平陸運(yùn)河航道工程城區(qū)段施工通航安全保障措施研究

摘要：平陸運(yùn)河航道工程城區(qū)段是運(yùn)河施工的重要部分，位于欽州市城區(qū)且穿越多座城市橋梁，其通航安全不可忽視。文章結(jié)合平陸運(yùn)河航道工程城區(qū)段施工情況，以安全理念為指導(dǎo)，從工程安全作業(yè)條件和工程水上通航安全秩序兩個方面進(jìn)行通航安全分析，并從船舶通航組織、施工警示標(biāo)志及照明等三個方面提出通航安全保障措施。

關(guān)鍵詞：平陸運(yùn)河；航道工程；施工；通航安全；保障措施

中圖分類號：U615.1" " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " "DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2024.11.064

文章編號：1673-4874（2024）11-0219-03

0引言

平陸運(yùn)河是西部陸海新通道的骨干工程，始于西江干流西津庫區(qū)南寧橫州市平塘江口，跨沙坪河與欽江支流舊州江分水嶺，經(jīng)欽州市靈山縣陸屋鎮(zhèn)沿欽江干流南下進(jìn)入北部灣欽州港海域，全長約135 km，是一條通江達(dá)海的水運(yùn)通道［1］。平陸運(yùn)河航道工程施工共分為15個標(biāo)段，工程№.HD13標(biāo)段位于欽州市城區(qū)，施工航道穿越多座城市橋梁且橋梁均需拆除重建，施工通航環(huán)境較為復(fù)雜，其施工作業(yè)安全性受到制約。本文結(jié)合№.HD13標(biāo)段（以下稱城區(qū)段）施工作業(yè)方案及河道通航水域環(huán)境，從工程安全作業(yè)條件和工程水上通航安全秩序兩個方面進(jìn)行通航安全分析［2］，并從通航及作業(yè)安全的角度提出保障措施，保障平陸運(yùn)河欽州城區(qū)段船舶通航及施工作業(yè)安全。

1平陸運(yùn)河航道工程城區(qū)段施工概況

平陸運(yùn)河航道工程城區(qū)段全程4.7 km，航道樁號為K98+491.1～K103+190。航道主尺度為6.3 m×90 m×450 m（水深×寬度×最小彎曲半徑），航道開挖底高程為-7.61 m。工程開挖量大，施工沿線環(huán)境較為復(fù)雜，施工現(xiàn)場的布置需要重點(diǎn)考慮水深、潮流情況和方便施工三方面，將施工項目特點(diǎn)和施工條件有機(jī)地結(jié)合起來，合理布置，保證施工的順利進(jìn)行。

航道里程樁號范圍內(nèi)，橋梁段干地施工采取半幅枯水圍堰；青年水閘計劃于2024年10月枯水期進(jìn)行施工，先拆除水閘的機(jī)電設(shè)備，混凝土采用小藥量預(yù)裂爆破，輔以鋼筋切割機(jī)、風(fēng)動鑿巖機(jī)、風(fēng)鎬，作局部開挖修整，不涉及施工船舶作業(yè)；水上施工采用疏浚、炸礁、液壓破碎施工工藝，疏浚及炸礁土石方通過上渣點(diǎn)臨時碼頭轉(zhuǎn)運(yùn)上岸，晾曬后由汽車運(yùn)輸至堆存場；陸上施工主要對航道兩側(cè)陸上土石方進(jìn)行干地開挖及液壓破碎，青年水閘至北環(huán)段、永福大橋及子材大橋橋區(qū)采用圍堰進(jìn)行分幅干地施工；岸線采用模袋混凝土、混凝土板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行岸線守護(hù)。陸上土石方開挖工程量共計約403×104 m3，由汽車運(yùn)輸至堆存場。

2平陸運(yùn)河航道工程城區(qū)段施工通航安全分析

平陸運(yùn)河航道工程城區(qū)段施工涉及水上作業(yè)，工程的建設(shè)將不可避免對欽江河道水域通航環(huán)境產(chǎn)生影響［3］。為了更好地對施工通航安全進(jìn)行分析，本文從工程安全作業(yè)條件和工程水上通航安全秩序兩個方面進(jìn)行研究。

2.1工程安全作業(yè)條件分析

2.1.1風(fēng)對工程施工的影響

工程所在地區(qū)季風(fēng)分布特征較明顯，每年5～8月份多偏南風(fēng)，10月至翌年3月多偏北風(fēng)且每年5～11月份受臺風(fēng)影響。大風(fēng)會引起船舶的搖擺，會對施工船舶的定位、錨泊、挖泥及拋泥、運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)造成影響，使施工船挖泥作業(yè)出現(xiàn)走錨、移位等現(xiàn)象，使運(yùn)輸航行船舶出現(xiàn)漂移偏航現(xiàn)象。由于欽江河道較窄且水深較淺，施工船舶移位極易產(chǎn)生碰撞或者擱淺風(fēng)險，從而對施工船的自身安全產(chǎn)生不利影響；同時施工船舶作業(yè)期間運(yùn)輸船舶頻繁穿越橋梁，增加了船橋碰撞風(fēng)險。

2.1.2水流對施工的影響

工程河段屬感潮河段，受兩岸岸地的影響，水流流向基本與河道走向一致，施工船舶受漲落潮流的影響容易移位，尤其是漲落潮流急時刻，拋錨、定位困難，船舶受潮流影響易產(chǎn)生流致漂移，進(jìn)而與附近水上設(shè)施及船舶產(chǎn)生碰撞風(fēng)險或遇淺灘擱淺；順流航行船舶航速增加（尤其是汛期水流流速對船舶影響較為明顯），增大了船舶停車制動距離及轉(zhuǎn)彎半徑，由于欽江河道較窄且水深較淺，且分布有其他施工船舶，一旦未及時停船極易產(chǎn)生碰撞或者擱淺風(fēng)險；同時工程施工水域施工環(huán)境復(fù)雜，除該標(biāo)段施工航道外，還有水上橋梁的改建，施工期間船舶通航條件受到限制，施工船組在橋區(qū)水域作業(yè)及航行期間受水域的影響，尤其是過橋期間橋墩繞流易引起船舶偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生碰撞橋梁的風(fēng)險。

2.2工程水上通航安全秩序分析

2.2.1施工與水上設(shè)施的相互影響

工程施工期間主要對臨近大橋以及青年船閘（舊）產(chǎn)生影響：施工航道沿線涉及橋梁7座，其中人行棧橋1座（拆除）、公路橋1座（改建）、城市橋3座（改建）、1座鐵路橋（改建）和1座高鐵橋（保護(hù)），青年船閘在上游新青年水利樞紐具備使用條件后進(jìn)行拆除，施工期間不可避免產(chǎn)生相互影響。

結(jié)合工程施工安排，在青年船閘不具備拆除條件前，先推進(jìn)青年水閘以北左側(cè)護(hù)岸陸上土石方開挖（土方開挖、液壓破碎）、護(hù)岸施工；待完成拆除，航道施工與青年船閘（舊）的相互影響將消除。此外，工程船舶進(jìn)出期間將穿越本標(biāo)段河道上施工橋梁（舊橋及保通橋），船舶頻繁穿越橋梁或者靠近橋梁施工作業(yè)期間，受到外界風(fēng)流的影響（包括橋墩繞流的影響），易使施工船挖泥作業(yè)出現(xiàn)走錨、移位等現(xiàn)象，運(yùn)輸航行時船舶出現(xiàn)漂移偏航，增加了船橋碰撞風(fēng)險［4］。同時由于舊橋拆建及保通橋施工期間會改變施工橋梁水域通航孔位置，若未及時通知該標(biāo)段施工船舶極易導(dǎo)致船舶誤入非通航孔產(chǎn)生碰撞；橋梁施工期間涉及高空作業(yè)，高空作業(yè)期間容易引起高空墜物，若船舶通過期間出現(xiàn)高空墜物，施工安全威脅極大。]

2.2.2施工與欽江河道之間的相互影響

為了創(chuàng)造干地施工條件，工程分別建設(shè)青年水閘壩下至北環(huán)路跨江橋上游段圍堰、永福大橋圍堰和子材大橋圍堰。其中青年水閘壩下至北環(huán)路跨江橋上游段圍堰采用分幅分期圍護(hù)，一期圍護(hù)右岸，二期圍護(hù)左岸；永福大橋上下游各200 m范圍內(nèi)河段，左右幅分期干地施工，一期圍護(hù)左岸，二期圍護(hù)右岸；子材大橋段圍堰僅圍護(hù)左岸。圍堰施工將縮窄欽江河道船舶通航水域?qū)挾?，影響船舶通航。工程水域基本無通航船舶，后續(xù)施工期間只有該標(biāo)段施工船舶進(jìn)出，由于圍堰的存在使得河道半幅通航，且受到大橋施工的影響，船舶航行所能施工的水域受到了較大限制。

工程所在欽江水域為天然河道，未設(shè)有導(dǎo)助航標(biāo)志，施工期間除本工程施工船舶外，基本無其他船舶，但是該標(biāo)段內(nèi)施工船舶之間將產(chǎn)生相互需影響。工程挖泥船、炸礁船等施工期間需要外拋錨鏈，施工船舶及伸向四周的錨具會占用一定的水域，影響施工船舶。同時工程水域涉及炸礁作業(yè)，炸礁產(chǎn)生的沖擊波會對上下游1 000 m范圍內(nèi)的河道航行船舶產(chǎn)生影響，導(dǎo)致船舶出現(xiàn)偏航，進(jìn)而產(chǎn)生碰撞或擱淺風(fēng)險。

2.2.3施工與其他水上施工作業(yè)的影響

平陸運(yùn)河項目從2023年5月份開始全線施工，工程上游為青年樞紐施工區(qū)域，下游為№.HD14標(biāo)段施工區(qū)域，同時工程施工區(qū)域河道上跨河橋梁的改建及拆除亦同步進(jìn)行施，施工期間不可避免產(chǎn)生相互影響。

結(jié)合工程上游青年樞紐施工安排，青年樞紐施工主要為干地施工（由上下游圍堰創(chuàng)造干地施工條件）。施工期間工程現(xiàn)場疏浚及清礁作業(yè)不會對青年樞紐主體施工產(chǎn)生影。但是需要考慮炸礁產(chǎn)生的沖擊波會影響圍堰結(jié)構(gòu)，當(dāng)一次爆破炸藥量過大，將會對青年樞紐主體施工圍堰結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。

工程標(biāo)段與下游№.HD14標(biāo)段施工的影響主要體現(xiàn)在邊界施工及炸礁施工期間。兩標(biāo)段連接水域施工期間一旦出現(xiàn)船舶近距離同時作業(yè)，可能會出現(xiàn)絞纏錨鏈的現(xiàn)象；挖泥船、泥駁船在兩標(biāo)段邊界施工期間，船舶掉頭轉(zhuǎn)向期間將占用臨近標(biāo)段施工水域，可能會與同樣在邊界處施工的船舶產(chǎn)生碰撞風(fēng)險。工程水域相鄰№.HD14標(biāo)段同樣涉及炸礁作業(yè)，炸礁產(chǎn)生的沖擊波會導(dǎo)致船舶出現(xiàn)偏航，進(jìn)而產(chǎn)生碰撞或擱淺風(fēng)險。

3.1施工期船舶通航組織方案

混亂、無序的水上交通是造成船舶交通事故發(fā)生的重要原因，其本質(zhì)在于混亂、無序的水上交通增加了船舶會遇概率，尤其是內(nèi)河水域通航水域首先，極大增大了船舶間的碰撞風(fēng)險，因此船舶交通組織是保障水上施工作業(yè)安全的核心措施。結(jié)合施工及通航現(xiàn)狀，平陸運(yùn)河城區(qū)段交通組織方式如下。

3.1.1合理調(diào)配船舶

施工期間，每天作業(yè)前由工程項目部收集工程標(biāo)段水上施工作業(yè)及通航信息并向施工船舶進(jìn)行通報，船舶施工作業(yè)及運(yùn)輸航行期間根據(jù)獲取的施工作業(yè)及通航信息選擇合適的航行線路，避免因?qū)?biāo)段內(nèi)施工及通航環(huán)境不熟悉導(dǎo)致碰撞發(fā)生；施工船舶禁止在圍堰區(qū)、橋梁區(qū)會船，施工船舶單向通過圍堰區(qū)、橋梁區(qū)主要有三種方式：由生產(chǎn)調(diào)度室在第一現(xiàn)場調(diào)度船舶、指揮水上船舶通過圍堰區(qū)、橋梁區(qū)；在圍堰區(qū)、橋梁區(qū)設(shè)置安全警戒維護(hù)人員，專門負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)船舶單向通過圍堰區(qū)、橋梁區(qū)；船舶利用AIS及VHF協(xié)調(diào)船舶之間的避讓，當(dāng)船舶通過AIS發(fā)現(xiàn)其他船舶正在圍堰區(qū)、橋梁區(qū)航行，施工船舶通過VHF協(xié)調(diào)船舶通航順序，待圍堰區(qū)、橋梁區(qū)船舶通航后，其余船舶方可駛?cè)搿?/p>

3.1.2規(guī)范船舶行為

由于工程水域基本無其他通航船舶，工程標(biāo)段內(nèi)的船舶基本為標(biāo)段自由施工作業(yè)船舶，施工期間加強(qiáng)對施工船舶的管理，船舶作業(yè)及航行運(yùn)輸期間必須按照避碰規(guī)則駕駛，全程采用安全航速。船舶位于欽江河道施工期間，船舶在航經(jīng)施工現(xiàn)場作業(yè)水域期間在警戒船舶的引導(dǎo)下能夠安全駛過，必要時現(xiàn)場作業(yè)人員根據(jù)實際情況收回船舶通航一側(cè)錨鏈或?qū)㈠^鏈沉入河底，待船舶通過后繼續(xù)重新放錨作業(yè)。

3.1.3實施交通管制

由于欽江河道較窄且水域較淺，受水上爆破的影響，航行中船舶極易受到影響偏離航線，造成船舶碰撞或擱淺。炸礁作業(yè)期間做好安全警戒，處于炸礁影響區(qū)域內(nèi)的施工船舶由工程項目部統(tǒng)一通知，提醒船舶在爆破期間禁止船舶航行（停船等待）；非工程施工船舶由警戒船在爆破前通知。

平陸運(yùn)河城區(qū)段施工作業(yè)期間通過合理調(diào)配施工作業(yè)船舶、規(guī)范船舶航行行為、做好交通管制，能夠有效疏導(dǎo)船舶交通，規(guī)范船舶行為，避免出現(xiàn)交通擁堵的情況出現(xiàn)，尤其是平陸運(yùn)河施工范圍內(nèi)的圍堰區(qū)、橋梁區(qū)等極易出現(xiàn)交通紊亂的單向通行水域，通過交通組織疏導(dǎo)能夠很大程度上降低船舶交通事故發(fā)生［5］。

3.2施工警示標(biāo)志及照明

施工水域、水上設(shè)施、作業(yè)船舶能夠被外界其他船舶感知并采取相應(yīng)的避讓行為是保障施工作業(yè)安全的重要手段，因此施工警示標(biāo)志及照明是保障水上施工作業(yè)安全的重要措施。結(jié)合施工作業(yè)實際情況及水域通航環(huán)境現(xiàn)狀，平陸運(yùn)河城區(qū)段施工警示標(biāo)志及照明方式如下。]

3.2.1施工水域警示標(biāo)志

標(biāo)明施工作業(yè)水域范圍能夠有效防范臨近其他水上施工作業(yè)船舶誤入，平陸運(yùn)河航道工程城區(qū)段上下游分布有青年樞紐標(biāo)段、№.HD14標(biāo)段，同時標(biāo)段內(nèi)亦分布有橋梁標(biāo)，因此在平陸運(yùn)河航道工程城區(qū)段分界處岸標(biāo)設(shè)置警示牌，用以標(biāo)示標(biāo)段分界點(diǎn)，提醒非工程標(biāo)段施工船舶禁止駛?cè)搿?/p>

3.2.2圍堰警示標(biāo)志

圍堰施工是平陸運(yùn)河航道工程城區(qū)段的一種重要形式，水上圍堰在方便施工的同時亦會對船舶通航產(chǎn)生不利影響，臨近圍堰航行期間可能會受到圍堰擾流或水底圍堰的影響，出現(xiàn)觸底的風(fēng)險。對于圍堰施工警示標(biāo)志，考慮在岸邊及施工圍堰入水部分端部設(shè)置警示牌及警示浮標(biāo)，警示牌標(biāo)志顏色鮮艷，標(biāo)有提示性文字：前方圍堰，減速航行，與圍堰保持安全距離。

3.2.3臨時碼頭警示標(biāo)志

臨時碼頭是疏浚物轉(zhuǎn)運(yùn)的重要平臺，由于臨時碼頭順岸形布置，在夜間或能見度不良時難以發(fā)現(xiàn)臨時碼頭位置進(jìn)行準(zhǔn)確?？?。為了在夜間及能見度不良的情況下能夠顯示碼頭位置，在臨時碼頭四周安裝夜間閃燈及探照燈，防止在夜間及能見度不良時出現(xiàn)碰撞的情況。

3.2.4施工船舶警示標(biāo)志

施工船舶警示標(biāo)志是保證船舶作業(yè)安全的重要手段，能夠有效提醒周邊船舶了解本船作業(yè)情況，及時采取避讓措施。所有施工船舶上按照《中華人民共和國內(nèi)河避碰規(guī)則》規(guī)定懸掛作業(yè)信號燈、信號球、信號旗幟等警示標(biāo)識物。

平陸運(yùn)河城區(qū)段施工作業(yè)期間通過設(shè)置施工作業(yè)水域警示標(biāo)準(zhǔn)、圍堰及臨時碼頭警示標(biāo)識、施工船舶警示標(biāo)志，能夠有效標(biāo)示水域、設(shè)施、船舶的范圍及具體情況，避免外界船舶影響施工水域內(nèi)作業(yè)安全，防止船舶碰撞臨時碼頭、圍堰及船舶之間發(fā)生碰撞。

3.3施工警戒

施工警戒是保證水上施工作業(yè)安全的重要手段［6］。水上施工期間不免受到外界其他船舶或設(shè)施的影響，由于水上作業(yè)期間施工作業(yè)船舶本身往往不能主動對他船進(jìn)行避讓，這就導(dǎo)致一旦外界船舶為未時發(fā)現(xiàn)施工作業(yè)水域及水域內(nèi)船舶，極易誤入水域或距離作業(yè)船舶過近，進(jìn)而產(chǎn)生緊迫局面，導(dǎo)致碰撞發(fā)生。結(jié)合施工作業(yè)實際情況及水域通航環(huán)境現(xiàn)狀，平陸運(yùn)河城區(qū)段施工警戒方式如下。

3.3.1施工警戒值班室

工程標(biāo)段警戒船舶指揮調(diào)度室設(shè)在項目部生產(chǎn)調(diào)度室下，警戒值班室全權(quán)負(fù)責(zé)警戒船舶的調(diào)度工作，便于在第一時間指揮警戒船舶、疏導(dǎo)水上船舶交通流，警戒值班室配合生產(chǎn)調(diào)度室做好施工船舶的安全警戒。警戒值班室由一名船長負(fù)責(zé)總協(xié)調(diào)，值班室24 h在崗帶班。室內(nèi)配備遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控大屏、無人機(jī)、應(yīng)急喊話等設(shè)備。值班室通過對講機(jī)、電話、觀測設(shè)備、無人機(jī)巡視等多種手段監(jiān)控檢查警戒現(xiàn)場，經(jīng)常性突擊檢查警戒艇的值班情況。

3.3.2警戒船舶維護(hù)方式

工程標(biāo)段內(nèi)各施工段在進(jìn)行疏浚開挖、清礁及水下液壓破碎施工期間，警戒船在各自警戒位置定點(diǎn)警戒，每天早晚進(jìn)行兩次巡航（巡航工作由永福大橋、北環(huán)大橋兩處位置警戒船進(jìn)行）；炸礁期間，在爆破安全警戒線（上下游1 000 m）外攔截過往船舶，確認(rèn)所有船舶、設(shè)備和人員處于安全區(qū)后，移船起爆。

3.3.3警戒設(shè)備

警戒船舶在實施警戒期間采用專用警戒設(shè)備對周邊水域進(jìn)行有效預(yù)警，同時采用警戒旗幟、高音喇叭、對講機(jī)等方式提示附近船舶，并保持全程瞭望，監(jiān)控工程水域附近船舶動態(tài)；結(jié)合船載AIS及觀測船舶方位判斷是否存在碰撞施工船舶的風(fēng)險；警戒船對于過橋船舶提供信息引導(dǎo)，指引船舶從指定通航孔經(jīng)過，并提醒安全航行。

平陸運(yùn)河城區(qū)段施工作業(yè)期間通過設(shè)置警戒值班室、警戒船維護(hù)及警戒設(shè)備等警戒維護(hù)方式對作業(yè)水域及船舶實施全方位警戒，能夠有效防止外界船舶闖入施工作業(yè)水域，疏通、引導(dǎo)標(biāo)段內(nèi)船舶安全通行，保障平陸運(yùn)河城區(qū)段施工作業(yè)安全。

4結(jié)語

本文結(jié)合平陸運(yùn)河航道工程城區(qū)段施工情況及欽州河道水域?qū)嶋H通航環(huán)境對平陸運(yùn)河航道工程城區(qū)段施工進(jìn)行了通航安全分析，得出風(fēng)、水流對于工程安全作業(yè)存在影響，尤其是在臺風(fēng)及汛期，將嚴(yán)重影響施工作業(yè)安全；同時，工程標(biāo)段施工與水上設(shè)施設(shè)施、河道通航、臨近施工作業(yè)存在相互影響，尤其是標(biāo)段內(nèi)跨河橋梁的拆除及重建對于工程標(biāo)段航道施工安全存在較大影響；出于安全的角度，施工期間必須采取通航安全措施，并分別從交通組織、警示標(biāo)志、警戒三個方面提出可行的通航安全措施，用以保障平陸運(yùn)河航道工程城區(qū)段施工安全。

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作者簡介：林運(yùn)飛（1978—），碩士，高級工程師，主要從事高速公路建設(shè)管理工作。

收稿日期：2024-08-02