鄭州黃河公鐵兩用橋主橋水上施工環境保護方案及控制措施

周 靖,崔慶合

(中鐵大橋局股份有限公司,武漢 430050)

1 工程概況

鄭州黃河公鐵兩用橋是石家莊至武漢客運專線河南省境內重點控制工程,公鐵合建段長9 177 m,是目前世界上最長的公鐵兩用橋。主橋采用雙層布置,公路在上層,鐵路在下層,客運專線鐵路設計時速350 km。主橋鋼梁分2聯布置,第1聯采用(120+5×168+120)m六塔連續單索面鋼桁結合梁斜拉橋,第2聯采用5×120 m連續鋼桁結合梁,鋼梁全長1 684 m,引橋采用40 m跨度預應力混凝土簡支箱梁。

2 本標段工程施工期環境影響的特點

鄭州黃河公鐵兩用橋大橋局承建段全長約3.6 km,地處黃河大堤以內的主河槽灘地上,施工區域地處鄭州市黃河濕地保護區內,環境保護要求較高。施工內容主要有樁基礎、承臺、鐵路公路墩身帽梁、鋼梁架設、公路橋面板架設、鋼塔架設及斜拉索安裝、40 m鐵路箱梁移動模架制梁、公路箱梁預制及架設,以及大型臨時設施的建設安裝等。據此,本標段工程施工期環境影響有以下特點。

(1)施工期大氣及噪聲污染對兩岸居民基本不產生影響,主要影響于施工人員和南岸生態園;水環境污染對北岸農田有所影響,環境保護的重點是防止對黃河的污染和濕地生態環境的保護。

(2)環境保護難度大,其中水上鉆孔樁施工中產生的泥漿和鉆渣的排放,混凝土工廠生產過程中的廢水、揚塵、廢氣、固體廢棄物,試驗室廢水、廢棄化學試劑及固體垃圾是本項目經過環境調查、辨識、評價確定的重要環境因素[1]。

(3)本工程于2007年7月1日開工,工期為36個月,施工期的環境影響是短暫的、可逆的,隨著施工期的結束而終止。

即便如此,項目部在施工中仍嚴格按照《中華人民共和國環境保護法》及地方法規和行業、企業要求以及本工程“環評報告”的要求進行污染防治和環境保護,并加強監督管理,使本標段工程施工對環境的影響限制在最低程度。

3 施工期間主要污染源分析

根據實施性施工組織設計及相關文件、設計圖紙、以及環境保護有關法律法規要求,識別和評價出施工中的環境因素,經過環境調查、辨識、評價確定重要環境因素,制定特別的環境保護措施進行重點監控管理。

(1)大氣環境污染源及污染物

①砂石料存放、篩洗過程中產生的揚塵;運輸汽車的二次揚塵;機動車尾氣污染。

②混凝土拌和站鍋爐煙塵(SO2);生活區小鍋爐煙塵。

③鐵路箱梁橋面防水層施工前打磨產生粉塵。

④黃河灘地起大風產生粉塵。

(2)水環境污染源及污染物[2]

①施工區域:鉆孔灌注樁施工過程中的鉆渣及泥漿;混凝土拌和站生產后的廢水;施工機械(如鉆機、空壓機等)的廢油料及潤滑油;機動船舶的艙底水及廢油料;水上施工材料墜落到黃河中;施工人員糞便污水;清洗鋼梁產生的廢水;一次性塑料餐具使用可能造成的白色污染等。

②材料加工區、辦公生活區:生活污水及糞便污水;沖洗機械設備的油污水;砂石料及道路的灑水、沖洗污水等。

(3)噪聲污染源

施工機械設備,混凝土拌和站,鋼結構加工設備,空壓機和柴油發電機組;流動源有運輸車輛、推土機、裝載機、混凝土運輸車等。

(4)一般固體廢棄物

施工中固體廢棄物主要為施工棄土、棄渣(砂石渣、建筑垃圾、鉆渣等),施工人員日常生活垃圾(食堂瓜果皮、菜渣、剩飯、金屬、塑料、廢紙等)。

(5)有毒有害固體廢棄物

廢電瓶、廢電池、廢日光燈管,各種防水層涂料包裝盒、鋼梁涂裝及油漆包裝盒、廢棄筆芯、廢墨盒、廢電焊頭、廢棄油手套、油抹布(棉紗)等。

(6)有毒有害液體廢棄物

混凝土工廠鍋爐房廢水、試驗室廢棄化學試劑等。

4 施工中環境因素影響程度的評定

環境因素的評定依據[3]:根據國家相關法律法規及行業標準的要求;地方政府相關管理制度、標準等。

如果施工中發現有下述環境行為,直接判定為重要環境因素。

(1)已違反或接近違反法律及標準要求的環境因素。

(2)當地政府高度關注或強制監測的環境因素。

(3)政府或法律明令禁止使用、限制使用或限期替代使用的物質:如氟利昂、哈龍物質使用及其制品使用,多氯聯苯物質使用,重污染工藝、大能耗裝置等。

(4)政府或法律有明文規定但無定量指標的環境因素。

(5)未加合理處置的危險廢棄物。

(6)有利用價值而沒有回收利用的固體廢棄物。

(7)未進行必要的分類,處于不合理混放狀態的固體廢棄物。

(8)與使用有毒有害化學品相關的環境因素。

(9)有較大節約潛能的能源資源消耗。

(10)異常或緊急狀態下預計產生嚴重環境影響的環境因素:如火災、危險品泄漏事故、環保設施故障或人為事故將造成嚴重環境影響或超標排放。

(11)施工期內曾引起污染事故的環境因素。

項目部對黃河橋施工中的有害環境因素進行收集整理,編制出《環境因素識別調查表》,邀請環保方面的專家以及環境工程師對施工中的有害環境因素進行評價,根據評價結果編制完成《環境因素匯總評價表》和《重要環境因素及控制計劃清單》,經項目部審核后報上級部門審核,最終確定我部施工中的重要環境因素是:水上鉆孔樁施工中產生的泥漿和鉆渣的排放,混凝土工廠生產過程中的廢水、揚塵、廢氣、固體廢棄物的排放,試驗室廢水、廢化學試劑及固體垃圾。

隨著施工工序的轉換,項目部每年組織進行1次環境因素識別、評價、更新,對識別評價中新確定的重要環境因素進行更新。

5 施工期間環境保護的組織管理

(1)本項目進場之初,根據本工程“環評報告”制定了施工期間的環境保護目標。

①施工和生活廢水排放及煙塵、粉塵排放符合國家及地方法規規定標準;

②施工場界噪聲控制在國家相關法規規定標準以內;

③固體廢棄物排放符合國家及地方法規規定要求;

④資源、能源消耗實行限額管理,嚴格控制在額定指標以內;

⑤杜絕重大環境投訴事件、事故的發生。

(2)成立環境保護組織機構,落實各級管理人員責任。

①成立以項目經理任組長的環境保護組織機構,建立本標段環境保護管理制度,制定并組織實施施工環境保護預報監控系統,各架子隊、班組設置環保員,層層落實責任,將環保責任和義務落實到人,實行環保目標責任制。

②切實貫徹執行國家有關環境保護、水土保持、野生動物、植物保護的法律、法規、標準,在法律、法規框架下依法開展環保工作,同時,自覺接受鄭州市環境保護局、黃河河務管理局及當地居民的法律監督和環境保護工作監督。

③年初,根據不同施工期、季節的環境特征,制定當年的環境實施計劃。同時,項目部每月定期開展環境保護文明施工考評活動,定期對環境保護工作進行總結,發現施工中有影響環境因素,立即停工整改。

④落實本項目設計和施工組織設計中有關環境保護措施,保證本項目施工中所需環境保護經費的有效投入。

⑤宣傳國家的生態環境保護法律、法規。

(3)嚴格執行環境保護的監控要求,達到環境保護的目標,實現持續改進。

①項目部按照《環境管理體系規范及使用指南》(GB/T24001—2004)和中國中鐵股份公司《職業健康和環境管理體系》的要求建立、實施、保持持續改進,按照體系框架,根據相應的法律、法規及其他要求積極有效地開展環境管理活動,實施相關的教育和培訓內容,確保施工作業人員和相關人員都能得到教育和培訓,具備相應的環境保護知識和能力,完成項目部提出的環境保護目標的要求。

②適應不斷變化的內、外因素與要求,做到有效監控和不定期評審[4]。項目部全體員工都必須為安全生產、節能降耗、改善環境做出自己的努力,實現本項目環境保護的目的。

6 施工期間采取的環境保護措施

鄭州黃河濕地自然保護區濕地類型包含河流濕地[5],河漫灘濕地、草甸濕地等,保護區內生物多樣性豐富,通過對黃河濕地生態環境的分析,辨識出橋梁施工對生物多樣性、水體等環境的威脅及其原因,在此基礎上提出了保護區黃河濕地生物性、水體等保護措施的方法。

6.1 揚塵

(1)目標

降低揚塵對大氣的污染,杜絕員工、相關方及周圍人群投訴。

(2)控制措施

①混凝土拌和站建設內存料棚,材料存儲實行封閉管理。外存料場進料后用篷布覆蓋,防止起風揚塵。

②易產生粉塵的材料如混凝土工廠使用的水泥、粉煤灰及石灰礦渣等細顆粒散體材料在運輸、儲存過程中用專用罐車和儲料罐,避免在運輸和存儲過程中泄露揚塵[6]。

③易產生粉塵的材料在施工過程中應嚴格控制每次用量,杜絕野蠻裝卸和無計量施工。

④混凝土工廠攪拌機械在上料過程中,先上砂、石料,后上水泥、粉煤灰等粉料,以減少揚塵,操作人員戴口罩做好個人防護。

⑤在6級或以上風力環境中,不得從事上述材料的施工。

⑥對施工現場揚塵進行控制,以降低施工揚塵對大氣環境的污染,滿足相關法律及環境保護的要求。環保措施是施工現場制定灑水降塵制度,配備2臺專用灑水車專人負責,灑水降塵時間自工程開工至工程竣工。

⑦辦公區、員工生活區的部分區域規劃為綠化帶,種樹、種植被,其他裸露地面進行硬化,安排專職清潔工負責環境衛生。

⑧施工便道上設置限速30 km/h的警示牌,要求行駛施工車輛減速慢行,以減少揚塵。

(3)檢查落實

揚塵控制措施自工程開工至工程竣工,由項目部安全環保部對各部門兼職環保員進行交底實施,主要負責對施工現場的各種揚塵源進行控制,水泥等易飛揚材料的庫存由材料室負責管理,項目部安全環保部根據環境檢測計劃對施工現場揚塵進行檢查,并填寫檢查記錄。

6.2 噪聲

(1)目標

將噪聲控制在國家和地方環保法律法規標準范圍內,并進一步降低噪聲,杜絕員工、相關方投訴。

(2)控制措施

本工程主要為橋梁工程,施工中機械設備投入較多,施工中指定專人對施工噪聲進行監測,并填寫記錄,對監測中噪聲超標的施工機械(打樁機、發電機、風鎬、振搗棒等),堅決責令整修,為在高噪聲環境下的施工人員配備耳塞。將噪聲控制在《建筑施工場界噪聲限制》(GB12523-1990)要求的標準之內[7]。

(3)檢查落實

自工程開工至工程竣工,項目部安全環保部負責根據環保檢測計劃對施工現場噪聲進行監測,填寫監測記錄,及時將監測結果反饋給施工現場環保負責人,對環保不達標機械進行處理。

6.3 施工及生活廢棄物

(1)目標

分類管理,合理處置,減少污染。

(2)控制措施

①可回收廢棄物

廢砂石。施工中所剩砂石集中存放至指定地點,并采取防揚塵措施。項目部根據實際情況,進行再利用或就地掩埋。

辦公用紙、報刊、包裝袋(盒)。對各種可回收辦公廢棄物,各部門分類存放在項目部修建的可回收一般廢棄物池。

②有毒有害廢棄物

電池、筆芯、塑料袋、墨盒。將辦公用廢棄的電池、塑料袋、筆芯、墨盒各種可回收有毒有害廢棄物集中存放在項目部設置的可回收有毒有害廢棄物收集箱,由項目部集中處理。

機械施工燃料潑灑或排入。施工中所用的各種機械廢棄燃料均集中存放,統一回收處理。嚴禁隨地潑灑或排入污水池,

③不可回收廢棄物

碎石塊、廢砂漿塊、水泥塊、廢混凝土塊。所有施工產生的碎石塊、廢砂漿塊、水泥塊、廢混凝土塊均集中存放,項目部作為回填基礎或路基使用。

食堂泔水、生活垃圾。食堂泔水統一倒入項目部指定的泔水缸,生活垃圾倒入項目部指定廢棄物池,項目部集中統一處理。

(3)施工中產生的可回收廢棄物由項目部物質設備部門按《物質管理細則》回收處置。

(4)實施步驟

①項目部物資管理人員自工程開工至工程竣工,根據工程情況對施工廢棄物進行分類收集并處理。

②項目部根據生活實際情況對產生的生活廢棄物,與當地村民簽定清運協議,及時清運處理。

(5)檢查落實

施工廢棄物控制措施自工程開工至工程竣工,有項目部物資部負責將施工現場廢棄物進行分類并運輸至項目部指定地點以及現場處理,認真做好《廢棄物處理臺賬》。對各種生活廢棄物由具有環保處理資質和能力的單位負責清運處理。

6.4 施工廢水和生活污水排放

(1)目標

生活污水不超標,施工污水重點控制。

(2)措施

①施工廢水

a.混凝土工廠、試驗室、施工現場作業產生的污水禁止隨地排放,作業時嚴格控制污水流向,并在合理位置設沉淀池,污水經沉淀后用于灑水降塵,嚴禁排放未經處理的廢水。

b.混凝土工廠、試驗室裝貯過有毒有害物品的車輛和容器,不允許在工地清洗。

c.在混凝土工廠內設置機械清洗污水沉淀池,清洗混凝土運輸車輛的污水經二次沉淀后回收,用于施工便道灑水降塵。

d.沖洗骨料的水或施工廢水,經過過濾、沉淀或其他方法處理后才允許排入河道。

e.根據本工程實際,盡量減少施工污水排放量。

f.混凝土工廠混合料拌和機清洗廢水先排放到沉淀池,經二次沉淀后再排出。

g.主橋水中鉆孔樁施工需要集中供應的泥漿,采用了密封嚴密無泄漏供漿管道,所造泥漿循環使用,施工完畢后將泥漿回收,經二次沉淀處理達標后方可排放。

h.陸上鉆孔樁施工需要的泥漿,所造泥漿循環使用,施工完畢后將泥漿回收,經二次沉淀處理達標后方可排放[8]。

②生活污水

a.辦公區生活污水,經沉淀處理達標后再進行排放。

b.項目部和各工區的食堂,污水排放前要設置隔油池,油水分離,殘渣剩飯設置泔水桶并妥善處理,嚴禁倒入下水道。

c.工地平均間距500 m設置1座廁所,黃河邊施工棧橋兩頭各建1座廁所,建設達到統一標準,做好廁所衛生清理和管理工作。廁所廢水流入化糞池,化糞池加蓋,聯系環衛部門清掏或聯系當地百姓清掏作為土地肥料。

d.辦公人員將有毒有害液體倒入指定容器內。

③檢查落實

污水控制措施自工程開工至工程竣工,由施工環保員定期負責實施施工污水控制,項目部安全環保部對本項目部的施工和生活污水控制情況隨時檢查,根據監測計劃確定檢查頻次,認真填寫施工污水檢查記錄和辦公區生活污水檢查記錄。

6.5 有毒有害廢棄物處置及火災、爆炸事故預防

(1)目標

施工現場的各類油品和試驗室的化學品實行封閉式、容器式管理,杜絕大的泄漏事件;消滅一般以上責任火災、爆炸事故。

(2)措施

①施工的柴油、汽油、化學涂料、稀釋劑等材料,在運輸、存放過程中明確標識,由物資主管部門負責管理,防止油和化學品泄漏、遺灑。

②油和化學品在搬運過程中要仔細檢查,保證容器完好無損,容器不能倒置,避免泄露。油和化學品在施工過程中,容器要隨用隨蓋。

③加強對各種施工機械維修、保養,由司機或專門的機械管理員負責,防止汽油、柴油、機油、氟利昂等泄漏污染環境。

④嚴格執行《大橋局股份有限公司施工中有毒有害物品防泄漏措施》的規定,嚴禁燃燒有毒有害物品及可能產生有毒有害氣體的物品,減少有毒有害氣體的排放。

⑤在施工中接觸到揮發的有毒有害氣體的物品時(鋼梁涂裝、噴砂除繡及鐵路面防水層作業等),要嚴格按照要求佩戴有效的個人防護用品,做好個人防護,最大限度地減少有毒有害氣體對人身的傷害。

⑥項目部嚴格按照《集團有限公司易燃、易爆、危險化學品管理辦法》執行,對施工中氧氣、乙炔等易燃易爆物品分類存放,專人管理。制定項目部防火預案并演練,防止火災和爆炸事故發生。

(3)實施步驟

①有毒有害固體廢棄物處置

廢電瓶、廢日光燈管,各種防水層涂料包裝盒、鋼梁涂裝的油漆包裝盒、廢電焊頭等按要求分類收集存放到指定位置,以便項目部統一送到有資質的回收單位進行無害處理或回收利用。

②有毒有害液體廢棄物處置

混凝土工廠鍋爐房廢水、試驗室廢棄化學試劑等按要求存放到指定容器內,項目部集中處理,不得隨意排放[9]。

③安排專人對各類油品和試驗室的化學品嚴格管理,加強油品及其他燃料使用情況的監控。

④重點控制混凝土拌制中外加劑使用,燃油泄漏控制。

(4)檢查落實

項目部物資部門應根據施工進程對施工現場的有毒有害物品進行嚴格控制,由專人負責有毒有害物品防泄露措施的實施并保存記錄。

6.6 黃河河道水上主橋施工環境管理

(1)在水上施工平臺、鋼梁架設平臺及生產、生活區設置若干垃圾桶,集中貯放生活垃圾,定期運至業主指定的垃圾場處理或進行深埋。

(2)施工過程中的廢棄物、邊角料、包裝袋等及時收集、清理,運至垃圾場掩埋。

(3)施工船舶上的生活垃圾分類收集后,集中運至岸上垃圾場進行處理。

(4)對機械設備廢棄物的管理,加強廢棄物的回收管理制度。在維修或保養機械的過程中嚴格執行廢棄物回收制度,對維修或保養機械過程中產生的廢機油、廢手套、廢棉紗等廢棄物,指定專人負責回收,并設立收集廢棄物的專門容器。

6.7 黃河濕地生態環境保護措施

(1)主橋第1聯鋼梁施工中,項目部不斷地對施工方案進行優化,將原來的懸臂拼裝方案優化為整體鋼梁多點同步頂推施工方案,將高空水上作業轉化為陸地平臺作業,避免了在黃河中建設臨時支墩。在鄭州大學環保專家的指導下,項目部制定了黃河河道環保專項方案[10],指導水上施工中的環境保護工作。

(2)施工期間,加強對黃河濕地保護區生態環境及生物多樣性保護的宣教和管理力度,使施工人員充分認識到各種鳥類及灰天鵝、白天鵝等珍稀野生保護動物、黃河濕地生物多樣性和漁業資源保護的重要性,加大對《野生動物保護法》、《漁業法》、《鄭州黃河濕地自然保護區管理辦法》等法律法規的宣傳貫徹力度。

(3)經過檢測,位于施工區域的水質達到國家2類水質標準,施工對水質影響不大。

6.8 施工期能源控制

減少自然資源浪費,杜絕長流水,長明燈,控制紙張數量,加強材料管理。對工地嚴格節約用水、用電管理,并派專人負責。

6.9 竣工后的環境保護措施

施工完畢后,根據設計文件和環境保護要求,對施工環境(包括施工現場、臨時設施、黃河管理委員會的有關環境保護的要求及南岸生態園保護的相關要求)采取恢復性措施[11]。組織施工人員清理施工現場剩余的材料和各類廢棄物,并依據業主和相關方的要求,將廢棄物運至指定位置進行無公害處理。施工人員撤離生活區后,對場地進行平整清掃,盡量恢復原貌。不留有任何遺物,重點是鄭州側南岸生態園保護區的環境保護。

7 結語

鄭州黃河公鐵兩用橋施工中高度重視對黃河濕地系統的環境保護,通過對橋梁基礎及墩身帽梁施工、主橋鋼梁架設、鋼塔架設及斜拉索安裝、40 m跨度鐵路箱梁移動模架現澆制梁、公路橋面板架設等施工中有害環境因素進行辨識、評價,對重要環境因素采取有針對性的控制措施,使施工中有害環境因素的影響限制在最低程度,實現了項目開工之初制定的“環保零投拆”的目標,施工中多次受到上級領導單位的表揚,對高速鐵路特大橋梁施工中的環境管理有一定的參考價值。

[1]《建設工程項目職業健康安全與環境管理》編委會.建筑工程項目職業健康安全與環境管理[M].北京:中國計劃出版社,2007.

[2]李在卿.建筑業質量環境職業健康安全管理體系整合實務[M].北京:中國計量出版社,2005.

[3]鄧鐵軍.工程建設環境與安全管理[M].北京:中國建筑工業出版社,2009.

[4]《環境影響評價與管理實務大全》編委會.環境影響評價與管理實務大全[M].北京:水利水電出版社,2008.

[5]李塹華,張 杰,雷凱雅,等.鄭州黃河濕地自然保護區生物多樣性保護規劃和研究[J].河南科學,2008,26(6):12-16.

[6]劉 綺,石 林,王振友.環境污染控制工程.[M].廣州:華南理工大學出版社,2009.

[7]馮裕華,傅仲逑.環境污染控制[M].北京:中國環境科學出版社,2004.

[8]葉文虎,張 勇.環境管理學[M].北京:高等教育出版社,2006.

[9]周少奇.固體廢物污染控制原理與技術[M].北京:清華大學出版社,2009.

[10]徐曉軍.固體廢物污染控制原理與資源化技術[M].北京:冶金工業出版社,2007.

[11]任 珺,王 剛.黃河上游水質分析與污染治理對策研究[M].北京:中國環境科學出版社,2008.