上海市山西路苏州河人行桥设计与施工

ＣＨＩＮＡＭＵＮＩＣＩＰＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ

Ａｐｒ．２００８

２００８年４月

上海市山西路苏州河人行桥设计与施工

钟小军，朱

波，吴

刚

（上海市城市建设设计研究院，上海２００１２５）

摘要：上海市山西路人行桥采用单跨５４．５ｍ变截面钢—混凝土叠合双铰刚构的结构形式。通过对该桥结构设计、景观设计及施工方法的简要介绍，得出梁高为１．６￣２．６ｍ、矢跨比为１／８．２；自振频率为３．０６Ｈｚ；采用刚构撑脚处设置粗钢筋＋圆板式橡胶支座连接的铰接方案，可取得满意的效果。

关键词：人行桥；设计；钢—混凝土双铰刚构；结构设计；景观设计；施工中图分类号：Ｕ４４８．１１

文献标识码：Ａ

文章编号：１００４－４６５５（２００８）０２－００３０－０３

１工程概况

山西路苏州河人行桥位于上海市中心区山西路上，横跨苏州河。该桥为南北走向，向北接海宁路，向南接北京东路。其下游为在建的河南路苏州河桥，上游为已建的福建路桥。这２座桥均为车行桥，且距离相隔不远，所以山西路桥的交通功能定位为人行桥。

从山西路桥所处地理位置的重要性考虑，景观要求特别高。经过方案比选优化，最终确定采用变截面钢—混凝土叠合双铰刚构方案，既充分发挥了钢及混凝土材料各自的受力特性，使结构更加轻巧通透，又使整个结构线型优美流畅，给人以美的享受。

该桥于２００７年１２月建成，建成后的人行桥与美

丽的苏州河及周围现代城市建筑和谐统一。图１为该桥建成后的实景图。

２结构设计

山西路人行桥采用变截面钢—混凝土叠合刚构桥，全桥单跨５４．５ｍ，桥宽６．６ｍ，总体布置如图２所示。

２．１上部结构设计

采用钢工字梁与钢筋混凝土桥面板组合的结构形式。其中，工字梁在桥宽范围内共布置５片，横梁

收稿日期：２００８－０２－２９

处梁高２．６ｍ，跨中处梁高１．６ｍ。每片工字梁顶板厚

１６ｍｍ，腹板厚１６ｍｍ，底板厚２０ｍｍ，工字梁间距

为１．４ｍ。

桥面板采用钢筋混凝土形式，板厚０．２ｍ，混凝

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钟小军，朱波，吴刚：上海市山西路苏州河人行桥设计与施工

２００８年第２期

土标号为Ｃ４０。桥面板和工字梁之间通过剪力钉相连，共同受力。

钢横梁梁高５．６ｍ，内灌混凝土、外包混凝土。内灌混凝土的目的是为了抵抗支座反力引起的局部承压，外包混凝土的目的是为了保护钢结构不受河水的侵蚀。

２．２下部结构设计

下部结构采用长方形承台、钻孔灌注桩形式。承台尺寸为：６．２ｍ（顺桥向）

×１０．５ｍ（横桥向）×

２．０ｍ（厚度），使用的混凝土标号为Ｃ３０；钻孔桩直径为φ８００ｍｍ，使用的混凝土标号为水下Ｃ２５，根

数为１５根。

２．３细部构造节点设计

１）工字梁横向连接设计。为了增强上部结构的横

向刚度，沿顺桥向相隔一定的间距，在各工字梁间布置横向肋板，如图３所示。

２．４计算要点

下部结构计算方法较为常规，不再赘述，这里仅以上部结构计算为主要研究对象。根据上部结构的受力特性，计算内容主要包括结构静力计算和结构自振频率计算。

１）静力计算关键在于确定合理的梁高和矢跨比。

由于结构跨径较大，要求跨中必须具有足够的梁高，但同时受到桥梁景观的要求，梁高又必须与整体结构保持比例协调，不能过高。

矢跨比同样是影响结构内力变化的一个非常重要因素。矢跨比过高，会在跨中产生较大弯矩，不利于上部结构受力；矢跨比过低，会在撑脚处产生较大顺桥向水平推力，不利于下部桩基础受力。

因此，需要根据不同梁高、矢跨比分别进行试算

２）工字梁与横梁纵向连接设计。工字梁与横梁连

接处，采用焊接处理，并在横梁内对应工字梁位置加设一块纵向板，以增强横梁的局部稳定性。

比较，最终得到一个理想的组合，使上下部结构的受力均处在一个合理的范围内。计算采用空间板梁耦合单元模型，所采用的程序为大型结构分析程序

３）刚构撑脚处铰接装置设计。上下部之间的连

接，按铰接状态进行设计，使由上部荷载产生的刚构撑脚处的弯矩得以释放，避免在下部桩基础中产生较大的桩身弯矩及单桩承载力。

为了达到铰接的效果，采用在承台上预埋一排

ＭＩＤＡＳ，建立后的计算模型如图５所示。包括两种单

元类型：纵向工字梁、端横梁采用梁单元，梁单元个数２５４个；钢筋混凝土桥面板采用板单元，板单元个数为３６４。

!１２０ｍｍ的粗钢筋，并将这些粗钢筋通过上部钢结

构预留的孔洞穿入钢横梁内，同时在承台与钢横梁之间设置６００ｍｍ×３００ｍｍ×５０ｍｍＧＪＺ板式橡胶支座，穿在粗钢筋上，既模拟支座的铰接状态，又通过橡胶将上部反力传递至下部承台。

此外，由于承台顶标高为２．００ｍ，为了防止河水侵蚀粗钢筋进而影响到结构的使用寿命，考虑在承台上开槽，在粗钢筋周围采用沥青玛蹄脂充填密实，以达到阻水的效果，撑脚处铰接装置节点设计如图４所示。

经过计算，当工字梁跨中处梁高取１．６ｍ、横梁处取２．６ｍ，钢横梁梁高取５．６ｍ，即矢跨比为１／８．２时，上下部结构受力均达到理想状态。

在正常使用极限状态下，工字梁、端横梁最大正

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应力为１７２ＭＰａ，最大压应力为１６３ＭＰａ，最大竖向剪应力为１６ＭＰａ，均满足文献［１］要求。

运至现场。待下部结构混凝土强度达到１００％时，进行吊装。吊装时，需要根据钢横梁底部预留孔洞的位置，将钢横梁插入粗钢筋内，之后钢横梁内灌混凝土及外包混凝土。为了保证施工时钢横梁的稳定性，需在横梁下搭设临时支架。

２）结构自振频率计算根据文献［２］。为避免共振，减少行人不安全感，天桥上部竖向自振频率不应＜３Ｈｚ。计算主桥上部结构的竖向自振频率同样采用图５所示的计算模型，计算时只需考虑结构本身自重影

响。为了得到结构在主振型下的自振频率，计算时取振型数为２０。通过比较各振型之间的质量参与比率，确定主振型，进而得到自振周期或频率。

计算采用子空间迭代法，将收敛误差控制在

４．３钢工字梁施工

５片工字梁的制作在工厂分别完成。通过驳船将

其运至现场。运输过程中，为保证工字梁的稳定性，需将梁水平放置。待运至现场后，再分别与桥两侧钢横梁完成焊接，同时完成横向肋板的焊接。

１Ｅ－１０以内。列出各振型的质量参与比率表，可以得出：振型１的竖向自振频率为３．０６Ｈｚ，大于规范规定的３Ｈｚ，但已经比较接近，这主要是结构单跨跨

径较大所造成的。

４．４桥面板、附属工程施工

钢结构安装通过验收后，铺设钢筋混凝土桥面

板，再完成其他附属工程。

３景观设计

为达到结构美观的效果，在主体结构上采用独特新颖的造型外，还在栏杆、桥面铺装上，也尝试采用能与主体结构相匹配的新材料、新工艺。

５结语

１）在刚构桥设计中，梁高与矢跨比是影响结构静

力计算的两个重要的因素。为使上下部受力均达到理想状态，需要通过多次计算比较。本工程经计算确定的梁高为１．６～２．６ｍ，矢跨比为１／８．２。

１）栏杆结构设计采用了木质扶手黑色铸铁花饰栏

杆，与主体拱形曲线完美融合，衬托出整座桥复古、典雅的风格。

２）经过动力分析，本桥上部结构的自振频率为３．０６Ｈｚ，满足规范要求，但已经比较接近，这主要

是结构单跨跨径较大所造成的。

２）桥面铺装设计摒弃了传统的地板砖形式，而改

用褐色新型防滑材料，既方便施工，又在视觉上给人一种新的感觉，同时增加行人的安全感和舒适度。

３）设计中采用的在刚构撑脚处设置粗钢筋＋圆

板式橡胶支座连接上下部结构来模拟支座铰接状态的方式，在实施中获得成功，可为今后类似设计提供参照。

４施工方法

４．１下部桩基础、承台施工

下部桩基础、承台采用常规方法施工。在浇注承台混凝土时，须预先将!１２０ｍｍ粗钢筋埋入，并采取措施将其定位，防止在浇注、振捣混凝土时粗钢筋出现移位。

４）在附属工程中采用与主体结构相匹配的新材

料、新工艺，从而取得良好的美学效果。参考文献

［１］ＧＢ５００１７—２００３钢结构设计规范［Ｓ］．北京：中国计划出版社，２００３．［２］北京市市政工程研究院．ＣＪＪ６９—１９９５城市人行天桥与人行地道技

术规范［Ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，１９９６．

４．２钢横梁施工

钢横梁在工厂完成预制，制作完成后，将其用船

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!关于发布行业标准的公告《城镇道路工程施工与质量验收规范》

中华人民共和国住房和城乡建设部公告第１１号

现批准为行业标准，编号为ＣＪＪ１－２００８，自２００８年９月１日起实施。其《城镇道路工程施工与质量验收规范》中，第３．０．７、原行业标准３．０．９、６．３．３、６．３．１０、８．１．２、８．２．２０、１０．７．６、１１．１．９、１７．３．８条为强制性条文，必须严格执行。《市政道路工程质量检查评定标准》ＣＪＪ１－９０同时废止。

本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

二○○八年四月二日

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ＡＢＳＴＲＡＣＴＳ

ｔｈｅａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅａｎｄｍｉｘｉｎｇｔｈｅａｎｔｉ－ｒｕｔｔｉｎｇａｇｅｎｔ．Ｔｈｉｓｔｙｐｅｏｆｄｅｃｋｐａｖｅｍｅｎｔｉｓｍｏｒｅａｄａｐｔａｂｌｅｔｏｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｉｔｓｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｉｓｌｏｎｇｅｒ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：

ｈｉｇｈｗａｙｂｒｉｄｇｅ；ｄｅｃｋｐａｖｅｍｅｎｔ；ｈｅａｖｙｌｏａｄ；

ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｂｏｎｄｉｎｇｃｏｕｒｓｅ；ｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔ

ＤｅｓｉｇｎａｎｄＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＳｈａｎｘｉＲｄ．Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ

ＢｒｉｄｇｅａｃｒｏｓｓｔｈｅＳｕｚｈｏｕＣｒｅｅｋ，ＳｈａｎｇｈａｉＺＨＯＮＧＸｉａｏ－ｊｕｎ，ＺＨＵＢｏ，ＷＵＧａｎｇ

（ＳｈａｎｇｈａｉＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈ

Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００１２５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｈａｎｘｉＲｄ．ＰｅｄｅｓｔｒｉａｎＢｒｉｄｇｅｉｎＳｈａｎｇｈａｉｉｓｏｆｔｈｅｓｉｎｇｌｅ５４．５ｍｓｐａｎｄｏｕ－ｂｌｅ－ｈｉｎｇｅｄｓｔｅｅｌ－ｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｒｉｇｉｄｓｔｒｕｃ－ｔｕｒｅｗｉｔｈｉｔｓｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｖａｒｉｅｄ．Ｆｒｏｍｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎ，ｌａｎｄｓｃａｐｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｎ－ｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅ，ｉｔｉｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｇｉｒｄｅｒｄｅｐｔｈｏｆ１．６￣２．６ｍ，ｒｉｓｅ－ｓｐａｎｒａｔｉｏｏｆ１／８．２，ｎａｔｕｒａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆ３．０６Ｈｚ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｈｉｎｇｅｏｆｔｈｉｃｋｒｅｂａｒｓａｔｔｈｅｆｏｏｔｏｆｔｈｅｒｉｇｉｄｓｔｒｕｃ－ｔｕｒｅｓｕｐｐｏｒｔｃｏｎｎｅｃｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄｉｓｃｅｌａｓｔｏｍｅｒｉｃｂｅａｒｉｎｇ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：

ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｂｒｉｄｇｅ；ｄｅｓｉｇｎ；ｄｏｕｂｌｅ－ｈｉｎｇｅｄｓｔｅｅｌ－ｃｏｎｃｒｅｔｅｒｉｇｉｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎ；

ｌａｎｄｓｃａｐｅｄｅｓｉｇｎ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ

ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＤｅｓｉｇｎｏｆＤｅｃｋａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＩｎｔｅｒｎａｌＦｏｒｃｅｏｎＳｉｍｐｌｅＳｕｐｐｏｒｔＧｉｒｄｅｒＢｒｉｄｇｅｗｉｔｈ

ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＤｅｃｋ

ＬＩＵＪｉａｎｇ－ｂｏ１，ＤＩＮＧＸｉａｎ－ｈａｏ１，ＺＨＵＣｕｉ－ｚｈｏｎｇ２，

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（１．ＳｈａｎｇｈａｉＣｈｅｎｇｘｉＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｒｖｅｙａｎｄＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ

２０１１００，Ｃｈｉｎａ；

２．ＭｉｎｈａｎｇＤｉｓｔｒｉｃｔＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１１００，Ｃｈｉｎａ；

３．ＭｉｎｈａｎｇＤｉｓｔｒｉｃｔＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＩｎｖｅｓｔｍｅｎｔ

Ｃｏ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１１００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｅｃｋｏｎｔｈｅｕｒｂａｎｖｉａｄｕｃｔ，ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅａｎｄｍｕｌｔｉ－ｓｐａｎｂｒｉｄｇｅｃａｎｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｒａｖｅｌｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓ，ｒｅｄｕｃｅｓｈｏｃｋｉｎｇｆｒｏｍｖｅｈｉｃｌｅｓａｎｄｅｘｔｅｎｄｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅ．Ｔｈｉｓｔｙｐｅｏｆｂｒｉｄｇｅｉｓｐｒｏｖｉｄｅｄｗｉｔｈｏｎｌｙｏｎｅｆｉｘｅｄ（ｒｕｂｂｅｒ）ｂｅａｒｉｎｇａｎｄａｌｌｏｆｔｈｅｏｔｈｅｒａｒｅｔｈｉｎＰＴＦＥｐｌａｔｅｂｅａｒｉｎｇｓ，ｓｏｉｔｉｓｉｎａｎｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅｈｉｎｇｅｄｆｏｒｍ．Ｄｅｓｉｇｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｓｉｔｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｐｒｏｖｅｔｈａｔｔｈｅｄｏｗｅｌｉｎｔｈｅｄｅｃｋｃｏｎｆｏｒｍｓｔｏｔｈｅａｃｔｕａｌｆｏｒｃｅａｐｐｌｉｅｄ，ａｎｄｐｒｏｖｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｏｎｊｏｉｎｔａｎｄｂｒｉｄｇｅｂｅａｒｉｎｇｉｓａｐｐｌｉｃａｂｌｅａｃｔｕａｌｓｅｒｖｉｃｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：

ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｓｌａｂｂｒｉｄｇｅｗｉｔｈｓｉｍｐｌｅｓｕｐｐｏｒｔｇｉｒｄｅｒ；ｄｅｃｋ；ｄｏｗｅｌ；ｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅａｎａｌｙｓｉｓ；ｈｉｎｇｅｄｓｌａｂ

ＡｎＥｘａｍｐｌｅｏｆＣｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎｄＳｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆＰｒｏｐｏｓａｌｓｆｏｒＲｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇａｎｄＷｉｄｅｎｉｎｇＧｒｏｕｎｄ－ａｎｃｈｏｒｅｄＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎＢｒｉｄｇｅｓＹＵＡＮＨｕｉ－ｆａｎｇ，ＷＡＮＧＰｅｉ－ｘｉａｏ，ＧＯＮＧＣｉ－ｚｈｏｎｇ（ＳｈａｎｇｈａｉＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，

Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｃｏｍｐａｒｉｎｇｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ

Ｔａｋｉｎｇ

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ｐｒｏｐｏｓａｌｇｒｏｕｎｄ－ａｎｃｈｏｒｅｄ

ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅ，ｗｉｔｈｄｅｔａｉｌｅｄｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｐｏｓａｌｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈｅｃａｂｌｅｓｔａｙａｎｄｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓａｐｐｌｉｃａｂｌｅｆｏｒｔｈａｔｔｙｐｅｏｆｗｏｒｋｓ，ａｎｅｗｄｅｓｉｇｎｃｏｎｃｅｐｔｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：

ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅ；

ｔｈｅｃａｂｌｅｓｔａｙａｎｄｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ；ｗｉｄｅｎ

ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣａｕｓｅｆｏｒＦｌｏｏｄｉｎｇｉｎＤｏｗｎｔｏｗｎｏｆＳｈａｎｇｈａｉａｎｄＰｒｏｐｏｓａｌｓｆｏｒＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ

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