声屏障安装新工艺在广州地铁六号线应用
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇声屏障安装新工艺在广州地铁六号线应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：声屏障是立于噪声源和受声点之间的声学障板，主要由吸隔声屏体、立柱、连接件等组成，其采用的安装工艺将会影响自身的稳定性。通过对广州地铁六号线声屏障相对既有线声屏障作出的改进和采用的新工艺作了研究和分析，表明声屏障在采用新工艺的情况下更稳定。对声屏障安装新工艺的先进性和保证措施的研究，将为今后不断完善声屏障工艺提供一定的参考价值。
关键词：噪音；声屏障；新工艺；轨道交通；高架段
中图分类号：U231+.92文献标识码:A
1引言
广州地铁六号线（以下简称六号线）首通段浔峰岗至长湴全长24.4km，其中，主要位于金沙洲的高架线长3km，过渡段长0.3km，设3座高架车站，为浔峰岗、横沙和沙贝站。六号线列车最高运行速度90km/h，行车速度较快。列车在行进过程中将会和铁轨摩擦，产生较大的滚动噪音、摩擦噪音和通过曲线时的蠕滑噪音，同时，列车产生动力系统和非动力系统的噪音，以及导致高架段梁体结构振动的噪音。为减低噪音，应控制噪音声源和拦截噪音传播途径。声屏障就是通过拦截噪音传播途径达到降噪的目的。
声屏障是立于噪声源和受声点之间的声学障板，使声波传播有一个显著的附加衰减，从而减弱接收者所在一定区域内的噪音影响。六号线高架段途经广州市白云区金沙洲主干道，沿线楼房密集、居民众多，在高架段设置声屏障，可减弱对沿线居民的噪音影响。
2声屏障组成和构件要求
声屏障主要由吸隔声屏体、立柱、连接件等组成。其构件应能达到降噪、防火(满足等级要求B1级)、防腐蚀、防潮(水)、防老化、防眩光、防尘等要求。屏体及其有关钢结构构件均应满足结构强度和刚度要求及结构安全要求，强度均满足1.70KN/m2的均布荷载，最大挠度≤L/400 （L指声屏障立柱展开长度）。声屏障应能在0℃~50℃的温度条件和雨、雷电、台风等恶劣气候条件下正常工作。
因此，对声屏障稳定和安全有着较高要求。六号线声屏障相对以往既有线的声屏障，即广州地铁四、五号线声屏障做了改进，采用了新工艺，提高了稳定性，将确保声屏障的安全。
3声屏障安装新工艺
声屏障的组成中，吸隔声屏体和立柱是主体构件。为提高稳定性，屏体和立柱如何更好地安装和连接有3个关键点：内部连接实现一体化，立柱牢固安装在混凝土挡板上以及填充空隙的施工工艺。这3个关键点在六号线声屏障中体现为5个安装新工艺，下文就对这5个安装新工艺如何实现一体化、立柱安装和填充空隙这3个关键点作出详细研究和分析：
3.1钢丝绳通过预制孔洞把立柱和屏体连为一体
针对声屏障吸隔音屏体过往容易松动的情况，六号线声屏障立柱的嵌槽在出厂前就预制孔洞。在施工现场，安装完屏体后，施工人员用4.2m长的钢丝绳通过这些立柱嵌槽的预制孔洞，把立柱和屏体连为一体，增强牢固性，防止屏体松动。广州轨道交通既有线的声屏障立柱嵌槽既无预制孔洞，也无钢丝绳连接立柱和屏体。两相对比，六号线声屏障此种新工艺在增强一体化和提高稳定性方面更有效、更先进（见图1）。
图1 钢丝绳把立柱和屏体连为一体
3.2声屏障吸隔音屏体和吸音尖劈一体化预制
过往既有线的声屏障底部屏体和尖劈是通过角钢实现外部连接的，而角钢容易松动，影响屏体和尖劈连接的稳定性。为此，六号线声屏障的底部屏体和尖劈在出厂前就一体化预制，通过内部连接，使底部屏体和尖劈一体化成型，产生更加稳定的效果（见图2）。
图2 底部屏体和尖劈一体化预制
3.3声屏障立柱改孔和增加螺栓数量
六号线高架桥梁在施工过程中，声屏障立柱所需的混凝土打孔由不同的土建施工单位来实施，打孔直径均为20mm，但打孔出现不同程度的位置误差，虽然经过改孔或重新打孔，但效果不甚理想。对此，声屏障立柱作出相应的改进，把立柱底部钢板的圆形孔改成椭圆形孔，安装螺栓后，再通过套上中间带有直径20mm圆形孔的方形钢垫片，适应了打孔误差。从而，立柱得以顺利地安装上去。另外，声屏障立柱采用H型钢,H型钢材质为Q235C，立柱通过与桥梁挡板上的预留孔采用对穿高强螺栓固定在挡板上，但六号线声屏障立柱螺栓孔由过往四号线声屏障的2个增加到4个，使用4个M20对穿10.9级高强螺栓来固定立柱。由于六号线每米声屏障高强螺栓数量为四号线的2倍，故六号线声屏障立柱的固定效果更强(见图3)。
图3 立柱钢板改成椭圆形孔，方形钢垫片中间有圆形孔
3.4环氧树脂砂浆填充立柱和混凝土之间的空隙
六号线声屏障钢立柱和混凝土挡板之间的空隙使用环氧树脂砂浆来填充。因为固化后的环氧树脂对金属和非金属材料的表面都有优异的粘结强度，变定收缩率小，稳定性好，所以非常适应钢立柱和混凝土挡板之间空隙的环境。既有线的声屏障立柱和混凝土挡板之间空隙是采用聚氨酯发泡胶来填充的，此材料同样也具有填空补缝、固定粘结、保温隔音的功能，但相对环氧树脂砂浆来说，存在易燃的缺点。六号线声屏障所用材料防火性能达到《建筑材料及制品燃烧性能分级》（GB8624-2006）B1级及以上，故相对而言，安全性和稳定性更高（见图4）。
图4 立柱和混凝土挡板之间的空隙采用环氧树脂砂浆填充
3.5弹簧夹填充屏体和立柱之间的空隙
声屏障吸隔音屏体和立柱之间存有空隙，针对此情况，安装施工中使用弹簧夹来填充该空隙，起到固定屏体的作用。既有线的声屏障弹簧夹只安装在上部屏体和立柱的空隙之间，每边只安装1个弹簧夹。六号线声屏障采用了更多的弹簧夹，填充在所有屏体（底部、中部及上部屏体）和立柱的空隙之间，其中，上部屏体和立柱之间每边使用2个弹簧夹，即六号线每米声屏障的弹簧夹数量比既有线每米声屏障弹簧夹多3倍，达到更理想的固定效果（见图5、图6）。
图5 弹簧夹填充立柱嵌槽和屏体之间空隙的细部图
图6 多弹簧夹填充声屏障空隙的安装新工艺
4声屏障安装新工艺保证措施
声屏障既然采用新工艺，就需要有强有力的措施来保证顺利安装施工。由于上述5个方面的安装工艺较为新颖，实际操作中存在与过去声屏障安装工艺不一样的地方，故业主、厂家、设计、施工和监理单位需要联合起来，采用切实有效的措施来保证新工艺的落实执行。经过反复论证和实践中的探索，笔者总结出在保证声屏障安装新工艺方面的4个措施：
4.1实行施工技术交底制度
在向施工班组下达施工任务后，专业主管工程师对施工班组进行技术交底，详细说明该项施工任务中的重点、难点、技术要点及质量控制点，并详细介绍声屏障各个新工艺的施工方法及操作步骤，同时，对应用的新工具、新仪器作详细的操作说明，对新的安装施工工艺，编制学习手册，并现场带教施工人员，以便所有施工人员都能熟练使用新工具、新仪器，都能掌握声屏障新的安装施工工艺，让参与施工的每一个人都能理解并掌握操作方法，从而顺利地完成声屏障安装施工的任务。
4.2实行关键工序技术人员到现场制度
对于声屏障新工艺施工中的关键工序，在对施工人员进行技术交底的同时，主管技术人员还需到现场进行监督及技术指导，抓好关键工序施工控制点，保证声屏障工艺质量。
4.3做好施工中的自检、互检工作
声屏障施工过程中，建立自检、互检制度。在工班组人员对自己当天施工任务进行自检的同时，技术人员还必须定期地对完成的声屏障项目进行自检，并形成记录，对于不合格的部分，及时反馈到施工班组，进行整改，直到施工质量满足相关标准以及设计要求。每个分项目或施工组应指定质量负责人,负责落实这项工作。
4.4声屏障安装新工艺的技术保证措施
施工过程中，运用先进的施工工艺，确保声屏障安装工程高效率、无事故、高质量地完成。
图7工艺保证流程图
根据工艺保证流程图（见图7），应落实声屏障各分项工程的工艺保证措施：
4.4.1组织施工人员对所改进的声屏障安装施工工艺进行认真细致的学习，确保新工艺的贯彻落实。
4.4.2螺栓紧固时采用与螺栓相配套的力矩扳手。
4.4.3施工单位需经常组织专业技术工程师到施工工地检查、监督。
4.4.4施工单位负责联络驻地监理工程师对施工过程中的声屏障进行抽检，特别需要检查安装前的声屏障质量。
5 声屏障安装新工艺的实践应用效果
在六号线声屏障的实际安装施工中，5个新工艺实现了3个关键点：钢丝绳把立柱和屏体连为一体，屏体和尖劈一体化预制，均通过内部连接实现一体化；立柱钢板改孔、螺栓数量加倍，让立柱牢固安装在混凝土挡板上；采用环氧树脂砂浆和弹簧夹，很好地填充了相应的空隙。
在声屏障安装新工艺的保证措施中，主管工程师对施工班组进行技术交底、操作培训和现场带教；关键工序中，技术人员到场监督，如对环氧树脂砂浆填充工艺，技术人员现场监督填充是否充分；技术人员加强检查，经常抽检相应的声屏障项目。为让各方群策群力，施工单位先行采用新工艺安装了100米的六号线声屏障样板段，并通过组织业主、设计、监理和厂家等各方人员现场检查，发现问题、解决问题。最终，该声屏障样板段在稳定性和新工艺落实等方面得到各方的肯定，顺利通过验收。施工单位就以声屏障样板段为模板，采用新工艺全面开展六号线声屏障的安装施工。
6 结语
综上所述，通过对广州地铁六号线声屏障相对既有线声屏障作出的改进和采用的新工艺作了研究和分析，表明声屏障在采用新工艺的情况下更稳定，已成功应用的声屏障新工艺，让声屏障更安全。对声屏障安装新工艺的先进性和保证措施的研究，将为今后不断完善声屏障工艺提供一定的参考价值。然而，展望未来，声屏障新工艺亟待开展的研究工作有：声屏障安装工艺能否增强声屏障的隔音和降噪效果。虽然声屏障的安装新工艺可以提高其稳定性，但对于关键的降噪功能是否有增强作用，还没有确切的分析结果，期望广大的研究人员介入，继续完善和深化声屏障新工艺对其功能的提升作用。
【参考文献】[1] 国家环境保护总局. 声屏障声学设计和测量规范[S].北京：中国环境科学出版社，2004.[2] 陈基发.沙志国.建筑结构设计荷载规范手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.
[3] 何祚镛.结构振动与声辐射[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2001.