晏雄成
(中鐵六局集團(tuán)橋隧分公司,北京 100036)
隨著鐵路建設(shè)水平的不斷提高,鐵路運(yùn)營(yíng)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響越來(lái)越被人們關(guān)注,為降低鐵路運(yùn)營(yíng)噪聲對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響,采用聲屏障措施降低火車運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生的噪聲。目前,國(guó)內(nèi)鐵路聲屏障設(shè)計(jì)類型多樣,吸聲板種類繁多。
昆明樞紐鐵路既有昆陽(yáng)支線為單線非電氣化鐵路,全長(zhǎng)39.3 km,設(shè)計(jì)時(shí)速為60 km/h,改造后為雙線電氣化無(wú)縫線路,設(shè)計(jì)時(shí)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(zhèn)企業(yè)密集,與鐵路距離較近,改造設(shè)計(jì)時(shí)考慮行車噪聲對(duì)沿線居民影響,沿線設(shè)置路基聲屏障共計(jì)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(shè)置于線路外側(cè)路肩處,并與線路平行,其內(nèi)緣距軌道中心4.2 m。聲屏障共分為樁基礎(chǔ)、連續(xù)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(chǔ)采用鋼筋混凝土圓樁結(jié)構(gòu),直徑1 m,樁長(zhǎng)6 m,樁間距6 m;連續(xù)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(xù)地梁、頂梁均為C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),聲屏障高為路肩以上3.02 m。連續(xù)地梁及頂梁每33m長(zhǎng)設(shè)置一個(gè)變形縫。聲屏障屏體位于路肩連續(xù)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(gè)施工單元,每個(gè)施工單元安裝珍珠巖陶粒吸聲板5塊,單塊吸聲板結(jié)構(gòu)尺寸為75 mm×500 mm×3 000 mm,單塊重量為150 kg。具體形式見圖1。
支架呈梯形結(jié)構(gòu),主桿采用兩根壁厚3.5 mm直徑42 mm無(wú)縫鋼管作為主要受力桿件,每根鋼管長(zhǎng)3.46 m,頂部采用兩根0.4 m長(zhǎng)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(wú)縫鋼管進(jìn)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(cè)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(jìn)行加強(qiáng);為防止地面不平,影響支架穩(wěn)定,底部采用可調(diào)支腿與主桿進(jìn)行焊接。為確保吸聲板吊裝空間及支架穩(wěn)定,確保機(jī)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(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)固定在最下部?jī)筛鶛M桿之間,為便于人員操作及電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)固定,下部?jī)筛鶛M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(duì)懸吊鋼絲繩進(jìn)行定位。鋼絲繩與吸聲板間采用橫向吊桿、U形件及插桿進(jìn)行連接,橫向吊桿采用直徑42 mm無(wú)縫鋼管制成;U形件采用直徑20 mm U形螺栓制作,內(nèi)部寬度9 m,保證吸聲板放入,頂部與橫向鋼管在內(nèi)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
支架材料規(guī)格見表1。
表1 支架材料規(guī)格表
1)施工準(zhǔn)備。聲屏障抹面施工完畢后方可進(jìn)行吸聲板安裝,安裝前需對(duì)墻體高度、抹面平整度及連續(xù)地梁平整度進(jìn)行檢查,對(duì)墻體抹面及連系地梁頂部不平處進(jìn)行砂漿找平或采用手持砂輪進(jìn)行打磨。在待安裝墻體上做出安裝長(zhǎng)度標(biāo)識(shí),將吸聲板放置于待安裝墻體安裝側(cè),且不能影響吸聲板安裝支架的放置,防止二次搬運(yùn)。
2)吸聲板安裝。a.安裝順序。連續(xù)聲屏障吸聲板以墻體一側(cè)端頭為準(zhǔn)逐步向另一側(cè)按順序進(jìn)行施工,每個(gè)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(jìn)行施工。每個(gè)單元吸聲板由下至上進(jìn)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(xiǎn)形件內(nèi),并將吸聲板膨脹螺栓安裝孔與U形件插孔口對(duì)準(zhǔn),將10螺栓插件插入U(xiǎn)形件插孔與吸聲板安裝孔。c.吸聲板固定。吸聲板吊運(yùn)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(duì)準(zhǔn)吸聲板安裝孔進(jìn)行鉆孔,鉆孔過(guò)程中保證鉆桿垂直于墻體及吸聲板,鉆孔至設(shè)計(jì)深度后,電錘反復(fù)沖孔2次,以清除孔內(nèi)雜物,安裝緊固膨脹螺栓。對(duì)由于膨脹螺栓不能安放至設(shè)計(jì)深度的,采用手錘輕輕打入,若不能打入,則需拔出進(jìn)行二次鉆孔或擴(kuò)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(jìn)行安裝,上部3塊吸聲板由于高度較高,為便于人員安裝,設(shè)置人工作業(yè)臺(tái)架。作業(yè)臺(tái)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(yè)臺(tái)架平面圖
3)人員配置。每個(gè)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?yè)P(yáng)機(jī)操作工1人。
1)對(duì)施工人員進(jìn)行既有線施工培訓(xùn),培訓(xùn)合格后方可上崗,進(jìn)場(chǎng)前對(duì)施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。2)為高處作業(yè)施工人員配備安全帶,卷?yè)P(yáng)機(jī)由專業(yè)人員操作;為防止聯(lián)電,電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)與安裝支架橫桿間采用絕緣墊絕緣,電動(dòng)機(jī)設(shè)置接地。3)為防止施工過(guò)程中機(jī)具侵限,在施工點(diǎn)兩側(cè)安排防護(hù)人員進(jìn)行防護(hù)并配備相應(yīng)安全防護(hù)用品,在鐵路側(cè)拉設(shè)警示帶。4)對(duì)支架各桿件進(jìn)行檢查,確保桿件完好無(wú)裂紋、防止嚴(yán)重銹蝕等,焊接必須牢固,無(wú)砂眼、假焊現(xiàn)象。5)嚴(yán)格控制吸聲板吊裝速度,鉆孔需垂直于吸聲板安裝孔進(jìn)行鉆進(jìn),防止吊裝及鉆孔損壞吸聲板。
對(duì)采用自行設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易吊裝支架吸聲板安裝效果進(jìn)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(jìn)行了對(duì)比,具體如表2所示。
表2 人工安裝與支架吊裝對(duì)比表
昆明樞紐項(xiàng)目吸聲式聲屏障共計(jì)6.2 km,安裝吸聲板1萬(wàn)多塊,采用自行設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易吊裝支架進(jìn)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(zhì)量全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求。