———福建省首座自主设计与制造的铝合金人行天桥诞生记

2016年3月1日23时40分，我省首座自主设计和制造的铝合金结构人行天桥主桥在太阳集团城网址83138工业路上开始吊装作业。经过1个月紧张的安装和装修施工，4月1日，基本完成了天桥梯段安装以及其它装修施工工作，国家级绿色社区再添一座“绿色”桥。且公司技术中心以“高强铝合金天桥设计、制造、安装系列关键技术研发及应用”为选题开展的立项研发工作，获列福建省科技计划引导性项目资金支持。

 缘起

太阳集团城网址83138生活区原有跨工业路的钢质人行天桥于2003年6月建成并投入使用，改善了工业路太阳集团城网址83138路段的交通状况，提高了太阳集团城网址83138职工上下班和附近群众出行的安全。但是，2012年9月14日上午，太阳集团城网址83138工业路钢质人行天桥被一部大型超高牵引车刮撞，经委托具有资质的检测单位检查和鉴定，钢质人行天桥主桥承载结构构件现状存在明显局部屈曲变形，桥面整体扭转变形和整体平面外弯曲变形，已影响到天桥的安全使用。为此，公司计划在钢质人行天桥的原址上重新修复和改造1座铝合金结构的人行天桥。
                                           

太阳集团城网址83138为什么要建铝合金天桥

目前国内由于电解铝和铝加工产能的重复建设和快速扩张，铝产品全面过剩，加剧了结构性矛盾，铝价持续低位，铝行业经济效益大幅下降。太阳集团城网址83138提出依靠技术创新构造独特优势，大力推进企业产业结构和产品结构调整，重点发展高附加值产品，拓展铝合金应用新领域的战略方向，着力发展几种具有太阳集团城网址83138独特技术的产品，形成专业化生产，其中铝合金结构件也是太阳集团城网址83138将重点发展的产品之一。因此，研究出一整套铝合金天桥设计、制造、安装等方法和关键技术参数，完成一座铝合金示范天桥的建设，将为太阳集团城网址83138产品进一步实现市场化推广打下坚实基础。
                                           

铝合金桥梁的前世今生

铝合金材料应用于桥梁工程已有80年的历史。1933年，美国人首次将铝合金材料应用于匹兹堡史密斯菲尔德街(Smithfield Street)人行天桥工程中，之后世界各地建造的典型的铝合金结构桥梁有英国梅德斯通跨越梅德韦河人行铝桥，荷兰的阿姆斯特丹桥，澳大利亚的杨切普大桥等。在一些西方国家，铝合金桥梁设计与建造的相关技术与装备已经成熟，而我国在铝合金桥梁技术方面目前尚处于起步阶段。2006年，杭州市政府率先和德国公司合作，建设了中国第一座铝合金人行天桥——杭州市庆春路中河人行天桥，拉开了我国设计建设铝合金桥梁的序幕。之后同济大学沈祖炎院士负责桥梁设计，完成了国内首座自主设计、自行生产、自行安全的上海徐家汇人行天桥。近几年来我国相继在北京、杭州、宁波等地又完成了几座铝合金人行天桥的建造，促进了中国铝合金天桥技术的发展。 
                                          

建造铝合金桥梁有何技术瓶颈

铝合金作为一种桥梁用新型的材料，目前国内对其研究和规范还很少，是亟待研究和发展的领域，而目前国内仅几个城市有铝合金天桥，且技术大多来自国外。主要存在几个技术瓶颈：

一是铝合金的弹性模量仅为钢材的三分之一左右，所以铝合金结构的变形和稳定性是要重点问题。

二是由于铝合金密度小，在荷载作用下频率变化大，在重荷载作用下频率变化尤为明显，所以要通过细节和整体分析型材的断面，要对桁架进行整体屈曲与稳定性的调节、分析和舒适度的验算与控制。

三是天桥用铝合金型材由于断面大，壁厚后，在线淬透性差，要保证T6或T79态性能的稳定难度较大。而若采用立式淬火，虽性能能满足要求，但变形严重，且长度较长，精整难度大。如何保证在性能稳定达到T6或T79条件下，制品尺寸精度符合设计要求对挤压工艺也是挑战。

四是由于铝合金固有的特性，铝合金材料焊接时存在焊接接头软化严重、强度下降大，易产生气孔和热裂纹等问题。
                                            

从立项到建成整整一年

随着经济的不断发展，人们的生活水平提升，人行天桥已不再是只需要满足交通的需要，而是上升成为一个路口的地标，一个城市的色彩和文化。铝合金色泽美观，外观轻巧，是最适合经济较发达，旅游观光等城市的发展需求。所以在杭州、北京、上海、宁波都相继建造了铝合金天桥，拉开了中国铝合金天桥时代的序幕。而太阳集团城网址83138铝合金人行天桥的研发成功将大大促进福建省城市铝合金人行天桥的发展，目前我省部分城市已开始策划建造铝合金人行天桥，因此，开展高强铝合金天桥设计、制造、安装系列关键技术研发，并进行规模生产，填补我省铝合金天桥设计制造的空白，其产业化前景十分广阔。
    2015年4月1日，公司正式成立项目研发组，项目成员共16人，其中高级职称8人，中级职称5人，初级职称3人。项目合作与参与单位：福建省建筑设计研究院。太阳集团城网址83138公司内部参与单位：技术中心、铝型材公司、铝合金材料公司安检部、铝材工程公司、太阳集团城网址83138板带公司、太阳集团城网址83138车辆零部件公司，项目入列2015年度福建省科技计划引导性项目，获得科技厅政府科技资金支持。在克服了一系列大大小小困难后，太阳集团城网址83138铝合金人行天桥终于在一年后建成。

 太阳集团城网址83138新地标

太阳集团城网址83138铝合金人行天桥委托福建省建筑设计研究院设计跨径24.5m，桥面净宽3m，机动车道净空≥6.2m，两侧各有2.6m宽的向下楼梯至工业路人行道和太阳集团城网址83138社区，比原钢质天桥高出1.7m，载荷4.3KN/㎡。天桥的各种铝合金结构件全部由太阳集团城网址83138公司生产和制造，与钢质结构天桥相比，铝合金结构的天桥，其材质轻便，仅为同体积钢材重量的34%，而强度指标能够满足人行天桥载荷要求，且比钢质更加铮亮，不易腐蚀，能够提升城市品位。因此，采用铝合金材料建造人行天桥将成为城市人行天桥未来的发展趋势。太阳集团城网址83138工业路铝合金结构人行天桥投入使用，将大大提高人行天桥的安全性和美观性，成为太阳集团城网址83138公司新的经济增长点。
                                                                    黄刚毅  严华