淺析橋面危險液泄漏收集系統設計

何志剛

（湖北省林業勘察設計院，湖北 武漢 430074）

我國橋梁多跨越江河等水源地保護區，隨著工業及物流業發展，化學工業危險制品通過貨車公路長距離運輸，在橋上發生交通事故的概率增大，當交通事故發生后，化學工業危險制品傾覆在橋面，交通中斷。當無雨季節時，將出動消防車沖洗橋面，沖洗水稀釋化學工業危險制品后，形成大量強酸強堿類危險液，流量可控；當下雨季節時，雨水徑流量大混合消防車同時沖洗橋面，疊加沖洗水稀釋化學工業危險制品后，形成大量強酸強堿類危險液，流量不可控。一旦危險液泄漏至水體，有毒有害物質泄漏后將進入水體，隨水流擴散，造成河水嚴重污染。將嚴重污染地表水或地下水，形成二次事故。通過設計橋面危險液泄漏收集系統，從工程技術措施上能有效避免或減輕危險液體對敏感水體的污染。

圖1 橫斷面布置圖

同時初期雨水徑流中含有的污染物量占整個雨水徑流含有的污染物量的絕大部分，其含有的污染物濃度遠遠高于允許排入水體的排放標準。若初期雨水直接排放至敏感水域也會對水體造成嚴重的污染和破壞，甚至會破壞水體原有生態功能。

收集系統設計的目的是收集和處理橋面危險液及初期雨水徑流，設計的橋面排水收集系統實現了收集橋面初期雨水徑流并及時排放，以及化學危險品在運輸中可能發生的泄漏事故徑流的收集，收集至儲存池經過一定的措施處理后排放，防止污染物直接進入湘江，減少對湘江的污染。

1 工程概況

湘江大橋起點位于湘江西岸規劃的洋湖大道交叉口與兆新路交叉口之間，向東跨越兆新路、瀟湘大道西線，設簡易菱形立交與瀟湘大道西線相接，之后路線上跨瀟湘大道東線，跨越湘江，至湘江東岸后與湘江大道立體交叉，設一對上、下橋匝道與湘江大道連接，向東上跨京廣鐵路、書院路，設置互通立交與書院路連接，西岸接線在豹山路前落地，工程止于湘府西路新聯路口，工程路線全長2.655km；大橋主橋段標準橫斷面布置如圖1所示：

2.0 m（人行道）+2.5m（非機動車道）+0.5m（分隔欄桿）+11m（機動車道）+0.5m（中央分隔欄桿）+11m（機動車道）+0.5m（分隔欄桿）+2.5m（非機動車道）+2.0m（人行道）=32.5m，橫向排水坡度為2%，

通航孔主跨采用120m，為滿足水利防洪對橋墩阻水率的要求，共布置5個主孔。主橋孔跨布置為65+5×120+65，主橋長度730m。

主橋橋型立面布置（圖2）及效果（圖3）如下所示：

主橋最高點即是橋梁的分水嶺，位于樁號K2+300即第5跨中間，西岸樁號K1+694為湘江西岸跨湘江防洪大堤的第一個橋墩，在該橋墩處可將主橋西段危險液引至地下1號危險液收集池，樁號K1+694~K2+300橋縱向坡度為0.8%；東岸樁號K2+680為湘江東岸跨湘江防洪大堤的第一個橋墩，在該橋墩處可將主橋東段危險液引至地下2號危險液收集池，樁號K2+300~K2+680橋縱向坡度為-0.3%。

2 管路系統設計參數確定及工程措施

本工程屬于特大型橋梁工程，是本地區重要的交通工程，根據《室外排水設計規范》GB50014-2006第3.2.4條規定，本橋梁排水系統暴雨重現期，按規范取P=5年。危險液泄漏收集量，按P=5年時，雨水徑流量疊加消防車沖洗橋面水后，形成大量強酸強堿類危險液。當地P=5年時，設計暴雨強度 q=380（L/S.hm2），消防車沖洗水按1個消防中隊1次的灑水量計算，橋面徑流系數ψ=0.95；根據橋梁分水嶺及排水橫坡，主橋上兩側共設置4條排水管，管道排水坡度同橋梁縱向坡度，經計算校核后，設置4條D500排水管設置在橋梁兩側懸臂下的排水管道吊架上。

圖2 主橋橋型立面布置圖

圖3 主橋橋型效果圖

圖4

橋面危險液橫向上，通過2%橫坡匯入橋梁兩側間隔5m的泄水管，再通過De125mmUPVC管排入縱向D500mm排水管。在橋梁箱梁懸臂下方設置吊架，縱橋向D500mm排水管敷設在吊架上。排水管縱向排水坡與橋梁縱向坡度一致。橋梁上的排水管安裝定位均采用水平滑動支座；為防止管道冬季冰凍，防止結冰后減少管道的過水能力，同時為保護管道老化，排水管采用50mm巖棉做保溫層，外用鋁箔包裹。在橋梁主體施工時應注意將排水設施預埋件埋入結構內。

收集P=5年時的事故徑流，但是實施后，就要保證雨水的順利排除，要是按P>5年雨水的設計流量來設計，就會要求有更大的排水管徑，為了既達到收集事故徑流的目的，又要能保證橋梁的排水通暢，本設計在泄水管和排水橫管三通的連接處，采取了承插對接，留有一定的空隙的措施。這樣，如果發生事故，由于流量較小，事故徑流會通過泄水管進入橫接管，被收集入收集池；如果發生大于設計降雨量的大雨時，雨水先是通過泄水管進入排水管，當雨量大于設計管徑的流量時，雨水就會通過泄水管與橫管之間的縫隙溢出，從而不會產生橋面積水，從而達到很好排水的效果。具體措施如圖4所示。

3危險液體收集池系統設計參數確定及工程措施

由于橋梁工程處于城市內，橋梁兩岸無多余土地可以利用，無后續就地處理危險液的場地，橋兩岸的道路下有完善的市政污水管網，考慮能蓄納一次化學危險品泄漏事故徑流容量的收集，在兩端引橋下綠化帶中建1、2號危險液收集池，各有效容積為72m3，初期雨水或化學危險品泄漏事故的危險液經蓄積后，為避免直接進入水體以免對水體的直接污染。當危險液水質達到《污水排入城鎮下水道水質標準》（CJ343--2010）要求，危險液收集池出水排入市政污水管網；當不滿足標準時，由環保部門組織車輛將危險液運輸至異地處理。

為保證降雨或事故發生時，危險液收集池內能收集危險液，雨后將橋面雨水徑流及時排空以隨時準備接收事故徑流的功能，危險液收集池除將橋面徑流收集管接入外,還應設置溢流管、排空管及配套閘閥，其中進水管與橋梁排水豎管相連。

湘江西岸跨湘江大堤后的橋墩處和湘江東岸湘江大道與京廣鐵路處設置1、2號危險液收集池，為保證不破壞防洪堤，將1、2號危險液收集池設置在湘江兩岸防洪堤內。D500mm排水管沿橋墩將收集的橋面雨水或危險液沖洗水匯到地面，分別接入1、2號危險液收集池。正常情況下出水口閥門打開，排出集中收集的橋面雨水，如橋面意外發生有毒物品泄漏的情況，可將危險液收集池出水口閥門關閉以存儲廢液，然后再對廢液進行無害化處理，就地不能處理時，可組織車輛將危險液轉運到環保部門指定的地方處理。危險液收集池采用鋼筋混凝土結構，混凝土澆注應嚴格按照防滲混凝土的施工要求進行，完成后加強養護，池內壁做耐酸堿腐蝕涂層處理。

結語

危險貨物運輸突發事件屬于緊急突發事件，一旦發生在橋梁上便具有很大的危險性，而且有其獨特的屬性特征，即風險性、突發性、影響性、公共危害性、社會關注性、動態連鎖性、不可預料性。一般情況，該類突發事件很難及時應對和處置，而且容易造成非常嚴重的后果，給廣大人民群眾的正常生活帶來嚴重的干擾和威脅，并且可能直接影響到整個社會的安全與穩定。危險品在運輸途中由于突發事件而發生滯留、泄露或爆炸等情形之后，將會給周邊居民的正常生活帶來威脅，同時會給周邊的空氣、水體等造成嚴重的污染和破壞。每個城市的管理部門應規劃本市內危險貨物運輸線路，控制運輸過程。避免此類事件發生。

橋梁危險液泄漏收集系統設計中需注意的幾點問題及建議：

（1）危險液收集量無規范可循，本設計僅按暴雨重現期P=5年時，發生事故時的徑流匯水量確定，該參數確定是否合理，值得商榷。

（2）泄水管采用UPVC管，縱向排水管采用玻璃鋼管，防止危險液對管材的腐蝕。

（3）縱向排水管采用柔性接口，橋梁伸縮縫處設置伸縮接頭，并保證伸縮接頭的伸縮量與橋梁保持一致。

（4）為保證本收集系統功能，本系統需有專人負責管理，日常清理管道防止堵塞，排空危險液收集池，保證正常運行；發生事故時，及時通知或協調消防、交管、環保、自來水、城管等部門處理事故。

[1]GB50014-2006，室外排水設計規范（2011年版）[S].

[2]GB50015-2003，建筑給水排水設計規范（2009年版）[S].

[3]CJ343--2010，污水排入城鎮下水道水質標準[S].

[4]李華，孔亞平，劉勇．跨敏感水體特大橋橋面徑流串聯處理系統及適宜性分析[J]．公路交通科技（應用技術版），201，10（70）：483~487.