橋梁聲屏障玻璃破碎原因及改造對(duì)策

吳春杰

江蘇宏達(dá)交通工程有限公司 江蘇 泰州 225300

正文：

引言：高架橋不僅具有支撐的作用，還能作為兩地連接的紐帶，在交通上達(dá)到便利的效果。隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展，城市建設(shè)也加快了建設(shè)的速度，人口也大大增加，交通道路環(huán)境問題嚴(yán)重，這時(shí)就需要高架橋的幫助，它在一定程度上可以緩解交通上的壓力，提高運(yùn)輸效率和工作效率。在一些城市里為避免和高速路或者鐵路的交叉或者占地的時(shí)候，高架橋也是一個(gè)可以運(yùn)用的方案，不僅能加強(qiáng)空間環(huán)境的利用，也能提高交通運(yùn)輸效率。雖然高架橋方便了很多，但是其也會(huì)造成噪音污染，畢竟高架橋是處于城市之中露天的環(huán)境，車輛的行駛會(huì)產(chǎn)生一定的聲響，這就需要橋梁聲屏障玻璃的幫助來減少噪音的出現(xiàn)。近年來隨著橋梁聲屏障玻璃的普及，越來越多的地方開始使用這種聲屏障玻璃，但是也有隨之而出現(xiàn)的問題，各種聲屏障玻璃的破碎，不僅提升了維修的成本，也造成了人員和車輛的安全問題。所以我們開始著手研究關(guān)于橋梁聲屏障玻璃破碎原因的研究，并在其上取得了一定的成果。

一、玻璃破碎的因素

根據(jù)我們的調(diào)查研究顯示，玻璃之所以破碎的主要原因是玻璃自爆產(chǎn)生的。后續(xù)我們對(duì)比資料發(fā)現(xiàn)玻璃自爆的地點(diǎn)具有強(qiáng)烈的相似性，其位置基本都是在梁頭有伸縮縫的位置，這也就表明玻璃破碎的因素有玻璃自爆和梁頭的伸縮縫造成的。

二、玻璃自爆原因

玻璃自爆的原因不僅僅出在傳統(tǒng)的認(rèn)識(shí)的NiS微粒上，還包括許多其他異質(zhì)的影響。玻璃之中裂紋的產(chǎn)生是因?yàn)槭艿礁浇w粒應(yīng)力的影響，從而導(dǎo)致玻璃破裂，這樣的應(yīng)力可以分為膨脹過程中的應(yīng)力和熱脹冷縮導(dǎo)致的殘余應(yīng)力，因?yàn)檫@兩個(gè)應(yīng)力的存在，才致使玻璃的自爆。要知道在玻璃內(nèi)部存在著硫化鎳，硫化鎳在一般的情況是是以小水晶狀態(tài)存在的，而且沒有特殊的條件是不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)對(duì)玻璃造成損壞的，可是一旦鋼化玻璃進(jìn)行加熱之后，通過化學(xué)反應(yīng)就會(huì)讓硫化鎳產(chǎn)生反應(yīng)，最終改變形態(tài)，這一系列的改變會(huì)讓鋼護(hù)玻璃內(nèi)部產(chǎn)生局部的應(yīng)力反映，最后導(dǎo)致了鋼化玻璃的自爆。

這樣的自爆我們也稱之為“蝴蝶斑”，“蝴蝶斑”是指在玻璃自爆過程中記錄下相關(guān)的影像和數(shù)據(jù)，在這些影像之中我們能看到硫化鎳因?yàn)楫a(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)，使得其本質(zhì)發(fā)生了變化，導(dǎo)致其中心部位開始向兩邊對(duì)稱裂開，這一系列的反應(yīng)，在圖像上看去十分地像一只蝴蝶，所以我們也稱之為“蝴蝶斑”。

三、玻璃的相關(guān)加工和制作的過程

1、在玻璃制作的過程之中，要嚴(yán)格對(duì)廠家進(jìn)行監(jiān)督，要求其把硫化鎳排除在鋼化的過程之外，并且需要找一家工藝精湛的廠家，保證玻璃的質(zhì)量。

2、在以上要求都滿足的情況下，還要盡量降低玻璃內(nèi)部的應(yīng)力，避免應(yīng)力太大造成玻璃的自爆。

3、要對(duì)鋼化玻璃進(jìn)行二次的加熱處理，最大程度上地減低玻璃自爆情況的發(fā)生。

4、玻璃制作完成之后要對(duì)玻璃進(jìn)行打磨和加工，不僅僅是為了玻璃的美觀，還能在一定程度上防止托運(yùn)過程中應(yīng)力過于集中，導(dǎo)致玻璃的自爆。

四、玻璃的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

橋梁聲屏障玻璃設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在橋梁聲屏障玻璃制作的過程中也要考慮到玻璃的結(jié)構(gòu)變形，可以采用應(yīng)力等技術(shù)手段加強(qiáng)其使用的安全性。在橋梁聲屏障玻璃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中要考慮到使用時(shí)的風(fēng)壓，要結(jié)合實(shí)際的情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)。

五、關(guān)于橋梁聲屏障玻璃的改進(jìn)措施

根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)計(jì)表明，玻璃之所以會(huì)產(chǎn)生壓裂和拉裂的現(xiàn)象，主要是因?yàn)闄M跨伸縮縫的設(shè)施不穩(wěn)定，造成玻璃的活動(dòng)受限。在考慮到高架橋下行人還有車輛的安全以及維修成本和時(shí)間上來看，對(duì)于橋梁聲屏障玻璃的改造變得極為重要。

要想對(duì)橋梁聲屏障玻璃進(jìn)行改造，首先，要加強(qiáng)玻璃的制造水平，減低硫化鎳的存在量；其次，可以對(duì)玻璃制作的材料進(jìn)行更換，選擇自爆率更低的材質(zhì)；最后，完善橫跨伸縮縫的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)其活動(dòng)性，讓玻璃的活動(dòng)空間變得更加自由，這也能在一定程度上加強(qiáng)玻璃的牢固性，防止玻璃自爆現(xiàn)象的發(fā)生。

六、結(jié)語

由于玻璃的材料的特性，所以玻璃的破碎都是由于應(yīng)力的影響而產(chǎn)生的自爆，對(duì)于橋梁聲屏障玻璃安全性起到至關(guān)重要作用的兩個(gè)因素分別是：玻璃的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和玻璃自身的穩(wěn)定性。在玻璃的制作過程中要強(qiáng)化制作玻璃的安全意識(shí)，從設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、制作上采取有效的措施加強(qiáng)玻璃的強(qiáng)度和剛度，這能在一定程度上防止玻璃破碎事件的發(fā)生，也能節(jié)省一部分維修橋梁聲屏障玻璃的成本。