铁路声屏障保护的必要性和方法

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随着环境保护力度的加大和我国高速铁路的大规模建设，声屏障作为减少噪声污染的重要措施被大量采用。目前多条高速铁路已开通并运营，声屏障进入维护保养期。急需研究并提出声屏障维护保养作业标准及作业内容。

1维护保养的必要性

铁路声屏障一般设置于铁路路肩或桥梁作业栏杆处，距离线路中心线较近。列车通过时会引起铁路路基、桥梁的震动，同时还会产生列车风荷载。这种列车风荷载会对声屏障产生压力和吸力的脉动力作用，尤其是高速铁路，这种脉动力对声屏障作用非常显著［1］。因此，铁路声屏障长期处于交变荷载、震动作用下，且作用频率较高，极易造成螺栓、连接件松动、失效，声屏障单元板的破损。同时，声屏障为室外建筑，长期受昼夜温差、雨水的作用，其钢构件可能生锈、腐蚀，橡胶条可能老化失效，这些均导致安全隐患。所以声屏障日常维护和定期保养是确保声屏障外观整洁、设施完好、结构安全、保持其降噪功能必不可少的工作。

2养护单位工作内容

在维护保养期，铁路养护单位应对不同路段的声屏障编制巡查计划及保养计划，建立维护管理档案。维护管理档案应包括设计资料、施工资料和竣工资料、定期检查、特殊检查的检查记录，维护的设计、施工方案，施工记录，检测记录和验收结论。其中检查记录包括工程名称、检查方式、日期、环境条件和发展异常的部位和程度、各项检查所提出的建议、结论和处理意见。铁路养护单位在声屏障日常巡检时，如发现螺栓松动、声屏障单元板出现裂纹或单元板与单元板之间、立柱与单元板之间出现松动，应及时进行维修或更换。当遇到重大自然灾害时(如地震、台风等)应加强对声屏障的巡查。

3维护保养方法

铁路声屏障的维护保养可从以下四个方面进行:

3.1声屏障钢构件的维护保养声屏障钢构件主要是钢立柱和底板，主要是对其进行防腐蚀的维护保养。声屏障钢构件的设计使用年限一般为50a，在钢构件使用过程中因超荷载使用而遭破坏的几率很小，大多数钢构件损坏都是由锈蚀造成其结构力学性能和物理性能降低产生的。目前声屏障钢构件的防腐常用热镀锌金属防腐，不管是哪种防腐蚀措施，均难以确保100%的保护度，即使是热镀锌防腐，在设计使用年限内，也可能因防腐层存在的孔眼或在运输、存储、安装以及运营过程中的保护不当或保护不完全造成破损。若对其未进行有效的维护保养，则钢构件很有可能由从小面积的破损处产生腐蚀，进而扩大为大面积的腐蚀。一旦钢构件发生大面积的腐蚀，声屏障将存在诸多不安全的隐患。声屏障钢构件的维护保养首先应对钢构件的腐蚀与防腐蚀进行检查，检查可分为定期检查和特殊检查，其定期检查的项目、内容和周期如表1［2］。钢构件的维护保养应根据定期检查和特殊检查情况，判断钢构件及其防腐蚀保护层是否处于正常状态。如果未发现异常，将检查记录作为维护保养管理档案的一部分保存归档;如果发现异常情况，可根据异常情况的性质和程度对钢构件的防腐蚀效果做出判断，决定是否对防腐蚀保护层进行修复或更新，同时将修复方案和修复范围和程度作为维护保养管理档案的一部分保存归档。钢构件腐蚀量的检测原则上采用无破损检测方法，用超声波测厚仪测量钢构件的壁厚，根据设计原始厚度和使用时间推算出腐蚀量和腐蚀速率。厚度测定结果可用于评价防腐蚀措施的保护效果，判断是否需要进行修复或补强。

3.2声屏障单元板的维护保养声屏障单元板分金属和非金属两种，单元板主要包含声学、结构强度两种性能。但是，声屏障单元板的维护保养主要从结构强度和外观上进行。声屏障单元板常年累月处于露天中，难免会积累灰尘、表面破损、颜色褪变、金属单元板表面防腐层的破损，在脉动力作用单元板易发生变形、歪斜、缺损等。对单元板表面积累的灰尘可经过清洗去除，清洗可对不同路段、不同要求的声屏障编制清洗计划和清洗要求。清洗作业时，不得使用腐蚀性溶剂，不得使用利器刮铲单元板表面，特别是通透部分。铁路声屏障通透部分一般采用的是改性亚克力板、有筋亚克力板等有机玻璃或聚碳酸酯类单元板，采用利器刮铲及易划伤，且很难修复，导致其通透效果变差，影响其降噪吸声效果。对表面破损、发生变形、歪斜、缺损的单元板应及时更换。有些声屏障单元板为了适应当地实际环境，表面喷涂色彩涂料，这种喷涂色彩涂料经过2～3年时间一般都会褪色和变淡，所以应及时进行补喷，保持声屏障的整体美观性［3］。

3.3声屏障连接件的维护保养声屏障的连接件主要为预埋的地脚螺栓、单元板安装螺栓以及密封橡胶条。对于地脚螺栓、安装螺栓、螺母的松动是维护保养的重点，其次为防止螺栓、螺母的锈蚀。地脚螺栓、安装螺栓可每月检查1次，发现螺栓松动或脱落时，应及时紧固。值得注意的是，高强度地脚螺栓与普通地脚螺栓不一样，检查时还应用力矩扳手检查预紧力是否为规定值;当遇到检修或必须拆卸时要严格按照高强螺栓拆卸步骤进行;高强螺栓损坏或更换时，严禁使用普通等级螺栓替代。螺栓、螺母的锈蚀可采用目测法，观察螺栓是否锈蚀，对于锈蚀严重的应更换，对已锈螺栓但不严重的应进行防腐处理。对密封橡胶条的维护保养应检查其是否松动、脱落、损坏或老化。当发现密封橡胶条有上述情况时，应及时修补与更换。

3.4声屏障单元板的更换声屏障单元板一般使用年限为25a，所以在单元板损坏或达到使用年限时应及时更换。声屏障单元板更换前应根据不同声屏障的型式编制不同的更换方案，并作为维护保养管理档案保存。插板式声屏障一般都是由多块标准单元板拼插组成的，更换时应从上至下取出单元板，更换新的单元板后由下而上的拼插。混凝土整体式声屏障单元板一般采用干挂式连接，在单元板损坏时，可取下损坏单元板进行更换;在单元板达到使用年限时，可取下全部单元板，再进行更换。无论何种型式的声屏障，在更换过程中都应注意保护未损坏的单元板，并且做好更换安装后单元板之间的密封性，防止漏声。