西江封开大桥桥区清礁工程通航与航标配布方案1.docx
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西江封开大桥桥区清礁工程通航与航标配布方案1
西江（界首至肇庆）航道扩能升级工程
（XJ8标合同段）封开西江大桥桥区清礁工程通航与航标配布方案
长江重庆航道工程局西江（界首至肇庆航道扩能
升级工程XJ8合同段）项目经理部
二〇一六年六月
第一章概述
一、编制依据
1、《内河通航标准》（GB50139-2014）；
2、《中华人民共和国航道法》（自2015年3月1日起施行）；
3、《中华人民共和国内河避碰规则》（2003年修正本）（根据2003年9月2日交海发[2003]357号修改）；
4、《内河助航标志》（GB5863-93）；
5、《内河航道维护技术规范》（JTJ287-2005）；
6、《内河航运工程水文规范》（JTS145-1-2011）；
7、《航道整治工程技术规范》（JTJ312-2003）
8、《西江（界首至肇庆）航道扩能升级工程施工图设计说明书》；
二、航道建设规模与标准
西江（界首至肇庆）航道扩能升级工程全长171km，按通航3000吨级内河设计代表船型航道标准建设，其中界首至封开江口段航道12km，通航设计尺度为4.1m×90m×670m；封开江口至肇庆大桥（原肇庆二桥）航道159km，通航设计尺度为4.5m×135m×670m。
三、代表船型
西江界首至肇庆段航道2000吨级整治工程已完成，西江（界首至肇庆）航道扩能升级工程施工刚开始，目前航道维护还是按通航2000t级内河船舶，其代表船型主尺度如下所示：
表1-1西江（界首～肇庆）现状代表船型尺度表
编号
船型
长（m）
宽（m）
吃水（m）
1
2000吨级内河普通货船
90
16.2
2.7～3.6
2
2000吨级多用途集装箱船
59
15.6
3.2～3.6
3
2000吨级一顶一船队
182
16.2
2.6
四、工程概况
一）封开西江大桥工程概况
（一）工程地理位置
封开西江大桥位于广东封开县长岗镇水口村跨西江至平凤镇峡塘冲口，与下游的蟠龙涌汇流口约1.0㎞，桥梁位置如下图所示：
图1-1桥梁地理位置图
（二）桥区通航环境
封开大桥施工段河段顺直，水深条件良好，根据肇庆海事部门的统计数据，每天来往于桥区河段的船舶大约为600多艘次，船舶密度较大，通航环境较为复杂。
桥区上下游2㎞范围内没有已建码头、电缆等跨临河建筑物。
桥区上游约300米处有一块礁石。
桥区上下游均有丁坝，其中上游最近的丁坝距大桥约320m，下游最近的丁坝距大桥约220m，丁坝坝头离航槽最近距离为150m。
图1-2封开西江大桥桥区通航环境图
（三）桥梁桥跨布置方案
封开大桥采用直线跨越西江，桥轴线法线方向与水流流向交角约为5°。
桥梁通航孔设双孔单向通航，桥梁跨径为（120+138×2+120）m，共有2个主通航孔，2个副通航孔。
大桥主通航孔分别位于16#～17#和17#～18#桥墩之间，桥跨为138m，减去承台宽10m后有效净距为128m，考虑水流夹角后的通航净宽为125m；大桥所在的位置最高通航水位为25.0m（85高程）,通航净高为18m。
大桥副通航孔分别位于15#～16#及18#～19#之间，副通航孔跨径为120m，减去承台8.5m宽度后有效净距为110.75m，考虑水流夹角后的通航净宽为108m；通航净高为15m。
图1-3封开西江大桥桥型图
（四）目前封开大桥存在的主要问题
1、桥梁自身抗撞能力偏弱
目前该航道维护标准按通航2000t级内河船舶控制，根据规范要求计算得2000t级内河船舶撞击力最小应为12MN。
但封开西江大桥桥墩自身最大抗力为11.2MN，而副通航孔侧边墩桥梁自身抗力远小于11.2MN，因此施工过程中应注意对桥墩的保护，整个施工期间需实施安全警戒，避免船舶撞击桥梁桩基基础。
2、桥区存在礁石
由于封开西江大桥桥区附近有礁石，其中影响最大的是上游300m处的三兄弟礁石，礁石面高程为-0.92m（按绘图水位转换为水深2.2m），未能满足2000t级船舶的通航要求，需进行清礁后才能满足通航。
因西江河段来往船舶众多，而凿岩船施工需要占用部分主航槽，根据施工方案的要求，左侧航槽施工时需要封闭5个月，待施工完毕恢复通航后，再进行右侧航槽的施工，工期大约为2个月。
3、清礁施工方法
施工时优先清除左通航孔侧的礁石，根据水深地形图，桥区礁石距左通航孔桥墩最近的10m，为保障封开西江大桥桥墩安全及通航安全，根据施工方案的要求，采用凿岩船凿岩施工。
清礁施工期间，因为礁石均在航道上，而西江过往船舶相对比较繁忙。
因此凿岩过程中需要先封闭左通航孔及对应上下游水域，并保持右侧通航孔的正常通航功能。
为了缓解船舶压力，在保留右通航孔正常功能的基础上，需启用右副通航孔供船舶通航（下图中红色实线为原临时航道线）。
通过设标和安全警戒使船舶单向通航。
左侧通航孔施工完毕经验收合格后，恢复左侧通航孔的通航功能，再对右侧通航孔侧的礁石进行清除，在封闭右通航孔通航功能的基础上，继续使用右副通航孔。
4、施工工期及通航情况
根据施工安排，封开大桥桥区清礁计划工期为7个月，其中左侧通航孔清礁工程需要5个月（封航5个月），右通航侧清礁工程需要2个月。
1）左通航孔侧礁石清除：
左通航孔侧的3处礁石（三兄弟石、77-6礁石、桥区礁石）基本上在航槽内，如下图所示。
因此施工时需要封闭左侧通航孔保持右通航孔的正常通航功能。
并启用右侧副通航孔作为下行船舶的临时航道，右副通航孔有效净宽为108m，净高为15m，如下图所示。
图1-4航槽左侧礁石分布及临时航道布置平面示意图（蓝色虚线为旧航槽）
图1-5左侧通航孔施工时临时航道示意图（虚线为临时航道边线）
2）右通航孔侧礁石清除：
右通航孔侧的3处礁石（下蟠龙礁石、观音石礁石和莲花石礁石）大部分位于右侧航槽内，如图所示。
因此待左侧通航孔区域施工完毕验收合格后恢复通航，封闭右通航孔。
同时调整相应的助导航设施进行右通航孔侧的施工，右通航孔侧清礁工程需要封航2个月，施工期间下行船舶继续借助右副通航孔航行，如下图所示。
图1-6航槽左侧礁石分布及临时航道布置平面示意图（蓝色虚线为旧航槽）
图1-7右侧通航孔施工时临时航道示意图（虚线为临时航道边线）
第二章施工对航道通航条件影响分析
一、封开西江大桥桥区清礁施工施工对通航条件的影响
1、左通航孔侧施工期间航道尺度分析
封开西江大桥桥区上下游500m河段约6处碍航礁石的清除。
拟先施工左通航孔侧的礁石，施工期间封闭左通航区域，预留右通航孔供上行船舶通航。
同时启用右副通航孔供下行船舶通航，施工期间临时航道应满足以下通航参数：
（1）临时航道设计水深
根据规范计算，现状2000吨级船舶所需的临时航道水深为4.2m。
该河段施工临时航道水深基本在4m以上，但在三兄弟礁石位置存在水深浅点，最小水深约2.2m。
因此，建议施工单位在临时航道开通前应对临时航槽中心线两侧各60m范围内水深进行多波速扫测，确保临时航道水深满足2000吨级船舶吃水要求。
（2）临时航道宽度
根据西江现状2000吨代表船型主尺度计算通航宽度结果如下：
表4-4通航净宽计算表
2000吨级代表船型
L
Bs
Bm1
Bm2
内河普通货船
90.0
16.2
56.0
98.0
多用途集装箱船
59.0
15.6
50.0
88.0
一顶一船队
182.0
16.2
72.0
123.0
由此可见，施工时预留封开西江大桥右通航孔净宽125m、右副通航孔净宽为108m，均只能满足船舶单向通航，因此施工时通过设置临时助航标志和安全警戒，施工临时航道宽度是能满足现状2000吨级船舶通航要求。
（3）临时航道弯曲半径
根据临时航道平面布置图，该河段施工临时航道在下游约430m处与原航道衔接，其弯曲半径由原来的840m变为1797m；在上游约850m处与原航道平顺衔接，其弯曲半径为4476m。
根据《航道整治工程技术规范》（JTJ312-2003）规定，径流河段航道最小弯曲半径，宜采用顶推船队长度的3倍或货船长度、拖带船队最大单船长度的4倍，工程河段船队最大长度为182m，3倍船长为546m，因此，临时航道弯曲半径可满足规范要求，能与原航道平顺衔接。
综上所述，主航槽左侧施工期间，采用预留右通航孔、启用右副通航孔的方式供船舶通航，综合考虑航道水深、航道宽度、弯曲半径等均能满足现状2000吨级船舶通航要求，其航道布置基本合理，但施工期间应注意水深情况，确保过往船舶的通航安全。
2、右通航孔侧清礁工程施工期间航道尺度分析
上龙涌至都城段主航槽右侧施工时，需封闭右侧航道，同时恢复左通航孔侧的通航功能，保留右副通航孔的通航功能。
（1）临时航道设计水深
根据规范计算，通航2000吨级船舶的临时航道水深为4.2m，封开西江大桥左通航孔桥区水域按疏浚水深6m标准扫测后才开通，因此，调整后的临时航道水深是能满足现状2000吨级船舶吃水要求的。
（2）临时航道宽度
桥区河段预留125m只能满足2000吨级船舶单向通航，且在通航孔上游约900m处，下游约450m处航宽缩窄为现状航槽，能满足现状2000吨级船舶双线通航要求的。
（3）临时航道弯曲半径
主航槽右侧施工时，临时航道在无名石施工区下游约1.1km处与原航道衔接，其弯曲半径由原来的1898m变为5912m；在龙眼涌石施工区上游约850m处与原航道平顺衔接，与左侧施工期间的临时航道衔接一致。
因此，调整后的临时航道弯曲半径可满足规范要求，能与原航道平顺衔接，满足船舶安全航行要求。
综上所述，主航槽右侧施工时，恢复左航道侧的通航功能并保留右副通航孔的通航供船舶正常通航，调整后的航道宽度、水深均能满足现状2000吨级船舶双线通航的要求，与原航道能平顺衔接，因此，该段临时航道的设置是合理的。
第三章施工临时航标配布方案
一、航标配布原则
1.航标的配布应符合《内河助航标志》（GB5863-93）及《广东省航道局航标维护管理办法》等规定。
2.航标的布设根据桥区河段自身的特点，简单明了指出安全、经济、便于船舶航行的桥区航道。
3.航标的布设保证上下游河段互相衔接，标位准确，标志颜色鲜艳，发挥航标的最佳助航作用。
4.设置侧面浮标时，保证在航道同一侧相邻两座标的最小安全航行距离的连线内，不得有小于维护水深的碍航物存在。
5.桥区航道航标配布
桥区航道的航标配布由桥涵标及标示通航桥孔航道的侧面标组成。
双孔或多孔通航的桥梁，一般选择主流通过的桥孔，供下行船舶通航，并在该桥孔面向上游一面设置桥涵标；选择流速较小的桥孔供上行船舶通航，并在该桥孔面向下游一面设置桥涵标。
单孔通航的桥梁，在桥孔的上下游两面均设置桥涵标。
必要时，可设置通行信号标控制船舶单向顺序通航。
航行条件复杂的桥区航道，应在通航桥孔迎船一面两侧桥柱上加设桥柱灯。
桥区航道还应根据航道条件和航行需要在进入通航桥孔前的航道上配布侧面标（航行条件优良或小河流的桥区航道可不配布侧面浮标）。
当桥梁位于顺直河段，水流流向与桥梁轴线大体垂直时，在由上游驶向桥孔的航道上，距桥梁100m—300m处设置一对侧面标，两标的连线应与桥梁平行。
当桥梁位于弯曲河段上或水流流向与桥梁轴线的垂线之间的角度超过10°时，在由上游驶向桥孔的航道上，设置两对侧面标：
第一对侧面标距离桥梁100m—300m；第二对侧面标距离桥梁400m—800m，每对标的连线应与桥梁平行。
必要时还可再增设侧面标，其与桥梁的距离可以根据具体条件适当增大，几对侧面标的中心线应与水流流向平行。
上述各对侧面标之间的距离一般与桥孔的航道宽度相等。
设有第二对侧面标的间距根据具体情况也可稍大于第一对侧面标的间距。
在受水位影响的桥区航道上，在桥梁的上、下游可分别配布相同的侧面标。
二、航标配布类别
本工程施工期间临时助航标志按一类航标配布：
白天，船舶能从一座标志看到次一座标志；夜间，船舶能从一盏标灯看到次一盏标灯。
三、航标现状
1、封开西江大桥航标现状
根据桥区河段水深测图可知，大桥轴线上下游4km范围内现有浮标5座（HF6.7m灯艇），大桥通航孔设置双孔单向通航，上、下行通航孔各设置有桥涵标，共设置2孔（含桥柱灯16盏）。
本大桥航标现状如下图。
图3-1封开西江大桥航标现状示意图
四、航标配布方案
根据施工方案，施工期间需要封闭一个主通航孔，同时启用一个副通航孔作为临时通航之用。
根据施工临时航道布置调整，各桥施工临时助航标志配布调整如下：
一）封开西江大桥临时航标调整
（一）清礁工程临时航标调整
1、左侧礁石凿除期间航标配布情况
根据航标配布现状情况，结合施工要求，当进行左侧航道礁石清除时，封闭左侧通航孔，启用右副通航孔，其航标调整如下：
遮蔽左侧通航孔的桥涵标及桥柱灯，同时调整右侧通航孔的桥涵标及桥柱灯方向，将右通航孔的桥涵标及桥柱灯安装在上行船舶迎船面侧。
在调整桥涵标的同时，移动81#浮鼓至6#位置，详见下图。
在新启用的右副通航孔上游侧安装桥涵标及桥柱灯，同时移动原82#号标至5#位置、移动79#标至1#位置，并增设3#侧面标，如下图所示。
图3-2封开西江大桥礁石凿除河段左侧通航孔施工航标
2、右侧礁石凿除期间航标配布情况
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：
在左侧通航孔设标的基础上，分别移动2#、4#、6#标至2-1#、4-1#、6-1#标所在的位置，同时恢复左侧上行通航孔的桥涵标及桥柱灯功能。
遮蔽右侧通航孔的桥涵标及桥柱灯，其余保持不变。
当防撞墩施工完成后拆除一切临时警示设施、撤除上下游施工临时航标并将桥区原有航标复原。
图3-3封开西江大桥礁石凿除河段右侧通航孔施工航标
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