全封閉聲屏障是如何建成的
文章作者：admin 來源：本站 發(fā)布時間：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。毫無疑問，這座2公里長、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。毫無疑問，這座2公里長、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)了我國鐵路橋上設(shè)置全封閉聲屏障的先河，有效填補了在合理結(jié)構(gòu)形式、列車氣動力效應(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)境敏感點的環(huán)境保護(hù)提供有益經(jīng)驗。
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，在國內(nèi)尚無先例的情況下，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1:1等比例試驗段、車橋耦合、風(fēng)洞試驗、噪音檢測等模擬試驗，最終確定了現(xiàn)場的施工方案。
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通過優(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，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ECC混凝土配合比通過大量的實驗進(jìn)行優(yōu)化。
武漢理工大學(xué)負(fù)責(zé)人介紹說：“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驗室落實到了施工一線，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)等一系列問題。
為降低列車風(fēng)及自然風(fēng)對鋼結(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)相對于普通門架式結(jié)構(gòu)不僅外形美觀，同時通過減少迎風(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)過專家論證，通過在箱梁兩側(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程中，針對鋼結(jié)構(gòu)三段圓弧半徑不一致，為保證弧形的順接，通過調(diào)整弧長，優(yōu)化拼裝節(jié)點，采用栓焊連接(高強(qiáng)螺栓連接配合焊接連接)，保證現(xiàn)場的可操作性同時提高了鋼結(jié)構(gòu)整體性。同時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，保障了項目的落地實施。
現(xiàn)場施工技術(shù)負(fù)責(zé)人簡敏介紹說：“鋼結(jié)構(gòu)制作過程通過制作工藝工裝，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，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)場基礎(chǔ)情況進(jìn)行調(diào)整，通過調(diào)整鋼結(jié)構(gòu)柱腳板相對位置既保證了鋼結(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)了我國鐵路橋上設(shè)置全封閉聲屏障的先河，有效填補了在合理結(jié)構(gòu)形式、列車氣動力效應(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)境敏感點的環(huán)境保護(hù)提供有益經(jīng)驗。
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，在國內(nèi)尚無先例的情況下，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1:1等比例試驗段、車橋耦合、風(fēng)洞試驗、噪音檢測等模擬試驗，最終確定了現(xiàn)場的施工方案。
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通過優(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，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ECC混凝土配合比通過大量的實驗進(jìn)行優(yōu)化。
武漢理工大學(xué)負(fù)責(zé)人介紹說：“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驗室落實到了施工一線，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)等一系列問題。
為降低列車風(fēng)及自然風(fēng)對鋼結(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)相對于普通門架式結(jié)構(gòu)不僅外形美觀，同時通過減少迎風(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)過專家論證，通過在箱梁兩側(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程中，針對鋼結(jié)構(gòu)三段圓弧半徑不一致，為保證弧形的順接，通過調(diào)整弧長，優(yōu)化拼裝節(jié)點，采用栓焊連接(高強(qiáng)螺栓連接配合焊接連接)，保證現(xiàn)場的可操作性同時提高了鋼結(jié)構(gòu)整體性。同時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，保障了項目的落地實施。
現(xiàn)場施工技術(shù)負(fù)責(zé)人簡敏介紹說：“鋼結(jié)構(gòu)制作過程通過制作工藝工裝，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，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)場基礎(chǔ)情況進(jìn)行調(diào)整，通過調(diào)整鋼結(jié)構(gòu)柱腳板相對位置既保證了鋼結(jié)構(gòu)的外形尺寸，又保證了安裝的匹配性。
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