矯陽

2017年12月16日，一座2公里長、耗資1.87億的拱形全封閉聲屏障，在深茂高鐵江門新會段建成。

這是全球首例高速鐵路拱形全封閉聲屏障。

正在建設的深茂高鐵全長390.1公里，時速分區(qū)域共設計為250公里和200公里兩個等級，是連接珠三角核心城市與粵西的第一條高速鐵路。

為什么要在這里建一座拱形全封閉聲屏障？

原來，在江門新會區(qū)天馬村，有一塊約1萬平方米的小島，一棵大榕樹歷經(jīng)400余年繁衍，覆蓋全島，獨木成林，周圍被清澈的天馬河環(huán)繞。島及周圍濕地已形成以鷺鳥為主，兼有20多種國家二級保護鳥類的棲息地，可謂世界一大奇觀。

據(jù)環(huán)保部華南環(huán)境研究所測評，小鳥天堂白天的自然聲級為49.1分貝。而高鐵聲級卻很大：距線路中心25米以及軌面以上3.5米處，時速200公里為76.5分貝；時速250公里為80.5分貝。

那么，深茂高鐵選線能繞開小鳥天堂嗎？

“受地形影響，深茂高鐵選線必須通過小鳥天堂?！泵鎸τ浾叩囊蓡?，中國鐵建鐵道第四勘察設計院橋梁院副總工程師劉振標說，一開始考慮過隧道方案，但新會段地下水系發(fā)達，隧道埋深將非常深，高鐵無法保持快速上下通過。

經(jīng)反復比選論證，線路選擇了橋梁方案，距“小鳥天堂”核心區(qū)大榕樹僅800米，距生態(tài)規(guī)劃區(qū)僅300米，影響區(qū)鐵路長約2公里。

深茂高鐵絕不能驚擾快樂的小鳥！根據(jù)環(huán)評要求，必須在小鳥天堂兩側2公里范圍設置全封閉聲屏障，核心區(qū)聲級絕不能超過50分貝。

“在地處臺風多發(fā)區(qū)的高鐵橋上，修建長達2公里的全封閉聲屏障，既要保持堅固，又要把聲級嚴控在小鳥天堂的自然分貝里，這種建筑史無前例?！辫F道第四勘察設計院環(huán)工處總工王忠合認為，這涉及橋梁、接觸網(wǎng)、結構、環(huán)評、材料、運營管理等多個領域，設計、施工及養(yǎng)護維修難度極大。

為讓高鐵駛來的強音不打擾快樂的小鳥，2014年初，廣東省政府專門撥付巨款，委托中國鐵路總公司立項，完成《時速200km鐵路基于保護生態(tài)環(huán)境橋上全封閉聲屏障關鍵技術研究》課題。

承擔課題設計研究的鐵道第四勘察設計院，自2014年接受設計研究任務后，聯(lián)合10家科研施工單位，歷經(jīng)2年半，達到了課題制定的目標。

“這是一項融合了氣動力學與聲學的綜合工程，對形狀和材料的設計至關重要?！毖芯繄F隊環(huán)評專業(yè)設計負責人胡喆介紹，團隊從橋上全封閉聲屏障選型與結構設計、高韌性ECC混凝土、結構氣動力選型和聲屏障降噪效果實驗等多個方面入手，進行了研究。

通過計算機模擬、動力學試驗及實測等實驗手段，研究團隊最終推薦了金屬吸聲板與改性ECC混凝土兩種材料，構成三段圓弧狀外形。

“為發(fā)現(xiàn)可能存在的問題，在試驗的同時，還開展了橋上全封閉聲屏障1∶1的模型制造及施工可行性驗證。”胡喆說，研究設計出的拱形全封閉聲屏障，對小鳥天堂核心區(qū)的聲級僅增加0.2分貝，幾乎可以忽略不計。

經(jīng)環(huán)評部門專家嚴格檢驗，認為“全封閉聲屏障降噪效果非常好，能基本達到不增加環(huán)境噪音的效果，為高鐵或城際鐵路在城區(qū)及鄰近環(huán)境敏感點的建設掃清了障礙”。

“一只畫眉鳥飛了出來，被我們的掌聲一嚇，又飛進了葉叢，站在一根小枝上興奮地叫著，那歌聲真好聽?！?4年前，巴金這樣深情地寫道。如今，當高鐵快速駛過的時候，茂盛的榕樹依舊，想必這位大文豪一定還會發(fā)出“那‘鳥的天堂仍是鳥的天堂”的感慨。

（本文轉自《科技日報》）