深茂鐵路全封閉聲屏障是世界上第一個高速鐵路全封閉聲屏障,技術(shù)含量高,工藝復(fù)雜,該全封閉聲屏障經(jīng)過等比試驗(yàn)段、橋梁耦合、風(fēng)洞試驗(yàn)、噪聲試驗(yàn)等模擬試驗(yàn),最終確定現(xiàn)場施工方案,積極開展技術(shù)研究,開創(chuàng)了我國鐵路橋高難度設(shè)置全封閉聲屏障先例,有效填補(bǔ)了合理結(jié)構(gòu)形式、列車氣動效應(yīng)降噪、隔音效果的世界空白,并形成了一套系統(tǒng)的全封閉聲屏障綜合設(shè)計(jì)和施工技術(shù),為城市及相鄰環(huán)境敏感點(diǎn)的高速鐵路或城際鐵路提供了有益的環(huán)境保護(hù)經(jīng)驗(yàn)。
為了減少橋梁荷載,廣泛應(yīng)用新技術(shù)、新材料,首次在鐵路領(lǐng)域采用金屬吸聲板結(jié)構(gòu),通用140mm厚金屬吸聲板減少80mm厚度,通過優(yōu)化調(diào)整金屬板內(nèi)部結(jié)構(gòu),保證金屬板的力學(xué)和聲學(xué)性能滿足指標(biāo)要求。
同時,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,為了確保材料的安全性能符合鐵路質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),中鐵四局與武漢理工大學(xué)合作ECC通過大量實(shí)驗(yàn)優(yōu)化混凝土配合比。
ECC通過調(diào)整配合比,增加混凝土吸聲板作為一種低粘度、高強(qiáng)度、高韌性的改性混凝土材料PVA纖維和鍍銅鋼纖維得到了改進(jìn)ECC板材成型的抗壓、抗折、韌性指標(biāo)。
據(jù)介紹,80mm厚金屬吸聲板結(jié)構(gòu)及ECC混凝土吸聲板也是世界上最先進(jìn)的隔聲設(shè)備和技術(shù)。
從實(shí)驗(yàn)室到施工一線,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、降噪系數(shù)等一系列問題。
為了減少列車風(fēng)和自然風(fēng)對鋼結(jié)構(gòu)和吸聲板的負(fù)荷,將鋼結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)的普通門框鋼結(jié)構(gòu)改為拱鋼結(jié)構(gòu)。與普通門框結(jié)構(gòu)相比,拱結(jié)構(gòu)不僅外觀美觀,而且通過減少風(fēng)面積,可以有效降低雨雪荷載和風(fēng)荷載,提高全封閉聲屏障的整體安全系數(shù)。
由于全封閉聲屏障設(shè)置為橋段,橋面靜載荷每米增加3.2T,為有效提高橋梁承載力,經(jīng)專家論證,通過在箱梁兩側(cè)增加鋼支撐,提高了橋梁兩側(cè)的抗剪和抗壓強(qiáng)度。
在全封閉聲屏障安裝生產(chǎn)過程中,鋼結(jié)構(gòu)三段弧半徑不一致,通過調(diào)整弧長,優(yōu)化裝配節(jié)點(diǎn),采用螺栓焊接連接(高強(qiáng)度螺栓連接與焊接連接),保證現(xiàn)場的可操作性,提高鋼結(jié)構(gòu)的完整性。同時,為了保證全封閉聲屏障金屬吸聲板與鋼結(jié)構(gòu)的匹配,調(diào)整了鋼結(jié)構(gòu)限位板的尺寸和安裝方法,確保了項(xiàng)目的實(shí)施。
現(xiàn)場施工技術(shù)負(fù)責(zé)人簡敏說:鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程控制焊接變形,確保鋼結(jié)構(gòu)的外觀尺寸符合吸聲板的安裝要求。
同時,全封閉聲屏障鋼結(jié)構(gòu)加工精度要求高,加工精度毫米,現(xiàn)場預(yù)埋鋼板采用現(xiàn)澆混凝土施工,精度難以保證,為保證安裝順利,鋼結(jié)構(gòu)加工尺寸結(jié)合現(xiàn)場基礎(chǔ)調(diào)整,通過調(diào)整鋼結(jié)構(gòu)柱腳板相對位置,確保鋼結(jié)構(gòu)尺寸,確保安裝匹配。