祝建成,柳墩利,張代富,李定國(guó)
(1.北京市基礎(chǔ)設(shè)施投資有限公司,北京 100101;2.國(guó)家鐵路局工程質(zhì)量監(jiān)督中心,北京 100891;3.中鐵二局京唐鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部,河北 廊坊 065300;4.中鐵二局集團(tuán)有限公司,四川 成都 610031)
人類只有一個(gè)地球,保護(hù)生態(tài)環(huán)境就是保護(hù)我們?nèi)祟愖约?,“綠水青山就是金山銀水”是對(duì)目前生態(tài)保護(hù)最好的詮釋。新建北京至唐山鐵路線路通過(guò)了潮白河、北運(yùn)河,工程以橋梁形式跨越河北香河潮白河、大運(yùn)河國(guó)家濕地公園。潮白河區(qū)域是北京市重要水源地及國(guó)家級(jí)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(tài)敏感度高,同時(shí)兼具防洪、排水、蓄水、景觀等綜合性功能,水資源短缺會(huì)導(dǎo)致生態(tài)承載力偏弱。目前河道生態(tài)水量嚴(yán)重不足,補(bǔ)水水源不穩(wěn)定,長(zhǎng)期靠犧牲生態(tài)環(huán)境用水來(lái)維持經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展用水需求。近年來(lái)通過(guò)持續(xù)改善密云潮白河流域生態(tài)環(huán)境,系統(tǒng)推進(jìn)水污染治理、生態(tài)修復(fù)和水資源保護(hù),推行水污染精準(zhǔn)防治,密云潮白河生態(tài)實(shí)現(xiàn)了根本的改觀[1],但是水環(huán)境生態(tài)維護(hù)是一個(gè)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程,當(dāng)前潮白河生態(tài)脆弱的現(xiàn)狀仍然不能輕視,在鐵路的修建過(guò)程中對(duì)生態(tài)敏感區(qū)有何生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、采取什么手段和措施進(jìn)行管控是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管控成敗的關(guān)鍵。
本文以在生態(tài)敏感地區(qū)進(jìn)行鐵路施工為例,探索研究生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的控制,對(duì)類似工程具有很強(qiáng)的借鑒意義。
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(yùn)河,全長(zhǎng)約8.1 km,其中潮白河主槽寬度約100 m,北運(yùn)河主槽寬度約320 m,正線采用72 m+128 m+72 m連續(xù)梁128 m主跨跨越潮白河小里程側(cè)大堤,采用12聯(lián)(64+64)T構(gòu)跨越潮白河小里程邊灘,采用60 m+100 m+60 m連續(xù)主跨100 m一跨跨越潮白河現(xiàn)狀主槽,采用32 m+48 m+32 m連續(xù)梁48 m主跨跨越潮白河大里程側(cè)大堤;采用72 m+128 m+72 m連續(xù)梁128 m主跨跨越北運(yùn)河規(guī)劃大堤小里程側(cè),采用5 m~24 m框架墩跨越北運(yùn)河規(guī)劃大堤大里程側(cè),采用32 m+48 m+32 m連續(xù)梁48 m主跨跨越既有北運(yùn)河大堤。鐵路占用河道管理范圍內(nèi)土地為基本農(nóng)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(qū),左右堤防間距大,堤內(nèi)河灘范圍分布有諸多村莊、農(nóng)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(nèi)多樹(shù)木雜草。潮白河主槽施工前實(shí)景如圖1所示。
圖1 潮白河主槽施工前實(shí)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(shè)計(jì)采用72 m+128 m+72 m連續(xù)梁主跨跨越。大、小里程側(cè)承臺(tái)均侵入大堤坡腳,承臺(tái)施工時(shí)需采用鉆孔樁防護(hù),施工完成后按水利部門要求恢復(fù)加固堤岸。潮白河左堤施工前實(shí)景如圖2所示。
圖2 潮白河左堤施工前實(shí)景
連續(xù)梁梁體主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu),橋梁寬度12.6 m,全部采用懸臂澆筑法施工。
橋址區(qū)在華北平原廊坊市境內(nèi),途徑河北省廊坊市大廠縣、香河縣,通過(guò)祁各莊鎮(zhèn)、西集鎮(zhèn)、蔣辛屯鎮(zhèn)、河南吳村。主墩所經(jīng)城鎮(zhèn)、村莊、溝渠、既有道路眾多,屬潮白河生態(tài)保護(hù)敏感區(qū)域,施工對(duì)生態(tài)、水土流失難以控制;噪聲、揚(yáng)塵、泥渣、垃圾等對(duì)環(huán)境污染的處理要求高[1]。
水污染在本工程來(lái)源主要有:①施工過(guò)程中的生產(chǎn)用水、養(yǎng)護(hù)用水的排放;②生活用水的排放;③在河道中施工對(duì)水的污染。前2種水處理不當(dāng)或者不達(dá)標(biāo)排放,不僅會(huì)污染地表水,還會(huì)沿裂隙滲入地下,污染地下水源,危害巨大。
在河道中施工時(shí),要合理安排工區(qū),盡量避開(kāi)汛期施工,深基坑一般采取圍堰施工,根據(jù)水深、流速和地質(zhì)情況選擇合適的圍堰類型,如土圍堰、草袋圍堰、鋼圍堰。
大氣污染來(lái)源主要有施工機(jī)械和生活食堂油煙,另外對(duì)可燃性建筑和生活垃圾的違規(guī)燃燒處理也會(huì)產(chǎn)生大量的有毒有害氣體,對(duì)大氣產(chǎn)生嚴(yán)重污染。
建設(shè)工程在生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)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(dāng),一是會(huì)直接污染環(huán)境,二是在降解過(guò)程中會(huì)持續(xù)污染地下水和空氣,給生態(tài)造成持續(xù)傷害。
施工過(guò)程中的泥漿、挖基棄土,不得隨意亂棄,否則會(huì)污染環(huán)境,破壞植被。
主要有2種情況:①施工用地、便道植被的破壞和保護(hù)不到位,在雨水沖刷下,造成的水土流失;②棄土場(chǎng)處理不當(dāng)導(dǎo)致的水土流失。水土流失還會(huì)污染地表水源,阻塞河道。
主要來(lái)源于施工期間產(chǎn)生的噪聲。
針對(duì)以上5種主要的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),要有針對(duì)性地制定控制措施,方可對(duì)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行良好的管控。對(duì)此,項(xiàng)目在以下幾方面采取了措施。
根據(jù)潮白河生態(tài)保護(hù)特點(diǎn)制定保護(hù)計(jì)劃,有的放矢地對(duì)生態(tài)進(jìn)行保護(hù),本項(xiàng)目生態(tài)保護(hù)主要內(nèi)容包括:①污染治理計(jì)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(jì)劃、污染源考核計(jì)劃;③建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)和“三同時(shí)”計(jì)劃;④如何建設(shè)具有普遍的推廣價(jià)值的環(huán)境保護(hù)示范工程;⑤在工程施工時(shí)嚴(yán)格管理,禁止在濕地公園內(nèi)進(jìn)行任何工程以外的活動(dòng),以減少對(duì)濕地公園外圍地帶植被的破壞。設(shè)立警示標(biāo)志,同時(shí)對(duì)施工人員進(jìn)行環(huán)境保護(hù)意識(shí)教育,宣傳動(dòng)植物保護(hù)法規(guī),嚴(yán)禁進(jìn)入濕地公園亂砍亂伐等。
實(shí)施環(huán)境保護(hù)計(jì)劃的主要措施是逐級(jí)建立環(huán)境保護(hù)目標(biāo)責(zé)任制度。責(zé)任書的主要內(nèi)容包括:環(huán)境保護(hù)工作的目標(biāo);環(huán)境保護(hù)計(jì)劃中的各主要指標(biāo);實(shí)施環(huán)境保護(hù)計(jì)劃管理所采取的措施;落實(shí)責(zé)任書的有關(guān)考核獎(jiǎng)懲要求;從沿線地表植被、自然保護(hù)區(qū)、自然景觀、河流水質(zhì)保護(hù)等方面量化具體環(huán)保要求。
環(huán)境保護(hù)目標(biāo)責(zé)任書實(shí)行層層簽訂,將環(huán)保責(zé)任逐級(jí)分解落實(shí)到經(jīng)理部、作業(yè)隊(duì)以至個(gè)人。年終公布目標(biāo)責(zé)任書考核結(jié)果,并兌現(xiàn)獎(jiǎng)懲。
環(huán)境保護(hù)計(jì)劃工作安排專人負(fù)責(zé),經(jīng)常了解和檢查環(huán)境保護(hù)計(jì)劃的執(zhí)行情況,定期組織開(kāi)展對(duì)環(huán)保計(jì)劃人員的培訓(xùn),認(rèn)真作好環(huán)保計(jì)劃各項(xiàng)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)。
環(huán)境保護(hù)計(jì)劃實(shí)施定期檢查制度。檢查的內(nèi)容包括計(jì)劃中各主要指標(biāo)的完成、環(huán)保法規(guī)的執(zhí)行、目標(biāo)責(zé)任書的落實(shí)等。
將生態(tài)保護(hù)教育作為進(jìn)場(chǎng)安全教育培訓(xùn)的一項(xiàng)必修課,在管理人員、作業(yè)人員進(jìn)場(chǎng)作業(yè)前,首先要對(duì)潮白河生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行宣傳和教育,并將細(xì)化要求進(jìn)行專項(xiàng)交底,簽訂承諾書,并在施工全周期做好生態(tài)環(huán)境保護(hù)的宣傳教育工作,提高認(rèn)識(shí),強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)。
施工過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲,對(duì)動(dòng)植物和人體損害較大,為了保護(hù)環(huán)境,盡量減少噪聲污染,避免夜間作業(yè)。具體應(yīng)做到以下幾點(diǎn):①盡量采用低噪聲的施工;②對(duì)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的超分貝噪聲采取隔離措施或者利用消音設(shè)備減噪;③對(duì)距離居民區(qū)30 m以內(nèi)的工程,則應(yīng)根據(jù)需要限定施工時(shí)間;④少數(shù)高噪聲設(shè)備盡可能不在夜間施工作業(yè),必須在夜間從事有噪聲污染的施工應(yīng)先通知附近居民,以征得居民的理解,如有可能應(yīng)采取限時(shí)作業(yè)措施;⑤禁止施工車輛及列車在濕地公園范圍內(nèi)鳴笛、停車、喂食,以減少噪聲、人為活動(dòng)對(duì)動(dòng)物活動(dòng)的直接影響。嚴(yán)格控制施工期間工程建設(shè)和施工人員生活污染物的排放。工程結(jié)束后及時(shí)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(xù)梁施工如圖3所示。全封閉掛籃連續(xù)梁施工如圖4所示。
圖3 左堤路連續(xù)梁施工
圖4 全封閉掛籃連續(xù)梁施工
水污染防治措施主要有:①施工營(yíng)地生活廢水就近排入不外流的地表水體,嚴(yán)禁將生活污水直接排放至江河中,對(duì)于含沙量大且渾濁的施工生產(chǎn)廢水,采用沉砂池處理后再排放,含油廢水經(jīng)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(chǔ)積,集中處理,嚴(yán)禁亂流亂淌,防止污染水源,破壞環(huán)境。③施工作業(yè)產(chǎn)生的污水必須經(jīng)過(guò)沉淀池沉淀,并經(jīng)凈化處理,符合要求后排放。④食堂的廢水處理應(yīng)設(shè)置隔油池,定期清理油污,污水經(jīng)過(guò)必要的處理后排入污水管道,施工、生活污水嚴(yán)禁排入農(nóng)田和水源?,F(xiàn)場(chǎng)采用租用村民房屋居住,所有污水排入地下管網(wǎng)。⑤廢棄物中不得含有有毒有害物質(zhì),避免雨水沖刷后對(duì)地表、地下水造成污染。⑥跨河橋梁的基礎(chǔ)施工選在枯水期,并及時(shí)清理場(chǎng)地。不能在枯水期施工時(shí),橋基施工采用草袋圍堰或鋼圍堰防護(hù)。在鋼護(hù)筒內(nèi)安裝泥漿泵,提升至兩端陸地臨時(shí)工場(chǎng),臨時(shí)工場(chǎng)內(nèi)設(shè)置沉淀池和干化堆積場(chǎng),使護(hù)壁泥漿和出渣分離開(kāi),析出的護(hù)壁泥漿循環(huán)使用,浮土和沉淀池出渣在干化場(chǎng)堆積脫水,滲出水排入水體。
地表植被保護(hù)措施主要有:①施工期間對(duì)施工人員加強(qiáng)保護(hù)自然資源及野生動(dòng)植物的教育,嚴(yán)禁隨意砍伐,限制施工人員和車輛的活動(dòng)范圍。②施工便道選線、生活營(yíng)地、大型臨時(shí)設(shè)施場(chǎng)地選址盡量少占或繞避林地、耕地,保護(hù)原有植被。對(duì)合同規(guī)定的施工界限外的植物、樹(shù)木等盡力維護(hù),嚴(yán)禁超范圍砍伐。③工程完工后及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)清理,復(fù)墾或綠化。④采取圍欄、彩帶維護(hù)等措施限定工程占用與擾動(dòng)范圍,做好施工組織,盡量使用既有場(chǎng)地。⑤施工便道選址宜充分利用已有道路;其他臨時(shí)用地范圍在工程結(jié)束后采用平整、撒草籽等恢復(fù)措施,減少施工期對(duì)植被的影響。施工中的左堤路連續(xù)梁如圖5所示。
圖5 施工中的左堤路連續(xù)梁
防止大氣污染的措施主要有:①施工現(xiàn)場(chǎng)所使用的燃油機(jī)械設(shè)備及在用機(jī)動(dòng)車應(yīng)當(dāng)按照國(guó)家或者地方的有關(guān)規(guī)定,由機(jī)動(dòng)車排放檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)定期對(duì)其進(jìn)行排放檢驗(yàn)。經(jīng)檢驗(yàn)合格的,方可在施工現(xiàn)場(chǎng)使用或上道路行駛。未經(jīng)檢驗(yàn)合格的,未取得公安機(jī)關(guān)交通管理部門核發(fā)安全技術(shù)檢驗(yàn)合格標(biāo)志的設(shè)備一律不得使用。②加強(qiáng)對(duì)建設(shè)施工和運(yùn)輸?shù)墓芾恚3值缆非鍧?,控制料堆和渣土堆放,擴(kuò)大綠地、水面、濕地和地面鋪裝面積,安排灑水車及時(shí)灑水,防治揚(yáng)塵污染。③施工單位應(yīng)當(dāng)在施工工地設(shè)置硬質(zhì)圍擋,并采取覆蓋、分段作業(yè)、擇時(shí)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(yīng)當(dāng)及時(shí)清運(yùn);在場(chǎng)地內(nèi)堆存的,應(yīng)當(dāng)采用密閉式防塵網(wǎng)遮蓋。工程渣土、建筑垃圾應(yīng)當(dāng)進(jìn)行資源化處理。④施工單位當(dāng)在施工工地公示揚(yáng)塵污染防治措施、負(fù)責(zé)人、揚(yáng)塵監(jiān)督管理主管部門等信息。⑤橋面防水材料優(yōu)先采用國(guó)家推廣的環(huán)境保護(hù)技術(shù)和產(chǎn)品,禁止使用淘汰型產(chǎn)品,減少大氣污染??绯卑缀又骱硬奂磳⒑淆埖倪B續(xù)梁如圖6所示。
圖6 跨潮白河主河槽即將合龍的連續(xù)梁
生產(chǎn)生活垃圾處理及油料管理措施主要有:①施工營(yíng)地設(shè)置集中垃圾收集地,設(shè)專人管理,經(jīng)無(wú)害化處理后排放,定期填埋,嚴(yán)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(yùn)至指定垃圾處理場(chǎng)處理。將不能處理的垃圾拉到設(shè)有處理設(shè)施的廠處理。②油和廢油的管理包括施工機(jī)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(biāo)志,在不使用時(shí)要密封;嚴(yán)禁隨意傾倒含油廢水,集中處理。③嚴(yán)禁將生活污水直接排放至江河中,含油廢水經(jīng)隔油池處理后排放,防止油污染地表和水體。生活污水經(jīng)化糞池處理后排放??绯卑缀雍拥肋B續(xù)梁施工合理保護(hù)水源如圖7所示。
圖7 跨潮白河河道連續(xù)梁施工合理保護(hù)水源
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(qū),按照設(shè)計(jì)及時(shí)完成系統(tǒng)、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(yán)禁切割、阻擋地表徑流的暢通,不得強(qiáng)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(chǔ)施工的棄土及時(shí)運(yùn)輸?shù)街付夗膱?chǎng)堆放,不得堆棄河灘;開(kāi)挖山體邊坡時(shí),及時(shí)采取有效的防護(hù)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(shí),臨時(shí)堆砟場(chǎng)地和施工污水處理設(shè)施與水源的距離符合有關(guān)法規(guī)的要求,臨時(shí)堆砟場(chǎng)采取設(shè)置擋砟墻等措施、污水處理設(shè)施采取防滲漏措施,防止水質(zhì)惡化。⑤嚴(yán)格控制作業(yè)帶,并及時(shí)對(duì)其進(jìn)行平整、恢復(fù)和綠化[4]。在汛期要加強(qiáng)攔擋和覆蓋,防止水蝕造成的水土流失。對(duì)建設(shè)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(shè)以種植樹(shù)木,為植被恢復(fù)提供良好的土壤。臨時(shí)占地在施工前保存好熟化土,施工結(jié)束后及時(shí)清理、覆蓋熟化土,復(fù)種或選擇當(dāng)?shù)剡m宜植物及時(shí)恢復(fù)綠化。施工中的河灘地連續(xù)梁如圖8所示。
圖8 施工中的河灘地連續(xù)梁
棄土場(chǎng)區(qū)保護(hù)措施主要有以下幾點(diǎn)。
橋梁鉆孔樁泥漿排放、基坑開(kāi)挖棄土,棄土場(chǎng)選擇低洼、無(wú)地表徑流、經(jīng)地方各部門聯(lián)合確認(rèn)、遠(yuǎn)離線路的荒地;嚴(yán)禁侵占河流、濕地、林地、耕地、自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū)和緩沖區(qū);不將棄土場(chǎng)設(shè)于植被發(fā)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(yīng)將挖基余土、棄料、泥漿及時(shí)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(yùn)至指定的棄土場(chǎng)。臨近城區(qū)、廠區(qū)、道路、河流、溝渠、墩臺(tái)排水通道及環(huán)境和水源保護(hù)區(qū)處不得攤鋪。②施工鉆孔樁基礎(chǔ)時(shí),要采取可靠措施防止因施工產(chǎn)生的泥漿流入河中和公路道路上。泥漿需經(jīng)過(guò)沉淀、處理達(dá)標(biāo)后外運(yùn)至指定地點(diǎn)。③橋涵施工時(shí)盡量避免棄土堵塞或壓縮河道,或?qū)壨寥我舛逊?,施工單位在施工中及時(shí)處理挖基余土,施工完畢立即恢復(fù)天然地面,進(jìn)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(xù)梁如圖9所示。施工完成后的左堤路連續(xù)梁如圖10所示。
圖9 施工完成后的河灘地連續(xù)梁
圖10 施工完成后的左堤路連續(xù)梁
生態(tài)安全日益引起社會(huì)各方面的高度重視,習(xí)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(guó)鐵路的發(fā)展,加之中國(guó)幅員遼闊,生態(tài)環(huán)境多種多樣,鐵路將不可避免地經(jīng)過(guò)如潮白河這樣的生態(tài)敏感區(qū),京唐鐵路跨京哈高速公路特大橋就處于這樣的生態(tài)敏感區(qū),在修建過(guò)程中應(yīng)精心策劃,通過(guò)加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的宣傳工作,加強(qiáng)環(huán)保意識(shí),使全體參建員工充分認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性和必要性。制定詳細(xì)的環(huán)境保護(hù)措施,建立嚴(yán)格的檢查制度,避免人為惡化環(huán)境。保護(hù)好鐵路沿線的植被、水環(huán)境、大氣環(huán)境、自然生態(tài)環(huán)境、土壤結(jié)構(gòu)、自然保護(hù)區(qū)、野生動(dòng)植物,維護(hù)生態(tài)平衡系統(tǒng)。以上措施取得了很好的效果,對(duì)類似工程有很好的借鑒作用。