上海內河跨金匯港大橋通航安全評估

摘 要：本文以該橋梁施工組織方案的通航安全評估為例，分析類似橋梁建設的水上作業活動對航道通航的安全影響，探討跨內河航道橋梁通航安全評估應注意的要點及相關建議。

關鍵詞：內河航道 金匯港大橋 水上作業活動 通航安全

港航道是上海市“一環十射”內河干線航道網中“十射”之一，航道里程約21.3km，規劃為Ⅳ級。

奉浦大道跨金匯港航道大橋全長432m，主橋長132m，跨徑組合16m+100m+16m，為拱肋外傾的系桿拱橋。主橋施工的主要內容包括：基礎及下部結構、搭設水上平臺、設置施工臨時墩、鋼箱梁安裝、逐段架設吊桿、安裝張拉吊桿、橋面鋪裝及附屬設施等。此外，工程橋位處現有一座老橋，需先期進行拆除，老橋拆除工序也較為復雜。老橋拆除和新橋重建過程涉及多項水上作業，占用航道通航水域，并存在臨時性封航等影響船舶正常通航的管控措施，是上海地區內河跨航道橋梁施工期通航安全評估較為典型的案例之一。下面針對該橋的水上作業活動特點，探討施工期通航安全評估分析的有關內容。

老橋拆除工藝簡述

該工程老橋現狀情況如圖1所示，拆除的工序如下：

首先，把橋面上的扶手欄桿人工用風鎬打掉。

然后，把橋體上部的橋面部分分割開縫（順著橋拱肋上的支柱將橋面橫向開縫，將整體的橋面分成若干小塊）。因為分開后的橋面沒有起吊環，所以起吊橋面需用鋼絲索將分開的橋面兜底捆扎。

其次，由工程船將分開的橋面塊依中間往兩邊的順序（為保證橋拱肋的受力平衡）依次吊到河岸邊上。再依次分割吊裝拆除立柱及拱肋，最后水下切割拆除墩柱基礎。

現狀運輸船型及尺度

根據《上海市內河通航安全管理規定（試行）》，金匯港航道船舶主尺度的限制標準為：總長45m，船寬10m，滿載吃水2.75m，水線以上高度4.6m。

工程礙航性影響因素確定

根據前述主要施工工藝流程的相關涉水活動內容，可以確定涉及通航安全的主要礙航性因素為：老橋拆除水上作業的各道工序；臨時水上工作平臺占用航道水域；新建橋梁、拱安裝及其水上作業；臨時水上平臺拆除及其水上作業；橋梁建成后的通航孔凈空尺度是否滿足遠期規劃要求。

航道尺度評估分析

1、航道水深

參照《內河通航標準》（GB 50139-2004）的有關公式，按金匯港航道限制船型尺度計算航道水深H=2.75+0.2=2.95m。橋區航段現狀水深接近3.0m的底寬約35～40m。

2、航道底寬

根據上海市地方標準《內河航道工程設計規范》的有關要求，Ⅴ級閘控限制性航道的直線段雙線底寬不應小于40m。同理參照該規范的相關公式，金匯港航道限制船型（最大通航船型）在橋區航段通航所需的雙線航道底寬計算值為37.4m。橋區航段的現狀航道底寬可滿足300t級船舶及限制船型的雙線航行要求。

3、通航凈寬

根據《內河通航標準》（GB 50139-2004）的有關要求，通航300t級船舶的限制性航道所需凈寬為45m，上底寬為36m。考慮到限制船型尺度與國標不同，參照上海市地方標準《內河航道工程設計規范》的有關要求，對單向和雙向通航的凈寬尺度確定如下：

3.1單向通航

單向通航凈寬=單向航道底寬+富裕值=18.8+10=28.8m，取值30.0m。

3.2雙向通航

雙向通航凈寬=雙向航道底寬+富裕值=37.4+10=47.4m。

根據上述計算結果，橋梁建設期的臨時通航孔凈空尺度要求為：①單孔單向通航凈寬：不小于30.0m；②單孔雙向通航凈寬：不小于47.4m。③通航孔均按矩形斷面考慮。

4、通航凈高

根據上海市地方標準《內河航道工程設計規范》的有關要求，Ⅴ級閘控限制性航道的通航凈高不小于5.0m。

金匯港限制船型水線以上高度小于等于4.6m，橋梁通航凈高控制5m可滿足航行要求。考慮本工程施工作業的安全，評估要求額外增加一個安全富余值0.5m，橋梁建設期的臨時通航孔凈高控制值為5.5m。

施工期通航安全評估及結論

1、老橋拆除作業活動

對于老橋拆除的各項水上作業活動，可得與通航安全相關的主要評估結論為：①老橋中孔各項拆除及水上吊裝作業，評估認為必須進行臨時性封航，以保障通航安全；②兩側邊孔拆除及水上吊裝作業，評估認為相關作業活動不得侵入到中孔通航水域范圍。在確保施工作業活動本身安全及加強監管的前提下，中孔可以進行單向通航；③老橋墩柱基礎拆除期間，涉及水下切割作業及吊裝，評估認為需進行臨時性封航；④為保障臨時封航及單向通航期間，船舶臨時靠泊等待的需要，在橋區航段兩側合適位置需布置合理規模的臨時候泊區。

2、主橋新建作業活動

2.1施工期臨時通航孔尺度分析

根據施工組織設計內容，需搭設臨時水上工作平臺，示意見圖2。

主橋采用設置臨時支墩，從兩側向中央吊裝梁拱的施工工藝。

根據施工單位提供的材料，主橋施工期間的臨時通航孔最大凈空尺度為：通航凈寬：45.0m；通航凈高：7.0m。臨時水上平臺靠航道中央側布置防撞樁。

2.2評估分析及結論

以施工組織設計方案的相關情況進行評估分析，可得如下主要結論：①橋區航段的航道底寬約40m，能夠滿足金匯港航道最大限制船型及其以下尺度船型的雙向通航要求；②臨時通航孔的通航凈寬45m，能夠滿足國標300t級船型及其以下尺度船型的雙向通航要求；③臨時通航孔的通航凈寬45m，不能夠滿足限制船型的雙向通航要求。對于限制船型，需采取單向通航的控制措施，不得在橋區航段進行交匯航行；④為安全起見，當有危險品運輸船舶通過時，橋區航段均需采取單向通航的控制措施，不得在橋區航段進行交匯航行；⑤為進一步保障安全，本工程橋梁建設期間，禁止大于金匯港航道限制船型尺度的其它船舶通過本航段；⑥臨時通航孔兩側布置防撞樁是必要的，但布置間距應以不大于航行船舶寬度為宜，并建議施工單位根據浮吊施工的空間要求，盡可能將防撞樁布置在靠近橋區的位置，并在通航孔兩側布置成喇叭口型，起到防撞和引導船舶航行的雙重作用；⑦需在水上作業平臺及防撞樁的外圍輪廓設置夜間亮化裝置，從而提高船舶駕駛者的警惕性；⑧所有吊裝作業，涉及侵占臨時通航孔水域的水上活動，均采取臨時性的封航控制措施；⑨臨時水上平臺拆除期間，涉及侵占臨時通航孔水域的水上活動，均采取臨時性的封航控制措施；⑩為保障臨時封航及單向通航期間，船舶臨時靠泊等待的需要，在橋區航段兩側合適位置需布置合理規模的臨時候泊區。此外，還需根據論證要求，布置必要的臨時性的導助航設施等。

相關建議

根據評估分析，認為該工程橋梁施工建設的相關施工工藝及施工組織方案總體可行，但針對評估提出的主要結論，必須確保相關的措施落實到位，并與地方海事管理部門共同制定相關的監管方案，確定必要的保障措施及設施，從而在系統上保障通航安全及橋梁建設安全。

根據本工程橋梁施工期的水上各項作業活動的通航安全評估分析，總結上海地區跨內河航道橋梁施工期的有關通航安全評估工作經驗，對于類似橋梁的通航安全評估工作，筆者提出如下相關建議供參考：

對于跨航道橋梁施工期通航安全評估報告的編寫，必須先了解橋梁跨越航段的通航現狀環境條件，如：航道尺度、過河建筑物凈空尺度、通航船型及其尺度，運輸貨種類型、運量等信息；

對于施工單位提供的施工組織設計方案，評估報告編制人一定要結合航道實際情況及通航環境條件特征，進行各道工序的分解，并將各道工序與通航安全相關的信息詳細的進行分析，逐項進行評估論證；

對于新建橋梁橋位處有現狀老橋需要拆除的情況，對現狀老橋拆除施工的工藝及相關方案，必須進行針對性的評估分析；

對有水上吊裝作業的施工工藝，應根據吊裝作業的特點，提出臨時性封航的要求。當有臨時性封航需要時，必須提出在橋區航段的兩側，布置合適規模的臨時候泊區，以滿足通航船舶的臨時靠泊及等待通航的需要；

對于水上作業平臺或圍堰等侵占航道水域的臨時性設施，應根據臨時設施的平面布置及其尺度，詳細分析可滿足通航的條件，對于臨時通航孔的尺度，必須進行針對性的論證分析，如：相關的尺度應與實際通航船型相匹配，對于特殊貨種運輸（危險品）船舶，應提高要求等，從而最終提出合理化的建議；

對于水下障礙物的拆除，如橋墩承臺及樁基，若存在水下潛水員切割作業，應提出臨時封航的有關要求，以保障安全。此外，水下障礙物的拆除高程應滿足所在航道遠期規劃建設的要求；

對于臨時性的設施，應提出設置必要的臨時性導助航設施要求，如：警示標志標牌、輪廓亮化或反光設施等，以提高警惕性，進一步保障安全；

在制定相關的監管方案時，應提醒施工單位和地方海事主管部門加強聯系和溝通，以共同制定和落實合理的監管措施、應急預案及相關的配套設施等；

應該說，每一座橋梁的施工方案有其特殊的方面，不可能完全相似，不能完全根據類似的情況照搬照抄，而應根據不同的情況，找出與通航安全相關的各項工序，進行針對性的論證分析，從而最終編制一本合格的評估報告，提供可行的結論和建議，以作為行政審批的科學依據。

（作者單位：中交上海航道勘察設計研究院有限公司）