淺析橋面危險(xiǎn)液泄漏收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

何志剛

（湖北省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)院，湖北 武漢 430074）

我國(guó)橋梁多跨越江河等水源地保護(hù)區(qū)，隨著工業(yè)及物流業(yè)發(fā)展，化學(xué)工業(yè)危險(xiǎn)制品通過(guò)貨車(chē)公路長(zhǎng)距離運(yùn)輸，在橋上發(fā)生交通事故的概率增大，當(dāng)交通事故發(fā)生后，化學(xué)工業(yè)危險(xiǎn)制品傾覆在橋面，交通中斷。當(dāng)無(wú)雨季節(jié)時(shí)，將出動(dòng)消防車(chē)沖洗橋面，沖洗水稀釋化學(xué)工業(yè)危險(xiǎn)制品后，形成大量強(qiáng)酸強(qiáng)堿類(lèi)危險(xiǎn)液，流量可控；當(dāng)下雨季節(jié)時(shí)，雨水徑流量大混合消防車(chē)同時(shí)沖洗橋面，疊加沖洗水稀釋化學(xué)工業(yè)危險(xiǎn)制品后，形成大量強(qiáng)酸強(qiáng)堿類(lèi)危險(xiǎn)液，流量不可控。一旦危險(xiǎn)液泄漏至水體，有毒有害物質(zhì)泄漏后將進(jìn)入水體，隨水流擴(kuò)散，造成河水嚴(yán)重污染。將嚴(yán)重污染地表水或地下水，形成二次事故。通過(guò)設(shè)計(jì)橋面危險(xiǎn)液泄漏收集系統(tǒng)，從工程技術(shù)措施上能有效避免或減輕危險(xiǎn)液體對(duì)敏感水體的污染。

圖1 橫斷面布置圖

同時(shí)初期雨水徑流中含有的污染物量占整個(gè)雨水徑流含有的污染物量的絕大部分，其含有的污染物濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于允許排入水體的排放標(biāo)準(zhǔn)。若初期雨水直接排放至敏感水域也會(huì)對(duì)水體造成嚴(yán)重的污染和破壞，甚至?xí)茐乃w原有生態(tài)功能。

收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是收集和處理橋面危險(xiǎn)液及初期雨水徑流，設(shè)計(jì)的橋面排水收集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了收集橋面初期雨水徑流并及時(shí)排放，以及化學(xué)危險(xiǎn)品在運(yùn)輸中可能發(fā)生的泄漏事故徑流的收集，收集至儲(chǔ)存池經(jīng)過(guò)一定的措施處理后排放，防止污染物直接進(jìn)入湘江，減少對(duì)湘江的污染。

1 工程概況

湘江大橋起點(diǎn)位于湘江西岸規(guī)劃的洋湖大道交叉口與兆新路交叉口之間，向東跨越兆新路、瀟湘大道西線，設(shè)簡(jiǎn)易菱形立交與瀟湘大道西線相接，之后路線上跨瀟湘大道東線，跨越湘江，至湘江東岸后與湘江大道立體交叉，設(shè)一對(duì)上、下橋匝道與湘江大道連接，向東上跨京廣鐵路、書(shū)院路，設(shè)置互通立交與書(shū)院路連接，西岸接線在豹山路前落地，工程止于湘府西路新聯(lián)路口，工程路線全長(zhǎng)2.655km；大橋主橋段標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置如圖1所示：

2.0 m（人行道）+2.5m（非機(jī)動(dòng)車(chē)道）+0.5m（分隔欄桿）+11m（機(jī)動(dòng)車(chē)道）+0.5m（中央分隔欄桿）+11m（機(jī)動(dòng)車(chē)道）+0.5m（分隔欄桿）+2.5m（非機(jī)動(dòng)車(chē)道）+2.0m（人行道）=32.5m，橫向排水坡度為2%，

通航孔主跨采用120m，為滿足水利防洪對(duì)橋墩阻水率的要求，共布置5個(gè)主孔。主橋孔跨布置為65+5×120+65，主橋長(zhǎng)度730m。

主橋橋型立面布置（圖2）及效果（圖3）如下所示：

主橋最高點(diǎn)即是橋梁的分水嶺，位于樁號(hào)K2+300即第5跨中間，西岸樁號(hào)K1+694為湘江西岸跨湘江防洪大堤的第一個(gè)橋墩，在該橋墩處可將主橋西段危險(xiǎn)液引至地下1號(hào)危險(xiǎn)液收集池，樁號(hào)K1+694~K2+300橋縱向坡度為0.8%；東岸樁號(hào)K2+680為湘江東岸跨湘江防洪大堤的第一個(gè)橋墩，在該橋墩處可將主橋東段危險(xiǎn)液引至地下2號(hào)危險(xiǎn)液收集池，樁號(hào)K2+300~K2+680橋縱向坡度為-0.3%。

2 管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)確定及工程措施

本工程屬于特大型橋梁工程，是本地區(qū)重要的交通工程，根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50014-2006第3.2.4條規(guī)定，本橋梁排水系統(tǒng)暴雨重現(xiàn)期，按規(guī)范取P=5年。危險(xiǎn)液泄漏收集量，按P=5年時(shí)，雨水徑流量疊加消防車(chē)沖洗橋面水后，形成大量強(qiáng)酸強(qiáng)堿類(lèi)危險(xiǎn)液。當(dāng)?shù)豍=5年時(shí)，設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度 q=380（L/S.hm2），消防車(chē)沖洗水按1個(gè)消防中隊(duì)1次的灑水量計(jì)算，橋面徑流系數(shù)ψ=0.95；根據(jù)橋梁分水嶺及排水橫坡，主橋上兩側(cè)共設(shè)置4條排水管，管道排水坡度同橋梁縱向坡度，經(jīng)計(jì)算校核后，設(shè)置4條D500排水管設(shè)置在橋梁兩側(cè)懸臂下的排水管道吊架上。

圖2 主橋橋型立面布置圖

圖3 主橋橋型效果圖

圖4

橋面危險(xiǎn)液橫向上，通過(guò)2%橫坡匯入橋梁兩側(cè)間隔5m的泄水管，再通過(guò)De125mmUPVC管排入縱向D500mm排水管。在橋梁箱梁懸臂下方設(shè)置吊架，縱橋向D500mm排水管敷設(shè)在吊架上。排水管縱向排水坡與橋梁縱向坡度一致。橋梁上的排水管安裝定位均采用水平滑動(dòng)支座；為防止管道冬季冰凍，防止結(jié)冰后減少管道的過(guò)水能力，同時(shí)為保護(hù)管道老化，排水管采用50mm巖棉做保溫層，外用鋁箔包裹。在橋梁主體施工時(shí)應(yīng)注意將排水設(shè)施預(yù)埋件埋入結(jié)構(gòu)內(nèi)。

收集P=5年時(shí)的事故徑流，但是實(shí)施后，就要保證雨水的順利排除，要是按P>5年雨水的設(shè)計(jì)流量來(lái)設(shè)計(jì)，就會(huì)要求有更大的排水管徑，為了既達(dá)到收集事故徑流的目的，又要能保證橋梁的排水通暢，本設(shè)計(jì)在泄水管和排水橫管三通的連接處，采取了承插對(duì)接，留有一定的空隙的措施。這樣，如果發(fā)生事故，由于流量較小，事故徑流會(huì)通過(guò)泄水管進(jìn)入橫接管，被收集入收集池；如果發(fā)生大于設(shè)計(jì)降雨量的大雨時(shí)，雨水先是通過(guò)泄水管進(jìn)入排水管，當(dāng)雨量大于設(shè)計(jì)管徑的流量時(shí)，雨水就會(huì)通過(guò)泄水管與橫管之間的縫隙溢出，從而不會(huì)產(chǎn)生橋面積水，從而達(dá)到很好排水的效果。具體措施如圖4所示。

3危險(xiǎn)液體收集池系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)確定及工程措施

由于橋梁工程處于城市內(nèi)，橋梁兩岸無(wú)多余土地可以利用，無(wú)后續(xù)就地處理危險(xiǎn)液的場(chǎng)地，橋兩岸的道路下有完善的市政污水管網(wǎng)，考慮能蓄納一次化學(xué)危險(xiǎn)品泄漏事故徑流容量的收集，在兩端引橋下綠化帶中建1、2號(hào)危險(xiǎn)液收集池，各有效容積為72m3，初期雨水或化學(xué)危險(xiǎn)品泄漏事故的危險(xiǎn)液經(jīng)蓄積后，為避免直接進(jìn)入水體以免對(duì)水體的直接污染。當(dāng)危險(xiǎn)液水質(zhì)達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ343--2010）要求，危險(xiǎn)液收集池出水排入市政污水管網(wǎng)；當(dāng)不滿足標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，由環(huán)保部門(mén)組織車(chē)輛將危險(xiǎn)液運(yùn)輸至異地處理。

為保證降雨或事故發(fā)生時(shí)，危險(xiǎn)液收集池內(nèi)能收集危險(xiǎn)液，雨后將橋面雨水徑流及時(shí)排空以隨時(shí)準(zhǔn)備接收事故徑流的功能，危險(xiǎn)液收集池除將橋面徑流收集管接入外,還應(yīng)設(shè)置溢流管、排空管及配套閘閥，其中進(jìn)水管與橋梁排水豎管相連。

湘江西岸跨湘江大堤后的橋墩處和湘江東岸湘江大道與京廣鐵路處設(shè)置1、2號(hào)危險(xiǎn)液收集池，為保證不破壞防洪堤，將1、2號(hào)危險(xiǎn)液收集池設(shè)置在湘江兩岸防洪堤內(nèi)。D500mm排水管沿橋墩將收集的橋面雨水或危險(xiǎn)液沖洗水匯到地面，分別接入1、2號(hào)危險(xiǎn)液收集池。正常情況下出水口閥門(mén)打開(kāi)，排出集中收集的橋面雨水，如橋面意外發(fā)生有毒物品泄漏的情況，可將危險(xiǎn)液收集池出水口閥門(mén)關(guān)閉以存儲(chǔ)廢液，然后再對(duì)廢液進(jìn)行無(wú)害化處理，就地不能處理時(shí)，可組織車(chē)輛將危險(xiǎn)液轉(zhuǎn)運(yùn)到環(huán)保部門(mén)指定的地方處理。危險(xiǎn)液收集池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土澆注應(yīng)嚴(yán)格按照防滲混凝土的施工要求進(jìn)行，完成后加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，池內(nèi)壁做耐酸堿腐蝕涂層處理。

結(jié)語(yǔ)

危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸突發(fā)事件屬于緊急突發(fā)事件，一旦發(fā)生在橋梁上便具有很大的危險(xiǎn)性，而且有其獨(dú)特的屬性特征，即風(fēng)險(xiǎn)性、突發(fā)性、影響性、公共危害性、社會(huì)關(guān)注性、動(dòng)態(tài)連鎖性、不可預(yù)料性。一般情況，該類(lèi)突發(fā)事件很難及時(shí)應(yīng)對(duì)和處置，而且容易造成非常嚴(yán)重的后果，給廣大人民群眾的正常生活帶來(lái)嚴(yán)重的干擾和威脅，并且可能直接影響到整個(gè)社會(huì)的安全與穩(wěn)定。危險(xiǎn)品在運(yùn)輸途中由于突發(fā)事件而發(fā)生滯留、泄露或爆炸等情形之后，將會(huì)給周邊居民的正常生活帶來(lái)威脅，同時(shí)會(huì)給周邊的空氣、水體等造成嚴(yán)重的污染和破壞。每個(gè)城市的管理部門(mén)應(yīng)規(guī)劃本市內(nèi)危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸線路，控制運(yùn)輸過(guò)程。避免此類(lèi)事件發(fā)生。

橋梁危險(xiǎn)液泄漏收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需注意的幾點(diǎn)問(wèn)題及建議：

（1）危險(xiǎn)液收集量無(wú)規(guī)范可循，本設(shè)計(jì)僅按暴雨重現(xiàn)期P=5年時(shí)，發(fā)生事故時(shí)的徑流匯水量確定，該參數(shù)確定是否合理，值得商榷。

（2）泄水管采用UPVC管，縱向排水管采用玻璃鋼管，防止危險(xiǎn)液對(duì)管材的腐蝕。

（3）縱向排水管采用柔性接口，橋梁伸縮縫處設(shè)置伸縮接頭，并保證伸縮接頭的伸縮量與橋梁保持一致。

（4）為保證本收集系統(tǒng)功能，本系統(tǒng)需有專(zhuān)人負(fù)責(zé)管理，日常清理管道防止堵塞，排空危險(xiǎn)液收集池，保證正常運(yùn)行；發(fā)生事故時(shí)，及時(shí)通知或協(xié)調(diào)消防、交管、環(huán)保、自來(lái)水、城管等部門(mén)處理事故。

[1]GB50014-2006，室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（2011年版）[S].

[2]GB50015-2003，建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（2009年版）[S].

[3]CJ343--2010，污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4]李華，孔亞平，劉勇．跨敏感水體特大橋橋面徑流串聯(lián)處理系統(tǒng)及適宜性分析[J]．公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），201，10（70）：483~487.