探究立足于環保理念基礎上的橋梁工程設計

徐 濤，盧 紅

(江西省交通規劃勘察設計院，江西 南昌 330013)

0 引 言

隨著全球自然生態平衡的嚴重破壞，環保理念越來越被橋梁施工行業所重視，在橋梁工程設計階段對于環境的保護，以環保理念為基礎的橋梁工程設計已經逐漸深入，在對資源的充分合理的利用，降低環境污染方面起到了積極的作用，對于環境和橋梁生態結構的和諧發展奠定了基礎。

1 路橋工程環保理念實施概述

環境保護作為我國的一項基本國策，環保意識和管理理念在橋梁工程設計中具有重要的作用。隨著我國城市化建設的推進，經濟取得了快速發展的勢頭，交通運輸業的需求量不斷擴大，橋梁的數量和面積逐漸增長，公路網密度也呈現上升的態勢。隨著近年來對外開放政策的啟動，帶來了交通運輸業的發展，我國公路在國民經濟運輸系統中占據著重要的地位。到2017年年底，我國公路總里程達469.63萬 km，公路密度為48.92 km/m2。隨著公路橋梁數量的增多，引發了環境的污染，環保理念的缺失，生態平衡遭受了嚴重的破壞，尤其是路橋周邊環境的污染較為嚴重，嚴重破壞了人們生活的安寧和和諧。如何立足于我國現代橋梁設計現狀，評價橋梁設計建設和保護之間的聯系，有效解決路橋工程設計帶來的環境污染問題，在橋梁工程設計環節滲透環保理念，引入新型環保措施，解決橋梁工程設計過程中的環境污染，就成為現代橋梁企業亟待解決的關鍵性問題。

《公路工程設計標準》中宣布公路橋梁設計環節必須履行節約資源、保護環境的法律法規，應該切實遵循“保護優先、預防為主、以治為輔、綜合治理”的環保規范。建設綠色橋梁，優化橋梁面貌，提升環保意識，從而為保護環境做出貢獻。針對國家各級橋梁和高速公路，在設計環節應該建立水土測定方案評價措施、環境影響評價方案。針對生態較為惡劣的區域，或路橋施工建設竣工善后問題得不到解決所引發的區域性地層破壞的區域，應該設計相關的與之相適宜的保護方案。另外，在橋梁施工擴建過程中，應該充分利用廢棄資源，節約資源。橋涵設計過程中應該本著有效、節約、耐久、適用、環保、觀等依據，采用因地制宜，就近取材的方案，提升養護和環保措施，延長橋涵的設計生命。

2 橋梁工程設計中的環保問題

橋梁作為跨越山川、河流、峽谷、道路等障礙物的特殊交通工具，橋梁工程的設計相較于其他的交通工具，具有結構較為堅固，使用壽命長的優勢。在橋梁施工設計環節中，涉及諸多方面的要素，如土方開掘和回填，施工平臺搭建，石方爆破、地基鉆孔、墩臺灌注等內容，在施工設計整個體系中，需要數以萬計的材料和重型機械來完成。橋梁工程施工設計進程并不是單一行進的，對于周圍的自然環境會產生一定的影響，具體影響主要體現在以下幾個方面。

2.1 自然環境的破壞

由于橋梁工程的建設時間比較長，導致了對自然環境的破壞。施工材料、機械設備、預制場地、生活場所等都需要占用大面積的自然環境，由于環保觀念的匱乏，環保工作不到位等問題，破壞了植被，造成了周圍水土大量的流失，嚴重破壞了自然環境，制約了橋梁建設區域生態平衡的發展。

2.2 水質的污染

橋梁工程施工設計對于周圍水質產生的污染是不容置疑的，水質污染的主要要素來自于施工過程中泥渣、鉆漿的污水，施工機械含油污水、生活污水等，這些污水如果不能有效處理，直接向河流進行排放，將會對當地的水質進行污染，對于周遭環境產生了極大的破壞力，比如影響了當地居民的生活，破壞了水生物和流域周圍植被的生存環境。

2.3 噪音的污染

橋梁工程設計進程聲勢浩大，工作程序復雜，至上而下的工作程序同時進行，如橋梁運輸過程中的自卸車、裝載機、挖掘機，鋼筋切割機、混凝土攪拌機、壓路機、鉆機等多種機械同時工作所產生的震耳欲聾的轟鳴聲，聲音頻率和強度非常大，引發了很大的噪音。明顯的橋梁施工過程中的噪音會嚴重影響橋梁工作人員、附近居民、動植物的正常生活，制約了生態平衡的發展。

3 基于環保理念基礎上的橋梁工程設計實踐

3.1 橋型設計

橋型的設計應該和周邊的人文環境、自然環境、地質條件、地形狀貌等聯系起來。在橋型設計之前，要切實考察、檢測附近綜合環境，通過圖書館資料、網絡資源、實地調查所獲得的資源對當地的地貌、地質狀況作出分析。尤其是對于橋臺和橋墩的地理形勢要經過反復的測量，對于當地的地質情況有較為深入的研究，優勝劣汰，擇善而棲。與此同時，要測定橋梁結構設計過程中的基本的持力層以及承載力這些要素。

在廣袤無垠的平原地帶，適宜于設計連續梁和剛構橋，這樣橋梁環保理念和環境達到了初步契合的狀態，充分體現出橋梁和環境之間相適宜的視覺效果。在連綿起伏、高聳入云的山嶺重丘地帶，橋梁選型和布跨選擇內容不是唯一的要素，地形和地質的狀況更為重要。山嶺重丘地域對于橋型的設計首先考慮的是地質條件是否適宜，其次要考慮的是地形狀貌，對于墩臺的布設要和地形狀態相統一，預防填挖所造成的對自然地形環境的破壞。對于山區地帶橋型應該采用拱橋和斜腿剛構等。在橋梁設計和自然環境二者彼此砥礪、彼此塑造中完善設計理念，體現環保意識的藝術張力對于現代橋梁工程設計尤為重要。

3.2 結構設計

對于橋梁的結構設計要充分考慮到諸多因素，如橋梁在壽命周期內的荷載現狀，周邊環境、地質地緣等狀況。在結構設計中要考慮承載能力、耐久性等內容，引入先進的結構受力分析理念，優化結構計算過程，正確處理結構幾何要素，找到鋼筋配置的合理設計方法，從而確保橋梁的強度，耐久性以及安全性。

在山嶺重丘區域，橋臺的設計要結合地形形勢狀況，以對稱的結構形式和非對稱結構兩種結構類型為標準。在地形平緩的平原地區，宜選擇“U”形橋臺。橫坡陡峭的橋位，應該應用肋板式橋臺和柱式橋臺相結合的設計理念來設計。在縱坡較陡的橋段處，應該設計成“一”字形橋臺。

3.3 附屬結構設計

橋梁附屬結構的設計分別涵蓋照明系統、伸縮縫系統、排水系統。照明設計應該首先考慮太陽能、風能等燈具的環保結構的設計，充分實現環保的功能和效應。伸縮縫設計要以主梁剛度協調及轉動大小為出發點進行設計，避免由于剛度不合理和轉動的局限性所導致的橋梁局部受損所引發的滲水和跳車噪音現象的發生。在排水結構設計過程中不僅要用立足于排水管的傳統設計，還要充分結合環保制約背景，引入管道排水為主、護欄側面排水為輔的復合型排水的設計理念。

4 結 語

隨著交通運輸業的大力發展，橋梁建設規模開始崛起，與此同時優化環保理念的缺失，造成了環境的極大破壞，制約了橋梁工程設計和生態環境之間的平衡發展。因此把橋梁設計進程和環境保護理念結合起來，采用適宜的環保措施降低環境破壞頻率，保持生態平衡，對于橋梁工程的可持續發展具有重要的意義。在橋梁施工設計環節橋梁工作者應該在環保理念的支配下，不斷總結施工設計經驗和教訓，提高環保設計能力，從而使現代橋梁工程項目與生態環境達到平衡發展的和諧狀態。