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應用案例
人行天橋

  人行天橋建造是城市民生工程和民心工程,裝配式鋁合金人行天橋以結構輕,耐腐蝕,免維護,安裝快,美觀及環保等優點,在橋梁建設工程中得到了越來越廣泛的應用,已引起政府和社會的高度關注。

  鋁合金材料應用于橋梁工程已有90多年的歷史,1933年美國匹茲堡斯密斯菲爾德街人行天橋首次采用了鋁合金材料,使得橋的承載能力由4.8噸提升到26噸,橋梁重量也相應減輕了675噸,之后鋁合金材料作為橋梁用材便得到了迅猛發展。1946年美國紐約馬塞納附近建成世界上第一座全鋁合金結構的橋梁。1946年至1963年北美就建成11座全鋁合金人行天橋,其中有9座至今仍在使用。1950年加拿大魁北克省賽右奈河上建造的鋁合金拱橋,其跨徑達到100米,應用鋁合金材料180噸,與原計劃修建的鋼橋相比,重量減輕約56%。1958年至1965年之間,美國又修建了8座鋁合金橋。

  2007年10月,上海在徐家匯建造了首座采用國內技術的裝配式鋁合金人行天橋,拱形外觀設計,跨越衡山路立交,橋跨34米,橋寬6米,自重25噸,載重60噸,正常人流通行量8000人次/小時,高峰人流通行量10000人次/小時。2008年8月,作為迎北京奧運重點工程的北京西單商業區人行天橋建成運營,主橋長80米,寬8米,兩個副橋分別為33米,寬8米,橋的四角分設4個踏步樓梯。橋梁結構由外資公司承建,主要鋁合金型材均為國內生產。在建設的同時,組織技術力量編寫了《北京市西單商業區人行天橋工程鋁合金上部結構施工質量驗收標準》(JQB—198—2008),報北京市建設委員會備案,為鋁合金結構橋梁施工驗收提供了依據和借鑒。

 


  2013年5月,繼2006年建成首座鋁合金天橋后,杭州市再次在慶春路與延安路城市主干道交叉口上,建造了大跨度口字形鋁合金人行天橋。橋總長217.55米,寬4.8米,總重量226噸,可滿足5000余人同時通行。人行天橋分為4個主桁架,4個過渡桁架,組成一閉合環形人行天橋,其中A桁架長53米,B桁架長44米,C桁架長16米,D桁架長43米。全橋共設4對上下自動扶梯及4座人行樓梯。。2019年2月,北京市東單路口北銀街鋁合金人行天橋投入使用,橋梁全長59米,寬度3.85米,單跨跨度52米,為國內跨度較大的鋁合金人行天橋。

 


  2007年10月國家標準《鋁合金結構設計規范》(GB50429—2007)發布;2010年7月行業標準《鋁合金結構工程施工規程》(JGJ/T216—2010)發布;2017年6月協會標準《鋁合金人行天橋技術規程》(T/CECS471—2017)發布,寓意著鋁合金人行天橋支撐體系初步形成,標準規范逐步完善,具備鋁合金天橋建設的技術保證。

  2017年,人民交通出版社《鋁合金人行天橋設計手冊》出版發行,作者巫裕潤,手冊主要內容包括:鋁的物理性質、含量分布及主要用途,鋁的基本特性、應用范圍、鋁合金的分類,變形鋁合金分類、牌號、狀態表示及加工方法;鋁合金型材種類,截面參數及連接方式;國外、國內的鋁合金人行天橋發展概況、優缺點;鋁合金人行天橋存在的主要問題及對策;鋁合金人行天橋的橋型方案、計算內容及已竣工鋁合金人行天橋的計算實例和圖例;鋁合金人行天橋工廠加工及現場施工安裝的技術要求。

  鋁合金天橋具有鮮明的特點:一是自重輕,強度高。鋁合金材料密度約為2700kg/m³,因為鋼材的1/3,但其強度較高,以鋁合金天橋常用的6082-T6牌號的鋁合金為例,其力學性能與Q235鋼材等同,與鋼質人行天橋相比,鋁合金人行天橋結構可大幅度減少自重,在結構輕量化上具有明顯優勢;二是耐腐蝕性好,免維護。鋁合金表面在大氣環境會形成氧化膜,起到隔離保護作用,在采用氧化措施后,表面氧化膜更加致密厚實,隔離侵蝕介質,相對鋼結構經常防腐涂裝,具有天然優勢,既耐久又綠色環保;三是外觀光澤亮麗,觀感性好。鋁合金具有天然的金屬光澤,氧化或電解著色處理后,金屬色豐富,增加了橋體質感;四是易加工,易回收利用。鋁合金芯棒可擠壓成型各種型材,可滿足不同設計造型的需求,鋁合金型材易于切割和鉆孔,采用數控設備可實現構件標準化加工。鋁合金材料回收利用率高,成本低,屬于綠色環保新型建筑材料;五是全裝配式建造,縮短施工周期。鋁合金橋體一般采用桁架結構,節點采用不銹鋼螺栓連接,標準化設計,工廠化生產,裝配化施工,簡化施工工藝,降低現場作業量,提高安裝速度,減少地面交通的影響,容易在鋁合金材質上融入地方文化元素和符號,實現一橋一景,總之符合新型建筑發展方向。

  鋁合金天橋與鋼結構天橋相比,前者的建安造價要高出后者30%—60%,鋁合金型材約8.5萬元/T,鋼材約1.5萬元/T,但橋跨承重結構自重輕,基礎造價可減少1/4—1/3。從全生命周期綜合對比,鋁合金天橋費用略高于鋼結構天橋,鋼結構天橋后期維護保養費用約為45元/投影平方米•每年,鋁合金天橋后期維護保養費為0,另外天橋完成服役后殘值回收費用,鋁合金型材約1.2萬元/噸,鋼材0.11萬元/噸。隨著土木工程技術的不斷發展,通過綜合技術措施,基本可以規避或減少鋁合金材料先天不足所造成橋梁結構安全和正常使用功能的負面影響。

  可以期望裝配式鋁合金人行天橋的建設,將對優化城市空間結構,提高城市綜合承載能力,改善人居環境,開展綠色生態低碳的城市建設有著十分重要的意義。

 

 

 

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