郑州黄河公铁两用桥主桥水上施工环境保护方案及控制措施

周 靖,崔庆合

(中铁大桥局股份有限公司,武汉 430050)

1 工程概况

郑州黄河公铁两用桥是石家庄至武汉客运专线河南省境内重点控制工程,公铁合建段长9 177 m,是目前世界上最长的公铁两用桥。主桥采用双层布置,公路在上层,铁路在下层,客运专线铁路设计时速350 km。主桥钢梁分2联布置,第1联采用(120+5×168+120)m六塔连续单索面钢桁结合梁斜拉桥,第2联采用5×120 m连续钢桁结合梁,钢梁全长1 684 m,引桥采用40 m跨度预应力混凝土简支箱梁。

2 本标段工程施工期环境影响的特点

郑州黄河公铁两用桥大桥局承建段全长约3.6 km,地处黄河大堤以内的主河槽滩地上,施工区域地处郑州市黄河湿地保护区内,环境保护要求较高。施工内容主要有桩基础、承台、铁路公路墩身帽梁、钢梁架设、公路桥面板架设、钢塔架设及斜拉索安装、40 m铁路箱梁移动模架制梁、公路箱梁预制及架设,以及大型临时设施的建设安装等。据此,本标段工程施工期环境影响有以下特点。

(1)施工期大气及噪声污染对两岸居民基本不产生影响,主要影响于施工人员和南岸生态园;水环境污染对北岸农田有所影响,环境保护的重点是防止对黄河的污染和湿地生态环境的保护。

(2)环境保护难度大,其中水上钻孔桩施工中产生的泥浆和钻渣的排放,混凝土工厂生产过程中的废水、扬尘、废气、固体废弃物,试验室废水、废弃化学试剂及固体垃圾是本项目经过环境调查、辨识、评价确定的重要环境因素[1]。

(3)本工程于2007年7月1日开工,工期为36个月,施工期的环境影响是短暂的、可逆的,随着施工期的结束而终止。

即便如此,项目部在施工中仍严格按照《中华人民共和国环境保护法》及地方法规和行业、企业要求以及本工程“环评报告”的要求进行污染防治和环境保护,并加强监督管理,使本标段工程施工对环境的影响限制在最低程度。

3 施工期间主要污染源分析

根据实施性施工组织设计及相关文件、设计图纸、以及环境保护有关法律法规要求,识别和评价出施工中的环境因素,经过环境调查、辨识、评价确定重要环境因素,制定特别的环境保护措施进行重点监控管理。

(1)大气环境污染源及污染物

①砂石料存放、筛洗过程中产生的扬尘;运输汽车的二次扬尘;机动车尾气污染。

②混凝土拌和站锅炉烟尘(SO2);生活区小锅炉烟尘。

③铁路箱梁桥面防水层施工前打磨产生粉尘。

④黄河滩地起大风产生粉尘。

(2)水环境污染源及污染物[2]

①施工区域:钻孔灌注桩施工过程中的钻渣及泥浆;混凝土拌和站生产后的废水;施工机械(如钻机、空压机等)的废油料及润滑油;机动船舶的舱底水及废油料;水上施工材料坠落到黄河中;施工人员粪便污水;清洗钢梁产生的废水;一次性塑料餐具使用可能造成的白色污染等。

②材料加工区、办公生活区:生活污水及粪便污水;冲洗机械设备的油污水;砂石料及道路的洒水、冲洗污水等。

(3)噪声污染源

施工机械设备,混凝土拌和站,钢结构加工设备,空压机和柴油发电机组;流动源有运输车辆、推土机、装载机、混凝土运输车等。

(4)一般固体废弃物

施工中固体废弃物主要为施工弃土、弃渣(砂石渣、建筑垃圾、钻渣等),施工人员日常生活垃圾(食堂瓜果皮、菜渣、剩饭、金属、塑料、废纸等)。

(5)有毒有害固体废弃物

废电瓶、废电池、废日光灯管,各种防水层涂料包装盒、钢梁涂装及油漆包装盒、废弃笔芯、废墨盒、废电焊头、废弃油手套、油抹布(棉纱)等。

(6)有毒有害液体废弃物

混凝土工厂锅炉房废水、试验室废弃化学试剂等。

4 施工中环境因素影响程度的评定

环境因素的评定依据[3]:根据国家相关法律法规及行业标准的要求;地方政府相关管理制度、标准等。

如果施工中发现有下述环境行为,直接判定为重要环境因素。

(1)已违反或接近违反法律及标准要求的环境因素。

(2)当地政府高度关注或强制监测的环境因素。

(3)政府或法律明令禁止使用、限制使用或限期替代使用的物质:如氟利昂、哈龙物质使用及其制品使用,多氯联苯物质使用,重污染工艺、大能耗装置等。

(4)政府或法律有明文规定但无定量指标的环境因素。

(5)未加合理处置的危险废弃物。

(6)有利用价值而没有回收利用的固体废弃物。

(7)未进行必要的分类,处于不合理混放状态的固体废弃物。

(8)与使用有毒有害化学品相关的环境因素。

(9)有较大节约潜能的能源资源消耗。

(10)异常或紧急状态下预计产生严重环境影响的环境因素:如火灾、危险品泄漏事故、环保设施故障或人为事故将造成严重环境影响或超标排放。

(11)施工期内曾引起污染事故的环境因素。

项目部对黄河桥施工中的有害环境因素进行收集整理,编制出《环境因素识别调查表》,邀请环保方面的专家以及环境工程师对施工中的有害环境因素进行评价,根据评价结果编制完成《环境因素汇总评价表》和《重要环境因素及控制计划清单》,经项目部审核后报上级部门审核,最终确定我部施工中的重要环境因素是:水上钻孔桩施工中产生的泥浆和钻渣的排放,混凝土工厂生产过程中的废水、扬尘、废气、固体废弃物的排放,试验室废水、废化学试剂及固体垃圾。

随着施工工序的转换,项目部每年组织进行1次环境因素识别、评价、更新,对识别评价中新确定的重要环境因素进行更新。

5 施工期间环境保护的组织管理

(1)本项目进场之初,根据本工程“环评报告”制定了施工期间的环境保护目标。

①施工和生活废水排放及烟尘、粉尘排放符合国家及地方法规规定标准;

②施工场界噪声控制在国家相关法规规定标准以内;

③固体废弃物排放符合国家及地方法规规定要求;

④资源、能源消耗实行限额管理,严格控制在额定指标以内;

⑤杜绝重大环境投诉事件、事故的发生。

(2)成立环境保护组织机构,落实各级管理人员责任。

①成立以项目经理任组长的环境保护组织机构,建立本标段环境保护管理制度,制定并组织实施施工环境保护预报监控系统,各架子队、班组设置环保员,层层落实责任,将环保责任和义务落实到人,实行环保目标责任制。

②切实贯彻执行国家有关环境保护、水土保持、野生动物、植物保护的法律、法规、标准,在法律、法规框架下依法开展环保工作,同时,自觉接受郑州市环境保护局、黄河河务管理局及当地居民的法律监督和环境保护工作监督。

③年初,根据不同施工期、季节的环境特征,制定当年的环境实施计划。同时,项目部每月定期开展环境保护文明施工考评活动,定期对环境保护工作进行总结,发现施工中有影响环境因素,立即停工整改。

④落实本项目设计和施工组织设计中有关环境保护措施,保证本项目施工中所需环境保护经费的有效投入。

⑤宣传国家的生态环境保护法律、法规。

(3)严格执行环境保护的监控要求,达到环境保护的目标,实现持续改进。

①项目部按照《环境管理体系规范及使用指南》(GB/T24001—2004)和中国中铁股份公司《职业健康和环境管理体系》的要求建立、实施、保持持续改进,按照体系框架,根据相应的法律、法规及其他要求积极有效地开展环境管理活动,实施相关的教育和培训内容,确保施工作业人员和相关人员都能得到教育和培训,具备相应的环境保护知识和能力,完成项目部提出的环境保护目标的要求。

②适应不断变化的内、外因素与要求,做到有效监控和不定期评审[4]。项目部全体员工都必须为安全生产、节能降耗、改善环境做出自己的努力,实现本项目环境保护的目的。

6 施工期间采取的环境保护措施

郑州黄河湿地自然保护区湿地类型包含河流湿地[5],河漫滩湿地、草甸湿地等,保护区内生物多样性丰富,通过对黄河湿地生态环境的分析,辨识出桥梁施工对生物多样性、水体等环境的威胁及其原因,在此基础上提出了保护区黄河湿地生物性、水体等保护措施的方法。

6.1 扬尘

(1)目标

降低扬尘对大气的污染,杜绝员工、相关方及周围人群投诉。

(2)控制措施

①混凝土拌和站建设内存料棚,材料存储实行封闭管理。外存料场进料后用篷布覆盖,防止起风扬尘。

②易产生粉尘的材料如混凝土工厂使用的水泥、粉煤灰及石灰矿渣等细颗粒散体材料在运输、储存过程中用专用罐车和储料罐,避免在运输和存储过程中泄露扬尘[6]。

③易产生粉尘的材料在施工过程中应严格控制每次用量,杜绝野蛮装卸和无计量施工。

④混凝土工厂搅拌机械在上料过程中,先上砂、石料,后上水泥、粉煤灰等粉料,以减少扬尘,操作人员戴口罩做好个人防护。

⑤在6级或以上风力环境中,不得从事上述材料的施工。

⑥对施工现场扬尘进行控制,以降低施工扬尘对大气环境的污染,满足相关法律及环境保护的要求。环保措施是施工现场制定洒水降尘制度,配备2台专用洒水车专人负责,洒水降尘时间自工程开工至工程竣工。

⑦办公区、员工生活区的部分区域规划为绿化带,种树、种植被,其他裸露地面进行硬化,安排专职清洁工负责环境卫生。

⑧施工便道上设置限速30 km/h的警示牌,要求行驶施工车辆减速慢行,以减少扬尘。

(3)检查落实

扬尘控制措施自工程开工至工程竣工,由项目部安全环保部对各部门兼职环保员进行交底实施,主要负责对施工现场的各种扬尘源进行控制,水泥等易飞扬材料的库存由材料室负责管理,项目部安全环保部根据环境检测计划对施工现场扬尘进行检查,并填写检查记录。

6.2 噪声

(1)目标

将噪声控制在国家和地方环保法律法规标准范围内,并进一步降低噪声,杜绝员工、相关方投诉。

(2)控制措施

本工程主要为桥梁工程,施工中机械设备投入较多,施工中指定专人对施工噪声进行监测,并填写记录,对监测中噪声超标的施工机械(打桩机、发电机、风镐、振捣棒等),坚决责令整修,为在高噪声环境下的施工人员配备耳塞。将噪声控制在《建筑施工场界噪声限制》(GB12523-1990)要求的标准之内[7]。

(3)检查落实

自工程开工至工程竣工,项目部安全环保部负责根据环保检测计划对施工现场噪声进行监测,填写监测记录,及时将监测结果反馈给施工现场环保负责人,对环保不达标机械进行处理。

6.3 施工及生活废弃物

(1)目标

分类管理,合理处置,减少污染。

(2)控制措施

①可回收废弃物

废砂石。施工中所剩砂石集中存放至指定地点,并采取防扬尘措施。项目部根据实际情况,进行再利用或就地掩埋。

办公用纸、报刊、包装袋(盒)。对各种可回收办公废弃物,各部门分类存放在项目部修建的可回收一般废弃物池。

②有毒有害废弃物

电池、笔芯、塑料袋、墨盒。将办公用废弃的电池、塑料袋、笔芯、墨盒各种可回收有毒有害废弃物集中存放在项目部设置的可回收有毒有害废弃物收集箱,由项目部集中处理。

机械施工燃料泼洒或排入。施工中所用的各种机械废弃燃料均集中存放,统一回收处理。严禁随地泼洒或排入污水池,

③不可回收废弃物

碎石块、废砂浆块、水泥块、废混凝土块。所有施工产生的碎石块、废砂浆块、水泥块、废混凝土块均集中存放,项目部作为回填基础或路基使用。

食堂泔水、生活垃圾。食堂泔水统一倒入项目部指定的泔水缸,生活垃圾倒入项目部指定废弃物池,项目部集中统一处理。

(3)施工中产生的可回收废弃物由项目部物质设备部门按《物质管理细则》回收处置。

(4)实施步骤

①项目部物资管理人员自工程开工至工程竣工,根据工程情况对施工废弃物进行分类收集并处理。

②项目部根据生活实际情况对产生的生活废弃物,与当地村民签定清运协议,及时清运处理。

(5)检查落实

施工废弃物控制措施自工程开工至工程竣工,有项目部物资部负责将施工现场废弃物进行分类并运输至项目部指定地点以及现场处理,认真做好《废弃物处理台账》。对各种生活废弃物由具有环保处理资质和能力的单位负责清运处理。

6.4 施工废水和生活污水排放

(1)目标

生活污水不超标,施工污水重点控制。

(2)措施

①施工废水

a.混凝土工厂、试验室、施工现场作业产生的污水禁止随地排放,作业时严格控制污水流向,并在合理位置设沉淀池,污水经沉淀后用于洒水降尘,严禁排放未经处理的废水。

b.混凝土工厂、试验室装贮过有毒有害物品的车辆和容器,不允许在工地清洗。

c.在混凝土工厂内设置机械清洗污水沉淀池,清洗混凝土运输车辆的污水经二次沉淀后回收,用于施工便道洒水降尘。

d.冲洗骨料的水或施工废水,经过过滤、沉淀或其他方法处理后才允许排入河道。

e.根据本工程实际,尽量减少施工污水排放量。

f.混凝土工厂混合料拌和机清洗废水先排放到沉淀池,经二次沉淀后再排出。

g.主桥水中钻孔桩施工需要集中供应的泥浆,采用了密封严密无泄漏供浆管道,所造泥浆循环使用,施工完毕后将泥浆回收,经二次沉淀处理达标后方可排放。

h.陆上钻孔桩施工需要的泥浆,所造泥浆循环使用,施工完毕后将泥浆回收,经二次沉淀处理达标后方可排放[8]。

②生活污水

a.办公区生活污水,经沉淀处理达标后再进行排放。

b.项目部和各工区的食堂,污水排放前要设置隔油池,油水分离,残渣剩饭设置泔水桶并妥善处理,严禁倒入下水道。

c.工地平均间距500 m设置1座厕所,黄河边施工栈桥两头各建1座厕所,建设达到统一标准,做好厕所卫生清理和管理工作。厕所废水流入化粪池,化粪池加盖,联系环卫部门清掏或联系当地百姓清掏作为土地肥料。

d.办公人员将有毒有害液体倒入指定容器内。

③检查落实

污水控制措施自工程开工至工程竣工,由施工环保员定期负责实施施工污水控制,项目部安全环保部对本项目部的施工和生活污水控制情况随时检查,根据监测计划确定检查频次,认真填写施工污水检查记录和办公区生活污水检查记录。

6.5 有毒有害废弃物处置及火灾、爆炸事故预防

(1)目标

施工现场的各类油品和试验室的化学品实行封闭式、容器式管理,杜绝大的泄漏事件;消灭一般以上责任火灾、爆炸事故。

(2)措施

①施工的柴油、汽油、化学涂料、稀释剂等材料,在运输、存放过程中明确标识,由物资主管部门负责管理,防止油和化学品泄漏、遗洒。

②油和化学品在搬运过程中要仔细检查,保证容器完好无损,容器不能倒置,避免泄露。油和化学品在施工过程中,容器要随用随盖。

③加强对各种施工机械维修、保养,由司机或专门的机械管理员负责,防止汽油、柴油、机油、氟利昂等泄漏污染环境。

④严格执行《大桥局股份有限公司施工中有毒有害物品防泄漏措施》的规定,严禁燃烧有毒有害物品及可能产生有毒有害气体的物品,减少有毒有害气体的排放。

⑤在施工中接触到挥发的有毒有害气体的物品时(钢梁涂装、喷砂除绣及铁路面防水层作业等),要严格按照要求佩戴有效的个人防护用品,做好个人防护,最大限度地减少有毒有害气体对人身的伤害。

⑥项目部严格按照《集团有限公司易燃、易爆、危险化学品管理办法》执行,对施工中氧气、乙炔等易燃易爆物品分类存放,专人管理。制定项目部防火预案并演练,防止火灾和爆炸事故发生。

(3)实施步骤

①有毒有害固体废弃物处置

废电瓶、废日光灯管,各种防水层涂料包装盒、钢梁涂装的油漆包装盒、废电焊头等按要求分类收集存放到指定位置,以便项目部统一送到有资质的回收单位进行无害处理或回收利用。

②有毒有害液体废弃物处置

混凝土工厂锅炉房废水、试验室废弃化学试剂等按要求存放到指定容器内,项目部集中处理,不得随意排放[9]。

③安排专人对各类油品和试验室的化学品严格管理,加强油品及其他燃料使用情况的监控。

④重点控制混凝土拌制中外加剂使用,燃油泄漏控制。

(4)检查落实

项目部物资部门应根据施工进程对施工现场的有毒有害物品进行严格控制,由专人负责有毒有害物品防泄露措施的实施并保存记录。

6.6 黄河河道水上主桥施工环境管理

(1)在水上施工平台、钢梁架设平台及生产、生活区设置若干垃圾桶,集中贮放生活垃圾,定期运至业主指定的垃圾场处理或进行深埋。

(2)施工过程中的废弃物、边角料、包装袋等及时收集、清理,运至垃圾场掩埋。

(3)施工船舶上的生活垃圾分类收集后,集中运至岸上垃圾场进行处理。

(4)对机械设备废弃物的管理,加强废弃物的回收管理制度。在维修或保养机械的过程中严格执行废弃物回收制度,对维修或保养机械过程中产生的废机油、废手套、废棉纱等废弃物,指定专人负责回收,并设立收集废弃物的专门容器。

6.7 黄河湿地生态环境保护措施

(1)主桥第1联钢梁施工中,项目部不断地对施工方案进行优化,将原来的悬臂拼装方案优化为整体钢梁多点同步顶推施工方案,将高空水上作业转化为陆地平台作业,避免了在黄河中建设临时支墩。在郑州大学环保专家的指导下,项目部制定了黄河河道环保专项方案[10],指导水上施工中的环境保护工作。

(2)施工期间,加强对黄河湿地保护区生态环境及生物多样性保护的宣教和管理力度,使施工人员充分认识到各种鸟类及灰天鹅、白天鹅等珍稀野生保护动物、黄河湿地生物多样性和渔业资源保护的重要性,加大对《野生动物保护法》、《渔业法》、《郑州黄河湿地自然保护区管理办法》等法律法规的宣传贯彻力度。

(3)经过检测,位于施工区域的水质达到国家2类水质标准,施工对水质影响不大。

6.8 施工期能源控制

减少自然资源浪费,杜绝长流水,长明灯,控制纸张数量,加强材料管理。对工地严格节约用水、用电管理,并派专人负责。

6.9 竣工后的环境保护措施

施工完毕后,根据设计文件和环境保护要求,对施工环境(包括施工现场、临时设施、黄河管理委员会的有关环境保护的要求及南岸生态园保护的相关要求)采取恢复性措施[11]。组织施工人员清理施工现场剩余的材料和各类废弃物,并依据业主和相关方的要求,将废弃物运至指定位置进行无公害处理。施工人员撤离生活区后,对场地进行平整清扫,尽量恢复原貌。不留有任何遗物,重点是郑州侧南岸生态园保护区的环境保护。

7 结语

郑州黄河公铁两用桥施工中高度重视对黄河湿地系统的环境保护,通过对桥梁基础及墩身帽梁施工、主桥钢梁架设、钢塔架设及斜拉索安装、40 m跨度铁路箱梁移动模架现浇制梁、公路桥面板架设等施工中有害环境因素进行辨识、评价,对重要环境因素采取有针对性的控制措施,使施工中有害环境因素的影响限制在最低程度,实现了项目开工之初制定的“环保零投拆”的目标,施工中多次受到上级领导单位的表扬,对高速铁路特大桥梁施工中的环境管理有一定的参考价值。

[1]《建设工程项目职业健康安全与环境管理》编委会.建筑工程项目职业健康安全与环境管理[M].北京:中国计划出版社,2007.

[2]李在卿.建筑业质量环境职业健康安全管理体系整合实务[M].北京:中国计量出版社,2005.

[3]邓铁军.工程建设环境与安全管理[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[4]《环境影响评价与管理实务大全》编委会.环境影响评价与管理实务大全[M].北京:水利水电出版社,2008.

[5]李堑华,张 杰,雷凯雅,等.郑州黄河湿地自然保护区生物多样性保护规划和研究[J].河南科学,2008,26(6):12-16.

[6]刘 绮,石 林,王振友.环境污染控制工程.[M].广州:华南理工大学出版社,2009.

[7]冯裕华,傅仲逑.环境污染控制[M].北京:中国环境科学出版社,2004.

[8]叶文虎,张 勇.环境管理学[M].北京:高等教育出版社,2006.

[9]周少奇.固体废物污染控制原理与技术[M].北京:清华大学出版社,2009.

[10]徐晓军.固体废物污染控制原理与资源化技术[M].北京:冶金工业出版社,2007.

[11]任 珺,王 刚.黄河上游水质分析与污染治理对策研究[M].北京:中国环境科学出版社,2008.