封開西江大橋橋區清礁工程通航與航標配布方案

劉傳 廣西新港灣工程有限公司

1.工程概況

封開西江大橋位于廣東封開縣，西江（界首至肇慶）航道擴能升級，工程全長171km，建設標準：3000噸級內河設計代表船。橋梁跨徑為（120+138×2+120）m，共有2個主通航孔，2個副通航孔。該橋區河段順直、船舶密度大、通航條件復雜，附近存在礁石（如圖1所示）。

2.西江封開大橋現狀分析

封開大橋的河床船舶最小撞擊力按照通航2000t級內河船舶控制進行計算確定為12MN。但是通過對封開西江大橋橋墩以及副通航孔側邊墩橋梁抗力進行分析測定發現均未達到12MN，因此導致橋梁自身抗撞能力偏弱，施工過程中，應采取警戒措施，加強對橋墩的保護以及船舶的控制，避免對橋梁樁基基礎造成撞擊。與此同時封開西江大橋橋區附近存在的礁石對通航產生了不利影響，尤其是上游300m處的三兄弟礁石，測繪后的礁石面高程為-0.92m，按照2000t級船舶通航要求，無法實現順利通航，必須進行清礁。

圖1 封開西江大橋橋區通航環境圖

根據西江大橋實際情況，確定采用鑿巖船鑿巖施工，可以有效保障封開西江大橋橋墩安全及通航安全。由于西江河段船舶密集，而根據方案要求，確定采用鑿巖船施工，該施工方法需要占用部分主航槽，因此優先進行左側航槽施工，完成施工后，進行右側航槽的施工。清礁施工期間，左側航槽施工時，保持右側通航孔的正常通航功能，并且在此基礎之上，啟用右副通航孔，以供來往船舶進行通航。除此之外，應科學、合理的設標和安全警戒，為船舶單向通航提供重要保障。

3.清礁施工對通航條件的影響

3.1 左通航孔側施工期間航道尺度分析

針對封開西江大橋橋區附近存在的礁石，開展清礁工作，清礁范圍為上下游500m河段約6處礙航礁石。根據施工方案要求，先封閉左通航區域，進行左通航孔側的施工，與此同時開通右通航孔，且啟用右副通航孔供，供船舶通行。為了保證施工期間船舶通航，應科學、合理的設置臨時航道，具體通航參數應滿足以下要求：（1）臨時航道設計水深。按照2000t級船舶通航要求以及相關規范對臨時航道水深進行計算，確定航道設計水深為4.2m。對于本工程的臨時航道，其設計水深基本都在4m以上。但是針對三兄弟礁石水深淺點問題，航道開通前，采用多波速掃測來保證水深的要求。（2）臨時航道寬度。根據2000噸代表船型主尺度，對通航寬度進行計算。根據計算結果，可以確定右通航孔、右副通航孔凈寬設置分為125m、108m能夠滿足船舶單向通航，想要滿足2000噸級船舶通航要求，不僅要設置臨時助航標志，同時也要設置安全警戒。（3）臨時航道彎曲半徑。根據臨時航道平面布置圖，通過調整臨時航道彎曲半徑使得臨時航道能夠與原航道平順銜接，因此對于該河段施工臨時航道下游，將彎曲半徑設置成1797m，銜接處在下游約430m處；對于該河段施工臨時航道上游，將彎曲半徑設置成4476m，銜接處在上游約850m處。該工程臨時航道彎曲半徑的設置符合《航道整治工程技術規范》（JTJ312-2003）規定要求，能夠與原航道平順銜接的要求。綜合考慮航道水深、航道寬度、彎曲半徑等，可以保證臨時航道的設置能夠確保過往船舶的通航安全。

3.2 右通航孔側清礁工程施工期間航道尺度分析

完成左側航道施工后，封閉右側航道，進行右側施工時，同時恢復左通航孔側的通航功能以及啟用右副通航孔，供來往船舶通航。具體通航參數應滿足以下要求：（1）臨時航道設計水深。按照2000t級船舶通航要求以及相關規范對臨時航道水深進行計算，確定航道設計水深為4.2m。在恢復左側通航功能前，需要進行水疏浚水深的掃測，滿足按照2000t級船舶通航要求后恢復通航。（2）臨時航道寬度。根據2000噸代表船型主尺度，對通航寬度進行計算。該工程橋區河段預留125m，根據要求只能滿足單向通航，該工程分別縮窄通航孔上游約900m處和下游約450m處的航寬，使其形成為現狀航槽，這樣可以滿足設置要求。（3）臨時航道彎曲半徑。通過調整無名石施工區下游以及龍眼涌石施工區上游臨時航道彎曲半徑，前者彎曲半徑為使得臨時航道能夠與原航道以及左側臨時航道平順銜接。綜合考慮調整后的航道寬度、水深等，可以保證調整后的航道設置的科學以及合理，可以保證通航后的安全。

4.航標配布方案

4.1 航標配布原則

在設置航標時，應遵循一定的原則，具體包括以下幾個方面：根據《內河助航標志》（GB 5863-93）、《廣東省航道局航標維護管理辦法》等，科學合理的進行航標配配布。同時航標的布設應符合橋區河段實際情況，能夠為船舶航行提供方便；航標應采用顏色鮮艷的標志，且標位設置準確，能夠最大化的發揮其助航的作用，能夠確保上下游河段互相銜接；一般情況下，在航道同一側進行浮標的設置，對于相鄰兩座標的最小安全航行距離的連線內，根據要求不得出現小于維護水深的礙航物。

4.2 橋區航道航標配布

橋區航道的航標配布主要有兩部分組成，一是橋涵標，二是標示通航橋孔航道的側面標。對于雙孔或多孔通航的橋梁，主要分為以下幾種情況進行設置：將橋涵標設置在供下行船舶通航的主流通過的橋孔面向上游的一面；將橋涵標設置在供上行船舶通航且流速較小的橋孔面向下游的一面；將橋涵標設置在單孔通航的橋梁上下游兩面。對于橋區航道，如果航行條件較為復雜，還需要在通航橋孔設置橋柱燈，一般情況下，設置位置在迎船一面兩側橋柱上。與此同時還應在進入通航橋孔前科學、合理的配布側面標，具體設置過程中，要充分考慮航道條件以及航行需要。位于順直河段的橋梁，其軸線幾乎與水流流向垂直時，需要設置一對側面標，通常設置在距離橋梁100m-30m由上游駛向橋孔的航道上，對于一對標的設置應滿足兩標連線平行于橋梁的要求。位于彎曲河段上橋梁需要在由上游駛向橋孔的航道上設置兩對側面標。位于彎曲河段上橋梁，其軸線與水流流向角度超過10°需要在由上游駛向橋孔的航道上設置兩對側面標。同時需要注意的是應保持兩對側面標與橋梁之間的距離，第一對側面標和第二對側面標分別距離橋梁100m-300m、400m-800m，與此同時每對標的設置，其之間的連線應滿足與橋梁平行的需求。對于上述各對側面標之間的距離，根據規范要求，要與橋孔的航道寬度相同。根據本工程施工的實際情況，按照一類航標配布，充分發揮航標的助航的功能。

4.3 封開西江大橋航標配備方案

結合封開西江大橋的實際情況，根據施工方案要求以及施工臨時航道布置要求，調整臨時助航標配。具體主要包括以下兩個方面：封閉左側通航，進行左側清礁施工。恢復右側通航以及啟用右副通航孔，航標配布情況如下：既要遮蔽左側通航孔的橋涵標，也要遮蔽橋柱燈，針對右側通航孔，按照要求合理設置橋涵標及橋柱燈，一般將其設置在上行船舶迎船面側；完成左側航道的清礁施工以后，恢復左側通航，關閉右側航通，開展清礁施工。航標配布情況如下：當進行左側航道礁石清除完畢恢復通航后，開始開展右側通航孔的礁石，其航標調整如下：遮蔽右側通航孔的橋涵標以及橋柱燈，針左側通航孔，合理設置橋涵標及橋柱燈，一般將其設置在上行船舶迎船面側。除此以外，還應加強臨時警示設施的設置，完成防撞墩施工完成后，再進行拆除，還包括上下游施工臨時航標，恢復橋區原有航標。

5.總結

為了保證通航的安全，必須保證通航條件滿足要求，對于附近存在礁石的橋區，還需要開展清礁工程，并且在清礁施工工程中，盡可能的減少對通航的影響，同時通過設置臨時航標以及警戒措施，為安全通航提供重要保障。