王超

摘 要：嘉陵江河口至草街段航道按一類航標配布類別配標，針對嘉陵江航道助航設施效能發(fā)揮、通航安全保障為背景展開研究，從嘉陵江航道岸標塔標結構設計、岸標維護道路及設標平臺結構設計角度出發(fā)，有針對性地探討嘉陵江岸標工程建設技術，為類似航道岸標工程建設提供借鑒。

關鍵詞：嘉陵江;航道;岸標工程

中圖分類號：U612 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）22-0117-03

Research on Coastal Standard Engineering

Technology of Jialing River Channel

WANG Chao

Abstract： The channel of Jialing river estuary to cao-jie section is assigned according to a class of navigation mark， and the study was carried out on the background of the efficiency of navigation AIDS and navigation safety guarantee of jialing river channel. This paper discussed the construction technology of Jianling river shore standard， and provided reference for similar waterway shore standard construction.

Keywords： Jialing River;channel;shore mark project

嘉陵江是長江上游重要的航電梯級渠化河流，是重慶市“一干兩支”高等級航道的重要組成部分。目前，河口至利澤段達到Ⅲ級航道標準，滿足1 000t級船舶通航要求。

在嘉陵江航道建設中，航道部門進行了草街至河口段的航標、交通安全標牌、航行水尺、航道維護基地碼頭及船艇等建設。其中，共配布航標182座，采用了5.5m升降式桿形岸標和10m浮標[1]。由于航標使用年限較長，加之受上游航電樞紐泄洪和三峽庫岸變動、庫尾泥沙淤積等因素影響，部分岸標已存在不同程度的損壞;同時，由于目前的航道條件較建設時已有一定變化，使得部分航標的助航效能不太理想，如重點標位處的桿形岸標視覺效果不明顯等。為滿足嘉陵江航運發(fā)展需求，進一步增強航標助航效能、保障水上交通安全，對嘉陵江航道岸標工程建設技術開展研究。

1 嘉陵江航道概況及岸標現狀

1.1 嘉陵江航道概況

嘉陵江是長江上游左岸的一條主要支流，發(fā)源于陜西省鳳縣東北的秦嶺山脈，經陽平關流入四川省，至重慶主城匯入長江，干流全長1 119km，流域面積159 800km2。嘉陵江在黃帽沱進入重慶，渝境內航道里程達172km，為其中下游段，河道蜿蜒曲折，岸線參差不齊。重慶市北碚區(qū)有溫塘峽谷、觀音峽谷河段，谷窄彎曲，兩岸谷壁陡立，岸坡多由層里破碎節(jié)理發(fā)育的石灰?guī)r構成[2]。

嘉陵江干流航道規(guī)劃有17級梯級，其中重慶境內有草街和利澤2個航電樞紐，草街航電樞紐位于嘉陵江河口以上約69km處。該樞紐于2010年4月建成并開始蓄水，2012年5月完成終期蓄水階段驗收。與此同時，長江三峽實施175m試驗性蓄水，作為長江一級支流的嘉陵江下游55km河段也受到了庫區(qū)回水影響。隨著草街下游河段航道整治的陸續(xù)開展以及樞紐上游河段的渠化，嘉陵江下段航道條件發(fā)生根本性改變，草街庫尾航道整治工程實施后，利澤至河口段140km航道將全面達到Ⅲ航道標準。

草街樞紐工程水庫具有日、周調節(jié)功能。樞紐水庫采用分界流量運行方式，水庫平、枯期（11月～次年4月）水位在正常蓄水位（203m）和死水位（202m）之間變化，電站進行日、周調節(jié)運行，并考慮到草街水電站下游約60km河段沒有渠化，草街電站承擔航運基流327m3/s（基荷出力6.8萬kW）;為控制水庫泥沙淤積型態(tài)，減少水庫淹沒損失，汛期（5月～10月），當入庫流量小于6 000m3/s時，電站維持正常蓄水位運行;當入庫流量大于6 000m3/s、小于15 000m3/s時，水庫水位降至排沙運行水位200m運行;當入庫流量大于15 000m3/s，電站停機，水庫敞泄沖沙[3]。

嘉陵江中下游河段地貌因受地質構造和巖性的制約，多為低山、丘陵，海拔185～1 284.2m，地形走勢為東、北、西三面較高，南部較低。河段地貌大致分為平行嶺谷和平緩丘陵兩大類型：東南邊緣之華鎣山區(qū)為平等嶺谷地形，分布面積359km2，占幅員面積的15.5%;西北部廣大地區(qū)屬川中丘陵盆地，為平緩丘陵地型，分布面積1 997.21km2，占幅員面積的84.5%。

1.2 岸標現狀

嘉陵江河口至草街段航道按一類航標配布類別進行配標，其中5.5m升降式桿形岸標19座。桿形岸標作為重點吊向示位標，主要設置于水土至草街間的峽谷河段，即觀音峽（嘉陵江航道里程49～56km）和溫塘峽（嘉陵江航道里程61～65km）。

上述航標中的岸標建成并運行距今已近10年，部分標體材質已出現老化現象。此外，草街航電樞紐泄洪、三峽庫區(qū)水位消漲等因素引起的庫岸變動、泥沙淤積等現象還造成下游部分岸標出現不同程度的損壞。歷年來，嘉陵江汛期經歷的高洪水位，部分設置高程稍低的航標更是在洪水中被沖毀流失。同時，受嘉陵江草街下游航道水位變動頻繁影響，出于航道維護管理的需要，部分標位采取在岸坡平臺、凸嘴或石梁上直接放置標體和標燈的方式設置岸標，即簡易的錐形或罐形平臺標。由于設標的平臺高程較低、標體矮小等因素進一步削弱了其助航效能，在視距不太好的白天難以被船舶快速識別，夜間燈光也容易被周圍草木遮擋[4]。

2 嘉陵江航道岸標工程建設設計思路

嘉陵江航道岸標工程建設設計思路需要遵循以下原則：一是充分考慮嘉陵江航道條件和船舶航行特點，科學合理地標示出安全、經濟、便于船舶航行的航道;二是在現有航標配布基礎上對部分助航效能差、不利于船舶駕引人員觀察的岸標進行調整改造，優(yōu)化為突出醒目、視覺效果好、有較強地形適應能力的岸標形式，改善通航環(huán)境;三是兼顧航標維護管理工作需要，盡量減少維護工作量;四是節(jié)約建設成本，減少占地補償費用。

根據嘉陵江河口至草街段岸坡土質情況、水位變幅情況、航道條件情況和上游航電樞紐對航道條件的影響，針對具備設置永久性岸標條件的標位實施桿標或塔標，以提高岸標助航效能;塔標結構形式擬采用10m鋁合金塔標，有利于減少土建施工，加快建設進度。對于不具備設置永久性岸標條件的標位，在保留原設標形式的情況下完善設標平臺、岸標維護道路，以方便航標維護工作的開展。

2.1 塔標結構設計

設計采用10m組合式鋁合金塔標結構形式。鋁合金塔標結構自重輕，對地基承載力要求低;采用工廠加工、成品購置和現場組裝的方式建設，具有土建施工內容少、安裝快捷、建設周期短的特點。該塔標自上而下由頂標及標燈、組合式鋁合金塔身和混凝土基座三部分構成。

2.1.1 基座。塔標塔形基座采用C25混凝土澆筑。標準基座的尺寸為直徑2.8m的圓臺形，地面以上高度1.0m，地面以下埋深根據標位處的地質情況而定，對土質地基埋深應不小于1.5m，且要求持力層地基承載力不小于150kPa，基座下鋪設20cm厚碎石墊層。對于巖質地基（較完整的巖石、地基承載力不小于300kPa）要求基座嵌入巖層深度不小于0.5m，并采用砂漿錨桿基礎，即在基座范圍內的整平巖面上均布12根砂漿錨桿，錨桿鉆孔深度不小于1.5m，鉆孔直徑100mm，預埋錨筋Φ25（Ⅱ級螺紋鋼），并采用M30砂漿灌孔。待砂漿錨桿基礎達到75%的凝固強度后，再澆筑混凝土基座，砂漿錨桿的錨筋彎錨入基座長度不小于800mm[5]。

為提高塔標外觀效果，基座頂面及表面設計采用100mm×100mm外墻磚粘貼。標準基座不分左右岸貼磚顏色全部為白色;為保護航標設施及考慮到安全警示，所有塔標基座的側面均應用油漆噴涂“航道設施、法律保護、登高危險、嚴禁攀爬”的警示標語。

2.1.2 塔身。塔標采用10m組合式鋁合金塔身，其材質為防銹鋁合金（LF21），總高度10m，分別由圍欄節(jié)、上錐節(jié)、中節(jié)、門節(jié)和下錐節(jié)組成，節(jié)間通過法蘭和不銹鋼螺栓連接。上錐節(jié)頂部設安裝維護平臺，平臺直徑1.8m，中節(jié)直徑1m，內設不銹鋼爬梯。下錐節(jié)安裝在混凝土基座上，通過預埋在基座內的地腳螺桿連接。塔體外表面根據航標涂色要求分節(jié)噴涂黑白（左岸）或紅白（右岸）相間的氟碳漆紋路。塔體具體技術規(guī)格如下：

型號：LD-1-10;主體直徑×高：1 000mm×10.0m;材質：LF21（防銹鋁）;筒體壁厚：8mm;法蘭厚度：16mm;角撐厚度：10mm;連接螺栓：M16（不銹鋼）;基礎螺栓：24-M20×870;欄桿形式：圓筒開孔式。

2.1.3 頂標及標燈。岸標類型均為側面標志，左岸頂標為錐形標體，尺寸為底寬1.2m、高1.2m，標體顏色為白色;右岸頂標為罐形標體，尺寸為底直徑0.8m、高1.2m，標體顏色為紅色。頂標標體采用不銹鋼骨架和條板組合而成，表面粘貼超強級反光膜以增強助航效能。

頂標標體安裝在塔頂平臺的三角架上，并通過法蘭連接。三腳架高1.5m，為鋁合金角鋼焊制并固定在塔頂平臺上。

塔標的航標燈器采用155型太陽能一體化航標燈（電池容量120AH），并將其安裝在塔身頂部圍欄節(jié)的燈板上。燈板由與塔體相同材質的鋁合金板制成，并焊制在圍欄節(jié)的靠航道側方向。

2.2 維護道路及設標平臺結構設計

嘉陵江河口至草街段配布的岸標均位于峽谷河段，山勢陡峭、雜草叢生，為方便岸標的設置及日常維護，應建設相應的維護道路。

2.2.1 維護道路布置。岸標維護道路建設分兩種類型：塔標的岸標和仍保留平臺標的岸標標位。第一類標位在高水位處設置有固定塔形岸標，航標不隨水位變化而移設;岸標維護道路從低水位時最近的靠船登陸點沿自然岸坡向岸標標位處布置修建。對于第二類標位，在布置維護道路時除修建低水位到高水位的梯道外，還需要根據常年水位變化和航標移設情況分別修建低、中、高三級設標平臺，以滿足不同水位期航標設置和維護的需要。

2.2.2 維護道路結構。岸標維護道路采用C25現澆梯道結構形式，寬度1.0m，樓梯踏步根據實際地形調整，寬250～500mm，高100～200mm，表面拉毛防滑。標路地基基本為石質，為保障標路的整體穩(wěn)定性和防止水毀現象發(fā)生，現澆標路內鋪設Φ10鋼筋網并采用Φ25螺紋鋼插筋與巖石錨固連接，插筋縱橫向間距1m，同時澆筑梯道前，巖石基面應鑿毛或開鑿成臺階段。

平臺標設標平臺與維護道路連接，平臺尺寸為2.0m×2.0m，混凝土面層厚度0.3m，同樣鋪設鋼筋網和插筋錨固與巖體上。

3 結論與展望

3.1 結論

嘉陵江河口至草街段航道，通航船舶大型化趨勢明顯。隨著船舶數量和噸位不斷增加，對助航設施效能要求越來越高，嘉陵江航道岸標工程技術的研究對航道標準化、規(guī)范化建設將起到關鍵作用。相對于簡易的錐形或罐形平臺標，塔標具有更好的可視效果，更優(yōu)良的助航性能。同時，岸標維護道路的規(guī)范設計和修建，為工作人員提供安全便捷的維護通道，有效減少了航道維護人員在進行岸標維護時可能產生的風險隱患。

3.2 展望

嘉陵江航道岸標工程技術研究中，缺少對航道及周邊生態(tài)環(huán)境的分析，無法驗證該類技術對周邊生態(tài)環(huán)境的影響。因此，在今后研究進程中，應加大岸標工程建設技術生態(tài)環(huán)境影響研究，以滿足綠色生態(tài)航道建設要求。

參考文獻：

[1]王在高.內河航道和航標管理與維護中存在問題及改進措施[J].河北工程技術高等專科學校學報，2017（2）：43-46.

[2]李琳.論新型內河航標[J].珠江水運，2014（12）：86-87.

[3]魏大全.淺析影響水運工程施工質量的因素[J].科學技術創(chuàng)新，2019（3）：133-134.

[4]朱科.交通部發(fā)布《內河航道維護技術規(guī)范》[J].珠江水運，1994（11）：33.

[5]殷缶，梅深.《航道整治工程施工規(guī)范》2017年施行[J].水道港口，2016（6）：666.