前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的城市管線工程施工環境污染,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
1前言
在管線類工程的建設過程中,會對城市的大氣環境、聲環境、水環境、生態環境、城市基礎設施等產生一定的不利環境影響,也導致了越來越多的施工噪聲擾民等公眾投訴問題出現,因此,此類工程的施工環境污染也不容忽視,應加強對此類工程施工期間的污染防治與控制,最大限度地保護自身就屬于環境敏感區的城市環境具有重要的現實意義。本文重點討論雨水、污水管線工程施工階段的環境污染問題并提出相應的污染防治與控制措施、對策。
2管線工程施工工藝
城市管線工程施工的環境污染問題與其施工工藝具有直接的關系,不同的施工工藝會產生的不同的環境問題。一般情況,城市管線工程采用的施工工藝因管段的不同而有所不同,常見的管線施工工藝有大開挖施工、頂管施工、圍堰施工三種方式。
2.1大開挖施工
大開挖施工是管線工程最常采取的施工工藝,投資較低,施工簡易,適用范圍較廣。管道開挖施工流程如下:管道放樣-基槽開挖—基礎鋪襯-基礎夯實-管材運輸-下管—接口連接-管道安裝-砌筑檢查井-閉水試驗-溝槽回填-路面建設或表土恢復。
2.2頂管施工
頂管施工是較為特殊的施工工藝,因費用較高,一般用于一些特殊敏感管段或管線兩側施工范圍太窄不便施工作業的管段,可以避開或大大減少對敏感區如密集居民點、敏感水域等的環境污染影響,同時地質條件要求管線上不存在大型障礙物等。頂管法與大開挖法和圍堰法相比,具有環境污染較小、對沿線環境干擾小的優勢,是一種環保型的施工工藝。頂管法施工原理:在管道的沿線按設計的方案設置工作井和接收井,工作井內設置堅固的后座,吊進油壓千斤頂以及要頂進的鋼管或混凝土管,接好照明,泥漿管,油管等管線,然后用油壓千斤頂緩慢頂進,通過壓漿系統使管節周圍形成泥漿套,管道在泥漿套中滑行,在頂進的過程中通過激光經緯儀測量頂管的方向,邊頂進邊排土邊調整,直至將污水管道頂至接收井內。施工工序:①工作井及接收井、檢查井施工;②油壓千斤頂吊放就位,軌道安裝;③管節的選用、安裝;④管道吊放前上好橡膠止水圈,將管節吊放在軌道上,安放環形頂鐵,緩慢推進,讓接頭平順對接;⑤接頭對好后,繼續開動液壓千斤頂將管節頂進;⑥管節頂進;⑦泥土外運,泥屑由泥水系統隨泥漿管排出,在泥漿池過濾土渣并及時外運;⑧管內動力及照明,管內動力主要用來掘進、糾偏、出土及頂進,常選擇380V動力電源。由于管內環境潮濕,照明必須采用安全低壓照明。常采用變壓器為36V安全電壓照明。
2.3圍堰施工
圍堰施工一般在管道穿越水域時采用,也是管線工程中經常出現的,大體與大開挖施工相同,主要不同就是圍堰施工需先截留排水,修筑圍堰。施工工序:采用修筑圍堰(如木樁草袋圍堰等)、配合井點降水;開挖采用反鏟開挖、人工配合清底,并在基槽內設排水溝、集水坑抽水以確?;鄹稍?,開挖完成后及時完成絕層、砼管座及管道敷設,管道敷設完成后應及時進行閉水試驗,合格后方可進行覆土。覆土完成后進行渠道修復。砌筑檢查井與開槽埋管同期施工。
3城市管線工程環境污染問題
城市管線施工,各工序會產生不同的環境污染,不同的施工工藝產生的環境污染問題也會有所不同。城市管線施工產生的主要環境污染有:管線清表、基槽開挖,破壞表土,產生揚塵、施工機械和車輛尾氣;基坑水,土石方在雨水沖刷下產生水土流水;基礎鋪襯、基礎夯實等產生揚塵、噪聲等環境污染;管道安裝、砌筑檢查井、閉水試驗、溝槽回填等會產生管道閉水試驗廢水、揚塵、噪聲等環境污染;管線施工過程還可能產生環境臟亂等景觀影響,管道焊接、檢查井結構施工鋼筋焊接等產生電弧光污染;對管段區域及周邊的文物、居民點拆遷、基礎設施的破壞、居民出行等產生一定不利影響;此外,施工人員產生的生活污水、生活垃圾等,也可能污染周邊環境。
3.1大氣污染
管線工程基礎開挖、基礎處理、回填等土方工程,以及各材料的運輸需要大量的工程車輛和機械,會產生揚塵污染,施工機械和運輸車輛等會產生燃燒尾氣等大氣污染。土方開挖、堆存產生的灰塵和車輛運輸產生的二次揚塵,導致區域空氣中的TSP濃度增加,空氣質量下降,影響附近居民的生活質量環境。管線工程施工的工程車輛和機械,大部分都是內燃機動力,且由于維護差等原因,污染物的排放量較大,主要有CO、NOx、HC(碳氫化合物)、Pb、Hg、IP等和煙霧,在一定的氣候條件下甚至形成一條污染帶,對沿線居民的影響較大。其中CO、NOx、HC對人體健康的危害是相當嚴重的。CO是無色、無味、有毒,人吸入過多CO后,阻礙血液吸收和輸送氧而引起頭痛、頭暈癥狀。NOx是NO、NO等氮氧化物的總稱。NOx和HC均會刺激人的視覺和呼吸系統,引起睫膜炎、角膜炎,嚴重時會引起肺炎和肺氣腫。NOx和HC在一定的地理、溫度和氣象條件下,經強烈陽光照射時,會發生光化學反應,形成以臭氧、醛類、過氧化產物為主要成分的光化學煙霧,這種二次污染物對環境具有更大的危害。另外,管道、鋼筋和鋼構件焊接時會產生一定量的有害氣體,焊接廢氣含有一定的有機廢氣,如二甲苯等有毒氣體,對居民身體健康會造成一定的影響。
3.2水污染
管槽開挖過程產生的基坑水,管道試壓產生廢水,這些廢水含有SS和少量的石油類,這些廢水若直接排放可能對周邊排水渠道等水域造成一定的泥沙淤積等,隨意亂排會產生水土流失、溝渠(河道)阻塞以及一定的景觀破壞等環境問題。施工人員的生活污水一般依托沿線的公共基礎設施或居民的基礎設施,影響很小。但若隨意排放,也會影響周邊的生活環境和環境衛生條件。
3.3噪聲污染
管線施工全過程都會產生噪聲,主要噪聲來源于施工機械和運輸車輛噪聲。噪聲設備主要有挖土機、推土機、水泵、夯土機、砼攪拌機、運輸車輛等。噪聲會損傷人的聽力,影響工作和休息,降低勞動生產率。施工機具的工作噪音主要來自施工機械和車輛,故應注意保養設備、合理操作,使機械的工作噪音維持最低水平。震動污染來源于機械作業,如鉆孔樁、預制樁、大型構件裝卸和吊裝安裝等產生的震動。震動對房屋結構的安全和耐抗性及精密儀器的使用造成影響,同時給人的心理造成壓力。
3.4固體廢物
管線開挖首先是清表,將放線范圍內各種雜物清除,產生固體廢物。開挖的表土臨時堆存日后用于覆土?;坶_挖產生的土石方,可作為建筑垃圾用于其它建筑工程的填方或鋪路等。施工過程產生的各種固體廢物,需分類堆存合理利用,若處置不當,會產生水土流水、二次揚塵的環境污染,同時也影響景觀。另外,管線范圍內拆除建筑物產生的建筑垃圾和頂管施工工序過程或鉆孔樁產生的廢泥漿和鉆渣,這些廢物必須嚴格處理,否則會嚴重影響到市政設施,如下水道的安全暢通使用。比如頂管施工產生的泥漿含有石油類等污染物,必須嚴格安全處置。
3.5生態環境
管線施工產生的生態環境影響主要表現為施工場和管線范圍內植被的破壞,以及開挖的土石方等在水保措施不當時因雨水等沖刷產生大量的水土流失,泥沙淤塞溝渠、河道等。管線建設離不開土石方作業,在施工過程中造成的水土流失有以下幾點:①破壞地面植被和原有地貌,導致地表裸露,造成新的水土流失。②棄土、棄渣不采取適當措施妥善處理,而隨意傾倒,加劇了水土流失。③施工中使用的臨時便道以及建筑材料,若不采取相應的水土保持措施,遇到暴雨或大風都會造成一定的水土流失。
3.6出行
管線施工尤其是與公路建設配套的管線施工,其施工會對管線兩側的居民的出行產生阻隔,給居民的日常生活帶來極大不便。
3.7其它
3.7.1光污染
夜間施工設備發出的強光和施工現場、生活區域的照明設施以及管道、鋼筋焊接時產生的電弧光,影響人們的休息,擾亂人的生物鐘節律。
3.7.2對基礎設施的影響
管線建設中有時遇電纜、通信、供水、供氣等設施,會給居民生活和企事業單位的生產工作造成影響。施工過程中破壞到水利設施,妨礙農田灌溉等。
3.7.3對地下文物的影響
管線建設如遇地下文物,應首先及時向當地文物行政主管部門、地方政府部門報告,妥善處理。施工過程可能因施工機械挖掘對文物產生一定影響,比如事故破損等。
3.7.4對景觀環境的影響
景觀環境包括自然景觀和人文景觀。管線施工產生的空氣、水源、噪聲等污染會對景觀環境造成不利影響,有時因線形走向需要拆除某些景觀,產生新的景觀影響。
4城市管線工程施工污染防治技術措施
針對城市管線施工過程,對各環境要素產生的不利環境影響,從選線、施工工藝、水、氣、聲、固體廢物等方面提出相應的防治措施、對策以減輕對環境的不利影響,為項目建設單位、施工單位、主管單位提供決策依據和參考意見。
4.1合理選線
管線工程對環境保護的首要工作就是合理地選擇管線,選擇環境最優的管線方案和設計方案。從環境保護、投資概算等各方面綜合考慮,進行管線方案、管線設計等的比選。
(1)管線方案的比較和優化??紤]擬建管線周圍的環境敏感性,對管線方案進行比較和優化,選擇周圍環境敏感性最小或是經濟社會效益、環境效益最優的路線方案。
(2)管線設計與環境保護。合理選擇管材,經濟環保,提高管材焊接質量等,確保管道的使用壽命,減少管道破損等泄露事故發生。
4.2合理選擇施工工藝
合理地選擇施工工藝,可以大大的降低施工過程可能對環境產生的不利影響。主要考慮的因素有:地質條件;地形地貌(河流、山體等);敏感目標(自然保護區、居民區、學校、飲用水源等);經濟發展水平,投資概算等。管段施工工藝選擇應結合實際施工條件綜合考慮。比如,水域管段通常采用圍堰施工或頂管施工法;遇居民密集區、飲用水源等特殊敏感區,優先選用頂管施工,可以大大避開對敏感目標的影響;一般非敏感管段采用較為經濟性的開挖施工即可。因此,合理選擇施工工藝,既可節省投資,又可做到環保可行。
4.3大氣污染防治措施
4.3.1揚塵污染防治措施:
①對于管網沿線基礎開挖、基礎夯實、車輛運輸產生的粉塵,應采用隔離、灑水等措施,并應在規定期限內將廢棄物清理完畢。②結構物的拆除、路基的填筑和粉狀材料的裝卸均應采取降塵、防塵措施以減少揚塵。降塵的措施主要是:灑水降塵、覆蓋易引起揚塵的部位、加強保潔工作等。③施工現場應有專人負責環保工作,配備相應的灑水設備,及時灑水。④從事土方、渣土和施工垃圾的運輸車輛進入施工場地應低速行駛,減少揚塵產生量。施工垃圾及時清運并按規定及時清運消納。⑤遇有四級風以上天氣不得進行土方回填、轉運以及其他可能產生揚塵污染的施工。⑥工程余方應當在及時清運,不能按時完成清運的,應當在施工工地內臨時堆放并采取圍擋、遮蓋等防塵措施,不得在施工工地外堆放土石方。⑦土石方等運輸路線應盡量避開學校、居民區、企事業單位,選在其下風向。施工現場易產生揚塵等大氣污染物的作業環節應選擇合適的風向。
4.3.2施工機械、車輛尾氣污染防治措施:
①加強施工機械、車輛的維修、保養,確保其處于正常穩定、良好的運轉狀態,以減少其尾氣排放量。對于必須采用內燃機動力的工程機械,應要求使用工作狀態良好的設備,減少排放總量。有條件的地方可以對工程機械進行改良。②對于以汽油機為動力的設備,采用汽油噴射系統代替化油器系統,可使CO、HC的排放降低到原來的10%左右。③通過在排氣管中安裝貴金屬鉑、鈀、銠催化劑,可降低CO、HC污染物排放1%~20%,NO排放降低5%。④在有條件安裝配電設備的地方,盡量選用電力驅動,用電動機替代內燃機,將大大減少廢氣排放量和噪音。
4.4噪聲污染防治措施
(1)嚴格控制人為噪聲,進入施工現場不得高聲喊叫,無故甩打模板、亂吹口哨,限制高音喇叭的使用,最大限度地減少噪聲擾民。
(2)凡在人口稠密區進行強噪聲作業時須嚴格控制作業時間。一般晚上22:00點到次日早晨6:00點之間應停止強噪聲作業,確系特殊情況必須晝夜施工時,盡量采取降低噪聲措施,并會同建設單位與當地居委會、村委會或當地居民協調,告示求得群眾諒解。根據現行《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》,在城市市區范圍內,建筑施工過程中使用機械設備,可能產生環境噪聲污染的,施工單位必須在工程開工15日前向工程所在地縣級以上地方人民政府環境保護行政主管部門申報該工程的項目名稱、施工場所和期限、可能產生的環境噪聲值以及所采取的環境噪聲污染防治措施的情況。合理布置噪聲設備。將料場、拌和站設在遠離學校、居民區、企事業單位等場所,盡量采用噪聲較小的施工機械、設備。
(3)從聲源上降低噪聲,這是防止噪聲污染的最根本的措施,盡量選用低噪聲設備和工藝代替高噪聲設備與加工工藝如低噪聲振搗器、風機、電動空壓機、電鋸等。
(4)在聲源處安裝消聲器,即在通風機、鼓風機、壓縮機燃氣輪機,內燃機及各類排氣放空裝置等進出風管的適當位置設置消聲器,常用的消聲器有阻性消聲器、抗性消聲器、阻抗復合消聲器、穿微孔板消聲器等。具體應用應根據所需消聲量、噪聲源、頻率特性和消聲器的聲學性能及空氣動力特性等因素而定。
(5)在傳播途徑上控制噪聲。采取吸聲、隔聲、隔振和阻尼等聲學處理的方法來降低噪聲。吸聲是利用吸聲材料,如玻璃棉、礦渣棉、毛氈、泡沫塑料、吸聲磚、木絲板、干蔗板等和吸聲結構,如穿孔共振吸聲、結構微穿孔板吸聲結構、薄板共振吸聲結構、吸收通過的聲音,減少室內噪聲的反射來降低噪聲。隔聲是把原發聲的物體、場所用隔聲材料,如磚、鋼筋、混凝土、鋼板、厚木板、礦棉被等,封閉起來與周圍隔絕。常用的隔聲結構有隔聲間、隔聲機罩、隔聲屏等,有單層隔聲和雙層隔聲。隔振就是防止振動能量從振源傳遞出去,隔振裝置主要包括金屬彈簧、隔振器、隔振絕等。常用的材料有軟木、礦渣棉、玻璃纖維等。阻尼就是用內摩擦損耗大的一些材料來消耗金屬板的振動能量并變成熱能散失掉從而抑制金屬板的彎曲振動,使常用的阻尼材料有瀝青、軟橡膠和其輻射噪聲大幅度地消減、他高分子涂料等。
(6)施工設備和機具不產生噪音是不現實的。力爭減少噪音源、噪音量、降低危害程度是可以達到的。對內燃機露出部分安裝有效的隔音罩,對已安裝隔音罩的機械,改變動力設備的安裝方向在某種程度上可降低噪音5dB的數量,這對于靠近居民住宅的地方是有效的。同時應安裝低噪音的消音器。降低排氣噪音,可以用電動機替代內燃機的設備,應采用電動機。為了降低機械操作上產生的噪音,采用低噪音的施工方法,例如在鉆孔樁的施工中,鋼護筒的打入可采用大型電動千斤頂壓入而不采用振動錘打入;鉆孔工作采用孔底動力頭、潛孔鉆或潛孔錘;對于預制樁,采用靜壓沉樁法而不用柴油錘打入法等;砼澆筑鋪設時盡量利用白天,避開夜間施工?;炷吝\拌車等待進場作業時,場地應設在遠離居民稠密的地方,混凝土泵的位置應盡量遠離居民區或采用隔音板、設置圍墻等措施。防震的措施一是減少震動的產生;二是開挖臨時性的防震溝。一般挖設1m深度的防震溝可減少0.27g的加速度,效果是比較好的。
4.5水污染防治措施
(1)禁止將施工廢水直接排入水渠或河道。基坑水、管道閉水試驗廢水、運輸車輛沖洗水須經沉淀處理后排放;施工機械、車輛等維修應在專門的維修點進行,產生的污水入維修點水處理設施處理后排放。
(2)施工生活污水須經處理后方可排放或農用等。施工現場的臨時廁所可采用水沖式廁所、蹲坑上加蓋,并有防蠅、滅蠅措施,防止污染水體和環境?;瘜W藥品、外加劑等要妥善保管,庫內存放,防止污染環境。
(3)以防污染城市環境,對于施工生產廢水應匯于集水池,可充分用于消解石灰,混凝土構件養生和穩定粒料的拌合工程等。對于頂管過程或鉆孔樁產生的廢泥漿,應采用泥漿凈化設備進行處理,處理后的鉆渣和泥土應運至填埋場處理,廢水可經下水道排出,廢泥漿嚴禁不經處理就排入下水道等水體,這會對城市排水系統或其它水域造成一定的破壞。
(4)施工垃圾、渣土等不得撒入水域。
4.6固體廢物污染防治措施
(1)管道施工過程中的清表物及時清運,妥善處置;棄渣、土石余方充分綜合利用,用于其它工程填方;注意臨時堆放場的選擇,采取遮蓋等防塵、防雨措施,以減少揚塵、水土流失。
(2)施工營地布設垃圾桶,施工生活垃圾裝入垃圾桶,及時清運。
(3)施工過程產生的其它固體廢物應安全妥善處置,如廢泥漿應及時清運至垃圾填埋場統一處置。
4.7生態環境污染防治
(1)管線施工過程中的環境影響,主要是管線施工時挖、填土石方造成的局部水土流失及自然生態破壞,施工揚塵及施工機械、車輛尾氣污染,機械噪聲污染等,因此要采取系統的環保措施控制管線施工期的環境污染。
(2)管道基槽施工中,兩側應修雨水導流槽,將沖刷的泥水引至沉淀池,既可防止大規模水土流失,又可凈化水源。另外應做好基槽基坑水的抽排工作。
(3)管槽開挖產生的棄方,應加強臨時堆存的防水土流失等措施。開挖的地表熟土或腐植土挖出堆放一邊,在施工完畢后再進行回填,棄土盡可能都利用起來造地等。對棄土、棄渣要按指定地點堆放,并采取防護措施,或合理利用,例如填筑路堤、加固河堤等。
(4)落實水保工作。嚴格按照設計要求,合理布置施工紅線的位置、范圍,在開挖土石方時盡量減少對地面植被的破壞,對因開挖而造成的裸露地表要進行植物防護或石砌防護,并對受擾動的地面逐步恢復其植被。
(5)保護耕地。選線時盡量避免占用大量耕地;選擇取土坑和棄土、棄渣堆放地點時,盡量不占用耕地;施工駐地、料場等地點施工結束后要及時整理復耕。
4.8出行、光污染等
4.8.1出行
采取分段施工方法,保證居民的日常生活秩序。選線時要盡量繞避城鎮居民區和較大的村落,特別是學校和其生源主要所在地:留有一定的通道方便居民的出行。
4.8.2光污染
管道焊接、鋼筋焊接等產生的強光對人的眼睛傷害極大,在施工組織計劃時應將鋼筋加工場地設置在距居民和工地生活區較遠的地方,若沒有條件,應設置遮光圍墻,必須在現場焊接的鋼筋,在規范允許的情況下盡量采用套筒連接。施工機具的燈光及照明設施在晚上會造成強烈的光污染,應盡量減少在夜間的施工。
4.8.3基礎設施
盡量避繞重要的基礎設施,對需要拆除的基礎設施,原則上采取“先通后拆”的原則,以不影響居民的日常生活和企事業單位正常的生產、工作。
4.8.4保護景觀環境
選線時繞避自然景觀和人文景觀,路線應與沿線的自然景觀和人文景觀相協調,并且合理保護和利用;必須穿越時,應考慮選取合適的施工工藝和施工方案。在施工中發現文物時要及時與相關文物部門聯系,保護文物。
4.9施工現場環境管理
4.9.1環境責任
有效的現場環境管理可以帶來好的環境效益與經濟效益。國家有關的環境保護的制度以及相關的建設合同也要求企業必須重視環境管理工作。中國政府自20世紀80年代以來實施了一系列的方針、政策、法律和措施。首先,中國已經把環境保護作為一項基本國策,并制定了經濟建設、城鄉建設和環境建設同步規劃、同步實施、同步發展制度,實行“預防為主,防治結合”、“誰污染、誰治理”和“強化環境管理”三大政策。另外,中國政府頒布實施了一系列環境保護的法律法規。目前已形成了以《憲法》為基礎、以《環境保護法》為主體的環境法律體系,(其中有四部環保的專門法,其中包括《水污染防治法》、《大氣污染防治法》、《固體廢物污染環境防治法》、)《環境噪聲污染防治法》、9部相關的資源法、30多項環保行政法規、600多項地方性法規以及264項國家環境標準。當然這些法律、法規、標準并不完全都針對施工現場活動,但是都與施工現場環境管理有著直接與間接的聯系,搞好施工現場環境管理是法律所賦予的責任。從另一方面來看,正因為存在諸多環境保護方面的法律、法規與規范,施工企業更需要對施工現場的環境進行系統的管理,才能保證不觸犯國家的法律,保證施工活動的順利進行。
4.9.2現場環境管理
有效的現場環境管理需要各方面的努力,其中包括現場的總包、分包,承包商場外總部機構以及與項目有關的設計單位、業主和材料設備供應單位?,F場經理或項目經理可以主要針對現場主要的環境問題、制定相應的管理措施以及監督檢查三個方面來做好現場環境管理。明確與所管理現場有關的環境問題;通過熟悉與現場環境管理有關的法律法規可以完成上述兩方面的工作。此外,現場經理還可以利用過去現場環境管理的經驗,必要時可以咨詢專家來實施這兩工作。可以征詢項目業主、設計單位的意見,明確現場管理所可能面臨的環境管理問題。將收集的相關資料整理成現場管理的專項環境管理文件便于分發、查閱和指導。
4.9.3制定相應的施工環境監測計劃,委托專人負責環境
監理工作,加強施工現場日常環境管理和監測、紀錄。
5結語
城市管線工程施工由于多在人口稠密的市區施工,牽涉面廣,嚴重影響到居民的生活環境,同時也影響到城市的文明形象,搞好城市管道工程施工的環境保護,對于提高城市品位、改善人們生活環境質量具有重要的現實意義和緊迫性。我們應該最大限度地實現城市管線建設與環境的協調發展,點線結合,在管線的規劃、設計、施工的全過程中實施系統的、全方位的環境保護措施,將管線工程建設所產生的環境影響減到最小。
作者:龍平沅 單位:福建華大環保工程有限公司 華僑大學環境保護設計研究所