封开西江大桥桥区清礁工程通航与航标配布方案

刘传 广西新港湾工程有限公司

1.工程概况

封开西江大桥位于广东封开县，西江（界首至肇庆）航道扩能升级，工程全长171km，建设标准：3000吨级内河设计代表船。桥梁跨径为（120+138×2+120）m，共有2个主通航孔，2个副通航孔。该桥区河段顺直、船舶密度大、通航条件复杂，附近存在礁石（如图1所示）。

2.西江封开大桥现状分析

封开大桥的河床船舶最小撞击力按照通航2000t级内河船舶控制进行计算确定为12MN。但是通过对封开西江大桥桥墩以及副通航孔侧边墩桥梁抗力进行分析测定发现均未达到12MN，因此导致桥梁自身抗撞能力偏弱，施工过程中，应采取警戒措施，加强对桥墩的保护以及船舶的控制，避免对桥梁桩基基础造成撞击。与此同时封开西江大桥桥区附近存在的礁石对通航产生了不利影响，尤其是上游300m处的三兄弟礁石，测绘后的礁石面高程为-0.92m，按照2000t级船舶通航要求，无法实现顺利通航，必须进行清礁。

图1 封开西江大桥桥区通航环境图

根据西江大桥实际情况，确定采用凿岩船凿岩施工，可以有效保障封开西江大桥桥墩安全及通航安全。由于西江河段船舶密集，而根据方案要求，确定采用凿岩船施工，该施工方法需要占用部分主航槽，因此优先进行左侧航槽施工，完成施工后，进行右侧航槽的施工。清礁施工期间，左侧航槽施工时，保持右侧通航孔的正常通航功能，并且在此基础之上，启用右副通航孔，以供来往船舶进行通航。除此之外，应科学、合理的设标和安全警戒，为船舶单向通航提供重要保障。

3.清礁施工对通航条件的影响

3.1 左通航孔侧施工期间航道尺度分析

针对封开西江大桥桥区附近存在的礁石，开展清礁工作，清礁范围为上下游500m河段约6处碍航礁石。根据施工方案要求，先封闭左通航区域，进行左通航孔侧的施工，与此同时开通右通航孔，且启用右副通航孔供，供船舶通行。为了保证施工期间船舶通航，应科学、合理的设置临时航道，具体通航参数应满足以下要求：（1）临时航道设计水深。按照2000t级船舶通航要求以及相关规范对临时航道水深进行计算，确定航道设计水深为4.2m。对于本工程的临时航道，其设计水深基本都在4m以上。但是针对三兄弟礁石水深浅点问题，航道开通前，采用多波速扫测来保证水深的要求。（2）临时航道宽度。根据2000吨代表船型主尺度，对通航宽度进行计算。根据计算结果，可以确定右通航孔、右副通航孔净宽设置分为125m、108m能够满足船舶单向通航，想要满足2000吨级船舶通航要求，不仅要设置临时助航标志，同时也要设置安全警戒。（3）临时航道弯曲半径。根据临时航道平面布置图，通过调整临时航道弯曲半径使得临时航道能够与原航道平顺衔接，因此对于该河段施工临时航道下游，将弯曲半径设置成1797m，衔接处在下游约430m处；对于该河段施工临时航道上游，将弯曲半径设置成4476m，衔接处在上游约850m处。该工程临时航道弯曲半径的设置符合《航道整治工程技术规范》（JTJ312-2003）规定要求，能够与原航道平顺衔接的要求。综合考虑航道水深、航道宽度、弯曲半径等，可以保证临时航道的设置能够确保过往船舶的通航安全。

3.2 右通航孔侧清礁工程施工期间航道尺度分析

完成左侧航道施工后，封闭右侧航道，进行右侧施工时，同时恢复左通航孔侧的通航功能以及启用右副通航孔，供来往船舶通航。具体通航参数应满足以下要求：（1）临时航道设计水深。按照2000t级船舶通航要求以及相关规范对临时航道水深进行计算，确定航道设计水深为4.2m。在恢复左侧通航功能前，需要进行水疏浚水深的扫测，满足按照2000t级船舶通航要求后恢复通航。（2）临时航道宽度。根据2000吨代表船型主尺度，对通航宽度进行计算。该工程桥区河段预留125m，根据要求只能满足单向通航，该工程分别缩窄通航孔上游约900m处和下游约450m处的航宽，使其形成为现状航槽，这样可以满足设置要求。（3）临时航道弯曲半径。通过调整无名石施工区下游以及龙眼涌石施工区上游临时航道弯曲半径，前者弯曲半径为使得临时航道能够与原航道以及左侧临时航道平顺衔接。综合考虑调整后的航道宽度、水深等，可以保证调整后的航道设置的科学以及合理，可以保证通航后的安全。

4.航标配布方案

4.1 航标配布原则

在设置航标时，应遵循一定的原则，具体包括以下几个方面：根据《内河助航标志》（GB 5863-93）、《广东省航道局航标维护管理办法》等，科学合理的进行航标配配布。同时航标的布设应符合桥区河段实际情况，能够为船舶航行提供方便；航标应采用颜色鲜艳的标志，且标位设置准确，能够最大化的发挥其助航的作用，能够确保上下游河段互相衔接；一般情况下，在航道同一侧进行浮标的设置，对于相邻两座标的最小安全航行距离的连线内，根据要求不得出现小于维护水深的碍航物。

4.2 桥区航道航标配布

桥区航道的航标配布主要有两部分组成，一是桥涵标，二是标示通航桥孔航道的侧面标。对于双孔或多孔通航的桥梁，主要分为以下几种情况进行设置：将桥涵标设置在供下行船舶通航的主流通过的桥孔面向上游的一面；将桥涵标设置在供上行船舶通航且流速较小的桥孔面向下游的一面；将桥涵标设置在单孔通航的桥梁上下游两面。对于桥区航道，如果航行条件较为复杂，还需要在通航桥孔设置桥柱灯，一般情况下，设置位置在迎船一面两侧桥柱上。与此同时还应在进入通航桥孔前科学、合理的配布侧面标，具体设置过程中，要充分考虑航道条件以及航行需要。位于顺直河段的桥梁，其轴线几乎与水流流向垂直时，需要设置一对侧面标，通常设置在距离桥梁100m-30m由上游驶向桥孔的航道上，对于一对标的设置应满足两标连线平行于桥梁的要求。位于弯曲河段上桥梁需要在由上游驶向桥孔的航道上设置两对侧面标。位于弯曲河段上桥梁，其轴线与水流流向角度超过10°需要在由上游驶向桥孔的航道上设置两对侧面标。同时需要注意的是应保持两对侧面标与桥梁之间的距离，第一对侧面标和第二对侧面标分别距离桥梁100m-300m、400m-800m，与此同时每对标的设置，其之间的连线应满足与桥梁平行的需求。对于上述各对侧面标之间的距离，根据规范要求，要与桥孔的航道宽度相同。根据本工程施工的实际情况，按照一类航标配布，充分发挥航标的助航的功能。

4.3 封开西江大桥航标配备方案

结合封开西江大桥的实际情况，根据施工方案要求以及施工临时航道布置要求，调整临时助航标配。具体主要包括以下两个方面：封闭左侧通航，进行左侧清礁施工。恢复右侧通航以及启用右副通航孔，航标配布情况如下：既要遮蔽左侧通航孔的桥涵标，也要遮蔽桥柱灯，针对右侧通航孔，按照要求合理设置桥涵标及桥柱灯，一般将其设置在上行船舶迎船面侧；完成左侧航道的清礁施工以后，恢复左侧通航，关闭右侧航通，开展清礁施工。航标配布情况如下：当进行左侧航道礁石清除完毕恢复通航后，开始开展右侧通航孔的礁石，其航标调整如下：遮蔽右侧通航孔的桥涵标以及桥柱灯，针左侧通航孔，合理设置桥涵标及桥柱灯，一般将其设置在上行船舶迎船面侧。除此以外，还应加强临时警示设施的设置，完成防撞墩施工完成后，再进行拆除，还包括上下游施工临时航标，恢复桥区原有航标。

5.总结

为了保证通航的安全，必须保证通航条件满足要求，对于附近存在礁石的桥区，还需要开展清礁工程，并且在清礁施工工程中，尽可能的减少对通航的影响，同时通过设置临时航标以及警戒措施，为安全通航提供重要保障。