城市高架桥防噪设计.doc

城市高架桥防噪设计

李福宝1 蒋发1 吕宗华2
（1 青岛市政工程设计研究院 266071 2 中铁十局集团有限公司青岛分公司 266000）

摘要：本文结合实际工程，介绍了城市高架桥交通中防治噪音污染的几种方法：采用低噪音桥面铺装、修建防噪声屏以及安装隔声窗，给同类型的设计提供了参考。
关键词：噪声污染，低噪音桥面铺装，防噪声屏，快速路
The Anti-noise Design of City Fly-over Crossing
Abstract: Baced on a project, the text introduces three methods of controling the noise pollution of city traffic. Low noise deck pavement and anti-noise screen and anti-noise windows are good choices. It provides reference for the same design.
Keywords: noise pollution, low noise deck pavement, anti-noise screen,expressway
前言
近年来，城市高架桥道路建设发展迅速，大大缓解了城市的交通矛盾，但同时高架桥道路的运营也给沿线带来了交通噪声污染，而且日趋严重，给市民的工作生活带来不利的影响。因此，在修建城市高架桥道路中应该采取一定的措施来控制交通噪声污染。本文从实际工程出发，介绍了城市高架桥的防噪措施，给同类型的工程设计提供了参考。
工程介绍
杭州支路―鞍山路快速路工程是青岛市迎接奥运完善城市基础设施的重要工程，西起环胶州湾高速道路收费口，东至南京路西，全程均为高架桥，共长7.8公里。沿线穿过多处居民区、医院、工厂、学校等噪声敏感性区域，为了保证高架桥在运营期间沿线地区的声环境符合《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）中的相应要求，工程中对快速路沿线进行了噪音环境评价。根据评价结果，沿线各敏感目标在桥梁设计年限内的交通噪声都不同程度超标，设计中根据评价建议对超标范围进行了防噪设计。本文以海慈医院附近高架桥为例对交通防噪设计进行介绍，海慈医院噪声环境标准按照规范中2类区域标准进行控制。医院与快速路的相对位置如图1。靠近高架桥侧的病房接受到的交通噪声预测分别如表1、表2、表3。

图1 海慈医院位置平面图
表1 敏感目标交通噪声影响预测结果（白天）
敏感目标名称
执行标准dB(A)
各特征年预测结果dB(A)
2013年
2020年
2028年
海慈医院病房大楼1层
60
70
71.4
72.6
海慈医院病房大楼2层
60
70.8
72.3
73.7
海慈医院病房大楼3层
60
70.5
72
73.1
表2 敏感目标交通噪声影响预测结果（夜间）
敏感目标名称
执行标准dB(A)
各特征年预测结果dB(A)
2013年
2020年
2028年
海慈医院病房大楼1层
50
66
67.6
68.8
海慈医院病房大楼2层
50
66.7
68.3
69.8
海慈医院病房大楼3层
50
66.5
68
69.3
表3 敏感目标交通噪声影响预测结果（高峰小时）
敏感目标名称
执行标准dB(A)
各特征年预测结果dB(A)
2013年
2020年
2028年
海慈医院病房大楼1层
60
72.1
73.3
74.6
海慈医院病房大楼2层
60
72.8
74.1
75.4
海慈医院病房大楼3层
60
72.5
73.8
75
防噪措施
降低交通噪声所采取的措施可分为降低噪声的放射、限制噪声的传播以及接收者防护三个方面。降低噪声的放射主要为降低动力噪声和轮胎噪声；限制噪声的传播主要是通过修建防噪声屏以及种植吸声绿化带等在噪声传播过程中予以吸收减弱；接受者保护则是针对噪声敏感性目标进行特殊处理，增加“保护罩”来保证接收者接收到的声音强度满足规范规定。由于本工程为市内主干道，且主要为高架桥部分，在海慈医院段防噪设计中主要采取了采用吸声桥面铺装、修建防噪声屏以及安装隔声窗等措施来控制交通噪声。
（1）采用低噪声桥面铺装
本工程的桥面铺装最表层采用3cm沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13）结构。SMA混合料使用剑英、粗糙、耐磨的高质量碎石，采用间断级配的矿料，压实后表面形成的构造深度大，一般超过1mm，具有良好的抗滑性和耐磨性能，减小噪声，提高行驶质量。该种路面结构有以下几个特点可以降低噪声：面层空隙的吸声作用，除了吸收发动机和传动机件辐射到路面的噪声外，还可吸收通过车底盘反射回路面的轮胎噪声及其它界面反射到路面的噪声，其吸声机理类似于多孔吸声材料的吸声作用；降低气泵噪声，由于面层具有互通的孔隙，轮胎与路面接触时表面花纹槽中的空气可通过孔隙向四周溢出，减小了空气压缩爆破产生的噪声，且使气泵噪声的频率由高频变为低频；降低附着噪声，与密实路面相比，轮胎与路面的接触面减小，有助于附着噪声的降低；良好的平整度降低了冲击噪声。根据资料可以知道，与普通的水泥混凝土桥面相比较，汽车行驶在沥青混凝土路面产生的噪音要低3～5dB（A）。
（2）修建防噪声屏
防噪声屏有反射式、吸声式和混合式三种。反射式屏障墙主要对噪声声波的传播进行漫反射，以降低区域内的噪声，主要用于桥面标高相对建筑物比较高的情况。吸声式主要采用吸声材料来降低噪声，主要用于桥面标高相对建筑物比较低的情况。混合式则同时具有两者功能，在城市防噪处理中应用最多。本工程设计中采用的是钢结构混合式防噪声屏，结构如图2。
该结构整体上线条顺畅，简洁美观，隔音吸声效果好，便于维护。声屏障高度根据其设计噪声衰减量、屏障长度、屏障与声源接收点之间的相对位置及道路线形等因素确定。根据无限长声屏障的衰减量，考虑有限长的声屏障的修正，即可得到一定长度不同高度的各声屏障对交通噪声的实际设计衰减量。本设计采用高度3.0m，降低噪声为10dB（A）。声屏从上到下依次为上隔声罩、百叶窗吸声体（74cm）、玻璃隔声体（160cm）、多孔吸声体（60cm）以及下隔声罩（6cm）。各层之间以及下隔声罩与防撞护栏之间应紧密结合，防止屏障露声，确保隔声效果。百叶窗吸声体吸收反射的噪声，中层玻璃隔声体给驾驶员提供尽可能宽阔的视野，同时保证隔声效果，多孔吸声体则主要吸收路面噪音以及汽车动力噪音。

图2 防噪声屏构造图（单位：mm）
吸声体所选取材料既要达到好的吸声效果，又应有很好的物理性能及力学强度，同时要考虑耐候性，施工维护方便。百叶窗吸声体采用75mm厚32K离心玻璃纤维棉，并用PVC包装材料密封包装后，再装入百叶箱体内，箱体内加入2块加强肋板固定，四周用1.2mm同样防腐钢板扣合。铆固密封主体与吸声屏安装交合处应予以密封，吸音板两端与钢立柱采用EVA海绵橡胶条密封，声屏障与防撞体之间采用EVA海绵橡胶垫进行密封，以防止漏声降低隔声效果。对各种固定联接件在联接调整紧固后，采用环氧树脂封匀，避免雨淋锈蚀。
（3）安装隔声窗
为了进一步保证病房内的声环境达到要求，对道路一侧的病房建议安装隔声窗。常用的隔声窗主要有不通风式和通风式两种，两者隔声效果比较如表4。本工程设计中建议医院采用隔声通风窗。
表4 隔声窗隔声效果比较
门窗类型
结构特征
隔声量（dB(A)）
备注
隔声通风窗
双层交叉开
10-15
可适当通风
隔声通风窗
双层全关闭
27-30
不通风
采取上述措施后，敏感性目标接收的噪音可以降低23～30dB（A），海慈医院病房的声环境可以满足《城市区域环境噪声标准》中的2类要求，达到了防噪目的。
总结
目前，我国对防治环境噪声方面已有法可依，设计工作者在设计中应对城市高架桥营运阶段对周围声环境的影响给予足够的重视，对于不满足规范的情况提出切实可行的防治措施和对策，切实提高城市生活水平，维持城市可持续发展。

参考文献：
1、青岛市杭州支路－鞍山路快速路工程环境影响报告书. 青岛理工大学环评中心. 2005.10
2、王毅，宋福祥，徐辉. 北京市道路交通噪声调查与污染防治对策. 噪声与振动控制. 2000.6
3、张岸亭，庄义婷. 高架桥和立交桥的噪声污染与防治. 环境科学研究. 2005 Vol.18,No.6
4、吕伟民，王佐民. 低噪声沥清路面降噪原理的研究. 华东公路，1996(3)