[公路声屏障设计及施工技术分析] 公路声屏障

　　摘?要 从公路声屏障设计过程中的声屏障设计关键技术指标、设计材料的采用与结构设计以及声屏障强度的校核与施工安装三个方面探讨了公路声屏障设计与施工过程中的关键技术，对公路声屏障设计与施工起到了一定的参考作用。
　　关键词 公路声屏障；全封闭式；环境治理
　　中图分类号 U491 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)071-0111-01
　　随着我国公路建设进程的不断加快，加之人们对生活环境，尤其是对声环境质量要求的不断提高，公路项目在建设的过程中应该对对应的降噪措施和设备加以重视。因此，在有噪音控制要求的场合应该对公路设置声屏障。
　　1 公路声屏障设计关键技术指标
　　根据《中华人民共和国国家标准城市区域噪声标准》中对城市区域噪声强度的控制标准技术要求，城市区域应该合理的根据噪声标准来进行噪声控制。下表1为标准中对城市范围内噪声区域的控制标准，可以作为公路声屏障设计的一个标准。
　　表1 城市范围内噪声区域标准
　　根据标准中对噪声区域噪声的规定，各个噪声级别分别适应的城市范围区域为：0类噪声级别主要是一些疗养区、高级住宅小区以及高级酒店宾馆区域，这些区域对环境的安静程度要求较高。而对于城郊或者是乡村地区而言，通常按照高于0级标准5dB的级别来予以。
　　1类噪声级别则主要适应于一些居住小区、文教单位等存在的区域，且城郊与乡村区域的声环境也可以按照这个标准来执行。
　　2类噪声级别主要适用于普通生活、商业和工业混合区域。
　　3类噪声级别则主要适用于工业生产区域。
　　4类噪声标准则主要适用于城市交通干线周边的区域、穿过城市区域的内河航道两侧的区域。而穿越城市区域的铁路主、次干道两侧的区域背景声（不通过列车时的噪声水平）也应该按照这个标准来执行。当夜间出现噪声增加时，增加值不得高于标准值15dB。
　　2 公路声屏障设计材料的采用与结构设计
　　2.1 吸声隔音声屏体材料的选择
　　通常而言，采用金属构型的吸声隔音屏体的面板一般都是采用镀锌板材（其表面穿Φ2.5的孔，整个面板的开孔率在25％以上），而背板则是采用优质的镀锌钢板作为隔音板材，屏体采用优质的镀锌钢板作为龙骨，在吸声与隔音层之间采用48 kg/m3的离心玻璃棉板进行填充，且在离心玻璃棉板的周边裹专用的薄膜（例如杜邦PVF膜）。最后，在屏体的表层涂上PE涂层（要求吸声面板进行双面喷涂，背板只需要单面喷涂即可），涂层厚度通常在60μm以上，达到美观及增加吸声稳定性的目的。
　　2.2 立柱材料及结构的选用
　　当前的城市声屏障工程中，主要应用的立柱材料为125×125H型钢，在经过表面热镀锌之后再采用表面PE喷涂的方式。
　　以应用最广泛的吸声隔音屏障为例，该屏障中广泛的采用了由离心法生产的优质玻璃纤维，其对中低频噪声具有优良的吸声与隔音能力。声屏障整体采用上部弧形+下部直板形式的吸声布置，其整体高度可达到3 m～4 m。因此，对屏障体的支撑要求较高，其屏障体的支撑固定是采用H型钢立柱，在桥梁伸缩缝处则采用两端相邻的H型钢立柱翼板来加宽其跨度，这样可以有效的增加伸缩空间。在进行连接时，采用金属预埋件与基础（例如公路的防撞护栏）进行连接的方式。为了增加钢立柱的防锈能力，应该采用热镀锌钢材或者是施工之后进行PE喷涂处理。再次，一般标准的立柱之间的间距为2.5 m。声屏障上部由弧形的金属波浪穿孔吸声屏构成，下部则主要由平直型的金属波浪型穿孔吸声屏构成。
　　在声屏障的整体设计过程中，其顶部、底部的装饰密封板材以及钢立柱底部的弧形盖板通常都采用镀锌钢板来制作，且隔声屏障体在施工时应该将之嵌入到H型钢的凹槽当中，这样可以对其位置加以稳定固定。
　　2.3 声屏障材料的整体选用原则
　　为了适应户外较为恶劣的外界环境，吸声屏以及隔音屏之间的吸声板材应该选择耐冻融、耐腐蚀以及抗老化（包括对酸碱侵蚀的抵抗能力）的材料，其对应的材料要求要满足JG 149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》中的相关规定进行选择。且在选择材料之后还应该按照对应的方式进行实验，确保没有粉化、剥落等问题之后，再根据该规定进行对应的施工。由于吸声材料的性能直接关系到吸声屏障的整体降噪效果，因此材料的选择十分重要，在选材的过程中要综合多方面的影响因素，在保证其具有整体较好物理性能的同时，确保其具有对应的耐久性，并兼顾经济合理方面的要求。
　　3 声屏障强度的校核与施工安装
　　3.1 声屏障强度的校核
　　在进行公路声屏障的设计时，考虑到的承接载荷一般是按照1?200 N/m2的原则进行设计的，因此需要对声屏障的立柱强度以及地脚螺栓的强度进行校核。
　　1）立柱强度的校核。钢立柱在风压以及声压的作用下承受着对应的剪切应力与弯矩作用，选用的H型钢需要承受对应的剪切与弯曲载荷，因此应该对钢立柱的危险截面（立柱底部）进行强度校核，确保所选择的H型钢能够满足设计强度要求。
　　2）地脚螺栓强度的校核。由于钢立柱与路基的连接方式是采用预埋钢板与地脚螺栓相连的方式进行的，在设计校核时要根据预埋钢板的具体尺寸（例如300×230×16）、地脚螺栓的尺寸（例如M20×600）在经过强度校核之后保证两者符合强度要求。
　　3.2 声屏障的施工与安装工程关键技术
　　3.2.1 路面基础部分的施工
　　在设置有声屏障的路段起点处（从起点桩号开始），将距离路肩外侧1m的地点处为中心，进行钢柱体土方开挖施工，相隔2.5 m
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　　的距离进行基础桩的浇筑施工。选择的混凝土标号应该在C25以上，之后对横梁进行浇注，浇注过程中如遇到排水管道等时，应该置入预留Φ100的PVC管，保留排水孔的设置空间。
　　3.2.2 声屏障钢立柱的安装施工
　　连接钢板应该按照对应的设计要求与H型钢立柱进行可靠焊接，经过检验合格之后进行吊装作业。之后对钢板的连接稳定程度进行检查，排除其中可能存在的松动问题，否则需要重新安装。同时，还应该对水平面的水平程度进行检查，以每相隔2.5 m的距离来对钢板是否在同一中心线上进行检查。在进行钢立柱的吊装作业操作之前，应该在安装基础之上对照设计图纸进行检查，确认立柱的六个面完全平行，相隔2.5 m距离的立柱高度应该完全一致。当出现不合理问题时，主管设计部门应该与现场监理单位，在业主代表的参与下予以解决。
　　当立柱安装完成之后，应该用水平仪对之进行检查，确定其平行度之后在其底部用垫片进行垫实，然后用螺栓来进行紧固。最后，还需要对钢结构进行防锈处理，一般首先采用热浸镀锌的方式，镀锌层的厚度应该在80 μm以上，然后喷涂PE层，其厚度为60 μm以上。
　　3.2.3 吸声屏、隔音屏的安装施工
　　进行吸声屏、隔音屏的安装过程中，主要是对其各个部位的尺寸进行检查，保证其在没有破损之后进行结构件的组装，最后进行防锈蚀处理。其基本程序不再赘述。
　　4 结束语
　　本文对公路声屏障设计过程中的设计技术指标、材料的采用与结构设计方案的选择、声屏障强度的校核与施工安装三个方面探讨了公路声屏障设计与施工过程中的关键技术，形成了公路声屏障设计施工的基本程序。
　　参考文献
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　　[2]何洋,胡彦杰.公路声屏障设计与施工若干关键技术问题探讨[J].公路,2011,2:176-179.