梅淑明

（南昌市公路事業(yè)發(fā)展中心進賢分中心）

1 綠色節(jié)能理念在公路橋梁工程路線方案設(shè)計中的應(yīng)用

1.1 主要影響因素

公路橋梁選線是一個綜合多門學科的系統(tǒng)性工程，方案規(guī)劃設(shè)計是重中之重，直接影響到后續(xù)的實施進程和最終效果，路線選擇受自然因素、社會因素、政治因素、經(jīng)濟因素等方面的影響，在綠色節(jié)能理念的指導下，要更加注重綠色設(shè)計手法的運用。公路橋梁的使用性質(zhì)和任務(wù)決定了其主導功能，需要綜合考量交通量、設(shè)計速度、地形、地質(zhì)、群體利益等方面訴求，工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境影響較大，會對沿線區(qū)域的水域、動植物產(chǎn)生不同程度的破壞，必須加強全過程環(huán)境影響分析，分析不同路線方案技術(shù)指標和能源消耗，提高整體節(jié)能效果。

1.2 綠色選線原則

嚴格遵循統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局、集約高效的基本設(shè)計思路，盡可能實現(xiàn)通道資源的集約共用，積極采用先進技術(shù)設(shè)備，做好現(xiàn)場勘查、數(shù)據(jù)采集、分析比對工作。路線設(shè)計首先要確保駕駛的安全性、穩(wěn)定性、舒適性，從降低建設(shè)成本和養(yǎng)護成本、減少工程量、養(yǎng)護管理便利等方面著手，不斷提高設(shè)計技術(shù)指標。綠色選線要與農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)協(xié)調(diào)，遠離基本農(nóng)田，減少耕地占用和田地割離，盡可能不占森林公園、經(jīng)濟作物耕地、高產(chǎn)農(nóng)田，同時做好復(fù)墾、改造方案，根據(jù)地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造走向，因地制宜進行路基設(shè)計，減少土方工程量，保護沿線土地資源，避免自然災(zāi)害的發(fā)生。依法避開生態(tài)水源、人文景觀、自然保護區(qū)等生態(tài)敏感地區(qū)，讓公路線路更好地融入其中，加強對重要人文遺跡和原始生態(tài)環(huán)境的保護，深入調(diào)查沿線工程地質(zhì)條件，全面評估工程建設(shè)可能會遭受的地質(zhì)災(zāi)害以及工程建設(shè)可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，避開不良地質(zhì)，比如，地下水作用、不穩(wěn)定邊坡、巖層產(chǎn)狀、褶皺斷裂都會對工程產(chǎn)生嚴重負面影響，如果無法有效避讓，那么應(yīng)該選擇穿越范圍最小的位置，并加強工程防護設(shè)計。對于可能會產(chǎn)生水土流失的公路橋梁工程，重點結(jié)合旱坡耕地墾殖率、人口密度、森林覆蓋率等因素進行水土流失影響分析，并按照相關(guān)政策要求提出相應(yīng)的保護措施。充分考慮路線方案與沿線相關(guān)路線、管線之間的關(guān)系，節(jié)約利用走廊帶區(qū)域土地資源，在構(gòu)造物設(shè)計時，需要保證其與周邊地理位置、高程協(xié)調(diào)一致。根據(jù)地形條件優(yōu)化路線設(shè)計，在平原地區(qū)，更有利于提高技術(shù)指標，可以少用長直線和小偏角平曲線，在山區(qū)丘陵地區(qū)，盡可能減少深挖高填，在跨江過河路段，考慮地形地質(zhì)、洪水水位等綜合因素確定線位高程，科學論證比選橋基方案[1]。

1.3 優(yōu)化路線方案

公路橋梁工程路線方案優(yōu)選是一個多屬性、多層次的決策問題，通過建立完善方案評選指標體系，并賦予相應(yīng)權(quán)重，采用科學評價方法，選出最優(yōu)設(shè)計方案。評價指標選取應(yīng)該遵循一定原則，保證準確性、科學性、全面性、獨立性、可比性、可操作性、定性與定量相結(jié)合，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)資料和實地調(diào)查情況，初步選取評價指標，然后根據(jù)討論意見優(yōu)化指標體系。正常情況下，一級指標體系應(yīng)該包括技術(shù)指標、經(jīng)濟指標、安全指標、社會指標以及環(huán)境指標、節(jié)能指標，然后再將各指標進行細化。在環(huán)境指標中，可以細分為水環(huán)境影響、空氣質(zhì)量影響、聲環(huán)境影響、人文環(huán)境影響、地貌結(jié)構(gòu)影響、生物多樣性影響。其中，水環(huán)境污染主要集中在施工階段路線方案設(shè)計要避免大規(guī)模填挖方，防止大雨極端天氣將裸露地帶泥土沖入周邊，如果選線距離居住區(qū)較近，那么產(chǎn)生的空氣污染、噪音污染也會越嚴重，出于這點考慮，公路中心線要與居民區(qū)、公共建筑保持適當距離，滿足環(huán)境保護相關(guān)規(guī)范要求。關(guān)于生物多樣性，公路橋梁工程建設(shè)不可避免地會對沿線生物產(chǎn)生影響，科學設(shè)計動物通道等人工輔助工程，有利于保護沿線區(qū)域的生物多樣性。節(jié)能指標主要針對的是建設(shè)期和運營期的耗能分析，建設(shè)期的能源消耗容易測算，相當于一次性投入，屬于成本型指標，而運營期能耗則是長期連續(xù)投入的結(jié)果，需要遵循有無項目對比法則，計算擬建工程項目的節(jié)能效益，因而屬于效益型指標。在完善指標體系后，對評價指標進行量化處理，賦予相關(guān)權(quán)重，然后采用合適評價方法進行科學決策?，F(xiàn)代綜合評價方法有效結(jié)合了數(shù)理統(tǒng)計學原理，比如層次分析法、專家打分法、模糊綜合評價法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法等，有利于為決策者提供客觀、量化評價結(jié)論。

2 綠色節(jié)能理念在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用

2.1 軟土路基處理

軟土路基處理是公路橋梁工程施工中的重難點問題，常見的處理方法包括換填法、加固土樁法、粒料樁加固法、水泥粉煤灰碎石樁法、排水固結(jié)法等，每種方法都有一定的適用范圍，但是也會對環(huán)境產(chǎn)生一定影響[2]。

換填法需要將軟弱土層挖出，換填工程性質(zhì)良好的、堅固穩(wěn)定材料，在排水、清除原土、開采運輸、回填碾壓、廢土棄置等施工過程中，會造成植被破壞、土地污染、能源消耗以及揚塵、噪音污染，需要針對性采取應(yīng)對措施，比如，排水的關(guān)鍵在于找到合適排水口，如果能夠有效利用地形和高差排水，可以大大降低水泵排水能耗，在取料棄土時，應(yīng)該盡可能就地取料，選擇合適的取土場和開采路線，嚴禁開采基本農(nóng)田保護區(qū)、自然保護區(qū)、城市及主干道周邊，充分考慮路況、運距、環(huán)境影響、協(xié)調(diào)難度、環(huán)境恢復(fù)等綜合因素，合理劃分作業(yè)面，原地貌植被就近移栽養(yǎng)護，在施工機械設(shè)備的搭配上要合理，防止出現(xiàn)低效、窩工的情況，并且優(yōu)先選用綠色節(jié)能施工設(shè)備，還可以采取一些降噪隔音措施。

高壓懸噴樁、粉噴樁是常見的加固土樁法，通過向原土體注入石灰、水泥等加固材料，使土體固化達到設(shè)計要求強度。根據(jù)該施工工藝可知，加固土樁法施工對周邊環(huán)境、水資源、土壤會產(chǎn)生不利影響，嚴格控制材料采購運輸過程，采取有效的覆蓋封閉措施，有效控制揚塵范圍，可以采用新型綠色環(huán)保水泥或者生物加固劑，從源頭上防止污染。在灌注施工時，如果場地條件允許，最好設(shè)置自動化密閉料倉，這樣可以控制粉塵擴散，平整場地時，應(yīng)該使地坪標高超過設(shè)計樁頂0.5m，當鉆桿提到預(yù)定標高后，泄壓止噴，防止加固劑灑漏污染地表和空氣。在水資源保護方面，攪拌區(qū)、存放區(qū)都要遠離水渠水溝，不能污染地表水，而在水源保護區(qū)通常不能采用加固土樁法施工。

CFG 樁即水泥粉煤灰碎石樁，樁土形成的復(fù)合地基承載力能夠提高4倍以上，而且變形量較少，在軟土地基處理中能夠發(fā)揮巨大作用，該方法需要消耗大量的碎石、水泥、粉煤灰等材料，通過振動沉管或者長螺旋鉆機，將混合料注入土體成樁。同樣，材料的控制至關(guān)重要，電廠粉煤灰是廢料回收利用的典型，具有良好的環(huán)保性。選擇環(huán)保、正規(guī)的水泥，碎石開采對環(huán)境影響較大，需要合理選擇礦山，加強開采過程和運輸過程的植被保護及揚塵處理。水泥粉煤灰碎石樁的拌制最好采用集中攪拌的方式，這樣既有利于污染防治，又可以降低能耗，如果條件不允許，需要在現(xiàn)場拌制存儲，那么建設(shè)封閉料倉則非常有必要[3]。

2.2 邊坡防護施工

不穩(wěn)定邊坡對公路橋梁工程影響極大，相關(guān)的防治措施有很多，包括防滲排水、削坡、支擋建筑、錨固、護坡等，在綠色施工理念下，植草邊坡防護工程應(yīng)用越來越廣泛。根據(jù)工程特點，可以采用三維網(wǎng)掛基材土植生法的邊坡防護形式，在邊坡上鋪筑富含營養(yǎng)成分的耕植土，厚度控制在30cm 左右，以此作為植被生長基底土壤，然后再選取具有綠化功能、生命力強的植物品種，與穩(wěn)定劑、肥料、水、纖維物等輔助材料混合均勻，噴射到三維網(wǎng)上，覆蓋一層無紡布進行養(yǎng)護。種植土一般就近選用田間土，保證土壤肥力能夠滿足植被生長需求，在邊坡修整壓實后，用水噴濕，將選擇的種植土由下而上均勻覆蓋到邊坡上，修整包邊土，為三維網(wǎng)攤鋪做好準備。三維植被網(wǎng)是以熱塑性樹脂為原料的三維結(jié)構(gòu)孔網(wǎng)，表層為起泡層，蓬松的網(wǎng)袋內(nèi)有較大的容土空間，底層為高模量基礎(chǔ)層，具有較好的柔韌性和拉伸強度，有90%以上的空間可填充混合土，能夠防止三維網(wǎng)變形，起到保持水土的目的，保證植草的成活率和覆蓋率。草種的選擇也十分關(guān)鍵，必須滿足當?shù)貧夂蛱攸c，實現(xiàn)固土護坡、綠化景觀的綜合效益，可以采用草灌結(jié)合的方式，選擇生長周期短、適應(yīng)性強的草本植物，快速改善邊坡土壤條件，加上小灌木深厚的根系，能夠更好地穩(wěn)固土壤。在一些低洼積水路段、魚塘以及受常水位沖刷路段，不宜采用植草防護的方式，可以通過漿砌片石的方法加以解決。

2.3 防排水施工

公路橋梁工程防排水施工需要將臨時工程和永久工程結(jié)合起來，在施工范圍兩側(cè)合理設(shè)置臨時排水溝，修筑臨時排水渠道，保證施工過程中的排水能力，臨時排水系統(tǒng)要與永久性排水系統(tǒng)相銜接。根據(jù)施工順序和場地布置，合理設(shè)置流水坡度和緩沖溝，保證臨時用地和施工場地不被沖刷，同時注意加強污水管理，主要是機械廢水和生活污水；在生活區(qū)設(shè)置化糞池，在生產(chǎn)區(qū)域設(shè)置沉淀池，保證達到排放標準后才能排放，使用容器收集機械廢液，不能隨意傾倒，防止污染土壤和水源。為了降低雨水對邊坡的影響，可以在易滑坡體外圍布置截水溝槽，截斷流到滑坡體上的水流，在較大滑坡體布置一些排水溝，要保證坡面平整，避免坑洼積水，也可以設(shè)置地下排水廊道，或者采用鉆孔排水的方式，這樣能夠截住滲透的水流，及時將滑坡體內(nèi)的積水排出去。對于一般路段的防水施工，要嚴格按照設(shè)計方案進行，保證路基和路面的穩(wěn)定性，通常情況下，在嚴寒積雪、透水路面，道路橫坡宜設(shè)置為1%～1.5%，在降雨量大路段及快速路道路，橫坡宜設(shè)置為1.5%～2%，保護性路肩橫坡度可以比路面橫坡度大1%，為了提高排水效率，可以設(shè)置攔水路沿石，將路面積水集中排入急流槽，然后通過急流槽排到底部排水溝[4]。

3 結(jié)語

綜上所述，公路橋梁工程具有施工范圍廣、建設(shè)周期長、影響因素多等特點，需要跨越復(fù)雜的地形條件，對沿線環(huán)境會造成不同程度的影響。如果選線方案不合理，會增加工程量和施工難度，造成不必要的資源浪費，甚至會引發(fā)嚴重的地質(zhì)災(zāi)害，而工程施工過程對現(xiàn)場影響更為直接，所以，必須加強綠色節(jié)能理念應(yīng)用，不斷提高綠色設(shè)計和施工水平，減少環(huán)境污染和能源消耗。