沪通大桥跨天生港航道桥钢桁梁安装施工通航安全评估

李伟　刘晓华

摘 要：为保障沪通天生港航道桥钢桁梁安装施工期间的通航安全，文章根据其施工作业方案，详细分析其施工期间对通航安全的影响，在此基础上提出通航安全保障措施，以期为同类施工作业提供参考。

关键词：沪通大桥；通航风险；保障措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.080

0 引言

沪通长江大桥是沪通铁路的控制性工程，全长11076.262m，是目前世界上跨度最大的公路、铁路两用桥，大桥北岸为南通市，南岸为张家港，从北向南分别跨越天生港航道、横港沙、长江主航道。大桥施工周期长，工程规模大，施工工艺复杂，施工难度极大，跨航道施工期间会对船舶的通航安全产生较大影响。文章以跨天生港航道桥钢桁梁安装施工为例，论述其对船舶通航安全的影响，并在此基础上提出相应的对策及通航安全保障措施，以期为同类工程施工提供参考。

1 工程概况

沪通大桥跨天生港航道桥上部结构采用刚性梁柔性拱方案，跨径布置为140+336+140=616m。主梁为带竖杆的华伦式桁架，横向采用3片主桁结构，桁间距为34.5m，边桁桁高15.7m，中桁桁高16m，节间距14m，全桥共44个节间。上层公路桥面和下层铁路平面均采用正交异性钢桥面板的整体桥面。钢桁梁每个节间有两块公路桥面板和两块铁路桥面板，单块桥面板最大重量约75t。上部结构总体采用“先梁后拱，主梁双悬臂拼装，拱肋竖向转体”的施工方案，钢桁梁杆件和桥面板均首先由生产厂家预制，后由船舶运输到桥下，采用桥面吊机或塔吊进行吊装。

2 施工作业方案

沪通大桥天生港航道桥钢桁梁安装工程包括3#墩、4#墩第3-12节间的钢桁梁杆件以及桥面板的安装，首先进行主桁杆件安装，然后进行桥面板吊装施工，3#、4#墩钢桁梁安装施工方法相同，作业过程中采取错时、对称施工，吊装方案如表1所示，单块桥面板从起吊准备至安装完成约历时6h。其中第8-12节间桥面板吊装作业期间，运输船舶需在航道内锚泊定位，桥面吊机吊起的桥面板位于航道正上方，对航道内通航船舶的安全有较大影响。

2.1 第8～11节间桥面板吊装作业

桥面板由运输船运入，绑靠在定位船上，桥面吊机直接从运输船起吊，运输船船长68.3m，船宽15m，吃水2.6m；定位船船长33.5m，船宽9.5m，吃水1.6m。为了避免3#、4#墩中跨同时吊装同时占用水域，采用错时2天施工。由于桥面板重量较大，为确保吊装作业安全，航道侧桥面板安装采取运输船江中抛锚正位起吊的方案，定位船船尾抛八字锚、船首抛单锚，出链长度约100-120米。为尽量减少对通航影响运输船定位滞后待安装杆件两个节间。

2.2 第12节间桥面板吊装作业

根据钢梁节段划分，第12节间位于航道中心，长度为12.6m，含公路桥面和铁路桥面各两块，由3#墩桥面吊机负责安装施工期间运输船位于第10节间下方、定位船抛锚定位，吊装作业如图1所示，施工期间吊机位于航道正上方，船舶位于航道中央。

3 施工期间对通航安全的影响分析

3.1 航道通航条件分析

天生港专用航道全长6.75km，上界为小李港河口，下界为通吕运河口。其中通吕运河至通沙汽渡维护水深9.0m（理论最低潮面，下同），航宽150m；通沙汽渡至天生港电厂维护水深5.0m，航宽150m；天生港电厂至小李港维护水深3.2m，航宽150m。

大桥所在的位置处于天生港航道上段，上下游现有多个造（修）船企业如蛟龙重工、明德重工、韩通重工等，在九圩港河口对开水域存在水上砂石过驳区。目前工程上下游水域通航船舶主要有三类：一是进出左岸九圩港上、下游造（修）船企业部分大型船舶；二是水上砂石过驳区附近的小型船舶；三是经九圩港船闸进出九圩港运河及经碾砣港船闸进出如海运河的内河船舶。

3.2 施工对通航安全与通航环境影响分析

（1）第8～11节间桥面板吊装作业的影响。第8-11标准节间桥面板吊装期间会不同程度的占用通航水域及通航水域上空空域，以4#墩为例，最外侧第8节间施工，施工船将占用天生港航道右侧水域宽约10m；最内侧第11节间施工，施工船将占用天生港航道右侧水域宽约52m。3#墩施工期间会占用天生港航道左侧相同宽度的水域。因此3#墩第8-11标准节间桥面板吊装期间会对沿天生港航道下行的船舶严重碍航，4#墩第8-11标准节间桥面板吊装期间会对沿天生港航道上行的船舶严重碍航。

（2）第12节间桥面板吊装作业的影响。第12节间位于航道中心，施工期间运输船位于第10节间下方、定位船船尾抛八字锚、船首抛单锚，出链长度为100-120米，占用天生港航道约66m水域，如图1所示。 3#、4#墩标准12节间钢桁梁安装施工作业期间，对天生港专用航道上下行通航船舶产生较为严重的碍航性；3#、4#墩标准节间钢桁梁吊装施工作业是一个较为连续的施工作业过程，在此期间天生港专用航道不具备通航条件.

3.3 工程施工与附近码头的相互影响分析

第12节间桥面板吊装施工期間，天生港专用航道不具备通航的条件，进出上下游码头的船舶无法通过施工水域。第8～11节间桥面板吊装施工期间，施工船舶及桥面吊机吊装作业几乎占用了天生港专用航道右侧或左侧一半的通航水域，施工水域航道的通航宽度大幅缩减，不能满足上游修（造）船企业的大型试航船、成品船通航要求；仅能满足小型船舶通过，为防止小型船舶在大桥水域会遇或误入施工作业水域，建议在上述施工阶段采取单船通过施工水域的交通管制措施。

4 施工期间的交通组织和管理

4.1 设置安全作业区

施工期间以施工船为中心，沿船舶首尾线方向分别向船首和船尾方向各200米，沿垂直船舶首尾线方向分别向左舷和右舷各50米围成的水域设置为安全作业区；设置相应的警示标志，安排必要的警戒人员和警戒船舶，防止与本工程施工无关的船舶与设施进入施工活动水域。endprint

4.2 施工期间的交通组织

第8-11标准节间吊装施工期间实施分时段单船通航水上交通管制措施，海巡艇在施工水域上下游进行警戒，施工单位至少配备2艘警戒艇进行现场维护，警戒艇上应设置显目的标识； 3#墩和4#墩第12标准节间钢桁梁吊装施工期间实施临时性封航等水上交通管制措施，在施工水域上下游由海巡艇和施工单位的警戒艇进行警戒。为应对突发状况，安排1艘2000匹左右的全回转拖轮应急值守。

4.3 作业现场交通管理

施工船施工及停泊期间应严格按照《内河避碰规则》规定正確显示号灯号型，作业现场增派值班员一名，负责对附近施工水域的监视，当发现有船舶进入施工水域时，及时提醒过往船舶注意安全，减速通过。在雾天或现场能见度不良时，要作好防雾工作，打开信号灯，加强值班了望，直至雾散开。

5 通航安全保障措施

（1）施工单位应按照《中华人民共和国水上水下活动通航安全管理规定》，在取得海事管理机构颁发的《中华人民共和国水上水下活动许可证》后，方可进行相应的涉水作业。

（2）施工单位应高度重视整个作业过程中可能存在的安全风险，严格落实安全生产主体责任，建立健全统一的安全组织机构，加强安全生产管理，完善安全施工作业条件；应加强宣传，提前将作业计划通报上下游码头、砂石市场等相关单位，做好沟通协调工作。

（3）施工单位应根据施工期可能发生的各种险情制定并不断修改完善防冬季寒潮大风、防施工船走锚、防碰撞、防高空坠落物等应急预案，并加强教育培训，定期开展演练。

（4）加强对施工船舶的监管，建立船舶准入制度确保船舶适航，船员适任，AIS始终处于开启状态；建立船舶动态报告制度，控制人员乘载，杜绝超载；施工船舶应按规定显示信号，加强值班，保持VHF06频道值守，主动通报其它船舶。

（5）吊装作业应避开大潮汛，选择在风力不大于6级、白天能见距离大于1500m、落潮流、流缓时段进行作业。

参考文献：

[1]沪通长江大桥HTQ-1标段实施性施工组织设计[Z].中交第二航务工程局有限公司，2014.

[2]吴传站等.系杆拱桥上部结构施工工艺对通航安全的影响[J].中国水运2014（03）：31.

[3]邱建平等.浅析内河桥梁建设水上安全监管[J].交通信息与安全，2010（01）：4-7.

[4]刘明俊.内河桥梁工程施工期船撞风险分析[J].物流工程与管理，2010（04）：148-150.

基金项目：南通航运职业技术学院课题“内河桥梁工程施工期通航安全和保障措施研究”（ HYKJ/2015B02）

作者简介：李伟（ 1984-） ，男，山东枣庄人，硕士，讲师，研究方向：水上交通风险决策与控制。endprint