高速铁路声屏障检查维护方法探讨

尹皓，李晏良，刘兰华，陈迎庆，邢星，马慧君，张新奎，路言杰，答治华

(1. 中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，北京 100081；2. 北京铁路局工务处，北京 100860；3. 济南铁路局济南西工务段，山东 济南 250022；4.上海铁路局工务处，上海 200071；5. 中国铁路总公司科技管理部，北京 100844)



环境保护

高速铁路声屏障检查维护方法探讨

尹皓1，李晏良1，刘兰华1，陈迎庆1，邢星1，马慧君2，张新奎3，路言杰4，答治华5

(1. 中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，北京 100081；2. 北京铁路局工务处，北京 100860；3. 济南铁路局济南西工务段，山东 济南 250022；4.上海铁路局工务处，上海 200071；5. 中国铁路总公司科技管理部，北京 100844)

对我国高速铁路声屏障检查方法及手段、所采取的主要维护措施等现况进行了调查，总结分析了调查所发现的主要问题，对可能产生安全隐患的主要影响因素进行了分析，在此基础上，提出了声屏障检查维护的主要内容及相关指标要求，并对存在的问题进行了总结，提出了建议。可为我国高速铁路声屏障的检查维护提供技术参考。

高速铁路；声屏障；检查维护

声屏障是控制高速铁路噪声影响的重要措施之一。高速铁路桥梁声屏障一般设置于距离铁路外轨

中心线3.4～4.2m之间。为确保高速铁路行车安全，以及声屏障设施完好、结构安全，保持其正常降噪性能[1-2]，必须对声屏障进行日常检查和维护。

1 国内外研究现状

高速铁路声屏障是需要开展日常检查维护还是免维护，检查维护的难易和方便程度，以及检查维护方式方法等，都直接与声屏障H型钢立柱和基础的连接方式密切相关。

在日本，新干线铁路声屏障H型钢立柱大都采取插入式连接方式(见图1)。

图1 日本新干线铁路声屏障钢立柱与桥梁基础连接方式

在德国，高速铁路插板式声屏障H型钢立柱大都采用螺栓连接(见图2.a)。

我国高速铁路插板式声屏障大都采用通环系列通用参考图[3-13]，与德国类似，高速铁路插板式声屏障H型钢立柱大都采用螺栓连接(见图2.b)。螺栓(6颗M30的高强螺栓)布置在H型钢立柱翼缘板的两侧，插入声屏障吸声板后，导致外侧的螺栓无法进行检查维护作业。

图2 高速铁路声屏障钢立柱与桥梁基础连接方式

目前，国外有关铁路声屏障检查维护方面的资料很少，国内这方面的资料也非常少，只在部分文献中见到一些简单的论述或简单的几条技术规定[3-15]。

2 国内现状调查及安全隐患的主要影响因素分析

2.1 高速铁路声屏障检查维护现状调查

为了对我国高速铁路声屏障检查维护现状有充分的了解，在沿线各铁路局和声屏障检查维护部门的大力支持和参与下，对某高速铁路声屏障的检查方式和方法、高速铁路声屏障存在的主要问题以及维护措施等进行了详细调查和分析。

2.1.1 检查方法及手段

目前，高速铁路声屏障检查维护主要采用夜间入网巡视、人工摸排观测的方法进行，检查维护手段主要包括目测、垂球、钢卷尺量测、检查锤敲击、扭力扳手、塞尺等，工作效率较低；声屏障外侧则主要采用撬杠撬起后再进行检查维护等方式进行，由于缺乏有效的检查作业方法和手段，对声屏障外侧的检查维护难度很大，检查维护工作人员的工作强度大，工作效率也很低。

2.1.2 检查发现的主要问题

检查发现，高速铁路声屏障主要存在如下几方面的问题：

2.1.2.1 屏障立柱及屏障板晃动。同时经现场检查发现，屏障立柱及屏障板晃动情况主要发生在梁端部位，主要原因是由于重力砂浆脱落、掉块导致H钢立柱整体下沉，从而使螺母与底座板间产生缝隙，对H钢立柱无把持力造成立柱与屏障板晃动。

2.1.2.2 重力砂浆存在砂浆挤碎、粉化掉块，及重力砂浆未灌满。

2.1.2.3 底脚螺栓存在轴转、假螺栓、螺栓折断及脱落、锈蚀、缺失。

2.1.2.4 声屏障单元板存在拉开、前后窜动等问题。

2.1.3 目前所采用的主要维护措施

2.1.3.1 因螺母松动引起的立柱晃动，对螺母用扭力扳手拧紧。螺栓丝坏的用板牙顺丝后拧紧。对无法顺丝或螺栓缺少，不能保证屏障安全的，螺栓轴转无法加固的，暂时拆除屏障。

2.1.3.2 对重力砂浆粉化、掉块的，采取人工检查及时清理，剔除旧重力砂浆，塞填干硬砂浆或重新灌注重力砂浆。

2.1.3.3 对屏障立柱焊缝生锈、焊筋高度不足 、单元板窜动、屏障外倾等进行拆除。

2.1.3.4 对螺栓松动、锈蚀、缺失，采用紧固、除锈、补齐等措施。

2.2 产生安全隐患的主要影响因素

根据现场调查结果分析，高速铁路声屏障安全隐患主要源自三个方面的影响：

2.2.1 在脉动风压这种较频繁的交变荷载和震动的长期作用下，有可能造成螺栓、连接件松动、失效，声屏障单元板破损等。

2.2.2 声屏障位于铁路沿线的室外环境，长期受昼夜温差、紫外线、雨水等作用，声屏障的钢构件较容易生锈、腐蚀，橡胶条可能老化失效。

2.2.3 施工质量问题。目前发现的施工质量问题主要有声屏障立柱净距和单元板长度、单元板两端插入H型钢立柱的深度、相关高程偏差不符合设计要求，声屏障立柱歪斜等。

这些影响因素均会导致安全隐患，极端情况下甚至可能危及行车安全。

3 声屏障检查维护主要内容及相关指标要求

高速铁路声屏障检查维护是为了清理声屏障变形、松动，立柱移位、歪斜，单元板不牢固、脱落及固定螺栓锈蚀、缺失等病害，以确保高速铁路行车安全，声屏障设施完好有效。

根据我国高速铁路声屏障检查维护现状调查及产生安全隐患的主要影响因素分析结果，桥梁梁端是桥梁声屏障检查的重点地段；声屏障单元板入槽深度，单元板是否变形，H型钢立柱间距，是否移位、歪斜，声屏障立柱螺栓是否缺少、锈蚀、松动及失效等是重点检查内容。

3.1 声屏障检查主要内容

3.1.1 单元板主要检查内容

3.1.1.1 屏障板插入H型钢立柱深度。用钢板尺测量屏障板插入H型钢立柱深度，测量时钢板尺插入的深度要与屏障板相符。

3.1.1.2 屏障板是否松动。检查声屏障单元板与立柱间是否窜动和横向晃动。

3.1.1.3 屏障板是否变形、破损、开裂。检查声屏障单元板是否存在变形、破损、开裂等情况。

3.1.2 H型钢立柱检查内容

3.1.2.1 声屏障立柱垂直度和间距是否满足要求。检查声屏障立柱是存在歪斜现象；用钢板尺测量声屏障相邻两立柱之间的间距是否满足相关设计规定和要求。客运专线声屏障通用参考图中规定：相邻两H型钢立柱高程差和纵向误差均为±5mm。

3.1.2.2 钢立柱及其他金属件是否存在锈蚀。检查声屏障立柱连接处是否存在积水并进而发生锈蚀的情况；其它金属件是否存在锈蚀情况等。

3.1.3 声屏障基础检查内容

3.1.3.1 基础是否完好。检查基础是否存在沉降、破损、掉块等情况。

3.1.3.2 底部重力式流动砂浆是否完好有效。检查底部重力式流动砂浆是否存在开裂、破损、空洞、脱落、掉块等情况。

3.1.3.3 连接螺栓是否齐全有效。检查声屏障立柱和基础之间的连接螺栓是否存在缺少、松动及失效等情况。

以上各项检查内容，若存在问题的都应在检查记录表格中记录说明。

3.2 相关指标要求

相关指标要求主要是指单元板插入H型钢立柱翼缘板的深度要求，插入H型钢翼缘的深度应同时满足TB10428—2012《铁路声屏障工程施工质量验收标准》和铁总运[2015]129号文《高速铁路声屏障维护管理办法》(技术规章编号：TG/GW277—2015)相关规定要求。

TB10428—2012《铁路声屏障工程施工质量验收标准》6.3.4条规定：金属复合吸声板两端插入H型钢翼缘的深度应符合设计要求，当设计无要求时，每端不应小于40mm。

铁总运[2015]129号文《高速铁路声屏障维护管理办法》(技术规章编号：TG/GW277—2015)第三十条规定：单元板两端插入H型钢立柱翼缘深度应满足以下规定：当单元板一端与H型钢立柱腹板顶严时，另一端与相邻H型钢立柱翼缘搭接深度不得小于30mm；单元板不得与相邻两H型钢立柱同时顶严。

3.3 声屏障维护

声屏障维护主要是对检查中发现的问题进行维护。声屏障单元板的维护主要包括对已变形、破损、失效的单元板进行更换等。声屏障H型钢立柱的维护主要包括对立柱进行加固，对存在锈蚀问题的钢构件进行除锈涂油，对单元板插入H型钢立柱翼缘板深度不够的进行调整等。声屏障基础的维护主要包括对基础砂浆或底部重力式流动砂浆裂缝、破损、空洞等进行修补，对缺失的螺栓进行补齐，对锈蚀的螺栓进行除锈涂油，对松动的螺栓进行复拧等。

4 存在问题及建议

(1)加强高速铁路声屏障工程施工质量的监理和验收工作，确保声屏障施工质量满足相关标准和规范的要求。

对比分析某高速铁路声屏障安装施工监控期间所发现的问题和现场检查发现的问题可以发现，声屏障安装施工监控期间所发现的问题和高速铁路运行一段时间后声屏障检查中发现的问题，有很大一部分是同样的问题。因此，加强高速铁路声屏障工程施工质量的监理和验收工作是确保声屏障质量的重要方法和手段。

建议可能的情况下，运营期高速铁路声屏障维护和管理单位可尽早介入施工管理，在施工期间就声屏障施工过程中容易产生并给运营维护带来困难和不便的施工质量问题提出整改要求。声屏障施工完成后，应依据TB10428—2012《铁路声屏障工程施工质量验收标准》强化声屏障工程的质量验收工作。如对桥梁梁端伸缩缝处H型钢立柱的验收检查应重点加强，检查其在梁端是否采取钢立柱翼缘板加固补强措施，或是否按设计要求使用加宽翼缘宽度的立柱，声屏障单元板插入H型钢翼缘的深度是否符合设计或标准要求。

(2)进一步完善高速铁路声屏障日常检查维护管理制度，声屏障检查除采用白天添乘检查，夜间入网巡视、人工摸排观测的办法外，建议开展利用防灾系统对高速铁路声屏障进行监控的可行性研究。

(3)进一步开展相关移动测试技术的研究，同时加强桥梁声屏障单元板背板、外侧螺栓等检查维护设备的研发工作，力争尽快实现高速铁路声屏障检查维护作业的快速化和便捷化。

[1] 许克俊. 铁路声屏障维护保养[J]. 铁路节能环保与安全卫生, 2012, 2(3): 130-132.

[2] 李晏良, 李耀增, 辜小安, 尹皓. 高速铁路声屏障结构气动力测试方法初探[J].铁道劳动安全卫生与环保, 2009, 36(1) : 22-26.

[3] 通环[2007]8321,客运专线铁路桥梁整体式混凝土声屏障[S].

[4] 通环[2008]8322, 客运专线铁路路基整体式混凝土声屏障[S].

[5] 通环[2013]8223, 时速250km客运专线铁路 桥梁插板式金属声屏障[S].

[6] 通环[2009]8223, 时速250km客运专线铁路 桥梁插板式金属声屏障[S].

[7] 通环[2009]8225, 时速250km客运专线铁路 路基插板式金属声屏障[S].

[8] 通环[2009]8226, 时速250km客运专线铁路 路基插板式非金属声屏障[S].

[9] 通环[2013]8323, 时速350km客运专线铁路 桥梁插板式金属声屏障[S].

[10] 通环[2009]8323A, 时速350km客运专线铁路 桥梁插板式金属声屏障[S].

[11] 通环[2009]8323, 时速350km客运专线铁路 桥梁插板式金属声屏障[S].

[12] 通环[2009]8325, 时速350km客运专线铁路 路基插板式金属声屏障[S].

[13] 通环[2009]8326, 时速350km客运专线铁路 路基插板式非金属声屏障[S].

[14] 声屏障信息门户网专家组. 声屏障技术与材料选用手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 2011.

[15] DG/TJ08—2086—2011, 道路声屏障结构技术规范[S]. 上海市建筑建材业市场管理总站, 2011.

[16] TG/GW277—2015, 高速铁路声屏障维护管理办法[S].

[17] TB10428—2012, 铁路声屏障工程施工质量验收标准[S].

The Inspection and Maintenance Methods of High-speed Railway Sound Barrier

YIN Hao1, LI Yanliang1, LIU Lanhua1, CHEN Yingqing1, XING Xing1, MA Huijun2, ZHANG Xinkui3, LU Yanjie4, DA Zhihua5

(1.EnergySaving&EnvironmentalProtection&OccupationalSafetyandHealthResearchInstitute,ChinaAcademyofRailwaySciences,Beijing100081,China; 2.EngineeringDepartmentoftheBeijingRailwayBureau,Beijing100038,China; 3.JinanxiTrackDivisionoftheJinanRailwayBureau,Jinan250022,China; 4.EngineeringDepartmentoftheShanghaiRailwayBureau,Shanghai200071,China; 5.ScienceandTechnologyManagementDepartmentofChinaRailway,Beijing100844,China)

The present situation of the inspection methods and means, major maintenance measures of high-speed railway sound barrier in China was investigated. The main problems that found in the survey were analyzed and summarized in this paper. Based on this, the main inspection and maintenance contents as well as the requirement of technical factors are given. The existing problems are summarized and suggestions are put forward. It can provide technical reference for the inspection and maintenance of the high-speed railway sound barrier in China.

high-speed railway; sound barrier; inspection and maintenance

2095-1671(2015)06-0243-04

2015-09-18；

2015-10-28

中国铁路总公司科技研究开发计划课题《高速铁路声屏障气动效应监测、评价方法及维护保养作业方案研究》(编号：2013G009-J)。

尹皓(1963—)，湖南邵东人，研究员，主要研究方向为环境噪声振动影响和控制。

TB53

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