路基聲屏障吸聲板簡易吊裝支架的設計與應用

晏雄成

(中鐵六局集團橋隧分公司，北京 100036)

隨著鐵路建設水平的不斷提高，鐵路運營對周邊環境產生的影響越來越被人們關注，為降低鐵路運營噪聲對周邊環境產生的影響，采用聲屏障措施降低火車運營產生的噪聲。目前，國內鐵路聲屏障設計類型多樣，吸聲板種類繁多。

1 工程概況

昆明樞紐鐵路既有昆陽支線為單線非電氣化鐵路，全長39．3 km，設計時速為60 km/h，改造后為雙線電氣化無縫線路，設計時速為120 km/h。由于新建鐵路基本與既有鐵路并行，且沿線村鎮企業密集，與鐵路距離較近，改造設計時考慮行車噪聲對沿線居民影響，沿線設置路基聲屏障共計6．7 km。其中，吸聲式聲屏障6．2 km，隔聲式0．5 km。路基聲屏障為直壁式，分為吸、隔聲聲屏障兩種，設置于線路外側路肩處，并與線路平行，其內緣距軌道中心4．2 m。聲屏障共分為樁基礎、連續地梁、墻身立柱、聲屏障屏體、頂梁、吸聲板及涂面7部分。樁基礎采用鋼筋混凝土圓樁結構，直徑1 m，樁長6 m，樁間距6 m;連續地梁斷面尺寸為40 cm×50 cm，立柱尺寸為30 cm×30 cm，立柱間距3．0 m;頂梁尺寸24 cm×20 cm;樁基、立柱、連續地梁、頂梁均為C30鋼筋混凝土結構，聲屏障高為路肩以上3．02 m。連續地梁及頂梁每33m長設置一個變形縫。聲屏障屏體位于路肩連續地梁上，采用240 mm磚砌體，屏體砌筑采用MU10普通磚、M10混合砂漿砌筑，1∶2水泥砂漿抹面。以立柱間距為一個施工單元，每個施工單元安裝珍珠巖陶粒吸聲板5塊，單塊吸聲板結構尺寸為75 mm×500 mm×3 000 mm，單塊重量為150 kg。具體形式見圖1。

2 吸聲板吊裝支架的設計

2．1 模型制作

支架呈梯形結構，主桿采用兩根壁厚3．5 mm直徑42 mm無縫鋼管作為主要受力桿件，每根鋼管長3．46 m，頂部采用兩根0．4 m長直徑42 mm斜向鋼管及角鋼斜撐在已施工完畢的鋼筋混凝土頂梁上，使支架受力傳遞至地面及頂梁。兩根主桿采用5根直徑42 mm無縫鋼管進行橫向連接，鋼管連接處采用焊接牢固，頂部橫向鋼管伸出主桿兩側各25 cm，端頭處焊接斜向鋼管，斜向鋼管端頭焊接角鋼，在斜向鋼管與主桿間采用直徑22 mm螺紋鋼筋進行加強;為防止地面不平，影響支架穩定，底部采用可調支腿與主桿進行焊接。為確保吸聲板吊裝空間及支架穩定，確保機具不侵入行車界限，支架主桿與地面呈75°角，距線路中心距離為3 m。

圖1 路基聲屏障

電動卷揚機固定在最下部兩根橫桿之間，為便于人員操作及電動卷揚機固定，下部兩根橫梁距地面高度分別為1．1 m，1．35 m，上部三根橫桿中部安裝定滑輪對懸吊鋼絲繩進行定位。鋼絲繩與吸聲板間采用橫向吊桿、U形件及插桿進行連接，橫向吊桿采用直徑42 mm無縫鋼管制成;U形件采用直徑20 mm U形螺栓制作，內部寬度9 m，保證吸聲板放入，頂部與橫向鋼管在內彎處焊接，U形件端部制成圓形孔口，插桿采用直徑10 mm螺栓，見圖2。

圖2 吸聲板安裝支架

2．2 支架材料

支架材料規格見表1。

表1 支架材料規格表

3 吸聲板吊裝支架的應用

1)施工準備。聲屏障抹面施工完畢后方可進行吸聲板安裝，安裝前需對墻體高度、抹面平整度及連續地梁平整度進行檢查，對墻體抹面及連系地梁頂部不平處進行砂漿找平或采用手持砂輪進行打磨。在待安裝墻體上做出安裝長度標識，將吸聲板放置于待安裝墻體安裝側，且不能影響吸聲板安裝支架的放置，防止二次搬運。

2)吸聲板安裝。a．安裝順序。連續聲屏障吸聲板以墻體一側端頭為準逐步向另一側按順序進行施工，每個單元吸聲板施工完畢后采用人工將安裝支架移至下一施工單元進行施工。每個單元吸聲板由下至上進行逐塊安裝，上部吸聲板與下部吸聲板貼合緊密，使吸聲板重量逐步向下傳遞至連系地梁頂部。b．吸聲板吊裝。由吊裝人員將吸聲板插入U形件內，并將吸聲板膨脹螺栓安裝孔與U形件插孔口對準，將10螺栓插件插入U形件插孔與吸聲板安裝孔。c．吸聲板固定。吸聲板吊運至安裝高度后，由施工人員手扶至安裝位置，拔出吊裝插件。司鉆工對準吸聲板安裝孔進行鉆孔，鉆孔過程中保證鉆桿垂直于墻體及吸聲板，鉆孔至設計深度后，電錘反復沖孔2次，以清除孔內雜物，安裝緊固膨脹螺栓。對由于膨脹螺栓不能安放至設計深度的，采用手錘輕輕打入，若不能打入，則需拔出進行二次鉆孔或擴孔。聲屏障下單元最下部2塊吸聲板，施工人員可直接站在地面進行安裝，上部3塊吸聲板由于高度較高，為便于人員安裝，設置人工作業臺架。作業臺架由φ22圓鋼及φ16螺紋鋼筋彎制、焊接而成，上鋪7 cm厚木板，見圖3。

圖3 人工作業臺架平面圖

3)人員配置。每個吊裝支架配備共7名施工人員，其中吸聲板吊裝2人，司鉆2人，安裝膨脹螺栓2人，卷揚機操作工1人。

4 安全質量控制

1)對施工人員進行既有線施工培訓，培訓合格后方可上崗，進場前對施工人員進行安全技術交底。2)為高處作業施工人員配備安全帶，卷揚機由專業人員操作;為防止聯電，電動卷揚機與安裝支架橫桿間采用絕緣墊絕緣，電動機設置接地。3)為防止施工過程中機具侵限，在施工點兩側安排防護人員進行防護并配備相應安全防護用品，在鐵路側拉設警示帶。4)對支架各桿件進行檢查，確保桿件完好無裂紋、防止嚴重銹蝕等，焊接必須牢固，無砂眼、假焊現象。5)嚴格控制吸聲板吊裝速度，鉆孔需垂直于吸聲板安裝孔進行鉆進，防止吊裝及鉆孔損壞吸聲板。

5 實施效果

對采用自行設計簡易吊裝支架吸聲板安裝效果進行檢查，并與采用人工抬裝從安裝速度、安裝人員以及吸聲板損壞率方面進行了對比，具體如表2所示。

表2 人工安裝與支架吊裝對比表

6 結語

昆明樞紐項目吸聲式聲屏障共計6．2 km，安裝吸聲板1萬多塊，采用自行設計簡易吊裝支架進行施工，加快了安裝速度，降低了施工成本，降低了吸聲板損壞率，安裝質量全部達到設計要求。