京郊敏感區域復雜條件下高鐵橋梁施工生態保護風險管控研究

祝建成，柳墩利，張代富，李定國

（1.北京市基礎設施投資有限公司，北京 100101；2.國家鐵路局工程質量監督中心，北京 100891；3.中鐵二局京唐鐵路項目經理部，河北 廊坊 065300；4.中鐵二局集團有限公司，四川 成都 610031）

人類只有一個地球，保護生態環境就是保護我們人類自己，“綠水青山就是金山銀水”是對目前生態保護最好的詮釋。新建北京至唐山鐵路線路通過了潮白河、北運河，工程以橋梁形式跨越河北香河潮白河、大運河國家濕地公園。潮白河區域是北京市重要水源地及國家級濕地公園。北京市總體水資源不足，潮白河作為北京第二大河，在京流域面積約5 700 km2，占市域面積的30%，是北京市的重要水源地，供水量約占全市1/3。生態敏感度高，同時兼具防洪、排水、蓄水、景觀等綜合性功能，水資源短缺會導致生態承載力偏弱。目前河道生態水量嚴重不足，補水水源不穩定，長期靠犧牲生態環境用水來維持經濟社會發展用水需求。近年來通過持續改善密云潮白河流域生態環境，系統推進水污染治理、生態修復和水資源保護，推行水污染精準防治，密云潮白河生態實現了根本的改觀[1]，但是水環境生態維護是一個長期的系統工程，當前潮白河生態脆弱的現狀仍然不能輕視，在鐵路的修建過程中對生態敏感區有何生態風險、采取什么手段和措施進行管控是生態風險管控成敗的關鍵。

本文以在生態敏感地區進行鐵路施工為例，探索研究生態風險的控制，對類似工程具有很強的借鑒意義。

1 線位情況

新建北京至唐山鐵路跨京哈高速公路特大橋，京唐鐵路正線DK55+276.18—DK63+390.70跨越潮白河、并行北運河，全長約8.1 km，其中潮白河主槽寬度約100 m，北運河主槽寬度約320 m，正線采用72 m+128 m+72 m連續梁128 m主跨跨越潮白河小里程側大堤，采用12聯（64+64）T構跨越潮白河小里程邊灘，采用60 m+100 m+60 m連續主跨100 m一跨跨越潮白河現狀主槽，采用32 m+48 m+32 m連續梁48 m主跨跨越潮白河大里程側大堤；采用72 m+128 m+72 m連續梁128 m主跨跨越北運河規劃大堤小里程側，采用5 m～24 m框架墩跨越北運河規劃大堤大里程側，采用32 m+48 m+32 m連續梁48 m主跨跨越既有北運河大堤。鐵路占用河道管理范圍內土地為基本農田。

線路在DK58+360前后跨越潮白河，交叉角度62°，線路跨潮白河處主河槽彎曲，上游6 km及下游4 km為潮白河蓄洪區，左右堤防間距大，堤內河灘范圍分布有諸多村莊、農田。潮白河主槽寬約100 m，水深6 m左右。小里程淺灘至潮白河左堤，約為1 400 m，大里程至京哈高速路，約為300 m，淺灘內多樹木雜草。潮白河主槽施工前實景如圖1所示。

圖1 潮白河主槽施工前實景

線路于DK55+341.47處與潮白河左堤相交。潮白河左堤上有路，瀝青路面，雙向車道，線路與路的交叉角度155°04'，立交要求7×4.5 m，既有路面寬5.1m。設計采用72 m+128 m+72 m連續梁主跨跨越。大、小里程側承臺均侵入大堤坡腳，承臺施工時需采用鉆孔樁防護，施工完成后按水利部門要求恢復加固堤岸。潮白河左堤施工前實景如圖2所示。

圖2 潮白河左堤施工前實景

連續梁梁體主梁采用預應力混凝土連續箱梁結構，橋梁寬度12.6 m，全部采用懸臂澆筑法施工。

橋址區在華北平原廊坊市境內，途徑河北省廊坊市大廠縣、香河縣，通過祁各莊鎮、西集鎮、蔣辛屯鎮、河南吳村。主墩所經城鎮、村莊、溝渠、既有道路眾多，屬潮白河生態保護敏感區域，施工對生態、水土流失難以控制；噪聲、揚塵、泥渣、垃圾等對環境污染的處理要求高[1]。

2 生態風險分析

2.1 水污染

水污染在本工程來源主要有：①施工過程中的生產用水、養護用水的排放；②生活用水的排放；③在河道中施工對水的污染。前2種水處理不當或者不達標排放，不僅會污染地表水，還會沿裂隙滲入地下，污染地下水源，危害巨大。

在河道中施工時，要合理安排工區，盡量避開汛期施工，深基坑一般采取圍堰施工，根據水深、流速和地質情況選擇合適的圍堰類型，如土圍堰、草袋圍堰、鋼圍堰。

2.2 大氣污染

大氣污染來源主要有施工機械和生活食堂油煙，另外對可燃性建筑和生活垃圾的違規燃燒處理也會產生大量的有毒有害氣體，對大氣產生嚴重污染。

2.3 建筑、生活垃圾等廢棄物污染

建設工程在生產過程中，會產生大量的廢棄物，有混凝土塊、塑料、廢棄油料等，這些廢棄物如處理不當，一是會直接污染環境，二是在降解過程中會持續污染地下水和空氣，給生態造成持續傷害。

施工過程中的泥漿、挖基棄土，不得隨意亂棄，否則會污染環境，破壞植被。

2.4 地表植被破壞和水土流失

主要有2種情況：①施工用地、便道植被的破壞和保護不到位，在雨水沖刷下，造成的水土流失；②棄土場處理不當導致的水土流失。水土流失還會污染地表水源，阻塞河道。

2.5 噪聲污染

主要來源于施工期間產生的噪聲。

針對以上5種主要的生態風險，要有針對性地制定控制措施，方可對生態風險進行良好的管控。對此，項目在以下幾方面采取了措施。

3 生態風險防控管理措施[2]

3.1 制訂環境保護計劃方案

根據潮白河生態保護特點制定保護計劃，有的放矢地對生態進行保護，本項目生態保護主要內容包括：①污染治理計劃，包括防治廢氣、廢水、固體廢物和噪聲等；②污染排放控制計劃、污染源考核計劃；③建設項目環境影響評價和“三同時”計劃；④如何建設具有普遍的推廣價值的環境保護示范工程；⑤在工程施工時嚴格管理，禁止在濕地公園內進行任何工程以外的活動，以減少對濕地公園外圍地帶植被的破壞。設立警示標志，同時對施工人員進行環境保護意識教育，宣傳動植物保護法規，嚴禁進入濕地公園亂砍亂伐等。

3.2 建立目標責任制度

實施環境保護計劃的主要措施是逐級建立環境保護目標責任制度。責任書的主要內容包括：環境保護工作的目標；環境保護計劃中的各主要指標；實施環境保護計劃管理所采取的措施；落實責任書的有關考核獎懲要求；從沿線地表植被、自然保護區、自然景觀、河流水質保護等方面量化具體環保要求。

環境保護目標責任書實行層層簽訂，將環保責任逐級分解落實到經理部、作業隊以至個人。年終公布目標責任書考核結果，并兌現獎懲。

環境保護計劃工作安排專人負責，經常了解和檢查環境保護計劃的執行情況，定期組織開展對環保計劃人員的培訓，認真作好環保計劃各項指標的統計。

環境保護計劃實施定期檢查制度。檢查的內容包括計劃中各主要指標的完成、環保法規的執行、目標責任書的落實等。

3.3 做好宣傳教育，提高認識

將生態保護教育作為進場安全教育培訓的一項必修課，在管理人員、作業人員進場作業前，首先要對潮白河生態風險進行宣傳和教育，并將細化要求進行專項交底，簽訂承諾書，并在施工全周期做好生態環境保護的宣傳教育工作，提高認識，強化環保意識。

4 施工具體防止措施[3]

4.1 施工噪聲防治措施

施工過程中產生的噪聲，對動植物和人體損害較大，為了保護環境，盡量減少噪聲污染，避免夜間作業。具體應做到以下幾點：①盡量采用低噪聲的施工；②對機械設備產生的超分貝噪聲采取隔離措施或者利用消音設備減噪；③對距離居民區30 m以內的工程，則應根據需要限定施工時間；④少數高噪聲設備盡可能不在夜間施工作業，必須在夜間從事有噪聲污染的施工應先通知附近居民，以征得居民的理解，如有可能應采取限時作業措施；⑤禁止施工車輛及列車在濕地公園范圍內鳴笛、停車、喂食，以減少噪聲、人為活動對動物活動的直接影響。嚴格控制施工期間工程建設和施工人員生活污染物的排放。工程結束后及時清理建筑垃圾和一切非原始棲息地所有物品[1]。左堤路連續梁施工如圖3所示。全封閉掛籃連續梁施工如圖4所示。

圖3 左堤路連續梁施工

圖4 全封閉掛籃連續梁施工

4.2 水污染防治[2]

水污染防治措施主要有：①施工營地生活廢水就近排入不外流的地表水體，嚴禁將生活污水直接排放至江河中，對于含沙量大且渾濁的施工生產廢水，采用沉砂池處理后再排放，含油廢水經隔油池處理后排放，防止油污染地表和水體。②施工及生活廢水的排放遵循清污分流、雨污分流的原則，將各種施工廢油、廢液集中儲積，集中處理，嚴禁亂流亂淌，防止污染水源，破壞環境。③施工作業產生的污水必須經過沉淀池沉淀，并經凈化處理，符合要求后排放。④食堂的廢水處理應設置隔油池，定期清理油污，污水經過必要的處理后排入污水管道，施工、生活污水嚴禁排入農田和水源。現場采用租用村民房屋居住，所有污水排入地下管網。⑤廢棄物中不得含有有毒有害物質，避免雨水沖刷后對地表、地下水造成污染。⑥跨河橋梁的基礎施工選在枯水期，并及時清理場地。不能在枯水期施工時，橋基施工采用草袋圍堰或鋼圍堰防護。在鋼護筒內安裝泥漿泵，提升至兩端陸地臨時工場，臨時工場內設置沉淀池和干化堆積場，使護壁泥漿和出渣分離開，析出的護壁泥漿循環使用，浮土和沉淀池出渣在干化場堆積脫水，滲出水排入水體。

4.3 地表植被保護

地表植被保護措施主要有：①施工期間對施工人員加強保護自然資源及野生動植物的教育，嚴禁隨意砍伐，限制施工人員和車輛的活動范圍。②施工便道選線、生活營地、大型臨時設施場地選址盡量少占或繞避林地、耕地，保護原有植被。對合同規定的施工界限外的植物、樹木等盡力維護，嚴禁超范圍砍伐。③工程完工后及時進行現場清理，復墾或綠化。④采取圍欄、彩帶維護等措施限定工程占用與擾動范圍，做好施工組織，盡量使用既有場地。⑤施工便道選址宜充分利用已有道路；其他臨時用地范圍在工程結束后采用平整、撒草籽等恢復措施，減少施工期對植被的影響。施工中的左堤路連續梁如圖5所示。

圖5 施工中的左堤路連續梁

4.4 防止大氣污染

防止大氣污染的措施主要有：①施工現場所使用的燃油機械設備及在用機動車應當按照國家或者地方的有關規定，由機動車排放檢驗機構定期對其進行排放檢驗。經檢驗合格的，方可在施工現場使用或上道路行駛。未經檢驗合格的，未取得公安機關交通管理部門核發安全技術檢驗合格標志的設備一律不得使用。②加強對建設施工和運輸的管理，保持道路清潔，控制料堆和渣土堆放，擴大綠地、水面、濕地和地面鋪裝面積，安排灑水車及時灑水，防治揚塵污染。③施工單位應當在施工工地設置硬質圍擋，并采取覆蓋、分段作業、擇時施工、灑水抑塵、沖洗地面和車輛等有效防塵降塵措施。建筑土方、工程渣土、建筑垃圾應當及時清運；在場地內堆存的，應當采用密閉式防塵網遮蓋。工程渣土、建筑垃圾應當進行資源化處理。④施工單位當在施工工地公示揚塵污染防治措施、負責人、揚塵監督管理主管部門等信息。⑤橋面防水材料優先采用國家推廣的環境保護技術和產品，禁止使用淘汰型產品，減少大氣污染。跨潮白河主河槽即將合龍的連續梁如圖6所示。

圖6 跨潮白河主河槽即將合龍的連續梁

4.5 生產生活垃圾處理及油料管理

生產生活垃圾處理及油料管理措施主要有：①施工營地設置集中垃圾收集地，設專人管理，經無害化處理后排放，定期填埋，嚴禁就地焚燒。將施工駐地生活垃圾（包括施工廢棄物）集中裝運至指定垃圾處理場處理。將不能處理的垃圾拉到設有處理設施的廠處理。②油和廢油的管理包括施工機械維修、油料存放地面硬化，減少油品的跑、冒、滴、漏，所有油罐有明顯的標志，在不使用時要密封；嚴禁隨意傾倒含油廢水，集中處理。③嚴禁將生活污水直接排放至江河中，含油廢水經隔油池處理后排放，防止油污染地表和水體。生活污水經化糞池處理后排放。跨潮白河河道連續梁施工合理保護水源如圖7所示。

圖7 跨潮白河河道連續梁施工合理保護水源

4.6 水土流失防治措施

水土流失防治措施主要有：①建立水土流失防治體系，在施工區，按照設計及時完成系統、全面的水土保持工程措施，形成完整的水土流失防治體系。②工程施工嚴禁切割、阻擋地表徑流的暢通，不得強行改變徑流的方向或改溝、改河，保證地表徑流的排泄。③基礎施工的棄土及時運輸到指定棄砟場堆放，不得堆棄河灘；開挖山體邊坡時，及時采取有效的防護措施，以減少水土流失。④工程附近有集中式飲用水源取水時，臨時堆砟場地和施工污水處理設施與水源的距離符合有關法規的要求，臨時堆砟場采取設置擋砟墻等措施、污水處理設施采取防滲漏措施，防止水質惡化。⑤嚴格控制作業帶，并及時對其進行平整、恢復和綠化[4]。在汛期要加強攔擋和覆蓋，防止水蝕造成的水土流失。對建設中永久占用林地部分的表層土予以收集保存，在其他地段鋪設以種植樹木，為植被恢復提供良好的土壤。臨時占地在施工前保存好熟化土，施工結束后及時清理、覆蓋熟化土，復種或選擇當地適宜植物及時恢復綠化。施工中的河灘地連續梁如圖8所示。

圖8 施工中的河灘地連續梁

4.7 棄土場區保護措施[4]

棄土場區保護措施主要有以下幾點。

橋梁鉆孔樁泥漿排放、基坑開挖棄土，棄土場選擇低洼、無地表徑流、經地方各部門聯合確認、遠離線路的荒地；嚴禁侵占河流、濕地、林地、耕地、自然保護區的核心區和緩沖區；不將棄土場設于植被發育良好的地段；不得在河流漫灘及兩岸取土和棄土。

橋涵施工后應將挖基余土、棄料、泥漿及時妥善處理[5]，具體措施如下：①在不改變地表徑流及不引起集中沖刷的前提下，部分挖基余土攤鋪于橋下（寬16 m×厚0.5 m），剩余土方棄運至指定的棄土場。臨近城區、廠區、道路、河流、溝渠、墩臺排水通道及環境和水源保護區處不得攤鋪。②施工鉆孔樁基礎時，要采取可靠措施防止因施工產生的泥漿流入河中和公路道路上。泥漿需經過沉淀、處理達標后外運至指定地點。③橋涵施工時盡量避免棄土堵塞或壓縮河道，或將棄土任意堆放，施工單位在施工中及時處理挖基余土，施工完畢立即恢復天然地面，進行河道清障工作，以利于行洪排澇。施工完成后的河灘地連續梁如圖9所示。施工完成后的左堤路連續梁如圖10所示。

圖9 施工完成后的河灘地連續梁

圖10 施工完成后的左堤路連續梁

5 結語

生態安全日益引起社會各方面的高度重視，習總書記更是提出了“綠水青山就是金山銀山”的理念，隨著中國鐵路的發展，加之中國幅員遼闊，生態環境多種多樣，鐵路將不可避免地經過如潮白河這樣的生態敏感區，京唐鐵路跨京哈高速公路特大橋就處于這樣的生態敏感區，在修建過程中應精心策劃，通過加強生態環境保護的宣傳工作，加強環保意識，使全體參建員工充分認識到保護環境的重要性和必要性。制定詳細的環境保護措施，建立嚴格的檢查制度，避免人為惡化環境。保護好鐵路沿線的植被、水環境、大氣環境、自然生態環境、土壤結構、自然保護區、野生動植物，維護生態平衡系統。以上措施取得了很好的效果，對類似工程有很好的借鑒作用。