实现高速公路零及突破后,至2007年底.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除我国自1988年实现高速公路零的突破后，至2007年底，总里程达到5.39万公里，到2010年，高速公路通车里程预计达到6.5万公里，将形成较完善的高速公路主干网络。高速公路的建设产生的社会影响深远，对沿线经济带动作用明显，城镇发展明显向公路靠拢，交通噪声对沿线居民、学校的影响日趋严重。为完善高速公路功能、提升高速公路品质、改善高速公路环境行为和周边环境质量，各条高速公路采取了相应的声环境保护措施。声屏障已成为当前治理交通噪声最有效的手段。然而，声屏障设计质量不高，给声屏障项目招标、建设管理、施工操作、项目监理等工作带来很大难度。有必要在总结现有设计问题的基础上，提出声屏障设计的新理念。1 高速公路声屏障设计现状及问题1.1 外观造型作为一堵阻拦噪声的墙，声屏障似乎很难在外观上做文章，因此，看多以后，难免会“审美疲劳”。各地高速公路的声屏障样式雷同，千篇一律。不仅如此，各种粗制滥造导致的质量问题也比比皆是。 实际上，声屏障可以选择的结构形式、色彩、材质都非常丰富，组合得当才能够设计出造型优美、视觉舒适的声屏障。声屏障作为高速公路的一种沿线设施，必需与其它设施一样，与路域景观相协调，避免突兀。声屏障的“美”应该体现在线形流畅、视觉舒适、与背景相融合。造型优美的声屏障应该从结构形式、色彩、材质等多方面综合考虑。1.2 屏体材料（1）吸声屏体最常用的的吸声屏体是穿孔或百叶窗形式的金属外壳内填离心玻璃棉结构。为了解决金属材料易锈蚀、易被盗等问题，出现了玻璃钢外壳的吸声屏体。泡沫铝板和铝纤维板，不需要护面穿孔板和填充物，可以避免玻璃棉受潮软塌和流失纤维对空气的污染，是纤维性吸声材料的更替产品1。但目前这些材料价格太高，还没有普及使用。膨胀珍珠岩板是由酸性火山玻璃质熔岩经被碎预热在1000高温焙烧后，经由化学处理高温剂压成型的天然吸声板材。具有优良的吸声性能，色彩丰富的装饰性能外，还有优异的耐候性和物理性能。但实践结果表面，由于屏体挠度大，珍珠岩板块会因不断变形而脱落。（2）隔声屏体防紫外线PC板是良好的隔声材料，但是UV膜涂布技术尚未国产化，市场上真正防紫外的PC板大多数为进口产品，价格较高。而声屏障工程中实际应用的绝大多数是普通PC板，老化速度快，容易积灰，视觉效果较差。双层夹胶安全玻璃由两层玻璃内夹PVB胶组成。隔声效果好(平均隔声量53.8dB)，透光性好，防火防尘，易清洗。为了防止路面石子崩裂屏体，可以适当抬高玻璃屏体的位置，同时可以使用钢化夹胶玻璃。彩钢夹芯板采用热镀锌彩钢板护面，内充泡沫材料。隔声效果较好，外观色彩多样，制安方便快捷。但实际工程应用中多数彩钢板质量难以控制，锈蚀现象普遍。1.3 基础形式高速公路声屏障基本采用混凝土开挖桩，各项目桩基础和地梁的尺寸略有不同。混凝土开挖桩优点是不需要大型机器，投资小。但是开挖桩施工周期长且对路基的开挖较大，对边坡稳定、景观植被的影响较大。相比之下，钢管桩工作效率高，对路基的开挖较小。1.4 设计深度设计单位出具的声屏障设计文件主要包括声屏障立平面布置、吸隔声构件、屏体安装、立柱形式等部分内容，设计内容不够详尽，甚至多段声屏障仅用一套设计图纸的情况屡见不鲜，这些设计中隐藏的问题影响到施工单位施工、监理单位监理及管理单位工程确认，设计单位亦要不断根据施工过程中出现的问题出具变更设计。为保证声屏障的设计质量，提高声屏障设计深度是设计单位及设计人员亟待解决的问题。2 声屏障设计新理念高速公路设计发展的过程是设计理念提升的过程，也是创新设计的过程。与时俱进，声屏障设计在逐步解决各项设计问题及在大力进行创新设计的基础上，充分体现以人为本，安全至上，生态环保的设计思想，追求声屏障与高速公路、人文景观、自然环境的有机结合，提出“安全、有效、经济、美观”的设计新理念。“安全”是声屏障本身上下部结构的合理安全及其对人、车、路和各特殊构造物的安全。“有效”是声屏障应实现设计降噪目标值，解决噪声污染，体现环境保护的基本思想。“经济”是声屏障应体现出集约型、最优化的设计思想，注重细节、精工细作、优化设计实现精品工程。“美观”是声屏障应呈现出自身的建筑艺术之美、与高速公路的揉合之美、与环境景观的协调之美、与区域人文特征的相容之美、与区域历史积淀的和谐之美。“安全、有效、经济、美观”的设计新理念最终需要透过细致的设计来体现。“安全”，需要严格控制屏体挠度和基础承载力，需要深刻理解主体工程的设计内容，防止基础失稳，防止影响匝道视距，防止影响标志标牌使用。“有效”，需要细致计算分析声源频谱特性、声屏障高度长度规模、吸隔声材料声学指标。“经济”，需要随时掌握各种材料市场价格，需要在满足安全和有效的前提下，在造价与美观之间求得平衡。“美观”，需要深入调查区域人文风情、建筑特色，以及道路景观设计的相关内容，要努力将声屏障从单纯的功能性设施发展为文化的载体。3 声屏障设计实践在上述设计新理念的指导下，江苏省高速公路声屏障设计在创新和探索中，取得了初步的成果。总结起来，有两点经验。3.1 注重与主体工程的结合沪宁高速公路江苏段扩建工程于2006年初建成通车，项目东起苏沪交界的安亭，西止于南京马群，全长249km。从2006年底开始，陆续建成了共约14km的声屏障。设计中特别注重与沿线桥涵构造物及沿线设施等特殊工点的协调处理。（1）桥梁：组合式护栏桥梁段声屏障一般设置在桥梁护栏上（不拆除护栏钢管）。当一段声屏障从路基段修建到桥梁段上时，通过转角立柱实现屏体转向。（2）通道：明通道一般设置在帽缘石顶部。暗通道如果顶部覆土深度较大的情况，则在通道顶部开挖浅基础贯通地梁，安装屏体；如果覆土深度小，则屏体转向安装于通道翼墙顶面。（3）涵洞：对于箱型涵洞，根据顶部覆土深度，一般采取同暗通道的处理方式；对于圆管涵，其规格尺寸一般较小，采取一个屏体单元以管涵中心对称而跨越的处理方式。（4）电话亭：一般采取绕越处理方式。所有的绕越处理方式应注意屏体转向的封闭处理（如直弧形屏体）。（5）标志标牌：对不同类型的标牌一般采用绕越、移位、标牌安装于屏体立柱上等处理方式。绕越处理时应注意避免影响视距，不伤害标志标牌的安全稳定。（6）桥头踏步：若在桥头位置路线两侧均设置声屏障，则至少应给一侧踏步设置隔声门。（7）各种检修井：保证不妨碍日常检修，一般采用绕越或声屏障下部安装抽拉屏体的处理方式。（8）门架、路灯：一般根据其基础的形式、尺寸采取相应的绕越或借助门架、路灯基础实现屏体过渡等处理方式。（9）地下管线。根据地下管线的布设情况决定声屏障地梁及基础的的布设情况。值得注意的是设计过程中一方面注意构造物的合理避让，另一方面考虑到声屏障的线性流畅美观，尽量减少绕越。如声屏障设计范围内若检修井数量较多，则采用安装抽拉屏体的处理方式较为合理。3.2 注重建筑语言的表达江苏省有多样的地形地貌、丰富的景观资源和悠久的历史文化。紧密结合高速公路沿线区域的地域特色、人文景观及其沿线景观进行声屏障设计，可以极大改善声屏障的视觉效果，同时降低屏体的视觉突兀性。3.2.1 宁杭二期高速公路声屏障宁杭二期高速公路，路线全长37.89公里，于2008年8月建成通车。该路被称为“新省门第一路”，在建设之初就提出了“质量第一、绿色第一、景观第一”的建设目标。声屏障设计也围绕此建设目标开展了大量方案研究。设计中首次提出了建筑设计概念，声屏障不再是单纯的交通附属设施，不在是冰冷的金属、玻璃构筑物，她是建筑艺术的载体，能够表达地域文化特色。方案中充分融入了南京地方建筑风格，将秦淮建筑、民国建筑等特色建筑元素成功地应用到声屏障中，使其具有了文化和生命。在普通路基段，利用膨胀珍珠岩具有的天然石材的质感，大面积使用膨胀珍珠岩作为吸声材料，提高屏体声学效果。为防止膨胀珍珠岩材料脱落，增加装饰木条，既能防止板材脱落，同时极大地改善了屏体立面的视觉效果。材料适宜植物生长，两年左右，声屏障即可成为高速公路两侧的绿篱。在路堑段，声屏障位于路堑上方。为降低造价，大面积使用混凝土直立墙式结构，并配以浮雕图案点缀。路堑边坡密植绿化，可以弱化混凝土墙的人工痕迹，还可以在一定程度上增强屏体的吸隔声效果。3.2.2 宁常高速公路声屏障宁常高速公路全长89.971km，沿线地形地貌丰富，从西部的低山丘陵和岗地到东部的河湖平原，因此沿线的景观类型也十分丰富，有以茅山、磨盘山为代表的山岳型景观，茅山风景区还是典型的历史文化人文景观，还有以滆湖、洮湖、钱资荡为代表的湖沼湿地景观等。项目设计之初就提出了将其建设成为“设计最优、工程最精、环境最美、创新最多”的典型示范型高速公路的目标2。声屏障须与沿线景观吻合，并体现项目的设计方针，设计过程中考虑须减少对路肩和路外景观的干扰，且集现代感、创新性于一体，采用全弧形，这是首次在省内使用全弧形屏体，线条流畅，顶部内收，降噪效果好。4 结论江苏省高速公路声屏障设计在创新和探索中总结出了“安全、有效、经济、美观”的设计新理念。声屏障的设计应该基于对主体工程的深入理解，注意与沿线桥涵构造物及各类沿线设施的协调处理。声屏障不应仅仅作为降噪的功能设施，她可以成为文化的载体、艺术的载体，可以借鉴建筑语言深化内涵。设计者不但要懂得声学计算方法，还需要对各种新材料特性、结构强度