贛深高速鐵路橋上半封閉式聲屏障設計

蔡濤

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司，武漢 430063）

1 引言

贛深客專起自贛州西站，終至深圳北站，正線全長436.124 km，工程建設標準為客運專線，雙線，電力牽引，設計速度350 km/h。線路涉及深圳市城市建成區光明區、寶安區和龍華區。高鐵引入城市，便捷交通的同時，不可避免帶來了噪聲影響。為降低噪聲影響，贛深高鐵深圳段結合線路條件、列車速度、周圍環境情況，優化半封閉聲屏障設計，為高鐵引入城區降噪設計提供了工程借鑒。贛深客專引入深圳北站區段，為降低鐵路噪聲影響運行對沿線既有和規劃噪聲敏感建筑影響，《贛深客專環評報告》 提出部分路段采取雙側半封閉式聲屏障。依據環境影響報告書降噪量不小于10.5 dB（A），半封閉聲屏障設計方案是雙側封閉、頂部開孔，將隔聲板封閉至近軌邊緣處[1-2]。

2 橋梁半封閉聲屏障梁型研究

半封閉聲屏障相較于普通直立式，荷載大，同時深圳市位于臺風區，首先研究半封閉聲屏障橋梁型式。半封閉聲屏障范圍內均為32 m、24 m 簡支梁，因半封閉聲屏障自重大，且受風面積大，T 梁難以滿足強度及穩定性要求。考慮到整體箱梁抗扭剛度大、整體性好，技術成熟，而槽形整體性好，且能大幅度減小聲屏障結構高度，有利于聲屏障受力及節省聲屏障材料，故主要針對雙線整體箱梁及槽形梁兩種方案進行比選，如圖1所示。

圖1 半封閉聲屏障橋梁選型

兩種橋梁梁型綜合比較詳見表1，從比較結果可知，雙線整體箱梁在臺風作用下受力、橫框剛度、對不同類型聲屏障的適應性、特殊梁型的適應性、養護維修、經濟性、施工難度均優于雙線槽形梁，故作為推薦方案。本段梁體結構采用通用參考圖：時速350 km 客運專線鐵路預制無砟軌道后張法預應力混凝土雙線整孔簡支箱梁，跨度23.5 m [圖號： 通橋（2016）2322A-Ⅴ-1]和31.5 m[圖號：通橋（2016）2322A-Ⅱ-1]。橋面寬度12.6 m，梁高3.05 m。

表1 梁型綜合比較

3 橋梁半封閉聲屏障方案研究

半封閉聲屏障研究了外敷式和插板式兩種，如圖2 和圖3 所示。

圖3 外敷式和插板式聲屏障方案效果圖

3.1 聲屏障構造

外敷式聲屏障在車窗范圍內采用亞克力板，側面其余范圍和頂面采用金屬聲屏障材料覆蓋。外覆式金屬構造層由上往下依次為：（1）裝飾板；（2）裝飾板龍骨；（3）鋁鎂錳合金屋面板；（4）防水透氣膜；（5）吸聲棉；（6）無堿憎水玻璃布；（7）鋁鎂錳合金孔板。

插板式封閉式聲屏障由門式剛架和單元板組成。

3.2 敷設方式

外敷式聲屏障定位鋼板事先與門式鋼架在工廠焊接完成，施工中將外敷式聲屏障定位龍骨焊接，焊接完成后再焊接定位角鋼；鋼結構安裝完成后，開始敷設聲屏障。從內到外，由下向上依次安裝面板（穿孔鋁板）—防潮層—吸聲材料—防水透氣膜—內層單元板—背板龍骨（含鋁合金夾具）—背板。插板式聲屏障施工時是將單元板通過活動口插入H 形鋼內，然后將單元板推入安裝的位置，最后通過采用活動限位板封閉活動口。

插板式與外敷式綜合比較結果詳見表2，設計最終推薦插板式聲屏障，建成后插板式聲屏障實景圖詳見圖4。

表2 插板式聲屏障與外敷式聲屏障綜合比較

圖4 贛深雙側半封閉聲屏障實景圖

4 結語

設計結合降噪要求，通過橋梁和聲屏障型式進行了比選研究，最終采用了箱梁插板式聲屏障，在贛深高鐵上建成運行，贛深高鐵2021 年開通后，已運行2 年多，半封閉聲屏障安全穩定，降噪效果明顯，對于以350 km/h 速度運行的高鐵進入城區降噪提供了案例，為后續高速鐵路城區段噪聲解決提供了借鑒。