上海外环线道路声屏障的施工及降噪效果
上海外环线（又称A20公路）全长约98km，跨越6个区，双向8车道，设计车速80～100km/h，已投入运行。目前高峰车流量约8000辆/h，大型车辆居多，道路边线处的噪声高达85～90dB。外环线是上海市中环线和郊环线（A30公路）之间的一条大动脉，对缓解上海的交通拥堵局面起了很大的作用，但其交通噪声对沿线敏感点的影响也十分突出。原设计已预计到交通噪声影响，因此采取了低噪声路面、绿化隔离带等降噪措施，但仍未达到要求，投诉颇多。设计安装了不同高度、不同长度、不同型式的道路声屏障，2007年上半年，通过对外环线道路声屏障试验段的实践，在取得经验的基础上，2007年至2008年分一、二期工程，总投资 2亿多元，以解决外环线的交通噪声扰民问题。
上海新华净环保工程有限公司通过公开招投标，取得了施工安装单屏长度约3.8km的外环线道路声屏障的任务。在市公路主管部门的支持和设计单位的指导下，完成了广顺小区段、新梅花苑段和虹莘新村段声屏障的施工安装工程。上海市环境监测中心对该路段声屏障降噪效果的实测表明，工程达到了原设计要求。该段工程已通过国家环保验收。
1 道路声屏障的设计要求
1.1 安装位置
广顺小区段：广顺居民住宅小区位于外环线天山路立交的南侧路东。居民楼距外环线车行道边线约48m，在外环线路东及中间隔离带东侧安装道路声屏障，总长约885m，其中路东侧声屏障长×高约为458×6.5（m），路中声屏障长×高约为427×4.95（m）。
新梅花苑和虹莘新村段：在外环线莘庄立交北部东侧，居民住宅距外环线车行道边线约48m，在外环线的环外侧、环中侧、环内侧安装总长约2879m的声屏障，其中环外侧长×高约为293×4.5（m），环中侧长×高约为 1293×4.95（m），环内侧长×高约为1293×6.5（m）。
环中侧声屏障为双面吸声，其余均为单面吸声。道路声屏障的安装位置如图1、图2所示。
 图1 外环线广顺小区声屏障及噪声测点位置 |
 图2 外环线新梅花苑和虹莘新村声屏障及噪声测点位置 |
1.2 声屏障设计降噪量及材料选择
按外环线车流量预测数据，通过德国CADNA噪声预测软件计算，敏感点居民住宅处设计要求降噪量为4.3～ 8.7dB，平均降噪量应为7dB左右。外环线交通噪声的频谱呈中低频特性，100～2000Hz声级都较高，因此隔声吸声材料的选择应符合交通噪声的特性。本段声屏障选用铝纤维和珍珠岩两种吸声材料为面板，铝纤维在500Hz以上有较好的吸声特性，两种材料搭配，可达到降噪系数 NRC＞0.70的设计要求。声屏障隔声部分采用1.2mm厚的镀锌钢板，隔声量＞30dB。声屏障下部为混凝土防撞墩，面层贴珍珠岩吸声板，该板隔声量＞26dB。中部透明隔声屏体作为景观和视窗，采用5+0.75+5（mm）的夹层安全玻璃，隔声量＞25dB。屏体的基本风压按 0.60kN/m2 、基本风速按33.8m/s进行设计计算。
1.3 声屏障的结构型式
根据计算结果，选用H型钢立柱175×175×7.5×11（mm）和150×150×7×10（mm），立柱连接螺栓为（4-M33和4- M30）C型轻钢龙骨。屏体基部为2000mm高的钢筋混凝土防撞墩及基础（部分屏体基部高为850mm）。屏体顶部为半圆弧型中空吸声体，用螺栓固定在H型钢立柱上。
2 道路声屏障的现场施工安装
2.1 H型钢立柱预埋件施工
H型钢立柱安装于预埋的底板及螺栓上。底版及螺栓预埋于钢筋混凝土的防撞墩上，应平整垂直，中心线误差应小于5mm。底板与防撞墩配筋焊牢，用植筋胶填实空隙，外露的螺栓进行防护处理。预埋底板间距应按屏体尺寸确定，并编号记录。清除预埋底板上的杂物，螺栓涂润滑油。
2.2 H型钢立柱的制作安装
将符合国标要求的H型钢立柱按设计尺寸截料，再与固定底版和加强筋垂直满焊为一体，焊接时采用靠模，以保证垂直度。固定底板上的连接孔应与上述预埋底板上的螺栓尺寸相符，经检验合格后再进行防腐处理。H型钢立柱采用热浸镀锌，镀层平均厚度大于 80μm，热镀锌后进行静电喷涂（全亚光），涂层平均厚度不小于50μm。
2.3 金属屏体及透明隔声屏的安装
金属屏体采用1.35mm厚铝纤维前面板+93mm厚联接龙骨（空腔）+1.2mm厚镀锌钢板后面板组合而成。透明隔声屏是将5+0.75+5（mm）夹膜玻璃嵌装于 100×52×112（mm）镀锌钢板弯折成的框架内，框架外表面静电喷涂。H型钢立柱安装到位后，利用专用吊装工具，将屏体吊运到两相邻H型立柱的凹槽上慢慢放下嵌入到H钢立柱的适当高度并调整到位。
2.4 下部珍珠岩吸声板的安装
路基段混凝土防撞墩表面安装带有装饰图案的珍珠岩吸声板，按珍珠岩吸声板背面预留的安装孔的位置，在防撞墩的表面定位并打胀锚螺栓，用定位螺母及联接螺栓将珍珠岩吸声板调整到位，再用结构胶将珍珠岩吸声板粘结在防撞墩墙面上。
2.5 缝隙处理
为防止屏障漏声，凡有缝隙的地方都用水泥浆填实，屏体之间的空隙用玻璃硅胶填充密实。图3为声屏障的结构示意图。
 图3 外环线声屏障结构示意 |
3 声屏障的效果
3.1 广顺小区声屏障实测结果
广顺小区24号为六层楼居民住宅，距声屏障约 48m。在二、四、六层楼上布置监测点（受声点），实测安装声屏障后的A计权声级。为评价声屏障的降噪效果，在同一路段的北侧未装声屏障的金钟路999号二楼西窗外布置对照监测点，对照监测点距外环线约60m，同步测试的结果列于表1。
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3.2 新梅花苑和虹莘新村声屏障实测结果
新梅花苑即报春路4 8 8弄，虹莘新村即虹莘路 1551弄，均在外环线莘庄立交的北面东侧。新梅花苑六层楼居民住宅距离声屏障约48m，虹莘新村也系六层楼居民住宅，距声屏障约54m，对照监测点选在未安装声屏障的虹莘路1935弄7号五层楼居民住宅的窗外。对照监测点距外环线约55m。进行同步测试。实测结果列于表2。
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实测结果表明，道路声屏障可使二层楼居民住宅噪声降低14dB左右，可使四层楼居民住宅噪声降低12dB左右，可使六层楼居民住宅噪声降低9dB左右。安装道路声屏障之后，外环线两侧居民住宅处昼间可以达到4类区标准规定。昼间由治理前的74dB降为治理后的67dB，比标准要求的70dB低了3～4dB，而夜间四层楼以下噪声由治理前的74dB左右，降为治理后的65dB以下，夜间噪声仍有些超标，但比未装道路声屏障之前噪声降低了10dB左右，达到了降噪7dB左右的设计要求，声环境得到了很大改善，居民基本可以接受。外环线道路声屏障的设置，得到了各方面的重视和肯定，取得了一定经验，同时也得到了当地居民的欢迎，可供类似工程参考。
参考文献：
[1] 马大猷.噪声与振动控制工程手册[M].北京：机械工业出版社，2002.
[2] 吕玉恒，王庭佛.噪声与振动控制设备及材料选用手册[M].北京：机械工业 出版社，1999.
[3] GB3096-93 城市区域环境噪声标准[S].
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