贛深高速鐵路橋上半封閉式聲屏障設(shè)計(jì)

蔡濤

（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，武漢 430063）

1 引言

贛深客專起自贛州西站，終至深圳北站，正線全長(zhǎng)436.124 km，工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為客運(yùn)專線，雙線，電力牽引，設(shè)計(jì)速度350 km/h。線路涉及深圳市城市建成區(qū)光明區(qū)、寶安區(qū)和龍華區(qū)。高鐵引入城市，便捷交通的同時(shí)，不可避免帶來(lái)了噪聲影響。為降低噪聲影響，贛深高鐵深圳段結(jié)合線路條件、列車速度、周圍環(huán)境情況，優(yōu)化半封閉聲屏障設(shè)計(jì)，為高鐵引入城區(qū)降噪設(shè)計(jì)提供了工程借鑒。贛深客專引入深圳北站區(qū)段，為降低鐵路噪聲影響運(yùn)行對(duì)沿線既有和規(guī)劃噪聲敏感建筑影響，《贛深客專環(huán)評(píng)報(bào)告》 提出部分路段采取雙側(cè)半封閉式聲屏障。依據(jù)環(huán)境影響報(bào)告書降噪量不小于10.5 dB（A），半封閉聲屏障設(shè)計(jì)方案是雙側(cè)封閉、頂部開(kāi)孔，將隔聲板封閉至近軌邊緣處[1-2]。

2 橋梁半封閉聲屏障梁型研究

半封閉聲屏障相較于普通直立式，荷載大，同時(shí)深圳市位于臺(tái)風(fēng)區(qū)，首先研究半封閉聲屏障橋梁型式。半封閉聲屏障范圍內(nèi)均為32 m、24 m 簡(jiǎn)支梁，因半封閉聲屏障自重大，且受風(fēng)面積大，T 梁難以滿足強(qiáng)度及穩(wěn)定性要求?？紤]到整體箱梁抗扭剛度大、整體性好，技術(shù)成熟，而槽形整體性好，且能大幅度減小聲屏障結(jié)構(gòu)高度，有利于聲屏障受力及節(jié)省聲屏障材料，故主要針對(duì)雙線整體箱梁及槽形梁兩種方案進(jìn)行比選，如圖1所示。

圖1 半封閉聲屏障橋梁選型

兩種橋梁梁型綜合比較詳見(jiàn)表1，從比較結(jié)果可知，雙線整體箱梁在臺(tái)風(fēng)作用下受力、橫框剛度、對(duì)不同類型聲屏障的適應(yīng)性、特殊梁型的適應(yīng)性、養(yǎng)護(hù)維修、經(jīng)濟(jì)性、施工難度均優(yōu)于雙線槽形梁，故作為推薦方案。本段梁體結(jié)構(gòu)采用通用參考圖：時(shí)速350 km 客運(yùn)專線鐵路預(yù)制無(wú)砟軌道后張法預(yù)應(yīng)力混凝土雙線整孔簡(jiǎn)支箱梁，跨度23.5 m [圖號(hào)： 通橋（2016）2322A-Ⅴ-1]和31.5 m[圖號(hào)：通橋（2016）2322A-Ⅱ-1]。橋面寬度12.6 m，梁高3.05 m。

表1 梁型綜合比較

3 橋梁半封閉聲屏障方案研究

半封閉聲屏障研究了外敷式和插板式兩種，如圖2 和圖3 所示。

圖3 外敷式和插板式聲屏障方案效果圖

3.1 聲屏障構(gòu)造

外敷式聲屏障在車窗范圍內(nèi)采用亞克力板，側(cè)面其余范圍和頂面采用金屬聲屏障材料覆蓋。外覆式金屬構(gòu)造層由上往下依次為：（1）裝飾板；（2）裝飾板龍骨；（3）鋁鎂錳合金屋面板；（4）防水透氣膜；（5）吸聲棉；（6）無(wú)堿憎水玻璃布；（7）鋁鎂錳合金孔板。

插板式封閉式聲屏障由門式剛架和單元板組成。

3.2 敷設(shè)方式

外敷式聲屏障定位鋼板事先與門式鋼架在工廠焊接完成，施工中將外敷式聲屏障定位龍骨焊接，焊接完成后再焊接定位角鋼；鋼結(jié)構(gòu)安裝完成后，開(kāi)始敷設(shè)聲屏障。從內(nèi)到外，由下向上依次安裝面板（穿孔鋁板）—防潮層—吸聲材料—防水透氣膜—內(nèi)層單元板—背板龍骨（含鋁合金夾具）—背板。插板式聲屏障施工時(shí)是將單元板通過(guò)活動(dòng)口插入H 形鋼內(nèi)，然后將單元板推入安裝的位置，最后通過(guò)采用活動(dòng)限位板封閉活動(dòng)口。

插板式與外敷式綜合比較結(jié)果詳見(jiàn)表2，設(shè)計(jì)最終推薦插板式聲屏障，建成后插板式聲屏障實(shí)景圖詳見(jiàn)圖4。

表2 插板式聲屏障與外敷式聲屏障綜合比較

圖4 贛深雙側(cè)半封閉聲屏障實(shí)景圖

4 結(jié)語(yǔ)

設(shè)計(jì)結(jié)合降噪要求，通過(guò)橋梁和聲屏障型式進(jìn)行了比選研究，最終采用了箱梁插板式聲屏障，在贛深高鐵上建成運(yùn)行，贛深高鐵2021 年開(kāi)通后，已運(yùn)行2 年多，半封閉聲屏障安全穩(wěn)定，降噪效果明顯，對(duì)于以350 km/h 速度運(yùn)行的高鐵進(jìn)入城區(qū)降噪提供了案例，為后續(xù)高速鐵路城區(qū)段噪聲解決提供了借鑒。