摘要：铁路线路大多分布于自然地理环境复杂地区，时常不可避免地穿越各类环境敏感区域。近年来，跨越河流、湖泊等地表水体的铁路建设项目逐渐增多。因此，减轻铁路桥梁基础施工对地表水体的环境影响，是铁路项目水环境保护工作的重点。根据地表水体环境保护要求，概括介绍了铁路桥梁建设对地表水体的环境影响特征，提出了相应的环保措施及对策，供今后铁路桥梁工程水环境保护工作借鉴。
关键词：铁路桥梁；地表水体；桥梁施工；环境影响
DOI： 10.14068/j.ceia.2017.02.011
中图分类号：X820.3 文献标识码：A 文章编号：2095-6444（2017）02-0040-03
Abstract： The railway is always located in areas with complex geographical environment， and it is unavoidable to encounter various kinds of environmentally sensitive areas. Railway constructions across rivers， lakes and other surface water bodies gradually increased in recent years. Therefore， reducing the environmental impact of the railway bridge foundation constructions on surface water bodies is the focus of water environmental protection work in railway projects. According to the requirements for surface water environmental protection， this paper provided the characteristics of the environmental impact of the railway bridge construction on the surface water bodies， and proposed the corresponding environmental protection measures and countermeasures， which would serve as references for water environmental protection of the railway bridge projects in the future.
Key words： railway bridge； surface water； bridge construction； environmental impact
我国幅员辽阔，南北气候差异较大，北方冬季气候寒冷且持续时间长，交通运输往往容易受到风雪天气的影响，对经济活动影响较大。铁路受风雪天气的影响小，安全环保，已经成为我国大范围、大运量交通运输的必要基础设施。铁路线路大多分布于自然地理环境复杂地区，时常不可避免地穿越各类环境敏感区域[1]，特别是跨越河流、湖泊等地表水体。对于该类建设项目，必须采用大型桥梁跨越地表水体，而桥梁基础的水下施工会对水体形成扰动，导致局部水体污染[2]。因此，尽量减轻铁路桥梁基础施工对地表水体的环境影响，是铁路建设过程中水环境保护工作的重点，也是防止水污染、实现可持续发展的必由之路。
1 地表水体的环境保护要求
水是人类生存和发展不可缺少的资源之一。目前，我国水环境污染情况非常严重。《2015中国环境状况公报》显示，2015年全国423条主要河流、62座重点湖泊（水库）的967个国控地表水监测断面（点位）中，Ⅳ～Ⅴ类、劣Ⅴ类水质断面分别占26.7%、8.8%[3]。日趋严重的水环境污染已经成为制约我国经济社会可持续发展的重要因素[4]，防治水体污染、保护生态环境刻不容缓。
我国水污染防治立法始于20世纪50年代中期，并于1984年正式制定了第一版《中华人民共和国水污染防治法》，经过1996年的修订后，其执法理念及实施水平才发生根本性变化[5]。現行水污染防治法为2008年修订，于2008年6月1日起实施。该法对水污染防治、水环境保护和改善都具有重要意义。
目前，我国防治水环境污染、保证社会与环境协调发展的主要法律手段是对建设项目实行环境影响评价。对于跨越地表水体的铁路建设项目来说，通过对项目进行环境影响评价，提出相应的水环境保护措施，能够有效降低铁路桥梁对沿线地表水环境的影响，达到保护水环境的目的。铁路桥涵工程施工的环境保护工作要认真贯彻“预防为主，防治结合，综合治理”的原则[6]，使施工现场做到统一规划、合理布局、综合利用、化害为利[7]。为尽量降低对沿线地表水环境的影响，建设项目环评一般要求铁路桥梁工程建设做到以下几点：
（1）禁止在生活饮用水地表水源二级保护区内以超过国家规定或地方规定的污染物排放标准排放污染物[8]。最大限度地降低施工对地表水体水质的不利影响，严格控制污染源，严禁向水体排放污废水或倾倒垃圾，并严防各种事故污染。
（2）确保桥梁施工平面布置合理，不得改变或削弱地表水体的吞吐性，尽量不影响水体的原有流态。
（3）尽量减小施工对地表水体生态系统的不利影响，降低施工期对局部水体及底泥的扰动。施工结束后，应采取必要的土地、植被等环境恢复措施，最大限度地恢复地表水域及周边陆地的原有生态系统。
（4）采取水土保持措施，施工过程中严格控制扰动水域周边地表和植被、减少工程占地，严格控制项目区水土流失。
2 对地表水体的主要影响特征
2.1 施工人员及机械
桥梁建设过程中，施工人员多集中居住于桥址附近，且一般为临时居住地，没有健全的排污及处理设施。由于施工人员居住与生活条件较为简单，对周边水环境的影响主要为包括粪便污水、厨房污水等在内的生活污水的排放。由于排放量不大，一般情况下，对当地水环境的影响较为轻微。
桥梁施工往往需要投入大量运输车辆与机械设备，而由于长时间的施工，需要定期对这些设备与车辆进行维修养护，并将产生一定量的冲洗污水。冲洗污水的泥沙含量通常较高，应经过沉淀处理后排放，对周边水环境影响也较小。另外，机械设备和运输车辆在运作过程中可能发生跑冒滴漏等现象，对地表水体周围土壤及水域产生一定程度的污染。
2.2 施工原料
桥梁基础施工中所采用的建筑材料主要有钢筋、水泥、砂子、碎石等，以及填充料、养护材料、密封材料、脱模剂等。碎石、砂子等随意堆放易产生粉尘，使附近水体浑浊，影响水体水质。脱模剂、密封材料等含有废机油、树脂类有毒成分，使用或保存不当会对环境产生不利影响。
2.3 栈桥施工
栈桥是修建铁路桥梁时重要的临时设施，主要作用是在桥梁施工中运输材料、设备及人员，也可兼做水上施工平台。栈桥施工对水体水环境的影响主要集中在钢桩打入和拔出时期。由于钢桩对水体底泥的扰动，底泥上浮，水体局部浑浊。根据桥梁施工经验，浑浊区域主要集中在打入点周边，一般影响范围为50～200 m。若铁路桥梁所跨河流流速较快或栈桥钢管直径较大，钢管的阻水作用可能引起水体底部地形发生变化，在水底逐渐形成冲刷坑，造成局部水体流场的改变。另外，施工原料在栈桥上运输时，若遗漏甚至倾覆也会造成水体污染。
2.4 围堰施工
围堰就是在修筑地下或水中构筑物时所做的临时围护结构，把水隔开，防止水和土石进入构筑物的修建位置，以便在围堰内进行基坑开挖和基础施工[9]。根据我国铁路桥梁施工经验，铁路桥梁的围堰施工一般采用草袋围堰或钢围堰，对水体的影响主要为局部水体扰动，影响范围一般小于200 m。但如果围堰没有较好的密闭性，可能导致桩基础施工时灌注的混凝土等材料越过围堰进入水体，进而对水环境造成较为严重的污染。
2.5 桥梁基础施工
铁路桥梁基础施工时，一般采用钻孔灌注桩施工[10]，而泥浆是该施工方法中不可或缺的原料之一，其主要作用有保护孔壁、排渣、清孔等，泥浆的正确配置与使用对于该施工方法的成败十分重要。一般情况下，一根桩基需要泥浆约50 t。因此在钻孔灌注桩施工过程中，往往会排出大量泥浆及钻渣。如果不就近设置相应的泥浆循环净化系统，而是随意排放，将不可避免地对当地水环境产生严重污染，甚至可能会破坏当地生态环境，造成水体淤塞。泥浆中还可能添加有纤维素、碳酸钠等辅助造浆添加剂，也可能会污染水质，碱化土壤，对环境有较大危害。
此外，桥梁基础混凝土在养护时会稀释脱模剂，而脱模剂多为油性，若不集中回收利用，也将对水体产生污染。
3 地表水体环保措施与对策
3.1 设计阶段
（1）线位选择上，应尽量绕避地表水体。若线位遇到河流或大型湖泊等实在无法绕避的水体，应尽量减少水中墩的设置，并采取相应的环保措施，以确保桥梁基础施工对水体的影响降到最小。
（2）若桥梁不可避免地跨越有洄游鱼类的河段，应设计洄游通道，以保护鱼类的正常生长和繁殖。
（3）施工材料选择上，考虑选用环境友好型材料，如选用环保泥浆、采用食用油作为脱模剂等。
3.2 施工阶段
（1）铁路桥梁建设时，临时施工营地生活污水尽量排入城市污水管网，生活污水、车辆冲洗废水严禁随意排入地表水体。若距离城市污水管网较远，场地内应合理布置化粪池、生活垃圾站，并定期进行清理。临时便道应及时清扫、洒水防尘，清洗骨料等污水应过滤沉淀后达标排放。应根据地形条件，在场地内合理设置排水沟，并设置沉淀池，污水经沉淀处理达标后回用或排放。
（2）栈桥施工过程中，为减小栈桥钢管桩对水底的扰动，在钢管桩打入水底时，可待钢管桩下沉稳定后，再使用振动锤将桩打入水底，而在钢管桩拔出时，应采用机械进行缓慢拔出，不得大范围摇动钢桩。另外，应封闭栈桥桥面，并定期对桥面进行清理，防止施工原料及其他杂物在栈桥上运输时遗漏或倾覆进入水体，造成水体污染；在栈桥边缘应设置防护栏杆，以防止施工车輛及其运输材料不慎落入水中。
（3）围堰施工时，必须确保围堰施工质量。对于钢板桩、钢管桩、木桩等施工材料，应在材料入场前进行清洗，防止施工材料表面油污进入水体，造成污染。围堰施工中产生的泥浆、废渣等，应设置专用的泥浆循环净化系统进行处理，并保证部分泥浆回用。必要时，应考虑围堰分段施工，以保证水系及航行畅通。
（4）桥梁桩基础施工过程中，严禁将泥浆及钻渣随意排入地表水体。为提高工程质量、保护环境，应减少废弃泥浆量及其对环境的污染。桥梁桩基础施工时，应优先选用环保泥浆，并在施工场地设置泥浆循环净化系统。同时，泥浆循环系统中的沉淀池、泥浆池应采用必要的防渗措施，防止泥浆下渗污染地下水，进而影响地表水体水质。若采用双排桩筑坝围堰施工，施工完毕后，应首先对围堰内的临时场地进行清理，彻底清除施工时残留的泥浆、废渣或机械漏油等污染物质，并尽量恢复水体底部的原貌，然后拆除围堰。若是在水上进行施工，应采用密封水箱储存、净化泥浆，废弃的钻渣及泥浆应按要求装入固定容器，并运送至收集钻渣和废浆的驳船，不得排入地表水体。驳船应将废弃的泥浆及钻渣运至岸上后集中处理，严禁占用河道或河滩随意堆放。泥浆及废渣运输过程中，相关单位应加大对运输船舶及车辆的监督检查力度，严格防止施工单位偷排或遗漏。
（5）水中墩施工时，应尽量选择在枯水期，不得在暴雨期间进行挖方或填方施工。雨天时，应对桥梁施工场地的临时堆料、弃土设置防雨布覆盖，水泥、膨润土等掺和料也应进行遮盖。
（6）桥梁基础施工过程中，应做好施工管理，严格防止施工机械或其他设备的跑、冒、滴、漏油进入施工营地附近的水体或土壤。运输车船或施工机械产生的废油料等污染物应集中收集，并交由有资质的单位处置。生产所需油料必须使用指定的容器保管，防止因其泄漏而污染水体。
（7）铁路桥梁施工完毕后，应及时清除相应施工场地、临时占地、临时便道等场地上的垃圾，清理并平整硬化地面，改良土壤后，根据当地政府要求进行植被绿化或复耕。清理复垦完毕后，应交由当地主管部门进行检查并验收，确保达标。
（8）为保证桥梁工程环保措施的顺利落实，工程环保措施应由建设单位制定并组织实施。由建设单位、监理单位、施工单位组成环境管理体系，主要责任单位为施工单位，监理单位对环保工程实行日常管理，并接受当地和上级环保主管部门的监督和检查，做到预防为主，防止铁路桥梁工程建设对水体造成污染。
4 结论与展望
铁路环境保护是整个社会环境保护工作的重要组成部分。通过优化铁路桥梁施工方案，并在施工中采取一系列水环境保护措施，可有效降低铁路桥梁施工对地表水环境的影响。为了使铁路桥梁施工对地表水环境的影响最小化，除以上措施外，在施工过程中还应考虑以下几点：
（1）工艺及管理上，在保证施工安全与质量的前提下，利用科学管理与技术进步，最大限度地减小工程对水环境的不利影响，坚持“保护优先、预防为主”的环保原则。
（2）组织落实上，贯彻绿色环保的施工原则，从总体方案的优化入手，对施工组织与策划、施工材料采购、现场施工及工程竣工验收等各环节进行控制，因地制宜地推行环保示范工程。
（3）景观影响上，由于施工过程中不可避免地会引起局部水体浑浊，影响水体美学质量，进而可能影响到水体的社会经济价值，尤其是娱乐景观用水的观赏性。因此，在桥梁施工中，应考虑降低对水环境景观的影响，以使施工影响降到最低。
参考文献（References）：
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