跨河桥梁通航净空尺度的确定和验算方法

贺亮鑫

（江西省港航管理局赣州分局，江西 赣州 341000）

跨河桥梁通航净空尺度的确定和验算方法

贺亮鑫

（江西省港航管理局赣州分局，江西 赣州 341000）

本文强调了跨河桥梁通航净空尺度的确定对航道通航环境及航运经济发展的重要影响，并通过阐释跨河桥梁通航净空尺度的定义，结合实际工作经验，以跨河拱桥为介绍典型，提出了该型桥梁通航净高的计算方法，并应用于实际工作中进行验算，进而来评定桥梁通航净高是否达标。

跨河桥梁；拱桥；通航净空尺度；验算方法

1 跨河桥梁通航净空尺度的定义

通航净空尺度主要包括通航净宽和净高，其尺度大小主要取决所在跨通航河流的等级和规划后何种设计代表船型和船队的尺度，以及桥址处河势状态等。桥梁通航净空尺度除必须满足《内河通航标准》（GBJ139-2014）要求外，还应根据桥位附近航道走势、通航水流条件和有无特殊船舶（队）通航的要求进行分析，必要时可适当增大通航净空尺度。

2 跨河桥梁通航净空尺度的确定

随着目前跨河桥梁数目不断增多，确定并校验桥梁通航净空尺度是否满足规范要求对桥区航道乃至上下游整个航道的通航环境以及航运经济的发展有着至关重要的影响。笔者将根据实际管理工作经验结合有关标准规范，谈一谈跨河桥梁通航净空尺度的确定及验算的计算方法。

2.1 通航净宽的确定

《内河通航标准》（以下简称“标准”）中明确规定了跨河桥梁在满足相关条件下的最小通航净宽要求。但由于桥区航道实际的河道地形、水流条件不尽相同，航道规划航行船舶（队）也不相同，实际设计中，尚需根据实际情况验算跨河桥梁的通航净空尺度，必要时需进行船模试验，以验证船舶（队）的航行安全。本文就以江西赣南地区天然渠化河流为主，做简要阐述。

由于船舶航行主要受水流流速和流态的影响，对流速小，流态好，河道顺直，驾驶员视野开阔，船舶（队）易于操作的河段，船舶（队）可近似正交桥跨轴线的方式通过跨河桥梁。因此当水流流向与跨河桥梁轴线的法线方向一致，其偏向角小于50时，通航净宽的验算多采用《航道整治工程技术规范》的航道标准宽度，即：

2.2 通航净高的确定

桥梁的通航净高是指桥区航道最高通航水位以上至桥梁结构物上部结构底缘的距离符合“标准”的规定。“标准”给出了相应等级航道应满足的最小尺度，不同等级的航道所要求的通航净空高度是不同的。在确定跨河桥梁通航净高时还应注意以下两点：

（1）根据桥梁下游水利工程距桥址的距离和蓄水位，计算下游大坝回水曲线，用以确定回水范围和桥址的回水高度，作为桥梁通航净高的计算依据。

（2）确定净高应留一定富裕度。因为随着工程项目设计工作的逐渐深入和设计精度的提高，一些相应的工程技术指标会有不同程度的修改和变更，因此在确定结构物各部分高程时，应保证工程实施后不影响到大桥的通航尺度。

根据跨河桥梁通航净高的定义，并考虑上述因素，通航净高可按下式计算：

式中：HM—设计最小通航净高（m）；

h—通航最大船舶（队）空载时的干舷高度（m）；

△h—考虑航行技术等因素的富裕高度（m）；

η0—对于库区河段，考虑淤积和壅水等因素的预留高度（m）。

3 跨河拱桥通航净高的确定和验算方法

在实际工作中,由于通航净宽易于确定和校验,且目前桥梁的建设发展趋势为大跨、单跨桥梁，所以在满足船舶通航净宽方面问题不大，反而在通航净高的确定和设计上由于受建造成本、水位变化、防汛抗洪等诸多因素等的影响，难以确定。而这其中又以跨河拱桥的净高最难控制和校验。

笔者根据实际工作经验，通过对赣州地区部分跨河拱桥通航净高的计算，来校验是否满足“标准”要求，从而评定桥梁通航净高是否达标。

如图1所示，根据国家通航尺度标准的上底宽b值，确定拱桥的通航上底宽，以此为基础通过几何相似关系和勾股弦定理确定上底宽线至拱顶的高度E值和上底（宽）线高程，从而计算出通航净空H值和通航侧高h值，与标准尺度比较，确定拱桥尺度是否达标。

图1

设：拱曲线半径为R；工作水位情况下的侧高为h；工作水位到拱顶高为H；净宽为D；上底宽为b；拱弦高为M。即：

（1）AB/M=2R/AB；AB2=2RM；

（2）AB2=M2+D2/4； R=(M2+D2/4)/2M；

（3）M=H-h；

（4）E=R-√(R2-b2/4)；

上底线高程=工作水位+H-E；通航净空：H=上底线高程－最高通航水位HDH；拱桥的通航净空侧高等于通航净空高度h=H-M。

根据以上计算方法，列举几座跨河拱桥进行实际践验算，并由此评定桥梁通航净高是否达标。验算结果见表1、表2。

表1

表2

4 结语

跨河桥梁通航尺度的设计对所在河段的发展有着深远的影响。在设计之初，桥梁的通航尺度除了要满足“标准”要求外，更要契合航道的远景发展规划。有规划要求的，要按照规划要求对跨河桥梁进行净宽、净高的设计，否则就会制约发展、阻碍发展，如果到那时候再对无法满足发展要求的桥梁进行拆除重建的话，对国民经济就会造成巨大的损失和浪费。比如桃江信丰县小河口镇以下河段纳入赣粤运河规划线路的组成部分，因此该段航道直至赣江全线按照Ⅲ级航道规划要求对桥梁的通航净空尺度进行设计,航道管理部门也必须按照Ⅲ级航道标准要求做好对跨河桥梁的交通行政许可的审批工作。

[1]陈明栋,王多银.探讨跨江桥梁通航净空尺度和通航安全保障措施[J].水运工程,2001(4):42-43.

U442.5

A

1006—7973（2017）10-0053-02

10.13646/j.cnki.42-1395/u.2017.10.023