一、城市道路全封閉式聲屏障設計方法

全封閉聲屏障上部采用了輕鋼結構型式的鋼梁和立柱門式剛架，梁和立柱都采用Q235B材質(zhì)H型鋼焊接加工而成，并使用優(yōu)質(zhì)結構鋼為梁和立柱的制作用鋼，在確保荷載安全的同時減少全封閉聲屏障的重量，降低全封閉聲屏障對道路基礎結構的荷載力。由于全封閉聲屏障是在道路主體建造時同時進行,聲屏障的支承結構鋼立柱底板采取“預埋式”的地腳螺栓固定，并與安全防護欄的底板“合二為一”，即在屏障基礎現(xiàn)澆時將預埋件地腳螺栓預埋混凝土中，待混凝土達到強度要求后全封閉聲屏障和安全防護欄共用支承結構鋼立柱，這種立柱設計思路在我單位已成功采用過。

全封閉聲屏障的全部上部安裝材料(包括型鋼立柱)均為工廠預制料，運到現(xiàn)場后一次拼裝到位。全封閉聲屏障采用全輕鋼組合結構，兩側的隔聲結構由固定在道路防撞墻上鋼立柱支承，頂部的隔聲結構由固定在鋼立柱上的鋼梁支承，鋼立柱將采用地腳螺栓的方法固定在道路兩側的防撞墻上。支承鋼結構設計為便于施工安裝，構件均在工廠預制，現(xiàn)場安裝連接，大限度地減少現(xiàn)場的施工安裝工程量，考慮到全封閉聲屏障是設置在道路上的構筑物，支承鋼結構的設計須充分考慮了結構的牢固性。

全封閉聲屏障的安全設計

城市中的全封閉聲屏障是設置在城市道路上的市政降噪設施,全封閉聲屏障在施工安裝過程中及建成運行后，道路上都有著較大的車流量，尤其是該位置是國道必經(jīng)之路，有不少是功率較大、載重量較大的重型貨車或大客車，為了使全封閉聲屏障建成后能夠安全使用，在設計中采取了以下的安全措施。

1、凈空高度及防撞裝置

全封閉聲屏障內(nèi)凈空高度4.5m，為了防止超高車輛撞擊聲屏障,在聲屏障的南北兩端外10m處設計了防撞裝置，防撞裝置的凈空高度為4.2m，并在聲屏障前50米處設置顯著的限高警示牌。

2、屏體緊急出口

由于全封閉聲屏障整體上必須處于封閉狀態(tài)，屏障內(nèi)車輛及人員一旦出現(xiàn)危急情況，如果屏障體整體連續(xù)長度太長，后果將不堪設想，故對于超過一定長度的全封閉聲屏障應考慮設置屏體緊急出口，并設計明顯標志引導。由于本段聲屏障整體長度只有100m，屏障內(nèi)即使出現(xiàn)緊急情況人員也可安全從兩段逃離，故本項目未考慮緊急出口的設置。

3、采光及照明

全封閉聲屏障內(nèi)按照有關的設計規(guī)范設計聲屏障內(nèi)的采光，照明燈具根據(jù)道路照明燈的設計要求進行設計，考慮到晝間的安全行車,設計中把全封閉聲屏障內(nèi)的照明燈設計為晝夜常開,但全封閉聲屏障安裝完成后，由于采用的透明隔聲板通透性良好，聲屏障內(nèi)在一般的氣象條件下能見度比較好，所以一般情況下晝間都不需要燈光照明。

4、安全及行車安全

全封閉聲屏障的安全主要考慮風載、雪載等自然因素，側面也設置防撞裝置防范意外因素，道路防撞墻上的防撞欄桿與聲屏障安裝同時進行,并建議了交通管理部門在全封閉聲屏障內(nèi)的路面和防撞墻內(nèi)側設置一定的反光標志,確保車輛在聲屏障內(nèi)安全行駛。

全封閉聲屏障的頂部設計為拱形，兩側面設計為直立式，這一構造形式主要是為了兼顧景觀、結構安全(風載、雪載等)、雨水的排放等因素。全封閉聲屏障的側面采用改性PVC陽光板隔聲材料固定在H型鋼的主立柱和副立柱的側面，用特制的自攻釘加膠墊固定，屏障頂部同樣采用改性PVC陽光板，具有良好的采光作用，并與周圍的景觀協(xié)調(diào)，也有較好的防腐和防雨性能，安裝和密封也比較方便。

5、全封閉聲屏障的材料選型與設計

國內(nèi)外研究表明，軌道交通噪聲主要成分以中低頻率為主，其中1000Hz以下部分是主要頻率范圍，等效頻率約500Hz。針對這一特點，本工程選用在125--2000Hz頻段范圍內(nèi)降噪效果明顯的改性PVC陽光板隔音材料，該范圍1/3倍頻帶平均隔聲量不低于28dB。除了考慮聲學效果，隔聲屏體還需要滿足力學性能和物理性能要求，結構強度滿足結構荷載要求，有一定的防腐蝕、防浸、防塵、抗老化和抗紫外的性能。根據(jù)這些要求，本工程大部分隔聲材料選用6mm厚的改性PVC陽光板，具有較好的抗紫外線功能，抗紫外年限15年以上，透光率80%以上。

二、全封閉聲屏障的其它關聯(lián)問題設計

1、屏體內(nèi)部通風

因全封閉聲屏障的長度只有100m，而且由南向北有較大的坡度，聲屏障的截面又是設計為拱形，汽車尾氣在聲屏障內(nèi)不易積累，所以沒有采取機械排風的措施，避免了機械排風裝置的能耗和噪聲影響問題。在全封閉聲屏障建成后沒有發(fā)現(xiàn)汽車尾氣積累的現(xiàn)象。

2、屏體表面積灰

聲屏障內(nèi)的地面、防撞墻上及隔聲構件上的積灰較為嚴重，應該定期進行聲屏障的積灰清潔工作，初步方案為采用水車定期沖洗。東側的居民反映屏障修建好以后，除了噪聲影響明顯降低外，家里的灰塵影響也好多了。

3、屏體內(nèi)部溫室效應

由于全封閉聲屏障全部由透明的隔聲板材構成，必然會在屏蔽的道路區(qū)間內(nèi)形成巨大“溫室效應”，在氣溫比較高的季節(jié)、行人在該區(qū)間內(nèi)通過應該采取必要的保護措施，比如在該區(qū)域的人行道設置不透光遮陽；由于本段屏障總體長度并不太長，所以“溫室效應”的對行車和行人不會有太大影響。