高速公路隔音屏设计及其运用分析论文_王兴芳

高速公路隔音屏设计及其运用分析论文_王兴芳

摘要:科学技术水平的不断提升,使得各地经济发展进程对高速公路工程项目建设使用的可持续发展需求越来越大。然而,高速公路网络运行使用过程产生的噪声,在很大程度上阻碍了这一需求目标的实现。基于此,加强对高速公路隔音屏设计及其运用分析可以为各项工作有序开展提供参考与支持。

关键词:高速公路;隔音屏障;设计;运用;

基于此,相关建设人员应从实践角度入手,即在声屏障设计与施工技术应用控制现状的情况下,明确声屏障优化设计与技术应用控制的方向,进而使其作用效果最大限度的发挥出来,以降低高速公路网络运行产生噪声对周边环境与人民群众正常生产生活的影响。这是实现当前现代化经济建设背景下道路网络运行可持续性目标的重要课题。

1.高速公路隔音屏设计分析

由于高速公路桥隧比较大,高填深挖路段较多,敏感点与高速公路之间位置关系复杂、部分路段相对高差较大,声屏障不具有普遍适合性,且现有声屏障选型较为单一,导致声屏障安装位置不合理、安装后降噪效果不显著等情况的出现,对此要综合实际状况合理选择分析:

1.1确定高速公路沿线可以采用声屏障为降噪措施的情况

即对高速公路沿线涉及敏感点路段的典型工程形式进行归纳,拟选取桥梁、隧道、路基、路堤、路堑等几个工程形式作为典型调查。对高速公路沿线敏感点类型及分布形式进行归纳,主要针对村庄、乡镇、城市规划区、学校、医院、环境敏感区等敏感点与道路之间的分布形式进行调研归纳,拟得出:敏感点与道路之间的距离、高差、地势、环境情况、车流量之间的典型关系。通过实地监测和类比分析,得出高速公路沿线可以采用声屏障为降噪措施的情况。

1.2分析和验证国内外现有声屏障技术实施效果

验证分析,并对各类型声屏障进行技术经济论证。一方面,收集国内外现有成熟声屏障技术,并通过监测分析验证声屏障各种不同的形式及构造材料达到的降噪效果,拟选取典型的直壁型和折壁型两种声屏障形式进行声屏障形式与降噪效果关系监测,如有必要,也可对全封闭型及半封闭型进行监测,选取混凝土板、亚克力板、彩钢复合板(吸声或反射型)、强力PC板、微穿孔金属板、有机复合板、混凝土砖块、多孔吸声砖等典型声屏障构造材料监测声屏障材料与降噪效果关系。另一方面,对各种类型和材质的声屏障从降噪效果、环境效益、建设成本、维运经费等方面进行技术经济论证。

对于声屏障作用于高速公路工程运行使用过程的主要技术参数控制,应按照不同工程类型,来进行确定。例如,将桥梁、隧道、路基、路堤、路堑等,归为典型工程形式;将村庄、乡镇、城市规划区、学校、医院、环境敏感区等,划分为敏感点类型;将距离、高差、地势、环境情况、车流量等,确定为工程形式与敏感点典型位置关系;直壁型、折壁型(必要时增加全封闭型和半封闭型),确定为典型声屏障形式;将混凝土板、亚克力板、彩钢复合板(吸声或反射型)、强力PC板、微穿孔金属板、有机复合板、混凝土砖块、多孔吸声砖等,设置为典型声屏障结构材料所采用的技术应用参数。

1.3遴选适合山区高速公路的声屏障类型

结合上述调研分析成果,对现有高速公路沿线的各类典型景观、敏感点分布情况进行总结,归纳出适合山区高速公路的声屏障类型,为各单位对高速公路沿线声屏障类型选择提出指导。值得注意的是,为控制高速公路声屏障优化设计与施工技术应用的造价成本,相关建设人员应按照年度工作进度及完成期限,来达到目标资金使用需求。

2.高速公路声屏障的选型

高速公路声屏障应具备优良的降噪性能、景观效果、生态环保性等基本特征,进而在实现社会经济效益的同时实现环境生态效益。声屏障按几何形状一般可分为直立型、折板型、弯曲型、半封闭和全封闭型。

2.1直立型声屏障

指竖立在道路边缘的平面反射型障板。由于直立型声屏障用材简易、施工方便、造价较低、与环境有较好的融合性,在国内外有广泛的应用。其特性一般可通过增加其高度进行有效的改善,尽管高度增加1m可带来IL增加1.5dB(A)的效益。但同样带来了降低采光度、干扰司机视线等负效应。

2.2折板型和弯曲型声屏障

一般用于降噪要求较高但声屏障高度又有一定限制的场合。把声屏障上部折向道路方向,面向道路的一侧做成吸声表面,可以达到很好的降噪效果。声屏障的支撑件多采用H型钢。折板型声屏障可增加声程差,提高降噪效果。

2.3半封闭型声屏障

半封闭型声屏障使用于城市交通干道和两侧高层建筑密集区,其降噪效果非常好。

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2.4全封闭型声屏障

全封闭型声屏障适用于城市的高价桥,既能有效地降低了交通噪声,又可防止高空杂物坠落,但其造价较高。

3.高速公路隔音屏安装分析

3.1高速公路隔音屏材料分析

高速公路隔音屏大多采用金属复合结构的吸隔声屏体,以“站前路(354省道)泰红路至长江大道段快速化声屏障建设工程”为例,吸声材料设计中采用了铝合金复合吸声结构。面板采用厚1.2mm的铝合金,表面为3mm直径的圆形穿孔。背板采用1.2mm优质镀锌钢板,内部铆接2mm厚的镀锌龙骨及填充4mm厚泡沫铝吸声。根据声屏障构件的单位重量、泰州市的基本风压 、立柱的合理间距、声屏障的设置高度及总高度等因素,并考虑到基础尺寸,采用规格为150x150x7x10标准H型钢立柱,立柱中心至中心的标准间距为 2.0m,声屏障顶部1m处内折30度角。

3.2安装顺序

高速公路隔音屏施工顺序:放线→安装立柱→安装隔音板→校正→清理、验收待砼强度达到要求后,进行放线、标高的控制。清理预埋件表面的残留砼。施工时分两组进行,分别由东北角逆时针方向、由西南角顺时针方向开始施工。安装前提前对立柱方钢管、横向支撑方钢管、角钢进行防锈处理,涂刷一遍防锈漆。

3.3安装要点

第一、预埋件安装

技术人员对其进行垂直度的校正及轴线方向的偏移校正。配合安装工将立柱与预埋件预埋螺栓拧紧牢固。

第二、H钢立柱安装

(1)将周密(当天)计划安排下的H钢立柱直接从运输车辆上,用吊车起吊好后,垂直插入地脚螺栓中。

(2)按预埋板上“十”记号,用调整螺栓校正水平和垂直后,用螺帽初拧紧固定(80%的紧度)。

(3)垂直度和2根H钢立柱的间距必须控制在≤3mm和±2.5mm范围内。

(4)当10根H钢立柱初拧紧固定好后,应回过头来,对这10根H钢立柱的垂直度、水平、标高和间距再作一次核对,以避免积累误差过大,到时无法调整(如返工,影响进度,不返工,要做非标屏,浪费材料)。

(5)隔音板(10㎜厚聚碳酸酯双层阳光板)的安装:在立柱上测出水平标高线,板材贴至立柱内侧,板材缝隙间隔处采用固定弹簧卡与型钢固定。

(6)隔音屏H型钢立柱在基础上安装到位后,利用吊机通过专用吊索将运到安装位置地面上的金属屏体吊高到立柱顶端插入。

(7)为防止擦伤金属屏体表面的静电喷涂涂层,吊索采用扁型承重尼龙带,吊架为自制龙门吊架。金属屏体安装的下密封板做到密封,密封板上口,全线一致,无高低落差。

(8)须安装的金属屏体用站在两边楼梯上的人扶正,嵌入相邻H型钢立柱的凹槽中。在屏体须安装到位的最终位置的面上,近立柱旁,预放两根铜制小撬杠,然后抽出撬杠,使屏体靠自重到位。

(9)金属屏体与H型钢立柱的固定由屏体背面的4片弹簧片固定。隔音屏工程竣工后,能否达到设计预定目标,敏感点的插入损失的大小与隔音屏结构中缝隙处理的质量有密切关系,因此在屏体安装完毕后,必须认真处理存在的缝隙。屏体与H型钢之间的缝隙用玻璃硅胶填充密实。

结束语:

综上所述,高速公路声屏障优化设计与施工技术的应用控制目标实现,应从实践角度出发,即在明确声屏障作用缺陷的情况下,找出优化控制的方向。事实证明,只有这样才能影响高速公路声频障优化设计的因素与施工技术缺陷进行有效的控制。为此,相关建设人员应将其充分重视起来,即使声屏障的作用效果充分发挥出来,以实现当前现代化经济发展与生态环境建设的和谐统一目标。

参考文献:

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[2]姜之未.基于生态模式下的声屏障在高速公路建设中的实例研究[C].中国科学技术协会、交通运输部、中国工程院.2018世界交通运输大会论文集.中国科学技术协会、交通运输部、中国工程院:中国公路学会,2018:832-841.

[3]董浩,郑婷婷.分析高速公路声屏障优化设计与施工技术[J].低碳世界,2017(26):241-242.

[4]陈兴龙.生态型声屏障在高速公路建设中的研究与应用[J].交通节能与环保,2017,13(04):91-93.

论文作者:王兴芳

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第24期

论文发表时间:2020/1/16

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