杨志国

摘要：在跨水域桥梁施工期间，整个施工会受到多种因素的影响，从而影响到施工周期以及增加交通事故发生率，而其中施工水域受限引发的堵塞便是常见情况，其主要影响因素为施工水域设置。针对这一情况，有必要加强桥梁施工受限水域船舶拥塞风险的识别能力，借助于各种仿真技术对可能发生的风险进行预先识别，并制定解决方案。文章在桥梁施工受限水域交通一般情况的基础上，对桥梁施工受限水域船舶拥塞风险进行了分析，最后提出对应的防控策略。

关键词：船舶拥塞；风险辨识；桥梁施工受限水域

中图分类号： U66 文献标识码：A

前言：船舶受限水域正常情况下所指向的是基于水域或是水深等情况的限制，不能够对可航行水域进行控制。近年来，随着各项施工技术的不断发展，促使大跨度的桥梁建设方案得以出现，而施工期间中涉水桥墩以及相关基础性设施的建设，会对原有船舶交通流以及整个航行环境造成不同程度的影响，导致船舶拥塞等水上交通安全风险的增加。当前已经有诸多学者参与到此问题的研究过程中，也提出了相应的解决方案，而其中比较有效的便是仿真模型预处理方案，而本文也将从不同方向出发探讨应对桥梁施工受限水域船舶拥塞风险的识别措施以及控制方案。

一、 桥梁施工受限水域船舶交通一般情况分析

（一） 桥梁施工水域船舶交通特点

本文以模拟建造的长江公铁大桥作为案例，对桥梁建设之前以及建设期间的船舶交通流特征进行分析。结合不同水位期的船舶自动识别系统调查资料来看，桥梁建设水域船舶的上行与下行航线比较分明，船舶航线也较为分散[1]。拟建工程处于芜湖长江大桥上游3千米左右的位置，洪水期上行船舶经由芜湖长江大桥之后向左岸行驶，枯水期大部分船舶会临近江心航行。右侧码头等设施较多，下行船舶在不同水位期距离右岸有200米左右的航行。工程建设地，高峰期船舶月流量可达到1800余艘次。从类型上来分析，包括了普通货船、集装箱船、危险品船等，以普通货船所占比重最大。在洪水期，上行船舶的平均航速约为5kn，下行船舶的平均航速约为12kn，在枯水期，上行与下行船舶航速处于10kn之上。

（二） 桥梁施工受限水域船舶交通特点

1. 主墩基础施工过程特征

主墩基础设施的建设过程中，河道两岸均配置了临时栈桥码头，2、3墩也存在临时施工平台，为船舶提供临时停靠服务。在2、3墩基础设施建设过程中，基于多种施工船舶停靠或是移位等影响，从2墩中心到达江心位置需要占据90米宽的水域，从3墩到达江心会占用48米的水域。基于河道两岸均存在起重码头、水泥粉煤灰码头等，会经常的出现大量施工船舶停靠的情况，同时，2、3墩上的施工此案聊也需要在起重码头下水运輸，这导致1-2、3-4墩之间水域会来来往往穿梭大量的船舶[2]。另外，受到此阶段施工平面布置的影响，导致1-2、3-4墩之间的水域不能够进行通航。基于此，此施工期间，船舶交通流会全部处于2、3墩之间，去除施工水域，主河槽2、3墩之间剩余450米的可航行水域。

2. 钢箱梁架设施工过程特征

钢箱梁架设建设过程中，河道两岸的钢桁梁运输船舶会在钢桁梁起重码头进入，在辅助通航孔离开。在此建设期间，船舶交通流多处在2、3墩之间，但是预留出的可航行水域基于施工周期的推进可能会出现一定的变化。首先，钢箱梁架设初期，基于预留水域与主墩基础设施施工会同步进行，船舶交通流特征也会趋于一致[3]。其次，钢箱梁架设中期，施工水域会逐渐的向江心延伸，预留可航行水域属于2、3墩之间的300米左右水域，进一步缩小了可航行水域区间。最后。钢箱梁架设末期，基于实现跨中合拢的施工需求，应该将合拢位置周边200米左右水域进行开放，促使其成为了同行水域。

二、 桥梁施工受限水域拥塞风险分析

（一）一般情况分析

将1800艘次航行流量作为洪水期标准，3000艘次航行流量作为高峰日标准，主要通航孔下行船舶的通过能力能够满足基础航行需求，但是，上行船舶通过能力在综合单线通航的条件下与实际之间存在着较大的偏差。若是施工期间单纯的关注单线通航，设计船舶上行通航势必会出现堵塞情况，若部分交通秩序失去控制，则可能会引发较大的通航安全事故。经由对施工期间通航需净空宽度与通过能力的分析，能够发现，主通航孔单方向通航方案不能够完全的满足桥梁施工受限水域枯水期上行与下行船舶航行需求[4]。从这一情况来看，枯水期堵塞不需要作为关键点深入分析，但洪水期基于整个航行环境的流速较大，上行与下行船舶通航的航速均会受到不同程度的影响，其中上行船舶的航速处于3kn/h左右，每小时平均通过船舶20艘左右，此种实际情况决定了施工期间，不能够满足上行船舶航行需求，出现严重堵塞的可能性较大。

（二）仿真模型分析

针对桥梁建设受限水域，可导入实际水域CAD资料的坐标数据，从而形成一个仿真的边界，后设定桥墩位置以及体积，将此视为不能够到达的位置，构建仿真环境。针对施工水域实际航路，洪水期上行船舶经由芜湖长江大桥后均会沿左侧岸航行，为此，洪水期桥梁建设水域实际的上行船舶通航可视为单一方向。经由仿真模型分析，发现仿真结果与数值核算结果趋于一致，桥梁施工过程中，通航孔不能应用，选择主通航孔双向通航时，实际上行通过能力无法满足实际需求，存在诸多安全隐患。

三、 桥梁施工受限水域拥塞应对策略

（一） 多线航路规划

在实际施工之前，对预定的施工方案进行探讨，并经由仿真以及实际考察不断的做出调整，明确施工期间需要占用的水域资源，控制可航行水域的侵占。同时，在各个施工期间均设计出具体的通航方案，规避统一方案的不合理之处。改进方案将施工期间通航所需要的净空宽度作为基础条件，将450米水域分为150米、300米两个部分，满足上行与下行航线的需求。但此方案存在的一个问题是，不能够适合于钢梁箱假设中期与后期施工预留水域的实际情况，需要对此另作解决方案。

（二） 拖船协助方案

应用拖船辅助方案能够有效的提升洪水期的上行船舶航速，从而达到提升桥梁建设期间船舶通过能力的效果。但值得注意的是，实际拖船的主推流程较为复杂，且效率较低。借助于仿真模型验证，即便是将平均航速提升到10km/h，也不能够完全的满足船舶实际通过能力的需求。但是，此方案有助于改善部分航行船舶航速较慢情况，避免其影响到整体通过能力，可将此方案作为建设期间多航线航路方案的补充预案。

结论：全文对桥梁施工受限水域船舶拥塞风险进行了探究，从施工水域交通流情况与受限水域交通流情况的对比观察来看，施工受限水域基于不同施工阶段的影响，比较容易出现堵塞情况，从而增加通航风险。从受限水域拥塞风险来看，在不同期间，上行与下行传播均会受到施工受限水域的影响，可能出现交通事故，针对此，需要引入仿真模型，对洪水期与枯水期上行与下行传播航行速度等进行分析，并将此作为基础条件，验证预定施工方案是否能够满足通过能力的需求。可选择的改进方案为拖船协助增加上行船舶航行速度，或是多线航路规划。

参考文献：

[1]池爱华.桥梁施工控制方法及影响桥梁施工控制的因素分析[J].建筑知识，2017，37（08）：151-152.

[2]何双利，苗启涛.大跨径桥梁施工控制影响因素分析[J].黑龙江交通科技，2016，39（08）：75-77.