大范圍占用航道鉆探施工期航標(biāo)配布方案研究

馬騰飛，楊明杰，汪金玲，徐鈺珂

（1.皖江工學(xué)院港口建設(shè)優(yōu)化與航道治理升級(jí)工程研究中心，安徽 馬鞍山 243031；2.皖江工學(xué)院，安徽 馬鞍山 243031）

1 工程概況

工程位于長江干流某水道，鉆孔線位總長1730m，走向與A 橋平行，計(jì)劃水上作業(yè)鉆孔24 個(gè)（自左岸至右岸分別命名為ZK01～ZK24），位于A 橋下游約157～190m 處，施工時(shí)間為11 月～1 月。

圖1 工程施工占用水域平面布置圖（局部）

單孔的施工占用水域范圍以鉆孔位置為中心，上游長65～70m，下游長75～80m，左右側(cè)各長30～35m，即以鉆孔為中心，150m×70m 為單孔的施工占用水域范圍。工程河段的航道寬度約602～920m，航道左側(cè)界限自上而下配布有5 座航標(biāo)，分別為：A 橋#4 白 浮、A 橋#3 白 浮、A 橋#2 白 浮、A 橋#1 白 浮、#A1 白??；航道右側(cè)界限自下而上配布有4 座航標(biāo)，分別為：A 橋#3 紅浮、A 橋#2 紅浮、A 橋#1 紅浮、#A1紅浮。工程的施工占用水域占用航道長度約180m，占用航道寬度約636m。工程施工期對(duì)航道布置、船舶通航、相臨航標(biāo)等均影響較大。

2 航道布置調(diào)整方案

2.1 工程施工期航道調(diào)整后的最小適宜寬度

由于工程的施工水域占用橋區(qū)航道水域范圍較大，對(duì)附近水域航道通航條件影響較大，因此需分階段進(jìn)行施工。施工的每個(gè)階段也需根據(jù)該階段工程的施工占用水域范圍與航道關(guān)系，分析對(duì)航道布置進(jìn)行調(diào)整的具體計(jì)劃，以減小每階段施工對(duì)附近水域航道通航條件的影響。由于工程河段通航環(huán)境較為復(fù)雜，故需對(duì)工程施工期航道布置調(diào)整后的最小適宜寬度進(jìn)行分析，作為施工各階段調(diào)整航道的關(guān)鍵依據(jù)。

工程河段為雙向通航航道，施工期的最大維護(hù)水深為6.5m，允許通航的最大船型為10000 噸級(jí)江船（船型尺度為123.0m×21.6m×5.8m）和3000 噸級(jí)海船（船型尺度為96m×16.6m×5.8m）；最大船隊(duì)為27000 噸級(jí)船隊(duì)（3 排3 列，船隊(duì)尺度為316m×48.6m×3.5m）。由于A 橋?yàn)閱慰淄ê?，因此工程河段航道調(diào)整后的最小適宜寬度需根據(jù)《長江干線通航標(biāo)準(zhǔn)》中的有關(guān)規(guī)定，按長江干線水上過河建筑物單孔雙向通航凈寬公式計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，工程施工期航道調(diào)整后的最小寬度至少為326m。由于工程位于橋區(qū)水域內(nèi)，且鉆孔距A 橋相對(duì)較近，出于偏安全考慮，工程施工期航道調(diào)整后的最小寬度取400m。

2.2 各階段施工內(nèi)容

根據(jù)工程河段的實(shí)際航道寬度及工程施工期航道調(diào)整后的最小寬度取400m，本工程位于航道水域內(nèi)的鉆探作業(yè)可分為三個(gè)階段進(jìn)行施工，各階段的施工內(nèi)容為：①位于航道內(nèi)右側(cè)的ZK07～ZK09；②位于航道內(nèi)中部的ZK04～ZK06；③位于航道內(nèi)左側(cè)的ZK01～ZK03。

2.3 各施工階段航道布置調(diào)整計(jì)劃

2.3.1 施工第1 階段

航道布置調(diào)整計(jì)劃為：將施工區(qū)域原航道右側(cè)界限適當(dāng)向左岸側(cè)調(diào)整，航道左側(cè)界限維持原位置不變，航道調(diào)整前最小寬度為602m，調(diào)整后最小寬度為400m。

航道調(diào)整后：航道左側(cè)界限自上至下由A 橋#4 白浮、A 橋#3 白浮、A 橋#2 白浮、A 橋#1 白浮、#A1 白浮五座航標(biāo)控制；航道右側(cè)界限自上至下由A 橋#4 紅浮、A 橋#3 紅浮、A 橋#2 紅浮、A 橋#1 紅浮、#A1 紅浮五座航標(biāo)控制；航道內(nèi)水深均大于6.5m，航道寬度為400m～686m，航道整體順直，航道彎曲半徑基本不變，航道尺度滿足維護(hù)尺度要求；工程的施工占用水域位于調(diào)整后航道外側(cè)；以航道中線左右側(cè)各50m 作為海輪航道左右側(cè)邊界，工程河段海輪航道的水深均大于6.5m。

2.3.2 施工第2 階段

航道布置調(diào)整計(jì)劃為：航道左側(cè)界限維持原位置不變，航道右側(cè)界限適當(dāng)向右岸側(cè)調(diào)整，航道調(diào)整為施工區(qū)左右通航，施工占用水域右側(cè)為下行航道，施工占用水域左側(cè)為上行航道。航道調(diào)整前最小寬度為602m，調(diào)整后下行航道寬度為263m，上行航道寬度為168m。

航道調(diào)整后：航道左側(cè)界限自上至下由A 橋#4 白浮、A 橋#3 白浮、A 橋#2 白浮、A 橋#1 白浮、#A1 白浮五座航標(biāo)控制；航道右側(cè)界限自上至下由A 橋#3 紅浮、A 橋#2 紅浮、A 橋#1 紅浮、#A1 紅浮四座航標(biāo)控制；上行航路航道右側(cè)界限和下行航路航道左側(cè)界限分別通過設(shè)置專用航標(biāo)控制；航道內(nèi)水深均大于6.5m，下行航道寬度為263m，上行航道寬度為168m，航道整體順直，航道彎曲半徑基本不變，航道尺度滿足維護(hù)尺度要求；工程的施工占用水域位于調(diào)整后航道外側(cè)；以航道中線左右側(cè)各50m 作為海輪航道左右側(cè)邊界，工程河段海輪航道的水深均大于6.5m。

2.3.3 施工第3 階段

航道布置調(diào)整計(jì)劃為：施工區(qū)域原航道左側(cè)界限適當(dāng)向右岸側(cè)調(diào)整，航道右側(cè)界限維持原位置不變。航道調(diào)整前最小寬度為602m，調(diào)整后最小寬度為439m。

航道調(diào)整后：航道左側(cè)界限自上至下由A 橋#4 白浮、A 橋#3 白浮、A 橋#2 白浮、A 橋#1 白浮、#A1 白浮五座航標(biāo)控制；航道右側(cè)界限自上至下由A 橋#3 紅浮、A 橋#2 紅浮、A 橋#1 紅浮、#A1 紅浮四座航標(biāo)控制；航道內(nèi)水深均大于6.5m，航道寬度為439m～891m，航道整體順直，航道彎曲半徑基本不變，航道尺度滿足維護(hù)尺度要求；工程的施工占用水域位于調(diào)整后航道外側(cè)；以航道中線左右側(cè)各50m 作為海輪航道左右側(cè)邊界，工程河段海輪航道的水深均大于6.5m。

3 工程施工期航標(biāo)配布方案

前文已分析了工程各施工階段的航道布置調(diào)整計(jì)劃，為了進(jìn)一步減小施工期工程船舶作業(yè)對(duì)附近水域船舶通航的影響，正確標(biāo)示施工占用水域范圍，需調(diào)整現(xiàn)有航行標(biāo)志位置及增設(shè)施工專用航標(biāo)，提醒上下行船舶提前調(diào)整航向，避免誤入施工占用水域[1-2]。各施工階段的航標(biāo)配布方案為：

3.1 施工第1 階段

圖2 施工第1 階段航標(biāo)配布方案布置圖（局部）

（1）航行標(biāo)志設(shè)置方案。將A 橋#4 紅浮向左岸側(cè)正開移動(dòng)327m；將A 橋#2 紅浮向左岸側(cè)正開移動(dòng)332m；將A 橋#3 紅浮移至其原位置上游左岸側(cè)373m處（該位置為調(diào)整后A 橋#4 紅浮和調(diào)整后A 橋#2 紅浮連線的中點(diǎn)）；將A 橋#1 紅浮移至工程施工占用水域左岸側(cè)邊界下端點(diǎn)下游100m 處。

（2）專用標(biāo)志設(shè)置方案。在工程施工占用水域下邊界下游100m 處設(shè)置專用浮標(biāo)1 座，命名為鉆探施#1專用浮；在工程施工占用水域上邊界上游200m 處設(shè)置專用浮標(biāo)1 座，命名為鉆探施#2 專用浮；在鉆探施#2專用浮右岸側(cè)正開189m、上游100m 處設(shè)置專用浮標(biāo)1座，命名為鉆探施#3 專用浮。該三座專用浮的燈質(zhì)為單號(hào)黃單閃、雙號(hào)黃雙閃。

3.2 施工第2 階段

3.2.1 航行標(biāo)志設(shè)置方案

將A 橋#2～#4 紅浮恢復(fù)至原位置；將A 橋#1 紅浮向右岸側(cè)正開移動(dòng)50m。

在A 橋上游300m 處適當(dāng)位置設(shè)置1 座左右通航浮標(biāo)，命名為鉆探施上左右通航浮，在施工占用水域下邊界下游300m 處適當(dāng)位置設(shè)置1 座左右通航浮標(biāo)，命名為鉆探施下左右通航浮，燈質(zhì)均為白三閃。在施工占用水域左右側(cè)上下端點(diǎn)各設(shè)置1 座側(cè)面浮標(biāo)，左右側(cè)標(biāo)志分別命名為鉆探施#1、#2 紅浮，#1、#2 白浮，燈質(zhì)為單號(hào)單閃、雙號(hào)雙閃。

3.2.2 專用標(biāo)志設(shè)置方案

撤銷鉆探施#1、#2、#3 專用浮。

圖3 施工第2 階段航標(biāo)配布方案布置圖（局部）

3.3 施工第3 階段

3.3.1 航行標(biāo)志設(shè)置方案

將A 橋#1 紅浮恢復(fù)至原位置；將A 橋#3 白浮移至工程施工占用水域右岸側(cè)邊界上端點(diǎn)上游距A 橋300m 處；將A 橋#2 白浮移至工程施工占用水域右岸側(cè)邊界下端點(diǎn)下游100m 處；將A 橋#1 白浮移至原A 橋#1 白浮下游右岸側(cè)291m 位置處（該位置為調(diào)整后A 橋#2 白浮和#A1 白浮連線的中點(diǎn)）。

撤銷鉆探施上、下左右通航?。汇@探施#1、#2 紅浮，#1、#2 白浮。

3.3.2 專用標(biāo)志設(shè)置方案

在工程施工占用水域下邊界下游200m 處設(shè)置專用浮標(biāo)1 座，命名為鉆探施#2 專用??；在鉆探施#2 專用浮左岸側(cè)正開112m、下游100m 處設(shè)置專用浮標(biāo)1 座，命名為鉆探施#1 專用?。辉诠こ淌┕ふ加盟蛏线吔缟嫌?00m 處設(shè)置專用浮標(biāo)1 座，命名為鉆探施#3 專用浮。該三座專用浮的燈質(zhì)為單號(hào)黃單閃、雙號(hào)黃雙閃。

本階段施工完成后，恢復(fù)原航道布置，并撤銷所設(shè)施工專用浮。

圖4 施工第3 階段航標(biāo)配布方案布置圖（局部）

4 討論

對(duì)于施工水域占用較大范圍航道水域的鉆探作業(yè)，為了減小施工對(duì)附近水域船舶通航的影響，需將工程分為幾個(gè)階段進(jìn)行，并設(shè)計(jì)各階段的航道布置調(diào)整計(jì)劃和航標(biāo)配布方案，使工程的施工占用水域始終位于調(diào)整后航道外側(cè)。其中最為關(guān)鍵的依據(jù)，即計(jì)算出工程施工期航道調(diào)整后的最小適宜寬度（注意規(guī)范中橋區(qū)水域和非橋區(qū)水域的公式不同）。此外，為了警示船舶避開施工作業(yè)水域，有時(shí)也可采用危險(xiǎn)水域標(biāo)，一般設(shè)置在船舶到達(dá)施工作業(yè)水域之前一定距離的位置，具體設(shè)置方案應(yīng)根據(jù)工程河段實(shí)際情況確定。