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摘要：为了更准确可靠地评价人行天桥的承载能力，提高检测水平、采用合理的加载方式是必要的前提。通过分析传统堆载、水箱加载、混凝土砝码吊装等实际工程经验，并将各个加载方式从加载时间、可操作性、试验精度和社会影响4方面进行比较，为不同工程的适用性提出指引。
关键词：人行天桥；检测；荷载试验；加载方式
Abstract: In order to evaluate the pedestrian bridge bearing capacity more accurately and reliably and to improve the detection level, using reasonable loading mode is the necessary premise. Based on the analysis of the traditional load, water load, concrete weight lifting and other practical experience, and each load from the load time, operability, accuracy and social effects were compared between the 4 aspects, proposed guidelines for applicability to different engineering.
Keywords: pedestrian bridge; detection; load test; loading
中图分类号:V448.15+1文献标识码：A文章编号：
1 概述
随着我国城市功能定位的提升，社会经济发展模式的转变，城市化尤其是人口的城市化不断加速和深化，居民的步行出行比例将逐渐增加。由于城市路况复杂，现状人行过街多有绕行距离远、等候时间长、过街不便等问题。据调查，70%的居民倾向选择立体过街设施过街，特别是人行天桥，其所占比例达到48%。人行天桥的建设必将迎来又一个发展高峰，仅深圳市南山区就已提出新建80座人行天桥的计划。同时，现有人行天桥建设年代不同，运营状况不一。提高检测水平、采用准确的评价方法，对桥梁养护管理和保障人民性命财产安全有重要意义。
对现状桥梁承载能力的评价，主要是通过静力荷载试验判定。人行天桥因其特殊性，试验只能采用重物直接加载方式进行。由于重物加载准备工作量大、加卸载所需周期一般较长、交通中断时间亦较长、试验时温度变化对测点的影响较大等原因，采用合理的加载方式，是试验结果准确可靠、正确评价人行天桥承载能力的保证。
2 人行天桥静载试验的几种加载方式
2.1 传统沙包/水泥袋堆载
传统堆载方式的特点是人工搬运。采用标准重量（如：50kg水泥袋，共520袋），分级、分层堆载。所需设备主要是搬运工，雇用的搬运工越多，搬运效率越高，成本也更高。加载时运货车停靠在路边，不占用桥下主干道。加载效果见图1。
图1 传统水泥袋堆载效果图
2.2 水箱加载
水箱加载其特点是单个水箱体积大、重量少，满足试验荷载效率的情况下常常布载距离较长，近乎全桥均布。采用标准尺寸水箱（如：长1.2m、宽1.0m、高1.0m，空重60kg、装满水总重1.26t，共42个水箱），分级、分列堆载。所需设备主要是洒水车（跨河天桥直接用抽水机），租用的水车、抽水机越多，加载效率越高，成本也更高。加载时需占用桥下1～2条车道停靠洒水车。加载效果见图2。
图2 水箱加载效果图
2.3 混凝土砝码/试块吊装
混凝土砝码吊装特点是单个砝码重量特别大，常常只需占用桥面少量位置堆载即可满足试验荷载效率，近乎集中荷载。采用混凝土砝码（如：单个重35kN，共12个砝码），分级、分层堆载。所需设备主要是大型吊车。加载时需占用桥下2～3条车道停放吊车及脚架。加载效果见图3。
图3 混凝土砝码加载效果图
3 各种加载方式对比
3.1 加载时间
相对于车行桥采用可行式车辆加载，人行天桥的重物直接加载无论采用以上任何一种方式，在加载时间上均处于绝对的劣势。这也是导致人行天桥静载试验相对（车行桥）耗时较长、试验时温度变化对测点的影响较大的直接原因。
横向对比加载时间相对较快的是混凝土砝码吊装。由于其单个砝码重量较大，每級加载只需吊装3、4块砝码，逐级加载只需5～10分钟（视乎工人熟练度）。耗时最长的是采用人工搬运的传统堆载。就算雇用的搬运工足够多形成链式蚂蚁作业，逐级加载耗时也要30分钟以上，若考虑成本削减搬运工，耗时将大大增加。水箱加载单个水箱加满水耗时不到1分钟，但因每级需要加载的水箱数量较多，耗时居中。不过水箱加载还有个特点是卸载最快，所有水箱放完水撤走只用10～15分钟。
3.2 可操作性
由于洒水车容量有限（约为8t水），需要重复装填，采用水箱加载方式要确保水源易于获取。考虑到洒水车装水的时间消耗，在需要荷载较大的试验里建议多租几辆车采用轮换作业，以免对试验加载时间产生较大的影响。而对于跨河的人行天桥，由于水源能直接通过抽水机进行供给，水箱加载是首选的加载方式。
考虑到行人的感受，现在越来越多的人行天桥加装了防雨防晒顶棚，或者是设计、施工的时候已经有顶棚。这对于混凝土砝码吊装的加载方式是致命且无法克服的缺陷，只能采用其它加载手段。
3.3 试验精度
应变方面，由于人行天桥的加载时间均比较长，精度的影响主要是试验时的温度变化。就算是在晚间进行试验，在广东地区凌晨0时～5时间的温差也有可能达到5～8摄氏度，这对于人行天桥尤其是钢结构人行天桥试验应变影响将不可忽略。如果采用耗时最长的传统加载方式，甚至可能出现前一级应变读数比后一级读数更大的情况。所以应变温度校核点是必须的，而且应尽可能多在几个不同的位置布置。
挠度方面，精度最好的测试方法是在梁底悬挂铅锤，桥下布置钢架固定千分表测试。这对于传统加载方式需要另外封闭桥下车道。而另外两种加载方式虽然本来就要封闭车道，不过会出现另一种问题：洒水车或大型吊机由于自重过高（10t以上），会对附近路面产生沉降，直接影响布置在路面上的千分表读数。如果选择精度稍低的桥面水准测量，传统加载和混凝土砝码吊装均可实现。而水箱加载方式由于其近乎满布桥面的水箱，水准仪和水准尺均较难在桥面布置。
3.4 社会影响
传统加载方式由于不封闭桥下行车道，对社会车辆不造成影响。可能会遗漏部分沙粒/水泥粉末在桥面影响市容美观，派人清扫即可。另外两种加载方式，特别是混凝土砝码吊装需要封闭的车道较多。而且由于试验时间较长（相对于车行桥），即使是深夜进行试验也会对社会车辆造成一定影响。
另外，安全也是混凝土砝码吊装一大注意事项。由于单个砝码较重，在吊装过程中对桥下人员、社会车辆，还有可能对桥体结构造成的撞击，均存在安全隐患。
4 结语
目前静力荷载试验仍是评定桥梁承载能力的主要手段。本文简要介绍了几种人行天桥静力荷载试验的加载方式，并分别在加载时间、可操作性、试验精度和社会影响等方面进行对比。针对不同工程的适用性，可选择合理的加载方式。随着材料技术和工程器械的不断进步，桥梁检测手段必将朝着高效化、自动化、高精度方向发展。人行天桥静载试验的加载方式可选择性将进一步增加。
参考文献
[1]舒慧藏等.《公路旧桥承载能力鉴定方法》(试行)(交通部1988). 人民交通出版社.1989年2月.
[2]交通运输部公路科学研究院.《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011). 人民交通出版社.2011年10月.
[3]北京市市政工程研究院.《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ69-95 1996). 中国建筑工业出版社.1996年10月.
作者简介：苏广庆（1986—），男，助理工程师，2009年毕业于华南理工大学土木工程（道路与桥梁）专业，工学学士
关键词：人行天桥；检测；荷载试验；加载方式
Abstract: In order to evaluate the pedestrian bridge bearing capacity more accurately and reliably and to improve the detection level, using reasonable loading mode is the necessary premise. Based on the analysis of the traditional load, water load, concrete weight lifting and other practical experience, and each load from the load time, operability, accuracy and social effects were compared between the 4 aspects, proposed guidelines for applicability to different engineering.
Keywords: pedestrian bridge; detection; load test; loading
中图分类号:V448.15+1文献标识码：A文章编号：
1 概述
随着我国城市功能定位的提升，社会经济发展模式的转变，城市化尤其是人口的城市化不断加速和深化，居民的步行出行比例将逐渐增加。由于城市路况复杂，现状人行过街多有绕行距离远、等候时间长、过街不便等问题。据调查，70%的居民倾向选择立体过街设施过街，特别是人行天桥，其所占比例达到48%。人行天桥的建设必将迎来又一个发展高峰，仅深圳市南山区就已提出新建80座人行天桥的计划。同时，现有人行天桥建设年代不同，运营状况不一。提高检测水平、采用准确的评价方法，对桥梁养护管理和保障人民性命财产安全有重要意义。
对现状桥梁承载能力的评价，主要是通过静力荷载试验判定。人行天桥因其特殊性，试验只能采用重物直接加载方式进行。由于重物加载准备工作量大、加卸载所需周期一般较长、交通中断时间亦较长、试验时温度变化对测点的影响较大等原因，采用合理的加载方式，是试验结果准确可靠、正确评价人行天桥承载能力的保证。
2 人行天桥静载试验的几种加载方式
2.1 传统沙包/水泥袋堆载
传统堆载方式的特点是人工搬运。采用标准重量（如：50kg水泥袋，共520袋），分级、分层堆载。所需设备主要是搬运工，雇用的搬运工越多，搬运效率越高，成本也更高。加载时运货车停靠在路边，不占用桥下主干道。加载效果见图1。
图1 传统水泥袋堆载效果图
2.2 水箱加载
水箱加载其特点是单个水箱体积大、重量少，满足试验荷载效率的情况下常常布载距离较长，近乎全桥均布。采用标准尺寸水箱（如：长1.2m、宽1.0m、高1.0m，空重60kg、装满水总重1.26t，共42个水箱），分级、分列堆载。所需设备主要是洒水车（跨河天桥直接用抽水机），租用的水车、抽水机越多，加载效率越高，成本也更高。加载时需占用桥下1～2条车道停靠洒水车。加载效果见图2。
图2 水箱加载效果图
2.3 混凝土砝码/试块吊装
混凝土砝码吊装特点是单个砝码重量特别大，常常只需占用桥面少量位置堆载即可满足试验荷载效率，近乎集中荷载。采用混凝土砝码（如：单个重35kN，共12个砝码），分级、分层堆载。所需设备主要是大型吊车。加载时需占用桥下2～3条车道停放吊车及脚架。加载效果见图3。
图3 混凝土砝码加载效果图
3 各种加载方式对比
3.1 加载时间
相对于车行桥采用可行式车辆加载，人行天桥的重物直接加载无论采用以上任何一种方式，在加载时间上均处于绝对的劣势。这也是导致人行天桥静载试验相对（车行桥）耗时较长、试验时温度变化对测点的影响较大的直接原因。
横向对比加载时间相对较快的是混凝土砝码吊装。由于其单个砝码重量较大，每級加载只需吊装3、4块砝码，逐级加载只需5～10分钟（视乎工人熟练度）。耗时最长的是采用人工搬运的传统堆载。就算雇用的搬运工足够多形成链式蚂蚁作业，逐级加载耗时也要30分钟以上，若考虑成本削减搬运工，耗时将大大增加。水箱加载单个水箱加满水耗时不到1分钟，但因每级需要加载的水箱数量较多，耗时居中。不过水箱加载还有个特点是卸载最快，所有水箱放完水撤走只用10～15分钟。
3.2 可操作性
由于洒水车容量有限（约为8t水），需要重复装填，采用水箱加载方式要确保水源易于获取。考虑到洒水车装水的时间消耗，在需要荷载较大的试验里建议多租几辆车采用轮换作业，以免对试验加载时间产生较大的影响。而对于跨河的人行天桥，由于水源能直接通过抽水机进行供给，水箱加载是首选的加载方式。
考虑到行人的感受，现在越来越多的人行天桥加装了防雨防晒顶棚，或者是设计、施工的时候已经有顶棚。这对于混凝土砝码吊装的加载方式是致命且无法克服的缺陷，只能采用其它加载手段。
3.3 试验精度
应变方面，由于人行天桥的加载时间均比较长，精度的影响主要是试验时的温度变化。就算是在晚间进行试验，在广东地区凌晨0时～5时间的温差也有可能达到5～8摄氏度，这对于人行天桥尤其是钢结构人行天桥试验应变影响将不可忽略。如果采用耗时最长的传统加载方式，甚至可能出现前一级应变读数比后一级读数更大的情况。所以应变温度校核点是必须的，而且应尽可能多在几个不同的位置布置。
挠度方面，精度最好的测试方法是在梁底悬挂铅锤，桥下布置钢架固定千分表测试。这对于传统加载方式需要另外封闭桥下车道。而另外两种加载方式虽然本来就要封闭车道，不过会出现另一种问题：洒水车或大型吊机由于自重过高（10t以上），会对附近路面产生沉降，直接影响布置在路面上的千分表读数。如果选择精度稍低的桥面水准测量，传统加载和混凝土砝码吊装均可实现。而水箱加载方式由于其近乎满布桥面的水箱，水准仪和水准尺均较难在桥面布置。
3.4 社会影响
传统加载方式由于不封闭桥下行车道，对社会车辆不造成影响。可能会遗漏部分沙粒/水泥粉末在桥面影响市容美观，派人清扫即可。另外两种加载方式，特别是混凝土砝码吊装需要封闭的车道较多。而且由于试验时间较长（相对于车行桥），即使是深夜进行试验也会对社会车辆造成一定影响。
另外，安全也是混凝土砝码吊装一大注意事项。由于单个砝码较重，在吊装过程中对桥下人员、社会车辆，还有可能对桥体结构造成的撞击，均存在安全隐患。
4 结语
目前静力荷载试验仍是评定桥梁承载能力的主要手段。本文简要介绍了几种人行天桥静力荷载试验的加载方式，并分别在加载时间、可操作性、试验精度和社会影响等方面进行对比。针对不同工程的适用性，可选择合理的加载方式。随着材料技术和工程器械的不断进步，桥梁检测手段必将朝着高效化、自动化、高精度方向发展。人行天桥静载试验的加载方式可选择性将进一步增加。
参考文献
[1]舒慧藏等.《公路旧桥承载能力鉴定方法》(试行)(交通部1988). 人民交通出版社.1989年2月.
[2]交通运输部公路科学研究院.《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011). 人民交通出版社.2011年10月.
[3]北京市市政工程研究院.《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ69-95 1996). 中国建筑工业出版社.1996年10月.
作者简介：苏广庆（1986—），男，助理工程师，2009年毕业于华南理工大学土木工程（道路与桥梁）专业，工学学士