浅谈桥区船舶航行操纵及其要领

时间:2022-10-03 02:51:03

浅谈桥区船舶航行操纵及其要领

1.桥区船舶航行操纵探讨的必要性

随着经济建设的蓬勃发展,桥梁作为通架河流两岸的交通纽带,已经越来越多,但对于水上运输而言,不可避免地增加了船舶安全航行的难度。近年来,国内各地陆续发生船舶碰撞大桥导致坍塌事故,造成重大生命财产损失和严重社会危害。2007年,中国佛山九江大桥被运砂船碰撞坍塌,造成10人死亡。2008年,上海苏州河浙江路桥被超高货船碰撞,造成1人死亡。2008年,浙江在建金塘大桥被货船碰撞,致使钢箱梁坍塌,4人死亡等。为正确引导船舶安全通过桥区水域,保障大桥建设和船舶通航安全,通过分析桥区水域航行的基本航法及注意事项,为驾、引人员在通过桥区时提供航行操纵参考,从而降低事故发生率直至消除事故发生。

2.国内主要桥梁类型

桥梁按受力特点分,有梁式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥、刚构桥和组合体系桥等五种类型。

梁式桥:在竖直荷载作用下,梁的截面仅受承弯矩,支座仅承受竖直方向的力。它是一种使用最广泛的桥梁型式。梁式桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥(见图1)。

拱式桥:由拱上建筑、拱圈和墩台组成,如图2所示。在竖直荷载作用下,作为承重结构的拱肋主要承受压力,拱桥的支座既要承受竖向力,又要承受水平力,因此拱式桥对基础与地基的要求比梁式桥要高。拱式桥接桥面位置可分为上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥。

悬索桥:桥面支承在悬索(也称大缆)上的桥叫悬索桥,又称吊桥。它是以悬索跨过塔顶的鞍形支座锚固在两岸的锚锭中,作为主要承重结构(见图3)。在缆索上悬挂吊杆,桥面悬挂在吊杆上。由于这种桥可充分利用悬索钢缆的高抗拉强度,具有用料省、自重轻的特点,是目前各种体系桥梁中能达到最大跨度的一种桥型。

刚构桥:桥跨结构与桥墩式桥台连为一体者称为刚构桥。刚构桥的受力兼有梁桥与拱桥的一些特点。刚构桥根据外形可分为门形刚构桥、斜腿刚构桥和箱形桥(见图4)。

组合体系桥:除以上五种桥梁基本结构型式外,还有一种其承重结构系由两种结构型式组合而成,称为组合体系桥梁。

3.桥区航行的特点

3.1通航秩序混乱

交通秩序混乱是对通航安全的极大威胁。在现代交通条件下,面对日益增大的交通流量,船舶会遇概率大大提高,交通构成越来越复杂,交通环境越来越恶化,但船舶避让的余地非常有限,从而增大了事故发生的可能性,在一船同时与几艘不同流向、不同类型的船舶会遇时,船舶很难采取适当的避碰决策,极易造成为避让一船而与其他船舶形成碰撞危险。桥梁多建在经济发达地区,其附近航段船舶交通一般都较为繁忙。存在众多的码头、锚地、穿越区,还有支汊河流与干流的交汇与分流,这些都是导致桥区水域航道交通构成复杂的原因,船舶进出码头、锚地、支流,穿越区,再加上直行船舶,必然导致船舶的交叉相遇频繁。另外,如在渔区还有捕鱼船也会影响正常通航秩序。

3.2桥区水流、航道条件复杂

桥位选址主要选在航道单一顺直,河势、深槽及河床、海床稳定,水深足够和水流条件良好的航段上,桥区水域河床海床冲淤变化幅度不大,桥址上、下游水流顺畅,流向顺直,要避开弯道、汊道、滩险、汇流口等河段。弯曲河流在弯道环流作用下常伴有泡漩、回流、横流等发生,引起流速分布不均,水流条件复杂,此外弯曲河道、分汊河道、浅滩、汇流口河段在洪、中、枯水位下,水流流向和主流线位置是变化无常的,这给桥墩的布置和桥跨的确定造成较大的困难。

但是,从桥梁本身的经济性和稳定性出发,桥位应该选择在河道顺直、水流稳定、地质良好,冲刷较少的稳定河道上,而应避免在分汊河段、游荡河段和汇流口等河段,而这些河道处往往又是港址的首选位置,因此,桥位选择时,难免会不完全考虑通航条件,往往使得桥区附近水流条件复杂不利于航行,有时甚至难以满足船舶航行的条件。

3.3通航宽度、净空高度受限

桥梁的架设势必会在原有基础上降低通航水域的通航宽度,以及限制船舶通过桥区时的净空高度。悬索桥具备主跨长、净空高度高的优势,适用大跨度及特大跨度公路桥,当今大跨度桥梁建造技术已经纯熟,所以狭水道主干上,当今的桥梁大都为了兼顾通航的需求大都采用悬索桥。如长江上的润扬大桥、苏通大桥,这些现代桥梁对船舶通航的限制要小一点,但是我国90年代以前,悬索桥建造技术还不发达,以梁式桥、钢构桥甚至拱桥为主,如南京长江大桥即采用双孔双曲拱桥形式,对大型船舶通航造成了严重的限制。

4.进入桥区前的准备工作

在进入桥区之前,首先应完成以下信息和检查工作:

(1)了解桥梁的数据,如:桥梁通航净空高度、主、副通航孔宽度、桥梁防碰撞设施;

(2)桥区的通航管理规定,如:限速规定、通信规定以及通航尺度的限制规定等;

(3)本船信息,如:通过计算本船最大净空高度是否超出桥区通航净空高度,计算本船宽度通过桥区通航孔时富余量,核对船舶吨级、尺度从而核对通航管理规定中应采取的措施等;

(4)桥区附近风、流水文资料,尤其是流的影响,正确掌握潮流资料对过桥区尤为重要;

(5)注意收听、接收过桥区时的当地天气情况;

(6)检查船舶车、舵、锚等设备是否完备运转正常。

5.桥区船舶航行操纵

船舶在过桥操纵时,可通过不断用车、舵控制航速、调整航向、预配风流压差、挂高船位等操纵措施来减小漂移量,以便安全过桥。

(1)通过大桥的船舶,应核实桥梁净空尺度,确认当时的净高、净宽、水位能否满足本船通过。船舶进入大桥水域前,应对主辅机、舵、锚、航行信号、进行严格检查,保持良好的技术状态,落实安全措施,确保安全通过。

(2)船舶驾、引人员应掌握桥位河段的水文、气象情况,以策安全。注意收听当地的天气预报,避免在强对流天气、大雾时穿越桥区。由于恶劣天气原因不足以保证船舶安全通过桥区水域时应选择合适锚地或向VTS申请锚位停航抛锚等待。

(3)驾、引人员应特别谨慎驾驶,加强了望。应检查船舶的主要航行设备和助航设施,随时做好应急准备。船舶过桥前应适当降低航速,进入桥区水域时加车助舵,提高舵效,有效地抑制船舶的偏移,缩短过桥时间,减小横向漂移量,确保船舶安全过桥。

(4)船舶在驶过桥孔之前,应把船位置于上风一侧,以便预留一定的距离,抵消横风所产生的漂移。

(5)在进入桥孔之前计算桥区流压,在过桥孔时预配好流压差从而确保自己船位在自己的航道内。

(6)船舶在驶过主通航桥孔时,需要把定航向,使船首对准桥孔标志,即两墩间桥梁正中的桥涵标和桥柱灯标示的通航桥孔,以及水上航标标示的航道通过大桥,以免因罗经失灵或偏差造成船舶触碰大桥桥墩。

(7)船舶发现大桥水域航道、航标等不正常或本船船位不正,风流条件较差,不能确保安全过桥时,不得过桥;在能见度不良的情况下,船舶应特别谨慎驾驶,加派了望、备锚航行,安全通过大桥水域。

(8)船舶进入大桥水域前应按《内河避碰规则》或《海上避碰规则》以及桥区管理规定,正确鸣放声号,显示号灯和号型;通过大桥水域的船舶,相互之间应保持安全距离,禁止追越或并列行驶。

(9)在有VTS指挥下应当听从VTS指挥以及巡逻艇的现场指挥,按章有秩序的通过桥区。

通过对桥区航行条件进行定性分析,识别在该水域航行时所存在的风险,提出了一些有针对性的措施,加强航行安全,对驾引人员的船舶操纵具有一定指导意义。

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