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  • 2017年12月25日   来源:南方日报   我要投稿铁路投稿/媒介发稿请加QQ

  • 内容提要:  离巢的灰鹭向北觅食,从深茂铁路上方飞过。在深茂铁路全封闭声屏障内的贺趾松抬起头,通过顶部的透光板,看了一眼鹭鸟,嘴里蹦出一句话:“都是为了保护你们啊。”全封闭声屏障项目已于12月15日完成主体工程,目前正在进行精调、防腐等收尾工作。这是全球首例高速铁路拱形全封闭声屏障,长2036.35米,如巨龙般卧在桥梁上。耗资1.87亿元的它,能让时速200公里的深茂铁路江茂段列车以“静音模式”通过相距仅300米的小鸟天堂景区。...
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      江门市新会区,银洲湖北端的一条小江上,一个小岛横贯江面。岛上那棵生长了约400年的榕树,硕大无比,如一顶巨伞。冬日黄昏,层层叠叠的翠绿中,钻出一群群鹭鸟,白的,灰的,凌空翱翔,嘎嘎呼唤。

      离巢的灰鹭向北觅食,从深茂铁路上方飞过。在深茂铁路全封闭声屏障内的贺趾松抬起头,通过顶部的透光板,看了一眼鹭鸟,嘴里蹦出一句话:“都是为了保护你们啊。”全封闭声屏障项目已于12月15日完成主体工程,目前正在进行精调、防腐等收尾工作。

      这是全球首例高速铁路拱形全封闭声屏障,长2036.35米,如巨龙般卧在桥梁上。耗资1.87亿元的它,能让时速200公里的深茂铁路江茂段列车以“静音模式”通过相距仅300米的小鸟天堂景区。

      “平摊到小鸟天堂景区的3万多只鸟上,每只6000多元。”中铁四局深茂铁路二标段党工委书记吴光华说,但这一切是值得的。

      铁路距小鸟天堂

      最近仅300米

      1933年,巴金乘船游览新会水乡后,写下散文《鸟的天堂》,“雀墩”由此更名“小鸟天堂”。1978年,这篇文章被编入我国教科书,小鸟天堂扬名大江南北。

      深茂铁路二标段拱形全封闭声屏障项目施工现场负责人贺趾松,打算去小鸟天堂走一走,看一看鸟儿。如果他运气好的话,最多可以看到96种鸟类3万多只留鸟,除了常见的白鹭、灰鹭、毛鸡、大山雀,还有牛背鹭、夜鹭等8种国家II级重点保护的鸟类,15种广东省重点保护的鸟类,38种中日共同保护的鸟类。

      “朋友陈把手一拍,我们便看见一只大鸟飞起来,接着又看见第二只,第三只。我们继续拍掌。很快地这个树林变得很热闹了。到处都是鸟声,到处都是鸟影。”1933年,巴金和朋友用掌声惊起了鸟儿。掌声仅是持续片刻,宁静很快恢复。

      80多年后,一个更响亮且定时重复的声音——670米外深茂铁路列车驶过的轰鸣声,或将再次把鸟儿惊起,甚至吓走。

      2013年10月,中铁第四勘察设计院集团有限公司公布了深圳至茂名铁路先期工程——江门至茂名段铁路环评,首次披露铁路详情:线路起于江门南站,出站后绕避小鸟天堂及梁启超故居,折向西沿规划银鹭大道跨南坦海……

      这一消息令江门及粤西地区的民众欢欣鼓舞——深茂铁路不仅将结束多个县市不通高速铁路的历史,还将改变以往珠三角与粤西只能通过普速广茂线相通的状况,极大改善粤西的区位优势。

      江门新会人叶增雄的心情是复杂的,开心,又担心。作为小鸟天堂景区经理,他留意到,尽管深茂铁路线路绕避了小鸟天堂,但距离小鸟天堂景区规划范围北边界仅约300米,距离鸟类主要栖息地竹岛约670米。“鸟儿对声音尤其敏感,而且留鸟不同于候鸟,一旦因环境不适而离开,将不复归来。”

      小鸟天堂景区规划北边界在没有列车通过时,白天噪声值是53.5分贝,夜间是45.2分贝。据预测,待深茂铁路列车通过时,该点噪声值昼间将达最大64.0分贝,夜间达63.7分贝。

      噪音可能对小鸟天堂造成不可弥补的损坏。江门市政府和新会区政府曾多次召开会议,专题研究深茂铁路对小鸟天堂生态的影响评估工作。没有人希望小鸟天堂人鸟相处、和谐奇特的美丽风景遭到一丝破坏。

      2013年11月,广东深茂铁路有限责任公司提出,临近小鸟天堂的线路以桥梁形式通过,并对桥梁设置声屏障措施。

      2014年2月,广东省政府在批复《新会小鸟天堂生态保护工作方案》中明确表示,要避免小鸟天堂鸟类资源及其生态系统受到影响,使小鸟天堂鸟类数量持续增加。

      2014年3月,环保部在批复《新建铁路深圳至茂名铁路江门至茂名段环境影响评价报告书》时明确,施工应避开3月至7月鸟类繁殖期,施工过程中采用低噪声设备和设置临时声屏障。该段桥梁要设置全封闭声屏障和遮光板,并采取降低列车运行速度和禁止鸣笛等措施。

      至此,全封闭声屏障方案被正式确定。

      “全封闭声屏障的优越条件是可以把声源‘封闭’起来,不存在绕射声,只有少量声波会透射过全封闭声屏障到达敏感目标点,可取得最佳的降噪效果。”新会区深茂铁路建设工作协调领导小组办公室的人说。

      在高速铁路建造全封闭声屏障,这是全球首例,没有任何借鉴案例及经验。2014年8月,中铁四局联合铁四院、华中科技大学、武汉理工大学、西南交通大学,开展《时速200km铁路基于保护生态环境桥上全封闭声屏障关键技术研究》的课题研究和设计工作。

      用钢7000吨

      能抵御14级台风

      驱车行驶在新会区启超大道上,蓝色的拱形全封闭声屏障酷炫、富有未来科技感,抓人眼球。

      时间回到2014年。声屏障的外形应该是怎样的?这个看似普通的问题,实际是最关键的问题。深茂铁路全封闭式声屏障项目设计负责人曾敏解释,深茂铁路全封闭声屏障建造在距离地面20米的桥梁上,而且有列车高速驶过。这要求声屏障的结构必须受力可靠,能承受外部风荷载(如台风)和列车气动力的双重作用。“比如像江门今年8月遭遇了‘天鸽’台风,如果把声屏障刮掉了可不行。”

      “我们做了风洞试验和列车气动力数值模拟,根据结果确定桥梁与声屏障最佳的受力状态,结合实际施工难度,最终确定了声屏障结构外形——拱形。这是设计最重要的一个创新点。”曾敏告诉南方日报记者,拱形全封闭声屏障能抵抗14级台风,能保证两列对开的高铁列车在全封闭声屏障内会车时的旅客的舒适性与声屏障结构的可靠性。

      全封闭声屏障主要由拱形钢构架和金属吸、隔声板及ECC混凝土隔声板组成。深茂铁路全封闭式声屏障项目设计负责人胡喆介绍:“结合工期考虑,我们决定将ECC混凝土隔声板和金属板吸音板进行‘混搭’组合,同时也能达到较好隔音效果。”

      为了验证全封闭钢结构外形尺寸是否符合力学性能要求,测试金属吸声板的吸声性能,在2年的方案研究与理论分析基础上,2016年7月到10月,科研团队在湖北黄冈打造了一段20米长的1:1等比例模型试验段。研究人员和工人“两班倒”式地工作。用时1个月,声屏障安装工作终于完成。

      他们又用了3个多月的时间完成了力学测试、动力测试、声学测试等实验,通过试验段的测试提前发现了可能存在的受力问题、声学问题及施工问题,及早调整。

      从设计图纸到模型,从实验室到施工现场,每一步的跨越,都仿佛历经了千山万水。尽管此前在武汉打造了1:1等比例试验段,但来到新会施工现场又是另外一种情况。

      如何在20米高的桥梁上拼装拱形钢结构,打造2公里全封闭声屏障的“房梁”?这是横亘在施工单位面前的一大难题。贺趾松说:“我们当时想出第一种方案——全拼装方案,即首先在桥下将3段圆弧半径不一致的钢架拼装起来,再吊上去,安装在事先预埋了钢板的桥梁上。但是钢结构单榀跨度大,达11.69米;高达9.072米,重达4.5吨,吊装到20米高的桥梁上,安全风险较高。而且一共有1059榀钢结构,我们以前从未试过如此大规模吊装此类庞大的部件。”

      “于是,我们又想出第二个方案——桥上分段拼装方案,将两侧拱形钢结构固定安装在桥梁上,再用吊车让弧形梁悬在合适的位置,人工辅助进行拼装。”贺趾松说。经过专家评审和现场考察,综合对比两个方案的优劣后,今年10月4日中秋节当天,施工团队用全拼装的方式试吊装了3榀拱形钢结构,验证方案一切实可行。

      贺趾松将试吊装现场照片分享到了自己的朋友圈,1榀拱形钢结构横跨铁轨,和蓝天白云融为一体,并配文“中秋画月献深茂,钢铁彩虹雄亚洲”。

      完全“吃掉”列车行经噪音

      12月18日,百余名工人正在进行全封闭声屏障项目后期收尾的加固整改工作。工人邓宝南小心翼翼地将白色保护板覆盖在金属吸声板上,防止焊渣破坏吸声板。他一手持焊枪,一手拿保护面具,在檩条与钢结构之间进行焊接,加固,激荡起星星火花,洒落在轨道上。

      吴光华自信地对南方日报记者说,拱形全封闭声屏障建成后,将有效降低线路开通运营后的列车噪声,消除列车灯光对小鸟天堂鸟类影响,保护鸟类的栖息环境不受干扰。同时亦提高了线路本身运营安全,有效地阻挡鸟类进入列车运行范围,防止鸟类与列车碰撞,危及列车运行安全。

      他的自信源自实验数据的支撑。为验证拱形全封闭声屏障的降噪效果,科研团队在距离深茂铁路800米的小鸟天堂景区核心大榕树处进行监测实验。该点在没有列车通过时,白天噪声值是53.5分贝,夜间是45.2分贝。据预测,待深茂铁路列车通过时昼间噪声最大增加10.1分贝,夜间噪声最大增加18.4分贝,该点噪声值最大达63.6分贝。反复测试的实验结果显示,全封闭声障屏安装后,可降噪20分贝以上,令该点保持原有的分贝数。

      “这表明拱形全封闭声屏障能够完全消除列车经过对该点带来的噪音影响,基本达到不增加环境噪音的效果,为高铁或城际铁路在城区及邻近环境敏感点的建设扫清了障碍,为创造环境友好型铁路提供了强有力的支撑。”胡喆说。

      作为全球首例高速铁路拱形全封闭声屏障,该工程建设完成后将填补世界空白,为国内高速铁路拱形全封闭声屏障提供经验借鉴,对推动中国高铁建设及走出国门具有重要意义。

      泛舟于小鸟天堂的榕荫水道间,成群小鸟飞过归巢,夕阳下,这一幕触动了胡喆。“我从来没有见过这么多小鸟一起飞翔的场景,很漂亮,很难得。在设计时,我们不仅要克服大量技术上的难题,还连续1个月在40度的高温下进行试验,付出很多心血。看到这么多可爱的鸟儿,我觉得,一切都是值得的。”


 

 



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