文章主要對山區(qū)河流復(fù)雜條件下新建鐵路特大橋橋區(qū)航道營運(yùn)期的橋區(qū)航道助航標(biāo)志配布方案進(jìn)行研究，提出技術(shù)上可行且滿足航道行政主管部門要求的配布方案。應(yīng)用實(shí)踐表明：該方案對鐵路特大橋橋區(qū)航道營運(yùn)期的通航起到有效的助導(dǎo)航作用，保證橋區(qū)通航安全，可為類似工程提供參考。

鐵路橋；橋區(qū)航道；助航標(biāo)志；營運(yùn)期；配布方案

U644.4A611985

作者簡介：

何" 源（1988—），工程師，主要從事水運(yùn)工程測量、設(shè)計(jì)工作。

0" 引言

橋區(qū)航道與主航道相比具有可航水域受限、船舶交通密集、水流條件復(fù)雜、船舶航行操縱難度和風(fēng)險較大等特點(diǎn)。橋區(qū)航道助航標(biāo)志配布是主航道航標(biāo)配布的補(bǔ)充，也是重點(diǎn)研究的關(guān)鍵內(nèi)容。國家制定了一系列的規(guī)定和技術(shù)規(guī)范，旨在規(guī)范內(nèi)河橋區(qū)航道布置和助航標(biāo)志配，為內(nèi)河水運(yùn)建設(shè)健康發(fā)展提供保障。

盤龍柳江特大橋工程跨越柳江航道，為保證橋區(qū)通航安全，需對本工程的橋區(qū)航道進(jìn)行助航標(biāo)志配布。本文根據(jù)《廣西壯族自治區(qū)航道管理?xiàng)l例》規(guī)定及相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合本工程附近已建航標(biāo)現(xiàn)狀情況，分近期和遠(yuǎn)期進(jìn)行本橋區(qū)航道助航標(biāo)志配布方案研究，并對方案的效果及影響進(jìn)行分析，確定科學(xué)合理的助航標(biāo)志配布方案。

1" 工程概況

1.1" 工程條件

新建柳州至廣州鐵路柳州至梧州段盤龍柳江特大橋（以下簡稱“新建鐵路橋”）位于柳江紅花樞紐至石龍三江口河段，于來賓市象州縣馬坪鎮(zhèn)盤龍村附近跨越柳江，上距柳江紅花水利樞紐約84.53 km，柳州至武宣公路盤龍柳江特大橋（以下簡稱“已建公路橋”）約50 m；下距石龍三江口約16.67 km。航道現(xiàn)狀按Ⅳ級航道維護(hù)，通航保證率為95%。Ⅱ級航道正在建設(shè)，通航保證率為96.7%。

柳江為珠江水系西江支流，枯水期落差為35.51 m，洪水期水位暴漲暴落，屬于典型的山區(qū)河流。新建鐵路橋位于山區(qū)河流上，且距上游已建公路橋僅約50 m，已建公路橋現(xiàn)狀采用單孔雙向通航，Ⅱ級航道建成后采用雙孔單向通航，未來Ⅰ級航道建成后已建公路橋需拆除。新建鐵路橋橋區(qū)航道的航標(biāo)配布需綜合考慮以上復(fù)雜的條件，研究并優(yōu)化航標(biāo)志配布方案。

1.2" 橋梁建設(shè)方案

1.2.1" 建設(shè)規(guī)模

1.2.1.1" 已建公路橋建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

已建公路橋主橋通航孔橋墩為8#～10#橋墩，通航孔跨徑為160 m，按Ⅱ級航道兼顧通航3 000噸級單船建設(shè)，采用雙孔單向通航，通航凈高為13 m；近期單孔雙向通航（右通航孔），遠(yuǎn)期雙孔單向通航。右通航孔（8#9#墩間孔）橋區(qū)航道寬度為90 m，左通航孔（9#10#墩間孔）橋區(qū)航道寬度為80 m。目前橋區(qū)航道已完成了按近期Ⅳ級航道的配標(biāo)工作。

1.2.1.2" 新建鐵路橋建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

新建鐵路橋主橋采用雙塔斜拉橋，橋梁全長為629 m，采用單孔雙向通航方式。通航孔橋跨為326 m，32#、33#兩個主墩均位于水中，橋墩承臺均埋入河床。

1.2.2" 航道通航標(biāo)準(zhǔn)

新建鐵路橋按內(nèi)河Ⅰ級航道及西部陸海新通道（平陸）運(yùn)河通航標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

1.2.3" 設(shè)計(jì)代表船型

新建鐵路橋所在航道現(xiàn)狀為Ⅳ級航道，航道保護(hù)利用發(fā)展技術(shù)等級為Ⅰ級，通航3 000噸級船舶。同時，鑒于平陸運(yùn)河正在開展實(shí)施，考慮西部陸海新通道（平陸）運(yùn)河建設(shè)后航運(yùn)發(fā)展需求，本河段考慮平陸運(yùn)河船型（表1）。

1.2.4" 設(shè)計(jì)通航水位

新建鐵路橋橋址處設(shè)計(jì)最高通航水位為72.70 m（1985國家高程基準(zhǔn)，下同），最低通航水位為48.03 m。

2" 營運(yùn)期助航標(biāo)志配布及橋梁警示標(biāo)志設(shè)置方案研究

本方案研究內(nèi)容主要包括營運(yùn)期助航標(biāo)志配布及橋梁警示標(biāo)志設(shè)置，其配布方案是否合理，首先需要考慮工程附近航道助航標(biāo)志配布情況，新配布的航標(biāo)應(yīng)與已配布的航標(biāo)相適應(yīng)，功能互補(bǔ)；其次，根據(jù)本工程實(shí)際情況，分別按已建公路橋拆除前后不同情況進(jìn)行具體配布，以滿足不同航道條件下的助航要求；最后，對配布方案進(jìn)行整體效果分析和影響分析，對配布方案進(jìn)行評價。因此，本方案根據(jù)上述要點(diǎn)進(jìn)行分析。

2.1" 現(xiàn)狀橋區(qū)航道助航標(biāo)志配布情況

本工程附近除已建公路橋橋區(qū)航道外，主航道無其他已建助航標(biāo)志。

已建公路橋橋區(qū)航道目前為Ⅳ級航道，按一類航標(biāo)配布，只開通右通航孔通航，且按單孔雙向通航。現(xiàn)狀橋區(qū)航道助航標(biāo)志配布情況如下（圖1）：

（1）在右通航孔上、下游約200 m處的現(xiàn)Ⅳ級航道左、右邊線分別布設(shè)1對側(cè)面浮標(biāo)，共4座。

（2）在右通航孔上、下游迎船一面的橋梁中央設(shè)正方形橋涵標(biāo)，共2塊。

（3）在右通航孔兩側(cè)橋柱（右墩8#、左墩9#）上、下游各設(shè)置綠色單面環(huán)光橋柱燈4組。

（4）在橋址上游右岸約900 m處以及橋址下游右岸約900 m處分別設(shè)立1座通航凈高倒立水尺，共2座。

因此，根據(jù)橋區(qū)航道實(shí)際情況，本工程橋區(qū)結(jié)合兩座橋梁整體考慮配布橋涵標(biāo)、橋柱燈、側(cè)面浮標(biāo)、通航凈空倒立水尺和橋梁警示標(biāo)志，部分標(biāo)志利用現(xiàn)狀助航標(biāo)志。按一類航標(biāo)配布，夜間發(fā)光，晝夜通航，并具有遙控遙測（RTU）功能［1］。

根據(jù)《內(nèi)河航標(biāo)技術(shù)規(guī)范》（JTS/T181-1-2020）、《內(nèi)河助航標(biāo)志》（GB5863-93）以及《廣西航標(biāo)維護(hù)管理工作規(guī)定》，本工程配布航標(biāo)所采用的航標(biāo)燈質(zhì)規(guī)定如下：

（1）橋前側(cè)面浮標(biāo)：單閃光（左岸一側(cè)為綠色，右岸一側(cè)為紅色），周期為4 s（0.5 s明+3.5 s暗）。

（2）橋涵標(biāo)牌（正方形標(biāo)牌）：紅色，單面定光。

（3）通航凈高標(biāo)牌（菱形標(biāo)牌）：黃色，單面定光。

（4）橋柱燈：綠色，單面定光［2］。

盤龍柳江特大橋橋區(qū)航道助航標(biāo)志配布研究/何" 源，湯中文，秦" 嵩，楊" 斐

2.2" 營運(yùn)期助航標(biāo)志配布方案

新建鐵路橋橋區(qū)航道助航標(biāo)志配布按已建公路橋遠(yuǎn)期雙孔單向通航考慮。根據(jù)已建公路橋拆除前后情況分近期和遠(yuǎn)期進(jìn)行新建鐵路橋橋區(qū)航道助航標(biāo)志配布方案研究。

2.2.1" 近期橋區(qū)航道助航標(biāo)志配布方案

近期，在已建公路橋拆除之前，結(jié)合橋區(qū)實(shí)際情況，新建鐵路橋橋區(qū)航道助航標(biāo)志配布如下頁圖2所示。

（1）在上行航道中心線處設(shè)一座正方形紅色橋涵標(biāo)牌（表2），下行航道利用已建公路橋上游迎船面橋涵標(biāo)牌（1#），不需另外設(shè)置。

（2）在新建鐵路橋下游迎船面上行航道邊界線兩側(cè)設(shè)菱形通航凈高標(biāo)牌2座，在已建公路橋下行航道上游迎船面、上行航道下游迎船面滿足通航凈高13 m的位置各設(shè)置2座通航凈高標(biāo)牌，共6座。

（3）在橋址下游約217 m處的上行航道邊線兩側(cè)、上游約222 m處的下行航道邊線兩側(cè)、橋址上游約328 m處上行航道左邊線各布設(shè)一座側(cè)面浮標(biāo)，共5座，其主要外形尺寸如表3所示。

（4）在新建鐵路橋33#墩下游側(cè)迎船面設(shè)一組橋柱燈，已建公路橋上游側(cè)迎船面及下游側(cè)迎船面右側(cè)的橋柱燈利用已建公路橋現(xiàn)有的橋柱燈（2#、3#、4#），不需另外設(shè)置。橋柱燈每組3盞，燈距為2 m。

（5）在橋址下游約720 m處柳江左岸設(shè)置一座通航凈空倒立水尺，右岸利用已建公路橋現(xiàn)有通航凈空倒立水尺。通航凈空水尺以設(shè)計(jì)最高通航水位（72.75 m，20年一遇）往上13 m處為零點(diǎn)刻度，水尺刻度總高度為11 m，通航凈空高度讀數(shù)為18.0～8.0 m。

同時，撤除已建公路橋右通航孔現(xiàn)有1#～4#側(cè)面標(biāo)共4座，撤除已建公路橋8#墩下游迎船面的橋柱燈1#，撤除已建公路橋下游迎船面橋涵標(biāo)牌2#。

2.2.2" 遠(yuǎn)期橋區(qū)航道助航標(biāo)志配布方案

遠(yuǎn)期，若已建公路橋拆除不重建時，橋區(qū)航道寬度為280 m，單孔雙向通航，橋區(qū)航道助航標(biāo)志配布如圖3所示。

（1）在新建鐵路橋上下游通航孔偏中央位置各設(shè)一座橋涵標(biāo)牌，共2座。

（2）在上下游航道邊線兩側(cè)各設(shè)一座通航凈高標(biāo)牌，共4座。

（3）在橋軸線上下游200 m處各設(shè)一座側(cè)面標(biāo)，共4座。

（4）在主橋墩上下游迎船側(cè)各設(shè)一組橋柱燈，共4組。

（5）在橋址上游右岸約900 m處、橋址下游左岸約720 m處分別設(shè)立1座通航凈高倒立水尺（凈高按18 m考慮），共2座。

2.3" 橋梁警示標(biāo)志設(shè)置方案

橋梁警示標(biāo)志助導(dǎo)航功能相對獨(dú)立，受附近航標(biāo)影響較小，因此，本工程橋梁警示標(biāo)志設(shè)置方案只需針對本工程進(jìn)行研究，不需考慮已建公路橋拆除前后的航道通航情況。

2.3.1" 橋梁警示標(biāo)志的目的及標(biāo)志設(shè)置種類

橋梁警示標(biāo)志設(shè)置的目的在于為船舶指明通過橋下的可航行通道，減少其與橋墩或橋梁上部結(jié)構(gòu)相碰撞的可能性，以確保橋梁本身和船舶在橋下航行的安全［3］。

根據(jù)《內(nèi)河通航水域橋梁警示標(biāo)志》（JT376-1998），結(jié)合新建鐵路橋?qū)嶋H情況，設(shè)置甲類主標(biāo)志、橋名標(biāo)志。

2.3.2" 甲類主標(biāo)志

在設(shè)計(jì)最高通航水位時，新建鐵路橋32#、33#墩柱局部被淹沒在水中，通航孔兩側(cè)橋墩需要設(shè)置甲類主標(biāo)志，顯示橋墩（防撞識別），標(biāo)明橋下為可航行通道。

甲類主標(biāo)志噴涂在新建鐵路橋32#、33#橋墩的上、下游迎船壁面，已建公路橋8#、9#橋墩上游迎船壁面及9#、10#橋墩下游迎船壁面上。甲類主標(biāo)志由紅、白等寬度相間的、傾角為45°的斜紋圖案構(gòu)成，斜紋向下的一邊置于通航孔內(nèi)側(cè)。斜紋圖案采用逆反射油漆噴涂。標(biāo)志型號為Ⅰ。詳見圖4。

甲類主標(biāo)志的長度L根據(jù)橋墩的高度和需要標(biāo)示的范圍（可以是從常年低水位至常年洪水位）確定，但不得小于所在航道設(shè)計(jì)最低通航水位至設(shè)計(jì)最高通航水位之間的高度。

（a）32#、33#墩通航孔甲類主標(biāo)志上游立面""""" （b）32#、33#墩通航孔甲類主標(biāo)志下游立面

（c）32#、33#墩通航孔甲類主標(biāo)志平面（上游）""""" （d）32#、33#墩通航孔甲類主標(biāo)志平面（下游）

2.3.3" 橋名標(biāo)志

橋名標(biāo)志設(shè)置于橋梁上、下游迎船面顯而易見處，為綠底、白色邊框和文字的長方形標(biāo)志。標(biāo)志面板應(yīng)當(dāng)鉛垂，其下緣不得低于橋梁的上部結(jié)構(gòu)底緣。新建鐵路橋上下游均設(shè)置橋名標(biāo)志，橋名標(biāo)志文字內(nèi)容為“柳廣鐵路盤龍柳江特大橋”，一字一牌。詳見圖5。

（a）橋名標(biāo)志正視

（b）單塊橋名標(biāo)志尺寸

（c）橋名標(biāo)志骨架間連接

（d）鋁槽與角鋼連接

2.4" 本標(biāo)志配布方案對助導(dǎo)航的效果分析

本工程助航標(biāo)志配布方案分別對已建公路橋拆除前和拆除后進(jìn)行的研究和布設(shè)，在不同的通航條件下均能發(fā)揮有效的助導(dǎo)航作用。

2.4.1" 已建公路橋拆除前（近期）

已建公路橋拆除前（近期）橋區(qū)航道采用雙孔單向通航方式，通航船舶根據(jù)橋址上游右岸和下游左岸的凈空倒立水尺判斷橋梁實(shí)時通航凈空，并在布設(shè)的橋涵標(biāo)、橋柱燈、側(cè)面浮標(biāo)和橋梁警示標(biāo)志等助航標(biāo)志的指引下，上行船舶沿已建公路橋左通航孔航行，先通過公路橋左通航孔，再通過新建鐵路橋橋區(qū)；下行船舶沿新建鐵路橋橋區(qū)航道右叉向下游航行，直至通過下游已建公路橋右通航孔。本方案配布的助航標(biāo)志能清晰地標(biāo)示橋區(qū)航道的通航凈寬和橋梁凈空，指示不同航向通航孔的位置和方向，有效指引上下行船舶安全通航，降低船舶與已建公路橋兩通航孔間橋墩碰撞的風(fēng)險。

2.4.2" 已建公路橋拆除后（遠(yuǎn)期）

已建公路橋拆除后（遠(yuǎn)期）新建鐵路橋橋區(qū)航道采用單孔雙向通航方式，在通過上下游凈空倒立水尺判斷橋梁實(shí)時通航凈空滿足通航要求的情況下，上行靠左岸航行，下行靠右岸航行，并在布設(shè)的助航標(biāo)志的指引下通過新建鐵路橋橋區(qū)。新建鐵路橋橋區(qū)航道寬敞，通航環(huán)境好，在助航標(biāo)志的導(dǎo)航下船舶通過橋區(qū)時操控容易，但需注意避讓對向來船。

2.5" 本標(biāo)志配布方案對現(xiàn)有助航標(biāo)志的影響分析

新建鐵路橋橋區(qū)航道助航標(biāo)志按Ⅰ級航道布置，與已建公路橋遠(yuǎn)期橋區(qū)航道航標(biāo)配布方案基本一致，橋區(qū)現(xiàn)狀部分助航標(biāo)志需進(jìn)行遷移或改建，將對其有一定影響，但對規(guī)劃航道的布置及助航標(biāo)志配布影響較小。

3" 結(jié)語

新建鐵路橋橋區(qū)航道助航標(biāo)志配布方案充分考慮了上游已建公路橋拆除前后，大橋所在河段不同航道等級情況下的通航需求，配布方案科學(xué)合理，為橋區(qū)航道的通航起到了有效的助導(dǎo)航作用。未來隨著河道的渠化，橋區(qū)河段水位趨于穩(wěn)定，水流條件得到顯著改善，以及柳江航道的智慧智能化建設(shè)［4］，橋區(qū)航道與柳江主航道相匹配，采用三維技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬航標(biāo)［5］，以三維GIS技術(shù)［6］，打造橋區(qū)航道三維虛擬場景，航道實(shí)時狀況一目了然，更加直觀和及時地為橋區(qū)通航提供助導(dǎo)航服務(wù)，這也將是橋區(qū)航道建設(shè)的發(fā)展方向和趨勢。

［1］劉臨雄.遠(yuǎn)程遙控遙測技術(shù)在貴梧航道航標(biāo)管理中的應(yīng)用［J］.西部交通科技，2019（7）：181-183.

［2］JTS/T182-1-2020，內(nèi)河航標(biāo)技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］JT376-1998，內(nèi)河通航水域橋梁警示標(biāo)志［S］.

［4］李學(xué)祥.內(nèi)河智慧航道發(fā)展研究［J］.中國水運(yùn)，2023（4）：15-19.

［5］李" 峰，曾" 樂，劉" 斌，等.基于大數(shù)據(jù)分析的AIS虛擬航標(biāo)布設(shè)技術(shù)［J］.水運(yùn)工程，2023（11）：173-179.

［6］眭海剛，王" 娟，張安民，等.基于三維GIS的數(shù)字航道若干關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版），2006（8）：713-715，747.

20240325