桥梁防船撞发展及在山区河流桥梁中的应用

摘 要：随着我国经济的迅速发展，公路和铁路等交通需求日益增加，跨江和跨海大桥数量急剧增加，由此引发的船撞桥事故也随之增加。由于事故的频发，已经造成大量的人员伤亡和财产损失，特别在我国长江等河流的中下游、沿海及经济较发达地区，桥梁防船撞研究受到越来越多的人重视。本文主要论述了桥梁防船撞的发展，以及在山区河流桥梁中的应用情况。

关键词：桥梁防船撞；防撞理念；灾难性事故；防撞设施；山区河流

1 桥梁防船撞的必要性

在改革开放的30年间，中国航运迅速发展，由此引发船舶和桥梁急剧增加，因此船撞桥事故也频繁发生。比如武汉大桥在建成50年间被撞75次。近几年船舶与桥梁相撞事故造成的经济损失巨大，2007年6月，一艘载重1500t的运沙船撞上佛湛线九江大桥，是得9人失踪；2009年1月，17艘几百吨的驳船队，尾船撞上城西大桥拱肋，造成桥蹋的巨大经济损失；这样的例子的频繁发生，2011年12月，上海松江的油墩港桥被装蹋，一度使得该河段段航，造成的经济损失是不可估量的。为了避免船沉、桥毁、人亡的重大事故，除了在桥梁建设时要充分考虑，减少船撞事故发生的几率外，还必须对已建和新建桥梁靠近航道的桥墩设置防撞装置，以便在万一撞上时不致酿成灾难性事故。

2 桥梁防船撞的理念及防撞设施的发展

丹麦的弗赖德逊曾提出几座当代大桥的防撞设计理念，并且对22座大桥的防撞进行了分析评价。陈国虞在前人的基础上，结合中国近几年的实践，提出5点桥梁防撞理念。即“桥隧比选、一跨过江（主槽无墩）、应保尽保、交通管制、对只抗撞而不保护船舶和环境的桥梁设计应予改进”，这些桥梁防撞理念的推广，对于减少船撞桥事故的发生有至关重要的作用。

由于船撞桥事故的频发，许多研究者针对不同的情况设计了相应的桥梁防撞设施，防撞设施分为主动型桥梁防撞设施和被动型桥梁防撞设施，主动型防撞设施主要在桥梁设计阶段进行，包括进行合理勘定桥梁位置、选择合适的桥型、配合原来的航道布置桥墩等等。而被动型防撞设施有墩外防撞墩、人工岛、弹塑性钢圈、柔性防撞设施等。我国在1000年前桥梁便设有防撞设施，例如浙江富阳恩波桥，为3孔石拱桥，水中两墩上下游均设有分水尖；山西襄汾通惠桥，上下游均设有分水尖，以防流冰撞坏；浙江通济桥，两面修筑有8个防撞墩。目前，最受欢迎的防撞设施是上海海洋钢结构研究所历时18年研究设计的黏滞性高耗能柔性防撞设施，经过一系列的试验研究，达到柔性防撞设施的最高效果“三不坏”即船桥相撞时，船、桥和防撞设施三者都不坏。

3 山区河流桥梁防船撞情况

国家大力支持西部开发，中西部山区河流上的桥梁数量急剧增加，但是天然情况下山区河流复杂多变，通航问题较多，在洪水和枯水期，流量的变化使得水位变幅巨大，大比降水位落差导致水流条件的复杂，水流流态紊乱，与此同时，在山区河流中建设跨、临江工程，比如建设桥梁，侵占了一定的通航水域和通航尺度，增加船舶的航行难度，极易诱发船撞桥的安全事故。同时，在工程施工时，需要占据较大部分通航水域，干扰船舶的航行。此外在“桥群”河段，桥梁间距减少，航行视距减小，在流态复杂的河段，极易发生事故。

因此，对于山区河流上的桥梁，尤其主槽中设有桥墩，桥墩应该设置防撞设施。安庆铁路大桥是一座双线铁路桥，投资很大，如果为了降低船撞风险，采用增大主跨的方法，桥墩向浅水方向移动，这将大幅度增加投资，这种方案是很难实现的。因此希望防撞研究者在桥墩上增加一定的防撞设施之后，降低船撞风险。经计算安庆铁路长江大桥受船舶撞击风险最大的是3#，4#主墩，而对离主航道较远的辅助墩及边墩而言，产生船撞风险的主要是船身较长的驳船队。主墩和辅助墩都需要设置了被动防撞设施，并且采用能降低船撞力的防撞设施。

目前，我国山区河流中船撞风险较大的拱桥金沙江上较多，典型的有宜宾马鸣溪大桥南门大桥和戎州大桥。重庆附近的合阳嘉陵江大桥、菜园坝长江大桥、万县长江公路大桥以及巫山的巫峡长江大桥等。以上桥梁均位于长江上游山区河流段，有的处于三峡常年库区和变动回水区内。其中，位于万州的万县长江公路大桥问题尤为突出。受河道条件、水库水位变幅影响，船舶航行将出现以下特点：蓄水后河道加宽、水深增加、流速减缓，船舶航行条件较建库前有较大改善。另一方面，（1）每年蓄水期、汛期以及消落期，河道条件和水流条件变化很大；（2）三峡调度导致的大水差变幅增加了船舶航行难度，需要有较长时段的适应期；（3）船舶的大型化发展趋势使船舶动力降低，操纵性变差；（4）部分航运公司片面追求经济效益忽视交通安全，具有较大的船撞隐患。

4 小结

在我国经济较发达的沿海地区和长江中下游地区，对于桥梁防船撞研究非常重视，许多重要的桥梁都会进行船撞研究。但对山区河流桥梁的有关调查表明，位于西部地区的桥梁95%以上都沒有进行过防撞的研究和设计，90%以上的桥梁均没有配备防撞装置。而重要的是，我国已进行的桥梁防撞研究中，还未见到针对拱桥的研究成果，研究者和设计人员可加大这方面的试验和研究。

参考文献

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作者简介

魏彭林（1991-），男，山西霍州人，重庆交通大学，水利工程 研究生。