跨省特大型橋梁工程環(huán)境保護(hù)與景觀設(shè)計(jì)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(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，橋梁功能已非僅是滿足交通運(yùn)輸功能的需求，尤其是大跨度橋梁，其強(qiáng)烈的形態(tài)表現(xiàn)及構(gòu)筑的永久性特點(diǎn)，對(duì)大地景觀和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響[1]。而民眾環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，以及對(duì)橋梁景觀意識(shí)的不斷提高，橋梁工程環(huán)境保護(hù)和景觀需求逐漸受到社會(huì)各界及決策層的高度重視，不僅將環(huán)境保護(hù)與景觀設(shè)計(jì)納入到橋梁項(xiàng)目建設(shè)中，甚至還以此作為橋型設(shè)計(jì)方案選擇的條件。以黃河特大型橋梁為例，分析了其在環(huán)境保護(hù)與景觀設(shè)計(jì)方面的方案。

1 黃河特大型橋梁工程概況及自然環(huán)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(xiàng)目為雙向六車道，設(shè)計(jì)速度為120 km/h，路基寬34.5 m。橋位地處黃河沖積平原區(qū)，位于北金堤滯洪區(qū)內(nèi)，地表土層為粉質(zhì)粘土、粉土和中細(xì)砂，植被為種植的小麥、玉米和水稻，同時(shí)跨越國家級(jí)水產(chǎn)種植資源保護(hù)實(shí)驗(yàn)區(qū)，自然生態(tài)環(huán)境脆弱。橋涵等方案的選擇要充分考慮環(huán)保景觀要求，做到與周圍環(huán)境整體協(xié)調(diào)，以使項(xiàng)目較好地融入到當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境中，滿足自然整體景觀及生態(tài)環(huán)境保護(hù)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(zhǎng)2 240 m，主跨120 m，最大聯(lián)長(zhǎng)1 120 m，橋梁總長(zhǎng)8.127 m。黃河沖刷量大，橋位處最大沖刷量達(dá)到21 m，一般沖刷量12 m，樁長(zhǎng)最大達(dá)到100 m。

2 黃河特大橋梁環(huán)境保護(hù)與景觀設(shè)計(jì)方案

2.1 自然生態(tài)資源保持方案

黃河特大橋梁規(guī)劃為：北側(cè)于小辛莊南側(cè)跨越黃河北大堤，向東南跨越黃河，于菏澤市牡丹區(qū)李莊集鄉(xiāng)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(jí)自然保護(hù)區(qū)處于黃河下游上段，規(guī)劃時(shí)將橋位布設(shè)于張閻樓工程和連山寺河段河道整治工程間，在此區(qū)間的黃河主河道趨于穩(wěn)定，橋位的布設(shè)同周邊自然環(huán)境相適應(yīng)和協(xié)調(diào)，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(hù)區(qū)，有利于野生動(dòng)植物及濕地環(huán)境的保護(hù)。同時(shí)，該橋位布設(shè)路線整體走向與黃河鄰近橋梁的間距適宜，橋位與治導(dǎo)線夾角為2°，與水位測(cè)驗(yàn)斷面相協(xié)調(diào)，這些規(guī)劃和設(shè)計(jì)符合節(jié)約水資源及保持水土、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的要求，較好地體現(xiàn)了對(duì)沿線生態(tài)環(huán)境及水環(huán)境的保護(hù)。

此外，在橋墩的設(shè)置上，為了不影響河流水勢(shì)，選擇了合適的引橋跨徑及適度增加跨度的設(shè)計(jì)方案，堤內(nèi)引橋跨徑設(shè)計(jì)為50 m，堤外引橋跨徑設(shè)計(jì)為30 m，以盡量降低橋梁建設(shè)對(duì)水勢(shì)的影響。

2.2 聲屏障設(shè)計(jì)

當(dāng)橋梁工程建設(shè)由于運(yùn)送材料通過村鎮(zhèn)、學(xué)校等環(huán)境敏感點(diǎn)附近時(shí)，根據(jù)其與高速公路的距離及地形關(guān)系計(jì)算高速公路對(duì)環(huán)境的噪音影響，對(duì)于噪音超標(biāo)又不能對(duì)環(huán)境敏感點(diǎn)進(jìn)行拆遷處理的，通過采取設(shè)置新型隔音墻來弱化噪聲污染的影響[3]。本次設(shè)計(jì)的隔音墻為防噪聲屏障，此聲屏障具有重量輕、強(qiáng)度高、隔音效果好、新穎、美觀等優(yōu)點(diǎn)，可以進(jìn)行裝配式施工，施工較為簡(jiǎn)便，并且其色彩可與周圍景觀相協(xié)調(diào)。

2.3 水環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)

黃河特大橋跨越黃河，項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)過程中的主要環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)為工程運(yùn)輸車輛發(fā)生側(cè)翻、泄漏事故過程中伴生或次生的污染物進(jìn)入水體導(dǎo)致的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。故針對(duì)黃河大橋進(jìn)行水環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)。

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

(2)化學(xué)危險(xiǎn)品收集池及徑流雨水沉淀池。雨水經(jīng)橋面排水系統(tǒng)收集后，通過排水管導(dǎo)流至地面，經(jīng)事故處理池處的污水檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)：如水質(zhì)達(dá)標(biāo)則電磁閥將雨水導(dǎo)向入沉淀池，進(jìn)行初步沉淀后，排入生態(tài)處理帶；如檢測(cè)含有?；?，則將污水導(dǎo)入收集池內(nèi)，待專業(yè)人員處理。全橋共設(shè)置3種類型化學(xué)危險(xiǎn)品收集池及3種類型徑流雨水沉淀池，其中化學(xué)危險(xiǎn)品收集池共16個(gè)，徑流雨水沉淀池共16個(gè)，收集池與沉淀池四周均設(shè)置鐵柵圍欄進(jìn)行防護(hù)。

(3)生態(tài)處理帶。檢測(cè)不含危化物的雨水經(jīng)沉淀池沉淀處理后，通過排水溝排放至生態(tài)處理帶內(nèi)。生態(tài)處理帶對(duì)雨水進(jìn)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(jīng)由蒸發(fā)作用進(jìn)入大氣。生態(tài)處理帶設(shè)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(shè)計(jì)

在水土流失防治分區(qū)的基礎(chǔ)上，本項(xiàng)目以棄土場(chǎng)、施工場(chǎng)地及施工便道作為重點(diǎn)防治單元，根據(jù)不同防治單元的工程特點(diǎn)進(jìn)行合理、全面、系統(tǒng)的水土保持設(shè)計(jì)，這樣既能有效的控制項(xiàng)目建設(shè)區(qū)內(nèi)的水土流失，保護(hù)項(xiàng)目區(qū)的生態(tài)環(huán)境，又能保證工程建設(shè)期和運(yùn)營(yíng)期的安全。

(1)棄土場(chǎng)水土保持設(shè)計(jì)。根據(jù)《水土保持法》以及《開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定和要求，棄土棄渣必須集中堆放在專門的存放場(chǎng)地，并采取攔擋、截排水、沉沙等防護(hù)措施。根據(jù)棄渣區(qū)域的地形地質(zhì)條件、棄渣類型、棄渣量、出渣運(yùn)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(shè)計(jì)。區(qū)域內(nèi)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(duì)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(duì)施工便道進(jìn)行防護(hù)。

(3)施工場(chǎng)地水土保持。拌合站、水穩(wěn)站、預(yù)制場(chǎng)及鋼筋加工場(chǎng)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(shí)，泥漿的排放影響到河水的濁度或農(nóng)田的土壤環(huán)境，墩臺(tái)處設(shè)泥漿池，使其沉淀、澄清，嚴(yán)格控制排入河流的泥漿含泥量。

2.5 景觀設(shè)計(jì)方案

橋梁上下部結(jié)構(gòu)及各種附屬結(jié)構(gòu)按照一定的規(guī)律有機(jī)地組合成為一個(gè)整體，與寬闊的河面一起構(gòu)成點(diǎn)、線、面的組合。對(duì)于橋梁來說，點(diǎn)就是主橋；線，即大橋的總體橋線；面，即線的圍合。線條能產(chǎn)生一種視覺上的聯(lián)系，而且是視覺藝術(shù)中各因素之間最為直接的聯(lián)系和溝通方式，線條既有其獨(dú)立性，也能分割它所在塊面而成為形體的一個(gè)構(gòu)成因素，既能產(chǎn)生和諧，又能產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的緊張?；诖?，橋梁與其他人工景觀和自然景觀要素合在一起，構(gòu)成了橋梁景觀的形態(tài)特征，橋梁成為最易識(shí)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(dú)特魅力的載體。該橋梁項(xiàng)目主要從以下幾方面進(jìn)行了景觀設(shè)計(jì)。

(1)橋梁平縱線形。黃河特大型橋總長(zhǎng)達(dá)8.127 km，橋位選取充分考慮地形、地質(zhì)、防洪等因素，還重視橋梁整體平縱線形景觀設(shè)計(jì)。大橋平縱面設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)那€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(jié)構(gòu)形式及跨徑選取結(jié)合橋墩高度和結(jié)構(gòu)剛度綜合判定，采用合理橋跨墩高比，保證橋梁的整體協(xié)調(diào)性。

(3)主橋上部結(jié)構(gòu)采用變截面連續(xù)梁，流線型箱梁增加了橋梁的輕盈感。下部結(jié)構(gòu)采用薄壁空心墩，橋墩側(cè)面呈圓弧狀，上下部分平曲結(jié)合，局部對(duì)比，既不失新意又和諧統(tǒng)一。

(4)注重引橋與主橋景觀的協(xié)調(diào)性。引橋上部結(jié)構(gòu)采用裝配式T梁，下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩總體布置流暢簡(jiǎn)潔，主引橋總體融合，與主橋相互襯托。

3 生態(tài)環(huán)境保護(hù)及景觀工程施工注意事項(xiàng)

雖然黃河特大橋工程建設(shè)將會(huì)對(duì)沿線地區(qū)的生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境以及沿線居民生活質(zhì)量、學(xué)校教學(xué)產(chǎn)生一定的不利影響，但只要認(rèn)真落實(shí)保持水土、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)約水資源的要求，真正落實(shí)環(huán)境保護(hù)“三同時(shí)”制度，所產(chǎn)生的負(fù)面影響是可以得到有效控制的。

3.1 樹立環(huán)保施工、安全施工意識(shí)

公路工程的建設(shè)過程對(duì)周邊環(huán)境造成影響是不可避免的，尤其是路基施工對(duì)環(huán)境的影響[4]。為此，施工單位必須強(qiáng)化環(huán)保施工理念，堅(jiān)持“安全至上、規(guī)范作業(yè)、以人為本、科技先導(dǎo)”施工方略，注重道路與橋梁主體工程緊密配合，注重環(huán)保與安全并進(jìn)，施工單位應(yīng)盡可能采取有效的環(huán)境保護(hù)措施，防止和減輕施工過程中產(chǎn)生的粉塵、噪聲、振動(dòng)、廢水和廢料等對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)與周圍環(huán)境造成的危害，確保施工安全。待工程竣工后，應(yīng)恢復(fù)由于施工受到破壞的環(huán)境，最大限度地將對(duì)所在生態(tài)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(yīng)盡量安排在枯水季節(jié)進(jìn)行。土方施工中應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理，與防汛部門保持聯(lián)系，及時(shí)了解汛情及洪水調(diào)度情況，視雨量和工程項(xiàng)目地質(zhì)情況，調(diào)整臨時(shí)排水設(shè)施，有效減少植被破壞、水土流失現(xiàn)象發(fā)生。橋梁施工工點(diǎn)的鉆孔樁施工時(shí)，泥漿的排放將影響到河水或農(nóng)田的土壤環(huán)境。因此，應(yīng)設(shè)泥漿池，使其沉淀、澄清，嚴(yán)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(xiàn)有的灌溉和排水系統(tǒng)。

3.3 大氣環(huán)境保護(hù)措施

(1)筑路材料在運(yùn)輸過程中，應(yīng)采取措施，防止其飄散飛揚(yáng)，污染大氣。

(2)瀝青混凝土拌合場(chǎng)廠址及瀝青、燃料油倉庫應(yīng)選擇在人口稀少、自然通風(fēng)、遠(yuǎn)離河流、平坦且開闊地段，以減少對(duì)居民區(qū)的大氣污染和對(duì)水質(zhì)環(huán)境的污染，并應(yīng)設(shè)防火急救設(shè)施。

(3)瀝青混凝土拌合機(jī)和水泥混凝土拌合機(jī)應(yīng)有防塵措施。

3.4 控制噪聲的環(huán)境質(zhì)量保護(hù)措施

在村鎮(zhèn)和居民區(qū)附近，一般不應(yīng)夜間施工，如施工有要求，需有關(guān)部門的許可。此外，黃河特大型橋梁生態(tài)環(huán)境保護(hù)及自然景觀設(shè)計(jì)要充分利用項(xiàng)目所在區(qū)的自然景觀，使高等級(jí)公路與當(dāng)?shù)丨h(huán)境相融合。在工程施工階段做好環(huán)保、水保工作，使保護(hù)和恢復(fù)工作相結(jié)合。