跨越海灣橋梁通航孔布置

吳宏中 聶明華

摘 要：本文通過水東灣大橋通航孔布置情況的分析評(píng)價(jià)，總結(jié)歸納了跨越海灣橋梁通航孔布置方式，研究分析主要因素供行業(yè)建設(shè)過程參考。

關(guān)鍵詞：跨越海灣大橋 通航孔布置

跨越海灣橋梁通航孔布置往往受到較多因素制約，主要包括：橋梁選址、灣內(nèi)汊道、潮流條件、上下游臨跨河建筑物、船舶習(xí)慣航路等。

1.項(xiàng)目背景

水東灣地區(qū)作為濱海新區(qū)建設(shè)以及探索茂名新型城市化發(fā)展的主要載體，其有條件打造成為“廣東西翼的新型城市化先行區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)”。省道280線水東灣大橋跨越水東航道，該航道是進(jìn)出水東港區(qū)的唯一通道，為單向航道，將與規(guī)劃環(huán)灣路共同形成水東灣新城的快速環(huán)線，有效實(shí)現(xiàn)水東灣新城各功能組團(tuán)內(nèi)部，尤其是水東灣東、西兩岸核心區(qū)之間的通常連接（見圖1）。

2.橋梁設(shè)計(jì)方案

大橋推薦方案為斜拉橋方案，橋跨布置為150+328+150=628m，采用門式井形索塔方案，索塔采用混凝土結(jié)構(gòu)，主梁為鋼箱梁或疊合梁方案；主梁兩側(cè)翼緣布置斜拉索。全橋?yàn)榘肫◇w系，在索塔、過渡墩處設(shè)置雙向球型鋼支座，在索塔處設(shè)置橫向抗風(fēng)支座?；A(chǔ)采用鉆孔樁基礎(chǔ)。

設(shè)計(jì)通航標(biāo)準(zhǔn)為通航3 0 0 0 t級(jí)海輪標(biāo)準(zhǔn)，通航孔設(shè)計(jì)跨度 328m，單孔雙向通航；設(shè)計(jì)最高通航水位4.43m，設(shè)計(jì)最低通航水位-1.57m；通航凈高30m，通航凈寬300m（如圖2）。

2.1工程所在區(qū)域現(xiàn)狀

水東航道位于廣東省電白縣西部水東灣內(nèi)，起點(diǎn)于水東鎮(zhèn)，終點(diǎn)于水東6#標(biāo)，航道里程19公里，國(guó)家公用航道，已納入維護(hù)，維護(hù)水深2.5米，航寬100米，彎曲半徑500米。目前的水東港已成為了大量順岸布置的規(guī)?；钏蹍^(qū)，在水東灣潮汐通道東、西兩岸已建有各類碼頭岸線長(zhǎng)2350m，茂名市港務(wù)局公用碼頭岸線長(zhǎng)800m，此外還有1萬t級(jí)南洋油脂碼頭和在建的中燃茂名公司1萬t級(jí)供油碼頭。水東港現(xiàn)有庫(kù)場(chǎng)面積38萬m2，集裝箱堆場(chǎng)5萬m2，擁有煤油、柴油、汽油、液體化工品等十余種22萬m3的罐容，并有兩條長(zhǎng)管線連接碼頭與廠區(qū)。此外全港還擁有配套完整的港口起重機(jī)械及港作船。目前水東港年設(shè)計(jì)通過能力已達(dá)700萬t，1998年實(shí)際完成吞吐量162.5萬t，2004年實(shí)際完成吞吐量1409.38萬t（見圖3—圖5）。

3.通航條件分析

（1）擬建大橋橋位處深槽基本穩(wěn)定，水深充裕，水流條件良好，橋梁建設(shè)對(duì)橋區(qū)通航水流影響不大。

（2）大橋橋位選擇在水道分流口處，橋梁軸線的法線方向與水流的主流流向斜交角度最大達(dá)33°，不符合《通航海輪橋梁通航標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ311-97）有關(guān)規(guī)定，應(yīng)加大凈寬才能滿足要求。

（3）擬建大橋采用單孔雙向通航孔布置方式，主通航孔跨徑328m，與灣內(nèi)西汊的水東航道走向一致，副通航孔跨徑150m，與灣內(nèi)東汊漁港航道（不超過500t級(jí)）走向一致?？紤]到灣內(nèi)西汊水東航道的通航條件、遠(yuǎn)期發(fā)展能力及重要性等方面明顯優(yōu)于東汊漁港航道，而且水東港進(jìn)港航道為1萬噸級(jí)單向航道，橋區(qū)航道為3000t級(jí)雙向航道，兩者并無銜接的必要，最終采取的推薦方案為重點(diǎn)考慮西汊水東航道通航需求、兼顧東汊漁港航道的通航孔布置方案，較為切合水東灣的實(shí)際情況。

（4）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘及船跡線觀測(cè)結(jié)果：

①通過擬建大橋橋區(qū)進(jìn)入灣內(nèi)的船舶大部分為漁船，個(gè)別船舶通過擬建大橋橋區(qū)進(jìn)出灣內(nèi)西汊的勤海碼頭，另有個(gè)別貨船在擬建大橋橋區(qū)附近臨時(shí)停泊，通往東汊的船舶較少；

②船舶大部分按照現(xiàn)有航標(biāo)指引航行，個(gè)別通往西汊的漁船靠近西岸航行以減少通航里程。采用推薦方案的通航孔布置較為符合水東灣內(nèi)船舶航行習(xí)慣。

（5）擬建橋梁通航孔采用單孔雙向通航，根據(jù)代表船型進(jìn)行計(jì)算，考慮橋軸線法線方向與漲、落潮流主流方向斜交加寬、橋墩產(chǎn)生的紊流寬度加寬后，橋梁通航孔凈寬應(yīng)不小于298.2m。擬建大橋通航孔跨徑為328m，其設(shè)計(jì)通航凈寬300m>計(jì)算要求的298.2m，滿足3000t級(jí)代表船型通航要求。

4.跨越海灣橋梁通航孔布置方式

從水東灣大橋的通航孔布置情況可見，跨越海灣橋梁通航孔布置需要重點(diǎn)考慮以下問題：

（1）從保障通航安全角度，橋位選址應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)因素：

①盡量避開船舶擁擠、通航流量較大的區(qū)域，即多條航道交匯區(qū)或航道、港口進(jìn)出港作業(yè)區(qū)以及錨地交織在一起的區(qū)域；

②盡可能避免優(yōu)良深水港口岸線，以保護(hù)日益緊缺的深水岸線資源；

③對(duì)通航密度大、航線復(fù)雜、水道彎曲狹窄以及海床沖淤和深槽變化大等通航環(huán)境十分復(fù)雜的水域，擬建橋梁采取一孔跨過通航水域，不能跨越的宜采用隧道方式。

（2）結(jié)合擬建橋梁橋軸線走向或橋區(qū)航道的布置，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：

①橋梁橋軸線宜與航道或海事部門已公布的航道垂直，通航孔中心宜與航道中心重合；

②應(yīng)結(jié)合規(guī)范船型和實(shí)際通航船型合理選取通航海輪橋梁的代表船型，通航孔下水道水深至少為代表船型吃水的1.2倍；

應(yīng)以灣內(nèi)主流、主要通航汊道為依據(jù)，兼顧其他汊道通航需求，綜合考慮灣外沿海航道和灣內(nèi)內(nèi)河航道對(duì)橋梁通航孔的要求，按高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置通航孔。

（3）由于沿海航道規(guī)劃目前尚未頒布實(shí)施，主要根據(jù)現(xiàn)有碼頭規(guī)模和有關(guān)城市、水域、港口等布局規(guī)劃來確定橋梁通航標(biāo)準(zhǔn)，并預(yù)留一定的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

[1]河海大學(xué)設(shè)計(jì)研究院有限公司.省道280線水東灣大橋新建工程航道通航論證報(bào)告，2014， 9.

[2]中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院.通航海輪橋梁通航標(biāo)準(zhǔn)（JTJ311-97）， 1998，5.