淺析鐵路建設涉水橋梁施工環境保護措施

李建輝

（沿海鐵路浙江有限公司,浙江 寧波 321000）

0 前言

隨著國家經濟的發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，鐵路建設工程也在不斷擴大和完善，其對環境和生態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、跨區域長距離運行、工程量大等特點，施工作業不可避免地會涉及飲用水源保護區、Ⅰ類水體或Ⅱ類水體等敏感水域。鐵路建設過程存在大量土石開挖、填筑、水中樁基施工，都會對施工區域局部地表水環境產生擾動，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。為實現鐵路建設項目可持續發展，貫徹“綠水青山就是金山銀山”理念，避免對敏感水域生態環境造成不可逆的損害，建設過程必須采取有效的環境保護防控措施。

1 當前鐵路涉水橋梁施工面臨的環保問題

1.1 參建單位環境保護意識不強

我國經濟進步推動著粗放型發展向環境友好和資源節約型發展，各級政府和各企事業單位越來越重視環保工作，但受行業管理范圍及工作內容的影響，鐵路參建單位環保管理人員多為非專職人員，環境保護意識不強，對最新環境保護技術、政策掌握不及時，導致環保問題頻發。在鐵路建設施工過程中，建設初期忽視雨污管網的建設布局、施工過程疏于管理、生活垃圾及生活污水隨意丟棄排放、建設收尾階段無人監管等現象屢見不鮮，甚至出現在敏感水域保護區范圍內擅自設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 施工現場周邊市政環保配套基礎設施不完善

涉敏感水域鐵路施工現場多在山區、郊區等地，周邊無市政污水管道、污水處理廠等基礎設施，施工過程產生的施工廢水以及施工人員產生的生活污水無法依靠城鎮現有的市政環保基礎設施進行處理。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衛部門定期進行清運，此過程中增加了污染物泄漏造成周邊環境污染的風險。

1.3 生態環境影響面廣

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

表1 涉水橋梁施工過程潛在環境影響

此外，相較旱橋施工，涉水橋梁施工對周邊生態環境的影響更大。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→圍堰拼裝平臺棧橋搭設→鋼圍堰制作、拼裝鋼圍堰下沉→澆筑封底混凝土→搭設鉆孔平臺→鉆孔樁施工→承臺施工→墩身施工→連續梁施工。圍堰施工前，先進行水中墩位處河床的爆破清渣。與陸地爆破相比，從爆破傳播的介質來說，水與空氣是兩種不同的介質，且這兩種介質的特性存在很大差異，因此水下爆破作業所產生的危害效應遠比陸地爆破所產生的危害效應復雜。有研究表明水下爆破對爆破點周邊水環境包括透明度、鹽度、溶氧、pH、懸浮物、油、氨態氮、硝酸氮、亞硝酸氮、活性磷10 項水質指標和葉綠素a、浮游植物生物量、浮游動物生物量3 個生物指標均會造成不利影響[1]。

1.4 生態環境影響周期長

涉水橋梁建設過程中水中墩的樁基施工、土石開挖、混凝土澆筑、車輛運輸、人類活動等，都可能會使得敏感水域水質、水生生態及周邊區域植被破壞。鐵路施工周期較長，可長達數年，會持續影響水生動植物的生存環境，造成生物多樣性下降、水質污染、水量調節能力下降等問題，且可能會因長時間未恢復而轉變為不可逆轉的損害。

2 涉水橋梁施工環境保護的措施

2.1 加強宣貫培訓

通過組織技術交底、環保培訓、剖析典型案例及編發管理手冊等多種方式，補齊參建單位主要管理人員不知道不了解法律法規、管理規定的短板；提高管理人員對涉水施工水環境保護工作的認識和重視程度；明確環境保護責任范圍，掌握環保手續履行程序，制定涉敏感水域橋梁施工專項施工方案，確保手續合法程序合規，避免污染環境。

2.2 采用環境友好型施工工藝

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

金建鐵路正線DK26+750～DK27+700 以橋梁形式跨越蘭江（水質保護目標為Ⅲ類），設蘭江特大橋，長度950 m，水域設墩9 處，建成效果如圖1 所示。

圖1 蘭江特大橋效果圖

水中墩采用浮運設備/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、浮吊及運輸船進行拼裝下沉，底節艙內澆筑混凝土，圍堰內使用C20 混凝土進行封底，厚度為3 m。鋼圍堰將施工區域與水域隔開，防止施工過程中的廢水和施工廢物進入水體，同時避免施工對水生生物的直接影響，從而保護水環境。雙臂鋼圍堰施工現場如圖2 所示。

圖2 雙臂鋼圍堰施工現場

此外，在鉆孔灌注樁施工階段，在調研了蘭江底部地質情況后，施工單位采用大型旋挖鉆代替傳統的沖擊鉆施工，其原理是利用鉆桿和鉆斗的旋轉，使土屑裝滿鉆斗后提升鉆斗出土。與傳統沖擊鉆相比，旋挖鉆具有自帶動力、效率高、施工質量好、塵土泥漿污染少、可實現桅桿垂直度的自動調節和鉆孔深度的計量等優點。旋挖鉆施工的噪聲主要來自機身發動機的聲音，其余部件幾乎沒有摩擦聲，降低了對周邊聲環境質量的影響。相較于傳統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定性，蘭江底部地土層穩定性較好，部分鉆孔灌注樁使用清水代替泥漿鉆孔施工，進一步減少了泥漿的使用量，降低了水體污染的潛在風險。

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，必須要根據泥漿產生量結合項目周邊情況進行合理選擇，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生。蘭江特大橋施工階段在水中設泥漿運輸船，同時在岸邊設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，通過地方政府協調，將部分鉆渣泥漿用作綠化用土，變廢為寶。對于一般區域來說，樁基開挖泥漿水需經泥漿池沉淀后排放，泥渣需經干化后運至棄土場，施工結束后用土填平泥漿坑及沉淀池，恢復地表植被，降低對周邊環境的影響。對于環境敏感區域來說，如果廢棄泥漿量大，施工現場周邊因場地限制，無法設置滿足容積要求的泥漿池，可設置鋼制移動沉淀池并添加絮凝劑來增強泥漿沉淀效果，再利用槽車將廢棄泥漿縮減量之后運送至指定區域進行后續處理[2]。

2.4 加強環境監測

環境監測可以及時監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境質量，是環境保護管理工作的重要手段。通過環境監測可以及時掌握環境質量狀況及發展趨勢，是環境保護最為重要的基礎性和前沿性工作。環境監測可以為環境管理提供技術支持，任何環保決策都離不開環境監測基礎數據的支持，每一項環保管理措施的成效都要依靠環境監測的手段來驗證[3]。水環境質量監測是分析和掌握工程施工對河流及生態敏感區環境影響的重要手段。在施工期對工程涉敏感水體、環境空氣、生態等定期開展監測，通過監測水質pH、五日生化需氧量、化學需氧量、總磷、氨氮、大氣總懸浮顆粒物、噪聲等參數，分析橋梁施工過程中對水環境、環境空氣以及聲環境的影響情況。并結合監測結果對施工提出整改要求，減小施工對環境的影響。

以金建鐵路為例，施工過程每季度對蘭江特大橋施工點上下游水質進行環境監測。例如在2021 年第四季度水質監測過程發現蘭江特大橋施工點上下游50 m 處石油類監測結果超過《地表水環境質量標準》（G3838—2002）Ⅲ類標準要求（0.05 mg/L）；施工點下游50 m 處石油類濃度較上游50 m 處略有增大，初步判定施工現場可能存在漏油現象。通過對現場進行全面檢查，發現棧橋露天堆放了若干廢油桶，未按要求轉運至倉庫。要求施工單位進行整改，并加強管理，消除該隱患后石油類監測結果明顯好轉，能達到《地表水環境質量標準》（G3838—2002）Ⅲ類標準要求。部分監測數據如表2 所示。

表2 蘭江水質監測結果（部分）[除pH 外為(mg/L）]

3 結束語

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