跨山區航道橋梁改擴建工程中通航尺度研究

魏慶，王暢，盧虹李，盧迪翔

（麗水市直屬公路港航管理中心，浙江麗水 323000）

航道因規劃等級的提升產生了更高的通航凈空尺寸要求，在山區航道通航橋梁改擴建工程中，同時需要滿足現狀通航及規劃通航的通航尺度要求，這是跨越山區航道橋梁改擴建中必須破解的難題。

已有的研究大多在現狀通航的基礎上對某一或區域跨河橋梁的通航凈空尺度開展分析和計算。楊昌道[3]結合河道特性、運量預測、建設投入等方面綜合分析了礙航橋梁分期適時改造的可行性；陳愛文[4]基于S353 省道跨京杭運河大橋工程實際分析研究，提出復雜水域通航凈空的計算方法；李文艷[5]通過對廣東省北江、東江航道的綜合分析，提出航道橋梁分步改建標準的建議。

本文以麗水蓮都碧湖大橋改擴建工程為例，通過評價其對現狀及規劃航道通航條件的影響，分析各類影響因素，提出大橋改擴建類工程建設涉航道通航尺度及實施中的相關建議，以期能為類似工程的建設及山區航道的發展提供借鑒。

1 山區航道通航標準及主要因素

1.1 航道等級與規劃

碧湖大橋跨越的甌江支線航道（白巖大橋-大港頭段），現狀等級為內河Ⅶ級單線航道。根據《麗水市港航中長期發展規劃研究（2018-2035）》航道規劃等級為內河天然Ⅳ級，同時根據《浙江省內河航道與港口布局規劃（2021-2035）》規劃航道等級為內河準Ⅲ級航道。碧湖大橋是跨越甌江的重要節點，現狀橋梁12m寬度已經遠遠不能滿足交通需求，新改建工程建設將對航道通航條件造成一定的影響。

1.2 通航水位

根據調查了解，碧湖大橋所處河段距離上下游均有水利樞紐均較遠，表現為山區性河流特征且洪水歷時一般都比較短。

根據《內河限制性準Ⅲ級和準Ⅳ級航道通航標準》規定：最高通航水位洪水重現期通過論證可取3～5 年一遇。根據《內河通航標準》規定Ⅵ級航道的設計最高通航水位洪水重現期采5 年一遇。綜上所述，碧湖大橋改擴建工程設計最高通航水位取5 年一遇洪水位，橋位處各頻率最高洪水位如表1 所示。

表1 橋位處各頻率洪水最高洪水位

本工程所在航道橋區位置設計底高程為56.96m，現狀航道設計水深0.8m，故設計最低通航水位57.76m。

2 橋梁改擴建方案比選

2.1 改擴建橋梁位置

碧湖大橋改擴建工程位于浙江省麗水市蓮都區碧湖鎮境內（碧湖大橋改建工程如圖1 所示），東起S328 省道，西至碧湖鎮江濱路，現狀通航孔跨35m。

圖1 碧湖大橋改建工程位置衛星圖片

2.2 橋梁方案比選結論

擴建方案：（1）橋梁跨徑布置與現狀保持一致，橋下墩柱密集，景觀效果很差；（2）為滿足百年一遇洪水位凈空及規劃路橋寬度要求，施工中需拆除老橋上部結構；（3）老橋側半幅橋梁恢復時，需結合老橋墩柱施工蓋梁，因此會存在老橋橋墩立柱的檢測、復核、加固及接長問題，以保證拼寬橋與改造橋保持相同設計技術標準；（4）主跨無法滿足遠期準Ⅲ級航道雙向通航凈空尺度要求。

改建方案：（1）需將老橋全部拆除；（2）改善通航環境，可滿足遠期準Ⅲ級航道雙向通航凈空尺度要求；（3）景觀效果好，可滿足道路交通需求；（4）整體性好，施工技術成熟。

綜上，從山區航道規劃及現狀通航角度考慮，認為改建方案對航道通航條件影響較擴建方案影響較小，從通航影響角度出發，推薦改建方案。

3 橋梁通航凈空尺度及評價

3.1 現狀航道通航尺度

改建橋梁跨越現狀甌江生態示范航道（白巖大橋-大港頭段），航道為Ⅶ級單線航道，設計寬度14.0m，彎曲半徑130m，通航水深0.8m，設計開挖邊坡1：3，碧湖大橋與現狀航道位置關系如圖2 所示。根據《內河通航標準》，Ⅶ級航道通航凈高不得小于4.5m，單孔單向通航孔通航凈寬不得小于32m。

圖2 碧湖大橋與現狀航道位置關系示意圖

3.2 規劃航道通航尺度

改建橋梁跨越遠期規劃甌江支線航道（緊水灘壩下—麗水段），根據《麗水市港航中長期發展規劃研究》、《浙江省內河航道與港口布局規劃（2021-2035）》，本次航道等級應按天然河道準Ⅲ-b 級論證。綜上，規劃航道及建筑物相關尺度規范要求如表2 所示。

表2 航道及建筑物相關尺度規范要求

3.3 本橋梁通航凈空尺度計算

將規劃航道通航孔定為第四跨（主跨），現狀航道通航孔按原航道位置放置在橋梁第三跨，橋梁通航凈空尺度如表3 所示。

表3 橋梁通航凈空尺度表

3.3.1 規劃航道通航凈空高度

根據本工程推薦設計方案，新建碧湖大橋梁板為二次拋物線形狀，梁底標高68.5～71.9m，設計最高通航水位為64.22m，整跨凈空高度為4.28～7.68m。本工程橋梁凈高≥6.0m 的寬度為100.4m。

3.3.2 規劃航道通航凈空寬度

最高通航水位64.22m 起算，通航孔凈高達到6.0m 的寬度為100.4m。橋梁縱軸線與航道中心線夾角約81°，橋寬36.0m，新碧湖大橋通航凈空寬度取93.5m。規劃航道通航孔示意圖如圖3 所示。

圖3 規劃航道通航孔示意圖

3.3.3 規劃航道通航凈空尺寸

規劃通航孔為第四跨，凈寬93.5m，滿足規劃準Ⅲ-b級航道通航孔凈寬90.0m 要求；通航凈寬范圍內梁底標高最低點為70.22m，最高點為71.90m，在最高通航水位64.22m 情況下，通航孔凈高6.00～7.68m，滿足規劃準Ⅲ-b 級航道通航孔凈高5.5m 要求。現狀航道通航孔示意圖如圖4 所示。

圖4 現狀航道通航孔示意圖

3.3.4 現狀航道通航凈空尺寸

現狀航道通航孔于新碧湖大橋第三跨，現狀航道通航孔通航凈寬取32.0m，可覆蓋現狀航道寬度；該范圍內梁底標高最低點為68.72m，最高點為69.49 米，在設計最高通航水位64.22m情況下，通航凈高為4.50～5.27m，滿足現狀Ⅶ級航道4.5m 通航凈高要求。

3.4 設計通航方案總體評價

目前由于航道規劃具體實施時間還未知，工程河段船舶只能按原航道通航。從遠期看，本工程建設方案主跨通航孔尺度滿足航道發展規劃等級要求，優化工程河段遠期通航環境，同時墩柱布置對船舶航行影響較小，工程方案合理。

4 結語

本例現狀山區航道Ⅶ級，航道等級低，現狀通航船只為當地漁船，同時航道通常豐枯水量變化明顯，本航道比降大，流速快，在跨河橋梁改擴建工程中，在水域設墩柱宜盡量避免對原航道條件造成影響。

跨山區航道橋梁改擴建工程，應根據航道水運規劃發展需求，除解決好現狀航道通航凈空尺寸問題外，也應為規劃航道預留發展空間。