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城市道路施工噪声和扬尘环保措施

2019-01-07姚文刚李晓东

关键词:降尘上海市噪声

姚文刚, 韦 晨, 李晓东

(中海环境科技(上海)股份有限公司,上海 200135)

0 引 言

随着我国经济的快速发展、社会发展需求的不断增多,政府对医疗、交通和水利等基础设施的投入逐年加大,其中城市道路建设更是呈现出前所未有的速度和规模[1]。城市化建设进程的不断加快离不开交通路网系统的服务和支撑,优化和完善区域路网,满足城市空间拓展和交通发展的需求,是区域经济发展的重要基石。

城市道路在建设过程中会对周围的环境产生一定的影响[2],带来的环境污染问题日渐凸显,尤其是对沿途居住区、学校和或医院等环境敏感区域的影响较为显著,其中噪声和扬尘是最普遍、公众反映最强烈的环境污染问题。因此,做好城市道路施工噪声和扬尘环保措施的分析工作,为道路施工过程中采取措施减缓或杜绝环境影响提供科学依据,对保障城市环境可持续发展具有积极意义。

本文主要针对上海市典型的城市道路施工产生的噪声和扬尘影响提出有针对性的环境保护措施,为工程建设和环境管理提供科学依据,做到既发展经济又保护环境,进而实现可持续发展,同时为城市道路工程施工期的环境保护提供相关技术和方法参考。

1 施工期噪声影响和环保措施

1.1 施工期噪声影响

典型道路工程建设的内容一般包括路基路面工程、管线工程等,部分道路工程还涉及桥梁工程和前期动拆迁工程。道路施工期的噪声影响主要来自于土建施工、桥梁施工、动拆迁施工和运输车辆噪声等。尤其是老路翻挖、建筑物破除、桥梁桩基施工和混凝土浇捣等,对沿线公众(特别是近距离敏感建筑)的影响较为显著。

1.2 施工期噪声防治措施

施工围挡、钻孔灌注桩等传统的降噪措施可在一定程度上降低施工噪声的影响,但随着上海市对施工噪声的管控日益严格,须采取更有效的减振降噪措施减缓施工噪声的影响。下面主要针对上海市近年来新采用的施工降噪措施进行分析。

1) 上海市改建道路大多涉及老路翻挖施工,而部分新建道路涉及建筑物破除等施工,建议在施工过程中对重点路段(特别是临近居民区的路段)采用静音切割工艺(见图1a))代替传统的镐头机破碎工艺。目前应用较多的是钻石金刚链锯切割工艺,该切割工具由液压泵、传动定位滑轮和带有金刚石锯齿的钢绳组合而成,液压电机通过传动滑轮带动钢线围绕被切割物体高速旋转进行切割,具有施工噪声低、振动小等优点。采用静音切割方式之后可大幅降低施工过程中的噪声影响,相比传统的搞头破碎工艺可降低噪声影响约20 dB(A)。

2) 桥梁桩基础施工噪声是道路施工过程中的主要噪声源之一。目前上海市普遍采用钻孔灌注桩工艺代替传统的打桩机械工艺,可在一定程度上降低桩基施工噪声。为进一步降低桥梁桩基础施工噪声的影响,上海市已有多项道路工程(包括北横通道、S3公路等)采用免共振液压振动锤桩基施工工艺(见图1b))。该设备在施工过程中产生高频振动(避开土体的共振频率)将土体液化,从而使钢管桩沉入土体中,可确保免共振、低振幅[3]。与传统的钻孔灌注桩相比,该方式不仅施工噪声更低,无土体共振,而且不会对土体产生挤压,对周边建筑和环境基本上无影响,尤其适用于市中心人口密集的区域。采用免共振液压振动锤工艺不仅可降低桩基施工对周边敏感建筑、住宅密集区和旧城改造区等敏感区域的噪声振动影响,同时可进一步提高桩基施工速度,缩短施工周期,从而最大限度地降低桩基础施工噪声的影响程度和减少影响时间。与传统的桩基础施工工艺相比,免共振液压桩施工工艺可降低噪声约15 dB(A)。

3) 目前上海市部分道路桥梁施工采用全预制装配技术(见图1c)),即立柱、盖梁和箱梁均先在施工场地外预制成型,再运输至现场安装。与传统的现场浇筑技术相比,预制拼装技术可大幅度减少施工现场混凝土搅捣作业量,从而降低混凝土搅捣噪声对周边居民和环境的影响。此外,在采用传统的现场浇筑技术时需在施工现场搭设支架、堆放材料,经常会占用大量的公共资源,对于城市道路施工(特别是中心城区的施工)而言,不可避免地会加剧道路拥堵现象。若采用工厂化预制技术,由于桥梁上部结构和下部结构的主要构件是在工厂或预制厂集中预制的,可大大减少施工现场的支架搭设和材料堆放,相比传统的现浇技术,场地需求较小,且可灵活地利用施工场地,在减少现场混凝土搅捣工作量的同时,降低对公共资源的占用,减少车辆拥堵现象,进而降低对周边声环境的影响。

4) 钢筋加工通常采用在施工工地现场制作的方式,普遍存在原材料耗费高、噪声影响大等问题,而钢筋加工(特别是钢筋切割)过程中产生的噪声对周边环境的影响尤为显著。上海市目前的多项道路工程(特别是部分位于中心城区的道路工程)都已采用在全封闭钢筋加工棚进行钢筋集中加工制作的方式(见图1d)),即将钢筋加工设置在全封闭的加工棚内,同时尽可能地远离居民区和学校,可大幅度降低噪声污染和光污染。

5) 根据道路施工环境影响分析,夜间高噪声施工影响很大,对周边公众(尤其是距离较近的居住小区)的影响显著。因此,需合理安排施工计划,尽可能地减少夜间施工。若夜间确实需要施工,施工单位应根据《上海市建设工程文明施工管理规定》(2010年市政府令第48号)和《上海市建设工程夜间施工许可和备案审查管理办法》(沪环保防[2016]243号)的要求,向上海市政管理部门办理夜间施工备案手续,优先选用低噪声设备,禁止在夜间进行高噪声作业。施工期间应减少夜间的运输量,并避开居民区行驶;对于必须经居民区行驶的大型施工车辆,应制订合理的行驶计划,严格控制运输车辆的噪声;承担夜间材料运输的车辆在进入施工现场之后严禁鸣笛,取放材料时应轻拿轻放。此外,夜间施工应做好事前告知提醒,并加强与附近居民的协商和沟通,最大限度地降低施工噪声对周边公众的影响。

6) 我国的噪声监测多采用每年监测若干频次和时段的人工监测方法,耗时费力。目前上海市已有多个道路项目在施工过程中采用噪声在线监测措施。《上海市建筑施工颗粒物与噪声在线监测技术规范(试行)》并未要求道路项目在施工过程中进行噪声在线监测,但为更有效地控制施工噪声的影响,建议在道路施工过程中安装噪声在线监测设备,实时控制施工噪声的影响。噪声在线监测系统是集噪声在线监测仪、气象参数传感器、视频监控仪、音频监控单元、数据采集仪和信息平台等仪器的功能于一体的开放式污染源在线监测系统,是对建设施工过程中产生的噪声进行连续自动监测的仪器,具有数据传输、存储、分析和处理等功能。采用噪声在线监测系统可进一步加强对道路施工噪声的定量化管理,提高施工过程中的噪声污染控制水平,科学评估污染控制措施的减排效果,进而更好地提高施工现场的污染防控能力,降低施工噪声对沿线环境的影响。

a) 静音切割

b) 液压免共振桩施工

c) 桥梁预制

d) 全封闭钢筋加工

2 施工期扬尘影响和环保措施

2.1 施工期扬尘影响简述

道路施工对空气的影响主要包括前期动拆迁扬尘、物料堆场扬尘、施工机械和运输车辆排放的废气污染、路面铺设产生的沥青烟气、渣土临时堆场扬尘及运输车辆行驶导致的二次扬尘。

上海市的道路工程多采用外购商品沥青砼,并通过无热源移动或高温熔融运输至铺筑现场,产生的沥青烟气对空气的影响相对较小。同时,随着对尾气排放的管控愈加严格,施工机械和运输车辆带来的废气污染呈逐年下降的趋势。因此,道路施工过程中产生的扬尘污染相对更为突出,需采取有效的措施降低扬尘对周边公众的影响,特别是对距离较近的居住小区、学校等敏感目标的影响。

2.2 施工期扬尘防治措施

传统的人工洒水和车辆洒水措施虽然可在一定程度上抑制施工扬尘的影响,但工作效率较低,抑尘效果一般,且浪费水资源。随着上海市对施工扬尘的管控愈加严格,依据《上海市大气污染防治条例》《上海市扬尘污染防治管理办法》和《上海市建设工程文明施工管理规定》等相关规定的要求,近年来在部分工地陆续实施了自动喷淋、雾炮降尘等措施(见图2)来抑制施工扬尘。

a) 喷淋装置

b) 雾炮降尘

1) 目前上海市部分道路项目在建设过程中采用自动喷淋系统抑制施工扬尘。该系统一般由固定式喷淋装置和移动式喷淋装置组成,其中:固定式喷淋装置一般设置在施工道路边栏处,用于施工场地周边及施工道路的喷淋抑尘;移动式喷淋装置一般用于物料堆场和临时土方施工部位的降尘。喷淋装置一般设置三喷嘴雾化微喷头,喷头间距一般控制在10~15 m。根据现场监测,在采取喷淋措施之后可降低施工现场扬尘量约80%。由于道路施工扬尘对周边公众,特别是对近距离的住宅、学校等敏感点的影响较大,建议施工过程中在靠近住宅小区的施工区域安装喷淋装置,控制扬尘。此外,在施工前期拆除房屋或进行房屋爆破时的起尘量很大,建议对被拆除或被爆破的房屋进行喷淋降尘,降低施工现场的扬尘高度。

2) 雾炮降尘是通过高压将水以微细水雾的形式喷射到空中附着空气中的扬尘颗粒,使扬尘颗粒与水雾聚集成团,达到一定重量后降落到地面,达到降霾降尘的目的。雾炮机产生的水雾颗粒的直径通常<10 μm,相比传统的洒水措施,该水雾颗粒可更充分地与扬尘分子结合,从而达到更好的降尘效果。此外,雾炮机将水充分雾化,喷水量仅为普通洒水措施的1/10,在保证降尘效果的同时不会使地面过于潮湿,从而尽可能地避免出现道路泥泞现象,且可节约水资源。雾炮机一般都配备有增压水泵和气泵,安装有液压调节阀和气体调节阀,可更好地保证喷雾降尘的效果。建议在进行桥梁切割、道路铣刨和切割时或在其他产生扬尘的施工场地,采用雾炮对现场扬尘进行控制,避免对邻近的居住环境造成不利影响。

3 结 语

随着经济的快速发展,我国逐步加大了对城市道路等基础设施的建设力度,对城市经济的发展和居民生活条件的改善起到了重要作用。但是,在道路工程建设过程中不可避免地会对周边的环境造成不利影响,尤其是噪声和扬尘污染。随着上海市对施工噪声和扬尘的管控愈加严格,在采取传统的噪声和扬尘污染防治措施的基础上,应进一步采取更为有效的降噪抑尘措施,保护施工现场周围环境,最大程度地减少城市道路施工噪声和扬尘污染,为公众提供安静、舒适的生活环境,促进国民经济与社会环境协调发展。

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