在役城市人行天桥金属护栏侧向推力测试研究

任旭东

（西安市市政设施管理局桥梁监测中心，陕西 西安 710000）

在役城市人行天桥金属护栏侧向推力测试研究

任旭东

（西安市市政设施管理局桥梁监测中心，陕西 西安 710000）

护栏的侧向水平抗力测试是城市人行天桥护栏质量检测的一种方法。结合实例介绍了城市人行天桥护栏侧向推力测试，并给出了在役城市人行天桥护栏检测评定的准则。

天桥护栏；侧向推力；位移；应变

1 概况

城市人行天桥护栏的质量直接关系着天桥行人的安全，如天桥护栏出现缺损或水平抗力不足，极易发生坠落、断裂等安全事故。尤其对位于城市人流量较多如繁华商业区、风景区、学校、医院等区域人行天桥的护栏质量检测是保证天桥行人安全的一项重要内容，也是城市天桥管理者重点关注的问题。

2 天桥护栏的相关规定

《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ 89-95）3.1.11明确提出：护栏水平荷载为2.5 kN/m，竖向荷载为1.2 kN/m。《城市桥梁养护技术规范》（CJJ 99-2003）10.4条规定：严禁人群荷载超过设计标准。

另从天桥护栏构造和安全使用方面规定：（1）栏杆高度不应小于1.05 m。（2）栏杆构件间的最大净距不得大于14 cm，且不宜采用横线条栏杆。（3）考虑残疾人通行时，应在0.65 m高度处另设扶手，在儿童通行较多处，应在0.8 m高度处另设扶手。

3 测试实例

3.1 工程概况

西安市某客运站人行天桥栏杆高度为1.15 m，采用不锈钢管焊接成型、栏杆扶手为D80×2.5 mm，立柱为D76.3×2.5 mm，间距为1.97 m。栏杆构造柱净间距为0.14 m。栏杆设计水平均布荷载为2.5 kN/m。

（1）测试目的：通过对天桥护栏施加水平静力荷载，测试护栏的实际工作状态，判断护栏的使用性能是否满足设计荷载要求。

（2）测试内容：测试护栏控制截面在试验荷载作用下的水平位移、应变。

3.2 测试计算

依据设计图纸，采用有限元结构分析软件MIDAS/CIVIL（V8.2.1），将均布荷载等效换算为集中荷载加载，对护栏立柱根部截面最大负弯矩工况（工况一）和护栏扶手跨中截面最大正弯矩工况（工况二）下的位移和应变进行空间分析计算，见图 1、图 2。

图1 立柱水平集中力加载

图2 横梁水平均布力加载

3.3 测试过程

3.3.1 测试控制

试验采用控制精度0.1 kN，行程10 cm，量程200 kN的千斤顶作为顶推设备。对立柱和扶手横梁对加载按照四级加载进行控制30%→60%→80%→100%。

3.3.2 加载方法

立柱加载顶推时传力杆顶在立柱与横梁相交的节点位置处，传力杆与立柱连接处设置橡胶条进行保护，横梁加载时传力杆通过槽钢作用在横梁上，槽钢与内设橡胶条对横梁进行保护。图3为天桥立柱及横梁抗推静载试验的加载模式。

图3 加载示意图（单位：cm）

4 测试结果分析

护栏立柱在试验顶推力作用下各测点的位移实测值、应变实测值、计算值对比详见表1。

表1 水平抗力检测结果汇总表

对天桥护栏侧向推力加载试验的测试数据分析：在静力加载效率0.996～1.011下，护栏立柱的顶部和扶手跨中位置，其实测位移和应变均小于计算值，校验系数为0.5～0.569之间，且残余变形小于20%。说明护栏强度和刚度满足要求。同时在测试过程中以及测试完成后对天桥护栏主要构件连接处和护栏形态进行检查，未出现开焊现象和其他异常形态。即天桥护栏在正常人群水平推力作用下，水平抗力满足设计要求。

依照桥梁荷载试验经验和本次天桥护栏侧向推力测试结果，天桥护栏水平抗力评定一般分为以下三种：

（1）在测试过程中各分级顶推力作用下，护栏出现断裂、开焊、裂缝现象，即护栏不满足要求。

（2）护栏在各分级顶推力作用下，虽未出现断裂、开焊，但测试截面的位移、应变超过理论计算值，且残余变形大于20%。即护栏不满足要求。

（3）护栏在各分级顶推力作用下，未出现断裂、开焊。位移、应变均小于理论计算值，残余变形小于20%。护栏扶手同高度部位的水平位移的最大值，不得超过护栏扶手高度的1/120，即护栏满足要求。

5 结语

近年来城市人行天桥的建设发展迅速，由此在城市人行天桥的日常养护管理中，天桥护栏的质量问题不容忽视。

（1）天桥护栏日常运行质量的保证，需要天桥管理者制定巡检制度。重点对护栏高度、立柱间距、格栅缺损、构件开焊、护栏依附广告等内容。

（2）定期对人流量大、繁华区域内的天桥护栏进行侧向水平抗力测试，保证护栏坚固，严禁人群荷载超过设计标准。

（3）本文采用的顶推力架装置测试方法简便、操作简单、成本较低，能推广应用到天桥护栏水平力测试中。

（4）《城市桥梁养护技术规范》（CJJ 99—2003）对城市人行天桥养护的相关规定较少，对城市人行天桥的养护方法和措施值得进一步研究。

U443.7

B

1009-7716（2017）10-0178-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.10.054

2017-05-31

任旭东（1977-），男，陕西西安人，工程师，从事桥梁监测工作。