城市道路設計課程設計--人行天橋方案設計

1、<p>　　目 錄一、概述</p><p><b>　　1.1 項目背景</b></p><p>　　1.2 項目建設的必要性</p><p><b>　　1.3項目評估</b></p><p><b>　　1.4 區(qū)域位置</b></p><

2、;p><b>　　1.5 設計依據(jù)</b></p><p><b>　　1.6主要技術標準</b></p><p><b>　　現(xiàn)狀評價和建設條件</b></p><p>　　2.1 區(qū)位氣候、水文及地質(zhì)情況</p><p>　　2.2 現(xiàn)狀道路及管線情況 </p&

3、gt;<p><b>　　項目要求</b></p><p><b>　　人行天橋方案 </b></p><p><b>　　4.1 方案一 </b></p><p><b>　　4.2 方案二</b></p><p><b>　　4

4、.3 方案比選 </b></p><p>　　4.4 交通疏解工程 </p><p>　　人行天橋的人機設計 </p><p>　　5.1 人行天橋總體結構</p><p>　　5.2 梯道的人機設計</p><p>　　5.2.1 梯段的設計 </p><p>　　5.2.2 休

5、息平臺</p><p>　　5.2.3 防護欄桿 </p><p>　　5.2.4 無障礙通道</p><p><b>　　標志</b></p><p>　　7.1 安全標志的選擇</p><p>　　7.2 標志的排列 </p><p><b>　　七、防滑與排

6、水</b></p><p>　　大學路人行天橋方案設計一、概述 </p><p>　　1.1 項目背景 近年來，隨著鄭州市社會經(jīng)濟建設的強勁發(fā)展，機動車輛呈現(xiàn)迅猛增長之勢，盡管政府投入巨資新修和拓寬改造的大量道路，但是目前在市區(qū)局部區(qū)域和 部分道路仍出現(xiàn)交通擁堵現(xiàn)象， “行車難”問題凸現(xiàn)，并且?guī)砹艘幌盗械慕煌?事故，其數(shù)字讓人震驚，讓人深思。 鄭州市是河南省省會城

7、市，中原地區(qū)都會，國家園林城市，國家衛(wèi)生城市。 鄭州下轄 6 個市轄區(qū)，代管五個縣級市，一個縣。另設一個國家級新區(qū)鄭東新區(qū)， 一個國家級高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，一個國家級經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)。 大學路南路位于鄭州市二七區(qū)西南部，北起航海中路，南到南三環(huán)，全長 2.3 公里， 距新鄭國際機場 27 公里， 是河南省中南部等地進出鄭州市的咽喉地帶。 這一帶地處鄭州市西開發(fā)區(qū)，運作良好的升龍國際，在建的萬達廣場，已被搶購一空的帝湖花園都與大學南路毗鄰，

8、地理位置十分優(yōu)越。在不久的將來一個新的商圈兒將會形成。 </p><p>　　1.2 項目建設的必要性 擬建的大學南路人行天橋位于鄭州市二七區(qū)布大學南路， 大學路為雙向八車道，全長為 8.4 公里，以隴海路，航海路為界，分為三部分，分別為大學北路， 大學中路， 大學南路。 大學路自建成后， 交通流量迅猛增加， 車流通行速度極快。 但是該路在拓寬改造時，沒有在大學南路路段規(guī)劃建設人行過街設

9、施，造成周邊群眾以及位于該處的鄭州航空工業(yè)管理學院師生上學放學出行時， 均需從快速車 流中冒險穿過公路，存在極大安全隱患。 為保障大學南路路段周邊群眾及鄭州航空工業(yè)管理學院師生安全過街的同時，也保證大學路上上交通的順暢，非常有必要近期在跨線橋附近增設一座人行天橋。</p><p><b>　　1.3項目評估</b></p><p><b>　　調(diào)查方案設

10、計</b></p><p><b>　　A 此次調(diào)查的目的</b></p><p>　?。?）通過實地調(diào)察，統(tǒng)計和測算出公交車站處每分鐘的車流量和人流量。并利用問卷調(diào)查方式，調(diào)查人們對于修建天橋的態(tài)度和如果修建好了，人們是否愿意走人行天橋，來確定在此處修建一座人行天橋必要性的大小。</p><p>　　（2）調(diào)查曾經(jīng)修建過天橋的工程

11、師，了解修建一座天橋的預算，設計，圍護等方面。</p><p>　?。?）調(diào)查修建地鐵的有關部門。因為如果要修建人行天橋會影響正在修建或將要建設的地鐵，考慮到這因素，我們必須要調(diào)查他們。</p><p>　　（4）調(diào)查政府有關部門，得到他們對于修建天橋的態(tài)度。因為，如果此建筑不在政府規(guī)劃之內(nèi)，對于資金的解決和獲得政府的批準都不能解決。</p><p>　　（5）調(diào)查

12、規(guī)劃建設大學路的部門，修建天橋是為了緩解交通壓力，而修建天橋也會大大的緩解壓力，所以我們需要調(diào)查這方面的信息。</p><p><b>　　B調(diào)查對象</b></p><p>　　大學路在不同時段的車流和人流</p><p>　　在大學路經(jīng)常活動的商人和市民</p><p>　　曾經(jīng)修建過天橋的工程師和設計師</p

13、><p><b>　　調(diào)查政府有關部門</b></p><p><b>　　C調(diào)查內(nèi)容</b></p><p><b>　　向路人調(diào)查。</b></p><p>　　大學路每分鐘的車流量和人流量</p><p>　　向設計師調(diào)查的內(nèi)容：在此處修建怎樣的天橋合

14、適，主要是造型。</p><p>　　向工程師調(diào)查的內(nèi)容：我們的預算大概是多少，包括長度，寬度，高度，材料等。</p><p>　　向政府有關部門調(diào)查的內(nèi)容：此方案是否在政府修建規(guī)劃之內(nèi)，我們的修建是否得到政府的大力支持。</p><p><b>　　D調(diào)查方法的確定</b></p><p>　　（1）對于政府部門，我們

15、首先采取書面的形式，以一個市民的身份向政府提出在此處修建一個天橋的建議，并呈上相關的數(shù)據(jù)和圖片。如果不行，我們就采取電話和專訪的形式獲取有關政府部門對于修建天橋這一提議的看法和建議。</p><p>　?。?）對于群眾（具體群眾，前面已經(jīng)提到），我們采取抽樣調(diào)查的方式。</p><p>　　（3）對于車流量和人流量的統(tǒng)計，我們只有進行實地調(diào)研，統(tǒng)計相關的數(shù)據(jù)。</p><

16、;p>　　◆對數(shù)據(jù)和結果預測分析</p><p>　?。?）通過對大學路的車流量的實地考察，測算出了此處每分鐘的車流量和人流量。從以上數(shù)據(jù)我們可以可以看出，此處的車流和人流量特別的大，此處是個車流量大，行人稠密的地段。因此在此處修建一座人行天橋是很有必要的，它可以避免車流和人流平面相交時的沖突，在保障行人安全的同時，也保證了車速的提高，并且減少了交通事故發(fā)生可能性。</p><p>

17、　?。?）根據(jù)人流，車流和濱江路，交通和市場的預測，我們初步將天橋設置為中型天橋。</p><p>　　◆對可能出現(xiàn)的問題分析并提出解決辦法</p><p>　?。?）在收集數(shù)據(jù)時，可能一次得到的數(shù)據(jù)不夠準確，那么我們需要進行多次調(diào)查，并將得到的數(shù)據(jù)進行加權平均，得到更加準確的數(shù)據(jù)。</p><p>　　（3）如果在修建時，資金不是很到位，我們寧愿停工一段時間，也要

18、保質(zhì)保量的完成工程。</p><p>　　1.4區(qū)域位置本次擬建的大學南路人行天橋位于航海路以南的大學南路段， 鄭州航空工業(yè) 管理學院附近。橋位處西側是萬達廣場，東側是鄭州航空工業(yè)管理學院，具體位 置如下圖所示： 圖 1-1 區(qū)域位置圖1.5 設計依據(jù)1．《城市人行天橋與人行地道技術規(guī)范》 （CJJ69-95） </p><p>　　2.《公路橋涵通用

19、設計規(guī)范》 （JTG D60-2004） </p><p>　　3.《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》 （JTG D62-2004） </p><p>　　《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》 （JTG D63—2007）</p><p>　　5.《鋼結構設計規(guī)范》 （GB 50017－2003） </p><p>　　6．《建筑抗震設

20、計規(guī)范》(GB50011-2001) </p><p>　　7．《建筑邊坡工程技術規(guī)范》(GB50330-2002) </p><p>　　8.《公路橋涵施工技術規(guī)范》 （JTJ041-2000）</p><p>　　9．《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》(GB50086-2001)</p><p>　　10．《巖土錨桿(索)技術規(guī)程》(CECS

21、 22:2005) </p><p>　　11.《混凝土結構設計規(guī)范》 （GB50010-2002） </p><p>　　12. 國家、地方相關的標準、規(guī)范、規(guī)程、法規(guī) </p><p>　　13. 鄭州市交通委員會（業(yè)主）下達的設計委托書。1.6 主要技術標準1．大學南路道路等級：主干道一級 2．主橋橋面總寬度 4.3m，梯道橋總寬度均為 2.8m； 3．

22、橋下凈空：車行道凈空不小于 5.0m；人行道凈空不小于 2.5m； 4．梯道坡度：坡度均為 1:4 和 1：2 5．人群荷載標準值：人群荷載標準值按 5.0kPa 考慮。 風荷載標準值：按規(guī)范規(guī)定取值。 人行天橋設計通行能力：6680P/h 6．設計基準期 根據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范》 （JTG D60-2004）的規(guī)定，本工程設計的橋 梁結構的設計基準期為 100 年。 7．設計安全等級 按持久狀況承載能力極限狀態(tài)設計時， 本工程橋梁

23、結構的設計安全等級為二 級，相應的結構重要性系數(shù)γ0=1.0,邊坡安全等級為一級。 8、環(huán)境類別 本工程按Ⅱ類環(huán)境進行混凝土結構的耐久性設計。 9、偶然作用： 地震作用：設計采用地震動峰值加速度為 0.10g。二、現(xiàn)狀評價和建設條件 </p><p>　　2.1 區(qū)位氣候、水文及地質(zhì)情況 鄭州地區(qū)屬暖溫帶大陸性氣候， 四季分明， 年平均氣溫 14.4°C 。 月最熱， 7 平均 27.3

24、76;C ；1 月最冷,平均 0.2°C ； 年平均降雨量 640.9 毫米，無霜期 220 天，全年日照時間約 2400 小時。 鄭州最高氣溫：1966 年 6 月 22 日鄭州市最高溫度達到 43℃。 鄭州 10 月最高氣溫：2008 年 10 月 14 日溫度達到 31.3℃的高溫,創(chuàng)近 51 年 的 10 月最高氣溫。 鄭州最低氣溫：1971 年 12 月 27 日鄭州市最低溫度達到-19.7℃。 2、水文 鄭州市區(qū)多

25、年平均降水量 629.7mm，降水量年內(nèi)分配不均，降水最少的是 1 月份，為 5～9mm，最多的是 7 月份，一般 140～160mm。夏季由于強盛的季風 控制，高溫、高濕雨量集中，降水量為 290～390mm，占全年總雨量的 45～60%， 而冬季受干冷的大陸性氣團控制， 空氣干燥， 雨雪稀少， 降水量只有 20～33mm， 占全年降水量的 3～5%。春季降雨很少，有時秋季會出現(xiàn)連陰雨。降水量不僅年 內(nèi)分布不均，年際變化也較大<

26、/p><p>　　大學南路道路西側有雨水、給水、燃氣管、電信、電力、 路燈等管線，道路東側有雨水、給水、路燈、電力管線，通過大學南路可提供本項目施工時必須的用水用電。三、項目總體設計要求：</p><p>　　天橋設計應符合城市規(guī)劃布局的要求，應從工程環(huán)境出發(fā)，根據(jù)總體交通功能進行選型。從實際出發(fā)，因地制宜，應積極采用新結構、新工藝、新技術。</p><p>　　結構

27、應滿足運輸、安裝和使用工程中強度、剛度和穩(wěn)定性要求。</p><p>　　機構設計應與施工工藝統(tǒng)籌考慮，宜采用工廠預制的裝配式結構。</p><p>　　應按適用、經(jīng)濟、美觀相結合的原則確定裝飾標準。</p><p>　　應符合防火、防電、防腐蝕、抗震等安全要求。</p><p>　　應限制結構振動對行人舒適感、安全感的不利影響。</p

28、><p>　　選擇施工工藝、制定施工組織方案時、應以少擾民、少影響正常交通為原則，做到安全、文明、快速施工。四、人行天橋方案 本次擬建大學南路人行天橋橋位于大學南路的鄭州航空工業(yè)管理學院西門門前，張魏寨附近。鑒于大學路已建有人行天橋數(shù)座，本次加建的人行天橋力求與已建人行天橋的建設規(guī)模及技術標準保持一致。 本次設計對橋位進行了兩個 方案比選，對于推薦的橋位方案一，分別從鋼箱梁結構和混凝土結構斷面說明了 優(yōu)缺點，

29、本次設計擬采用鋼箱梁結構，結構簡單、線條明快，且對大學南路的交 通干擾較小，施工周期較短。4.1 方案一天橋位于大學南路里程 K0+546，離張魏寨道路口較近； 新大學南路人行天橋橋主橋為 2x24.2m 的連續(xù)箱梁， 中間設 R=650m 的豎曲線，結合兩側的規(guī)劃情況，主橋梯道的一側主要考慮行人的需求，設置 2 孔 1： 2 的行人梯道落地；另一側梯道主要考慮行人和自行車的需求，設置 2 孔 1：4 的行人梯道落地。 </p

30、><p>　　天橋設計從結構形式上提出： 鋼結構、 預應力混凝土結構兩種形式進行比選：</p><p><b>　　4.1.1 鋼結構</b></p><p>　　主橋采用 2x 24.2m 焊接連續(xù)鋼箱梁，橋梁設雙向縱坡，坡度為 1.5%，梁高 0.9m，主梁凈寬 4.0m，全寬 4.3m，兩側各設有 0.15m 欄桿；1:2 的梯道橋采用 兩孔

31、焊接簡支鋼箱梁，1:4 的梯道橋采用兩孔焊接簡支鋼箱梁，梁高均為 0.35m。 梯道寬度凈寬均為 2.5m，全寬 2.8m，兩側各設有 0.15m 欄桿。主橋下部結構中 間墩柱采用φ0.8 米鋼管混凝土單柱墩，兩側墩柱均采用 2φ0.5 米鋼管混凝土雙 柱墩； 梯道采用φ0.5 米鋼管單柱墩。 由于暫無勘察資料， 主線橋基礎暫按φ0.8m 樁基礎(暫定樁長 20m)。 </p><p>　　4.1.2 預應力混凝

32、土結構 主橋采用 2x 24.2m 預應力混凝土連續(xù)箱梁， 橋梁設雙向縱坡， 坡度為 1.5%， 梁高 1.2m，主梁凈寬 4.0m，全寬 4.3m，兩側各設有 0.15m 欄桿；1:2 的梯道橋 采用兩孔鋼筋混凝土連續(xù)肋板梁， 的梯道橋采用兩孔鋼筋混凝土連續(xù)肋板梁， 1:4 梁高均為 0.6m。梯道寬度凈寬均為 2.5m，全寬 2.8m，兩側各設有 0.15m 欄桿。 主橋下部結構墩柱中間墩采用Ф1.2m 的圓柱墩，基礎采用

33、2Ф1.0m 的樁基，樁 基與橋墩之間設承臺連接；梯道橋均采用Ф0.8m 鋼筋混凝土圓形墩。由于暫無 勘察資料，主線橋基礎暫按φ1.0m 樁基礎(暫定樁長 25m)。 </p><p>　　4.1.3 人行天橋結構形式比選</p><p>　　結論：為減少施工期間對既有交通和附近居民的影響，縮短施工周期，建議采用鋼 箱梁結構的人行天橋。 </p><p><

34、;b>　　4.1.4橋面系</b></p><p>　　人行橋采用 1%的雙向橫坡；橋面鋪裝采用 3cm 厚廣場磚 2cm 找平砂漿；橋 面排水采用縱向自然排水，通過兩側坡道排水；欄桿采用不銹鋼欄桿。4.2 方案二方案二（比選） ：天橋位于大學南路里程 K K0+389，離張魏寨道路口較遠， 離鄭州航空工業(yè)管理學院較近。 除主橋采用 2x24m 的連續(xù)鋼箱梁和兩側梯道平面線型與方案有所不

35、同外， 其余結構形式均與方案一中鋼箱梁方案相同。4.3 方案比選方案比選 大學南路人行天 橋 方案一鋼箱梁(推薦) 方案二鋼箱梁(比選) </p><p>　　綜上所述： 雖然方案一實施時需進行人行道的改造和加寬， 施工有一定難度； 但其離張魏寨道路口近，方便該村居民、鄭州航空工業(yè)管理學院師生及物流園工 作人員出行。符合張魏寨村民民意，達到了在該處設置人行天橋方便人們出行的 最終目的，故本次方案推薦方案一。

36、</p><p>　　4.4 交通疏解工程 本工程推薦采用鋼箱梁的人行天橋， 在施工期間無論是基礎施工還是上部結 構吊裝過程，均可保證雙向六車道的通行能力；且施工單位的交通疏解方案應征 得當?shù)亟还懿块T的同意。五、人行天橋的人機設計</p><p>　　5.1 人行天橋總體結構天橋主要由橋面、欄桿、扶手、橋墩組成，其各自的設計、布局有有相關要 求。如橋墩盡量不要設在主干道上，以免

37、占據(jù)主干道位置，從而增加車輛通過時 間。5.2 梯道的人機設計 梯道主要由梯段、休息平臺、欄桿和扶手、推車道和盲道組成。其設計要兼 顧幼小、殘疾人士，不能因坡度太陡、無推車道等使人望橋興嘆，影響天橋的使用率。5.2.1 梯段的設計 </p><p>　　梯段是樓梯的斜段部分，由多級踏步組成，是樓梯完成上升功能的構件。如 圖 5-1所示，踏步由踏面和踢面組成的 。踏面：踏步的水平面 ；踢面：踏步的 豎面

38、，與踏面垂直或與踏面成小于 90的夾角。 圖 5-1 梯段的部分5.2.2 休息平臺 </p><p>　　休息臺是在考慮到人體生物力學特征的基礎上為緩解人上下樓梯疲勞而設計的。設立休息臺必需要保其不不阻礙人上下樓梯，這就要求休息臺的寬度不得小于樓梯寬。 </p><p>　　5.2.3 防護欄

39、桿 欄桿是保護行人上下樓梯和通過人行天橋橋面的安全圍護構件，其高度正確與否直接關系到行人的安全。因此，防護欄桿的高度宜為 1050mm。在離地高 度小于 20m 的平臺、通道及作業(yè)場所的防護欄桿高度不得低于 1000mm，在離地高度等于或大于 20m 高的平臺、 通道及作業(yè)場所的防護欄桿不得低于 1200 mm。圖 5-2固定式防護欄桿的構成及作用立柱：欄桿的垂直構件扶手：固定于立柱上端的水平方向設置的防護構件。</p&g

40、t;<p>　　橫桿：固定于立柱中部的連接桿。</p><p>　　擋板：固定于立柱下部的防護5.2.4 無障礙通道 要想充分發(fā)揮人行天橋的作用，就該以人為中心，在設計時考慮在 梯道和橋面上設計扶手、盲道，讓殘疾人士也能順利通過。城市人行天橋應設坡道和提示盲道，坡道應適合乘輪椅這通行，梯道應適合拄杖者及老人通行。</p><p>　　圖 5-3 無障礙通道 在人行天

41、橋中，距坡道與梯道 250mm～500mm 處應設提示盲道。提示盲道的長 度應與坡道、梯道的寬度相對應，提示盲道的寬度為 300mm～600mm</p><p>　　六、標志 人行天橋在實現(xiàn)人車分流，解決交通問題的同時，其自身也存在一些不足。 如距地面高度不合理易給行車、人群帶來不便乃至安全問題，也可能遮擋住一些 原來的提醒標志，如紅綠燈、路標。這些問題實屬正常，是不可避免的，要解決 這些人行天橋負面的影

42、響，要求設計者在設計時充分發(fā)揮人的主觀能動性，變不 利為有利。我們可以把原來的紅綠燈改在天橋橋面的外邊緣上，在橋面上立提醒 標志，提醒行人不要往橋下仍雜物，除此之外，還可以把車道提醒標志、限高標 志、路標等合理地分布其上或附件。這時就涉及到其分布位置、標志的設計等問 題。這就要求我們從安全人機工程學角度出發(fā)，考慮人機信息交互運用人的知覺 特性及其它相關知識解決好這一問題。6.1 安全標志的選擇在本課題中， 在標志的選擇上主要考慮顏色

43、的搭配。 由人機工程學只是可知， 顏色對比與人眼辨別能力有一定關系。當人們從遠處辨別前方的眾多不同顏色 時，其易于辨別的順序是：紅、綠、黃、白。當兩種顏色相配在一起時，易于辨 別的順序是：黃底黑字，黑底白字，藍底白字，白底黑字。因而，顏色搭配正確 與否直接影響人的判斷，合理的顏色搭配可以讓人在最快時間內(nèi)做出正</p><p><b>　　表6-1</b></p><p&g

44、t;　　著色的信號燈是一種是一種指示危險存在的常用方法。一般情況下，信號燈 所用的顏色具有指導意義，如表 7-2 所示： </p><p>　　信號燈顏色及意義 </p><p>　　表 6-2 另外，閃動的燈光可用于引起人們注意，效果比固定燈光更好。在行走中的 人是通過其顏色變化來作出通行判斷的，因此，其顏色的選擇就極為重要。 結合以上

45、要素，我們常用紅綠燈來在交通中的指導車輛及行人通行，紅燈表 示禁止通過，綠燈表示允許通過，黃燈表示稍停且通常是閃爍著的。以下為在人 行天橋中常見的標志。 人行天橋 禁止拋物 當心落物 </p><p>　　當心滑落 紅綠燈

46、 限高5m </p><p>　　圖 6-1 幾種人行天橋常見標志6.2標志的排列當多個標志一起排列時，合理的排序尤為重要，它能使人在最短時間內(nèi)做出 正確判斷。如路標的布置應盡量靠近目地且箭頭方向必須指向實際方向，車道提 醒標志各標志盡量與路面車道相對應等等。由安全人機工程學視覺運動規(guī)律可 知，眼睛沿水平方向運動比沿垂直方向運動快而不易疲勞；一般先看到水平方向 的物體

47、，后看到垂直方向的物體。視線的變化習慣從左到右，從上到下和順時針 方向運動。 因此，標志的排列也要符合上述人的視覺運動規(guī)律。七、 防滑與排水 天橋橋面與梯道有積水是在所難免的，解決的關鍵是做好排水與防滑措施， 在此次課程設計的人行天橋中，人行天橋并沒有加頂棚，更要做好防滑與排水這 兩項工作。因此，解決防滑可在橋面設置縱坡與橫坡，最小縱坡不宜小于 0.5%， 橫波采用雙向坡，最小坡值采用 1%。梯道為防止行人滑跌，踏步面可做 1

48、%～ 2%橫坡。在排水方面，橋面排水可設置地漏，導入落水管，落水管采用隱蔽布置。</p><p>　　參考文獻[1] 張力，廖可兵主編《安全人機工程學》中國老動社會保障出版社 2007 [2] 北京市市政工程研究院《城市人行天橋與人行地道技術規(guī)范》1996 [3] 國家技術監(jiān)督局《中國成年人人體尺寸》1988 [4] 中國建筑科學研究院 中華人民共和國民政部 中國殘疾人聯(lián)合會 . 《城市道路和建筑物無障礙