八^道高速公路全封閉聲屏障初步設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介朱俊;苗超【摘要】武漢市四環(huán)線(xiàn)武湖至吳家山段全封閉聲屏障實(shí)施工程是在高架道路上用輕鋼結(jié)構(gòu)和隔聲吸聲結(jié)構(gòu)建造的通長(zhǎng)的隧道式構(gòu)筑物，與普通聲屏障相比，除了隔聲效果最好，結(jié)構(gòu)形式和所涉及的相關(guān)技術(shù)因素也大不相同，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性.【期刊名稱(chēng)】《工程與建設(shè)》【年(卷)，期】2017(031)002【總頁(yè)數(shù)】2頁(yè)(P186-187)【關(guān)鍵詞】高速公路;全封閉;聲屏障;初步設(shè)計(jì)【作者】朱俊;苗超【作者單位】安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽合肥230088;安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽合肥230088【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類(lèi)】U417.9隨著城市化的發(fā)展，高架道路路網(wǎng)密度日益增大，交通流量不斷增長(zhǎng)，噪聲危害日益加重。由行駛在立交橋上以及快速干道上的車(chē)輛所產(chǎn)生的噪聲在某些地段已超出了居民的承受程度。武漢市四環(huán)線(xiàn)武湖至吳家山段是四環(huán)線(xiàn)工程中的“北段”，沿線(xiàn)經(jīng)過(guò)黃陂區(qū)、東西湖區(qū)，全長(zhǎng)約47.390km，為八車(chē)道高速公路。路線(xiàn)在終點(diǎn)段沿十一支溝南下，與東吳大道、田園路交叉，其中70km+950m~71km+570m段共620m范圍路線(xiàn)距離航天嘉園小區(qū)最近只有40m。根據(jù)環(huán)評(píng)報(bào)告要求，此620m范圍(高架橋形式)要求全部采用全封閉式聲屏障進(jìn)行降噪。全封閉聲屏障是高架道路隔聲效果最好的聲屏障形式，它可以把行駛的車(chē)輛包括路面都圍隔在屏障內(nèi),在屏障內(nèi)行駛車(chē)輛產(chǎn)生的交通噪聲包括路面的反射噪聲都被圍隔在屏障內(nèi)，對(duì)高架道路兩側(cè)鄰近的居住樓可以取得20dB以上的降噪效果。全封閉聲屏障目前在安徽省還沒(méi)有實(shí)例。因此，在初步設(shè)計(jì)前，對(duì)全封閉聲屏障在國(guó)內(nèi)的使用情況進(jìn)行了一些調(diào)研。主要調(diào)研情況如下。明珠線(xiàn)二期軌道交通線(xiàn)是上海市市區(qū)重要的軌道交通干線(xiàn)，線(xiàn)路兩端分別與明珠線(xiàn)一期宜山路站和寶山路站相接，形成環(huán)狀軌道交通。其中靠近宜山路站出人場(chǎng)線(xiàn)的一段區(qū)間噪聲對(duì)沿線(xiàn)住宅小區(qū)影響較大。為此，2004年1月開(kāi)工建設(shè)全封閉聲屏障以減低噪聲，工程于2005年3月完工［1-3］。2004年9月，南京惠民三期跨線(xiàn)橋建成通車(chē)。該跨線(xiàn)橋安裝了全封閉聲屏障，長(zhǎng)約140m，寬18.5m，高約5m，^高4.5m，四車(chē)道。全封閉聲屏障有效地解決了道路交通噪聲對(duì)居民住宅樓的影響問(wèn)題，居民住宅窗外噪聲由70dB左右降為50dB［4］。2010年7月10日，南京緯七路西延高架道路正式通車(chē)。在這條高架道路上架設(shè)了750m長(zhǎng)與高架道路同寬的全封閉聲屏障。南京緯七路西延高架道路為雙向6車(chē)道，道路寬度25m，全封閉聲屏障全長(zhǎng)750m，建筑寬度25.3m，屏障內(nèi)凈高5.2m，建造高度約7.5m［5-6］。目前，全國(guó)范圍內(nèi)在武漢市四環(huán)線(xiàn)這樣的八車(chē)道高速公路高架橋上設(shè)置全封閉聲屏障的實(shí)例工程還未見(jiàn)報(bào)道。由于本項(xiàng)目全封閉聲屏障長(zhǎng)達(dá)620m，建造高度超過(guò)6m，又是建造在10m高的高架道路上的封閉式構(gòu)筑物，不但受到風(fēng)載影響，還受到雪載影響，更需要合理解決排水、通風(fēng)、采光、消防及安全行車(chē)等技術(shù)問(wèn)題，從設(shè)計(jì)的角度看有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)復(fù)雜性。因此，需對(duì)其設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行必要的分解，本項(xiàng)目全封閉聲屏障設(shè)計(jì)主要考慮以下三個(gè)方面的內(nèi)容。全封閉聲屏障的聲學(xué)設(shè)計(jì)。全封閉聲屏障是目前隔聲效果最好的道路聲屏障，應(yīng)確保取得20dB的降噪效果［7］。全封閉聲屏障的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。采用先進(jìn)的組裝輕鋼結(jié)構(gòu)形式，妥善解決支承鋼結(jié)構(gòu)、吸聲隔聲屏體、隔聲采光窗、頂部隔聲構(gòu)件、景觀(guān)采光結(jié)構(gòu)及排風(fēng)口等多結(jié)構(gòu)、多專(zhuān)業(yè)組成設(shè)計(jì)，同時(shí)要確保高架道路自身的結(jié)構(gòu)安全［8］。全封閉聲屏障的材料設(shè)計(jì)。選用合適的主材，使聲屏障具備隔聲、吸聲、強(qiáng)度高、耐久、防腐、耐火、低眩和便于檢修維護(hù)等性能，在滿(mǎn)足高架道路安全通暢行車(chē)的前提下，妥善處理解決全封閉聲屏障的排水、通風(fēng)、采光及應(yīng)急防范事項(xiàng)，并具有較好的景觀(guān)效果。本文主要介紹(2)和(3)的內(nèi)容，即全封閉聲屏障的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料設(shè)計(jì)。通過(guò)研究國(guó)內(nèi)已有的全封閉聲屏障方案，并結(jié)合武漢市四環(huán)線(xiàn)自身的特點(diǎn)，本次初步設(shè)計(jì)提出的八車(chē)道全封閉聲屏障初步設(shè)計(jì)方案如下。全封閉式聲屏障主要由結(jié)構(gòu)部分、吸隔聲部分和輔助部分組成。具體方案如圖1所示。結(jié)構(gòu)部分包括邊立柱(側(cè)立柱)、中間立柱、橫梁、檁條、撐桿等。屋面呈弧面形狀，屋面與墻面過(guò)度區(qū)域采用曲面形式，整體外觀(guān)和諧美觀(guān)。邊立柱采用變截面H型鋼，采用主副立柱交替安裝在防撞墻上，主立柱主要承受載荷，副立柱增加墻面吸聲板安裝穩(wěn)定性，并增強(qiáng)鋼架整體穩(wěn)定性。中間立柱采用雙柱腳形式，安裝在高架橋中間兩排防撞墻上，間隔50m設(shè)置交叉斜支撐，增強(qiáng)聲屏障鋼架縱橋向穩(wěn)定性。雙柱腳連接件外形呈“U”字型，可以一定程度上適應(yīng)橋面橫向和縱向位移。橫梁采用分段拼裝形式，以中柱立面呈對(duì)稱(chēng)分布，橫梁與中柱采用豎直端面拼接形式，橫梁與邊主副柱之間采用圓管型鋼給予支撐，增加屋面穩(wěn)定性。吸隔聲部分包括隔聲板(即亞克力)和吸聲板。圖1中透光部分為隔聲板，不透光的板即為吸聲板。側(cè)立面吸聲板安裝在主副立柱之間，高1.5m，采用角鋼固定豎直兩邊，下水平邊采用C型鋼給予加固，上水平邊采用Z型鋼固定，并用壓條將墻面亞克力板下水平邊固定在Z型鋼上。墻面亞克力板豎直高度為1.77m，豎直邊用自攻螺絲和相應(yīng)形式壓條固定在邊立柱上，上水平邊也采用型鋼給予固定。屋面與墻面過(guò)度區(qū)域吸聲板在安裝之前進(jìn)行相應(yīng)折彎處理，或者生產(chǎn)帶有相應(yīng)弧度的吸聲板，采用角鋼將其與主結(jié)構(gòu)夾緊固定，安裝長(zhǎng)度為6.25m。兩端屋面吸聲板和隔聲板采用對(duì)稱(chēng)安裝形式，剩余空間都安裝亞克力板。吸聲板、隔聲板與鋼架結(jié)構(gòu)安裝處采取密封措施，防止灰塵以及雨水的進(jìn)入，增強(qiáng)其防水以及隔音的效果。輔助部分包括柱腳板、角鋼、連接板、連桿、螺栓、螺母、墊片等。螺栓根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇滿(mǎn)足要求的強(qiáng)度等級(jí)［9-10］。武漢市四環(huán)線(xiàn)武湖至吳家山段全封閉聲屏障實(shí)施工程是在高架道路上用輕鋼結(jié)構(gòu)和隔聲吸聲結(jié)構(gòu)建造的通長(zhǎng)的隧道式構(gòu)筑物，與普通聲屏障相比，除了隔聲效果最好，結(jié)構(gòu)形式和所涉及的相關(guān)技術(shù)因素也大不相同，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性。初步設(shè)計(jì)階段提出了全封閉聲屏障的結(jié)構(gòu)部分、吸隔聲部分和輔助部分的主要設(shè)計(jì)方案。下階段將進(jìn)一步細(xì)化設(shè)計(jì)，完善全封閉聲屏障的自身結(jié)構(gòu)計(jì)算及對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響分析，為正式實(shí)施提供依據(jù)。【相關(guān)文獻(xiàn)】［1］ 馬娜.上海軌道交通明珠線(xiàn)二期全封閉聲屏障工程設(shè)計(jì)［J］.現(xiàn)代城市軌道交通，2005(3):41~42.［2］ 夏平.上海軌道交通3號(hào)線(xiàn)半封閉聲屏障設(shè)計(jì)及降噪分析［J］.現(xiàn)代城市軌道交通，2011(2):61-62.［3］ 馬娜.上海軌道交通6號(hào)線(xiàn)全封閉聲屏障工程設(shè)計(jì)［J］.現(xiàn)代城市軌道交通，2010(5):38-39.［4］ 王庭佛，徐劍.道路全封閉聲屏障的實(shí)踐［J］.環(huán)境工程，2004(6):50-53.［5］ 馮苗鋒.南京市應(yīng)天大街緯七路西延高架道路750m長(zhǎng)全封閉聲屏障建成通車(chē)［J］.噪聲與振動(dòng)控制，2010(4):28.王庭佛，馮苗鋒，徐劍.城市高架道路全封閉聲屏障的設(shè)計(jì)與施工凹.環(huán)境工程，2012(6):113-116.虞曉鋒，