鐵路聲屏障保護的必要性和方法

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隨著環(huán)境保護力度的加大和我國高速鐵路的大規(guī)模建設，聲屏障作為減少噪聲污染的重要措施被大量采用。目前多條高速鐵路已開通并運營，聲屏障進入維護保養(yǎng)期。急需研究并提出聲屏障維護保養(yǎng)作業(yè)標準及作業(yè)內容。

1維護保養(yǎng)的必要性

鐵路聲屏障一般設置于鐵路路肩或橋梁作業(yè)欄桿處，距離線路中心線較近。列車通過時會引起鐵路路基、橋梁的震動，同時還會產生列車風荷載。這種列車風荷載會對聲屏障產生壓力和吸力的脈動力作用，尤其是高速鐵路，這種脈動力對聲屏障作用非常顯著［1］。因此，鐵路聲屏障長期處于交變荷載、震動作用下，且作用頻率較高，極易造成螺栓、連接件松動、失效，聲屏障單元板的破損。同時，聲屏障為室外建筑，長期受晝夜溫差、雨水的作用，其鋼構件可能生銹、腐蝕，橡膠條可能老化失效，這些均導致安全隱患。所以聲屏障日常維護和定期保養(yǎng)是確保聲屏障外觀整潔、設施完好、結構安全、保持其降噪功能必不可少的工作。

2養(yǎng)護單位工作內容

在維護保養(yǎng)期，鐵路養(yǎng)護單位應對不同路段的聲屏障編制巡查計劃及保養(yǎng)計劃，建立維護管理檔案。維護管理檔案應包括設計資料、施工資料和竣工資料、定期檢查、特殊檢查的檢查記錄，維護的設計、施工方案，施工記錄，檢測記錄和驗收結論。其中檢查記錄包括工程名稱、檢查方式、日期、環(huán)境條件和發(fā)展異常的部位和程度、各項檢查所提出的建議、結論和處理意見。鐵路養(yǎng)護單位在聲屏障日常巡檢時，如發(fā)現螺栓松動、聲屏障單元板出現裂紋或單元板與單元板之間、立柱與單元板之間出現松動，應及時進行維修或更換。當遇到重大自然災害時(如地震、臺風等)應加強對聲屏障的巡查。

3維護保養(yǎng)方法

鐵路聲屏障的維護保養(yǎng)可從以下四個方面進行:

3.1聲屏障鋼構件的維護保養(yǎng)聲屏障鋼構件主要是鋼立柱和底板，主要是對其進行防腐蝕的維護保養(yǎng)。聲屏障鋼構件的設計使用年限一般為50a，在鋼構件使用過程中因超荷載使用而遭破壞的幾率很小，大多數鋼構件損壞都是由銹蝕造成其結構力學性能和物理性能降低產生的。目前聲屏障鋼構件的防腐常用熱鍍鋅金屬防腐，不管是哪種防腐蝕措施，均難以確保100%的保護度，即使是熱鍍鋅防腐，在設計使用年限內，也可能因防腐層存在的孔眼或在運輸、存儲、安裝以及運營過程中的保護不當或保護不完全造成破損。若對其未進行有效的維護保養(yǎng)，則鋼構件很有可能由從小面積的破損處產生腐蝕，進而擴大為大面積的腐蝕。一旦鋼構件發(fā)生大面積的腐蝕，聲屏障將存在諸多不安全的隱患。聲屏障鋼構件的維護保養(yǎng)首先應對鋼構件的腐蝕與防腐蝕進行檢查，檢查可分為定期檢查和特殊檢查，其定期檢查的項目、內容和周期如表1［2］。鋼構件的維護保養(yǎng)應根據定期檢查和特殊檢查情況，判斷鋼構件及其防腐蝕保護層是否處于正常狀態(tài)。如果未發(fā)現異常，將檢查記錄作為維護保養(yǎng)管理檔案的一部分保存歸檔;如果發(fā)現異常情況，可根據異常情況的性質和程度對鋼構件的防腐蝕效果做出判斷，決定是否對防腐蝕保護層進行修復或更新，同時將修復方案和修復范圍和程度作為維護保養(yǎng)管理檔案的一部分保存歸檔。鋼構件腐蝕量的檢測原則上采用無破損檢測方法，用超聲波測厚儀測量鋼構件的壁厚，根據設計原始厚度和使用時間推算出腐蝕量和腐蝕速率。厚度測定結果可用于評價防腐蝕措施的保護效果，判斷是否需要進行修復或補強。

3.2聲屏障單元板的維護保養(yǎng)聲屏障單元板分金屬和非金屬兩種，單元板主要包含聲學、結構強度兩種性能。但是，聲屏障單元板的維護保養(yǎng)主要從結構強度和外觀上進行。聲屏障單元板常年累月處于露天中，難免會積累灰塵、表面破損、顏色褪變、金屬單元板表面防腐層的破損，在脈動力作用單元板易發(fā)生變形、歪斜、缺損等。對單元板表面積累的灰塵可經過清洗去除，清洗可對不同路段、不同要求的聲屏障編制清洗計劃和清洗要求。清洗作業(yè)時，不得使用腐蝕性溶劑，不得使用利器刮鏟單元板表面，特別是通透部分。鐵路聲屏障通透部分一般采用的是改性亞克力板、有筋亞克力板等有機玻璃或聚碳酸酯類單元板，采用利器刮鏟及易劃傷，且很難修復，導致其通透效果變差，影響其降噪吸聲效果。對表面破損、發(fā)生變形、歪斜、缺損的單元板應及時更換。有些聲屏障單元板為了適應當地實際環(huán)境，表面噴涂色彩涂料，這種噴涂色彩涂料經過2～3年時間一般都會褪色和變淡，所以應及時進行補噴，保持聲屏障的整體美觀性［3］。

3.3聲屏障連接件的維護保養(yǎng)聲屏障的連接件主要為預埋的地腳螺栓、單元板安裝螺栓以及密封橡膠條。對于地腳螺栓、安裝螺栓、螺母的松動是維護保養(yǎng)的重點，其次為防止螺栓、螺母的銹蝕。地腳螺栓、安裝螺栓可每月檢查1次，發(fā)現螺栓松動或脫落時，應及時緊固。值得注意的是，高強度地腳螺栓與普通地腳螺栓不一樣，檢查時還應用力矩扳手檢查預緊力是否為規(guī)定值;當遇到檢修或必須拆卸時要嚴格按照高強螺栓拆卸步驟進行;高強螺栓損壞或更換時，嚴禁使用普通等級螺栓替代。螺栓、螺母的銹蝕可采用目測法，觀察螺栓是否銹蝕，對于銹蝕嚴重的應更換，對已銹螺栓但不嚴重的應進行防腐處理。對密封橡膠條的維護保養(yǎng)應檢查其是否松動、脫落、損壞或老化。當發(fā)現密封橡膠條有上述情況時，應及時修補與更換。

3.4聲屏障單元板的更換聲屏障單元板一般使用年限為25a，所以在單元板損壞或達到使用年限時應及時更換。聲屏障單元板更換前應根據不同聲屏障的型式編制不同的更換方案，并作為維護保養(yǎng)管理檔案保存。插板式聲屏障一般都是由多塊標準單元板拼插組成的，更換時應從上至下取出單元板，更換新的單元板后由下而上的拼插。混凝土整體式聲屏障單元板一般采用干掛式連接，在單元板損壞時，可取下?lián)p壞單元板進行更換;在單元板達到使用年限時，可取下全部單元板，再進行更換。無論何種型式的聲屏障，在更換過程中都應注意保護未損壞的單元板，并且做好更換安裝后單元板之間的密封性，防止漏聲。