地鐵高架區間聲屏障施工分析

胡 鏹

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410000）

現代城市進行地鐵高架部分施工時，噪聲控制已經成為一項必要的工作，一般通過設置聲屏障達到降噪的目的。目前我國聲屏障結構形式越來越多，可適應各種區段的降噪施工要求，有效減少對周邊居民的不利影響。在進行地鐵高架區間聲屏障施工時，需根據項目實際情況合理地選擇聲屏障材料、形式，并做好各道工序的安裝與檢查工作，保證聲屏障安裝牢固、質量可靠，從而獲得較好的降噪效果。

1 城市地鐵交通噪聲分析

從我國各大城市交通的發展情況來看，不難發現地鐵的修建規模越來越大，地鐵線路網絡體系覆蓋范圍越來越廣，因此地鐵發揮著越來越重要的通行功能。然而，在地鐵運行中，噪聲問題也開始得到了廣泛關注，尤其是地鐵地上高架線路給周邊居民帶來了較大的噪聲困擾。

1.1 地鐵交通噪聲特點及危害

（1）與其他交通類型噪聲相比，地鐵運行噪聲主要有以下特點：①噪聲持續時間短，因為噪聲源屬于流動污染，列車噪聲隨著車輛運行傳播。②噪聲傳播面廣，目前城市內地鐵高架分布較多，列車噪聲聲源高，更易實現大范圍傳播。③噪聲具有暫時性、間歇性特點，這主要是由于地鐵列車行駛速度快，周邊受地鐵噪聲一次性影響時間短。

（2）從地鐵噪聲的危害情況分析可知，其主要是中、低頻噪聲對人的健康威脅較大，由于低頻噪聲波長較長，極易直達耳鼓，刺激交感神經，使得人容易煩躁；人體受到低頻噪聲的共振作用，也極易產生難受、惡心的感覺，甚至引發血壓、心率、呼吸方面的異常。總之，地鐵作為城市的“血管”，貫穿城市各地，其產生的噪聲不可避免地會威脅到居民的日常生活，因此必須加強相關降噪措施的研究力度。

1.2 地鐵交通噪聲類型

通過對城市地鐵噪聲的產生原因進行分析，可將其分為多種類型，具體如表1、圖1所示。

從圖1、表1中可知，城市地鐵交通噪聲是各種噪聲共同作用所致，不同的軌道、列車行駛速度使相應的各種噪聲占比也有所差異。我國地鐵運行速度主要為60～80km/h，輪軌噪聲占比較大，而一旦列車的行駛速度超過300km/h，則空氣動力噪聲急劇增大，取代輪軌噪聲成為主要聲源，不過目前在地鐵交通中尚且無需考慮此種情況。

表1 城市地鐵噪聲類型一覽表

圖1 城市地鐵噪聲類型示意圖

2 地鐵高架區間聲屏障的提出與運用

結合上文分析可知，我國地鐵運行時難免會產生噪聲影響，進而威脅周邊居民的健康，因此必須加強降噪措施的研究力度，文章主要圍繞地鐵高架區間聲屏障的設置展開詳細論述。

2.1 地鐵噪聲控制方法

基于地鐵運行噪聲對周邊環境與人體健康的不良影響，加強噪聲控制具有必要性，主要的控制方法如圖2所示，包括噪聲源、傳播途徑、受聲物降噪以及合理的路線規劃等。根據地鐵實際運行情況分析可知，僅僅采用一種降噪措施往往無法達到最佳的效果，一般是多種降噪方法聯合運用，切實將地鐵噪聲（尤其是高架區間噪聲）控制在合理范圍內。

2.2 聲屏障噪聲控制效果

圖2 城市地鐵噪聲控制方法

在上述幾種噪聲控制方法中，傳播途徑降噪最為經濟有效。聲波傳播途徑如圖3所示。（1）聲波在壁面反射；（2）聲波穿過聲屏障到達受聲點；（3）聲波越過聲屏障頂端到達受聲點。

文章主要針對聲屏障的運用展開詳細分析，其運用效果可歸納如下：

（1）造價低，降噪效果明顯。通過對聲屏障、綠化以及吸聲材料的運用對比分析顯示，聲屏障雖不是效果最佳的方法，但是在經濟性方面具有顯著優勢。

（2）安裝簡便，占地較少。當高架區間位于老城區、住宅區，很難進行大規模的改造，聲屏障結構尺寸小、安裝方便，可適用各種情況。

（3）結構形式多樣，景觀效果好。結合我國各大城市地鐵高架區間聲屏障的運用情況來看，其發展為多種結構形式，包括直立型、折板型、彎曲型、半/全封閉型等，可滿足不同高架區間降噪需求，同時也可獲得較好的景觀效果。具體降噪效果如表2所示。

表2 不同聲屏障降噪效果

2.3 聲屏障安裝施工要點

（1）聲屏障制作安裝流程。地鐵高架區間聲屏障制作安裝流程如下：聲屏障基礎清理調直→現場尺寸測量→原材料采購→鋼立柱、吸聲板、透明屏體制作→出廠檢測、包裝、運輸→施工前工具、安全標示等準備→聲屏障H鋼立柱安裝→聲屏障屏體安裝→檢查、驗收。

（2）聲屏障制作安裝要點。①聲屏障制作要點。地鐵高架區間聲屏障結構主要有吸隔聲屏體、立柱、連接件等，在進行構件制作時，需注意以下要點：各構件具有較好的降噪、防火、防腐蝕、防潮、防塵等效果；屏體及其相關鋼結構強度、剛度必須滿足結構安全要求；聲屏障可在0～50℃以及雨、雷、臺風等惡劣天氣正常工作。②聲屏障安裝要點。在聲屏障安裝時，屏體、立柱為主要構件，必須保證其安裝牢固，具體施工要點如下。首先，聲屏障立柱安裝：在進行地鐵高架區間聲屏障立柱安裝時，需做好打孔工作，這主要由土建單位負責，必須做好精度控制工作，防止出現孔位誤差，否則需要重新打孔。在工程實踐中，也可對立柱結構進行優化，如將底部鋼板圓形孔改為橢圓形，適應打孔誤差，保證立柱可靠固定。其次，屏體制作與安裝：在地鐵高架區間聲屏障安裝中，必須確保屏體牢固，立柱在制作時可設好預制孔洞，使用鋼絲繩將立柱與屏體連為一體，切實保證屏體穩定；屏體底部與尖劈多數采用角鋼連接，此種屬于外部連接方式，也可在生產過程中直接進行一體化預制，穩定性更好，此種屬于是內部連接方式。最后，立柱與混凝土擋板、屏體空隙填充：在進行地鐵高架區間聲屏障施工時，對于聲屏障立柱與混凝土擋板、屏體空隙需做好填充工作。其中，立柱與混凝土擋板填充材料多為環氧樹脂砂漿、聚氨酯發泡膠等，它們的黏結性、保溫隔音效果均較好，但是后者存在易燃的缺點；立柱與屏體填充材料多為彈簧夾，可起到良好的固定效果。③聲屏障安裝質量控制。在進行地鐵高架區間聲屏障安裝施工時，必須落實質量控制工作，其不僅關系到地鐵運行噪聲的控制效果，而且影響地鐵的安全運行。具體質量控制措施如下：落實技術交底工作，明確施工重難點、質量控制點，確保每個施工人員掌握聲屏障安裝施工工藝流程，規范落實各道工序；施工自檢、互檢工作，班組每天自檢，施工技術人員定期檢查，并做好記錄工作，一旦發現質量隱患，第一時間要求班組整改，直至檢查無誤方可繼續施工；監理單位抽檢，聲屏障施工完成后，通知駐地監理工程師進行抽檢，保證質量滿足規范要求。

3 實例探析地鐵高架區間聲屏障施工技術

3.1 工程概況

文章以某城市地鐵高架區間聲屏障工程為例展開分析，該項目主要采用兩種聲屏障：直立型（共計5867m）和全封閉型（共計430m）。其中，全封閉型聲屏障安裝施工難度較大，高架形狀復雜且周邊存在高壓線，同時與居民區、醫院相距較近，在施工方面受限較多，具體工程量如表3所示，主要安裝工作內容包括鋼框架、吸聲隔聲板+隔聲窗、PC耐力板。

表3 高架區間聲屏障安裝工程量

表4 軌道車、腳手架材質

3.2 高架區間聲屏障施工重難點

該項目直立型、全封閉型聲屏障施工各有其重難點，具體分析如下。

（1）直立型聲屏障施工重難點。該項目立柱預埋件安裝位于地上10～15m，屬于高空作業，需制作軌道車、安裝腳手架，具體制作材料如表4所示，同時安裝好安全網，確保施工安全。

（2）全封閉型聲屏障施工重難點。該項目施工跨距大、難度大，具體要點如下：一是緊臨高壓線，施工空間有限；二是橋梁路面開挖，無法在橋下安裝移動腳手架；三是安裝跨度大，必須加強累積誤差控制，保證安裝質量與精度。

3.3 高架區間聲屏障施工技術實施情況

該項目經綜合分析，對高架區間聲屏障施工需制訂專項方案，并采取試安裝方法，確保施工可行、質量可靠，具體分析如下。

（1）直立型聲屏障。①立柱施工要點。該項目立柱施工采用吊裝作業，具體施工方法如下：將立柱吊上橋梁，并沿著立柱位置進行擺放；通過軌道車將立柱吊至預埋鋼板處，并對其垂直度進行調整，采用點焊方法，落實焊接質量檢查工作；對立柱底板和預制欄板預埋鋼板采用坡口焊接方法，做好焊接位置的打磨、補漆工作。②屏體施工要點。該項目隔聲屏障施工順序為吸聲隔聲板（寬40mm）→寬夾膠玻璃窗（寬1500mm）→吸聲隔聲板（寬50mm）→PC耐力板。具體施工方法如下：先做好壓片角鋼、立柱斜拉撐的安裝工作；在立柱圓弧頂部開口位置，依次完成吸聲隔聲板、玻璃窗的安裝與校正工作，并使用壓片角鋼將其壓緊；再依次安裝圓弧裝飾板、PC耐力板、防雨帽蓋板，并使用角鐵做好固定工作；上述作業均完成后，做好質量檢查工作，確保后期使用可靠。

（2）全封閉型聲屏障。主要由項目組進行現場勘探與試拼裝工作，綜合確定了施工順序為立柱→吸隔聲板+夾膠玻璃窗→鋼梁→上檁條→PC板。①立柱、彎梁施工要點。立柱、彎梁采用吊裝方法，緊臨高壓線端的部分要請電力局專業人員陪同施工，控制安全距離≥6m，保證施工安全。立柱吊裝：使用吊車將立柱運至高架橋上，并從右線開始進行焊接，焊縫≥50mm，保證立柱固定牢固；對左線立柱位置進行調整，部分預埋鋼板存在偏差較大的情況時，采取重新植筋、預埋的處理方案，繼續進行四角段焊。完成立柱安裝施工后，檢查、調整其平直度，確認無誤后方可將其焊死，保證其固定牢固。完成吸聲隔聲板、夾膠玻璃窗的安裝施工。鋼梁吊裝：采取橋下連接成形的方法，使用高強螺栓將直梁與拱形彎梁連接在一起，然后使用吊車將整體吊至高架橋上；先將鋼梁的一端與立柱連接牢固，再將另一端連接通過立柱頂部允許撓度范圍（±50mm）消除鋼梁累積誤差；最后，將鋼梁連接成形。②屏體施工要點。該項目隔聲屏障施工順序為吸聲隔聲板（寬40mm）→寬夾膠玻璃窗（寬1500mm）→吸聲隔聲板（寬50mm）→鋼梁→檁條→PC板，具體施工方法如下：先做好壓片角鋼、立柱斜拉撐的安裝工作；在立柱圓弧頂部開口位置，依次完成吸聲隔聲板、玻璃窗的安裝與校正工作，并使用壓片角鋼將其壓緊；再安裝鋼梁、方管檁條；繼續安裝PC板固定用角鐵，將PC板吊裝至鋼梁頂部并與方管檁條用角鐵固定連接，然后連接PC板與鋼梁翼緣板；上述作業均完成后，做好質量檢查工作，確保后期使用可靠。

4 結束語

綜上所述，在進行地鐵高架區間施工時，進行聲屏障安裝是十分必要的，其能有效改善地鐵運營對周邊的影響。聲屏障安裝施工前，需做好現場勘查工作，了解高架橋、周邊建筑物等情況，由此合理選擇聲屏障形式及材質，既能滿足相應的降噪效果，又能保證施工可行性與經濟性；聲屏障安裝施工期間，關鍵在于立柱、屏體均要固定牢固，并做好誤差控制，切實保證結構整體穩定性，后期運行安全。