桥梁伸缩装置行车噪声机理研究

冯宗银 汪子睿 刘龙飞 王涵

摘要：针对车辆经过桥梁伸缩装置产生的噪声问题，本研究以控制通过法和控制变量法对伸缩装置处行车噪声进行数据采集和处理。研究结果表明，桥梁伸缩装置过车生噪值[1]约为2.59分贝，单车影响面积很大，桥梁伸缩装置处产生的噪声不容忽视。

关键词：桥梁伸缩装置;噪声;控制通过法;控制变量法

在温度变化、混凝土收缩与徐变、基础的不均匀沉降等的影响下，桥梁长度会发生变化，从而使梁端发生位移，为适应这种位移并保持行车平顺，须设置桥梁伸缩装置。其作用为调节由温度变化、车辆荷载环境特征和建筑材料物理性能所引起的上部结构之间位移。一般来说，伸缩缝应具有较好耐久性、行驶舒适性、良好防水性、施工方便性、维修简单性。目前应用过的伸缩缝包括连续桥面铺装伸缩缝、橡胶条伸缩缝、钢板伸缩缝、橡胶板伸缩缝、毛勒型伸缩缝、弹塑体埋置式伸缩缝等都是以防水、防腐、防冻以及保持路面平整为主要目的，很少考虑到由于桥梁伸缩缝的结构问题而引发的噪声污染。

本项目组拟开展一系列模拟噪声对居民直接影响的实验来收集数据。本项目组拟采用对比实验，一台声级计按照标准所要求的道路噪声监测位置和范围进行放置。改变另外一台声级计的放置位置和范围以模拟城市道路噪声对居民樓的影响情况。

测试团队对控制通过法Controlled Pass-By进行适当改进，将测试位点麦克风安装在平行车辆行驶方向距车辆中心线7.5m，高1.2米处，测试车辆通过的噪声峰值。同时，为保证测量数据的真实可靠性，避免周围其他生产噪声干扰，在凌晨0～2点车辆较少时进行数据采集，并通过长时间观测，获取大量数据。

在被测桥梁上设置两个固定噪声测点，一个移动噪声测点，一个速度测量点及指挥点。指挥点设置在桥梁始端，负责被测车辆的挑选及车型数据的分类与记录。固定噪声测量点系列3设置在距离桥梁伸缩装置50米处，负责记录实验车辆通过桥梁路面所产生的噪声峰值。固定噪声测量点系列2设置在桥梁伸缩装置所在直线上，负责记录实验车辆通过桥梁伸缩缝时所产生的噪声峰值。速度测量点设置在沿车辆行驶方向距桥梁伸缩缝80米处，负责测量实验车辆通过桥梁伸缩装置时的瞬时速度。移动噪声测量点设置在距伸缩装置不同距离（10米、20米等）处，负责测量实验车辆通过桥梁伸缩装置所产生的噪声传播一定距离后的数据。当车辆进入指挥点视线范围内（约100米）时，指挥点观测记录车型，向各测量点报告车辆特征，各测量点做好测量准备。当试验车辆经过各测量点时，各测量点测量并记录实验数据。其中，当实验车辆经过固定噪声测量点系列2时，测量者向速度测量点发出信号，速度测量点及时记录此时的车速数据。重复实验数据的采集汇总，最终得到大量有效的实验数据以供后期分析处理。

实验在西安市灞桥区灞桥上选择完整的伸缩缝进行。后期对数据进行处理，结果如下。

经分析知，对于绝大部分车辆来说，在经过伸缩缝时噪声会平均增长2.59dB，在噪声传播12米后，会衰减约11dB，即在凌晨0～2点时间段内，灞桥上车辆经过伸缩缝的噪声会比正常行驶产生的噪声多传播2.82米。

经分析知，随着车速的增加，车辆产生的噪声也随之增加，并且近乎成线性关系，函数关系式为x-y=kx;车辆在不同车速区间下，通过桥梁伸缩缝时与正常行驶时所产生的噪声差值与车速成正比关系。因此，桥梁限速也是减少噪声的重要措施。

注[1]：生噪值：车辆经过伸缩装置噪音和在平整路面行驶噪音的差值。

（西安市长安大学公路学院）