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摘要：在現代化橋梁設計中，越來越重視環保因素，提倡保護自然和生態平衡。基于此，通過介紹公路橋梁建設項目的環保設計理念，指出橋梁工程所涉及的環保問題，且探討了在橋梁設計時應采取哪些措施充分體現環保設計，望能為日后相關工作提供借鑒。

關鍵詞：橋梁工程；環保；橋梁設計

隨著全球自然環境的不斷惡化，環保理念越來越受到建筑行業工程師們的關注和重視。在工程設計階段考慮環境保護的要求，以環保理念為基礎進行土木建筑工程設計已深入人心，達成共識，在考慮環境保護的基礎上設計和建造結構物，可以合理利用資源，減少環境污染，促進自然環境和社會經濟良性循環發展。環境保護是我國的一項基本國策。隨著我國國民經濟的快速發展，交通運輸需求的不斷增大，公路建設里程越來越大，公路建設區域越來越廣，公路網密度越來越大。近年來我國公路總里程不斷增長，汽車保有量持續增加，公路在國民經濟綜合運輸體系中的位置愈來愈重要。截止到2016年年末，我國公路總里程達469.63萬km，公路密度為48.92km/100km2。伴隨著公路的高速發展，公路污染、公路對周邊環境影響等問題也大量凸顯出來。如何解決公路建設帶來的環境問題，如何根據我國現階段實際情況，分析評價公路建設各階段對環境的作用與影響，如果在工程設計階段貫徹環保設計的理念，采取措施減少公路橋梁環境污染等問題都亟需解決。《公路工程技術標準》[1]中規定公路建設必須執行國家環境保護和資源節約的法律法規。公路環境保護應貫徹“保護優先、預防為主、以治為輔、綜合治理”的原則。公路建設應根據自然條件進行綠化、美化路容、保護環境。高速公路、一級公路、二級公路和有特殊要求的公路建設項目應作環境影響評價和水土保持方案評價。生態環境脆弱地區，或因公路建設可能造成環境近期難以恢復的地帶，應作環境保護設計。公路改擴建項目應充分利用公路廢舊材料，節約工程建設資源。橋涵應按照安全、耐久、適用、環保、經濟和美觀的原則，考慮因地制宜、就近取材、便于施工和養護等因素，進行全壽命設計。《公路環境保護設計規范》[2]中規定公路設計應樹立全面、協調、可持續的科學發展觀，體現安全、環保、舒適、和諧的設計理念。執行環境保護工程必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投入使用的制度，遵守預防為主、保護優先、防治結合、綜合治理的原則，實施各階段的環境保護工作。公路工程項目設計的各個階段均應重視環境保護設計。在可行性研究階段，應進行環境影響分析評價；在初步設計階段，應落實環境影響評價文件提出的環境保護措施和水土保持方案；在施工圖設計階段，應根據初步設計審定意見做出環境保護工程設計。

1橋梁工程的環保問題

橋梁是跨越河流、海洋、峽谷、道路、鐵路或其他障礙物的建筑物，橋梁工程使用壽命長，在橋梁建設過程中，涉及到土方開挖和回填、石方爆破、施工平臺搭建、地基鉆孔、墩臺灌注、材料和構件運輸、吊裝等，需要大量的重型機械和大量的建筑材料。橋梁工程建設必然會改變所在地域的自然環境，對環境的影響主要為以下幾個方面。（1）自然環境擾動。橋梁工程施工周期長，作業面大，料場、施工機械存放場地、預制場、施工便道、生活區等占用大量的土地，從而破壞了植被、造成水土流失和環境污染，對原來生態平衡造成了很大的擾動。（2）水環境污染。橋梁工程施工對水環境的污染主要來源于施工過程中泥渣鉆漿污水、施工機械的含油污水和生活污水。這些污水向河流隨意排放將直接影響當地居民的生活，影響流域附近植物及水生物的生長環境。（3）聲環境污染。橋梁工程施工過程中，往往上部結構和下部結構中不同的工序和工作面同時展開。運輸材料的自卸車、開挖基礎的裝載機和挖掘機、混凝土拌和設備、壓路機、鋼筋切割機、鉆孔的鉆機等各種機械發出的轟鳴聲，聲強和聲頻雜亂無章，輻射出很大的噪音。施工噪音對施工人員，當地居民，附近動物都造成了很大影響。（4）大氣環境污染。橋梁施工中的大氣污染主要為施工揚塵、瀝青煙和機械廢氣。施工揚塵主要來自基坑開挖、土地平整等土方施工，水泥、石灰、粉煤灰等粒料類材料運輸，灰土拌和、混凝土拌和等施工過程及各種機械行駛過程。施工揚塵對施工工人和當地居民的呼吸系統造成較大的傷害，同時揚塵飄落在植物上，直接影響植物的光合作用和成長。瀝青混凝土在加熱、拌和、運輸、攤鋪、碾壓過程中等都會釋放大量的瀝青煙塵。瀝青煙塵是一種特殊的污染物質，主要由液態烴類顆粒物和氣態烴類衍生物組成，所含的多環芳烴（如苯并芘）對人體危害很大，這些物質造成環境污染，嚴重影響人、動物，植物的生長發育，如果人長期處于瀝青煙塵污染的環境中，可引起呼吸道和皮膚等疾病，同時誘發癌癥。主要以柴油和汽油為燃料的施工機械在施工時會產生大量的廢氣。機械廢氣中的有害有毒物質主要為一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、二氧化硫及含鉛化合物微粒及碳煙粒。

2基于環保理念的橋梁工程設計

2.1橋型設計。橋梁型式的選擇應需充分考慮橋址處的自然環境、地形條件和地質條件。在進行設計之前要加強收集和充分研究測量地質勘察資料，對橋墩和橋臺的地勢要精準測量，分析地質情況，尤其是不良地質。同時增強對基礎持力層的特性和承載力的把握。在地勢起伏不大的平原地區，宜優先選用連續梁和剛構橋，視覺效果較好。在山嶺重丘區，通航要求和水文狀況一般不是橋梁選型和布跨的主要控制因素，而地形和地質情況為主要因素。山嶺重丘區橋型的設計在地質條件合理的前提下必須滿足地形的要求，合理布設墩臺，適應地形，避免大填大挖對自然地形環境的影響。山區橋型宜采用拱橋和斜腿剛構等。2.2結構設計。橋梁結構設計需考慮橋梁在壽命周期內的荷載情況，外界環境因素及其變化，自身承載能力和耐久性的退化，正確進行結構受力分析，做好結構計算，進行結構幾何要素，鋼筋配置等合理的設計，保證橋梁的強度，耐久性和安全性。橋梁基礎設計中，應在分析地形和地質情況的前提下，保證基礎設計與橋臺、橋墩的設計相適應。橋梁基礎種類較多，常見的基礎形式有樁基礎、沉井基礎、擴大基礎和管柱基礎等。只有正確選用基礎結構，才能避免橋體在施工過程或運營過程中出現滑移或下沉等問題。要合理地處理橋臺和路基的銜接情況。在山嶺重丘區，橋臺設計要根據地形情況設計為對稱的結構形式和非對稱的結構形式。若基礎的持力層滿足擴大基礎時，可將橋臺設置為不對稱的結構形式，縱向和橫向采用分級臺階基礎，減少開挖。當基礎承載力較低，穩定性較差時，為避免大量的開挖造成邊坡失穩，宜采用部分高樁結構的承臺基礎。在地形平緩、巖層變化不大的橋位，宜優先選用“U”形橋臺。在縱坡較陡的橋位處，宜采用一字形橋臺。在橫坡陡峭的橋位，以采用肋板式橋臺和柱式橋臺相結合的形式。山嶺重丘區設計橋墩時，一般采用樁柱式橋墩，基礎采用圓形基礎。當地面橫坡陡峭時，墩柱底一般不設置系梁，當必須設置時，樁基系梁也不宜全部嵌入地面以下，應采用邊坡外側高樁。2.3附屬設施設計。橋梁的附屬設施設計包括伸縮縫系統、照明系統和排水系統。附屬設施的設計不僅影響自然環境、還影響橋梁主體的耐久性，甚至引發安全事故。伸縮縫設置主要考慮主梁剛度協調及轉動大小，避免剛度不協調和轉動受限引起橋梁局部損害后的滲水和跳車噪音。照明設計宜優先采用太陽能、風能等燈具，實現了環保功能。排水設置不僅要考慮設置足夠多排水管的傳統設計，還要考慮在環保約束條件下以管道排水為主、護欄側面排水為輔的復合型排水方案[3]。

3結論

目前我國橋梁建設進度突飛猛進，但同時也帶來越來越多的環境問題，橋梁工程建設對生態環境的影響將不容忽視。分析橋梁工程所涉及的環保問題，在橋梁設計階段充分考慮環境保護因素，采用必要的措施減少環境污染，保護生態環境具有重要的意義。因此需要橋梁設計工作者不斷總結經驗和教訓，逐步提升設計水平，促進橋梁工程建設與環境的和諧統一。

參考文獻：

[1]中華人民共和國交通運輸部.公路工程技術標準：JTGB01-2014[S].北京：人民交通出版社，2014.

[2]中華人民共和國交通運輸部.公路環境保護設計規范：JTGB04-2010[S].北京：人民交通出版社，2010.

[3]尹江華.環保約束下高速公路特大橋排水設計的幾點問題及對策研究[J].給水排水，2014（8）：33-36.

作者:米肖松 單位:中國公路工程咨詢集團有限公司