跨江大橋施工對水環境的影響及保護措施的初探

湯義蘭

[鐵四院（湖北）工程監理咨詢有限公司，湖北 武漢 430063]

隨著城市經濟的發展，為了緩解武漢中心城區過江交通矛盾，武漢長江上已建成10座過江通道，包括9座長江大橋，一條隧道。每座大橋的工期為3～4年。本研究以武漢某大橋施工為例，分析了橋梁施工對水環境的主要影響因素及需要采取的保護措施。

1 武漢某大橋主塔施工工藝

長江大橋施工對水環境有重大影響，主要是因為主塔的基礎施工。武漢某大橋主塔分漢陽側主塔和武昌側主塔。主塔基礎施工工藝如下。

武漢某大橋漢陽側主塔墩基礎為沉井基礎，其基礎中心距離漢陽長江大堤僅87.000 m，位于漢陽江灘上。基礎雖然位于岸上，但是距離江邊較近，高水位時會淹沒場地，需要原位筑島，然后按照岸上沉井施工程序進行施工。沉井規模大，為保證沉井安全下層，下層設6.000 m鋼沉井，分塊制作，運至場地現場拼裝。在鋼沉井井壁填充混凝土后，接高第一段鋼筋混凝土沉井開始取土下沉，然后不斷接高沉井，下沉到位，澆筑封底混凝土，安裝井蓋，然后進行承臺及塔身施工。沉井初始可通過井內挖土下沉，隨高度的增加采取驅泥機驅泥、吸泥機吸泥、射水空氣幕等方式下沉。

武昌2#主塔基礎施工為沉井施工，其基礎中心距離武昌長江大堤360.000 m，位于長江河槽中，河床標高為9.295 m。基礎位于水中，下層設24.000 m鋼沉井，上層鋼筋混凝土沉井接高。首節鋼沉井下河后浮運至墩位，對沉井進行精確定位并及時調整，保證鋼沉井著床位置準確。井壁混凝土水封填充方案如下。

（1）鋼沉井在墩位處于自浮狀態，采用干打法填充5.000 m高刃腳混凝土。

（2）鋼沉井精確定位后，在井壁內注水下沉，使沉井插入河床達到穩定深度。

（3）在鋼沉井壁分艙對稱灌注水下混凝土至鋼沉井頂2.000 m。

（4）在井孔吸泥，使沉井下沉至鋼沉井頂高處水位 2.000 m左右。

（5）抽干鋼沉井井壁內的積水，綁扎鋼筋，立模接高首節鋼筋混凝土沉井。

在鋼沉井與河床相差3.000～5.000 m時，河床拋碎石找平達到動態沖刷平衡時，調整錨定錨繩位置，精確定位鋼沉井平面及垂直度，準備著落河床。當沉井刃腳下沉至設計標高后，對井孔內、刃腳及隔墻下的土層進行清理，以形成封閉的鍋底狀，其鍋底尺寸滿足設計要求，開始封底工作。施工流程如圖1所示。

圖1 武昌側主塔基礎施工流程

2 橋梁基礎施工對水環境的主要影響

2.1 吸泥下沉使水中SS量急劇上升

在武漢某大橋沉井施工中，大量用到吸泥下沉工藝，該工藝歷時較長，需通過反復調整吸泥的艙位和速度，使沉井按理想的角度調整到設計精度。本項目施工之初，初判初期主要應是江水，含泥量不會太多，抽出的水直接排入江中，幾天后發現，江中有明顯的泥沙堆積而成的沙堆突出水面，影響江水流向。考慮到本橋址下游4.3 km就是平湖門水廠取水口，SS是飲用水源的重要指標。施工單位隨即將所有吸泥排出的泥漿用船只接住存放，靜置兩天后，將上層清水排入江水中，下沉泥沙運上岸后集中處理，降低施工對水質的影響。

2.2 大量施工機械使水中石油類污染物增多

橋梁施工用到了大型機械，如浮吊、船只、混凝土澆灌設備，也有小型的鉆機、挖機、發電機、空壓機、振搗等機械。這些機械若不及時維護，會有滴、漏、跑油的現象；若不關注并及時清理，雨季后就會直接排入江水中，在附近江面形成一層污油。機械車輛清洗廢水也含有石油類污染物，直接排入江水中也會造成有機物污染。

2.3 施工生活污水導致江水有機物質增多

在橋梁基礎施工高峰期，工人有近百人。由于工期緊，工人的吃喝拉撒都不上岸，這些日常生活產生的污水以及糞便水，若不妥善收集處理，將對下游水質產生不良影響。這些排放量依季節和施工強度的變化而變化，污水中主要含有動植物油脂、食物殘渣、洗滌劑等各種有機物質。另外，生活垃圾的隨意丟棄也會對江水水體產生一定的影響[1]。

2.4 橋梁水下基礎施工對水生生物的影響

武漢某大橋主橋采取1 700.000 m方案跨越長江，按照正常水位線考慮，工程僅設置兩個水中墩，極大地降低了施工期對水生生物的影響以及緩解了工程建成后對魚類洄游通道的壓縮。但在施工期進行水下作業時，水質下降，浮游生物、底棲動物等餌料生物量減少，改變了魚類的生存、生長和繁衍條件。橋梁基礎施工擾動水體和河床底泥，施工期間產生噪聲污染，導致附近江體局部破壞魚類棲息地。

3 水污染防治措施

在長江上進行橋梁基礎施工，對水環境的影響較大。特別是在城市中心，水體環境影響更為突出。因此，在橋梁基礎施工中，要采取嚴格控制措施，保護飲用水源。主要可采取的防治措施有以下方面。

3.1 規范泥漿收集

對于大橋水中基礎及橋墩施工中產生的泥漿，在水中設置承接船，當沉淀后的水達到排放標準后排入江中，底泥需運到岸邊集中回收處理。在橋梁墩身和承臺施工完畢后的圍堰拆除過程中，也應做到文明施工，先將圍堰中的泥漿清理完畢，再拆除圍堰，避免圍堰中的泥漿涌入水體對水源造成污染。

3.2 定期維護施工機械

加強施工機械設備的養護維修及廢油收集，防止滴、漏、跑油現象的發生，盡量采用清潔能源。在集中存放油料的地方設置一個低洼的槽，可在下面墊上吸油的物質，定時清理，防止雨季時漫出并隨意流淌。施工機械沖洗產生的油污廢水，經隔油池處理后，可用于洗車。

3.3 生活污水收集處理

施工產生的生活污水經過化糞池處理后，由相關人員定期拉走；有條件的施工人員盡可能地租用附近房屋作為辦公、生活用房，在施工營地設置臨時化糞池及排水管，與市政污水管網連通，使污水最終通過市政管網排放。通過采取以上措施，可避免對長江水體產生不良影響。

3.4 加強對水生生物的保護

施工前，開展多種形式的宣傳教育，加強有關部門與人員的保護意識。制定施工管理和防范措施，嚴格按照施工程序操作，嚴禁施工人員利用水上作業之便捕殺珍稀水生保護動物。在大橋施工工地的顯要處放置宣傳牌、警示牌，圖文并茂地介紹珍稀水生保護動物的相關知識和保護措施。根據洄游動物的生活習性，優化施工方案，合理安排施工工期。打入鋼管樁和鋼護筒的工作應避開4月底至5月中旬，該時段是中華鱘幼魚洄游至工程建設水域最為集中的時期。江豚、中華鱘為常年在工程所在江段活動的水生保護動物，在工程施工前，應預先用小船在施工區域周圍回旋發出驅趕的噪聲，避免其進入施工區域，造成意外傷害。

4 結語

橋梁建設是國民經濟發展和社會進步的內在要求，也對城市的政治、經濟、文化等發展具有重要的促進作用。但在橋梁施工過程中，對水環境的影響需引起重視，應采取適當的控制措施加以防范，并加強宣傳教育，切實強化橋梁從業者的環保意識，加強對橋梁施工環境影響的研究，提高我國橋梁施工環境的治理水平。