劉遠輝,徐凌云,馮豆豆,楊凱覃,吳 杰,2
(1.武漢輕工大學土木工程與建筑學院,湖北 武漢 430023;2.湖北省裝配式建筑工程技術研究中心,湖北 武漢 430023)
人行天橋又名過街天橋,是在交通、人流密集區域為解決人流過街、人車分流而建設的跨越道路的建筑物[1]。通過對道路交通流進行立體分離,人行天橋較好地解決了交通流平面交叉所帶來的交通擁堵問題,因此在城市交通中扮演著非常重要的角色,也是現代城市空間中的重要建筑物[2]。城市人行天橋的設計初衷只是為了分流城市交通,滿足行人過街需求。功能的單一性決定了早期的人行天橋通常是由結構工程師單獨或直接套用標準設計而成,無論是結構還是形式都十分簡單。
隨著城市的發展、規劃的深入,建設規劃部門漸漸意識到人行天橋對城市景觀和行人感受所產生的影響。因此,在設計時除了考慮使用性能外,還要開始考慮人行天橋的美學效果。它們在實現跨越障礙物、實現人車分流、緩解交通壓力等目標的同時[3],通過電梯實現無障礙交通,利用彩色鋪裝可消除人行道空間簡單乏味的心理影響,人行天橋所具備的功能正逐步增加。主體、附屬結構的色彩統一也成為了城市景觀的重要點綴,甚至成為了城市地標性建筑[4]。隨著我國橋梁建設技術的迅猛發展,人行天橋已納入城市建設規劃,且正在一步一步開始向創新性、獨特性、景觀性以及功能復合性發展[5]。
人行天橋可將行人與機動車、非機動車做到有效分隔,一定程度上緩解城市道路交通堵塞問題,保障行人過街安全,提高出行效率。
從成本上來說,人行天橋大致分為混凝土結構、鋼結構兩種類型[6]。混凝土和鋼材料可塑性強,工業化程度高,既提高了工程質量又加快了施工速度。但混凝土結構人行天橋造價相對較高,耐久性好,維修費用少;而鋼結構人行天橋造價稍低,后期維護費用較混凝土人行天橋高。
從功能性上來說,人行天橋作為室外構筑物,其設計若與環境相適應,結構符合大眾審美,則會成為城市一道靚麗的風景。如曇華林天橋融入曇華林復古的建筑圖案,小東門天橋融入黃鶴樓、祥云圖案,與周圍環境相適應。又如同濟健康天橋直接與建筑的二層相連接,很好地將建筑空間有效延展。再如湖北大學天橋、同濟天橋修建有頂部,具備防風防雨、遮陽的作用。
人行天橋因地制宜建設和發展,將會使其發揮出更大的作用。
城市人行天橋的主要功能是提供通行,其次是滿足視覺景觀。橋梁的附屬結構是最能體現建筑美的地方。
圍繞天橋的附屬結構開展調研工作,如欄桿、頂棚、地面裝飾、樓梯裝飾等。當前每座人行天橋都設有管理責任牌,方便大家了解到橋梁的基本信息,如建造時間、橋梁類型、施工單位、管理單位等。
武漢人有晚間散步的習慣,橋面上設有照明設備,并且有部分橋梁還設有作為觀賞裝飾的彩燈,勾勒出橋的輪廓,給大家帶來視覺的享受,如中南路人行天橋。多數人行天橋的橋面和步梯會被粉刷成紅色或藍色,與傳統結構本身的色彩形成鮮明的對比,給行人帶來視覺沖擊,在一定程度上可以保障安全。
橋梁的設計要與周邊的環境和諧統一,既顯示出橋本身的設計美,又在環境中不突兀。應從實際出發,因地制宜,精心構思橋梁造型,融入城市環境。武珞路車道多且車流量大,長春觀天橋設計成四梯二坡造型,方便行人過街、到公交站等車,保障行人安全[7]。
同時,人行天橋的設計還要充分考慮景觀綠化的因素,統籌規劃城市道路,在橋梁建設的同時綠化建設同步進行,避免后續改造帶來不必要的麻煩。
人行天橋的美學設計需要考慮外觀設計、藝術元素。外觀設計需要考慮到天橋的形狀、顏色、材料等,建筑材料的選擇會影響到橋梁的美學,武漢的人行天橋多數保留了混凝土結構和鋼結構的原本顏色,在此基礎上設計出不同造型的橋。藝術元素包括燈光、園林、雕塑等,增加天橋的美觀性和藝術性,中南路天橋增加彩燈、千家街天橋在欄桿上設置音符等,都是以美學為基礎,設計出獨一無二的橋梁[8]。
人行天橋的設計需要符合當下情況,不斷進行改造升級。武漢有些街道并不寬敞,但車流量大,設計人行天橋時為了節省占地面積,只設計了步梯卻沒有無障礙設計,有些步梯陡峭的程度令老年人或行走不便的人上行或下行艱難,在針對不同人群出行時提供了綜合服務。
在交通壓力特別大的路段,人行天橋可保證行人與非機動車同行,在調研過程中發現有部分人行天橋坡度較大,電動自行車上坡吃力。
人行天橋設計時需要充分考慮城市綠化因素,所調研的人行天橋中,沒有充分運用橋梁本身特點進行綠化建設,可通過在橋墩種植植物、在橋欄桿或橋延邊懸掛綠化箱等方式布置。
基于對解放大道、三環線等主干道上二十余座人行天橋的調查分析,根據天橋跨徑類型、出入口設計、天橋橋面鋪裝以及附屬結構進行分析。
人行天橋按照結構分可分為梁橋、拱橋、桁架橋、索塔結構橋(斜拉橋或懸索橋)。
連續梁橋式的人行天橋一般跨徑不大于40 m,其造型簡單,造價較低,故應用廣泛,如圖1所示,其為馬場角路天橋。

拱橋由柔美拱曲線與直線形的梁柱、桿結合,呈現出剛柔并濟、韻律優美的卓越形態。因此,拱橋的造價高于一般的梁橋,其跨徑一般小于80 m,如圖2所示,其為黃鶴樓人行天橋。

桁架人行天橋的梁會隨著跨徑的增大而顯著增高,但過高的梁會給人一種壓迫感,可采用下承式桁架橋來解決,該類型的橋梁主要跨徑介于40 m至60 m,如圖3所示。

索塔結構對于人行天橋來說是一種較新型的類型,武漢目前還沒有此類型的人行天橋。
武漢市20座人行天橋出入口設計如表1所示。

表1 人行天橋出入口設計
1)出入口設計實現人流交通渠化。所謂渠化交通,就是人、車分離,各種車輛各行其道,互不干擾,順序行駛,在道路上劃線,用綠地和交通島來分隔車道,使各種不同類型和不同車速的車輛,能像渠道內的水流那樣,順著一定的方向,互不干擾的流過。
人行橋出入口實現人流交通渠化可以通過以下方式:
設置明確的通道和標志:在人行橋出入口設置明確的通道,并在通道上設置明顯的指示標志,指引行人有序通過。
分道通行:在人行橋出入口設置分道通行設施,將行人分為左右兩個方向,避免相互交叉,同時設置明確的通行規則,保證行人通行安全。
設置緩沖區:在人行橋出入口設置緩沖區,使行人可以在緩沖區內等待或休息,避免在橋面上聚集,同時也可以為行人提供安全保障。
優化設計:人行橋的設計應該考慮到行人通行的便利性和安全性,例如設置合適的坡度、寬度和照明等,以便更好地實現人流交通渠化。
加強管理:人行橋出入口的管理也非常重要,需要安排專人進行管理,確保行人按照規定通行,同時及時處理突發情況,保證行人通行安全。
通過渠化交通可以有效解決城市地交通擁擠和阻滯的情況,提高車速和通行能力,保障交通安全,它對于解決畸形交叉口的問題尤為有效。
人行天橋渠化交通如圖4所示,實行人車分離,便于出行。

2)電梯等實現無障礙通行。人行橋電梯可以大大方便行人的通行,特別是在人行橋高度較高或者坡度較陡的情況下,可以幫助行人輕松通過人行橋。
人行橋電梯的安裝需要考慮到橋梁的結構和設計,選擇適合的電梯型號和規格,確定電梯的安裝位置,確保電梯的安全性和可靠性,同時需要配備完善的安全措施,如防墜落裝置、緊急停機裝置、安全護欄等,確保行人的安全。如圖5所示,展示的為中南路人行天橋手扶電梯。

1)橋面材料。橋面鋪裝可以起到保護橋面、提高橋面美觀性、增加行人通行舒適度等作用。鋪裝材料的選擇應根據人行橋的實際情況和設計要求選擇適合的鋪裝材料,如水泥混凝土、瀝青混凝土、石材等。根據鋪裝材料的要求,進行橋面鋪裝施工。在鋪裝材料干燥后,對橋面進行表面處理,如磨光、拋光、打蠟等,提高橋面的美觀性和抗性。橋面鋪裝完成后,需要進行養護和維護,避免人為損壞和自然老化,保證橋面鋪裝的使用壽命和美觀性。
2)橋面顏色。人行橋橋面顏色的選擇可以根據以下幾個因素進行考慮:
a.設計理念:人行橋的設計理念和用途需要與橋面顏色相匹配,不同的顏色可以傳達不同的情感和氛圍。
b.環境因素:人行橋所處的環境和場合需要與橋面顏色相協調,不同的顏色可以與環境相融合,或者與環境形成對比。
c.耐久性:橋面顏色的選擇需要考慮其耐久性,不同的材料和工藝對顏色的保持度與使用壽命有影響,需要選擇耐久性較好的材料和工藝。
d.維護成本:橋面顏色的選擇需要考慮其維護成本,不同的材料和工藝對顏色的維護成本有所不同,需要選擇維護成本較低的材料和工藝。
人行橋橋面顏色的選擇需要根據設計理念、環境因素、耐久性和維護成本等因素進行考慮,選擇合適的顏色可以給人帶來不同的情感和氛圍,同時也可以提高人行橋的使用壽命和美觀性。如圖6所示,展示了不同顏色搭配的橋面鋪裝。

大多數人行天橋完全無遮擋,武漢市夏日炎熱且多雨,可能會造成行人過橋時中暑,或者因為雨天積水而滑倒,不利于行人出行安全。設置頂棚可以有效避免這些問題,比如八古墩人行天橋設置頂棚,除了避免這些問題,頂棚也可以抵擋上方立交橋落石給行人帶來的危險,使得人行天橋更容易被行人使用,進而減少行人橫穿馬路的危險行為,減少交通事故風險。
目前很多人行天橋為混凝土或鋼結構造型、色彩較為單調,與環境色彩協調性較差。人行天橋垂直綠化是在天橋上懸掛或放置輕質蓄水種植容器,種植適宜植物,形成都市空中綠色長廊,把單調的天橋變成“花橋”“綠橋”。在提供便利的同時不僅美化視野,還讓每個行走的人享受到視覺盛宴。美化城市環境,為市民提供方便舒適的過街通道。
人行天橋作為主要供行人和非機動車使用的過街設施,其目的應是方便行人和非機動車過街出行。但是,一些人行天橋出現坡道太陡、步梯太長等現象。使得非機動車開不上去,行人(尤其是老人和小孩)過橋不易,從而導致橫穿馬路現象層出不窮。考慮這些因素,應設置平緩坡道,增設扶梯或者無障礙電梯等,協調行人和非機動車的過橋需求。
同時人行天橋也應與周圍環境相協調。比如:建橋時應考慮建橋對周邊居民生活環境的影響、根據行人和非機動車過街流量大小布置橋型結構合理、根據路口數量和車道數量以及寬度確定人行天橋的出入口等。盡可能做到簡潔美觀,與周邊環境相協調,且實用性強。
從考察的路段來看,武漢市的人行天橋建設基本與周邊環境相結合,但是這樣突出的橋梁還不太多,有待進一步的完善。
橋梁美學及景觀設計研究的主要目標就是最大限度發揮橋梁本身及周邊環境的美學效應和資源功能,要求它既要保持對橋梁功能、構造技術、形態美學、材料機理研究的傳統,還要應對隨社會發展而產生的新美學問題,保持敏銳的跟蹤研究,這樣才能與時代發展和人類對環境品質的更高要求相適應。對于武漢市人行天橋的發展,還有很長的路要走。