陳明棟，黃世連

（重慶交通大學(xué)，重慶400074）

從航道維護(hù)及船舶駕駛?cè)藛T的角度來(lái)看，通航河流中建設(shè)的橋梁均屬礙航建筑物。原因是橋梁的墩、梁結(jié)構(gòu)壓縮了天然河流的通航凈空尺度，不同程度地?cái)D占通航水域，并且會(huì)誘發(fā)河床演變，導(dǎo)致水流條件惡化。其結(jié)果不僅增加了船舶駕駛操縱的難度，也增加了船撞橋的風(fēng)險(xiǎn)概率。不少船撞橋?qū)嵗砻?，發(fā)生船撞橋的主要原因之一是天然河道上礙航橋梁的出現(xiàn)，而這些橋梁多數(shù)是在建設(shè)方案擬定時(shí)未能充分考慮河道的建橋條件和船舶通航等要求，以致橋梁建成后橋墩及梁拱結(jié)構(gòu)對(duì)船舶航行產(chǎn)生障礙。因此，要避免船撞橋事故的發(fā)生，首先應(yīng)從橋梁選址、橋跨方案和橋墩位布設(shè)以及通航凈空尺度等三大主要環(huán)節(jié)認(rèn)真對(duì)待，即從橋梁建設(shè)環(huán)節(jié)去減小船撞橋發(fā)生的概率，以避免事故的發(fā)生。這就是從防船撞角度進(jìn)行的橋梁主動(dòng)防撞。

1 建橋?qū)Υ昂叫邪踩挠绊?/h2>

橋梁設(shè)計(jì)階段，當(dāng)受到橋梁選址、路線走向及交通疏導(dǎo)功能、兩岸征地撤遷以及工程造價(jià)等建橋條件限制時(shí)，往往容易忽視對(duì)河流特性、河床演變規(guī)律及船舶通航要求等因素的認(rèn)真考慮，其結(jié)果導(dǎo)致了橋梁的選址不理想，橋跨、橋墩布置不當(dāng)，通航凈空尺度設(shè)計(jì)不足等。礙航橋梁不僅會(huì)惡化航道水流條件，增加船舶航行難度，嚴(yán)重的將誘發(fā)船撞橋事故的發(fā)生，這對(duì)水運(yùn)通道的暢通及船舶航行安全構(gòu)成了巨大隱患。

重慶白沙沱長(zhǎng)江大橋就是眾多存在通航安全隱患的橋梁之一。該橋位于重慶白沙沱和江津珞璜鄉(xiāng)之間，修建于1958年。大橋共設(shè)16個(gè)橋孔，主跨為4孔80 m一聯(lián)下承鉚接連續(xù)鋼桁梁（圖1）。白沙沱大橋是一座雙線鐵路橋，北接成渝鐵路，南接川黔鐵路，對(duì)西南、西北地區(qū)的物流運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要作用。然而受早年建橋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及財(cái)力等條件制約，使其因較差的河道條件和偏小的橋跨成為長(zhǎng)江上游著名的礙航橋梁。

長(zhǎng)江白沙沱河段（圖2）上游為峽谷型河道，枯水時(shí)兩石盤(pán)出露，岸線不規(guī)則；洪水期水流湍急，船舶下行航速較高，船舶出峽后很難在僅約700 m的航程范圍內(nèi)，調(diào)整航向?qū)?zhǔn)80 m的通航橋孔。橋梁的下游是一大江心洲（中壩），主航道位于左岸。隨著長(zhǎng)江水位變化，主流及主航道位置相應(yīng)改變。不同水位期主流流向與橋軸線法向夾角變動(dòng)較大，不僅使得航道條件多變，水流夾角遠(yuǎn)不能滿足規(guī)范小于5°的要求，實(shí)際上縮小了原本就不寬裕的通航凈寬。因此該橋建成至今已釀成了上百起船撞事故，僅在2005年的洪水期，一月左右的時(shí)間內(nèi)就發(fā)生5次船撞橋事故。

圖1 重慶白沙沱長(zhǎng)江大橋Fig.1 Chongqing Baishatuo Yangtze River bridge

隨著我國(guó)橋梁建設(shè)速度猛增，水運(yùn)事業(yè)的發(fā)展也隨之提速，航行船舶的數(shù)量及載重噸位都在迅速增加。要減小對(duì)橋梁和船舶安全航行的影響，避免船撞橋事故的發(fā)生，就需要在橋梁建設(shè)前期對(duì)擬建橋梁的通航條件及通航安全技術(shù)要求進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)，即從橋梁選址、橋跨方案的擬定以及橋墩位的布設(shè)等環(huán)節(jié)著手，從橋梁建設(shè)環(huán)節(jié)去減小船撞橋發(fā)生的概率，以避免船撞橋事故的發(fā)生。

圖2 重慶白沙沱長(zhǎng)江大橋河段Fig.2 Chongqing Baishatuo Yangtze River bridge reach

2 建橋條件與橋位選擇

橋梁為陸上交通帶來(lái)了很大的便利，是最常見(jiàn)的跨河建筑物之一。然而，由于橋梁建設(shè)在通航河流之中，在考慮到橋梁結(jié)構(gòu)要求、工程造價(jià)及綜合指標(biāo)合理的前提下，通常難以單方面追求大跨度一跨跨越通航水域。應(yīng)該說(shuō)，只要水中設(shè)置有橋墩，就會(huì)對(duì)河道條件及船舶航行帶來(lái)影響。接下來(lái)要做的事就是理性的研究和分析，最大化地減小建橋影響。

2.1 橋梁選址與河道條件

根據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，橋址應(yīng)該選擇在單一、順直的河段上，并盡量避開(kāi)彎曲河段。原因是順直河道的主河槽、主流位置及水動(dòng)力軸線基本固定，水流條件較好。而彎曲河道的主流及動(dòng)力軸線會(huì)在洪、枯水期隨水位發(fā)生變化，在彎道的環(huán)流作用下常伴有泡漩、回流、橫流等發(fā)生，引起流速分布不均勻，水流條件復(fù)雜［1］。彎道還導(dǎo)致不同水位期主航道位置多變、通航條件復(fù)雜，使橋墩位很難在不同水位期有效避開(kāi)船舶航路，由此形成的礙航因素增加了船撞橋風(fēng)險(xiǎn)的概率；同時(shí)，彎曲河流中隨著水位變化，水流流向與橋軸線法向的夾角隨之改變，難以滿足橋軸線的法線與主流交角不宜超過(guò)5°［2］的要求。例如黃石長(zhǎng)江大橋，因其橋址河段河勢(shì)彎曲，通航凈寬偏小，導(dǎo)致施工期內(nèi)發(fā)生了十余起船撞事故，而成為年均船撞事故率最高的大橋。

橋位也不宜選擇在分汊、洲灘以及匯合口（河口）等河段。分汊、州灘及河口河段河道主流、主航槽及航道水深會(huì)隨著汊道分流比改變，洲頭、洲尾易出現(xiàn)橫向流速和水面比降較大的區(qū)域，水流條件差；同時(shí)，分流比的變化容易使河床的沖淤不平衡，容易擾動(dòng)和沖刷河床質(zhì)，易形成礙航灘險(xiǎn)。若橋位選擇在該河段，則不穩(wěn)定的河道條件會(huì)對(duì)橋梁的建設(shè)及安全運(yùn)行造成一定影響，復(fù)雜的水流條件會(huì)增加船舶航行難度，更容易造成船撞橋事故的發(fā)生。如桃源沆水大橋，大橋位于分汊河段上，距洲頭分流點(diǎn)較近，分汊后的水流存在較大偏角；大橋橋墩布置在航槽中間，惡化了橋下的水流條件，縮窄了橋位附近航槽寬度，船舶上行困難下行危險(xiǎn)［3］。

橋位應(yīng)當(dāng)選擇在河床、河勢(shì)穩(wěn)定、航槽深淺變化不大的河段［2］。穩(wěn)定的河床及河勢(shì)有利于橋梁及相鄰水工建筑物的布置。穩(wěn)定、深淺變化較小的航道在不同洪水位期都能保證航道尺度。而不穩(wěn)的河床和航道不利于橋區(qū)航道區(qū)域的劃分、航道布置以及橋區(qū)航道的維護(hù)；同時(shí)，橋梁建設(shè)后易誘發(fā)河床演變，易導(dǎo)致設(shè)計(jì)航道與橋墩位的錯(cuò)位，增加了船撞橋的概率，不利于船舶安全航行及橋梁的安全運(yùn)行。例如荊州長(zhǎng)江大橋，大橋位于荊州市轉(zhuǎn)彎的分汊河道上，由于汊道興衰交替，導(dǎo)致主航道變遷異常；而在長(zhǎng)江洪水過(guò)后，河道沖淤失衡，航道主流改變，原設(shè)計(jì)通航孔被泥沙淤積，船舶不能正常行駛，對(duì)通航造成了巨大影響。

2.2 橋梁選址要求與相鄰建筑物的間距要求

以碼頭為例，兩建筑物的間距要求主要是考慮了船舶進(jìn)出港口的通道、掉頭水域面積范圍以及船舶間會(huì)船需要的水域范圍。在碼頭附近建橋，除應(yīng)滿足間距要求外，還應(yīng)考慮進(jìn)出通道水流條件、水中橋墩和橋梁的凈空是否妨礙船舶進(jìn)出及碼頭正常作業(yè)。

橋梁與橋梁的間距指順?biāo)鞣较騼烧咻S線的間距?！秲?nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)規(guī)定是：I～V級(jí)航道應(yīng)大于代表船隊(duì)長(zhǎng)度與代表船隊(duì)下行5 min航程之和，Ⅵ級(jí)和Ⅶ級(jí)航道應(yīng)大于代表船隊(duì)長(zhǎng)度與代表船隊(duì)下行3 min航程之和［2］。而對(duì)不滿足《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》間距的多座橋梁即為橋群［4］。

以前在橋梁間距要求的“國(guó)標(biāo)”制定時(shí)，受建橋技術(shù)和造價(jià)的控制，早年建設(shè)的橋梁跨度均相對(duì)較小，水中往往布設(shè)有多個(gè)橋墩。船舶經(jīng)過(guò)大橋時(shí)，需要根據(jù)航行標(biāo)志調(diào)正航向?qū)?zhǔn)通航橋孔航行。當(dāng)河道中建有多座橋梁時(shí)，船舶調(diào)整航向的時(shí)間和距離減少，極易因操縱不當(dāng)或失控撞上橋梁，特別是對(duì)于洪水期高速下行的船舶，因船舶對(duì)岸航速較高，很難以保證船舶沿正常航路航行，稍有不慎就將發(fā)生船舶撞擊橋墩的海損事故。為此，《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》做出了以上規(guī)定。但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和建橋技術(shù)的提高，大跨度橋梁和一跨過(guò)江橋梁越來(lái)越多，這些橋梁橋墩較少，且大多遠(yuǎn)離航道，對(duì)通航的影響也越小，當(dāng)所處通航水域無(wú)礙航水流時(shí)，兩橋可靠近布置［5］。

當(dāng)擬建橋與已建橋并排修建，構(gòu)成“并建橋”或“復(fù)線橋”時(shí)，兩橋的相鄰邊緣間距應(yīng)控制在50 m內(nèi)，且通航孔必須相互對(duì)應(yīng)［2］?！安⒔颉钡男藿〞?huì)形成“橋洞”效應(yīng)，當(dāng)“并建橋”之間的橋間距增大或多橋并排時(shí)，“橋洞”縱深長(zhǎng)度增加，巷道效應(yīng)就越明顯。當(dāng)船舶進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，既要克服水流條件的影響，又要駕駛船舶連續(xù)避讓多座橋梁的橋墩，駕駛員將承受巨大的心理壓力，對(duì)船舶安全航行不利。但對(duì)水流平緩、河道順直的河網(wǎng)地區(qū)，兩橋的邊緣距離經(jīng)論證可適當(dāng)加大［2］。

3 橋梁跨度與橋墩位的合理布置

3.1 橋跨布置的主要原則

橋梁的跨度和橋墩位的布置與橋梁的總體布置、造價(jià)、技術(shù)難度等都有密切關(guān)系，對(duì)通航河道的水流流態(tài)、河床演變及船舶的安全航行都有影響。從減小建橋?qū)恿骷巴ê接绊懡嵌葋?lái)看，橋跨的布置首先應(yīng)滿足《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》中最小航寬的規(guī)定，其次應(yīng)考慮設(shè)置的橋墩位是否惡化水流條件、誘發(fā)河床演變，避免侵占船舶航道。在我國(guó)已建橋梁中，有許多為了降低工程造價(jià)而參照最小通航凈寬設(shè)置橋跨的實(shí)例，由于設(shè)置的橋墩壓縮了原河道通航尺度和船舶航跡帶范圍，在通航河流中增加了礙航點(diǎn)和船舶撞橋的風(fēng)險(xiǎn)概率，其結(jié)果不僅給船舶航行安全構(gòu)成巨大威脅，也對(duì)橋梁的壽命和結(jié)構(gòu)安全帶來(lái)長(zhǎng)久的危害。

3.2 不同河段上橋孔的布置要求

在地理環(huán)境不同的山區(qū)和平原河流上，由于河流洪水漲落幅度、河槽斷面形狀、河床構(gòu)造等存在差異，橋跨和墩位的布置也有所區(qū)別。

山區(qū)河流特點(diǎn)是洪水陡漲陡落，河槽斷面狹窄，岸線不規(guī)則，開(kāi)闊段與峽谷段相間出現(xiàn)，河道主流及航線范圍多隨水位改變，航道條件較復(fù)雜。優(yōu)點(diǎn)是河床穩(wěn)定性較好，除少量沖擊性淺灘外，河床多年可保持不變。但是在山區(qū)河流峽谷河段建橋，橋孔布設(shè)不宜壓縮河槽，宜單孔跨越；橋軸線方向的選擇應(yīng)主要考慮對(duì)通航安全影響較大的水位期，盡量使其軸線與河岸線或洪水總趨勢(shì)正交。

平原河流河面較寬，縱坡平緩，河流分汊河槽游蕩，由于河床多為細(xì)顆粒泥沙組成，河床形態(tài)受洪水沖擊影響較大。在這種河道上建橋，橋跨和墩臺(tái)的布設(shè)應(yīng)充分考慮航道條件，主橋孔宜跨越主航道和河槽變化范圍。在規(guī)劃的主航線范圍及主橋孔的兩端，應(yīng)有效護(hù)岸，防止航槽變遷。在灘槽不穩(wěn)定的分汊河段上，橋孔布設(shè)應(yīng)預(yù)估各汊流量分配比例的變化，并設(shè)置同流量分配相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)流或固灘建筑物；游蕩河段，橋孔布設(shè)不宜過(guò)多壓縮河床，應(yīng)結(jié)合適當(dāng)?shù)闹卫硪?guī)劃，輔以必要的整治工程，在深泓線可能擺動(dòng)的范圍內(nèi)均應(yīng)布設(shè)橋孔。

嘉陵江水土大橋（圖3）是橋孔布設(shè)較為成功的例子。該橋最小通航凈寬驗(yàn)算選用參數(shù)是嘉陵江發(fā)生20 a一遇洪水時(shí)，計(jì)算橋軸線附近最大流速約3.5 m/s，橋址主通航孔范圍水流與橋軸線夾角法向夾角按洪水期8°～11°，取最大 11°，計(jì)算得橫向流速達(dá)到 0.64 m/s。

根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，“水上過(guò)河建筑物軸線的法線方向與水流流向的交角不宜超過(guò)5°”，超過(guò)后航寬計(jì)算應(yīng)采用交角不大于5°時(shí)最小通航凈寬值+偏航距或橫流附加值的方法計(jì)算。根據(jù)嘉陵江河口段Ⅲ-（2）級(jí)船舶尺度，由《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》表5.2.2-1查得最小單向和雙向通航凈寬分別為75 m和150 m，由表C.0.3取得橫向流速0.64 m/s的橫流增加值為41 m。因此，計(jì)算得到的最小通航凈寬為：

圖3 嘉陵江水土大橋河段河勢(shì)圖Fig.3 River regime of Jialingjiang Shuitu Bridge reach

單向凈寬 Bm1＝75+41=116 m；雙向凈寬：Bm2＝150+2×41=232 m。

考慮該河段處于彎道，橋跨布置主要根據(jù)河勢(shì)及各水位期河道主流及船舶航跡線情況。河道左岸為枯水主河槽，嘉陵江枯季船舶航跡線基本都位于此區(qū)域，因此主河槽中不宜設(shè)墩。同時(shí)為避免枯水上行船舶在繞開(kāi)主流沿左岸緩流區(qū)上行時(shí)誤撞橋墩，或下行船舶落彎后發(fā)生的船舶撞墩，左主墩宜布置在枯水河岸以上。

右主墩布置主要考慮了中、洪水期主流及船舶航跡帶范圍。隨著嘉陵江水位上漲河道主流逐漸右移，洪水期主流中心距左主墩約260 m。由于下水船舶一般順主流航行，實(shí)際船舶航跡線區(qū)域也隨主流擺動(dòng)至河心，其變化范圍大于300 m（距左主墩），右主墩水域雖然不是洪水期船舶航行區(qū)域，但是應(yīng)考慮下行船舶在意外失控情況下順流而下很容易到達(dá)此區(qū)域。為避免意外情況下發(fā)生船撞事故，經(jīng)過(guò)對(duì)黃家嘴邊灘石梁分布情況下的航道尺度、橋墩距水沫線及占據(jù)航道水域?qū)挾?，以及三峽工程蓄水后航槽可能發(fā)生的演變分析，建議將主橋孔跨度增大到380 m以上。經(jīng)多方案的優(yōu)化，最終提出了388 m的大跨方案。該橋跨不僅跨越了原河道各水位期的船舶航跡帶范圍，而且在三峽工程正常蓄水后的高水位期，兩主墩均不礙航。

3.3 橋孔跨度與橋梁間距之間的關(guān)系

隨著交通及城市的擴(kuò)容發(fā)展，橋位資源日漸匱乏。以致小間距范圍建橋情況越來(lái)越多出現(xiàn)，特別在城市中心區(qū)域這種情況就更加普遍，當(dāng)橋梁間距小于《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》要求時(shí)，學(xué)術(shù)界簡(jiǎn)稱為“橋群”。橋群河段若橋梁水中設(shè)有墩，會(huì)使得船舶沒(méi)有足夠時(shí)間找準(zhǔn)航向避開(kāi)橋墩，這樣極易誘發(fā)船撞橋事故。目前，陸上交通的特殊需求使橋群不斷出現(xiàn)已不可避免，關(guān)鍵的是當(dāng)橋梁間距不滿足要求時(shí)，是否可以通過(guò)增加橋梁跨度來(lái)緩解和減小建橋的影響。近年來(lái)對(duì)此進(jìn)行的“橋群”相關(guān)研究［4］對(duì)類(lèi)似問(wèn)題取得了較為合理的參考方法，即建立了橋梁間距減小程度與增加跨度的耦合關(guān)系，表達(dá)如下

式中：Dp為兩橋間的實(shí)際橋間距，m；D為考慮一定河道條件、水流條件、通航量等因素下的，兩橋間合理橋間距，m；L為代表船舶（隊(duì)）長(zhǎng)度，m；S為橋梁跨度，m；α為指數(shù)，取α＜1.3，具體取值根據(jù)具體橋群河道通航條件取定，必要時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)船試驗(yàn)和數(shù)值船模計(jì)算或河工物理模型試驗(yàn)結(jié)果確定。

以金沙江宜賓河口段“橋群”（金沙江南門(mén)大橋—金沙江戎州大橋）為例。金沙江河口段位于宜賓主城區(qū)范圍，該河段水域較狹窄，汛期流速大且流態(tài)紊亂。金沙江南門(mén)大橋與戎州大橋間距1 000 m，兩橋最小橋跨為240 m，存在一定的船撞風(fēng)險(xiǎn)。由于該河段航道基本順直，參考“橋群”研究成果［4］中順直河道合理橋間距驗(yàn)算公式

式中：ξ為橋梁間距影響系數(shù)，綜合反映航道條件，建橋后通航水流條件、船舶流量、氣象及風(fēng)流影響等，該河段取ξ=1.2；n為船舶下行時(shí)間，s，取n=5 min；Va為船舶下水對(duì)岸航速，m/s，取Va=25 km/h。算得該河段兩橋間合理間距D=2 500 m。根據(jù)該河段航道條件，取α=1.25，由式（1）可得兩橋1 000 m間距所需橋跨S≈330 m。由于兩橋橋間距較合理橋間距減小了1 500 m，為保證船舶航行安全，橋梁跨度不應(yīng)只是單橋所需的橋梁跨度，應(yīng)在其基礎(chǔ)上加大90 m。

當(dāng)擬建橋梁與已建橋梁并排修建形成“并建橋”時(shí)，會(huì)使通航孔橋墩延長(zhǎng)，形成船舶航行的“巷道效應(yīng)”，其橋墩對(duì)水流的影響比單一橋梁更大。因此，“并建橋”除滿足現(xiàn)行《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)規(guī)定外，還應(yīng)增加橋梁跨度或采取撤孔并跨方法加大橋梁跨度。

4 通航凈空尺度

橋梁的通航凈空尺度主要指通航橋孔的凈高和凈寬尺度，在橋梁的設(shè)計(jì)中其取決于通航橋孔布置和橋梁跨度的選擇，其尺度大小直接影響著航道的通航能力和船舶的航行安全，也決定著內(nèi)河航道航運(yùn)資源的利用及遠(yuǎn)期發(fā)展。

4.1 通航凈高尺度

通航凈高尺度的確定主要是考慮了船舶的桅桿高度以及船舶裝載減少時(shí)的上升高度。通航凈高尺度的擬定對(duì)船舶的通航要求和航運(yùn)資源的保護(hù)有較大的影響，同時(shí)也和橋梁引橋長(zhǎng)度、工程造價(jià)等密切相關(guān)。所以凈高尺度的確定需要通過(guò)多因素的充分研究、論證確定。

在確定橋梁通航凈高尺度時(shí)，在滿足規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，還應(yīng)結(jié)合河道梯級(jí)渠化后航道等價(jià)的規(guī)劃發(fā)展、通行船舶尺度和運(yùn)輸量的需求，對(duì)具體工程所需的凈高尺度進(jìn)行研究，并留出一定的富裕度［6］。同時(shí)，橋梁通航凈高尺度的確定還應(yīng)當(dāng)結(jié)合相鄰建筑物的規(guī)劃發(fā)展。在港口、船廠、礦區(qū)碼頭等區(qū)域附近及庫(kù)區(qū)的橋梁，在確定通航凈高尺度時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮其規(guī)劃和發(fā)展再對(duì)凈空尺度進(jìn)行研究論證。

4.2 通航凈寬尺度

通航凈寬尺度與所在航道水流條件、代表船舶尺度和橋梁通航孔通行方式等密切相關(guān)。橋梁通航凈寬尺度不應(yīng)小于規(guī)范要求的限制值，同時(shí)在確定通航凈寬尺度時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮航道渠化后的等級(jí)變化和相鄰建筑物的規(guī)劃發(fā)展，留出足夠富裕。構(gòu)成“橋群”的擬建橋通航凈寬尺度可參考“橋群”研究成果［4］橋跨的計(jì)算加大通航凈寬尺度。而對(duì)于“并建橋”，其通航凈寬尺度可參考“橋群”研究成果［4］的“巷道效應(yīng)”影響因子方法計(jì)算。

順直河道復(fù)線橋即“洞橋”，橋梁間距的影響因子用下式估算

其中當(dāng)復(fù)線橋由兩座橋組成時(shí)，km=0.623 9××θ0.3；當(dāng)復(fù)線橋由三座橋組成時(shí)，km=0.453 2××θ0.3+ 0.109 7。

式中：Bm為“并建橋”通航凈寬；Km為“并建橋”影響因子；B0為單座橋梁基本凈寬；Jd為橋洞長(zhǎng)度，m；L為船隊(duì)長(zhǎng)，m；θ為水流方向和橋軸線法線方向的交角，以弧度表示。

5 主動(dòng)防船撞的其他措施

橋梁主動(dòng)防船撞措施除以上方法外，還可以采用一些主動(dòng)防撞設(shè)施引導(dǎo)船舶安全航行，減小建橋?qū)Υ昂叫械挠绊?，減小船撞橋事故的發(fā)生。

主動(dòng)防撞設(shè)施主要是航行標(biāo)志、導(dǎo)航設(shè)施、雷達(dá)以及衛(wèi)星監(jiān)控的設(shè)備等引導(dǎo)船舶沿正確航道行駛。其中航行標(biāo)志的作用是引導(dǎo)船舶沿規(guī)定航線和通航橋孔安全通過(guò)橋區(qū)［7］，包括側(cè)面浮標(biāo)、岸標(biāo)、管線標(biāo)、專用警示標(biāo)以及橋區(qū)的橋涵標(biāo)和界限標(biāo)等。航行標(biāo)志的齊全配布和良好的維護(hù)為船舶的航行安全提供了有力保證。船舶導(dǎo)航設(shè)施為船舶應(yīng)對(duì)復(fù)雜航道和惡劣天氣航行提供了極大的幫助。船舶導(dǎo)航設(shè)施有VDR、GMDSS系統(tǒng)、AIS船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、ARPA雷達(dá)、電羅經(jīng)、探測(cè)儀、GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀、船舶衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)等［8］。這些系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)布安全預(yù)報(bào)及預(yù)警、監(jiān)控船舶的航行狀況，在突發(fā)、突遇狀況前可以預(yù)告和指揮船舶避險(xiǎn)，也可以迅速組織施救，減小和避免海損事故的發(fā)生，從而降低事故損失。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在通航河道的橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮建橋后橋梁對(duì)通航船舶的影響，采用主動(dòng)防撞措施，避免船撞橋事故的發(fā)生。橋梁的主動(dòng)防撞措施主要是從橋位選擇、橋跨和墩位布置、橋梁通航凈空尺度確定及橋區(qū)航標(biāo)的配布是否完善等方面出發(fā)，減小橋梁對(duì)船舶航行的影響，引導(dǎo)船舶正常航行，從而減小船撞橋事故發(fā)生的概率，達(dá)到主動(dòng)防撞的目的。

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