跨省特大型橋梁工程環境保護與景觀設計研究

金 攀，陳 磊

(河南省第二公路工程有限公司，河南 鄭州 450001)

隨著經濟社會的發展，橋梁功能已非僅是滿足交通運輸功能的需求，尤其是大跨度橋梁，其強烈的形態表現及構筑的永久性特點，對大地景觀和生態環境產生一定的影響[1]。而民眾環境保護意識的增強，以及對橋梁景觀意識的不斷提高，橋梁工程環境保護和景觀需求逐漸受到社會各界及決策層的高度重視，不僅將環境保護與景觀設計納入到橋梁項目建設中，甚至還以此作為橋型設計方案選擇的條件。以黃河特大型橋梁為例，分析了其在環境保護與景觀設計方面的方案。

1 黃河特大型橋梁工程概況及自然環境

黃河特大型橋梁跨越河南和山東兩省，將是濮陽至湖北陽新高速公路跨越黃河天塹的交通紐帶。本項目為雙向六車道，設計速度為120 km/h，路基寬34.5 m。橋位地處黃河沖積平原區，位于北金堤滯洪區內，地表土層為粉質粘土、粉土和中細砂，植被為種植的小麥、玉米和水稻，同時跨越國家級水產種植資源保護實驗區，自然生態環境脆弱。橋涵等方案的選擇要充分考慮環保景觀要求，做到與周圍環境整體協調，以使項目較好地融入到當地生態環境中，滿足自然整體景觀及生態環境保護的整體要求[2]。黃河特大橋跨徑布置形式為(80+8×120+80)m+(80+8×120+80)m全長2 240 m，主跨120 m，最大聯長1 120 m，橋梁總長8.127 m。黃河沖刷量大，橋位處最大沖刷量達到21 m，一般沖刷量12 m，樁長最大達到100 m。

2 黃河特大橋梁環境保護與景觀設計方案

2.1 自然生態資源保持方案

黃河特大橋梁規劃為：北側于小辛莊南側跨越黃河北大堤，向東南跨越黃河，于菏澤市牡丹區李莊集鄉東高寨東北跨越黃河南大堤，跨越黃河河段為黃河下游，附近河段為黃河沖積平原，河堤前為寬闊河灘，此河段河道的整治工程比較多，且濮陽南部的黃河濕地省級自然保護區處于黃河下游上段，規劃時將橋位布設于張閻樓工程和連山寺河段河道整治工程間，在此區間的黃河主河道趨于穩定，橋位的布設同周邊自然環境相適應和協調，能夠降低與黃河防洪工程的相互影響。此橋位還繞過了黃河濕地自然保護區，有利于野生動植物及濕地環境的保護。同時，該橋位布設路線整體走向與黃河鄰近橋梁的間距適宜，橋位與治導線夾角為2°，與水位測驗斷面相協調，這些規劃和設計符合節約水資源及保持水土、保護生態環境的要求，較好地體現了對沿線生態環境及水環境的保護。

此外，在橋墩的設置上，為了不影響河流水勢，選擇了合適的引橋跨徑及適度增加跨度的設計方案，堤內引橋跨徑設計為50 m，堤外引橋跨徑設計為30 m，以盡量降低橋梁建設對水勢的影響。

2.2 聲屏障設計

當橋梁工程建設由于運送材料通過村鎮、學校等環境敏感點附近時，根據其與高速公路的距離及地形關系計算高速公路對環境的噪音影響，對于噪音超標又不能對環境敏感點進行拆遷處理的，通過采取設置新型隔音墻來弱化噪聲污染的影響[3]。本次設計的隔音墻為防噪聲屏障，此聲屏障具有重量輕、強度高、隔音效果好、新穎、美觀等優點，可以進行裝配式施工，施工較為簡便，并且其色彩可與周圍景觀相協調。

2.3 水環境保護設計

黃河特大橋跨越黃河，項目運營過程中的主要環境風險為工程運輸車輛發生側翻、泄漏事故過程中伴生或次生的污染物進入水體導致的環境風險。故針對黃河大橋進行水環境保護設計。

(1)橋面排水。堤外引橋采用直接排放設計；橋梁排水設計采用“初期收集+直接入河”方案，即縱向收集管處設置擴口三通，下雨初期即初期排水管收集全部雨水，當橋面雨量較大時，雨水將通過擴口三通位置直接排入河流。

(2)化學危險品收集池及徑流雨水沉淀池。雨水經橋面排水系統收集后，通過排水管導流至地面，經事故處理池處的污水檢測設備檢測：如水質達標則電磁閥將雨水導向入沉淀池，進行初步沉淀后，排入生態處理帶；如檢測含有危化物，則將污水導入收集池內，待專業人員處理。全橋共設置3種類型化學危險品收集池及3種類型徑流雨水沉淀池，其中化學危險品收集池共16個，徑流雨水沉淀池共16個，收集池與沉淀池四周均設置鐵柵圍欄進行防護。

(3)生態處理帶。檢測不含危化物的雨水經沉淀池沉淀處理后，通過排水溝排放至生態處理帶內。生態處理帶對雨水進行二次過濾處理，處理過后部分雨水通過滲透作用滲入土壤，部分經由蒸發作用進入大氣。生態處理帶設置范圍為K34+800～K35+100、K35+850～K36+450、K37+250～K37+550、K39+790～K41+040。

2.4 水土保持設計

在水土流失防治分區的基礎上，本項目以棄土場、施工場地及施工便道作為重點防治單元，根據不同防治單元的工程特點進行合理、全面、系統的水土保持設計，這樣既能有效的控制項目建設區內的水土流失，保護項目區的生態環境，又能保證工程建設期和運營期的安全。

(1)棄土場水土保持設計。根據《水土保持法》以及《開發建設項目水土保持技術規范》的規定和要求，棄土棄渣必須集中堆放在專門的存放場地，并采取攔擋、截排水、沉沙等防護措施。根據棄渣區域的地形地質條件、棄渣類型、棄渣量、出渣運距等因素，采取分段集中堆放清表土的措施。

(2)施工便道水土保持設計。區域內已有的交通道路無法滿足施工要求，部分路段需要新建施工便道。為防止地表徑流沖刷對施工便道造成危害，減少施工便道開挖形成邊坡的水土流失，采取一定的工程及綠化措施，對施工便道進行防護。

(3)施工場地水土保持。拌合站、水穩站、預制場及鋼筋加工場等的廢水、生活污水不得隨意排放。為防止橋梁施工鉆孔樁時，泥漿的排放影響到河水的濁度或農田的土壤環境，墩臺處設泥漿池，使其沉淀、澄清，嚴格控制排入河流的泥漿含泥量。

2.5 景觀設計方案

橋梁上下部結構及各種附屬結構按照一定的規律有機地組合成為一個整體，與寬闊的河面一起構成點、線、面的組合。對于橋梁來說，點就是主橋；線，即大橋的總體橋線；面，即線的圍合。線條能產生一種視覺上的聯系，而且是視覺藝術中各因素之間最為直接的聯系和溝通方式，線條既有其獨立性，也能分割它所在塊面而成為形體的一個構成因素，既能產生和諧，又能產生動態的緊張。基于此，橋梁與其他人工景觀和自然景觀要素合在一起，構成了橋梁景觀的形態特征，橋梁成為最易識別和記憶且極有活力的人為景觀要素，而建筑在黃河上的橋梁則成為展示著黃河獨特魅力的載體。該橋梁項目主要從以下幾方面進行了景觀設計。

(1)橋梁平縱線形。黃河特大型橋總長達8.127 km，橋位選取充分考慮地形、地質、防洪等因素，還重視橋梁整體平縱線形景觀設計。大橋平縱面設計適當的曲線可以增加橋面的觀景效果，豐富大橋的景觀，避免直線橋給行車人帶來的一成不變、視覺效果單一的感覺。

(2)橋梁上部結構形式及跨徑選取結合橋墩高度和結構剛度綜合判定，采用合理橋跨墩高比，保證橋梁的整體協調性。

(3)主橋上部結構采用變截面連續梁，流線型箱梁增加了橋梁的輕盈感。下部結構采用薄壁空心墩，橋墩側面呈圓弧狀，上下部分平曲結合，局部對比，既不失新意又和諧統一。

(4)注重引橋與主橋景觀的協調性。引橋上部結構采用裝配式T梁，下部結構采用柱式墩總體布置流暢簡潔，主引橋總體融合，與主橋相互襯托。

3 生態環境保護及景觀工程施工注意事項

雖然黃河特大橋工程建設將會對沿線地區的生態環境、水環境以及沿線居民生活質量、學校教學產生一定的不利影響，但只要認真落實保持水土、保護生態環境，節約水資源的要求，真正落實環境保護“三同時”制度，所產生的負面影響是可以得到有效控制的。

3.1 樹立環保施工、安全施工意識

公路工程的建設過程對周邊環境造成影響是不可避免的，尤其是路基施工對環境的影響[4]。為此，施工單位必須強化環保施工理念，堅持“安全至上、規范作業、以人為本、科技先導”施工方略，注重道路與橋梁主體工程緊密配合，注重環保與安全并進，施工單位應盡可能采取有效的環境保護措施，防止和減輕施工過程中產生的粉塵、噪聲、振動、廢水和廢料等對施工現場與周圍環境造成的危害，確保施工安全。待工程竣工后，應恢復由于施工受到破壞的環境，最大限度地將對所在生態的影響降到最低。

3.2 減少植被破壞，防治措施水土流失

跨河橋梁下部施工應盡量安排在枯水季節進行。土方施工中應加強養護管理，與防汛部門保持聯系，及時了解汛情及洪水調度情況，視雨量和工程項目地質情況，調整臨時排水設施，有效減少植被破壞、水土流失現象發生。橋梁施工工點的鉆孔樁施工時，泥漿的排放將影響到河水或農田的土壤環境。因此，應設泥漿池，使其沉淀、澄清，嚴格控制排入河流的泥漿含泥量。施工單位要采取必要的措施，防止泥土和石塊阻塞河流、水渠或現有的灌溉和排水系統。

3.3 大氣環境保護措施

(1)筑路材料在運輸過程中，應采取措施，防止其飄散飛揚，污染大氣。

(2)瀝青混凝土拌合場廠址及瀝青、燃料油倉庫應選擇在人口稀少、自然通風、遠離河流、平坦且開闊地段，以減少對居民區的大氣污染和對水質環境的污染，并應設防火急救設施。

(3)瀝青混凝土拌合機和水泥混凝土拌合機應有防塵措施。

3.4 控制噪聲的環境質量保護措施

在村鎮和居民區附近，一般不應夜間施工，如施工有要求，需有關部門的許可。此外，黃河特大型橋梁生態環境保護及自然景觀設計要充分利用項目所在區的自然景觀，使高等級公路與當地環境相融合。在工程施工階段做好環保、水保工作，使保護和恢復工作相結合。