林云，任澤儉，黃華琪

跨輸水渠道改擴建橋梁水質(zhì)保護措施及應(yīng)急蓄毒池設(shè)計研究

林云1，任澤儉1，黃華琪2

（1.南水北調(diào)東線山東干線有限責(zé)任公司，山東 濟南 250109；2.上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司，上海 200135）

隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，輸水渠道上的交叉跨越工程越來越多，面臨的水質(zhì)保護任務(wù)越來越重。以山東省濟寧市內(nèi)環(huán)高架路（南環(huán)）跨南水北調(diào)梁濟運河橋梁改擴建工程為例，分析了叉交跨越項目在建設(shè)期及運營期對南水北調(diào)水質(zhì)影響，研究了水質(zhì)保護措施，探索設(shè)計了運營期應(yīng)急蓄毒池，制定了蓄毒池運行控制方案。

跨渠道工程；水質(zhì)保護；應(yīng)急蓄毒池；保護措施

1 改擴建橋梁概述

根據(jù)濟寧市主城區(qū)擴大和社會經(jīng)濟發(fā)展需要，2018年濟寧市委、市政府決定建設(shè)內(nèi)環(huán)高架路項目，長42.3 km，設(shè)計時速80 km/h，在西環(huán)高架路和濟寧大道高架路（南環(huán)）兩處跨南水北調(diào)梁濟運河輸水渠道。濟寧大道高架路跨南水北調(diào)梁濟運河輸水渠道項目，需要進行橋梁改擴建。

原有老橋改造。原有老橋改造包括橋面功能改造和對檢測發(fā)現(xiàn)的橋梁病害進行加固維修。橋面功能改造即將由原“機動車道+非機動車道+人行道”調(diào)整為快速路主路，護欄位置局部調(diào)整。

擴建新橋。在原有老橋兩側(cè)擴建兩座新橋，主橋采用四跨變高鋼箱連續(xù)梁，與既有老橋?qū)撞贾?；引橋采用跨預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)大箱梁。主橋上部結(jié)構(gòu)為變高鋼結(jié)構(gòu)大箱梁為單箱雙室直腹板斷面，承臺為六邊形承臺，倒圓角。

2 項目實施對南水北調(diào)輸水渠道水質(zhì)的影響分析

2.1 建設(shè)期的影響分析

老橋改造后對河道輸水不產(chǎn)生影響，但改造過程可能對渠道水質(zhì)產(chǎn)生污染，需要嚴格把控施工工藝，禁止將廢棄的污水、碎渣等垃圾排向河道內(nèi)。擴建橋梁主跨上部結(jié)構(gòu)為懸拼施工的鋼箱梁，與混凝土箱梁施工產(chǎn)生的污染相對較小，但施工期間需防止焊渣等廢棄物落入水中。

2.2 運營期的影響分析

改擴建橋梁運營期間，要防止初期雨水徑流及危險品運輸車輛發(fā)生事故產(chǎn)生的污染，需要提前做好應(yīng)急處理措施。

3 建設(shè)期的水質(zhì)保護措施研究

3.1 工序優(yōu)化

根據(jù)主橋施工工藝、總工期、地方雨水分布等情況，合理安排施工時間。選擇秋冬季罕水季節(jié)進行施工，降低因降水沖刷圍堰，造成水質(zhì)污染的概率。施工中采用旋挖鉆機進行施工，快速成樁縮短下部結(jié)構(gòu)施工工期，并加大設(shè)備、模板、人員等資源投入，開展多個工作面，縮短主橋承臺、墩柱施工工期，盡可能減少占用河道施工。在河道兩岸大堤以外，分別設(shè)立生產(chǎn)作業(yè)加工區(qū)、機械設(shè)備材料存放及施工生活區(qū)。

3.2 原有舊橋改造施工預(yù)防措施

舊橋改變主要是橋面改造，包括修補破損混凝土、鋼筋除銹、更換瀝青鋪裝、對裂縫超限部位灌封、更換伸縮縫、拆除并新建混凝土防撞護欄等。施工中建設(shè)方、監(jiān)理加強監(jiān)督，集中收集外運所有舊橋廢料，禁止向下河道拋物；橋梁下部修補裂縫、維修變形鋼管時，在修補部位下方設(shè)置吊具隔離鋼板或封閉模板，防止修補部位的材料、漿液滴落河道污染水質(zhì)。

3.3 樁基施工預(yù)防措施

樁基施工預(yù)防措施主要如下：①采用旋挖鉆成孔工藝，減少泥漿排放量。②鉆孔泥漿的原料選用性能合格的黏土或其他符合環(huán)保要求的材料，并采取措施防止泥漿外溢污染環(huán)境，鉆渣外運至指定棄土區(qū)域存放，不得隨意排放污染水源。③制漿池、泥漿池、沉淀池墻身采用磚砌、抹面或者選用鋼套箱，集中存放施工期間產(chǎn)生的泥漿，并及時清運，嚴禁向河中排放泥漿，造成水污染。泥漿池中的沉淀用渣土車外運，嚴禁向河中排放。④澆筑剩余的混凝土運回拌和站集中處理，嚴禁倒入河中。⑤澆筑完成后導(dǎo)管沖洗的污水統(tǒng)一收集處理，嚴禁向河內(nèi)排放。

3.4 基坑開挖預(yù)防措施

基坑開挖預(yù)防措施主要包括：①開挖出的廢水統(tǒng)一存放在沉淀池中；②處理、截斷、凈化污染水體；③嚴格控制混凝土外加劑的選用，選用對水源無污染的外加劑。

3.5 墩柱施工預(yù)防措施

墩柱施工預(yù)防措施主要包括：①嚴格控制模板的拼縫，避免產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象從而污染河道；②為減少水污染的產(chǎn)生，

對墩柱采用薄膜包裹方式養(yǎng)護；③清理施工機械、設(shè)備及機械的廢水、廢油等有害物質(zhì)以及生活污水，不直接排放于河道、池塘或其他水域中。

3.6 箱梁懸拼預(yù)防措施

在箱梁節(jié)段兩側(cè)設(shè)置安全防護網(wǎng)及擋板，防止物品從兩側(cè)掉落河道，在箱梁節(jié)段焊接處下方設(shè)置4 mm厚的鋼板整體焊接做封閉防護，可以有效防止重物或者尖銳的物體刺穿，杜絕焊渣、物品掉落到河道中。

3.7 施工污染預(yù)防措施

混凝土運輸車沖刷罐體用水嚴禁直接排入水體，混凝土運輸車洗罐必須返回拌和站后進行沖刷，沖刷用水經(jīng)過沉淀池沉淀處理后方可排入市政污水處理管道。

施工期間加強機械設(shè)備管理與維護，配備攔油索、吸油氈、棉紗等吸油材料，防止油污染。同時橋梁施工作業(yè)完成后，及時做好施工現(xiàn)場清理工作，防止施工廢料等垃圾隨雨水進入調(diào)水渠道。

4 運營期水質(zhì)保護措施研究

南水北調(diào)東線工程水質(zhì)保護必須穩(wěn)定達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅲ類水標準。為防止危險品運輸車輛發(fā)生事故后，可能造成對水質(zhì)的影響，在橋兩側(cè)各設(shè)置一座?；窇?yīng)急蓄毒池。

4.1 事故應(yīng)急蓄毒池池容積計算

目前，國家及行業(yè)沒有事故應(yīng)急蓄毒的設(shè)計標準，參與類似工程并結(jié)合本項目的實際，確定蓄毒池的容積。

初期雨水計算：初期雨水1按照設(shè)計徑流厚度取 3 mm，1=2×200×19.5×0.003=23 m3。

運輸車輛容積：一次事故泄漏量2按照50 m3考慮。

事故后沖洗水量：沖洗水量按橋面每平方米每次沖洗水量3 L計算3，3=100×19.5×0.003=5.9 m3。

事故應(yīng)急蓄毒池容積：事故應(yīng)急蓄毒池設(shè)計最大容積=1+2+3=23+50+5.9=78.9 m3。設(shè)計池深1.5 m，寬6 m，長9 m，實際容積80 m3。

每座應(yīng)急蓄毒池總有效容積103 m3，其中事故應(yīng)急容積80 m3。事故應(yīng)急蓄毒池構(gòu)造如圖1、圖2所示。

4.2 事故應(yīng)急蓄毒池作用

事故應(yīng)急蓄毒池主要起到以下三個作用：①對橋梁上發(fā)生的交通事故造成的少量漏油引起的雨水徑流起隔除浮油作用；②對橋梁上積累的沙塵和固體顆粒狀垃圾引起的雨水徑流起沉砂作用；③對橋梁上發(fā)生交通事故造成泄漏的大量化學(xué)危險品和沖洗水起貯存作用。

4.3 橋面排水系統(tǒng)

跨南水北調(diào)渠道橋梁主橋及引橋橋面雨水不直接排入河中，采用搜集排水的方式，每10 m設(shè)置一處泄水孔，通過縱向排水管，排入事故應(yīng)急蓄毒池，處理后排入下游市政排水系統(tǒng)。

圖1 事故應(yīng)急蓄毒池平面圖

圖2 事故應(yīng)急蓄毒池立面圖

4.4 事故應(yīng)急蓄毒池運行控制方案

對雨污水及事故有毒有害水體應(yīng)對管控方案如下：①晴天，無危險品泄漏工況時，閘門保持關(guān)閉狀態(tài)。②晴天，有危險品泄漏工況時，打開閘門，將泄漏的危化品以及沖洗水儲存在應(yīng)急蓄毒池內(nèi)，待事故結(jié)束后，應(yīng)及時將應(yīng)急蓄毒池內(nèi)收集的液態(tài)化學(xué)危險品抽吸外運處理，將應(yīng)急蓄毒池騰空，以便于應(yīng)對下次事故。③雨天，無危險品泄漏工況時，若正常降雨，閘門保持關(guān)閉，雨水經(jīng)應(yīng)急蓄毒池前池沉淀，可對其中沙塵和固體顆粒狀垃圾引起的雨水徑流起沉砂作用，而后排入市政雨水系統(tǒng)；若橋面污染較嚴重，特別是每年雨季首場大雨將會形成污染較為嚴重初期雨水時，應(yīng)在降雨前打開閘門進行收集初期雨水，當(dāng)儲存至1/4池容時關(guān)閉閘門，待降雨結(jié)束，及時將污染初期雨水排入市政污水管道中送至下游污水處理廠處理，將應(yīng)急蓄毒池騰空，以便于應(yīng)對下次事故。④雨天，有危險品泄漏工況時，打開閘門，將泄漏的?；芬约坝晁畠Υ嬖趹?yīng)急蓄毒池內(nèi)，待事故結(jié)束后，應(yīng)及時將應(yīng)急蓄毒池內(nèi)收集的液態(tài)化學(xué)危險品抽吸外運處理，將應(yīng)急蓄毒池騰空，以便于應(yīng)對下次事故。

5 結(jié)語

通過跨南水北調(diào)輸水渠道橋梁改擴建項目實施對水質(zhì)影響分析，制定了建設(shè)期及運營期水質(zhì)保護措施，設(shè)計的事故應(yīng)急蓄毒池及編制的運行管控方案，需要在今后的運營中進一步檢驗和完善。

［1］王革來.橋梁排水事故收集池設(shè)計探究［J］.低碳世界，2016（9）：215-216.

［2］黃華琪.濟寧內(nèi)環(huán)高架改擴建橋梁涉南水北調(diào)工程影響防治補救措施專項設(shè)計［R］.出版社不詳，2019.

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A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.18.015

2095－6835（2020）18－0042－02

〔編輯：王霞〕