李建輝

（沿海鐵路浙江有限公司,浙江 寧波 321000）

0 前言

隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，鐵路交通在我國的重要性日益凸顯，鐵路建設(shè)工程也在不斷擴(kuò)大和完善，其對環(huán)境和生態(tài)的影響越來越引起人們的重視。鐵路作為線性工程，具有交通線路長、涉及面廣、跨區(qū)域長距離運(yùn)行、工程量大等特點(diǎn)，施工作業(yè)不可避免地會涉及飲用水源保護(hù)區(qū)、Ⅰ類水體或Ⅱ類水體等敏感水域。鐵路建設(shè)過程存在大量土石開挖、填筑、水中樁基施工，都會對施工區(qū)域局部地表水環(huán)境產(chǎn)生擾動，特別是水中橋梁墩身施工過程，對所涉及的敏感水體擾動尤為顯著。為實現(xiàn)鐵路建設(shè)項目可持續(xù)發(fā)展，貫徹“綠水青山就是金山銀山”理念，避免對敏感水域生態(tài)環(huán)境造成不可逆的損害，建設(shè)過程必須采取有效的環(huán)境保護(hù)防控措施。

1 當(dāng)前鐵路涉水橋梁施工面臨的環(huán)保問題

1.1 參建單位環(huán)境保護(hù)意識不強(qiáng)

我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)步推動著粗放型發(fā)展向環(huán)境友好和資源節(jié)約型發(fā)展，各級政府和各企事業(yè)單位越來越重視環(huán)保工作，但受行業(yè)管理范圍及工作內(nèi)容的影響，鐵路參建單位環(huán)保管理人員多為非專職人員，環(huán)境保護(hù)意識不強(qiáng)，對最新環(huán)境保護(hù)技術(shù)、政策掌握不及時，導(dǎo)致環(huán)保問題頻發(fā)。在鐵路建設(shè)施工過程中，建設(shè)初期忽視雨污管網(wǎng)的建設(shè)布局、施工過程疏于管理、生活垃圾及生活污水隨意丟棄排放、建設(shè)收尾階段無人監(jiān)管等現(xiàn)象屢見不鮮，甚至出現(xiàn)在敏感水域保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)擅自設(shè)立大型臨時配套工程，施工廢水直接排入在建橋梁所跨越的敏感水域的問題。

1.2 施工現(xiàn)場周邊市政環(huán)保配套基礎(chǔ)設(shè)施不完善

涉敏感水域鐵路施工現(xiàn)場多在山區(qū)、郊區(qū)等地，周邊無市政污水管道、污水處理廠等基礎(chǔ)設(shè)施，施工過程產(chǎn)生的施工廢水以及施工人員產(chǎn)生的生活污水無法依靠城鎮(zhèn)現(xiàn)有的市政環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施進(jìn)行處理。一般工程實施過程采用新建沉淀池、化糞池等方式收集和處理施工廢水和生活污水，最后會用于場地灑水或交由環(huán)衛(wèi)部門定期進(jìn)行清運(yùn)，此過程中增加了污染物泄漏造成周邊環(huán)境污染的風(fēng)險。

1.3 生態(tài)環(huán)境影響面廣

涉水橋梁施工過程投入大量的大型機(jī)械設(shè)備、工程運(yùn)輸車輛及運(yùn)輸船舶，施工過程產(chǎn)生噪聲、揚(yáng)塵、廢水、泥漿對周邊聲環(huán)境質(zhì)量、空氣質(zhì)量及地表水環(huán)境質(zhì)量都會造成不同程度的污染，涉水橋梁施工過程對周邊環(huán)境潛在影響如表1 所示。整個施工過程污染源頭眾多且分布零散，如機(jī)械設(shè)備的清洗廢水、不良機(jī)械及自設(shè)油庫的油類泄漏、水中墩臺修建時的泥漿水、水下爆破產(chǎn)生的多種有害物質(zhì)等。

表1 涉水橋梁施工過程潛在環(huán)境影響

此外，相較旱橋施工，涉水橋梁施工對周邊生態(tài)環(huán)境的影響更大。例如金華至建德鐵路蘭江特大橋總體施工工序為：水下爆破、清碴→主棧橋施工同時推進(jìn)→圍堰拼裝平臺棧橋搭設(shè)→鋼圍堰制作、拼裝鋼圍堰下沉→澆筑封底混凝土→搭設(shè)鉆孔平臺→鉆孔樁施工→承臺施工→墩身施工→連續(xù)梁施工。圍堰施工前，先進(jìn)行水中墩位處河床的爆破清渣。與陸地爆破相比，從爆破傳播的介質(zhì)來說，水與空氣是兩種不同的介質(zhì)，且這兩種介質(zhì)的特性存在很大差異，因此水下爆破作業(yè)所產(chǎn)生的危害效應(yīng)遠(yuǎn)比陸地爆破所產(chǎn)生的危害效應(yīng)復(fù)雜。有研究表明水下爆破對爆破點(diǎn)周邊水環(huán)境包括透明度、鹽度、溶氧、pH、懸浮物、油、氨態(tài)氮、硝酸氮、亞硝酸氮、活性磷10 項水質(zhì)指標(biāo)和葉綠素a、浮游植物生物量、浮游動物生物量3 個生物指標(biāo)均會造成不利影響[1]。

1.4 生態(tài)環(huán)境影響周期長

涉水橋梁建設(shè)過程中水中墩的樁基施工、土石開挖、混凝土澆筑、車輛運(yùn)輸、人類活動等，都可能會使得敏感水域水質(zhì)、水生生態(tài)及周邊區(qū)域植被破壞。鐵路施工周期較長，可長達(dá)數(shù)年，會持續(xù)影響水生動植物的生存環(huán)境，造成生物多樣性下降、水質(zhì)污染、水量調(diào)節(jié)能力下降等問題，且可能會因長時間未恢復(fù)而轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢赡孓D(zhuǎn)的損害。

2 涉水橋梁施工環(huán)境保護(hù)的措施

2.1 加強(qiáng)宣貫培訓(xùn)

通過組織技術(shù)交底、環(huán)保培訓(xùn)、剖析典型案例及編發(fā)管理手冊等多種方式，補(bǔ)齊參建單位主要管理人員不知道不了解法律法規(guī)、管理規(guī)定的短板；提高管理人員對涉水施工水環(huán)境保護(hù)工作的認(rèn)識和重視程度；明確環(huán)境保護(hù)責(zé)任范圍，掌握環(huán)保手續(xù)履行程序，制定涉敏感水域橋梁施工專項施工方案，確保手續(xù)合法程序合規(guī)，避免污染環(huán)境。

2.2 采用環(huán)境友好型施工工藝

鐵路涉水橋梁建設(shè)過程中通過采用環(huán)境友好型施工工藝來降低對環(huán)境的影響，目前可采用雙壁鋼圍堰、深水樁基礎(chǔ)、暫堤工藝等進(jìn)行施工。

金建鐵路正線DK26+750～DK27+700 以橋梁形式跨越蘭江（水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)為Ⅲ類），設(shè)蘭江特大橋，長度950 m，水域設(shè)墩9 處，建成效果如圖1 所示。

圖1 蘭江特大橋效果圖

水中墩采用浮運(yùn)設(shè)備/施工棧橋+鉆孔平臺+雙臂鋼圍堰輔助施工。雙壁鋼圍堰通過拼組浮龍門、拼裝平臺、浮吊及運(yùn)輸船進(jìn)行拼裝下沉，底節(jié)艙內(nèi)澆筑混凝土，圍堰內(nèi)使用C20 混凝土進(jìn)行封底，厚度為3 m。鋼圍堰將施工區(qū)域與水域隔開，防止施工過程中的廢水和施工廢物進(jìn)入水體，同時避免施工對水生生物的直接影響，從而保護(hù)水環(huán)境。雙臂鋼圍堰施工現(xiàn)場如圖2 所示。

圖2 雙臂鋼圍堰施工現(xiàn)場

此外，在鉆孔灌注樁施工階段，在調(diào)研了蘭江底部地質(zhì)情況后，施工單位采用大型旋挖鉆代替?zhèn)鹘y(tǒng)的沖擊鉆施工，其原理是利用鉆桿和鉆斗的旋轉(zhuǎn)，使土屑裝滿鉆斗后提升鉆斗出土。與傳統(tǒng)沖擊鉆相比，旋挖鉆具有自帶動力、效率高、施工質(zhì)量好、塵土泥漿污染少、可實現(xiàn)桅桿垂直度的自動調(diào)節(jié)和鉆孔深度的計量等優(yōu)點(diǎn)。旋挖鉆施工的噪聲主要來自機(jī)身發(fā)動機(jī)的聲音，其余部件幾乎沒有摩擦聲，降低了對周邊聲環(huán)境質(zhì)量的影響。相較于傳統(tǒng)沖擊鉆旋挖鉆施工過程泥漿用量少，主要是為了增加孔壁的穩(wěn)定性，蘭江底部地土層穩(wěn)定性較好，部分鉆孔灌注樁使用清水代替泥漿鉆孔施工，進(jìn)一步減少了泥漿的使用量，降低了水體污染的潛在風(fēng)險。

2.3 合理處置橋梁施工廢棄泥漿

對于鐵路橋梁施工廢棄泥漿的處理，必須要根據(jù)泥漿產(chǎn)生量結(jié)合項目周邊情況進(jìn)行合理選擇，例如，金建鐵路程土石方開挖總量772.01 萬立方米，其中鉆渣泥漿31.99 萬立方米，少部分為蘭江特大橋施工過程產(chǎn)生。蘭江特大橋施工階段在水中設(shè)泥漿運(yùn)輸船，同時在岸邊設(shè)沉淀池處理施工泥漿。蘭江特大橋周邊有堤壩綠化工程正在施工，通過地方政府協(xié)調(diào)，將部分鉆渣泥漿用作綠化用土，變廢為寶。對于一般區(qū)域來說，樁基開挖泥漿水需經(jīng)泥漿池沉淀后排放，泥渣需經(jīng)干化后運(yùn)至棄土場，施工結(jié)束后用土填平泥漿坑及沉淀池，恢復(fù)地表植被，降低對周邊環(huán)境的影響。對于環(huán)境敏感區(qū)域來說，如果廢棄泥漿量大，施工現(xiàn)場周邊因場地限制，無法設(shè)置滿足容積要求的泥漿池，可設(shè)置鋼制移動沉淀池并添加絮凝劑來增強(qiáng)泥漿沉淀效果，再利用槽車將廢棄泥漿縮減量之后運(yùn)送至指定區(qū)域進(jìn)行后續(xù)處理[2]。

2.4 加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測

環(huán)境監(jiān)測可以及時監(jiān)視施工期間污染物排放的種類、總量和濃度，可以及時反饋施工期間項目周圍環(huán)境質(zhì)量，是環(huán)境保護(hù)管理工作的重要手段。通過環(huán)境監(jiān)測可以及時掌握環(huán)境質(zhì)量狀況及發(fā)展趨勢，是環(huán)境保護(hù)最為重要的基礎(chǔ)性和前沿性工作。環(huán)境監(jiān)測可以為環(huán)境管理提供技術(shù)支持，任何環(huán)保決策都離不開環(huán)境監(jiān)測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支持，每一項環(huán)保管理措施的成效都要依靠環(huán)境監(jiān)測的手段來驗證[3]。水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測是分析和掌握工程施工對河流及生態(tài)敏感區(qū)環(huán)境影響的重要手段。在施工期對工程涉敏感水體、環(huán)境空氣、生態(tài)等定期開展監(jiān)測，通過監(jiān)測水質(zhì)pH、五日生化需氧量、化學(xué)需氧量、總磷、氨氮、大氣總懸浮顆粒物、噪聲等參數(shù)，分析橋梁施工過程中對水環(huán)境、環(huán)境空氣以及聲環(huán)境的影響情況。并結(jié)合監(jiān)測結(jié)果對施工提出整改要求，減小施工對環(huán)境的影響。

以金建鐵路為例，施工過程每季度對蘭江特大橋施工點(diǎn)上下游水質(zhì)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測。例如在2021 年第四季度水質(zhì)監(jiān)測過程發(fā)現(xiàn)蘭江特大橋施工點(diǎn)上下游50 m 處石油類監(jiān)測結(jié)果超過《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（G3838—2002）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求（0.05 mg/L）；施工點(diǎn)下游50 m 處石油類濃度較上游50 m 處略有增大，初步判定施工現(xiàn)場可能存在漏油現(xiàn)象。通過對現(xiàn)場進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)棧橋露天堆放了若干廢油桶，未按要求轉(zhuǎn)運(yùn)至倉庫。要求施工單位進(jìn)行整改，并加強(qiáng)管理，消除該隱患后石油類監(jiān)測結(jié)果明顯好轉(zhuǎn)，能達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（G3838—2002）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求。部分監(jiān)測數(shù)據(jù)如表2 所示。

表2 蘭江水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果（部分）[除pH 外為(mg/L）]

3 結(jié)束語

目前我國鐵路總里程仍處在快速增長階段，各地鐵路建設(shè)項目仍在快速推進(jìn)當(dāng)中。鐵路建設(shè)工程具有交通線路長、涉及面廣、跨區(qū)域長距離運(yùn)行、工程量大等特點(diǎn)，對項目周邊環(huán)境不可避免造成一定的影響。在鐵路建設(shè)過程中發(fā)現(xiàn)，鐵路建設(shè)工程涉及多個方面的環(huán)保問題，如水土保持、水環(huán)境保護(hù)、噪聲控制、環(huán)境空氣保護(hù)等，因此環(huán)保措施顯得尤為重要。實踐證明加強(qiáng)環(huán)保宣貫、采用環(huán)境友好型施工工藝、加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測等手段可以顯著降低涉水橋梁施工對生態(tài)環(huán)境的影響，助力綠色鐵路建設(shè)。