段圣新 李盛平
摘要:在建滬通長江大橋因其建設周期長、施工工藝復雜、施工水域范圍大等特點,成為嚴重影響長江通航安全的涉水工程,也是海事管理機構監管和服務的重點。大橋的開工建設將不可避免的占用部分長江主航道和附近港口功能水域,勢必對長江黃金水道的暢通造成很大影響。本文通過對在建滬通長江大橋主航道橋施工期間航路的調整進行研究,根據橋區水域通航環境特點,提出航路設置、航標配布和航路航法調整建議,可對海事部門在橋梁施工期間的安全監管和服務工作帶來啟發。
關鍵詞:滬通長江大橋;航路調整;研究
中圖分類號:U616 文獻標識碼:A 文章編號:1006-7973(2016)05-0064-02
滬通長江大橋是新建滬通鐵路的控制性工程,主航道橋主跨1092米,主塔高325米,建成后將成為世界上首座跨度超過千米的公鐵兩用橋,將在我國沿海鐵路大通道中承南起北的重要作用。大橋建設期間的水上安全監管是海事管理機構的重要職責,對提升海事形象、推動區域經濟發展、響應國家“長江經濟帶”和“一帶一路”戰略具有極其重要意義。滬通長江大橋施工期間勢必造成橋區水域主航道和船舶航路航法的大幅調整,因此,如何保證大橋施工期間長江黃金水道的暢通和大橋施工安全,是擺在海事部門面前的一道難題。
1.滬通長江大橋布置方案
大橋位于長江下游澄通河段,南岸為張家港市,北岸為南通市。南岸于十三圩下游約400米處垂直主航道方向跨越長江,于江中橫港暗沙稍向東偏轉,跨越北岸天生港水道,于捕魚港下游約200米處登陸,大橋全長11.072千米,其中,主航道橋采用雙塔五跨鋼桁梁斜拉橋方案,南北兩側分別為29#和28#主橋墩,中間跨徑為1092米的橋孔為主通航孔,設計通航凈寬900米。施工期間將占用橋墩中心點上下游各500米,南北側各200米的施工水域范圍。相應的滬通長江大橋橋區水域主航道和船舶航路航法的調整,急需在工程開工前落實到位。
2.橋區水域周邊通航環境
(1)橋區水域附近多港口功能水域眾多。滬通長江大橋位于長江江蘇段黃金水道,航道內船舶種類多、流量大,船舶流縱橫交錯,周邊碼頭、錨地、河口眾多,通航環境及其復雜,歷來為事故多發區域,據統計,橋區水域平均每年發生險情12起,事故1起。
(2)橋區水域船舶流量大。據統計,橋區水域每年通過船舶數量為21萬艘次,其中超過5萬噸級以上船舶達4200艘次,10萬噸級船舶達270艘次。橋區水域共匯集12股船舶交通流,隨著大橋施工區全面開工,大量施工船舶將聚集橋區水域,正常行駛船舶和施工船在橋區水域匯集,極易發生事故險情。
(3)橋區水域惡劣天氣頻發。橋區水域受季風影響十分明顯,主要為冬季寒潮大風、夏季臺風及冬春季大霧,常年風向以東南風為主,風力>18級的大風天數最多年份達到26天。歷年最多霧日數為66天惡劣天氣嚴重影響橋區通航安全,船舶碰撞事故及自沉事故多次發生。
3.橋區航路調整方案探究
滬通長江大橋主航道橋區水域航道調整對船舶航行安全影響重大,持續時間長,通過對橋區水域通航環境和大橋施工特點分析,研究制定三種航路調整和航標設置建議方案:
(1)方案一:大橋主通航孔(28#、29#墩之間)設置主航道及下行推薦航路,28#墩北側設置上行推薦航路。在28#墩和29#墩之間設置700米寬的航道,在航道北側500米寬水域設置深水航道(包括200米寬的上、下行通航分道和中間100米寬的分隔帶),在航道南側200米寬水域設置下行推薦航路。在28#墩北側約200米外設置200米寬的上行推薦航路。
設標方案:撤銷33#-35#對標,在橋區水域增設橋施1#-6#對標。其中橋施6#、橋施5#對標,橋施1#、橋施2#對標分別設置在橋軸線上、下游3000米和1700米處,橋施4#、橋施3#分別設置在橋軸線上、下游500米處。在28#墩北側上行推薦航路橋軸線上、下游500米處分別增設北墩2#、北墩1#標。
航路航法:上、下行大型船舶沿各自通航分道航行。上行小型船舶航經橋施#1左右通航浮后,沿北墩#1、北墩#2、橋施#6黑浮聯線北側航行。下行小型船舶航經#36紅浮后沿橋施#6紅浮至橋施#1紅浮聯線內側航行,沿通航分道右側邊緣行駛,航經橋施#1紅浮后沿#32紅浮外側航行。
方案特點分析:該方案基本符合定線制規定“大船小船分流,各自靠右的航行”的原則,航路調整后的維護寬度和維護水深均滿足定線制規定要求。此方案確保了航道順直,設置的上行推薦航路最大限度的減小了航道曲率半徑,航道設置符合內河通航標準。不足之處:一是過往船舶與施工船舶交匯頻次增加,主航道、上行推薦航路分布在28#墩施工水域兩側,增加了與施工船會遇頻次,增大了船舶碰撞風險。二是上行推薦航路北側航道邊界未明確,且上行推薦航路距離北岸南通新世界碼頭較近;三是進出橋區時下行小型船舶需從航道的航標外水域駛進航標內水域,出橋區水域時需從航道航標內駛進航標外水域,小型船舶船舶需要適應期。
(2)方案二:大橋主通航孔(28#、29#墩之間)設置主航道。采用單孔雙向通航,在28#墩和29#墩之間設置700米寬的深水航道,上下行通航分道寬度均為350米,不再設置上下行推薦航路和分隔帶。
設標方案:撤銷33#-35#對標,增設橋施1#-6#對標。其中橋施6#、橋施5#對標,橋施1#、橋施2#對標分別設置在橋軸線上、下游3000米和1700米處,橋施4#、橋施3#分別設置在橋軸線上、下游500米處。
航路航法:大型船舶和小型船舶使用同一通航分道,大型船舶靠近通航分道中心線航行,小型船舶靠近通航分道內右側邊緣航行。沿推薦航路上行小型船舶應在通過32#黑浮后,從橋施工1#黑浮左側進入深水航道,通過橋施工6#黑浮后,從36#黑浮右側返回上行推薦航路。沿推薦航路下行的小型船舶應在通過36#紅浮后,從橋施工6#紅浮左側進入深水航道,通過橋施工1#紅浮后,從32#黑浮右側返回下行推薦航路。
方案特點分析:此方案具有設標簡單、易操作、航路航法清晰,不會對橋區附近水域港口設施造成較大干擾等優點,在最大程度上保障了航道的順直。不足之處:一是未做到大船小船分流,小型船舶在高峰流期間易造成航道擁堵;二是改變了上行小型船舶航行習慣,上行小型船舶無法按近岸走緩流的習慣航行路線;三是施工期間航路臨時調整范圍被嚴重限制。
(3)方案三:在28#墩和29#墩之間設置500米寬的深水航道,中間設置100米寬的分隔帶,分別在28#墩北側和29#墩南側約200米外設置200米寬的上、下行推薦航路。
設標方案:取消33#-35#對標,在28#墩和29#墩之間深水航路增設橋施1#-6#對標。其中橋施6#、橋施5#對標,橋施1#、橋施2#對標分別設置在橋軸線上、下游3000米和1700米處,橋施4#、橋施3#分別設置在橋軸線上、下游500米處。在28#墩北側上行推薦航路橋軸線上、下游500米處分別設置北墩2#、北墩1#對標。在29#墩南側下行推薦航路橋軸線上、下游500米處分別設置南墩2#、南墩1#對標。
航路航法:大型船舶通過28#墩和29#墩之間深水航道沿各自通航分道通過橋區水域。上、下行小型船舶分別通過28#墩北側和29#墩南側設置的上下行推薦航路航行。沿推薦航路上行的小型船舶應在通過32#黑浮后,從橋施1#左右通航浮右側進入新設置的上行推薦航路,沿北墩1#浮、北墩2#浮、36#黑浮聯線北側行駛。沿推薦航路下行的小型船舶應在通過36#紅浮后,沿橋施6#浮、南墩1#浮、南墩2#浮聯線南側下行推薦航路航行。
方案特點分析:該方案最大程度上保證了定線制規定“大船小船分流,各自靠右航行”的原則,航路調整后的維護寬度和維護水深均滿足定線制要求;未增加船舶交匯頻次,航路調整實際上僅僅是將上下行推薦航道部分外移,將大型船舶、小型船舶分開,并未增加船舶交匯的頻次,理論上未增加船舶碰撞的概率;航路調整后,28#、29#墩錨碇系統施工不需要進行主航道航路調整。不足之處:一是航路調整后,上行小型船舶習慣性航法與航路設置不一致。二是船舶原有航行習慣得到了保障,但下行小型船舶實際航行軌跡將大幅度向南調整,航道彎曲程度增大;三是上行推薦航路、主航道、下行推薦航路分別位于大橋兩個主橋墩施工水域兩側,與施工交匯頻次增加,增加船舶碰撞風險。
4.結論
通過對滬通長江大橋橋區水域通航環境的分析,結合橋區水域航路調整方案以及施工期航道臨時調整方案,綜合船舶分流、應急等多方面因素,建議選擇方案一,以保證船舶航行及施工作業的安全。