跨越海湾桥梁通航孔布置

吴宏中 聂明华

摘 要：本文通过水东湾大桥通航孔布置情况的分析评价，总结归纳了跨越海湾桥梁通航孔布置方式，研究分析主要因素供行业建设过程参考。

关键词：跨越海湾大桥 通航孔布置

跨越海湾桥梁通航孔布置往往受到较多因素制约，主要包括：桥梁选址、湾内汊道、潮流条件、上下游临跨河建筑物、船舶习惯航路等。

1.项目背景

水东湾地区作为滨海新区建设以及探索茂名新型城市化发展的主要载体，其有条件打造成为“广东西翼的新型城市化先行区和实验区”。省道280线水东湾大桥跨越水东航道，该航道是进出水东港区的唯一通道，为单向航道，将与规划环湾路共同形成水东湾新城的快速环线，有效实现水东湾新城各功能组团内部，尤其是水东湾东、西两岸核心区之间的通常连接（见图1）。

2.桥梁设计方案

大桥推荐方案为斜拉桥方案，桥跨布置为150+328+150=628m，采用门式井形索塔方案，索塔采用混凝土结构，主梁为钢箱梁或叠合梁方案；主梁两侧翼缘布置斜拉索。全桥为半漂浮体系，在索塔、过渡墩处设置双向球型钢支座，在索塔处设置横向抗风支座。基础采用钻孔桩基础。

设计通航标准为通航3 0 0 0 t级海轮标准，通航孔设计跨度 328m，单孔双向通航；设计最高通航水位4.43m，设计最低通航水位-1.57m；通航净高30m，通航净宽300m（如图2）。

2.1工程所在区域现状

水东航道位于广东省电白县西部水东湾内，起点于水东镇，终点于水东6#标，航道里程19公里，国家公用航道，已纳入维护，维护水深2.5米，航宽100米，弯曲半径500米。目前的水东港已成为了大量顺岸布置的规模化深水港区，在水东湾潮汐通道东、西两岸已建有各类码头岸线长2350m，茂名市港务局公用码头岸线长800m，此外还有1万t级南洋油脂码头和在建的中燃茂名公司1万t级供油码头。水东港现有库场面积38万m2，集装箱堆场5万m2，拥有煤油、柴油、汽油、液体化工品等十余种22万m3的罐容，并有两条长管线连接码头与厂区。此外全港还拥有配套完整的港口起重机械及港作船。目前水东港年设计通过能力已达700万t，1998年实际完成吞吐量162.5万t，2004年实际完成吞吐量1409.38万t（见图3—图5）。

3.通航条件分析

（1）拟建大桥桥位处深槽基本稳定，水深充裕，水流条件良好，桥梁建设对桥区通航水流影响不大。

（2）大桥桥位选择在水道分流口处，桥梁轴线的法线方向与水流的主流流向斜交角度最大达33°，不符合《通航海轮桥梁通航标准》（JTJ311-97）有关规定，应加大净宽才能满足要求。

（3）拟建大桥采用单孔双向通航孔布置方式，主通航孔跨径328m，与湾内西汊的水东航道走向一致，副通航孔跨径150m，与湾内东汊渔港航道（不超过500t级）走向一致。考虑到湾内西汊水东航道的通航条件、远期发展能力及重要性等方面明显优于东汊渔港航道，而且水东港进港航道为1万吨级单向航道，桥区航道为3000t级双向航道，两者并无衔接的必要，最终采取的推荐方案为重点考虑西汊水东航道通航需求、兼顾东汊渔港航道的通航孔布置方案，较为切合水东湾的实际情况。

（4）根据现场踏勘及船迹线观测结果：

①通过拟建大桥桥区进入湾内的船舶大部分为渔船，个别船舶通过拟建大桥桥区进出湾内西汊的勤海码头，另有个别货船在拟建大桥桥区附近临时停泊，通往东汊的船舶较少；

②船舶大部分按照现有航标指引航行，个别通往西汊的渔船靠近西岸航行以减少通航里程。采用推荐方案的通航孔布置较为符合水东湾内船舶航行习惯。

（5）拟建桥梁通航孔采用單孔双向通航，根据代表船型进行计算，考虑桥轴线法线方向与涨、落潮流主流方向斜交加宽、桥墩产生的紊流宽度加宽后，桥梁通航孔净宽应不小于298.2m。拟建大桥通航孔跨径为328m，其设计通航净宽300m>计算要求的298.2m，满足3000t级代表船型通航要求。

4.跨越海湾桥梁通航孔布置方式

从水东湾大桥的通航孔布置情况可见，跨越海湾桥梁通航孔布置需要重点考虑以下问题：

（1）从保障通航安全角度，桥位选址应考虑以下几点因素：

①尽量避开船舶拥挤、通航流量较大的区域，即多条航道交汇区或航道、港口进出港作业区以及锚地交织在一起的区域；

②尽可能避免优良深水港口岸线，以保护日益紧缺的深水岸线资源；

③对通航密度大、航线复杂、水道弯曲狭窄以及海床冲淤和深槽变化大等通航环境十分复杂的水域，拟建桥梁采取一孔跨过通航水域，不能跨越的宜采用隧道方式。

（2）结合拟建桥梁桥轴线走向或桥区航道的布置，应考虑以下几个方面：

①桥梁桥轴线宜与航道或海事部门已公布的航道垂直，通航孔中心宜与航道中心重合；

②应结合规范船型和实际通航船型合理选取通航海轮桥梁的代表船型，通航孔下水道水深至少为代表船型吃水的1.2倍；

应以湾内主流、主要通航汊道为依据，兼顾其他汊道通航需求，综合考虑湾外沿海航道和湾内内河航道对桥梁通航孔的要求，按高标准设置通航孔。

（3）由于沿海航道规划目前尚未颁布实施，主要根据现有码头规模和有关城市、水域、港口等布局规划来确定桥梁通航标准，并预留一定的发展空间。

参考文献：

[1]河海大学设计研究院有限公司.省道280线水东湾大桥新建工程航道通航论证报告，2014， 9.

[2]中交水运规划设计院.通航海轮桥梁通航标准（JTJ311-97）， 1998，5.