盤龍柳江特大橋橋區航道助航標志配布研究

文章主要對山區河流復雜條件下新建鐵路特大橋橋區航道營運期的橋區航道助航標志配布方案進行研究，提出技術上可行且滿足航道行政主管部門要求的配布方案。應用實踐表明：該方案對鐵路特大橋橋區航道營運期的通航起到有效的助導航作用，保證橋區通航安全，可為類似工程提供參考。

鐵路橋；橋區航道；助航標志；營運期；配布方案

U644.4A611985

作者簡介：

何" 源（1988—），工程師，主要從事水運工程測量、設計工作。

0" 引言

橋區航道與主航道相比具有可航水域受限、船舶交通密集、水流條件復雜、船舶航行操縱難度和風險較大等特點。橋區航道助航標志配布是主航道航標配布的補充，也是重點研究的關鍵內容。國家制定了一系列的規定和技術規范，旨在規范內河橋區航道布置和助航標志配，為內河水運建設健康發展提供保障。

盤龍柳江特大橋工程跨越柳江航道，為保證橋區通航安全，需對本工程的橋區航道進行助航標志配布。本文根據《廣西壯族自治區航道管理條例》規定及相關國家標準和行業標準要求，結合本工程附近已建航標現狀情況，分近期和遠期進行本橋區航道助航標志配布方案研究，并對方案的效果及影響進行分析，確定科學合理的助航標志配布方案。

1" 工程概況

1.1" 工程條件

新建柳州至廣州鐵路柳州至梧州段盤龍柳江特大橋（以下簡稱“新建鐵路橋”）位于柳江紅花樞紐至石龍三江口河段，于來賓市象州縣馬坪鎮盤龍村附近跨越柳江，上距柳江紅花水利樞紐約84.53 km，柳州至武宣公路盤龍柳江特大橋（以下簡稱“已建公路橋”）約50 m；下距石龍三江口約16.67 km。航道現狀按Ⅳ級航道維護，通航保證率為95%。Ⅱ級航道正在建設，通航保證率為96.7%。

柳江為珠江水系西江支流，枯水期落差為35.51 m，洪水期水位暴漲暴落，屬于典型的山區河流。新建鐵路橋位于山區河流上，且距上游已建公路橋僅約50 m，已建公路橋現狀采用單孔雙向通航，Ⅱ級航道建成后采用雙孔單向通航，未來Ⅰ級航道建成后已建公路橋需拆除。新建鐵路橋橋區航道的航標配布需綜合考慮以上復雜的條件，研究并優化航標志配布方案。

1.2" 橋梁建設方案

1.2.1" 建設規模

1.2.1.1" 已建公路橋建設標準

已建公路橋主橋通航孔橋墩為8#～10#橋墩，通航孔跨徑為160 m，按Ⅱ級航道兼顧通航3 000噸級單船建設，采用雙孔單向通航，通航凈高為13 m；近期單孔雙向通航（右通航孔），遠期雙孔單向通航。右通航孔（8#9#墩間孔）橋區航道寬度為90 m，左通航孔（9#10#墩間孔）橋區航道寬度為80 m。目前橋區航道已完成了按近期Ⅳ級航道的配標工作。

1.2.1.2" 新建鐵路橋建設標準

新建鐵路橋主橋采用雙塔斜拉橋，橋梁全長為629 m，采用單孔雙向通航方式。通航孔橋跨為326 m，32#、33#兩個主墩均位于水中，橋墩承臺均埋入河床。

1.2.2" 航道通航標準

新建鐵路橋按內河Ⅰ級航道及西部陸海新通道（平陸）運河通航標準建設。

1.2.3" 設計代表船型

新建鐵路橋所在航道現狀為Ⅳ級航道，航道保護利用發展技術等級為Ⅰ級，通航3 000噸級船舶。同時，鑒于平陸運河正在開展實施，考慮西部陸海新通道（平陸）運河建設后航運發展需求，本河段考慮平陸運河船型（表1）。

1.2.4" 設計通航水位

新建鐵路橋橋址處設計最高通航水位為72.70 m（1985國家高程基準，下同），最低通航水位為48.03 m。

2" 營運期助航標志配布及橋梁警示標志設置方案研究

本方案研究內容主要包括營運期助航標志配布及橋梁警示標志設置，其配布方案是否合理，首先需要考慮工程附近航道助航標志配布情況，新配布的航標應與已配布的航標相適應，功能互補；其次，根據本工程實際情況，分別按已建公路橋拆除前后不同情況進行具體配布，以滿足不同航道條件下的助航要求；最后，對配布方案進行整體效果分析和影響分析，對配布方案進行評價。因此，本方案根據上述要點進行分析。

2.1" 現狀橋區航道助航標志配布情況

本工程附近除已建公路橋橋區航道外，主航道無其他已建助航標志。

已建公路橋橋區航道目前為Ⅳ級航道，按一類航標配布，只開通右通航孔通航，且按單孔雙向通航?，F狀橋區航道助航標志配布情況如下（圖1）：

（1）在右通航孔上、下游約200 m處的現Ⅳ級航道左、右邊線分別布設1對側面浮標，共4座。

（2）在右通航孔上、下游迎船一面的橋梁中央設正方形橋涵標，共2塊。

（3）在右通航孔兩側橋柱（右墩8#、左墩9#）上、下游各設置綠色單面環光橋柱燈4組。

（4）在橋址上游右岸約900 m處以及橋址下游右岸約900 m處分別設立1座通航凈高倒立水尺，共2座。

因此，根據橋區航道實際情況，本工程橋區結合兩座橋梁整體考慮配布橋涵標、橋柱燈、側面浮標、通航凈空倒立水尺和橋梁警示標志，部分標志利用現狀助航標志。按一類航標配布，夜間發光，晝夜通航，并具有遙控遙測（RTU）功能［1］。

根據《內河航標技術規范》（JTS/T181-1-2020）、《內河助航標志》（GB5863-93）以及《廣西航標維護管理工作規定》，本工程配布航標所采用的航標燈質規定如下：

（1）橋前側面浮標：單閃光（左岸一側為綠色，右岸一側為紅色），周期為4 s（0.5 s明+3.5 s暗）。

（2）橋涵標牌（正方形標牌）：紅色，單面定光。

（3）通航凈高標牌（菱形標牌）：黃色，單面定光。

（4）橋柱燈：綠色，單面定光［2］。

盤龍柳江特大橋橋區航道助航標志配布研究/何" 源，湯中文，秦" 嵩，楊" 斐

2.2" 營運期助航標志配布方案

新建鐵路橋橋區航道助航標志配布按已建公路橋遠期雙孔單向通航考慮。根據已建公路橋拆除前后情況分近期和遠期進行新建鐵路橋橋區航道助航標志配布方案研究。

2.2.1" 近期橋區航道助航標志配布方案

近期，在已建公路橋拆除之前，結合橋區實際情況，新建鐵路橋橋區航道助航標志配布如下頁圖2所示。

（1）在上行航道中心線處設一座正方形紅色橋涵標牌（表2），下行航道利用已建公路橋上游迎船面橋涵標牌（1#），不需另外設置。

（2）在新建鐵路橋下游迎船面上行航道邊界線兩側設菱形通航凈高標牌2座，在已建公路橋下行航道上游迎船面、上行航道下游迎船面滿足通航凈高13 m的位置各設置2座通航凈高標牌，共6座。

（3）在橋址下游約217 m處的上行航道邊線兩側、上游約222 m處的下行航道邊線兩側、橋址上游約328 m處上行航道左邊線各布設一座側面浮標，共5座，其主要外形尺寸如表3所示。

（4）在新建鐵路橋33#墩下游側迎船面設一組橋柱燈，已建公路橋上游側迎船面及下游側迎船面右側的橋柱燈利用已建公路橋現有的橋柱燈（2#、3#、4#），不需另外設置。橋柱燈每組3盞，燈距為2 m。

（5）在橋址下游約720 m處柳江左岸設置一座通航凈空倒立水尺，右岸利用已建公路橋現有通航凈空倒立水尺。通航凈空水尺以設計最高通航水位（72.75 m，20年一遇）往上13 m處為零點刻度，水尺刻度總高度為11 m，通航凈空高度讀數為18.0～8.0 m。

同時，撤除已建公路橋右通航孔現有1#～4#側面標共4座，撤除已建公路橋8#墩下游迎船面的橋柱燈1#，撤除已建公路橋下游迎船面橋涵標牌2#。

2.2.2" 遠期橋區航道助航標志配布方案

遠期，若已建公路橋拆除不重建時，橋區航道寬度為280 m，單孔雙向通航，橋區航道助航標志配布如圖3所示。

（1）在新建鐵路橋上下游通航孔偏中央位置各設一座橋涵標牌，共2座。

（2）在上下游航道邊線兩側各設一座通航凈高標牌，共4座。

（3）在橋軸線上下游200 m處各設一座側面標，共4座。

（4）在主橋墩上下游迎船側各設一組橋柱燈，共4組。

（5）在橋址上游右岸約900 m處、橋址下游左岸約720 m處分別設立1座通航凈高倒立水尺（凈高按18 m考慮），共2座。

2.3" 橋梁警示標志設置方案

橋梁警示標志助導航功能相對獨立，受附近航標影響較小，因此，本工程橋梁警示標志設置方案只需針對本工程進行研究，不需考慮已建公路橋拆除前后的航道通航情況。

2.3.1" 橋梁警示標志的目的及標志設置種類

橋梁警示標志設置的目的在于為船舶指明通過橋下的可航行通道，減少其與橋墩或橋梁上部結構相碰撞的可能性，以確保橋梁本身和船舶在橋下航行的安全［3］。

根據《內河通航水域橋梁警示標志》（JT376-1998），結合新建鐵路橋實際情況，設置甲類主標志、橋名標志。

2.3.2" 甲類主標志

在設計最高通航水位時，新建鐵路橋32#、33#墩柱局部被淹沒在水中，通航孔兩側橋墩需要設置甲類主標志，顯示橋墩（防撞識別），標明橋下為可航行通道。

甲類主標志噴涂在新建鐵路橋32#、33#橋墩的上、下游迎船壁面，已建公路橋8#、9#橋墩上游迎船壁面及9#、10#橋墩下游迎船壁面上。甲類主標志由紅、白等寬度相間的、傾角為45°的斜紋圖案構成，斜紋向下的一邊置于通航孔內側。斜紋圖案采用逆反射油漆噴涂。標志型號為Ⅰ。詳見圖4。

甲類主標志的長度L根據橋墩的高度和需要標示的范圍（可以是從常年低水位至常年洪水位）確定，但不得小于所在航道設計最低通航水位至設計最高通航水位之間的高度。

（a）32#、33#墩通航孔甲類主標志上游立面""""" （b）32#、33#墩通航孔甲類主標志下游立面

（c）32#、33#墩通航孔甲類主標志平面（上游）""""" （d）32#、33#墩通航孔甲類主標志平面（下游）

2.3.3" 橋名標志

橋名標志設置于橋梁上、下游迎船面顯而易見處，為綠底、白色邊框和文字的長方形標志。標志面板應當鉛垂，其下緣不得低于橋梁的上部結構底緣。新建鐵路橋上下游均設置橋名標志，橋名標志文字內容為“柳廣鐵路盤龍柳江特大橋”，一字一牌。詳見圖5。

（a）橋名標志正視

（b）單塊橋名標志尺寸

（c）橋名標志骨架間連接

（d）鋁槽與角鋼連接

2.4" 本標志配布方案對助導航的效果分析

本工程助航標志配布方案分別對已建公路橋拆除前和拆除后進行的研究和布設，在不同的通航條件下均能發揮有效的助導航作用。

2.4.1" 已建公路橋拆除前（近期）

已建公路橋拆除前（近期）橋區航道采用雙孔單向通航方式，通航船舶根據橋址上游右岸和下游左岸的凈空倒立水尺判斷橋梁實時通航凈空，并在布設的橋涵標、橋柱燈、側面浮標和橋梁警示標志等助航標志的指引下，上行船舶沿已建公路橋左通航孔航行，先通過公路橋左通航孔，再通過新建鐵路橋橋區；下行船舶沿新建鐵路橋橋區航道右叉向下游航行，直至通過下游已建公路橋右通航孔。本方案配布的助航標志能清晰地標示橋區航道的通航凈寬和橋梁凈空，指示不同航向通航孔的位置和方向，有效指引上下行船舶安全通航，降低船舶與已建公路橋兩通航孔間橋墩碰撞的風險。

2.4.2" 已建公路橋拆除后（遠期）

已建公路橋拆除后（遠期）新建鐵路橋橋區航道采用單孔雙向通航方式，在通過上下游凈空倒立水尺判斷橋梁實時通航凈空滿足通航要求的情況下，上行靠左岸航行，下行靠右岸航行，并在布設的助航標志的指引下通過新建鐵路橋橋區。新建鐵路橋橋區航道寬敞，通航環境好，在助航標志的導航下船舶通過橋區時操控容易，但需注意避讓對向來船。

2.5" 本標志配布方案對現有助航標志的影響分析

新建鐵路橋橋區航道助航標志按Ⅰ級航道布置，與已建公路橋遠期橋區航道航標配布方案基本一致，橋區現狀部分助航標志需進行遷移或改建，將對其有一定影響，但對規劃航道的布置及助航標志配布影響較小。

3" 結語

新建鐵路橋橋區航道助航標志配布方案充分考慮了上游已建公路橋拆除前后，大橋所在河段不同航道等級情況下的通航需求，配布方案科學合理，為橋區航道的通航起到了有效的助導航作用。未來隨著河道的渠化，橋區河段水位趨于穩定，水流條件得到顯著改善，以及柳江航道的智慧智能化建設［4］，橋區航道與柳江主航道相匹配，采用三維技術實現虛擬航標［5］，以三維GIS技術［6］，打造橋區航道三維虛擬場景，航道實時狀況一目了然，更加直觀和及時地為橋區通航提供助導航服務，這也將是橋區航道建設的發展方向和趨勢。

［1］劉臨雄.遠程遙控遙測技術在貴梧航道航標管理中的應用［J］.西部交通科技，2019（7）：181-183.

［2］JTS/T182-1-2020，內河航標技術規范［S］.

［3］JT376-1998，內河通航水域橋梁警示標志［S］.

［4］李學祥.內河智慧航道發展研究［J］.中國水運，2023（4）：15-19.

［5］李" 峰，曾" 樂，劉" 斌，等.基于大數據分析的AIS虛擬航標布設技術［J］.水運工程，2023（11）：173-179.

［6］眭海剛，王" 娟，張安民，等.基于三維GIS的數字航道若干關鍵技術研究［J］.武漢大學學報（信息科學版），2006（8）：713-715，747.

20240325