◎ 楊乾 中交一公局第四工程有限公司
橋梁建設在我國基礎建設中占有重要地位,尤其是跨江、跨海橋梁。由于跨江、跨海橋梁跨越通航水域,橋梁施工期間會對船舶通航產生不利影響。余竹、汪芳進、鄭大運[1-3]等人針對橋梁建設中的關鍵技術進行分析,提出解決措施,保障施工質量及安全;王躍華、趙維陽[4-5]等人結合大橋施工水域船舶及通航環境,研究大橋施工對附近通航船舶、通航條件的影響,并提出具體保障措施;徐向陽[6]在風險辨識的基礎上,通過定量分析的方式對大橋施工通航安全風險實施評估,以期保障橋梁施工安全。本文結合玉垌根江大橋區段施工作業計劃方案及水域通航環境實況全面分析玉垌根江大橋所面臨的通航安全風險,提出可行的安全措施。
金鼓江疏港公路工程—玉垌根江大橋區段全長880 m,橋梁長度661.4m,兩側接線長度218.6m,設置主線橋1座,坡道橋2座,橋平面位于R=4000圓曲線上。結構如下:
主橋上部結構:主橋上部構造為(50+90+50)m三跨預應力混凝土連續箱梁,箱梁根部梁高5.8m,跨中梁高2.7m,頂板厚由28cm變化為70cm,底板厚從跨中至根部由32cm變化為134.3cm,腹板厚度為60cm、80cm、105cm,兩次各分兩個節段直線變化,箱梁高度和底板厚度按2次拋物線變化。
主橋下部構造:主橋下構包括6~9號橋墩及基礎,其中6、9號為主橋過渡墩,7、8號為主橋主墩。主橋主墩采用等截面矩形實心墩,截面尺寸3.5×2.5m,主墩承臺厚3m,基礎采用樁徑1.8m的鉆孔灌注樁,承臺基樁按縱向兩排、橫向四排布置,共8根樁。
引橋:引橋現澆箱梁第一聯(3×25=75m)引橋為現澆預應力砼箱梁,分兩幅布置,整幅橋寬24m;第四聯(3×25=75m)引橋為現澆預應力砼箱梁,分兩幅布置,整幅橋寬16.5m,為等高度現澆連續箱梁結構;第五聯(30+45+30=105m)引橋為變高度現澆預應力砼箱梁,分兩幅布置,整幅橋寬16.5m,為變高度現澆連續箱梁結構;第二、六聯為小箱梁。
坡道橋:為方便行人過橋,在玉垌根江路靠江側分別設置2座坡道橋,坡道橋橋寬7.5m。
金鼓江疏港公路工程-玉垌根江大橋區段施工涉及水上作業,工程的實施將不可避免對水域通航環境產生影響。根據橋梁區段施工計劃安排及水域通航環境現狀,大橋施工期間對通航安全的作用主要從以下方面。
(1)天氣對工程施工的影響。①玉垌根江大橋區段多年平均風速大于等于6級大風的日數為34天且每年5-11月份受臺風影響。大風容易導致人員站立不穩,尤其是在施工便道邊緣及掛籃施工作業期間受大風影響人員容易發生落水事故;同時大風期間可能出現施工材料或設備掉落水中,大風施工過程中要做好施工材料及設備的存放及綁扎。②雨天施工時,現場應做好排水工作,保證現場的排水系統貫通,施工便道不積水。根據指定的防暴雨預案做好安全部署和安全措施。當降雨影響施工時應停止作業,做好施工現場電纜及用電設備的監護。
(2)能見度影響。玉垌根江大橋區段全年均有霧出現。能見度較差時,影響現場施工作業人員視線,不能很好的對附近水域環境進行瞭望,易發生危險事故。當能見度不超過500m時,應停止作業,并按照能見度不良天氣條件下的安全管理要求做好安全防范措施。
(1)施工與附近碼頭的相互影響。施工水域位于金鼓江作業區上游,附近無營運性泊位。距離施工水域最近的泊位為下游5.6km處的海洋管理基地碼頭,現場施工作業不會對欽州港港口碼頭的營運產生影響。
(2)施工與欽州港進港航道之間的相互影響。工程施工水域距離金鼓江航道末端約6km,距離東航道、西航道均在10km以上。由于工程施工作業期間不涉及施工船舶,施工作業不會對航道及航道內航行船舶產生影響。
(3)施工與欽州港其他水上施工作業的影響。目前,施工作業水域附近存在的施工作業主要為金鼓江作業區11號泊位勘察施工、金鼓江作業區12#泊位工程、廣西欽州石化產業園供水項目沉管專項施工作業,其中距離工程最近的為廣西欽州石化產業園供水項目沉管專項施工作業,約3.7m。由于施工作業期間不涉及施工船舶,施工的進行不會對港口其他施工作業產生影響。
(4)施工與漁船的相互影響分析。施工水域所在欽州港漁業豐盛,欽州轄區內漁港有大風江漁港、小蘇江漁港、金灘漁港、犀牛腳漁港、龍門漁港,均不在施工水域附近,施工所在水域基本無漁船活動,但是不能完全排除施工期間小型船筏對施工的影響。
(5)施工與臨近設施的相互影響分析。施工下游距離金鼓江大橋(鐵路橋)約3.1km。由于施工作業期間不涉及施工船舶,施工不會對臨近設施產生影響。施工作業水域范圍內存在養殖蠔排,施工作業的進行不可避免會對蠔排養殖產生影響。

圖1 工程位置與欽州港的相對位置關系

圖2 鋼棧橋布置圖
(6)掛籃施工對通航環境的影響分析。在連續梁掛籃施工中,因防護不到位或操作不當,容易導致高處墜物落入江上。雖然施工所在水域基本無船筏活動,但是仍需注意意外闖入的船筏,高處墜物落入江上容易致使船筏突然受外界撞擊,造成駕駛員操作慌亂及失控而造成交通事故。
通過對金鼓江疏港公路工程—玉垌根江大橋區段建設施工通航風險風險分析可知,金鼓江疏港公路工程—玉垌根江大橋區段建設施工期間會對項目建設水域及附近通航環境帶來不利影響,但是整體影響相對較小,由于通航安全事故發生的突發性及不確定性,因此大橋區段施工仍需采取必要的通航安全措施。結合上節對金鼓江疏港公路工程—玉垌根江大橋區段施工通航安全分析,施工期間對通航安全的措施主要從四個方面提出。
由于大橋區段主橋施工均在鋼棧橋上進行,鋼棧橋覆蓋玉垌根江,因此必須謹慎組織附近船筏通過鋼棧橋。根據施工鋼棧橋布置方案,鋼棧橋橋面頂高程3.72m,橋底面高程1.88m,平臺跨寬9m。結合棧橋區域水下地形圖,玉垌根江江底距離橋底面最大高度約為2.8m(大橋90m主跨段鋼棧橋東側第三孔)。大橋施工期間非必要禁止船筏從鋼棧橋下通過;如需通過須提前聯系施工項目部,項目部經核實船筏能夠通過后(船筏寬度、整體高度小于大橋90m主跨段鋼棧橋東側第三孔通航尺寸,由項目部現場核實并批準)安排現場警戒人員全程警戒引導,直至安全通過。
施工期間,施工警示標志及照明能夠有效防止外來船筏進入作業水域,為施工創造有利的環境。一般而言,施工警示標志及照明必須要包含施工水域警示標志和施工現場警示標志。
(1)施工水域警示標志:工程施工作業期間,我公司在施工活動水域位置上下游適宜岸邊位置設置警示牌(顏色醒目)并配備警示燈(條件允許的情況下設置廣播提醒),提醒船舶前方正在進行施工,注意避讓。
(2)施工現場警示標志:施工便道警示標志:施工期間,在水上施工便道兩側設置施工警示反光帶,同時每隔10m設置一盞警示燈,用于夜間以及能見度不良期間使用。
橋墩警示標志:施工期間,隨著水中墩的建設,我公司在橋墩墩身處設置警示牌(確保警示標志不被江水漫過),提醒過往船筏注意橋墩位置,遠離橋墩航行。為了防止船筏碰撞橋墩,我公司堅持“三同時”的原則,即建設項目的安全設施,必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產和使用。
掛籃施工警示標志:掛籃施工期間,為了防止高空落物的影響,在大橋施工橋面兩側懸掛警示牌,警示牌顏色鮮艷,標有提示性文字:小心高空墜物,內容主要為提示注意高空落物。
夜間或能見度不良期間警示標志:夜晚或能見度不良天氣施工作業期間,施工活動水域的照明應從上向下照射到施工作業點。
由于玉垌根江水域通航環境較為簡單,遠離港口及養殖區域,工程所在水域基本無船舶活動,因此施工期間做好警戒工作,基本能夠消除施工給通航帶來的不利影響。
玉垌根江大橋區段不涉及施工船舶,且作業水域基本無船舶通航,因此玉垌根江大橋區段施工警戒可采取岸上警戒方式,通過安排警戒人員及警示標志,提醒附近水上設施安全通航,同時注意掛籃施工期間注意高空墜物:作業期間在岸邊上下游適當位置設置施工安全警示標志并安排安全監督人員,配備高音喇叭、廣播及通訊設備,對施工現場進行監督指導,并觀測水域動態,提醒船筏或其他水上設施繞開施工水域并注意高空墜物。
施工期間通過采用安排警戒人員及警示標志相結合的方式,能夠有效保障玉垌根江大橋區段施工作業安全。
玉垌根江大橋區段施工期間通航安全風險主要來自于高空墜物以及附近漁船等小型船筏的影響,故施工過程中須做到:
(1)掛籃施工期間,在掛籃作業現場適當位置設置瞭望崗并配備1名瞭望人員,瞭望人員通過望遠鏡等設備對施工水域上下游進行觀察,發現有船舶向施工水域駛來時,立即通知岸上警戒人員注意來船動態,通過廣播或現場人員指導等方式安全駛離施工作業水域。
(2)施工作業正式開展前,走訪當地村委會,了解玉垌根江大橋區段水域附近船舶、排筏、養殖蠔排情況,對船主進行安全教育宣傳,并留有船主聯系方式。①為了更加高效、安全的保障通航安全,建議船主避免在施工水域航行作業,確需通過施工水域前電話告知,屆時施工項目部根據施工便道下方空洞尺寸核實船筏是否能夠通過,若可以在船筏通過期間暫停掛籃施工作業及施工便道上運輸作業,避免高空墜物及車輛通行影響船筏航行安全。②當施工作業現場發生人員落水時,適時根據情況聯系附近船主開展救援工作,切實加強應急救援有效進行,及時救助落水者。③施工建設單位需就蠔排遷移問題同當地村委會進行溝通,施工前將施工作業水域范圍內的養殖蠔排進行遷移,保證施工作業水域清爽。
本文結合玉垌根江大橋區段施工作業計劃方案及水域通航環境對金鼓江疏港公路工程—玉垌根江大橋區段施工通航安全進行分析,得出天氣、能見度、港口設施、船舶等對玉垌根江大橋區段施工產生的影響,判定施工整體影響相對較小;同時考慮通航安全事故發生的突發性及不確定性,施工期間仍需采取安全措施,并詳細從施工期船舶通航組織方案、施工警示標志及照明、施工警戒等四個方面提出針對性的通航安全措施,用以保障玉垌根江大橋區段施工通航安全。