滬通大橋跨天生港航道橋鋼桁梁安裝施工通航安全評估

李偉　劉曉華

摘 要：為保障滬通天生港航道橋鋼桁梁安裝施工期間的通航安全，文章根據(jù)其施工作業(yè)方案，詳細分析其施工期間對通航安全的影響，在此基礎(chǔ)上提出通航安全保障措施，以期為同類施工作業(yè)提供參考。

關(guān)鍵詞：滬通大橋；通航風(fēng)險；保障措施

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

0 引言

滬通長江大橋是滬通鐵路的控制性工程，全長11076.262m，是目前世界上跨度最大的公路、鐵路兩用橋，大橋北岸為南通市，南岸為張家港，從北向南分別跨越天生港航道、橫港沙、長江主航道。大橋施工周期長，工程規(guī)模大，施工工藝復(fù)雜，施工難度極大，跨航道施工期間會對船舶的通航安全產(chǎn)生較大影響。文章以跨天生港航道橋鋼桁梁安裝施工為例，論述其對船舶通航安全的影響，并在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的對策及通航安全保障措施，以期為同類工程施工提供參考。

1 工程概況

滬通大橋跨天生港航道橋上部結(jié)構(gòu)采用剛性梁柔性拱方案，跨徑布置為140+336+140=616m。主梁為帶豎桿的華倫式桁架，橫向采用3片主桁結(jié)構(gòu)，桁間距為34.5m，邊桁桁高15.7m，中桁桁高16m，節(jié)間距14m，全橋共44個節(jié)間。上層公路橋面和下層鐵路平面均采用正交異性鋼橋面板的整體橋面。鋼桁梁每個節(jié)間有兩塊公路橋面板和兩塊鐵路橋面板，單塊橋面板最大重量約75t。上部結(jié)構(gòu)總體采用“先梁后拱，主梁雙懸臂拼裝，拱肋豎向轉(zhuǎn)體”的施工方案，鋼桁梁桿件和橋面板均首先由生產(chǎn)廠家預(yù)制，后由船舶運輸?shù)綐蛳?，采用橋面吊機或塔吊進行吊裝。

2 施工作業(yè)方案

滬通大橋天生港航道橋鋼桁梁安裝工程包括3#墩、4#墩第3-12節(jié)間的鋼桁梁桿件以及橋面板的安裝，首先進行主桁桿件安裝，然后進行橋面板吊裝施工，3#、4#墩鋼桁梁安裝施工方法相同，作業(yè)過程中采取錯時、對稱施工，吊裝方案如表1所示，單塊橋面板從起吊準備至安裝完成約歷時6h。其中第8-12節(jié)間橋面板吊裝作業(yè)期間，運輸船舶需在航道內(nèi)錨泊定位，橋面吊機吊起的橋面板位于航道正上方，對航道內(nèi)通航船舶的安全有較大影響。

2.1 第8～11節(jié)間橋面板吊裝作業(yè)

橋面板由運輸船運入，綁靠在定位船上，橋面吊機直接從運輸船起吊，運輸船船長68.3m，船寬15m，吃水2.6m；定位船船長33.5m，船寬9.5m，吃水1.6m。為了避免3#、4#墩中跨同時吊裝同時占用水域，采用錯時2天施工。由于橋面板重量較大，為確保吊裝作業(yè)安全，航道側(cè)橋面板安裝采取運輸船江中拋錨正位起吊的方案，定位船船尾拋八字錨、船首拋單錨，出鏈長度約100-120米。為盡量減少對通航影響運輸船定位滯后待安裝桿件兩個節(jié)間。

2.2 第12節(jié)間橋面板吊裝作業(yè)

根據(jù)鋼梁節(jié)段劃分，第12節(jié)間位于航道中心，長度為12.6m，含公路橋面和鐵路橋面各兩塊，由3#墩橋面吊機負責(zé)安裝施工期間運輸船位于第10節(jié)間下方、定位船拋錨定位，吊裝作業(yè)如圖1所示，施工期間吊機位于航道正上方，船舶位于航道中央。

3 施工期間對通航安全的影響分析

3.1 航道通航條件分析

天生港專用航道全長6.75km，上界為小李港河口，下界為通呂運河口。其中通呂運河至通沙汽渡維護水深9.0m（理論最低潮面，下同），航寬150m；通沙汽渡至天生港電廠維護水深5.0m，航寬150m；天生港電廠至小李港維護水深3.2m，航寬150m。

大橋所在的位置處于天生港航道上段，上下游現(xiàn)有多個造（修）船企業(yè)如蛟龍重工、明德重工、韓通重工等，在九圩港河口對開水域存在水上砂石過駁區(qū)。目前工程上下游水域通航船舶主要有三類：一是進出左岸九圩港上、下游造（修）船企業(yè)部分大型船舶；二是水上砂石過駁區(qū)附近的小型船舶；三是經(jīng)九圩港船閘進出九圩港運河及經(jīng)碾砣港船閘進出如海運河的內(nèi)河船舶。

3.2 施工對通航安全與通航環(huán)境影響分析

（1）第8～11節(jié)間橋面板吊裝作業(yè)的影響。第8-11標(biāo)準節(jié)間橋面板吊裝期間會不同程度的占用通航水域及通航水域上空空域，以4#墩為例，最外側(cè)第8節(jié)間施工，施工船將占用天生港航道右側(cè)水域?qū)捈s10m；最內(nèi)側(cè)第11節(jié)間施工，施工船將占用天生港航道右側(cè)水域?qū)捈s52m。3#墩施工期間會占用天生港航道左側(cè)相同寬度的水域。因此3#墩第8-11標(biāo)準節(jié)間橋面板吊裝期間會對沿天生港航道下行的船舶嚴重礙航，4#墩第8-11標(biāo)準節(jié)間橋面板吊裝期間會對沿天生港航道上行的船舶嚴重礙航。

（2）第12節(jié)間橋面板吊裝作業(yè)的影響。第12節(jié)間位于航道中心，施工期間運輸船位于第10節(jié)間下方、定位船船尾拋八字錨、船首拋單錨，出鏈長度為100-120米，占用天生港航道約66m水域，如圖1所示。 3#、4#墩標(biāo)準12節(jié)間鋼桁梁安裝施工作業(yè)期間，對天生港專用航道上下行通航船舶產(chǎn)生較為嚴重的礙航性；3#、4#墩標(biāo)準節(jié)間鋼桁梁吊裝施工作業(yè)是一個較為連續(xù)的施工作業(yè)過程，在此期間天生港專用航道不具備通航條件.

3.3 工程施工與附近碼頭的相互影響分析

第12節(jié)間橋面板吊裝施工期間，天生港專用航道不具備通航的條件，進出上下游碼頭的船舶無法通過施工水域。第8～11節(jié)間橋面板吊裝施工期間，施工船舶及橋面吊機吊裝作業(yè)幾乎占用了天生港專用航道右側(cè)或左側(cè)一半的通航水域，施工水域航道的通航寬度大幅縮減，不能滿足上游修（造）船企業(yè)的大型試航船、成品船通航要求；僅能滿足小型船舶通過，為防止小型船舶在大橋水域會遇或誤入施工作業(yè)水域，建議在上述施工階段采取單船通過施工水域的交通管制措施。

4 施工期間的交通組織和管理

4.1 設(shè)置安全作業(yè)區(qū)

施工期間以施工船為中心，沿船舶首尾線方向分別向船首和船尾方向各200米，沿垂直船舶首尾線方向分別向左舷和右舷各50米圍成的水域設(shè)置為安全作業(yè)區(qū)；設(shè)置相應(yīng)的警示標(biāo)志，安排必要的警戒人員和警戒船舶，防止與本工程施工無關(guān)的船舶與設(shè)施進入施工活動水域。endprint

4.2 施工期間的交通組織

第8-11標(biāo)準節(jié)間吊裝施工期間實施分時段單船通航水上交通管制措施，海巡艇在施工水域上下游進行警戒，施工單位至少配備2艘警戒艇進行現(xiàn)場維護，警戒艇上應(yīng)設(shè)置顯目的標(biāo)識； 3#墩和4#墩第12標(biāo)準節(jié)間鋼桁梁吊裝施工期間實施臨時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單位的警戒艇進行警戒。為應(yīng)對突發(fā)狀況，安排1艘2000匹左右的全回轉(zhuǎn)拖輪應(yīng)急值守。

4.3 作業(yè)現(xiàn)場交通管理

施工船施工及停泊期間應(yīng)嚴格按照《內(nèi)河避碰規(guī)則》規(guī)定正確顯示號燈號型，作業(yè)現(xiàn)場增派值班員一名，負責(zé)對附近施工水域的監(jiān)視，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有船舶進入施工水域時，及時提醒過往船舶注意安全，減速通過。在霧天或現(xiàn)場能見度不良時，要作好防霧工作，打開信號燈，加強值班了望，直至霧散開。

5 通航安全保障措施

（1）施工單位應(yīng)按照《中華人民共和國水上水下活動通航安全管理規(guī)定》，在取得海事管理機構(gòu)頒發(fā)的《中華人民共和國水上水下活動許可證》后，方可進行相應(yīng)的涉水作業(yè)。

（2）施工單位應(yīng)高度重視整個作業(yè)過程中可能存在的安全風(fēng)險，嚴格落實安全生產(chǎn)主體責(zé)任，建立健全統(tǒng)一的安全組織機構(gòu)，加強安全生產(chǎn)管理，完善安全施工作業(yè)條件；應(yīng)加強宣傳，提前將作業(yè)計劃通報上下游碼頭、砂石市場等相關(guān)單位，做好溝通協(xié)調(diào)工作。

（3）施工單位應(yīng)根據(jù)施工期可能發(fā)生的各種險情制定并不斷修改完善防冬季寒潮大風(fēng)、防施工船走錨、防碰撞、防高空墜落物等應(yīng)急預(yù)案，并加強教育培訓(xùn)，定期開展演練。

（4）加強對施工船舶的監(jiān)管，建立船舶準入制度確保船舶適航，船員適任，AIS始終處于開啟狀態(tài)；建立船舶動態(tài)報告制度，控制人員乘載，杜絕超載；施工船舶應(yīng)按規(guī)定顯示信號，加強值班，保持VHF06頻道值守，主動通報其它船舶。

（5）吊裝作業(yè)應(yīng)避開大潮汛，選擇在風(fēng)力不大于6級、白天能見距離大于1500m、落潮流、流緩時段進行作業(yè)。

參考文獻：

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基金項目：南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院課題“內(nèi)河橋梁工程施工期通航安全和保障措施研究”（ HYKJ/2015B02）

作者簡介：李偉（ 1984-） ，男，山東棗莊人，碩士，講師，研究方向：水上交通風(fēng)險決策與控制。endprint