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The construction and the noise-control effect of the noise barrier installated the outside ring road in Shanghai

Lv Yuheng1 Wang Bing2 Jin Zhongmin2 Feng Miaofeng1

（1 The Ninth Design & Research Institute，Shanghai，200063 2 The New Huajing Environment Engineering Co. Ltd，Shanghai，200021）

Abstract: The noise pollution of the outside ring road in Shanghai is very outstanding. We have obtained satisfied effects through the installation of large-scale barriers .This article emphasizes particularly on the installation of barrier and the noise-control result actually. So it can be used for a engineering reference.

Keywords: Shanghai The outside ring road Noise barriers Effect

上海外环线（又称A20公路）全长约98km，跨越6个区，双向8车道，设计车速80～100 km/h，已投入运行。目前高峰车流量约8000辆/h，大型车辆居多，道路边线处噪声高达85~90dB(A)。外环线是上海市中环线和郊环线（A30公路）之间的一条大动脉，对缓解上海的交通拥堵局面起了很大的作用，但其交通噪声对沿线敏感点的影响也十分突出。原设计已预计到交通噪声影响，因此采取了低噪声路面、绿化隔离带措施，但仍未达到要求，投诉颇多。2007年上半年通过外环线道路声屏障试验段的实践，在取得经验的基础上，2007年至2008年分一、二期工程投资2亿多元设计安装了不同高度、不同长度、不同型式的道路声屏障，以解决外环线的交通噪声影响问题。

上海新华净环保工程有限公司通过公开招投标，取得了施工安装单屏长度约3.8 km的外环线道路声屏障的任务。在市公路主管部门的支持下，在设计单位上海交通设计所有限公司的指导下，完成了广顺小区段、新梅花苑段和虹莘新村段声屏障的施工安装工程。上海市环境监测中心对该路段声屏障降噪效果的实测表明，达到了原设计要求。该段工程已通过国家环保验收。

1.道路声屏障的设计要求

1.1安装位置

广顺小区段：广顺居民住宅小区位于外环线天山路立交的南侧路东。居民楼距外环线车行道边线约48m，在外环线路东及中间隔离带东侧安装道路声屏障，总长约885m，其中路东侧声屏障长×高约为458×6.5（m），路中声屏障长×高约为427×4.95（m）。

新梅花苑和虹莘新村段：在外环线莘庄立交北部东侧，居民住宅距外环线车行道边线约48m，在外环线的环外侧、环中侧、环内侧安装总长约2879m声屏障，其中环外侧长×高约为293×4.5 m，环中侧长×高约为1293×4.95m，环内侧长×高约为1293×6.5m。环中侧声屏障为双面吸声，其余均为单面吸声。道路声屏障的安装位置如图1、图2所示。

图1 外环线广顺小区声屏障及噪声测点位置图

图2 外环线新梅花苑和虹莘新村声屏障及噪声测点位置图

1.2声屏障设计降噪量及材料选择

按外环线车流量预测数据，通过德国CADNA噪声预测软件计算，敏感点居民住宅处设计要求降噪量为4.3~8.7dB(A)，平均降噪量应为7dB(A)左右。外环线交通噪声的频谱呈中低频特性，100～2000Hz声级都较高，因此隔声吸声材料的选择应符合交通噪声的特性。本段声屏障选用铝纤维和珍珠岩两种吸声材料为面板，铝纤维在500Hz以上有较好的吸声特性，两种材料搭配，可达到降噪系数NRC＞0.70的设计要求。声屏障隔声部分采用1.2mm厚镀锌钢板，隔声量＞30dB(A)。声屏障下部为混疑土防撞墩，面层贴珍珠岩吸声板，该板隔声量＞26dB(A)。中部透明隔声屏体作为景观和视窗，采用5+0.75+5mm夹层安全玻璃，隔声量＞25dB(A)。屏体的基本风压按0.60KN/㎡、基本风速按33.8m/s进行设计计算。

1.3声屏障的结构型式

根据计算结果选用H型钢立柱（175×175×7.5×11和150×150×7×10）（mm），立柱连接螺栓为（4-M33和4-M30），C型轻钢龙骨。屏体基部为2000mm高钢筋混疑土防撞墩及基础（部分屏体基部高为850mm）。屏体顶部为半圆弧型中空吸声体，用螺栓固定在H型钢立柱上。

2.道路声屏障的现场施工安装

2.1 H型钢立柱预埋件施工

H型钢立柱安装于预埋的底板及螺栓上。底版及螺栓预埋于钢筋混疑土的防撞墩上，应平整垂直，中心线误差应＜5mm。底板与防撞墩配筋焊牢，用植筋胶填实空隙，外露的螺栓进行防护处理。预埋底板间距应按屏体尺寸确定，并编号记录。清除预埋底板上的杂物，螺栓涂润滑油。

2.2H型钢立柱的制作安装

将符合国标要求的H型钢立柱按设计尺寸截料，再与固定底版和加强筋垂直满焊为一体，焊接时采用靠模，以保证垂直度。固定底板上的连接孔应与上述予埋底板上的螺栓各个尺寸相符，经检验合格后再进行防腐处理。H型钢立柱采用热浸镀锌，镀层平均厚度大于80µm，热镀锌后进行静电喷涂（全亚光），涂层平均厚度不小于50µm。

2.3金属屏体及透明隔声屏的安装

金属屏体是采用1.35mm厚铝纤维前面板+93mm厚联接龙骨（空腔）+1.2mm厚镀锌钢板后面板组合而成。透明隔声屏是将5+0.75+5夹膜玻璃嵌装于100×52×112mm镀锌钢板弯折成的框架内，框架外表面静电喷涂。H型钢立柱在基础上安装到位后，利用专用吊装工具，将屏体吊运到两相邻H型立柱的凹槽上，将它们慢慢放下嵌入到H钢立柱的适当高度，并调整到位。
2.4下部珍珠岩吸声板的安装

路基段混疑土防撞墩表面安装带有装饰图案的珍珠岩吸声板，按珍珠岩吸声板背面预留安装孔的位置，在防撞墩的表面定位并打胀锚螺栓，用定位螺母及联接螺栓将珍珠岩吸声板调整到位，再用结构胶将珍珠岩吸声板粘结在防撞墩墙面上。

2.5缝隙处理

为防止屏障漏声，凡有缝隙的地方用水泥浆填实，屏体之间的空隙用玻璃硅胶填充密实。图3为声屏障的结构示意图，图4为声屏障的照片图。

图3 外环线声屏障结构示意图

图4 外环线安装声屏障后实景图

3.声屏障的效果

3.1广顺小区声屏障实测结果

广顺小区24号为六层楼居民住宅，距声屏障约48m。在二、四、六层楼上布置监测点（受声点），实测安装声屏障后的A计权声级。为评价声屏障的降噪效果，在同一路段的北侧未装声屏障的金钟路999号二楼西窗外布置对照测点，对照测点距外环线约60m，同步测试的结果列于表1。

3.2新梅花苑和虹莘新村声屏障实测结果

新梅花苑即报春路488弄，虹莘新村即虹莘路1551弄，均在外环线莘庄立交的北面东侧。新梅花苑六层楼居民住宅距离声屏障约48m，虹莘新村也系六层楼居民住宅，距声屏障约54m，对照测点选在未安装声屏障的虹莘路1935弄7号五层楼居民住宅的窗外。对照测点距外环线约55m。进行同步测试。实测结果列于表2。

表1 广顺小区声屏障测点及效果

测点位置		实测平均A声级		测试距离	降噪效果（A声级）
测点位置		昼间	夜间	测试距离	昼间	夜间
广顺小区24号（受声点）已装声屏障	二楼202室西窗外1.0m	61.1	57.5	测点距声屏障约48m	73.8-61.1=12.7	71.3-57.5=13.8
	四楼402室西窗外1.0m	62.3	58.9		73.8-62.3=11.5	71.3-58.9=12.4
	六楼602室西窗外1.0m	64.9	61.9		73.8-64.9=8.9	71.3-61.9=9.4
金钟路999号（对照测点）未装声屏障	二楼办公室西窗外1.0m	73.8	71.3	测点距外环线车道约60m

表2 新梅花苑和虹莘新村声屏障测点及效果

测点位置		实测平均A声级		测试距离	降噪效果（A）声级
测点位置		昼间	夜间	测试距离	昼间	夜间
新梅花苑报春路488弄（受声点）已装声屏障	23号二楼203室西窗外	60	56.6	测点距声屏障约48m	73.8-60＝13.8	71.4-56.6=14.8
	35号四楼403室南窗外	61.7	59.1		73.8-61.7=12.1	71.4-59.1=12.3
	35号六楼04室南窗外	67.7	65.1		74.8-67.7=7.1	72.6-65.1=7.5
虹莘新村虹莘路1551弄（受声点）已装声屏障	25号二楼202室北窗外	59.8	54.9	测点距声屏障54m	73.8-59.8=14	71.4-54.9=16.5
	40号四楼402室北窗外	64.2	58.9		74.8-64.2=10.6	72.6-58.9=13.7
	40号六楼602室北窗外	65.2	62.4		74.8-65.2=9.6	72.6-62.4=10.2
虹莘路1935弄（对照测点）未装声屏障	7号四楼402室西窗外	73.8	71.4	测点距外环线车道约55m
虹莘路1935弄（对照测点）未装声屏障	7号五楼502室西窗外	74.8	72.6	测点距外环线车道约55m

实测结果表明，道路声屏障可使二层楼居民住宅噪声降低13dB(A)左右，可使四层楼居民住宅噪声降低11dB(A)左右，可使六层楼居民住宅噪声降低约9dB(A)左右。安装道路声屏障之后，外环线两侧居民住宅处昼间可以达到4类区标准规定。昼间由治理前的74 dB(A)降为治理后的67 dB(A)，比标准要求的70 dB(A)低了3～4 dB(A)，而夜间在四层楼以下噪声由治理前的74dB(A)左右，降为治理后的65 dB(A)以下，夜间噪声仍有些超标，但比未装道路声屏障之前噪声降低了10dB(A)左右，达到了降噪7dB(A)左右的设计要求，声环境得到了很大改善，居民基本可以接受。外环线道路声屏障的实施，得到了各方面的重视和肯定，取得了一定经验，同时也得到了当地居民的欢迎，可供类似工程参考。

[参考文献]
[1]马大猷主编.噪声与振动控制工程手册[M].机械工业出版社，2002
[2]吕玉恒王庭佛.噪声与振动控制设备及材料选用手册[M].北京机械工业出版社，1999
[3]城市区域环境噪声标准，GB3096-93
[4]上海交通设计所有限公司有关外环线声屏障的设计资料