基于多層次分析法的交通工程鋼結(jié)構(gòu)防腐材料環(huán)境影響評(píng)價(jià)

葛志華，郝思文

（江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司，江蘇 南京 211112）

1 概述

隨著我國(guó)公路里程的快速增長(zhǎng)，公路沿線的交通工程設(shè)施及其鋼構(gòu)件數(shù)量也快速增長(zhǎng)。為了防止交通工程鋼構(gòu)件過(guò)早地腐蝕，造成資源浪費(fèi)，需進(jìn)行防腐處理，防腐方法主要有熱浸鍍鋅、熱浸鍍鋁及噴涂等。隨著氣候環(huán)境的變化，防腐材料會(huì)自然風(fēng)化，勢(shì)必會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成一定的影響。本文基于層次分析法對(duì)不同的防腐材料及防腐方法對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的不同影響進(jìn)行分析，旨在建立交通工程鋼結(jié)構(gòu)防腐材料對(duì)環(huán)境影響的評(píng)價(jià)體系。

2 基于層次分析法（AHP）的環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法

2.1 環(huán)境評(píng)價(jià)的含義

本文將防腐材料對(duì)環(huán)境影響的評(píng)價(jià)定義為交通工程鋼結(jié)構(gòu)防腐材料對(duì)環(huán)境的影響大小，被評(píng)價(jià)路段環(huán)境質(zhì)量越好，則說(shuō)明防腐材料越環(huán)保，對(duì)路邊環(huán)境影響越小。建立環(huán)境評(píng)價(jià)體系能夠有效地對(duì)環(huán)境的實(shí)際受防腐材料影響程度進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查和評(píng)估，檢查對(duì)減少環(huán)境影響的程度和實(shí)施效果，檢驗(yàn)防腐材料的環(huán)保性，判斷提出的環(huán)保措施的有效性，對(duì)一些施工前并未意識(shí)到但施工后認(rèn)識(shí)到影響進(jìn)行分析研究，以達(dá)到改進(jìn)防腐材料和防腐方法的目的，對(duì)已造成環(huán)境影響的，采取補(bǔ)救措施，以達(dá)到消除不利影響的作用。

2.2 防腐材料環(huán)境影響評(píng)價(jià)過(guò)程

公路交通工程鋼結(jié)構(gòu)防腐材料對(duì)環(huán)境造成影響的誘因眾多，本文從交通工程鋼結(jié)構(gòu)的防腐材料、防腐方法及鋼結(jié)構(gòu)所安裝的環(huán)境條件進(jìn)行分析，將防腐材料分為鋅、鋁和涂塑3種常見(jiàn)防腐材料；防腐方法則分為電鍍、熱浸、熱噴涂和靜電噴涂4種。

結(jié)合多層次分析法本文確定了以目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、措施層3個(gè)層次為基本框架的環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)方法，目標(biāo)層為環(huán)境質(zhì)量；準(zhǔn)則層包括防腐材料、防腐方法和防腐環(huán)境；準(zhǔn)則層中的防腐材料對(duì)應(yīng)措施層中的鋅、鋁、涂塑3個(gè)因素；防腐方法對(duì)應(yīng)電鍍、熱浸、熱噴涂和靜電噴涂4個(gè)因素；防腐環(huán)境對(duì)應(yīng)溫度和濕度2個(gè)因素。

2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)量化

根據(jù)所列舉的目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、措施層各因素之間的關(guān)系，結(jié)合表1所示的判斷矩陣，對(duì)各層之間及各因素之間的關(guān)系進(jìn)行量化，建立鋼結(jié)構(gòu)防腐材料對(duì)環(huán)境影響的多層次評(píng)價(jià)的判斷矩陣（見(jiàn)表1），得到評(píng)價(jià)各個(gè)指標(biāo)最終的權(quán)重見(jiàn)表2。

表1 判斷尺度

表2 環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重總表

2.4 權(quán)重計(jì)算

根據(jù)多層次分析法（AHP）理論，確定權(quán)重的方法有和法、根法、特征根法和對(duì)數(shù)最小二乘法等多種。本文選用和法計(jì)算得到交通工程鋼結(jié)構(gòu)防腐材料各層間及各個(gè)指標(biāo)最終的權(quán)重值，根據(jù)表4的權(quán)重系數(shù)對(duì)每一個(gè)措施評(píng)分表的項(xiàng)目進(jìn)行賦值。

（1）依據(jù)措施評(píng)分表由專(zhuān)家老師對(duì)措施層各個(gè)指標(biāo)打分，通過(guò)措施得分率確定措施層指標(biāo)的分值。其中措施得分率計(jì)算公式為：措施得分率=措施得分之和/措施最高分之和×100%。

（2）準(zhǔn)則層得分取措施層總得分的平均分：

防腐材料，xA1=（xB11+ xB12+xB13）/3；

防腐方法，xA2=（xB21+ xB22+xB23+xB24）/4；

防腐環(huán)境，xA3=（xB31+ xB32）/2。

（3）目標(biāo)層得分取準(zhǔn)則層總得分的平均分：

Z=（k1xA1+k2xA2+k3xA3）/3。

2.5 評(píng)價(jià)分析

對(duì)于如何評(píng)價(jià)防腐材料的環(huán)保度，本文根據(jù)目標(biāo)層得分Z的取值范圍。將此范圍分為5個(gè)層次，即環(huán)保、較環(huán)保、一般、輕度污染、重度污染，對(duì)應(yīng)的得分見(jiàn)表3：

表3 環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)打分表

3 通錫高速環(huán)保度評(píng)價(jià)

3.1 通錫高速環(huán)保度計(jì)算

根據(jù)通錫高速的實(shí)際情況，并請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)家老師對(duì)措施層各個(gè)指標(biāo)打分，措施層得分見(jiàn)表4。準(zhǔn)則層得分是措施層總得分的平均分，準(zhǔn)則層得分見(jiàn)表5。

目標(biāo)層總得分平均分Z為4.031分，可以得知通錫高速的環(huán)保度為環(huán)保，交通工程鋼結(jié)構(gòu)防腐材料及防腐方法是綠色環(huán)保的。

表4 環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)打分表

表5 環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)得分表

3.2 發(fā)展環(huán)保高速公路交通工程的建議

從通錫高速的環(huán)保度計(jì)算可以看出，該高速交通工程鋼結(jié)構(gòu)防腐材料的環(huán)保度得分為4.031分，環(huán)保度為環(huán)保的，說(shuō)明交通工鋼結(jié)構(gòu)的方法及材料的選取是環(huán)保的，對(duì)此從以下幾個(gè)方面提出建議：

（1）推進(jìn)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。減少使用高能耗的電鍍產(chǎn)品，換以能耗較低、效率較高的熱浸產(chǎn)品用于高速公路交通工程鋼結(jié)構(gòu)中。

（2）積極推進(jìn)高速公路沿線設(shè)施環(huán)境監(jiān)測(cè)信息化和智能化進(jìn)程。推廣路側(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，及時(shí)有效地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)路側(cè)環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)信息共享和提高環(huán)保應(yīng)急效率。

4 結(jié)論

現(xiàn)階段我國(guó)高速公路還未建立高速公路沿線交通工程鋼結(jié)構(gòu)防腐材料對(duì)環(huán)境的影響評(píng)價(jià)體系，當(dāng)前高速公路鋼結(jié)構(gòu)防腐距離綠色環(huán)保還有一定的距離，需要從節(jié)能減排、新能源、智能化監(jiān)控等方面來(lái)實(shí)現(xiàn)綠色交通的發(fā)展目標(biāo)。

［1］劉兆金，朱瓊.公路環(huán)境評(píng)價(jià)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策初探［J］.交通環(huán)保，2002，23（2）：15-17.

［2］黃艷.高速公路建設(shè)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響［D］.武漢：華中師范大學(xué)，2011.

［3］張智勇.常用防腐蝕涂層及其在交通工程中的應(yīng)用［J］.公路交通科技，2001，18（21）：193-196.

［4］GB/T 18226—2000高速公路交通工程鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)條件［S］.