公路聲屏障設(shè)計(jì)及施工技術(shù)分析

摘 要 從公路聲屏障設(shè)計(jì)過(guò)程中的聲屏障設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)、設(shè)計(jì)材料的采用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及聲屏障強(qiáng)度的校核與施工安裝三個(gè)方面探討了公路聲屏障設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)公路聲屏障設(shè)計(jì)與施工起到了一定的參考作用。

關(guān)鍵詞 公路聲屏障；全封閉式；環(huán)境治理

中圖分類(lèi)號(hào) U491 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)071-0111-01

隨著我國(guó)公路建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，加之人們對(duì)生活環(huán)境，尤其是對(duì)聲環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高，公路項(xiàng)目在建設(shè)的過(guò)程中應(yīng)該對(duì)對(duì)應(yīng)的降噪措施和設(shè)備加以重視。因此，在有噪音控制要求的場(chǎng)合應(yīng)該對(duì)公路設(shè)置聲屏障。

1 公路聲屏障設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)城市區(qū)域噪聲標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)城市區(qū)域噪聲強(qiáng)度的控制標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求，城市區(qū)域應(yīng)該合理的根據(jù)噪聲標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行噪聲控制。下表1為標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)城市范圍內(nèi)噪聲區(qū)域的控制標(biāo)準(zhǔn)，可以作為公路聲屏障設(shè)計(jì)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 城市范圍內(nèi)噪聲區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)噪聲區(qū)域噪聲的規(guī)定，各個(gè)噪聲級(jí)別分別適應(yīng)的城市范圍區(qū)域?yàn)椋?類(lèi)噪聲級(jí)別主要是一些療養(yǎng)區(qū)、高級(jí)住宅小區(qū)以及高級(jí)酒店賓館區(qū)域，這些區(qū)域?qū)Νh(huán)境的安靜程度要求較高。而對(duì)于城郊或者是鄉(xiāng)村地區(qū)而言，通常按照高于0級(jí)標(biāo)準(zhǔn)5dB的級(jí)別來(lái)予以。

1類(lèi)噪聲級(jí)別則主要適應(yīng)于一些居住小區(qū)、文教單位等存在的區(qū)域，且城郊與鄉(xiāng)村區(qū)域的聲環(huán)境也可以按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行。

2類(lèi)噪聲級(jí)別主要適用于普通生活、商業(yè)和工業(yè)混合區(qū)域。

3類(lèi)噪聲級(jí)別則主要適用于工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域。

4類(lèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)則主要適用于城市交通干線(xiàn)周邊的區(qū)域、穿過(guò)城市區(qū)域的內(nèi)河航道兩側(cè)的區(qū)域。而穿越城市區(qū)域的鐵路主、次干道兩側(cè)的區(qū)域背景聲（不通過(guò)列車(chē)時(shí)的噪聲水平）也應(yīng)該按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行。當(dāng)夜間出現(xiàn)噪聲增加時(shí)，增加值不得高于標(biāo)準(zhǔn)值15dB。

2 公路聲屏障設(shè)計(jì)材料的采用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 吸聲隔音聲屏體材料的選擇

通常而言，采用金屬構(gòu)型的吸聲隔音屏體的面板一般都是采用鍍鋅板材（其表面穿Φ2.5的孔，整個(gè)面板的開(kāi)孔率在25％以上），而背板則是采用優(yōu)質(zhì)的鍍鋅鋼板作為隔音板材，屏體采用優(yōu)質(zhì)的鍍鋅鋼板作為龍骨，在吸聲與隔音層之間采用48 kg/m3的離心玻璃棉板進(jìn)行填充，且在離心玻璃棉板的周邊裹專(zhuān)用的薄膜（例如杜邦PVF膜）。最后，在屏體的表層涂上PE涂層（要求吸聲面板進(jìn)行雙面噴涂，背板只需要單面噴涂即可），涂層厚度通常在60μm以上，達(dá)到美觀及增加吸聲穩(wěn)定性的目的。

2.2 立柱材料及結(jié)構(gòu)的選用

當(dāng)前的城市聲屏障工程中，主要應(yīng)用的立柱材料為125×125H型鋼，在經(jīng)過(guò)表面熱鍍鋅之后再采用表面PE噴涂的方式。

以應(yīng)用最廣泛的吸聲隔音屏障為例，該屏障中廣泛的采用了由離心法生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)玻璃纖維，其對(duì)中低頻噪聲具有優(yōu)良的吸聲與隔音能力。聲屏障整體采用上部弧形+下部直板形式的吸聲布置，其整體高度可達(dá)到3 m～4 m。因此，對(duì)屏障體的支撐要求較高，其屏障體的支撐固定是采用H型鋼立柱，在橋梁伸縮縫處則采用兩端相鄰的H型鋼立柱翼板來(lái)加寬其跨度，這樣可以有效的增加伸縮空間。在進(jìn)行連接時(shí)，采用金屬預(yù)埋件與基礎(chǔ)（例如公路的防撞護(hù)欄）進(jìn)行連接的方式。為了增加鋼立柱的防銹能力，應(yīng)該采用熱鍍鋅鋼材或者是施工之后進(jìn)行PE噴涂處理。再次，一般標(biāo)準(zhǔn)的立柱之間的間距為2.5 m。聲屏障上部由弧形的金屬波浪穿孔吸聲屏構(gòu)成，下部則主要由平直型的金屬波浪型穿孔吸聲屏構(gòu)成。

在聲屏障的整體設(shè)計(jì)過(guò)程中，其頂部、底部的裝飾密封板材以及鋼立柱底部的弧形蓋板通常都采用鍍鋅鋼板來(lái)制作，且隔聲屏障體在施工時(shí)應(yīng)該將之嵌入到H型鋼的凹槽當(dāng)中，這樣可以對(duì)其位置加以穩(wěn)定固定。

2.3 聲屏障材料的整體選用原則

為了適應(yīng)戶(hù)外較為惡劣的外界環(huán)境，吸聲屏以及隔音屏之間的吸聲板材應(yīng)該選擇耐凍融、耐腐蝕以及抗老化（包括對(duì)酸堿侵蝕的抵抗能力）的材料，其對(duì)應(yīng)的材料要求要滿(mǎn)足JG 149-2003《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行選擇。且在選擇材料之后還應(yīng)該按照對(duì)應(yīng)的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確保沒(méi)有粉化、剝落等問(wèn)題之后，再根據(jù)該規(guī)定進(jìn)行對(duì)應(yīng)的施工。由于吸聲材料的性能直接關(guān)系到吸聲屏障的整體降噪效果，因此材料的選擇十分重要，在選材的過(guò)程中要綜合多方面的影響因素，在保證其具有整體較好物理性能的同時(shí)，確保其具有對(duì)應(yīng)的耐久性，并兼顧經(jīng)濟(jì)合理方面的要求。

3 聲屏障強(qiáng)度的校核與施工安裝

3.1 聲屏障強(qiáng)度的校核

在進(jìn)行公路聲屏障的設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到的承接載荷一般是按照1 200 N/m2的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此需要對(duì)聲屏障的立柱強(qiáng)度以及地腳螺栓的強(qiáng)度進(jìn)行校核。

1）立柱強(qiáng)度的校核。鋼立柱在風(fēng)壓以及聲壓的作用下承受著對(duì)應(yīng)的剪切應(yīng)力與彎矩作用，選用的H型鋼需要承受對(duì)應(yīng)的剪切與彎曲載荷，因此應(yīng)該對(duì)鋼立柱的危險(xiǎn)截面（立柱底部）進(jìn)行強(qiáng)度校核，確保所選擇的H型鋼能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

2）地腳螺栓強(qiáng)度的校核。由于鋼立柱與路基的連接方式是采用預(yù)埋鋼板與地腳螺栓相連的方式進(jìn)行的，在設(shè)計(jì)校核時(shí)要根據(jù)預(yù)埋鋼板的具體尺寸（例如300×230×16）、地腳螺栓的尺寸（例如M20×600）在經(jīng)過(guò)強(qiáng)度校核之后保證兩者符合強(qiáng)度要求。

3.2 聲屏障的施工與安裝工程關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1 路面基礎(chǔ)部分的施工

在設(shè)置有聲屏障的路段起點(diǎn)處（從起點(diǎn)樁號(hào)開(kāi)始），將距離路肩外側(cè)1m的地點(diǎn)處為中心，進(jìn)行鋼柱體土方開(kāi)挖施工，相隔2.5 m

（下轉(zhuǎn)第105頁(yè)）

（上接第111頁(yè)）

的距離進(jìn)行基礎(chǔ)樁的澆筑施工。選擇的混凝土標(biāo)號(hào)應(yīng)該在C25以上，之后對(duì)橫梁進(jìn)行澆注，澆注過(guò)程中如遇到排水管道等時(shí)，應(yīng)該置入預(yù)留Φ100的PVC管，保留排水孔的設(shè)置空間。

3.2.2 聲屏障鋼立柱的安裝施工

連接鋼板應(yīng)該按照對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)要求與H型鋼立柱進(jìn)行可靠焊接，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格之后進(jìn)行吊裝作業(yè)。之后對(duì)鋼板的連接穩(wěn)定程度進(jìn)行檢查，排除其中可能存在的松動(dòng)問(wèn)題，否則需要重新安裝。同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)水平面的水平程度進(jìn)行檢查，以每相隔2.5 m的距離來(lái)對(duì)鋼板是否在同一中心線(xiàn)上進(jìn)行檢查。在進(jìn)行鋼立柱的吊裝作業(yè)操作之前，應(yīng)該在安裝基礎(chǔ)之上對(duì)照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行檢查，確認(rèn)立柱的六個(gè)面完全平行，相隔2.5 m距離的立柱高度應(yīng)該完全一致。當(dāng)出現(xiàn)不合理問(wèn)題時(shí)，主管設(shè)計(jì)部門(mén)應(yīng)該與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理單位，在業(yè)主代表的參與下予以解決。

當(dāng)立柱安裝完成之后，應(yīng)該用水平儀對(duì)之進(jìn)行檢查，確定其平行度之后在其底部用墊片進(jìn)行墊實(shí)，然后用螺栓來(lái)進(jìn)行緊固。最后，還需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防銹處理，一般首先采用熱浸鍍鋅的方式，鍍鋅層的厚度應(yīng)該在80 μm以上，然后噴涂PE層，其厚度為60 μm以上。

3.2.3 吸聲屏、隔音屏的安裝施工

進(jìn)行吸聲屏、隔音屏的安裝過(guò)程中，主要是對(duì)其各個(gè)部位的尺寸進(jìn)行檢查，保證其在沒(méi)有破損之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)件的組裝，最后進(jìn)行防銹蝕處理。其基本程序不再贅述。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)公路聲屏障設(shè)計(jì)過(guò)程中的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)、材料的采用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的選擇、聲屏障強(qiáng)度的校核與施工安裝三個(gè)方面探討了公路聲屏障設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)，形成了公路聲屏障設(shè)計(jì)施工的基本程序。

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