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      应用案例
      人行天桥

        人行天桥建造是城市民生工程和民心工程,装配式铝合金人行天桥以结构轻,耐腐蚀,免维护,安装快,美观及环保等优点,在桥梁建设工程中得到了越来越广泛的应用,已引起政府和社会的高度关注。

        铝合金材料应用于桥梁工程已有90多年的历史,1933年美国匹兹堡斯密斯菲尔德街人行天桥首次采用了铝合金材料,使得桥的承载能力由4.8吨提升到26吨,桥梁重量也相应减轻了675吨,之后铝合金材料作为桥梁用材便得到了迅猛发展。1946年美国纽约马塞纳附近建成世界上第一座全铝合金结构的桥梁。1946年至1963年北美就建成11座全铝合金人行天桥,其中有9座至今仍在使用。1950年加拿大魁北克省赛右奈河上建造的铝合金拱桥,其跨径达到100米,应用铝合金材料180吨,与原计划修建的钢桥相比,重量减轻约56%。1958年至1965年之间,美国又修建了8座铝合金桥。

        2007年10月,上海在徐家汇建造了首座采用国内技术的装配式铝合金人行天桥,拱形外观设计,跨越衡山路立交,桥跨34米,桥宽6米,自重25吨,载重60吨,正常人流通行量8000人次/小时,高峰人流通行量10000人次/小时。2008年8月,作为迎北京奥运重点工程的北京西单商业区人行天桥建成运营,主桥长80米,宽8米,两个副桥分别为33米,宽8米,桥的四角分设4个踏步楼梯。桥梁结构由外资公司承建,主要铝合金型材均为国内生产。在建设的同时,组织技术力量编写了《北京市西单商业区人行天桥工程铝合金上部结构施工质量验收标准》(JQB—198—2008),报北京市建设委员会备案,为铝合金结构桥梁施工验收提供了依据和借鉴。

       


        2013年5月,继2006年建成首座铝合金天桥后,杭州市再次在庆春路与延安路城市主干道交叉口上,建造了大跨度口字形铝合金人行天桥。桥总长217.55米,宽4.8米,总重量226吨,可满足5000余人同时通行。人行天桥分为4个主桁架,4个过渡桁架,组成一闭合环形人行天桥,其中A桁架长53米,B桁架长44米,C桁架长16米,D桁架长43米。全桥共设4对上下自动扶梯及4座人行楼梯。。2019年2月,北京市东单路口北银街铝合金人行天桥投入使用,桥梁全长59米,宽度3.85米,单跨跨度52米,为国内跨度较大的铝合金人行天桥。

       


        2007年10月国家标准《铝合金结构设计规范》(GB50429—2007)发布;2010年7月行业标准《铝合金结构工程施工规程》(JGJ/T216—2010)发布;2017年6月协会标准《铝合金人行天桥技术规程》(T/CECS471—2017)发布,寓意着铝合金人行天桥支撑体系初步形成,标准规范逐步完善,具备铝合金天桥建设的技术保证。

        2017年,人民交通出版社《铝合金人行天桥设计手册》出版发行,作者巫裕润,手册主要内容包括:铝的物理性质、含量分布及主要用途,铝的基本特性、应用范围、铝合金的分类,变形铝合金分类、牌号、状态表示及加工方法;铝合金型材种类,截面参数及连接方式;国外、国内的铝合金人行天桥发展概况、优缺点;铝合金人行天桥存在的主要问题及对策;铝合金人行天桥的桥型方案、计算内容及已竣工铝合金人行天桥的计算实例和图例;铝合金人行天桥工厂加工及现场施工安装的技术要求。

        铝合金天桥具有鲜明的特点:一是自重轻,强度高。铝合金材料密度约为2700kg/m³,因为钢材的1/3,但其强度较高,以铝合金天桥常用的6082-T6牌号的铝合金为例,其力学性能与Q235钢材等同,与钢质人行天桥相比,铝合金人行天桥结构可大幅度减少自重,在结构轻量化上具有明显优势;二是耐腐蚀性好,免维护。铝合金表面在大气环境会形成氧化膜,起到隔离保护作用,在采用氧化措施后,表面氧化膜更加致密厚实,隔离侵蚀介质,相对钢结构经常防腐涂装,具有天然优势,既耐久又绿色环保;三是外观光泽亮丽,观感性好。铝合金具有天然的金属光泽,氧化或电解着色处理后,金属色丰富,增加了桥体质感;四是易加工,易回收利用。铝合金芯棒可挤压成型各种型材,可满足不同设计造型的需求,铝合金型材易于切割和钻孔,采用数控设备可实现构件标准化加工。铝合金材料回收利用率高,成本低,属于绿色环保新型建筑材料;五是全装配式建造,缩短施工周期。铝合金桥体一般采用桁架结构,节点采用不锈钢螺栓连接,标准化设计,工厂化生产,装配化施工,简化施工工艺,降低现场作业量,提高安装速度,减少地面交通的影响,容易在铝合金材质上融入地方文化元素和符号,实现一桥一景,总之符合新型建筑发展方向。

        铝合金天桥与钢结构天桥相比,前者的建安造价要高出后者30%—60%,铝合金型材约8.5万元/T,钢材约1.5万元/T,但桥跨承重结构自重轻,基础造价可减少1/4—1/3。从全生命周期综合对比,铝合金天桥费用略高于钢结构天桥,钢结构天桥后期维护保养费用约为45元/投影平方米•每年,铝合金天桥后期维护保养费为0,另外天桥完成服役后残值回收费用,铝合金型材约1.2万元/吨,钢材0.11万元/吨。随着土木工程技术的不断发展,通过综合技术措施,基本可以规避或减少铝合金材料先天不足所造成桥梁结构安全和正常使用功能的负面影响。

        可以期望装配式铝合金人行天桥的建设,将对优化城市空间结构,提高城市综合承载能力,改善人居环境,开展绿色生态低碳的城市建设有着十分重要的意义。