地铁高架区间声屏障施工分析

胡 镪

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410000）

现代城市进行地铁高架部分施工时，噪声控制已经成为一项必要的工作，一般通过设置声屏障达到降噪的目的。目前我国声屏障结构形式越来越多，可适应各种区段的降噪施工要求，有效减少对周边居民的不利影响。在进行地铁高架区间声屏障施工时，需根据项目实际情况合理地选择声屏障材料、形式，并做好各道工序的安装与检查工作，保证声屏障安装牢固、质量可靠，从而获得较好的降噪效果。

1 城市地铁交通噪声分析

从我国各大城市交通的发展情况来看，不难发现地铁的修建规模越来越大，地铁线路网络体系覆盖范围越来越广，因此地铁发挥着越来越重要的通行功能。然而，在地铁运行中，噪声问题也开始得到了广泛关注，尤其是地铁地上高架线路给周边居民带来了较大的噪声困扰。

1.1 地铁交通噪声特点及危害

（1）与其他交通类型噪声相比，地铁运行噪声主要有以下特点：①噪声持续时间短，因为噪声源属于流动污染，列车噪声随着车辆运行传播。②噪声传播面广，目前城市内地铁高架分布较多，列车噪声声源高，更易实现大范围传播。③噪声具有暂时性、间歇性特点，这主要是由于地铁列车行驶速度快，周边受地铁噪声一次性影响时间短。

（2）从地铁噪声的危害情况分析可知，其主要是中、低频噪声对人的健康威胁较大，由于低频噪声波长较长，极易直达耳鼓，刺激交感神经，使得人容易烦躁；人体受到低频噪声的共振作用，也极易产生难受、恶心的感觉，甚至引发血压、心率、呼吸方面的异常。总之，地铁作为城市的“血管”，贯穿城市各地，其产生的噪声不可避免地会威胁到居民的日常生活，因此必须加强相关降噪措施的研究力度。

1.2 地铁交通噪声类型

通过对城市地铁噪声的产生原因进行分析，可将其分为多种类型，具体如表1、图1所示。

从图1、表1中可知，城市地铁交通噪声是各种噪声共同作用所致，不同的轨道、列车行驶速度使相应的各种噪声占比也有所差异。我国地铁运行速度主要为60～80km/h，轮轨噪声占比较大，而一旦列车的行驶速度超过300km/h，则空气动力噪声急剧增大，取代轮轨噪声成为主要声源，不过目前在地铁交通中尚且无需考虑此种情况。

表1 城市地铁噪声类型一览表

图1 城市地铁噪声类型示意图

2 地铁高架区间声屏障的提出与运用

结合上文分析可知，我国地铁运行时难免会产生噪声影响，进而威胁周边居民的健康，因此必须加强降噪措施的研究力度，文章主要围绕地铁高架区间声屏障的设置展开详细论述。

2.1 地铁噪声控制方法

基于地铁运行噪声对周边环境与人体健康的不良影响，加强噪声控制具有必要性，主要的控制方法如图2所示，包括噪声源、传播途径、受声物降噪以及合理的路线规划等。根据地铁实际运行情况分析可知，仅仅采用一种降噪措施往往无法达到最佳的效果，一般是多种降噪方法联合运用，切实将地铁噪声（尤其是高架区间噪声）控制在合理范围内。

2.2 声屏障噪声控制效果

图2 城市地铁噪声控制方法

在上述几种噪声控制方法中，传播途径降噪最为经济有效。声波传播途径如图3所示。（1）声波在壁面反射；（2）声波穿过声屏障到达受声点；（3）声波越过声屏障顶端到达受声点。

文章主要针对声屏障的运用展开详细分析，其运用效果可归纳如下：

（1）造价低，降噪效果明显。通过对声屏障、绿化以及吸声材料的运用对比分析显示，声屏障虽不是效果最佳的方法，但是在经济性方面具有显著优势。

（2）安装简便，占地较少。当高架区间位于老城区、住宅区，很难进行大规模的改造，声屏障结构尺寸小、安装方便，可适用各种情况。

（3）结构形式多样，景观效果好。结合我国各大城市地铁高架区间声屏障的运用情况来看，其发展为多种结构形式，包括直立型、折板型、弯曲型、半/全封闭型等，可满足不同高架区间降噪需求，同时也可获得较好的景观效果。具体降噪效果如表2所示。

表2 不同声屏障降噪效果

2.3 声屏障安装施工要点

（1）声屏障制作安装流程。地铁高架区间声屏障制作安装流程如下：声屏障基础清理调直→现场尺寸测量→原材料采购→钢立柱、吸声板、透明屏体制作→出厂检测、包装、运输→施工前工具、安全标示等准备→声屏障H钢立柱安装→声屏障屏体安装→检查、验收。

（2）声屏障制作安装要点。①声屏障制作要点。地铁高架区间声屏障结构主要有吸隔声屏体、立柱、连接件等，在进行构件制作时，需注意以下要点：各构件具有较好的降噪、防火、防腐蚀、防潮、防尘等效果；屏体及其相关钢结构强度、刚度必须满足结构安全要求；声屏障可在0～50℃以及雨、雷、台风等恶劣天气正常工作。②声屏障安装要点。在声屏障安装时，屏体、立柱为主要构件，必须保证其安装牢固，具体施工要点如下。首先，声屏障立柱安装：在进行地铁高架区间声屏障立柱安装时，需做好打孔工作，这主要由土建单位负责，必须做好精度控制工作，防止出现孔位误差，否则需要重新打孔。在工程实践中，也可对立柱结构进行优化，如将底部钢板圆形孔改为椭圆形，适应打孔误差，保证立柱可靠固定。其次，屏体制作与安装：在地铁高架区间声屏障安装中，必须确保屏体牢固，立柱在制作时可设好预制孔洞，使用钢丝绳将立柱与屏体连为一体，切实保证屏体稳定；屏体底部与尖劈多数采用角钢连接，此种属于外部连接方式，也可在生产过程中直接进行一体化预制，稳定性更好，此种属于是内部连接方式。最后，立柱与混凝土挡板、屏体空隙填充：在进行地铁高架区间声屏障施工时，对于声屏障立柱与混凝土挡板、屏体空隙需做好填充工作。其中，立柱与混凝土挡板填充材料多为环氧树脂砂浆、聚氨酯发泡胶等，它们的黏结性、保温隔音效果均较好，但是后者存在易燃的缺点；立柱与屏体填充材料多为弹簧夹，可起到良好的固定效果。③声屏障安装质量控制。在进行地铁高架区间声屏障安装施工时，必须落实质量控制工作，其不仅关系到地铁运行噪声的控制效果，而且影响地铁的安全运行。具体质量控制措施如下：落实技术交底工作，明确施工重难点、质量控制点，确保每个施工人员掌握声屏障安装施工工艺流程，规范落实各道工序；施工自检、互检工作，班组每天自检，施工技术人员定期检查，并做好记录工作，一旦发现质量隐患，第一时间要求班组整改，直至检查无误方可继续施工；监理单位抽检，声屏障施工完成后，通知驻地监理工程师进行抽检，保证质量满足规范要求。

3 实例探析地铁高架区间声屏障施工技术

3.1 工程概况

文章以某城市地铁高架区间声屏障工程为例展开分析，该项目主要采用两种声屏障：直立型（共计5867m）和全封闭型（共计430m）。其中，全封闭型声屏障安装施工难度较大，高架形状复杂且周边存在高压线，同时与居民区、医院相距较近，在施工方面受限较多，具体工程量如表3所示，主要安装工作内容包括钢框架、吸声隔声板+隔声窗、PC耐力板。

表3 高架区间声屏障安装工程量

表4 轨道车、脚手架材质

3.2 高架区间声屏障施工重难点

该项目直立型、全封闭型声屏障施工各有其重难点，具体分析如下。

（1）直立型声屏障施工重难点。该项目立柱预埋件安装位于地上10～15m，属于高空作业，需制作轨道车、安装脚手架，具体制作材料如表4所示，同时安装好安全网，确保施工安全。

（2）全封闭型声屏障施工重难点。该项目施工跨距大、难度大，具体要点如下：一是紧临高压线，施工空间有限；二是桥梁路面开挖，无法在桥下安装移动脚手架；三是安装跨度大，必须加强累积误差控制，保证安装质量与精度。

3.3 高架区间声屏障施工技术实施情况

该项目经综合分析，对高架区间声屏障施工需制订专项方案，并采取试安装方法，确保施工可行、质量可靠，具体分析如下。

（1）直立型声屏障。①立柱施工要点。该项目立柱施工采用吊装作业，具体施工方法如下：将立柱吊上桥梁，并沿着立柱位置进行摆放；通过轨道车将立柱吊至预埋钢板处，并对其垂直度进行调整，采用点焊方法，落实焊接质量检查工作；对立柱底板和预制栏板预埋钢板采用坡口焊接方法，做好焊接位置的打磨、补漆工作。②屏体施工要点。该项目隔声屏障施工顺序为吸声隔声板（宽40mm）→宽夹胶玻璃窗（宽1500mm）→吸声隔声板（宽50mm）→PC耐力板。具体施工方法如下：先做好压片角钢、立柱斜拉撑的安装工作；在立柱圆弧顶部开口位置，依次完成吸声隔声板、玻璃窗的安装与校正工作，并使用压片角钢将其压紧；再依次安装圆弧装饰板、PC耐力板、防雨帽盖板，并使用角铁做好固定工作；上述作业均完成后，做好质量检查工作，确保后期使用可靠。

（2）全封闭型声屏障。主要由项目组进行现场勘探与试拼装工作，综合确定了施工顺序为立柱→吸隔声板+夹胶玻璃窗→钢梁→上檩条→PC板。①立柱、弯梁施工要点。立柱、弯梁采用吊装方法，紧临高压线端的部分要请电力局专业人员陪同施工，控制安全距离≥6m，保证施工安全。立柱吊装：使用吊车将立柱运至高架桥上，并从右线开始进行焊接，焊缝≥50mm，保证立柱固定牢固；对左线立柱位置进行调整，部分预埋钢板存在偏差较大的情况时，采取重新植筋、预埋的处理方案，继续进行四角段焊。完成立柱安装施工后，检查、调整其平直度，确认无误后方可将其焊死，保证其固定牢固。完成吸声隔声板、夹胶玻璃窗的安装施工。钢梁吊装：采取桥下连接成形的方法，使用高强螺栓将直梁与拱形弯梁连接在一起，然后使用吊车将整体吊至高架桥上；先将钢梁的一端与立柱连接牢固，再将另一端连接通过立柱顶部允许挠度范围（±50mm）消除钢梁累积误差；最后，将钢梁连接成形。②屏体施工要点。该项目隔声屏障施工顺序为吸声隔声板（宽40mm）→宽夹胶玻璃窗（宽1500mm）→吸声隔声板（宽50mm）→钢梁→檩条→PC板，具体施工方法如下：先做好压片角钢、立柱斜拉撑的安装工作；在立柱圆弧顶部开口位置，依次完成吸声隔声板、玻璃窗的安装与校正工作，并使用压片角钢将其压紧；再安装钢梁、方管檩条；继续安装PC板固定用角铁，将PC板吊装至钢梁顶部并与方管檩条用角铁固定连接，然后连接PC板与钢梁翼缘板；上述作业均完成后，做好质量检查工作，确保后期使用可靠。

4 结束语

综上所述，在进行地铁高架区间施工时，进行声屏障安装是十分必要的，其能有效改善地铁运营对周边的影响。声屏障安装施工前，需做好现场勘查工作，了解高架桥、周边建筑物等情况，由此合理选择声屏障形式及材质，既能满足相应的降噪效果，又能保证施工可行性与经济性；声屏障安装施工期间，关键在于立柱、屏体均要固定牢固，并做好误差控制，切实保证结构整体稳定性，后期运行安全。