桥梁绿色施工优化设计综合评价指标体系

李贤钰，靳东兆

（长安大学公路学院，陕西 西安 710064）

1 引言

桥梁作为一种现代化的交通设施，不但受到自然环境因素的制约，更与经济、文化风俗、社会发展等因素有着密切的关联。随着我国社会经济的快速发展，桥梁数量不断增加，然而在桥梁施工过程中，出现了很多浪费资源和能源的现象，也产生了很多建筑垃圾，对环境产生了负面影响。为此，桥梁绿色施工成为了研究重点。

所谓桥梁绿色施工[1]，是指在桥梁工程中，运用绿色生态与可持续发展的理念来管理施工进程，寻找具备可行性、顺应环境保护、满足节约资源和能源要求的施工和生产方式，以将桥梁工程整体施工过程中对环境的破坏程度以及对资源、能源的消耗尽可能降到最低。

桥梁施工既存在其他一般土建类工程施工的共性，也存在着诸如建设规模较大、设计使用年限较长等特性[2]。国内至今尚未出台过针对桥梁施工是否达到绿色施工要求的综合评价标准。笔者基于“四节一环保”[3]的绿色生态与可持续发展的理念，对桥梁施工过程中的各项影响因素进行了较为全面、系统的分析，构建了“桥梁绿色施工优化设计综合评价指标体系”的AHP模型，作为评价桥梁绿色施工优劣程度的重要依据，供相关人员参考。

2 桥梁绿色施工优化设计综合评价指标体系的AHP模型

优化设计是指研究问题和寻求解决问题的最优方案。“最优”二字应理解为在给定条件下得到尽可能满意的结果。“桥梁绿色施工优化设计综合评价指标体系”的AHP模型共分为四层，其层次结构模型的简化框图如图1所示。

图1 桥梁绿色施工优化设计综合评价指标体系框图

（1）总目标层A

总目标层A是对桥梁绿色施工优化设计的综合评价。此评价系统从“四节一环保”的绿色生态系统和可持续发展的理念出发，结合我国的国情做出全面评价。

（2）子目标层B

子目标层B包含：B1——自然协调；B2——资源利用；B3——效率效益。三个子目标是在充分考虑“四节一环保”和可持续发展的前提下提出的，目的在于在促进区域经济的发展，缓解交通压力的同时，保证人类活动和自然环境相和谐。

（3）准则层C

准则层C包含如下9个评价准则。

C1——短期保护。桥梁施工过程中会产生噪音、水污染、光污染、建筑垃圾[1]等，会对周围的环境造成影响，给当地居民的生活造成很多不便，所以在施工过程中应合理处理这些问题，不能以牺牲环境为代价来保证桥梁的保质保量完工。

C2——长期保护。桥梁施工过程中的不合理操作会对周围的土壤造成不可逆的污染，同时基础的施工作业也可能会对地下的文物和地下的设施造成破坏，在施工过程中需要严格遵守国家政策、法规，并提前考察桥梁施工地点的地下状况。

C3——环境和谐。桥梁施工过程中可能会破坏周围的自然环境，因此要注意与周围环境的协调，但不能以破坏道路的顺畅性为代价。

C4——节材。桥梁施工过程中会用到结构、围挡、装饰等工程所需材料，施工人员应力求提高材料的利用率，节约成本。

C5——节水。桥梁施工过程中会使用大量的水，所以在绿色桥梁施工中应合理地利用水资源。

C6——节能。在桥梁施工中，要通过提高技术水平和工作效率来实现能源的节约，避免不必要的浪费，减少成本。

C7——节地。在桥梁绿色施工过程中要对有限的临时用地进行合理的规划和使用，同时采取相应的防护措施。

C8——施工管理。在桥梁的绿色施工过程中，应通过更合理、高效的方式来优化管理模式，减少不必要的环节，提高工作效率。

C9——组织管理。桥梁施工的工期较长，所以要有一套明确的绿色施工管理制度和措施，做好施工场地的组织管理工作。

（4）基本指标层D

基本指标层D是对准则层C的细化，共有24个评价因素。

D1——扬尘控制。运送土方、设备及建筑材料时，应做到不污损场外道路；运输易散落、飞扬、流漏的物料的车辆，必须采取措施将其封闭严密，保证车辆清洁；施工现场出口应设置洗车槽；对现场易飞扬物质应采取有效措施，如洒水、围档、密网覆盖、封闭等，防止扬尘产生。

D2——噪音振动控制。应倡导使用低噪音、低振动的机具，采取隔音与隔振措施，避免或减少施工噪音和振动。桩基础施工时宜选用旋挖钻，避免振动钻的过大噪音惊扰附近居民。现场噪音排放不得超过国家标准[4]的规定。

D3——光污染控制。施工现场进行电焊作业时应设置围挡，避免电焊眩光外泄。在夜间进行混凝土灌注施工时，特殊工点确需设置大型照明灯具时，要调整灯光投射角度，避免影响周围居民正常生活。

D4——水污染控制。混凝土搅拌站应设置沉淀池，冲洗搅拌站和清洗搅拌车产生的工程污水应经过汇水系统进入沉淀池，经沉淀处理后再利用或达标后排放；对于化学品等有毒材料应有严格的隔水层设计，做好渗漏液收集和处理。

D5——建筑垃圾控制。力争建筑垃圾的再利用和回收率达到30%，其中建筑物拆除产生的废弃物的再利用和回收率应大于40%，对于碎石类、土石方类建筑垃圾，可采用地基填埋、铺路等方式提高再利用率，力争再利用率大于50%。

D6——土壤保护。应尽量减少施工活动对地质环境的侵害，例如在施工过程中要注意危险品、化学制剂的存放及使用；做好土壤质量的监控，防止化学制剂和有毒物质渗漏。

D7——地下设施与文物保护。施工前应详细调查各种地下设施，制订保护计划，防止地下文物遭到破坏，并保证施工场地周边的各类管道、管线、建筑物、构筑物的安全。

D8——与道路连接合理。要考虑桥梁与两端道路连接的合理性，包括道路线形的连续性、路线曲率的连续性等。

D9——与周围景观和谐。桥梁构造庞大，对区域景观影响很大，进而也对环境、心理等产生很大影响。因此其施工建设必须符合美学要求，使桥梁与周围环境相适应，并成为重要的景观建筑。

D10——与周围动物和谐。若桥梁穿过动物保护区，需要修建动物通道帮助野生动物通过，否则可能导致濒危物种迁徙或者繁衍出现障碍。青藏铁路在通过藏羚羊保护区的地段就设置了一些通道，目的是不影响藏羚羊的正常生活[5]。

D11——结构材料。应优化钢结构制作和安装方法。大型钢结构宜采用工厂制作，现场拼装；可以采用分段吊装、整体提升、滑移、顶升等安装方法，减少方案的用材量；对于钢材焊接技术，新型的螺丝连接技术相比老式的焊接技术更节省材料。

D12——养护材料。冬季温度较低时施工，需要对桥梁中的钢筋混凝土进行养护。具体的养护方法根据桥梁的实际结构而定，对于跨度小的桥梁可以从一头供热，跨度大的可以从中间向两头供热，以保证保温隔热效果，并减少材料浪费。

D13——装饰材料。在桥梁面层混凝土保水材料施工前，应进行总体布置，减少非整块材的数量，可采用自黏类片材，减少现场液态黏结剂的使用量。

D14——提高用水效率。对混凝土搅拌站点等用水集中的区域和工艺点应进行专项计量考核；施工现场应建立中水或可再利用水的搜集利用系统；应分别对生活用水和工程用水确定用水定额指标，并分别计量管理。

D15——用水安全。在非传统水源和现场循环再利用水的使用过程中，应制定有效的水质检测与卫生保障措施，避免对人体健康、工程质量以及周围环境产生不良影响。

D16——机械设备与机具。应合理安排施工工序，选择功率与负载相匹配的施工机械设备，避免大功率施工机械设备低负载长时间运行；机电安装可采用节电型机械设备，如逆变式电焊机和能耗低、效率高的手持电动工具等，以利节电。

D17——临时设备。施工过程中应利用场地自然条件，合理设计生产、生活及办公临时设施的结构、朝向、间距和窗墙面积比，使其采光、通风良好。

D18——施工用电及照明。桥梁施工过程中要注意对用电和照明的合理控制，在节电的同时保证施工的正常进行；临时用电优先选用节能电线和节能灯具；临电线路应合理设计、布置；临电设备宜采用自动控制装置，采用声控、光控等节能照明灯具。

D19——临时用地指标。在规划上应布置得合理、紧凑，在满足环境和安全的前提下尽可能减少废弃地和死角。

D20——临时用地保护。应尽量减少对土地的扰动，保护周围的自然生态环境，尽量使用荒地和废地，少占用农田和耕地，同时做好施工场地的绿化工作。

D21——规划管理。编制绿色施工方案，从宏观上制定与节材、节水、节能和节地有关的措施。

D22——评价管理。结合工程特点，对绿色施工的效果及采用的新技术、新设备、新材料与新工艺进行评估，并随时与实际情况进行比较，以起到监督作用。

D23——人员管理。应合理地组织、调度各工种施工人员，使他们各尽所能，避免人力资源浪费，力求人员配置最优化。

D24——人员安全与健康。要合理布置施工场地，保证生活及办公区不受施工活动的影响。

3 结论

本文利用AHP模型构建了“桥梁绿色施工优化综合评价指标体系”，并详细阐述了各种评价因素。可通过调研建立定量化的与各层次有关的“判断矩阵”，利用已开发的AHP软件计算出各评价指标对于总目标的相对重要性权重[6]。此评价指标体系可在全国范围内使用，但由于我国幅员广阔，各地域计算出的权重值可能差异较大，为此需要根据不同地区的自然地理状况、社会经济发展水平、交通发展情况、交通网规划以及当地的历史人文传统等，通过“聚类分析”将全国有关地区划分为几大类，对属于同一类的地区可使用相同的权重体系。可结合具体的绿色施工方案各指标的评价值，应用改进的TOPSIS方法或模糊综合评价方法等在计算机上定量地、直观地计算出综合评价结果[7]，达到绿色施工方案优选或对当前施工状况进行科学评估的目的。

本文的研究成果曾在西安、宝鸡、咸阳等地区用于实践。其中，西安市使用了本地的权重体系数值；宝鸡、咸阳地区则可看作属于同一大类地区，使用了同样的权重体系数值。上述地区几处施工工地有关绿色施工方案的综合评价结果，受到了行业专家和工程技术人员的充分肯定，认为符合客观情况，评价结果科学合理，并认为本评价方法具有较强的可操作性和实用价值，可推广使用。

[1] 张永新.论绿色施工背景下的公路桥梁施工技术[J].价值工程，2013（12）：64-65.

[2] 钱炜.绿色桥梁设计[J].工程与建设，2006，20（6）：750-752.

[3] 建质[2007]223号，绿色施工导则[S].

[4]GB 12523—2011，建筑施工场界环境噪声排放标准[S].

[5] 万敏.与生态立交：绿色桥梁的理论与实践[J].世界桥梁，2005（4）：68-71.

[6] 刘启波，刘士铎.改进的TOPSIS方法及程序在绿色建筑综合评价中的应用[J].基建优化，2001，22（5）：30-32.