嚴(yán)曉衛(wèi)

【摘 要】 為保障大橋施工安全和船舶通航安全，分析浦儀公路過(guò)江通道上壩段橋梁施工對(duì)航道通航安全的影響，按照大橋建設(shè)的主橋基礎(chǔ)施工，主塔安裝、鋼箱梁存梁及安裝，標(biāo)準(zhǔn)梁段吊裝等3個(gè)階段施工期，根據(jù)工程河段水深條件的變化及施工水域占用情況對(duì)航道布置及航標(biāo)配布方案作出動(dòng)態(tài)調(diào)整，為大橋施工安全和船舶通航安全提供技術(shù)保障。

【關(guān)鍵詞】 航標(biāo)配布;航道寬度;橋區(qū)航道;上部結(jié)構(gòu)安裝

航標(biāo)是用來(lái)標(biāo)示航道的方向和界限，引導(dǎo)各類(lèi)船舶安全航行的重要助航設(shè)施。加強(qiáng)航道日常維護(hù)管理，廣泛開(kāi)展航道全面質(zhì)量管理活動(dòng)，不斷提高航道維護(hù)水平，確保航道暢通是航道工作者的職責(zé)。為做好航道維護(hù)工作，根據(jù)船舶航行特點(diǎn)研究航標(biāo)的配布并確保航標(biāo)處于良好的技術(shù)狀態(tài)十分必要。

長(zhǎng)江是目前世界上貨運(yùn)量最大、運(yùn)輸最繁忙的通航河流。近年來(lái)，隨著國(guó)家“一帶一路”建設(shè)、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)等戰(zhàn)略相繼實(shí)施，作為我國(guó)水運(yùn)主通道和沿江地區(qū)綜合運(yùn)輸體系主骨架的長(zhǎng)江干線航道建設(shè)受到國(guó)家高度重視。

浦儀公路是長(zhǎng)三角區(qū)域江北沿江綜合運(yùn)輸走廊的重要組成部分，也是便捷溝通和聯(lián)系南京大橋、南京二橋、南京四橋的重要交通設(shè)施。浦儀西段為G104國(guó)道的組成部分，路線起自G104國(guó)道浦泗立交，后跨上壩夾江段，在八卦洲與二橋高速相交，路線長(zhǎng)11.780 km;東段為規(guī)劃S001省道的組成部分，路線往東跨九里埂夾江段，在南京化學(xué)工業(yè)園長(zhǎng)蘆、玉帶兩大片區(qū)之間穿越，經(jīng)瓜埠鎮(zhèn)南，終點(diǎn)接南京繞越四橋高速，路線長(zhǎng)約16.268 km。浦儀公路過(guò)江通道上壩段橋梁已于2018年3月1日正式開(kāi)工建設(shè)，預(yù)計(jì)2020年12月31日完工。開(kāi)建的橋梁位于長(zhǎng)江干線南京河段八卦洲汊道，其長(zhǎng)江下游航道里程約339 km。

本文充分分析浦儀公路過(guò)江通道上壩段橋梁水上施工對(duì)航道條件影響，提出施工期航道調(diào)整和航標(biāo)配布方案，為大橋施工安全和船舶通航安全提供技術(shù)保障。

1 大橋施工對(duì)航道條件的影響

1.1 大橋施工占用水域范圍

根據(jù)大橋施工方案，浦儀公路過(guò)江通道上壩段橋梁主橋工程以上壩段橋梁主橋孔中心線為分界線分成浦口側(cè)、八卦洲側(cè)兩個(gè)標(biāo)段。為確保施工船舶和附近通航船舶安全，需劃定合適的施工占用水域，合理規(guī)劃附近船舶通航航路。參照《海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范》，船舶制動(dòng)距離在壓載狀態(tài)下可取3～4倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)，滿(mǎn)載狀態(tài)下可取4～5倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)。據(jù)此，工程附近上下游水域安全距離可取3～5倍最大通航船型設(shè)計(jì)船長(zhǎng)。夾江大橋設(shè)計(jì)通航船型為1萬(wàn)噸級(jí)散貨船，其船長(zhǎng)為135 m，據(jù)此參照大橋設(shè)計(jì)通航船型尺度，計(jì)算安全距離應(yīng)為405～675 m。工程附近河段水流以徑流下泄為主，受潮流上溯影響較小，附近通航船舶的船長(zhǎng)多為100 m以下。綜合考慮工程附近水流狀況及通航船舶尺度，取500 m 安全距離作為施工區(qū)上游占用水域，取 400 m 安全距離作為施工區(qū)下游占用水域。

根據(jù)垂直水流方向，浦口側(cè)選用主橋墩軸線外側(cè)120 m作為施工占用水域;八卦洲側(cè)取施工臨時(shí)碼頭停泊水域外邊界，施工臨時(shí)碼頭設(shè)計(jì)船型為噸級(jí)駁船，考慮到部分噸級(jí)駁船船寬可達(dá)18～20 m，選用施工臨時(shí)碼頭外側(cè)42 m，即主橋墩軸線外側(cè)100 m，作為施工占用水域邊界線。

1.2 對(duì)航道布置的影響

跨江主橋建設(shè)期間航道占用情況見(jiàn)表1。

1.3 對(duì)航標(biāo)配布的影響

目前工程局部河段航道布置為偏右岸的河心航道，航道整體向左側(cè)適度調(diào)整，航道寬度不小于200 m。行洪斷面補(bǔ)償補(bǔ)充疏浚工程已于2018年4月底結(jié)束。疏浚工程完成后主橋施工開(kāi)始。

由于疏浚施工方案發(fā)生變化，改用沉管作業(yè)，目前工程局部在八卦洲側(cè)臨時(shí)找橋碼頭外側(cè)上、下游適當(dāng)位置設(shè)置側(cè)面浮標(biāo)3座;臨時(shí)撤銷(xiāo)七里洲塔形沿岸標(biāo);左側(cè)標(biāo)志沒(méi)有變化，分別為南鋼3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)白浮。鑒于施工水域距離航標(biāo)較近，施工活動(dòng)對(duì)橋區(qū)現(xiàn)狀設(shè)置的航標(biāo)有一定的影響，影響較大的為南鋼4號(hào)白浮、上壩施2號(hào)紅浮，應(yīng)結(jié)合施工期橋區(qū)航標(biāo)配布作相應(yīng)調(diào)整。

2 航道布置調(diào)整方案

2.1 航道布置現(xiàn)狀分析

工程局部處于八卦洲左汊西方角與南鋼碼頭之間的南鋼萬(wàn)噸級(jí)專(zhuān)用航道中間。南鋼萬(wàn)噸級(jí)航道于2006年12月開(kāi)放，航道里程8.6 km，航道維護(hù)尺度為深8.0 m、寬200 m、彎曲半徑1 050 m，保證率98%。

工程局部河段現(xiàn)狀航道布置為偏靠右岸側(cè)的河心航道，從施工占用水域分析情況看，可以滿(mǎn)足雙向通航要求，航寬不小于200 m。

2.2 具體調(diào)整方案

由于不同施工期占用水域不同，對(duì)應(yīng)的航道布置調(diào)整方案也應(yīng)有所區(qū)別。因此，依照大橋工程建設(shè)的3個(gè)階段分別提出航道布置調(diào)整方案。

（1）第一階段航道布置調(diào)整方案。主橋墩基礎(chǔ)施工期占用左側(cè)實(shí)施疏浚工程后的部分可通航水域，對(duì)航道拓寬布置有一定影響。該施工期航道布置方案維持疏浚工程施工期的航道現(xiàn)狀，航道寬度不小于200 m。

（2）第二階段航道布置調(diào)整方案。航道右側(cè)（八卦洲側(cè)）主橋塔節(jié)段安裝、鋼箱梁存梁及安裝施工期，施工水域?qū)⒄加糜覀?cè)航道水域26～43 m，通過(guò)優(yōu)化施工方案減小占用水域，同時(shí)利用浦口側(cè)水域疏浚工程效果、施工期水位條件，將航道整體向左側(cè)適當(dāng)調(diào)整，航道寬度不小于200 m。

（3）第三階段航道布置調(diào)整方案。鋼箱梁標(biāo)準(zhǔn)梁段吊裝施工期將占用航道水域，占用位置隨施工進(jìn)度變化，每次占用時(shí)間相對(duì)較短，采用臨時(shí)交通管制措施滿(mǎn)足通航和施工要求，對(duì)航道布置不作調(diào)整。

3 航標(biāo)配布方案

3.1 航標(biāo)設(shè)置技術(shù)要求

（1）航道等級(jí)：Ⅰ級(jí)。

（2）航道尺度：目前工程局部航道維護(hù)水深8 m，保證率98%，航寬200 m，彎曲半徑1 050 m。

（3）航標(biāo)配布類(lèi)別：一類(lèi)航標(biāo)配布。

（4）航標(biāo)設(shè)計(jì)視距：3 km。

（5）航標(biāo)配布設(shè)計(jì)范圍：浦儀公路過(guò)江通道上壩段橋梁主橋施工水域范圍。

3.2 航標(biāo)配布原則

擬建浦儀公路過(guò)江通道上壩段橋梁主橋施工期專(zhuān)用航標(biāo)設(shè)置方案應(yīng)遵循科學(xué)合理、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則。

（1）科學(xué)、合理、有效、可靠。準(zhǔn)確標(biāo)示航道兩側(cè)界限和橋梁施工作業(yè)水域范圍，滿(mǎn)足船舶航行和橋梁主橋施工的需要。

（2）簡(jiǎn)單、明了、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，便于設(shè)置和維護(hù)管理。

（3）與上下游河段航標(biāo)有效銜接。

（4）按橋梁工程名稱(chēng)命名，自下而上順序連續(xù)編號(hào)。

3.3 航標(biāo)配布類(lèi)型

本次配布的專(zhuān)用航標(biāo)位于航道上，按《內(nèi)河航道維護(hù)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，應(yīng)采用航行標(biāo)志。由于工程局部河段現(xiàn)狀航道布置為偏靠右岸側(cè)的河心航道，選用航行標(biāo)志中的側(cè)面浮標(biāo)。

側(cè)面標(biāo)的功能、形狀、顏色、燈質(zhì)如下：

（1）功能：標(biāo)示航道左右兩側(cè)的界限。

（2）形狀：左岸側(cè)浮標(biāo)為錐形、柱形浮標(biāo)或燈船，柱形浮標(biāo)加裝錐形頂標(biāo);右岸側(cè)浮標(biāo)為罐形、柱形浮標(biāo)或燈船，燈船的上方均加裝球形頂標(biāo)。

（3）顏色：左岸側(cè)為黑色或白色，采用浮標(biāo)時(shí)，標(biāo)志船的錐形標(biāo)體為白色，燈船的球形頂標(biāo)和柱形浮標(biāo)的錐形頂標(biāo)為黑色;右岸側(cè)為紅色，采用浮標(biāo)時(shí)，罐形標(biāo)體、柱形浮標(biāo)或燈船均為紅色。

（4）燈質(zhì)：左岸側(cè)為綠色單閃光、雙閃光或定光;右岸側(cè)為紅色單閃光、雙閃光或定光。

在橋軸線上游500 m處左側(cè)施工水域外側(cè)設(shè)置專(zhuān)用浮標(biāo)1座，下游400 m處左側(cè)施工水域下游端適當(dāng)位置設(shè)置專(zhuān)用浮標(biāo)2座，共3座。

專(zhuān)用標(biāo)志的功能、形狀、顏色、燈質(zhì)如下：

（1）功能：標(biāo)示浦儀公路過(guò)江通道上壩段橋梁主橋施工水域范圍。

（2）形狀：標(biāo)體為錐形、柱形。

（3）顏色：黃色。

（4）燈質(zhì)：黃色， 單閃光或雙閃光、 快閃或定光。

3.4 航標(biāo)配布方案

3.4.1 工程局部河段現(xiàn)狀航標(biāo)設(shè)置情況

航道左側(cè)自下而上配布南鋼3～7號(hào)白浮，航道右側(cè)自下而上配布寶塔角塔形沿岸標(biāo)、上壩施1～3號(hào)紅浮、八卦洲頭塔形沿岸標(biāo)、西方角塔形左右通航標(biāo)。

3.4.2 專(zhuān)用航標(biāo)配布方案

（1）在航道右側(cè)橋軸線上游600 m、300 m處，下游200 m處施工水域外側(cè)位置各設(shè)置專(zhuān)用航標(biāo)1座，共3座;采用側(cè)面浮標(biāo)標(biāo)示航道右側(cè)界限，其中上游300 m、下游200 m處的側(cè)面浮標(biāo)同時(shí)標(biāo)示右側(cè)施工水域外邊線。

（2）在航道左側(cè)按滿(mǎn)足航寬不小于200 m的要求，橋軸線上游600 m、300 m處，下游200 m處各設(shè)置專(zhuān)用航標(biāo)1座，共3座;采用側(cè)面浮標(biāo)標(biāo)示航道左側(cè)界限，其中上游300 m、下游200 m處同時(shí)標(biāo)示左側(cè)施工水域外邊線。

（3）在橋軸線上游500 m處左側(cè)施工水域外側(cè)設(shè)置專(zhuān)用浮標(biāo)1座，下游400 m處左側(cè)施工水域下游端適當(dāng)位置設(shè)置專(zhuān)用浮標(biāo)2座，共3座。

（4）根據(jù)各施工階段的施工情況和通航情況需要適時(shí)對(duì)標(biāo)位進(jìn)行調(diào)整。

3.4.3 航標(biāo)器材選型

水上標(biāo)志采用10 m鋼質(zhì)標(biāo)志船為定型產(chǎn)品。目前開(kāi)建工程附近水域主要浮標(biāo)為10 m單船，主航道浮標(biāo)的兩種常用標(biāo)型分別為直徑2.4 m的浮鼓以及10 m單船。浮鼓的優(yōu)點(diǎn)是浮體穩(wěn)定性高、防碰撞性較強(qiáng)，不易因被撞擊而失常;缺點(diǎn)則是浮體成本較高，拋設(shè)及維護(hù)作業(yè)周期較長(zhǎng)。10 m單船則具有成本低、拋設(shè)維護(hù)方便，定位相對(duì)方便等優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)是穩(wěn)定性較差，航標(biāo)容易被撞擊導(dǎo)致失?！，F(xiàn)推薦浮標(biāo)標(biāo)型為成本低、較易恢復(fù)的10 m單船。

3.4.4 燈器選型

白天船舶依靠航標(biāo)航行，夜間依靠航標(biāo)燈航行。一旦航標(biāo)燈在規(guī)定的工作時(shí)間內(nèi)熄滅，將直接威脅船舶的航行安全，因此燈器的選型至關(guān)重要。

在大氣透射系數(shù)為0.74的條件下，燈器按照光強(qiáng)大于50 cd、發(fā)散角為8 rad、光電轉(zhuǎn)換效率大于15%、標(biāo)燈射程大于3 km標(biāo)準(zhǔn)配置。

燈器的選型在滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)的前提下，應(yīng)選擇質(zhì)量上乘、壽命長(zhǎng)、性能可靠的燈器。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外航標(biāo)燈普遍采用LED航標(biāo)燈，長(zhǎng)江干線南瀏段航標(biāo)工程、三峽庫(kù)區(qū)航標(biāo)工程先后應(yīng)用了這種新光源，應(yīng)用情況良好。

LED航標(biāo)燈器選擇的具體技術(shù)指標(biāo)為：航標(biāo)燈由雙層LED光源、雙層圓周焦點(diǎn)的菲涅耳透鏡、鋁合金或工程塑料底座組成;整套燈器應(yīng)為全密封結(jié)構(gòu);單層LED數(shù)量大于25顆;LED壽命在5萬(wàn)h以上;燈質(zhì)根據(jù)要求可作調(diào)整;額定工作電壓12 V;有效視距達(dá)5 km;垂直發(fā)散角80 rad;黃色航標(biāo)燈滿(mǎn)足有效視距所對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)不小于50 cd（定光狀態(tài)下的測(cè)量值）;靜態(tài)工作電流小于5 mA。在同功率、同發(fā)散角條件下，光強(qiáng)值越高，其光、電轉(zhuǎn)換效率越高，使用中就越省電。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文所提出的航道布置及航標(biāo)配布方案是基于現(xiàn)有航道條件研究分析得出的。大橋施工期間，為盡量減少大橋施工對(duì)過(guò)往船舶的影響，根據(jù)水深條件變化及施工水域占用情況，應(yīng)對(duì)航道布置及航標(biāo)配布作出動(dòng)態(tài)調(diào)整。