全封閉聲屏障是如何建成的
文章作者：admin 來(lái)源：本站 發(fā)布時(shí)間：2019-10-11 01:15:40
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[導(dǎo)讀]：這兩天，深茂高鐵全封閉聲屏障建成的消息刷屏。毫無(wú)疑問(wèn)，這座2公里長(zhǎng)、耗資1.87億、為保護(hù)“小鳥天堂”生態(tài)環(huán)境的的拱形“奇跡”，也是工程建設(shè)的一道難題。那么，施工人員究竟是如何
這兩天，深茂高鐵全封閉聲屏障建成的消息刷屏。毫無(wú)疑問(wèn)，這座2公里長(zhǎng)、耗資1.87億、為保護(hù)“小鳥天堂”生態(tài)環(huán)境的的拱形“奇跡”，也是工程建設(shè)的一道難題。那么，施工人員究竟是如何將難題一一破解，最終建成全球首例高速鐵路拱形全封閉聲屏障的?
廣泛應(yīng)用新結(jié)構(gòu)、新材料
中鐵四局深茂鐵路2標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理莫永春介紹，深茂鐵路全球首例全封閉聲屏障開創(chuàng)了我國(guó)鐵路橋上設(shè)置全封閉聲屏障的先河，有效填補(bǔ)了在合理結(jié)構(gòu)形式、列車氣動(dòng)力效應(yīng)降噪、隔音效果方面的世界空白，并形成了一套系統(tǒng)的全封閉聲屏障綜合設(shè)計(jì)和建造技術(shù)，為高鐵或城際鐵路在城區(qū)及鄰近環(huán)境敏感點(diǎn)的環(huán)境保護(hù)提供有益經(jīng)驗(yàn)。
據(jù)了解，深茂鐵路全封閉式聲屏障作為全球高速鐵路首創(chuàng)，其技術(shù)含量高、工藝復(fù)雜，在國(guó)內(nèi)尚無(wú)先例的情況下，中鐵四局聯(lián)合廣鐵集團(tuán)、鐵四院、華中科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)、西南交通大學(xué)積極開展技術(shù)攻關(guān)，通過(guò)1:1等比例試驗(yàn)段、車橋耦合、風(fēng)洞試驗(yàn)、噪音檢測(cè)等模擬試驗(yàn)，最終確定了現(xiàn)場(chǎng)的施工方案。
為減小橋梁荷載，廣泛應(yīng)用新科技、新材料，首次在鐵路領(lǐng)域采用金屬吸聲板結(jié)構(gòu)，將通用的140mm厚金屬吸聲板減小為80mm厚，在減小金屬板厚度的同時(shí)通過(guò)優(yōu)化調(diào)整金屬板內(nèi)部構(gòu)造保證金屬板力學(xué)及聲學(xué)性能滿足指標(biāo)要求。
同時(shí)，施工中在鐵路聲屏障領(lǐng)域首次使用ECC混凝土吸聲板，ECC混凝土吸聲板作為一種新型材料，為保證材料的安全性能滿足鐵路質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，中鐵四局聯(lián)合武漢理工大學(xué)對(duì)ECC混凝土配合比通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。
武漢理工大學(xué)負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)：“ECC混凝土吸聲板作為一種低粘度高強(qiáng)度高韌性改性混凝土材料，通過(guò)調(diào)整配合比和增加PVA纖維及鍍銅鋼纖維，提高了ECC板成型的抗壓、抗折及韌性指標(biāo)。”
據(jù)介紹，80mm厚金屬吸聲板結(jié)構(gòu)和ECC混凝土吸聲板，也是目前世界上最先進(jìn)的隔聲設(shè)備和技術(shù)。
施工工藝破難題
將全封閉聲屏障從實(shí)驗(yàn)室落實(shí)到了施工一線，必須克服橋梁承載力、鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、聲屏障吸聲板強(qiáng)度及降噪系數(shù)等一系列問(wèn)題。
為降低列車風(fēng)及自然風(fēng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)及吸聲板的負(fù)荷，將鋼結(jié)構(gòu)由常規(guī)普通門架式鋼結(jié)構(gòu)改為拱形鋼結(jié)構(gòu)。拱形結(jié)構(gòu)相對(duì)于普通門架式結(jié)構(gòu)不僅外形美觀，同時(shí)通過(guò)減少迎風(fēng)面面積，能夠有效降低雨雪荷載及風(fēng)荷載，提高了全封閉聲屏障的整體安全系數(shù)。
因全封閉聲屏障設(shè)置均為橋梁段，每米需增加橋面靜荷載3.2T，為有效提高橋梁承載力，經(jīng)過(guò)專家論證，通過(guò)在箱梁兩側(cè)增設(shè)鋼支撐，提高了橋梁兩側(cè)的抗剪及抗壓強(qiáng)度。
在全封閉聲屏障安裝制作過(guò)程中，針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)三段圓弧半徑不一致，為保證弧形的順接，通過(guò)調(diào)整弧長(zhǎng)，優(yōu)化拼裝節(jié)點(diǎn)，采用栓焊連接(高強(qiáng)螺栓連接配合焊接連接)，保證現(xiàn)場(chǎng)的可操作性同時(shí)提高了鋼結(jié)構(gòu)整體性。同時(shí)為保證全封閉聲屏障金屬吸聲板與鋼結(jié)構(gòu)的匹配性，調(diào)整了鋼結(jié)構(gòu)限位板尺寸及金屬吸聲板安裝方式，保障了項(xiàng)目的落地實(shí)施。
現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)負(fù)責(zé)人簡(jiǎn)敏介紹說(shuō)：“鋼結(jié)構(gòu)制作過(guò)程通過(guò)制作工藝工裝，控制焊接變形，保證了鋼結(jié)構(gòu)的外形尺寸滿足吸聲板安裝要求。”
同時(shí)，全封閉聲屏障鋼結(jié)構(gòu)加工精度要求高，加工精度精確到毫米，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)埋鋼板采用現(xiàn)澆混凝土施工，精確度很難得到保障，為保證安裝順利，鋼結(jié)構(gòu)加工尺寸均結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)情況進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)調(diào)整鋼結(jié)構(gòu)柱腳板相對(duì)位置既保證了鋼結(jié)構(gòu)的外形尺寸，又保證了安裝的匹配性。
廣泛應(yīng)用新結(jié)構(gòu)、新材料
中鐵四局深茂鐵路2標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理莫永春介紹，深茂鐵路全球首例全封閉聲屏障開創(chuàng)了我國(guó)鐵路橋上設(shè)置全封閉聲屏障的先河，有效填補(bǔ)了在合理結(jié)構(gòu)形式、列車氣動(dòng)力效應(yīng)降噪、隔音效果方面的世界空白，并形成了一套系統(tǒng)的全封閉聲屏障綜合設(shè)計(jì)和建造技術(shù)，為高鐵或城際鐵路在城區(qū)及鄰近環(huán)境敏感點(diǎn)的環(huán)境保護(hù)提供有益經(jīng)驗(yàn)。
普通聲屏障
據(jù)了解，深茂鐵路全封閉式聲屏障作為全球高速鐵路首創(chuàng)，其技術(shù)含量高、工藝復(fù)雜，在國(guó)內(nèi)尚無(wú)先例的情況下，中鐵四局聯(lián)合廣鐵集團(tuán)、鐵四院、華中科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)、西南交通大學(xué)積極開展技術(shù)攻關(guān)，通過(guò)1:1等比例試驗(yàn)段、車橋耦合、風(fēng)洞試驗(yàn)、噪音檢測(cè)等模擬試驗(yàn)，最終確定了現(xiàn)場(chǎng)的施工方案。
普通聲屏障
為減小橋梁荷載，廣泛應(yīng)用新科技、新材料，首次在鐵路領(lǐng)域采用金屬吸聲板結(jié)構(gòu)，將通用的140mm厚金屬吸聲板減小為80mm厚，在減小金屬板厚度的同時(shí)通過(guò)優(yōu)化調(diào)整金屬板內(nèi)部構(gòu)造保證金屬板力學(xué)及聲學(xué)性能滿足指標(biāo)要求。
同時(shí)，施工中在鐵路聲屏障領(lǐng)域首次使用ECC混凝土吸聲板，ECC混凝土吸聲板作為一種新型材料，為保證材料的安全性能滿足鐵路質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，中鐵四局聯(lián)合武漢理工大學(xué)對(duì)ECC混凝土配合比通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。
武漢理工大學(xué)負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)：“ECC混凝土吸聲板作為一種低粘度高強(qiáng)度高韌性改性混凝土材料，通過(guò)調(diào)整配合比和增加PVA纖維及鍍銅鋼纖維，提高了ECC板成型的抗壓、抗折及韌性指標(biāo)。”
據(jù)介紹，80mm厚金屬吸聲板結(jié)構(gòu)和ECC混凝土吸聲板，也是目前世界上最先進(jìn)的隔聲設(shè)備和技術(shù)。
施工工藝破難題
將全封閉聲屏障從實(shí)驗(yàn)室落實(shí)到了施工一線，必須克服橋梁承載力、鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、聲屏障吸聲板強(qiáng)度及降噪系數(shù)等一系列問(wèn)題。
為降低列車風(fēng)及自然風(fēng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)及吸聲板的負(fù)荷，將鋼結(jié)構(gòu)由常規(guī)普通門架式鋼結(jié)構(gòu)改為拱形鋼結(jié)構(gòu)。拱形結(jié)構(gòu)相對(duì)于普通門架式結(jié)構(gòu)不僅外形美觀，同時(shí)通過(guò)減少迎風(fēng)面面積，能夠有效降低雨雪荷載及風(fēng)荷載，提高了全封閉聲屏障的整體安全系數(shù)。
因全封閉聲屏障設(shè)置均為橋梁段，每米需增加橋面靜荷載3.2T，為有效提高橋梁承載力，經(jīng)過(guò)專家論證，通過(guò)在箱梁兩側(cè)增設(shè)鋼支撐，提高了橋梁兩側(cè)的抗剪及抗壓強(qiáng)度。
在全封閉聲屏障安裝制作過(guò)程中，針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)三段圓弧半徑不一致，為保證弧形的順接，通過(guò)調(diào)整弧長(zhǎng)，優(yōu)化拼裝節(jié)點(diǎn)，采用栓焊連接(高強(qiáng)螺栓連接配合焊接連接)，保證現(xiàn)場(chǎng)的可操作性同時(shí)提高了鋼結(jié)構(gòu)整體性。同時(shí)為保證全封閉聲屏障金屬吸聲板與鋼結(jié)構(gòu)的匹配性，調(diào)整了鋼結(jié)構(gòu)限位板尺寸及金屬吸聲板安裝方式，保障了項(xiàng)目的落地實(shí)施。
現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)負(fù)責(zé)人簡(jiǎn)敏介紹說(shuō)：“鋼結(jié)構(gòu)制作過(guò)程通過(guò)制作工藝工裝，控制焊接變形，保證了鋼結(jié)構(gòu)的外形尺寸滿足吸聲板安裝要求。”
同時(shí)，全封閉聲屏障鋼結(jié)構(gòu)加工精度要求高，加工精度精確到毫米，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)埋鋼板采用現(xiàn)澆混凝土施工，精確度很難得到保障，為保證安裝順利，鋼結(jié)構(gòu)加工尺寸均結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)情況進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)調(diào)整鋼結(jié)構(gòu)柱腳板相對(duì)位置既保證了鋼結(jié)構(gòu)的外形尺寸，又保證了安裝的匹配性。
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