大型跨海橋梁航標設置
2016-06-06
隨著我國交通的發(fā)展，橫跨海洋的各種大型橋梁不斷增加，這給橋下通航的水路交通制造了障礙，如果船舶碰撞橋梁，將危及雙方的安全。國內(nèi)外普遍采取的方法是在橋梁上設置橋涵標志，在橋區(qū)設置水上助航標志，用以引導船舶安全順利地通過通航橋孔及橋區(qū)水域。各座跨海大橋因所處的自然條件、通航條件和航運狀況等各不相同，助航標志設置也各不相同。下面詳細比較三座大型跨海大橋主航道、非通航孔橋區(qū)水上助航標志設置方式以及主通話孔上橋涵標志設置方式。
表1三座跨海大橋部分參數(shù)及航標數(shù)量表
主航道助航標志設置比較
杭州灣跨海大橋主通航孔航線同橋梁軸線的方向一致，航道平均水深8～10米，主通航孔船舶流量及通航密度一般。主通航孔航道設置10座橋區(qū)水上助航標志，其中側(cè)面標志燈浮8座，最遠對標距離大橋軸線1665米；為便于在能見度較差環(huán)境下船舶航行，在主通航孔橋桁上設置雷達應答器2座。
金塘大橋主通航孔航線同橋梁軸線的法向夾角為1°，航道平均水深16.6米，主通航孔船舶流量大、通航密度高。主通航孔航道共設置21座助航標志，其中側(cè)面標志燈浮12座，最遠對標距離大橋軸線3590米；北口設置安全水域標志燈浮1座（其上附設AIS航標和雷達應答器），距離大橋軸線6368米；為便于在能見度較差環(huán)境下船舶航行，設置AIS航標6座，雷達應答器2座，作用距離不小于5海里。
象山港大橋主通航孔航線同橋梁軸線的法向夾角為4.85°，航道平均水深18米，主通航孔船舶流量及通航密度一般。主通航孔航道共設置9座橋梁助航標志，其中側(cè)面標志燈浮8座，最遠對標距離大橋軸線1839米；為便于在能見度較差環(huán)境下船舶航行，在主通航孔中心橋桁上設置雷達應答器1座，作用距離不小于7海里。
主通航孔航道設置標志的數(shù)量以及引導的距離根據(jù)通航船舶密度和通航船舶等級等綜合考慮。金塘大橋通航船舶噸位大，通航船舶流量大、密度高，設置航道引導標志最多，橋區(qū)引導距離最遠，并加設了多座無線電航標。杭州灣跨海大橋和象山港大橋通航船舶密度一般，均采用常規(guī)的8座側(cè)面標志燈浮，最遠的一對側(cè)面燈浮標志距離橋梁軸線約1海里。
表2三座跨海大橋主航道引導標志設置比較表
非通航孔兩側(cè)禁航區(qū)設置航標方式比較
大型跨海橋梁都有數(shù)量眾多的非通航孔，為降低工程投資，各大橋非通航孔均未設置結(jié)構性防船舶碰撞措施。目前多數(shù)橋梁采用在大橋非通航孔兩側(cè)劃定禁航區(qū)并在其邊緣設置禁航標志。禁航標志是大橋防船舶碰撞和防止船舶非法穿越禁航區(qū)的主要安全措施之一，無規(guī)范可以參照執(zhí)行，需根據(jù)各座橋梁的特點綜合分析。從杭州灣跨海大橋2008年設置禁航標志運用至今看，該方案效果較好。
杭州灣跨海大橋通航船舶流量小，通航密度小，只有少數(shù)大型船舶。根據(jù)預測到2020年通過大橋斷面日平均船舶流量約21艘。大橋非通航橋孔兩側(cè)距離大橋軸線1200米范圍內(nèi)劃為禁航區(qū)，禁航區(qū)邊緣沿大橋軸線每隔1500～2000米設置一座φ3米禁航標志燈浮，共設置12座禁航標志，射程不小于5海里，同步閃光。
金塘大橋周圍海域是我國沿海通航密度較大的海區(qū)之一（2004年測量通過橋址區(qū)日平均船舶850艘，目前船舶流量有較大幅度的增長），大橋通車前發(fā)生過兩次船舶碰撞橋梁事故，大橋與船舶碰撞的風險大，安全防范措施要求高。大橋非通航孔兩側(cè)設置兩道防線，兩側(cè)距離大橋軸線1500米范圍內(nèi)劃為禁航區(qū)，兩側(cè)距離大橋軸線3000米劃為警戒區(qū)。警戒區(qū)邊緣線上水中構筑物標志與禁航區(qū)邊緣線禁航標志一起形成兩道警示。
禁航區(qū)邊緣沿大橋軸線間隔350～956米設置一座φ2.4米禁航標志燈浮，浮體上設黃色柱形鋼架，頂部設黃色Х頂標，標體明顯處漆黑色“X”標志禁航區(qū)標志，夜間航標燈發(fā)光，燈質(zhì)為莫（P）黃12秒，射程不小于3海里，共設置40座Ф2.4米禁航燈浮，同步閃光。
警戒區(qū)邊緣線上原習慣性航道范圍沿大橋軸線間隔463～677米設置一座φ3米水中構筑物標志燈浮，該標志起預警示的作用。浮體上設黃色柱形鋼架，頂部設黃色Х頂標，標體明顯處漆黑色“三角形”水中構筑物標志，夜間航標燈發(fā)光，燈質(zhì)為莫（C）黃12秒，射程不小于3海里，共設置16座Ф3米警戒線水中構筑物標志，同步閃光。
象山港大橋通航密度一般，根據(jù)預測到2020年通過大橋斷面日平均最大船舶流量約350艘。通航橋孔兩側(cè)距離大橋軸線900米范圍劃為禁航區(qū)，非通航孔采用在禁航區(qū)邊緣線沿大橋走向間隔約1110米設置一座φ2.4米禁航標志燈浮，共設置12座禁航標志，射程不小于3海里，同步閃光。
杭州灣跨海大橋過往船舶流量少，通航密度一般，橋區(qū)水上禁航標志燈浮設置的密度最低，間距最大；金塘大橋橋區(qū)船舶流量大，通航密度非常高，非通航孔橋區(qū)設置兩道防線，防線上燈浮設置密度最高，間距最小。
橋梁助航標志設置比較
橋梁助航標志設置根據(jù)《中國海區(qū)可航行水域橋梁助航標志》（GB24418-2009）進行，規(guī)范對設標位置和數(shù)量進行明確的規(guī)定，參照執(zhí)行即可，但標志的作用距離和日間標牌的大小需進行設計。根據(jù)規(guī)范通行5000噸級及以上船舶的通航橋孔，其標牌的日間顯形距離應不小于1海里，夜間顯形距離不小于0.5海里；其他通航橋孔的標牌日間顯形距離應不小于0.5海里。通行5000噸級及以上船舶的通航橋孔，其視覺航標燈光射程不應小于3海里；其他通航橋孔的視覺航標燈光射程不應小于1海里。
表3四座跨海大橋主通航孔橋梁助航標志設置參數(shù)比較表
在實際設標過程中，除滿足規(guī)范要求外還應該根據(jù)橋下水文條件、通航船舶的流量和密度、通航橋孔跨度和通航凈寬、海域地形限制、標志安裝容易程度等綜合考慮標志的作用距離和標牌的大小。參照《水運工程導標設計規(guī)范》，標牌的初顯寬度和顯形寬度計算公式如下：
Bc=0.00029Dm Bx=0.00029Dm/C
式中 Bc為標牌的初顯寬度（m）；Bx為標牌的顯形寬度（m）；Dm為觀察距離（m）；C為顯形系數(shù)，方形標牌取0.4。為統(tǒng)一標牌規(guī)格便于制作安裝，實際采用值較計算值均有較大幅度提高，以金塘大橋標牌尺寸為例，標牌尺寸實際值較計算值均有30%～50%的提高。
杭州灣跨海大橋助航標志設置較早，航標采用2007年8月份交通部海事局頒布的《中國海區(qū)可航行水域橋梁助航標志》（試行）標準，左右側(cè)標志采用定光，作用距離受限，夜航發(fā)現(xiàn)左右側(cè)標志定光效果明顯不如閃光，并且在遠距離時容易與定紅的禁航標志和定綠的雙向通航橋孔中央標志造成混淆，夜間助航效能較差；金塘大橋和象山港大橋主通航橋孔跨度大、通航船舶船舶等級高，左右側(cè)標志夜間連續(xù)快閃，航標燈射程不小于5海里，夜間標識航標效能顯著提高。
結(jié)束語
跨海大橋橋梁助航標志一般還需要附加設置航標遙測裝置以延長航標巡檢周期，最大限度的減低航標巡檢和維護次數(shù)，減少對大橋通行的影響。
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