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重庆三环高速公路永川长江大桥施工期通航安全评估报告成果汇报重庆西南水运工程科学研究所重庆西科水运工程咨询中心2019.11主要内容拟建工程与通航环境的相互影响及碍航性分析通航环境分析施工期通航安全评估营运期通航安全评估概述存在的问题及安全保障措施评估结论概述拟建永川双石至江津白沙高速公路是《重庆市高速公路网规划》中“三环”的重要路段，位于重庆市西部经济区，北起成渝高速公路附近的双石，南接成渝环线重庆至泸州高速公路附近的白沙。拟建公路的路线轴向需横跨长江，将在永川境内的长江段建设永川长江公路大桥。拟建永川长江大桥桥位横跨长江，为确保大桥施工期间桥区河段长江航道的安全畅通，避免因拟建工程的施工作业导致桥区河段通航环境恶化和发生重特大安全事故，根据相关法律法规的要求，业主委托重庆西科水运工程咨询中心进行《重庆市三环高速公路永川长江大桥工程施工通航安全评估》项目的研究评估工作。评估的意义水上水下活动概况永川长江大桥位于长江温中坝水道，在毛子岩处跨越长江，距宜昌航道里程800.6km。建设地点主桥为桥跨布置64m+2×68m+608m+2×68m+64m的7跨连续半漂浮体系双塔混合梁斜拉桥，主桥共长1008m。主跨径为608m，主梁为钢-砼结合梁，其中中跨采用钢箱梁，边跨采用混凝土箱梁。钢-混结合段设置在中跨侧，距塔中心线10m。在原桥轴线不变的情况下，交通运输部将批复的主跨192+548+192米悬索桥方案调整为现在的双塔斜拉桥方案，主桥跨度由548米增加到608米，已获交通运输部同意。2019年1月21日长江航道局《关于重庆三环高速公路永川长江公路大桥调整方案涉及航道有关问题的报告》，也已同意调整后的桥跨布置和墩位布置方案。桥梁结构形式永川长江大桥主桥采用七跨连续半漂浮体系双塔混合梁斜拉桥型，主跨径为608m，中跨采用钢箱梁，边跨采用混凝土箱梁。全桥共设两个桥台（0#、29#）和28个墩，其中25#和26#为主墩，24#和27#墩为辅助墩，22#、23#和28#墩为过渡墩，1-21#为引桥。北岸25#主墩承台基坑直接放坡开挖，南岸26#主墩承台基坑拟采用混凝土地下连续墙围堰支护，再行开挖；南北岸生产平台和陆上道路均采用8.5m宽钢栈桥进行连接；中跨钢箱梁在工厂制造，采用吊装施工，边跨预应力混泥土梁采用现浇施工。根据施工整体部署，主桥南、北两岸对称施工。施工工期为36个月，即2019年5月20日～2019年5月20日。施工概况施工进度永川长江大桥计划在2019年5月20日开工，2019年5月20日之前工程竣工，总工期36个月。其主体工程进度计划见下：(1)下部基础施工：①主桥桩基施工：2019年10月1日~2019年12月31日；②承台施工：2019年1月1日~3月15日；(2)塔柱施工：2019年3月15日~2019年7月15日；(3)主梁施工：钢梁箱施工：2019年7月15日～2019年3月30日。通航环境分析作业区主要有朱沱、松溉两个作业区。朱沱作业区水域宽度400余米，可供船舶停靠的自然岸坡达1000余m，可常年停泊千吨级驳船。作业区现有自然岸坡货运泊位3个，全部为人力装卸作业，综合通过能力全年仅11万t。松溉作业区位于朱沱作业区下游7.5km处，现有客运泊位3个，货运泊位2个，其中简易码头泊位4个，机械化码头泊位1个，年综合吞吐能力分别为37万人、60万t。港口航道拟建大桥位于重庆市永川区罗弯子~朱沱河段之间，属长江干线泸州至重庆段。从2019年1月1日起泸渝段航道按Ⅲ级航道标准开始试运行，其航道尺度为2.7m×50m×560m，枯水期可通航1000t级船舶及其组成的船队。永川长江大桥桥位航标及维护等级：按内河一类航标配布，按内河一类标准进行维护，实现昼夜通航。航道规划：根据《长江干线航道总体规划纲要》，该河段为三级航道标准，通航由1000吨级驳船组成的船队，结合小南海、朱杨溪等枢纽建设，可将航道标准提高到Ⅰ级。邻近水域其他水工设施现状大桥上游4.0km左岸有朱沱港区，现有自然岸坡货运泊位3个；上游3.5km左岸有已建的理文码头，现有千吨级多用途泊位2个、散货泊位1个；下游2.5km左岸有松溉作业区，现有客运泊位3个，货运泊位2个，其中简易码头泊位4个，机械化码头泊位1个。在桥区还有1处取水口。大桥上下游5.0km以内无已建和在建跨河大桥，亦无已建防洪护岸工程。锚地涉水活动附近水域现在无锚地，也无规划的锚地。经向重庆海事局调查统计，2019年~2019年，经过工程河段的船舶（队）流量见表2.8。由表可见，桥位断面船舶日均流量多在75~80艘之间，流量不大。目前，泸渝段航行的船舶较多，随着河段的相应整治，航道条件得到改善，船舶吨位也相应增加，目前已经增加到1000t，并且在汛期，有少数船舶公司5000t级自航船已在该河段航行。交通流统计分析交通事故统计分析经过统计，永川长江大桥上下游各3km范围内，从2019年至今未有事故发生。但山区河流航道条件相对较为复杂，温中坝河段5m水位以下时为控制河段。建议各船舶公司应加强对航员的业务培训和纪律教育，提供操作技能，避免海损事故的发生。安全保障设施现状及相关管理规定目前，共设置助航设施53座，主要包括：过河标：14个，左岸7个，右岸7个，均为浮标；侧面标：34个，右岸21个，其中杆形岸标2个，左岸13个，其中杆形岸标3个，塔形暗标1个；鸣笛标：2个；通行信号标：1个；界限标：2个，左右岸各一个。重庆海事局朱沱海事执法大队位于拟建大桥上游约5km，设有海事趸船一艘，并配备巡逻艇等海事安全监督设施。(1)朱杨溪枢纽成库前：设计最高通航水位：213.54m（P=5%）；设计最低通航水位：193.12m；通航净高：29.042m。(2)朱杨溪枢纽成库后：设计最高通航水位：215.17m（P=5%）；通航净高：27.412m；桥梁最低梁底标高：242.582m；主通航孔净宽：598m。有关通航安全参数拟建工程与通航环境的相互影响及碍航性分析25#、26#主塔、24#、27#辅助墩的桩基础河床地面高程为202.87m、198.63m、203.40m和203.40m，本桥位处设计最低通航水位为192.12m，施工期为2019年10月1日～2019年12月31日。碍航性分析钻孔灌注桩施工由表可见各墩灌注桩属于岸上施工，不占用河道水域，对通航无影响。但在10月，尤其在上旬出现较大流量时，26#主塔钻孔桩施工位置可能略低于水位，但施工位置位于航道外，对通航影响较小，建议出现此种情况时可暂停施工。25#、26#主塔、24#、27#辅助墩各承台中心处地面高程为202.875m、198.632m、203.402m和203.402m，施工时间为2019年1月1日～3月15日，属于枯水季节。桥墩承台施工塔柱施工25#主塔占用区域常年位于航道以外，对通航影响较小。但施工船舶靠泊将占据一定的水域，有一定的碍航作用。26#主塔占用区域外边缘位于水上195m以上，在1~4月及12月基本位于岸上，对通航无影响；在其余月份对通航的影响主要表现为应随水位上涨逐步右移的航标受到施工影响，可移动距离有限，限制了航道向右拓展，迫使船舶航路在中洪水期向左侧偏移。由表可见各墩承台施工期间均位于岸上，不占用河道水域，对通航无影响。临时栈桥及平台临时栈桥和平台施工和使用期间为2019年4月～2019年11月。其中栈桥与平台的施工在枯水期进行旱地施工，不影响通航。但在使用期，由于水位较高，26#主塔侧栈桥对通航影响较大，主要表现为：一是在一定水位下占用了船舶的航路，迫使船舶航路左移；二是在上游船舶失控情况下，可能发生船撞的危险。必须防止行船误入该水域，发生撞船。25#主塔侧栈桥距离中洪水期船舶上下水航路较远，对通航影响较小。主跨主梁施工主梁施工对通航影响较大，主要表现为主梁吊装期间，运梁船需占用较大的通航水域，在航道中成为碍航物，上下行船舶的航线均需随主梁施工进度需进行调整，在必要的时候，还需要禁航施工，其对船舶的航行影响相对较大。同时主梁安装期间，电焊火花或高空坠物可能致其下的船舶发生海事事故。施工期间人员过江采用交通船，船舶为租赁的松溉镇渡船，每天需来回运输5趟。其对通航有一定影响，主要表现为增加了该河段船舶交汇的复杂性。水上交通活动水域范围的确定在大桥主梁施工过程设置施工船舶停靠区和施工减速区。(1)施工船舶停靠区域：利用江津侧钢平台进行驳船和交通船的停靠。即停靠区域应在塔柱施工区域范围内。(2)施工减速区：考虑到洪水期高速行船对桥梁施工带来的不利影响和航行船只自身的安全以及船只减速的过程等因素，拟定在桥梁中轴线上下游各2000m设置施工减速区，并作好明显标志，以保证行船对施工的影响降到最低程度。从图可以看出，该河段常风向为东北向，基本与桥轴线垂直，风与船舶航向的交角较小，由于风致船舶漂移从而在施工时造成海损事故的几率是较小的，风对施工活动影响较小。涉水活动与自然环境条件的相互影响分析风对船舶的影响大桥采用大跨度结构，施工期构筑物占用过水面积小，对流速等影响很小，对船舶航行影响较小。在洪水期，该河段流速较大，对施工运梁船定位会造成一定困难，从施工安排来看，洪水期主要进行两侧的箱梁的吊装定位，此时岸边流速相对较小，施工较为有利。跨中箱梁吊装安排在枯季进行，此时桥区河段水流条件良好，有利于运梁船定位吊装。径流对船舶航行的影响能见度对船舶航行的影响桥梁水域是全国雾较多的地区。雨、雾都会造成能见度不良情况。因此在能见度不良情况下，应采取有力措施明确桥梁施工水域，清楚揭示航道位置，保障船舶安全和施工安全。特别是运梁船吊装施工期间，应选择能见度良好的时间进行。施工期通航安全评估施工期占用水域情况基础施工期大桥两个主墩均位于主航道以外。枯水季节施工，施工均为岸上施工，不占用水域，不影响通航。塔柱施工期在枯水期，塔柱施工作业均在岸上进行，仅施工船舶占据较少的水域。洪水期施工，此时航标配布方案如图所示，施工区域虽占据一定的水域，但最小航宽在300m以上，满足通航尺度要求。根据施工情况，可将主梁施工分为两个阶段进行。第一阶段吊装，可考虑将航道安排在河心，航道宽度150m左右，满足《内河通航标准》内河Ⅲ—1级航道双向通航宽度110m的要求，水深亦满足3.5m的要求。从右岸至左岸开始吊装，左右岸的中跨长度均为229m。主梁施工期第二阶段吊装时，可考虑将上行、下行船舶航道分别安排在河道左、右侧，航道宽度75m，满足《内河通航标准》内河Ⅲ-1级航道单向通航宽度55m的要求，水深亦满足3.5m的要求。施工时段属于枯水期。若遇特殊情况，航道尺度不能满足通航要求时，可以采用临时禁航吊装施工，临时禁航时间控制在4小时以内。施工对通航秩序、航行安全影响情况在主梁吊装施工期，船舶定位系统的设置和钢桁梁的吊装等均需采取临时限航或禁航措施，而限航和禁航后集中的船舶流量增加了不安全因素。定位设施、施工船舶及机械设备聚集，形成较大的水上碍航物，对船员操纵造成压力；船舶夜间通过该施工地点时，受工地灯光影响，瞭望、判断、航行和避让难度增加。施工期交通流组织方案结合施工水域划分及航路规划，过往船舶的交通组织方案分为以下两种情况：（1）基础和主塔施工期间施工水域预留的300m~400m的通航宽度，满足船舶双向通航要求；通航时，严禁在桥梁水域内追越。（2）钢梁吊装施工期间第一阶段：施工水域预留的150m通航宽度，满足双向通航要求；通航时，严禁在桥梁水域内追越；第二阶段：施工水域预留左右两侧各75m通航宽度，满足单向通航要求；船舶（队）过桥时，尽量靠近航道中心线航行，保持与施工水域足够的安全横距驶过。为保证船桥安全过桥，建议配备一大功率拖轮在桥位附近待命。拟建工程本身通航安全及保障需求营运期通航安全评估拟建工程本身通航安全主要体现在以下三个方面：(1)大桥为主跨608m斜拉索桥，通航净宽尺度为598m，两个主墩天然情况下跨越了有效可通航水域，朱杨溪枢纽建成后可以满足船舶双向通航安全要求。满足目前及今后的航道安全要求。(2