橋梁綠色施工優化設計綜合評價指標體系

李賢鈺，靳東兆

（長安大學公路學院，陜西 西安 710064）

1 引言

橋梁作為一種現代化的交通設施，不但受到自然環境因素的制約，更與經濟、文化風俗、社會發展等因素有著密切的關聯。隨著我國社會經濟的快速發展，橋梁數量不斷增加，然而在橋梁施工過程中，出現了很多浪費資源和能源的現象，也產生了很多建筑垃圾，對環境產生了負面影響。為此，橋梁綠色施工成為了研究重點。

所謂橋梁綠色施工[1]，是指在橋梁工程中，運用綠色生態與可持續發展的理念來管理施工進程，尋找具備可行性、順應環境保護、滿足節約資源和能源要求的施工和生產方式，以將橋梁工程整體施工過程中對環境的破壞程度以及對資源、能源的消耗盡可能降到最低。

橋梁施工既存在其他一般土建類工程施工的共性，也存在著諸如建設規模較大、設計使用年限較長等特性[2]。國內至今尚未出臺過針對橋梁施工是否達到綠色施工要求的綜合評價標準。筆者基于“四節一環保”[3]的綠色生態與可持續發展的理念，對橋梁施工過程中的各項影響因素進行了較為全面、系統的分析，構建了“橋梁綠色施工優化設計綜合評價指標體系”的AHP模型，作為評價橋梁綠色施工優劣程度的重要依據，供相關人員參考。

2 橋梁綠色施工優化設計綜合評價指標體系的AHP模型

優化設計是指研究問題和尋求解決問題的最優方案。“最優”二字應理解為在給定條件下得到盡可能滿意的結果。“橋梁綠色施工優化設計綜合評價指標體系”的AHP模型共分為四層，其層次結構模型的簡化框圖如圖1所示。

圖1 橋梁綠色施工優化設計綜合評價指標體系框圖

（1）總目標層A

總目標層A是對橋梁綠色施工優化設計的綜合評價。此評價系統從“四節一環保”的綠色生態系統和可持續發展的理念出發，結合我國的國情做出全面評價。

（2）子目標層B

子目標層B包含：B1——自然協調；B2——資源利用；B3——效率效益。三個子目標是在充分考慮“四節一環保”和可持續發展的前提下提出的，目的在于在促進區域經濟的發展，緩解交通壓力的同時，保證人類活動和自然環境相和諧。

（3）準則層C

準則層C包含如下9個評價準則。

C1——短期保護。橋梁施工過程中會產生噪音、水污染、光污染、建筑垃圾[1]等，會對周圍的環境造成影響，給當地居民的生活造成很多不便，所以在施工過程中應合理處理這些問題，不能以犧牲環境為代價來保證橋梁的保質保量完工。

C2——長期保護。橋梁施工過程中的不合理操作會對周圍的土壤造成不可逆的污染，同時基礎的施工作業也可能會對地下的文物和地下的設施造成破壞，在施工過程中需要嚴格遵守國家政策、法規，并提前考察橋梁施工地點的地下狀況。

C3——環境和諧。橋梁施工過程中可能會破壞周圍的自然環境，因此要注意與周圍環境的協調，但不能以破壞道路的順暢性為代價。

C4——節材。橋梁施工過程中會用到結構、圍擋、裝飾等工程所需材料，施工人員應力求提高材料的利用率，節約成本。

C5——節水。橋梁施工過程中會使用大量的水，所以在綠色橋梁施工中應合理地利用水資源。

C6——節能。在橋梁施工中，要通過提高技術水平和工作效率來實現能源的節約，避免不必要的浪費，減少成本。

C7——節地。在橋梁綠色施工過程中要對有限的臨時用地進行合理的規劃和使用，同時采取相應的防護措施。

C8——施工管理。在橋梁的綠色施工過程中，應通過更合理、高效的方式來優化管理模式，減少不必要的環節，提高工作效率。

C9——組織管理。橋梁施工的工期較長，所以要有一套明確的綠色施工管理制度和措施，做好施工場地的組織管理工作。

（4）基本指標層D

基本指標層D是對準則層C的細化，共有24個評價因素。

D1——揚塵控制。運送土方、設備及建筑材料時，應做到不污損場外道路；運輸易散落、飛揚、流漏的物料的車輛，必須采取措施將其封閉嚴密，保證車輛清潔；施工現場出口應設置洗車槽；對現場易飛揚物質應采取有效措施，如灑水、圍檔、密網覆蓋、封閉等，防止揚塵產生。

D2——噪音振動控制。應倡導使用低噪音、低振動的機具，采取隔音與隔振措施，避免或減少施工噪音和振動。樁基礎施工時宜選用旋挖鉆，避免振動鉆的過大噪音驚擾附近居民。現場噪音排放不得超過國家標準[4]的規定。

D3——光污染控制。施工現場進行電焊作業時應設置圍擋，避免電焊眩光外泄。在夜間進行混凝土灌注施工時，特殊工點確需設置大型照明燈具時，要調整燈光投射角度，避免影響周圍居民正常生活。

D4——水污染控制。混凝土攪拌站應設置沉淀池，沖洗攪拌站和清洗攪拌車產生的工程污水應經過匯水系統進入沉淀池，經沉淀處理后再利用或達標后排放；對于化學品等有毒材料應有嚴格的隔水層設計，做好滲漏液收集和處理。

D5——建筑垃圾控制。力爭建筑垃圾的再利用和回收率達到30%，其中建筑物拆除產生的廢棄物的再利用和回收率應大于40%，對于碎石類、土石方類建筑垃圾，可采用地基填埋、鋪路等方式提高再利用率，力爭再利用率大于50%。

D6——土壤保護。應盡量減少施工活動對地質環境的侵害，例如在施工過程中要注意危險品、化學制劑的存放及使用；做好土壤質量的監控，防止化學制劑和有毒物質滲漏。

D7——地下設施與文物保護。施工前應詳細調查各種地下設施，制訂保護計劃，防止地下文物遭到破壞，并保證施工場地周邊的各類管道、管線、建筑物、構筑物的安全。

D8——與道路連接合理。要考慮橋梁與兩端道路連接的合理性，包括道路線形的連續性、路線曲率的連續性等。

D9——與周圍景觀和諧。橋梁構造龐大，對區域景觀影響很大，進而也對環境、心理等產生很大影響。因此其施工建設必須符合美學要求，使橋梁與周圍環境相適應，并成為重要的景觀建筑。

D10——與周圍動物和諧。若橋梁穿過動物保護區，需要修建動物通道幫助野生動物通過，否則可能導致瀕危物種遷徙或者繁衍出現障礙。青藏鐵路在通過藏羚羊保護區的地段就設置了一些通道，目的是不影響藏羚羊的正常生活[5]。

D11——結構材料。應優化鋼結構制作和安裝方法。大型鋼結構宜采用工廠制作，現場拼裝；可以采用分段吊裝、整體提升、滑移、頂升等安裝方法，減少方案的用材量；對于鋼材焊接技術，新型的螺絲連接技術相比老式的焊接技術更節省材料。

D12——養護材料。冬季溫度較低時施工，需要對橋梁中的鋼筋混凝土進行養護。具體的養護方法根據橋梁的實際結構而定，對于跨度小的橋梁可以從一頭供熱，跨度大的可以從中間向兩頭供熱，以保證保溫隔熱效果，并減少材料浪費。

D13——裝飾材料。在橋梁面層混凝土保水材料施工前，應進行總體布置，減少非整塊材的數量，可采用自黏類片材，減少現場液態黏結劑的使用量。

D14——提高用水效率。對混凝土攪拌站點等用水集中的區域和工藝點應進行專項計量考核；施工現場應建立中水或可再利用水的搜集利用系統；應分別對生活用水和工程用水確定用水定額指標，并分別計量管理。

D15——用水安全。在非傳統水源和現場循環再利用水的使用過程中，應制定有效的水質檢測與衛生保障措施，避免對人體健康、工程質量以及周圍環境產生不良影響。

D16——機械設備與機具。應合理安排施工工序，選擇功率與負載相匹配的施工機械設備，避免大功率施工機械設備低負載長時間運行；機電安裝可采用節電型機械設備，如逆變式電焊機和能耗低、效率高的手持電動工具等，以利節電。

D17——臨時設備。施工過程中應利用場地自然條件，合理設計生產、生活及辦公臨時設施的結構、朝向、間距和窗墻面積比，使其采光、通風良好。

D18——施工用電及照明。橋梁施工過程中要注意對用電和照明的合理控制，在節電的同時保證施工的正常進行；臨時用電優先選用節能電線和節能燈具；臨電線路應合理設計、布置；臨電設備宜采用自動控制裝置，采用聲控、光控等節能照明燈具。

D19——臨時用地指標。在規劃上應布置得合理、緊湊，在滿足環境和安全的前提下盡可能減少廢棄地和死角。

D20——臨時用地保護。應盡量減少對土地的擾動，保護周圍的自然生態環境，盡量使用荒地和廢地，少占用農田和耕地，同時做好施工場地的綠化工作。

D21——規劃管理。編制綠色施工方案，從宏觀上制定與節材、節水、節能和節地有關的措施。

D22——評價管理。結合工程特點，對綠色施工的效果及采用的新技術、新設備、新材料與新工藝進行評估，并隨時與實際情況進行比較，以起到監督作用。

D23——人員管理。應合理地組織、調度各工種施工人員，使他們各盡所能，避免人力資源浪費，力求人員配置最優化。

D24——人員安全與健康。要合理布置施工場地，保證生活及辦公區不受施工活動的影響。

3 結論

本文利用AHP模型構建了“橋梁綠色施工優化綜合評價指標體系”，并詳細闡述了各種評價因素。可通過調研建立定量化的與各層次有關的“判斷矩陣”，利用已開發的AHP軟件計算出各評價指標對于總目標的相對重要性權重[6]。此評價指標體系可在全國范圍內使用，但由于我國幅員廣闊，各地域計算出的權重值可能差異較大，為此需要根據不同地區的自然地理狀況、社會經濟發展水平、交通發展情況、交通網規劃以及當地的歷史人文傳統等，通過“聚類分析”將全國有關地區劃分為幾大類，對屬于同一類的地區可使用相同的權重體系。可結合具體的綠色施工方案各指標的評價值，應用改進的TOPSIS方法或模糊綜合評價方法等在計算機上定量地、直觀地計算出綜合評價結果[7]，達到綠色施工方案優選或對當前施工狀況進行科學評估的目的。

本文的研究成果曾在西安、寶雞、咸陽等地區用于實踐。其中，西安市使用了本地的權重體系數值；寶雞、咸陽地區則可看作屬于同一大類地區，使用了同樣的權重體系數值。上述地區幾處施工工地有關綠色施工方案的綜合評價結果，受到了行業專家和工程技術人員的充分肯定，認為符合客觀情況，評價結果科學合理，并認為本評價方法具有較強的可操作性和實用價值，可推廣使用。

[1] 張永新.論綠色施工背景下的公路橋梁施工技術[J].價值工程，2013（12）：64-65.

[2] 錢煒.綠色橋梁設計[J].工程與建設，2006，20（6）：750-752.

[3] 建質[2007]223號，綠色施工導則[S].

[4]GB 12523—2011，建筑施工場界環境噪聲排放標準[S].

[5] 萬敏.與生態立交：綠色橋梁的理論與實踐[J].世界橋梁，2005（4）：68-71.

[6] 劉啟波，劉士鐸.改進的TOPSIS方法及程序在綠色建筑綜合評價中的應用[J].基建優化，2001，22（5）：30-32.