中铁大桥局第七工程有限公司
摘要：太原市摄乐桥东西立交分别跨越滨河东、西路，滨河东、西路设计为城市快速路，设计速度70km/h,施工期间不得中断繁忙的交通。本着"安全、可靠、适用、经济"的原则,兼顾项目"结构复杂、工期紧、任务重、质量标准高"的特点,对跨路人行天桥贝雷梁结构和Ⅰ号桁梁结构两种方案进行了比选后,确定选择了Ⅰ号桁梁结构人行天桥，并对设计方案进行说明，展示部分计算结果。
关键词：人行天桥、贝雷梁、Ⅰ号桁梁、方案比选、结构设计
近些年来，跟随国家开发建设的脚步，城市的规模不断扩大与人口不断增长，各地施工建设拔地而起。本着安全、环保等施工特点，中心城区建设工程一般均采用围挡甚至封闭的形式进行施工，同时不可避免造成车流与人流混行，临近既有快速路会造成交通拥堵，同时也会威胁到人身安全。为化解这一问题，可采取在工程建设场地人流量较大区域设置临时人行天桥。由于是临时性设施，此类人行天桥一般具有设计施工周期短、减小对城市交通影响等特点；另一方面，对桥梁美观的要求相对较低，以适用为主，在满足安全及使用功能的条件下经济性要好。
天桥主梁结构选用Ⅰ号桁梁或贝雷梁，均被广泛运用到各种大型临时结构，如栈桥、施工平台等。结构的标准化，施工方法灵活成熟，可分节预拼整体吊装架设，回收利用率高，经济性较好，很好地满足此类临时人行天桥的特点。本文结合太原市摄乐桥东西立交临时人行天桥（跨度26.82m+12.94m）为例,对两种方案进行比选。
1、设计条件
根据现场及周边环境，该临时天桥布置跨度为26.82m+12.94m，主梁采用三片桁片形式，人行天桥立面如图1所示。
（1）人行天桥主要设计参数：①桥面净宽2.7m；②天桥净高5.5m；③桥梁刚度：主梁跨中挠度不应超过L／600。
（2）计算荷载：①结构自重：包括桥面板栏杆等；②桥面人群：；③整体升降温：以20℃度合龙温度考虑，升温35℃；④风荷载：⑤风荷载：。
（3）荷载组合：组合Ⅰ：结构自重+人群荷载；组合Ⅱ：结构自重+人群荷载+风荷载+雪荷载；组合Ⅲ：结构自重+人群荷载+风荷载+雪荷载+温度荷载。
2、结构形式选择
本临时天桥在设计过程，设计思路有以下两种方案：
方案一：主梁布置为3片贝雷梁，桥墩为钢管柱制作，基础采用扩大基础。
方案二：主梁布置为3片Ⅰ号桁梁，桥墩为钢管柱制作，基础采用扩大基础。
分别对两种结构形式进行计算比较，计算结果如下表：
通过以上计算结果对比分析：①贝雷梁形式方案中，弦杆受力过大，在跨度受限的条件下，贝雷梁刚度较弱，挠跨比偏大，不满足相关要求。②Ⅰ号桁梁形式方案中，受力较贝雷梁更为合理，挠度相对较小，各项指标均满足相关规范要求，故选用方案二为天桥设计方案。结构横断面见图2。
3、结构设计
3.1主梁
主梁纵向跨度(26.82m+12.94m)，梁全长40.15m。主梁共设3片Ⅰ号桁梁，为保证结构的稳定性，各片主梁之间用竖向支撑架连接，间距为0.9m+0.9m，同时在水平方向设置水平支撑架，一个水平支撑架两端各对应一个竖向支撑架。
桥面系采用纵横梁格构体系，纵梁采用2根工20a，水平用U形卡扣接在贝雷梁竖杆上端紧靠上弦杆，间距2.4m，横梁采用工10，按0.4m间距进行布置与纵梁焊接，上铺8mm厚花纹钢板。Ⅰ号桁梁、竖向和水平支撑架以及桥面纵横梁一起，形成了空间稳定的桁架结构。考虑结构为临时结构，支撑处不设置专用支座，在桥墩横梁上设置纵、横向限位板块以适应桥梁变形，同时可起到防落梁的功能。
3.2桥墩基础
天桥桥墩运用现场既有的钢管桩制作，单侧桥墩采用4根φ630×8mm钢管柱，钢管桩间横向连接保证结构稳定性。基础采用扩大的基础，基础尺寸为3.8m×3.0m。
4、主梁结构计算
主梁模型计算采用MidasCivil有限元软件进行模拟，Ⅰ号桁梁及其他各连接杆件均采用梁单元进行模拟。由于2片Ⅰ号桁梁之间采用销接形式连接，在Ⅰ号桁梁弦杆梁单元各节间末端需要释放梁单元约束，主梁模型结构示意图见图3。
由计算可知，结构在荷截组合下最大应力为，
在组合荷载作用下，主梁挠度34.7mm，挠跨比1/773<1/600，强度与变形均满足规范要求。
5、结束语
本文设计的临时人行天桥，主梁采用了Ⅰ号桁梁，桥面系采用了型钢组合构件，桥墩采用现场既有的钢管柱，整个人行天桥在结构形式上大大节省了钢构件制作的工作量，且后期折除方便，回收利用率高，桥型经济性好，设计思路可供类似施工条件参考。