盛 立

[上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司，上海市 200125]

0 引言

单层或薄层排水降噪沥青路面（OGFC）与传统密级配沥青路面相比，降噪能力相当可观。

桥梁伸缩装置主要用于适应桥梁的温度伸缩、混凝土及预应力混凝土桥梁的收缩和徐变、桥梁梁部结构在荷载作用下所引起的桥梁伸缩位移。

1 概述

我国目前对降噪路面及降噪伸缩缝的具体研究多是借鉴国外既有的经验及标准。

学者王旭东[1]认为细粒式、多碎石、大空隙沥青混合料铺筑的路面可以降低噪音。学者宋秋霞等[2]认为多空隙沥青路面可有效净化径流污染因子。

本次研究通过2 种不同空隙率配合比的试验路，对OGFC 路面的使用性能进行定期跟踪观测，积累设计管理经验。

同时，利用嘉闵高架试验段试用新型桥梁降噪减振橡胶伸缩装置，通过收集80 型降噪声减振型伸缩缝、没有伸缩缝路面及80 型型钢伸缩缝的路面噪声数据，分析橡胶伸缩装置降噪性能，为同类型工程提供数据支撑及类似经验。

2 排水路面降噪性能研究

2.1 试验路概况

本次试验路依托嘉闵高架北延伸工程，桥面铺装厚度9 cm。为对比路面降噪排水效果，试验段划分为2 段各430 m，第一段目标空隙率为20%，第二段目标空隙率为23%。

2.2 OGFC 沥青混合料配合比设计

最佳油石比是根据生产配合比确定级配的，空隙为20% 时最佳油石比为4.9%，空隙为23% 时最佳油石比为4.7%。

以最佳油石比成型OGFC-13 沥青混合料试件进行混合料配合比设计检验，试验结果见表1。

表1 配合比设计检验结果

上述实验指标表明沥青混合料各项指标均满足技术要求。

2.3 质量验收概况

试验路质量检查与验收指标情况见表2。

表2 OGFC-13 沥青混合料技术要求

从表2 可以看出，OGFC 路面的各项性能指标均可以达到规范要求，证明本次试验路的施工工艺完全可行，从而也证明OGFC 路面施工工艺具有普遍推广的可行性。

2.4 OGFC 路面噪声测试

对嘉闵高架试验路段左、右两幅路面进行噪音测试，其中左侧为SMA 路面，右侧为OGFC 降噪路面。

2 种OGFC 路面尽可能选择平直路段作为测量断面，同路段左幅高架主线作为普通路面对比测试断面。每个测量断面各布置3 个测点，分别位于测试车道两侧7.5 m，距车道地面高1.2 m 处，共计6 个测点。其中，1 号位于高架主线中央分隔带位置，同时可测量左、右幅车道车辆行驶噪声。2 号位于右幅车道，测量右幅车道车辆行驶噪声。3 号位于左幅车道，测量左幅车道车辆行驶噪声。

（1）断面1

23% 空隙率OGFC 与普通路面测量断面，见图1。

图1 测试断面1（单位：m）

（2）断面2

20% 空隙率OGFC 与普通路面测量断面，见图2。

图2 测试断面2（单位：m）

（3）断面3

有伸缩缝测量断面（普通路面、20% 空隙率OGFC路面），见图3。

图3 测试断面3（单位：m）

各种路面的噪声测试结果见表3 至表5。

表3 23%空隙率OGF 沥青路面与SMA 沥青路面车辆行驶噪声对照

表4 20%空隙率OGFC 沥青路面与SMA 沥青路面车辆行驶噪声对照

表5 相关路面有伸缩缝处与无伸缩缝处车辆行驶噪声对照

2.5 小结

从表3、表4 看出，2 种不同空隙的OGFC 路面降噪效果没有明显差异，从保证沥青混合料路用性能方面考虑，推荐采用20% 左右的空隙率设计。

当测试车采用大车时，OGFC 路面与SMA 路面噪声在各种车速下基本无差异。这是因为OGFC 路面主要是通过混合料之间空隙减少轮胎与路面之间泵吸噪声，以实现降噪功能。当大车的轮胎与路面摩擦噪声为主噪声，OGFC 降噪效果不明显。当小车的轮胎与路面之间的泵吸噪声为主噪声时，降噪效果较明显，且车速越快，降噪效果越明显。

从表5 可以看出，伸缩缝对路面噪声有较大影响，伸缩缝处OGFC 路面噪声小于SMA 路面，但降噪效果略微减弱。

3 减振橡胶伸缩装置降噪性能研究

3.1 装置构造

橡胶伸缩体表面采用波形伸缩槽，其表面是覆盖轮胎花纹的高强度橡胶耐摩层。汽车轮胎着地面与波形伸缩槽沿口始终呈斜交接触，不仅能充分降低轮胎冲击伸缩槽时产生的噪声，而且在伸缩量最大时也能保持伸缩槽变位均匀和伸缩装置平整，并能提高使用耐久性。

在伸缩体支承钢板下设置高阻尼减振橡胶支座，增加结构阻尼和吸能效果，有效吸收车辆轮胎的冲击动能，使梁端振动大幅减小，同时减小轮胎冲击伸缩装置产生的振动噪声。

图4 桥梁降噪减振橡胶伸缩装置结构效果图

3.2 降噪性能检测

共布置3 个测试断面：断面1 为80 型降噪声减振型伸缩缝处；断面2 为没有伸缩缝路面处；断面3为80 型型钢伸缩缝处。每个断面上布置1 个测点，编号分别为N 1、N 2、N 3 测点距离测试车道中心线7.5 m，高出路面1.2 m。传声器水平放置，并垂直指向车辆路径。

A 车、B 车和C 车分别以40 km/h、60 km/h 和80 km/h 的速度通过各测试断面。每辆车每组速度测量5 次。A 车为大众牌轿车，B 车为奥迪牌轿车，C 车为别克牌商务车。

3 辆车以不同速度通过监测断面时路面噪声监测结果见表6 至表8。

表6 80 型伸缩缝路面噪声监测结果汇总表 单位:dB（A）

表7 无伸缩缝平直路面噪声监测结果汇总表 单位:dB（A）

表8 80 型型钢伸缩缝路面噪声监测结果汇总表 单位：dB（A）

3 辆车以不同速度通过3 个断面时路面噪声最大声压级监测汇总结果见表9，监测时背景噪声为55.7 dB。

表9 不同断面路面噪声最大声压级汇总表 单位:dB（A）

3.3 小结

（1）平直路面上，80 型降噪声减振型伸缩缝路面及80 型型钢伸缩缝断面的噪声值明显高于无伸缩缝断面的噪声值，说明车辆通过时，轮胎与伸缩缝接触产生的振动噪声较大。

（2）降噪声减振型伸缩缝的噪声值较型钢伸缩缝噪声值增量显著较小，相对降噪量约2.2 dB。

4 结语

本文基于嘉闵高架试验段对OGFC 排水降噪路面及橡胶伸缩装置进行探索和研究，通过噪声测试分析，发现对于小车，车速较低时，OGFC 路面的降噪效果并不理想，车速较高时，OGFC 路面可有效降低行车噪声，所以有降噪需求的高等级道路推荐使用OGFC 路面以满足环评需求。

通过布置3 个测量断面，监测80 型降噪声减振型伸缩缝、没有伸缩缝路面及80 型型钢伸缩缝的路面噪声，发现降噪声减振型伸缩缝较型钢伸缩缝减噪效果显著，说明在高架桥梁上使用OGFC 路面时，应配合使用降噪伸缩缝才能达到最佳的降噪效果。