铜陵长江公铁大桥施工期航道维护管理探讨

王玉红

(长江芜湖航道管理处，安徽 芜湖 241001)

铜陵长江公铁大桥为安徽省2008年“861”计划重点建设项目，是京福高铁安徽段项目的一个控制性工程，同时还是合肥——庐江——铜陵铁路和铜陵至巢湖高速公路的过江通道。合福铁路是安徽省首条纵贯南北的快速客运专线，正线全长813公里，安徽段长339公里。铜陵长江公铁大桥作为合福铁路客运专线关键控制性工程，大桥造价达37亿元，为世界最大跨公铁两用斜拉桥。该大桥位于安徽省铜陵市铜官山河段荻港水道石板洲水域，桥长6000米，跨江主桥为公铁两用大桥，全长1290米，主跨630米，净空高度不低于32米，按上下两层设计。上方按双向六车道建设一条铜陵通往无为至巢湖的高速公路，路面宽33.5米，设计时速为100公里;下方建设4条铁路，分别为设计时速250公里的合福铁路双线和时速160公里、预留200公里的合庐铜铁路;公铁共建部分2100米左右。2010年4月主桥墩开工建设，建设工期4年半，项目总投资预估超过70亿元，将是铜陵建市以来单项投资最大的项目。

一、大桥施工期的航道维护与管理概况

(一)航道航标建设情况

为了支持铜陵长江公铁大桥的建设，确保大桥施工和航行船舶的双重安全，长江芜湖航道管理处根据《铜陵长江公铁大桥施工期航标配布和航道维护方案》以及长江南京航道局与中铁大桥局签订的《铜陵长江公铁大桥施工期桥区专设航标设置及维护协议》的有关条款，于2010年2月下旬启动铜陵长江公铁大桥施工期航道航标设置预案，并积极向厂家购置相关的航标器材。同年4月7日将航标器材全部集中于施工水域，并调集3艘航标艇，完成了大桥施工期16座航标的抛设和1座航标的撤除工作，还设置1座禁航浮。桥梁施工水域的航道宽度由建设前680米缩窄为340米，维护水深不变，枯水期12月至次年3月为5米，中水期4、5、10、11月为6米，洪水期6至9月为7.5米。

(二)维护标准

为确保大桥施工安全有序，使航行船舶有一条安全快捷的航道，长江芜湖航道管理处根据《中华人民共和国航标条例》、《中华人民共和国航道管理条例》、《内河航标管理办法》、《内河助航标志》(GB5863－93)、《内河助航标志的主要外形尺寸》(GB5864－93)、《长江航道局桥区航道维护管理工作规定》和《长江南京航道局航道维护管理质量标准(慈湖河口至上巢湖段)》等规定和要求进行航道维护。

(三)桥区建设前航道航标情况

铜陵桥区位于长江下游荻港水道下段黄兴圩至石板洲段，该水道为单一河段，水深条件优越，10米等深线最小宽度为620米，有效航宽在680米左右，但整个水道与上游太阳洲水道呈反S型的大弯，黄兴圩以下航道较为顺直，右侧连续配布岸标。该段2010年10月以前尚没有实行船舶定线制。芜湖海事局对该段船舶航行规则进行调整，取消铜陵段的太阳洲尾横驶区和成德洲横驶区，船舶各自靠右行驶，与芜南段水上高速对接。

(四)施工期的桥区航标配布

桥区航道航标配布原则为:第一对侧面浮标的连线与桥轴线平行，距桥轴线200至300米处，第二对侧面浮标距桥轴线600至800米，第三对侧面浮标距桥轴线1400至1600米，侧面标的中心线应于流向平行。

铜陵长江公铁大桥施工桥区航道航标共配布6对侧面标。

第一对:铜桥施1#白灯船，灯光为绿单闪;铜桥施1#红浮，灯光为红单闪;两浮间距(航宽)550米，距桥轴线1200米。

第二对:铜桥施2#白浮，灯光为绿双闪;铜桥施2#红浮，灯光为红双闪;两浮间距(航宽)400米，距桥轴线600米。

第三对:铜桥施3#白浮，灯光为绿单闪;铜桥施3#红浮，灯光为红单闪;两浮间距(航宽)340米，距桥轴线200米。

第四对:铜桥施4#白灯船，灯光为绿双闪;铜桥施4#红灯船，灯光为红双闪;两浮间距(航宽)340米，距桥轴线200米。

第五对:铜桥施5#白浮，灯光为绿单闪;铜桥施2#红浮，灯光为红单闪;两浮间距(航宽)350米，距桥轴线600米。

第六对:铜桥施6#白浮，灯光为绿双闪;铜桥施6#红灯船，灯光为红双闪;两浮间距(航宽)370米，距桥轴线1200米。

为保障施工船舶的安全，还设置3座施工期专用浮，并在下游设置二墩禁航浮，以防止小船驶入施工水域。

二、施工期的桥区航标被碰成因分析

(一)2010年施工期桥区航标被碰情况

1.桥区航标被碰统计(见表1)

表1 2010年桥区航标被碰统计表

由统计数据可见出该桥区航道航标被碰次数极为频繁，航道维护难度较大。

2.桥区重点航标被碰情况(见表2)

表2 重点航标被碰统计表

(二)施工期的桥区航标被碰主要原因

1.洪水期桥区航槽左侧水流流速大于右侧水流流速。铜陵公铁大桥桥区水流受上游河势的制约，桥区上游具有弯道水流由右侧向左侧过渡的特点。洪水期受到上游弯道的影响，加之黄兴圩一带抛石护岸突出及铜陵国电码头扩建后加剧挑流，导致左侧水流流速大于右侧水流流速，最高流速达3.5米/秒以上，流向与桥轴法线方向存在5度左右的夹角。据长航凤凰股份有限公司芜湖分公司陶谨船长介绍，芜湖水位6.5米时该公司船队在桥区航道上水时速仅2公里，远远达不到桥区规定的最小时速4公里的要求。另据南京油运公司有关负责人介绍，该公司油运船队上水时速仅为3公里左右，航行在桥区航道极为困难。根据中铁大桥设计院提供的资料显示:芜湖水位在4.5米时，铜桥区流速一般在2米左右;芜湖水位在6米左右，铜桥区上水一侧最大流速一般在3米以上。同时由于左侧流速大于右侧流速，下水船在流速较大区域内航行，占用上水船舶部分航道，上水船舶为提高航速，反浮标行驶，极易碰撞航标。据不完全统计，桥区航标直接损失达数十万元，不仅航道部门损失巨大，同时也给大桥和航行船舶安全带来隐患。

2.水位陡涨陡落。2010年4月下旬，长江中下游地区连降暴雨，长江下游水位急骤上涨，芜湖水位先后出现四次涨水过程。第一次由2010年4月9日2.53米，到4月25日涨至5.82米，日均涨幅在0.21米;第二次由5月12日的4.59米，到5月28日涨至6.68米，日均涨幅在0.12米以上;第三次由6月20日的6.52米上涨至6月30日的8.28米，日均涨幅在0.17米以上，其中日最大涨幅达0.31米;第四次水位从7月10日7.74米持续上涨至7月15日9米，其中日最大涨幅达0.37米。2010年超过警戒水位(8.68米)的天数为8天，芜湖水位8米以上的天数为31天。综观水位变化过程，其特点是猛涨——回落——猛涨。由于水位上涨快、流速增大，下水船舶惯性大、舵效差，洪水期个体船下水船淌航，船舶操纵性能更差，船舶过桥操纵难度加大，加之船舶从太阳洲尾下驶后，习惯于沿右岸下驶，由于不了解洪水期桥区航道流速流向情况，不能摆正船位和及时修正航向，在接近铜桥施6#红灯船时才向左转向，受横流作用，船舶向右侧漂移，导致大桥下水航道6#红灯船频繁被打。

3.船舶(特别是个体船舶)不遵守桥区航道航行有关规定。随着水运业的迅猛发展，进入长江的个体船舶越来越多，吨位也越来越大(长江上的个体船舶吨位最大已达1万吨)，且数量上占绝对优势，该河段船舶日流量就高达2000艘左右。绝大多数个体船舶驾驶人员没有经过正规的培训，大多数个体船为兄弟船、父子船、夫妻等家庭为单位，一人身兼船长、船舶驾驶员、水手、加油工、轮机员(长)等数职，对航道情况和航行规则不了解或不遵守，只知道抱浮标行驶或尾随其它船舶行驶。洪水期由于上水航道白浮一侧流速较大，大量的个体船舶在桥区航道上水时航速低，个体船舶为提高航速，节省柴油，反浮标行驶，又不敢过于接近大桥施工水域内，甚至有不少个体船在桥区航道内进行追越、齐头并进和强行掉头，极易导致桥区航标频频被碰。许多个体船舶为逃避下游江苏海事部门打击超载，往往在桥区上游雁翎洲一带集中下行，导致桥区航道航标频繁被碰。

4.施工期航道狭窄。没有建桥前，该段为天然河流，枯水期最小航宽达660米左右，洪水期航宽达800米以上。洪水期上水小船充分利用缓流沿北岸上行。桥梁施工后，航道宽度受到限制，两侧浮标连线最小航宽仅为340米(后经航道部门对桥区航道航标优化，使桥区航宽达到390米)。铜桥3#墩与2#墩之间的上行分流通道被封，上行小船被迫沿主流一侧航行，船舶上水航行困难，该侧航标布设在40米以上深水区，流速极大。

5.船舶不适应桥区航标配布。大桥建设前，航宽较为富裕，航标布设以岸标为主，单侧设标。铜桥施工后，航道部门对该段航标按建设期的桥区航道航标进行配布，虽发出航行通电，但行轮并不能完全适应、熟悉新的航标配布，易使行轮碰撞桥区航标。

6.桥梁选址有误。桥梁的选址、通航标准和技术要求应严格按照《内河通航标准》(GB50139－2004)、《内河航道维护技术规范》(JTJ287－2005)和《通航海轮桥梁通航标准》(JTJ311－97)的要求执行。《内河航道维护技术规范》(JTJ287－2005)9.3.1中明确规定“修建桥梁、渡槽和架空管道等过河建筑物的墩柱应选择在航道较为顺直和河床稳定的航道上”，该桥位于长江下游荻港水道，荻港水道与上游太阳洲水道呈反S型弯曲河段，不符合桥梁选址对航道要求。

7.气象因素。由于铜陵市地处我国中部，属北亚热带，季风现象显著，风、雾较大。铜陵全年盛行东风，平均风速达2.2－4.0m/秒，八级以上大风年平均10－20天，年平均雾日达14天，最多达20天。大风和大雾给船舶航行带来一定的不利影响，严重时会迷失航向。船舶(尤其是个体船舶)冒险航行，违章操作，极易导致航标被碰。

三、采取主要防范措施

(一)桥区航标适当优化调整，拓宽航道

由于3#墩处于河道中部，施工船舶占用一定的通航水域，北岸一侧白浮(3#桥墩上下游的3#、4#白浮)无法向北调整，而4#墩中水期、枯水期均在岸上，只有洪水期占用一部分水域。为此，长江芜湖航道管理处将红浮向南岸一侧调整，尽可能拓宽航道，经过调整该段航宽可达390米;同时对桥区上下两端标志尽可能调整，1#、2#、6#白浮向北岸调整150米、80米、100米，使桥区航道上下两端形成喇叭口，桥区上下两端航宽达550至600米。航道拓宽有利于下水船舶调整船位和及时修正航向，可有效减少船舶碰撞航标的频率。经长江南京航道局同意后，航标实施调整，航道航标被碰有所减少。为有效衔接桥区上水航道航标，在桥区下游水域设置一座白浮，引导船舶进入桥区;

2010年10月1日，长江干线安芜段正式实施船舶定线制规定，船舶各自靠右行驶，规范了船舶航路，桥区上下游航标实施双侧连续布标后与桥区标志进行对接，标志配布更加合理，上下水船舶航行更为规范，航道航标被碰有所减少。

(二)加强桥区航道的维护管理力度

由于该桥建设期间，桥区航标全部布设在深水区，航道狭窄，通航条件较为复杂，航道维护工作量急剧加大。为确保铜陵长江公铁大桥桥区航道的安全畅通，芜湖航道管理处始终把铜陵公铁大桥建设期间大桥航道维护工作作为全处工作的重点，精心组织、安排落实，及时制定《铜陵长江公铁大桥建设期桥区航道航标维护管理暂行规定》。2010年洪水来临之际，该处根据多年抗战洪水的经验，及时下发了战洪水工作安排，特别对桥区航道维护管理工作做出了重要的布置，同时根据铜陵公铁大桥航道的实际情况制定了切实可行的维护管理措施:(1)严格按照《铜陵长江公铁大桥建设期桥区航道航标维护管理暂行规定》要求开展工作;(2)及时恢复异、失常标志，确保大桥航道安全畅通;(3)每天检查灯光、每周校核标位，检查电瓶电压、灯光周期，确保标位准确，灯光明亮，结构牢固，颜色鲜明;(4)增加航道巡视检查次数和夜航查灯次数;(5)根据行轮要求和航道实际状况，对桥区航道航标进行优化配布，保障船舶和大桥施工安全;(6)坚持领导干部或技术人员下船检查指导桥区航道维护工作制度，确保大桥航道安全畅通。

(三)多部门联动，加强桥区通航秩序安全管理

在大桥月度安全例会上，与海事、桥梁建设单位及地方政府部门共商桥区航道安全与管理，桥梁建设单位及时通报施工进度，长江芜湖航道管理处根据桥梁施工进展情况及施工船舶占据通航水域的范围及时调整航标;航道行政执法人员加大碰撞航标的处理力度;联合海事部门强化桥区安全管理，严肃处理船舶在桥区航道外反浮标行驶的违章行为，确保桥区航道安全畅通;通过联合执法平台，海事部门加大桥区安全管理力度，从重处罚在桥区航道内追越、齐头并进、强行调头、横越等违章船舶;对占据主航道捕鱼的小渔船给予坚决取缔，确保桥区航道安全畅通;并加大对桥区上游失控船舶(走锚、主机失灵等)监控，防止船舶碰撞航标、桥梁。对洪水期航速达不到4公里/小时，不能满足桥区安全管理规定的上水大型船队，要求船舶公司安排大马力拖轮在桥区下游等待协助船队过桥;没有拖轮协助过桥的船队航速小于4公里/小时的可申请海事艇进行维护过桥。

(四)提高桥区航标灯光亮度和标志大型化

桥区航道条件相对复杂，施工船舶与行轮较多，夜晚灯光较为混乱。为确保行轮进入桥区能及早发现航标灯光从而摆正船身通过桥区，航标灯长江芜湖航道管理处采用12伏LED冷光源同步闪技术，配备免维护电瓶和20w太阳能电池，灯光射程超过5公里，为船舶驾引人员提供更明显闪光标志、桥区航道界限与航行线路，极大保证了船舶夜航安全要求(同步闪航标灯由LED为光源、GPS为模块、计算机、光敏传感器、电源模块等部件组成，当夜晚来临时，光敏传感器自动打开计算机电源，计算机开始工作，同时GPS为模块开始授时，计算机自动识别同步闪时钟模块状态，当识别时钟信号时，灯器按标准时钟工作信号工作)，减少船舶碰撞航标、施工船舶与钢围堰的机率;同时在桥梁上下游及桥区进口段标志采用大型标志15米灯船，让标志更加显著，减少船舶碰撞航标。

四、存在的问题与建议

(一)加快航道基础设施建设

维护铜陵长江公铁大桥航道的宁道标206轮，担负着长江下游山西嘴至太阳洲尾段57.7公里的主航道维护管理工作，维护航标100座。长江下游最主要浅险水道黑南水道也是其航道维护重点河段之一。芜湖高安圩以上实施航路改革和芜渝段提高航道尺度，航道维护难度加大，该船洪水期上水最大航速不足12公里，一旦航标失常，拖带航标作业从辖区最下游航标到最上游的航标往往需要一天时间，船员也疲于奔命，1－2小时可完成的工作量往往需要7－8个小时行船;船速太低，维护主航道里程长，航标被碰往往难以在第一时间内恢复。建议一，配置快速航标艇，加密巡查、定期检查、提高快速应急处理能力。建议二，在桥区范围内设置航道专用码头，航标艇驻守桥区便于对桥区航道航标的管理，发现失常标及时恢复。同时，水上执法单位应加大对桥区通航秩序管理，杜绝船舶在桥区航道淌航，在桥区航道内违章行为船舶加大处罚。

(二)高水位时开放3孔为小轮上水航道

根据铜陵长江公铁大桥水道洪水期水流的特点，在芜湖水位达到7米以上时可考虑开放3孔为小轮上水航道，该大桥在设计时就考虑到这一点，副航槽宽度为260米，满足船舶(队)航行的需要。小型船舶从黑南水道可沿左岸一直上驶，由于水流流速较小，利于船舶快速过桥，减少船舶碰撞航标的频率。今年汛期中铁大桥局施工时将2#墩至3#墩的通道封闭，使洪水期无法开放3孔为小轮上水航道，从而无法分流上水船舶。由于高洪水位流速大，大量小船反浮标行驶，极易碰撞航标，对施工船舶安全也产生较大影响;为此，航道部门要求大桥施工单位调整2#墩至3#墩施工方案，必须留出分流通道供洪水期上行小船通过，减少船舶碰撞航标概率。

［1］王玉红，陶卫锋，高宁清.铜陵长江公铁大桥桥区航标设置到位［N］.铜陵日报，2010－04－12.

［2］王玉红，金其强.铜陵长江公铁大桥桥区航标“很受伤”［N］.中国水运报，2010－06－08.

［3］王玉红，余育章.铜陵公铁长江大桥完成水下地形测量［N］.合肥晚报，2009－12－26.

［4］王玉红.长江芜湖段水位创12年来新高［N］.皖江晚报，2010－06－29.

［5］芜湖海事局.铜陵长江公铁两用大桥施工期水上交通安全管理暂行规定［S］.2010－04－01.

［6］赵善真.铜陵长江公铁大桥主桥基础设施全面施工［N］.铜陵日报，2010－05－10.

［7］王玉红.芜湖航区百座航标屡屡“受伤”［N］.安徽日报，2010－07－01.