南京长江第五大桥主桥上部结构安装水上施工期航道布置调整与航标配布研究
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作者:徐学君
摘 要：本文通过分析南京长江第五大桥上部结构安装水上施工期对航道通航条件的影响，提出相应的航道布置调整与航标配布方案。
关键词：南京第五长江大桥;上部结构施工;航标配布
中图分类号：U612 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2019）09-0077-02
1 南京长江五桥上部结构施工概述
在建南京长江第五大桥位于长江下游南京水道梅子洲汊道左汊中段右岸侧（梅子洲左缘，航道里程约358km）。跨越长江左汊采用桥梁，通航孔桥设计为跨径（80+218+2×600+218+80）m 的三塔六跨连续叠合梁斜拉桥，通航孔主桥跨径布置为1796m，为纵向钻石型塔中央双索面三塔叠合梁斜拉桥。
根据主梁安装工艺的不同，主梁安装分五部分进行，分别为索塔区梁段安装、标准梁段安装、支架区梁段安装、合龙梁段安装、刚性墩顶梁段安装。施工时间为2019年3月至2020年2月。
2 主桥墩基础施工期航道布置与航标配布情况
航道布置：在南、中主桥墩施工水域间布置双向通航主航道，航道宽度406m，航道水深满足现行维护水深要求;在北、中主桥墩施工水域间布置小型船舶上行航道，航道宽度150m， 航道水深不小于5m。
3 主桥上部结构施工对航道通航条件的影响分析
3.1总体施工水域占用
Z3北主墩施工占用水域为垂直水流方向距离已建北岸临时码头前沿60m，总宽300m，顺水流方向500m，桥轴线上下游各250m。
Z4中主墩施工水域占用为垂直水流方向总宽240m，偏北侧布置，其中施工水域南侧边线距离主墩中心线61.7m，施工水域北侧边线距离主墩中心线178.3m。钢混组合梁安装期间施工水域宽240m。顺水流方向长500m，桥轴线上下游各250m。
Z5南主墩施工占用水域为垂直水流方向总宽204m，顺水流方向500m，桥轴线上下游各250m。
主桥钢混组合梁安装施工期间，原则上船舶作业和抛锚不得超过划定的施工水域，特殊施工阶段船舶作业确需超出施工水域时，申请海事专项维护、警戒。
3.2对航道布置的影响
根据不同阶段梁段安装施工占用水域分析可知：索塔区梁段安装、支架区梁段安装、刚性墩顶梁段安装不占用现行航道水域，对航道布置的影响较小;标准梁段安装、合龙梁段安装占用现行航道水域，对航道布置有较大的影响。
3.3对航标配布的影响
由于主桥上部结构水上施工主要在桥梁轴线附近范围，施工活动对桥区现状设置的航标有一定的影响，影响较大的为五桥北1#白浮、五桥北2#白浮、五桥北3#白浮、五桥北1#红浮、五桥北2#红浮和五桥施1#红浮、五桥施2#红浮、五桥施3#红浮。
3.4对船舶通航的影响
主桥上部结构水上施工期间，Z3、Z4、Z5主墩钢混组合梁吊装施工水域的平面布置分阶段不同程度的占用部分航道，工程现场施工对通航船舶有很大的影响。由于桥区水域条件限制，桥区现状航路态势基本固定，大桥不同位置主塔及梁段吊装对应的占用水域范围不同，因此不同施工阶段影响上下行、大小型船舶交通流的情况和程度也各不相同。
（1）对上行小型船舶习惯航路的影响。桥区水域在北主墩与中主墩之间布置了小型船舶上行航道，小型船舶由此上行，主桥上部结构水上施工对上行小型船舶有一定的影响。
（2）对双向通航主航道船舶的影响。桥区水域在中主墩与南主墩之间布置了双向通航主航道，大型船舶由此上下行，主桥中主墩南侧、南主墩北侧施工时緊邻航道，会占用航道水域，对上下行船舶有较大的影响。
（3）中跨合拢施工作业对过往船舶的影响。中主墩南北两侧同时施工作业，对小型船舶上行航道船舶上行、双向通航主航道船舶上下行产生一定的影响。
（4）浮吊定位作业和运输船施工水域位于航道内，船舶近距离会遇、追越，两船之间产生的流体作用，将使船舶出现相互吸引、排斥、转身、波荡等现象，受船间效应影响明显，在船舶尾浪影响下容易发生振荡、摇摆，影响施工作业工艺，情况严重时甚至造成锚链断裂、船舶倾覆。
（5）施工运输船舶对交通环境的影响：增加了通行水域的交通流密度，运输船舶掉头、穿越、靠离等作业，增加了相应水域的通航安全风险，顺航道行驶时，遇突发性事故采取措施时对同流向船舶有影响。
（6）施工活动其他影响：①夜间施工时，照向江面的照明灯光，会对过往船舶夜间正常了望产生影响，减小航行船舶了望距离。②施工作业船舶如发生火灾、爆炸、沉船、走锚漂航等事故，可能对附近水域船舶安全航行、作业及下游码头、停泊区等构成威胁。
4 主桥上部结构施工航道布置调整与航标配布方案
4.1工程局部河段航道尺度
本工程位于长江下游南京水道梅子洲汊道左汊中段右岸侧，工程局部河段为沿岸航道，弯曲半径1050m，6-9月份维护水深10.5m，其他月份维护水深9m，保证率98%。
4.2航道布置调整方案
（1）航道布置技术参数。按照《海港总体设计规范》（JTS165-2013）、《内河通航标准》（GB50139-2014）、《长江干线通航标准》（JTS180-4-2015）分别进行核算，工程附近航道单、双向通航所需宽度分别不应小于88.2～140.2m、165～240.9m;125m和250m以上;300～500m。综合考虑上述规范相关要求，选用不小于400m作为工程附近主航道船舶双向通航最低标准，选用不小于200m作为工程附近主航道船舶单向通航最低标准。同时根据《长江江苏段船舶定线制（2013）》要求，小型船舶上行航道选用不小于150m作为单向通航最低标准。 （2）利用水位条件分析。根据桥区河段近年来水位资料，枯水期1～3月、11月、12月，可以利用水位1.0m左右，4～10月可以利用水位2.0m左右。桥区河段双向通航主航道常年满足维护水深要求，可不考虑水位利用;而上行小型船舶航道，需要利用水位，解决维护水深不能满足的要求。根据近年来测图情况分析，枯水期1～3月、11月、12月上行小型船舶航道左侧水深一般在3m左右（当地航行基准面下），可利用水位在1m左右，达不到维护水深5m标准，需要采取工程措施或缩小航宽的办法，以妥善解决小型船舶上行。4～10月可利用水位2.0m左右，满足维护水深5m要求。
（3）航道布置调整方案。根据施工占用水域情况，调整航道一侧或两侧界限。根据水位条件，适当放宽小型船舶上行航道。当调整后的航道宽度不能满足通航要求时，实行控制通航或临时禁航。第1阶段（主梁安装前，2019年4月1日前）：中塔施工水域向左侧适当扩展，扩展后施工水域垂直水流方向为240m，将小型船舶上行航道右侧界限向左侧适当调整，同步調整其左侧界限，确保航道宽度不小于150m;双向通航主航道保持不变。第2阶段（索塔区梁段安装，2019年4月1日～2019年 5月 29日）：维持第1阶段航道布置。③第3阶段（支架区边跨、次边跨梁段安装，刚性墩顶梁段安装，标准梁段安装，合龙梁段安装，2019年5月30日～2020年 2月 12日）：小型船舶上行航道右侧界限保持不变，双向通航主航道右侧界限向右岸侧适当调整，航宽由406m调整为460m。
4.3航标配布方案
主桥上部结构水上施工期航标配布方案按照其对航道布置调整方案相应调整小型船舶上行航道、双向通航主航道左、右侧标志，具体如下：
（1）第1阶段、第2阶段：中塔施工水域向左侧适当扩展，扩展后施工水域垂直水流方向为240m，将小型船舶上行航道右侧五桥北1#红浮、五桥北2#红浮向左侧适当调整，同步调整五桥北1#白浮、五桥北2#白浮、五桥北3#白浮，确保航道宽度不小于150m，撤除五桥北塔1#专用浮、2#专用浮;双向通航主航道标志保持不变。
（2）第3阶段（支架区边跨、次边跨梁段安装，刚性墩顶梁段安装，标准梁段安装，合龙梁段安装，2019年5月30日～2020年2月12日）：双向通航主航道航宽由406m调整为460m，相应调整主航道右侧标志五桥施1#红浮、五桥施2#红浮，撤除五桥南塔1#专用浮，保留五桥南塔2#专用浮，更名为五桥南塔专用浮。小型船舶上行航道专用航标不做调整。标准梁段安装、合龙梁段安装时占用部分航道水域，采取临时交通管制措施，航道布置和航标设置不做调整。
5 结语
（1）主桥上部结构水上施工期原则上维持现有桥区航道布置，即小型船舶上行航道和双向通航主航道。根据施工占用水域情况，相应调整航道布置。
（2）根据水位条件，适当放宽小型船舶上行航道。当调整后的航道宽度不能满足通航要求时，实行控制通航或临时禁航。
（3）相应动态调整小型船舶上行航道和双向通航主航道有关标志。
从主桥上部结构水上施工期航道布置调整和航标配布方案近期实施的情况看，达到了预期效果，有力的保障了桥梁施工安全和桥区水域航道通航安全。
参考文献：
[1] 崔斌.南京长江第五大桥工程初步设计图纸（多册）[R].南京：中交公路规划设计研究院有限公司，2016.
[2] 沈斌.南京长江第五大桥施工组织设计[R].南京：南京市公共工程建设中心，2016.
[3] 周畅.南京长江第五大桥跨江主桥施工方案[R].南京：南京市公共工程建设中心，2016.
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