足《城市人行天橋與人行地道技術規范》(CJJ69-95)及其他相關規范的規定外,還應該滿足以下條件:結合人行天橋現場情況滿足使用功能的需要;結合項目所在位置規劃、環境、景觀的需求進行造型設計,使人行天橋與周圍景觀相協調并富有個性;結構設計因地制宜,符合現場情況;施工方便、工期較短;造價經濟、適中。
本來滿足規范規定不應該成為問題提出來,但就目前的情況看,這個問題確實存在著。以下是常見的幾個方面:
(1)人行天橋主梁梁端接一個梯道,但梯道凈寬小于橋面凈寬,或主梁一端的兩個梯道凈寬之和不滿足大于橋面凈寬的1.2倍的規定,平面尺寸不匹配。這個問題在規劃和設計中常被忽視。就其原因,一是決策者不熟悉規范,而熟悉規范的設計者則未向決策者講明清楚,盲目服從。
(2)人行天橋在確定橋面寬度時,有意、無意地回避人流量的調查與預測工作,片面追求低造價而使得橋面過窄,以致建成后在人流高峰期過于擁擠,不利于行人安全。在設計實踐中,這個問題受決策者的影響最大,往往一座人行天橋的橋面寬度,決策者為降低造價先就定好了,不允許設計人員調整。
(3)設計人員在結構計算時忽視橋梁自振頻率的計算與分析。須知當自振頻率過低時,結構容易產生共振,使行人不舒服,產生不安全感。這個問題多在鋼結構人行天橋中出現。
(4)人行天橋欄桿設計時采用橫線條欄桿,或雖采用豎線條欄桿欄但構件之間的凈距超過14 cm,兒童使用時不安全。
(5)設計中未照顧殘疾人士的需要,殘疾人士過街仍然困難。
滿足行人過街的需要是人行天橋的基本使用功能。由于設計中下的功夫不同,已建人行天橋滿足使用功能的程度卻存在著差別。滿足較好的,人們樂意使用,能夠真正達到修建人行天橋的目的。較差的情況往往存在以下一個或多個問題:
(1)未進行人流交通的主要流向調查與分析,與人行天橋所跨越道路的具體情況結合不好,在人流的主要方向繞行距離過長,主要人流不能方便地上下人行天橋。
(2)未在進行人流交通量調查與分析的基礎上進行橋面寬度的需求計算,橋面及梯道寬度不符合所在地段人流量的實際情況,以致在高峰期產生人群擁堵現象。
(3)梯道中設有自行車推車道時,是將推車道設在兩側還是中間?規范中沒有規定。已建天橋中,有不少是將其設在兩側的。筆者認為設在兩側不合理,因為推車時是不會用到欄桿的,而在上下梯道時真正需要欄桿的是老弱病殘人群,由于推車道的阻礙,站在梯步上是扶不到欄桿的,而站在推車道上扶欄桿則由于腳下是坡面的關系就太危險。故建議將推車道設置在梯道中間為好。
(4)位于異型交叉口的人行天橋,由于方向較多又沒有設置必要的指示標志,以致產生人們上找不到方向而犯暈的現象。
(5)位于交叉口的多跨人行天橋,在墩柱位置布置時,沒有注意進行路面道路的汽車行車軌跡線的設計,使得交叉口視線不通或行車不順暢,存在交通安全隱患。
人行天橋大多位于城市的主要人流出入地帶,已是城市的重要組成部分。行人均是置身與結構物附近,與天橋近距離接觸的時間較多,橋梁的美觀與否直接影響到街景,因此其景觀設計非常重要,只片面地考慮功能需求而忽視景觀需要是不可取的。隨著社會、經濟的不斷發展,人行天橋不僅要滿足行人使用上的要求,而且應該同時成為一座空間的具有時代意義的藝術作品,并自然形成群眾觀賞和休息的設施。
構成景觀設計的要素,包括地形條件、在景觀中所占位置、立面處理、視點、建筑限界、寬度、升降方式、主梁及飾面板、欄桿、橋面鋪裝及橋面設施、橋墩、照明、綠化、排水設施、色彩、振動與美觀等。橋梁的美是由這些形、色要素和建筑材料的質感等綜合組成的。
人行天橋形式的選用,主要取決于環境。應根據原有地形地貌、道路狀況、周邊建筑結構及使用等情況,妥善處理,以設計出比較完善美觀的作品。
一座成功的人行天橋設計應該使其融入周圍環境并富有個性。值得注意的有以下幾點:
(1)交叉口處的人行天橋的橋型布置應結合場地環境情況,橋面主梁該集中的集中,該分散的分散,一般的形狀有“X”字形、“Y”字形、“O”字形、“口”字形等多種形式,具體是采用哪種形式不可一概而論,應進行比較分析。
(2)橋梁線形的平面、立面布置該直的就直,該彎的就彎,順勢而行。
(3)橋梁結構形式應與景觀需求及橋梁的線形、跨度等適應。目前成都市新建的數十座鋼結構人行天橋,不管建在那里,斷面、橋墩等幾乎一樣,標準化生產,但很沒有特色,對景觀來說不可取。
(4)人行天橋應設置頂棚,避免行人受惡劣天氣之苦,吸引人們上、下人行天橋。香港的人行天橋上全部設置了頂棚,非常人性化,使用率相當高。
(5)位于商業區的人行天橋,有條件時使主梁橋端與臨街二樓商業連接,既增加了所連樓面的商機,又方便了行人。
(6)為了方便和吸引行人使用,有條件的地方裝設電動扶梯,免除行人爬梯之累。或設置升降機,方便殘疾人士使用。
(7)有條件時,設置以天橋為主的人行系統,將沿街甚至不同街道的天橋、人行道、商場、車站、學校等串聯起來,徹底解決區域行人的安全、交通問題,同時對緩解地面交通擁堵提供良好的條件。如香港紅磡火車站處的人行系統,將火車站、香港理工大學、地鐵站、半島住宅小區等重要節點全部串起來,行人非常安全、快捷,同時為橋下地面交通組織提供了良好的空間條件。
人行天橋的基礎設計一般來說是容易忽視的環節,設計人員在設計時往往只考慮到地面場地條件及地下地質情況,但在舊城區地下管線密集、遷改困難的情況下,忽視地下管線的影響是絕對行不通的。有時由于地下管線不能遷改或遷改費用太高,將直接影響到設計方案的成立與否,也會影響到項目的投資額,給業主和設計單位的工作帶來被動。
對管線密集處的橋墩基礎,設計前必須調查清楚管線情況,并據此確定采用何種基礎型式。可供采用的基礎型式有明挖基礎、鉆孔樁基礎、打入樁基礎等,在為了跨越已建大直徑管線時亦可采用板凳式樁基礎,將管線直接包在承臺下。荷載不大時推薦采用對交通和環境影響最小的明挖或打入樁基礎。鉆孔樁基礎由于施工要設置泥漿池,對交通和環境影響較大,并且在經濟上鉆孔樁較貴。
對于在舊城區修建的人行天橋,由于道路交通量通常較大,故在施工時不容許占用過多的橋下路面,也不容許施工時間太長。那么結構設計時就必須考慮方便、快捷的施工方式。一般采用預制預應力混凝土箱梁或鋼結構箱梁。由于鋼結構箱梁有重量輕、造型多、施工時間最短的優勢,目前的人行天橋設計大量采用了鋼結構箱梁。
在滿足人行天橋功能要求的前提下,造價經濟與景觀要求是一對矛盾。如何處理好這一矛盾是擺在決策者、設計者面前的一個選項。在城市鬧市區、風景區、景觀大道、體育館、車站、碼頭等人流較多的地方的人行天橋,應該同時以功能和景觀為主,不留遺憾;對不在以上地區的人行天橋,則以功能為主,適當考慮景觀,做到經濟適用。
隨著社會經濟的發展和人民生活水平的不斷提高,人們對人行天橋的功能和景觀要求也越來越高,同時新技術、新材料的不斷發展為建設更多、更好的人行天橋提供了可行的基礎條件。其發展方向為:
(1)更加重視景觀設計,讓人行天橋成為城市的一處處美景。
(2)大量配置電梯、自動扶梯上下行系統,徹底體現以人為本的理念。
(3)擴展人行天橋的使用功能,建設串聯各主要道路、景區、商廈、學校等行人密集處的空中走廊,徹底做到以人為本,解決行人的安全問題。
(4)在城市新區的規劃和建設中,將人行天橋與公園、劇院、車站、學校等建筑結構同步規劃、同步設計、同步建設,避免橋梁與周邊環境脫節的現象,給行人和非機動車以安全、快捷、方便的交通環境,同時也為地面機動車的交通組織留下了方便的空間。