泸州市茜草长江大桥通航尺度研究

泸州市茜草长江大桥通航尺度研究
张艾文;杨胜发;王涛
【摘要】通过对茜草大桥二维数学模型计算,从满足航道安全通航要求的角度出发论证:原设计方案通航净宽不够;主墩距船舶上行航线太近,严重影响船舶上行.通过下降主墩承台及整体北移桥墩,使通航尺度达到要求,且对船舶上行影响极小.
【期刊名称】《水运工程》
【年(卷),期】2008(000)003
【总页数】3页(P79-81)
【关键词】茜草长江大桥;通航标准;通航尺度;航线
【作者】张艾文;杨胜发;王涛
【作者单位】重庆交通大学河海学院,重庆,400074;重庆交通大学河海学院,重
庆,400074;重庆交通大学河海学院,重庆,400074
【正文语种】中文
【中图分类】U442.5.7
2007年8月13日正在拆架的湖南省凤凰堤溪公路大桥突然坍塌事故及2007年
6月15日采沙船撞九江大桥垮塌事故，引起社会各界高度重视，大桥的通航安全
尤显重要。

泸州市茜草长江大桥（以下简称“茜草大桥”）位于中心半岛及茜草组团中部，航道里程约为914 km，采用矮塔斜拉桥方案。

桥梁总长1160m，20年一遇洪水时，处于水中的桥墩从左至右依次为交界墩A，主墩B，主墩C，交界墩D和引桥墩E；
其中主桥主跨为248m，两边跨为128m，跨河主桥总长为
128m+248m+128m=504m。

主墩基础采用钻孔桩基础，桩径为2.5m，桩间距6.5m，按嵌岩桩设计；桥塔截
面宽度从墩底的5m逐渐过渡到塔顶的9.78m。

主墩B桥面高程为273.818m，
承台顶部高程为220.995m，该处原地面线高程为219.2～219.8m，高出原地面
线1.2～1.8m。

主墩C位于右槽深水区附近，桥面高程273.074m，承台顶部高
程221.011m，该处原地面线高程211.0～216.2m，高出原地面线4.8～10.0m，主墩B，C承台迎水面宽均为20m（图1）。

泸渝段航道曾于“九五”期间按照Ⅲ级航道标准（2.7m×50m×560m）进行了全面整治。

后因种种原因，现部分河段的航道尺度已达不到Ⅲ级航道标准，仅按Ⅳ级航道（1.8m×40m×400m）维护，限制了千吨级船队的航行。

根据《长江干线航道发展规划》制定的建设标准，至2010年重庆～宜宾共计384 km的长江航道通航1 000吨级驳船组成的船队，航道等级将提高到
2.7m×50m×560m的Ⅲ级航道，枯水期通航单船达到1 000 t。

3.1 通航净空高度要求
根据《内河通航标准》GB 50139-2004，Ⅲ级航道通航净高hm=18m，侧高
h=6m，双向净宽bm2=200m，上底宽b=175m。

经二维数学模型计算[1]，茜
草长江大桥天然情况下20年一遇时的设计最高通航水位为242.64m。

而茜草长
江大桥主跨桥面左高右低，其中248m跨主孔桥面高程为273.818～273.074 m，除去跨中和跨边桥面厚度3.00 m和 9.00 m，主跨桥面底部高程最低为264.074 m，侧高为21.434 m，而其通航净高为28.178m，故茜草长江大桥的通航净高足够，满足通航需要。

3.2 通航净宽要求
根据内河通航标准C.0.1条规定[2]，天然和渠化河流水上过河建筑物轴线法线方
向与水流流向的交角不大于5°时，其通航净宽可按下列公式计算，但水上过河建
筑物的通航净宽尺度不应小于文献[2]规定的数值。

式中各符号的意义见参考文献[2]。

通航净宽按远期设计船型：238m×21.6m×2.0m (长×宽×吃水)，3排2列计算：1)洪水时，桥位处流速、流向与桥轴线法线的夹角均小于5°，且横向流速小于
0.3m/s，根据规范应按上面所列公式计算，计算结果见表1。

洪水时，单向航宽
W单=104.3m；双向航宽W双= 197.9m。

2)中、枯水时桥位处流速、流向与桥轴线法线的夹角均大于5°，且横向流速部分
大于0.3m/s。

根据内河通航标准表C.0.3[2]，单向通航净宽应在内河通航标准Ⅲ
级航道的基础上加大，茜草大桥横向流速按0.4m/s计算，单向通航净宽增加值为20m，双向通航净宽增加值为单向通航净宽增加值的2倍，增加后实际通航净宽
见表2，即茜草大桥航宽最终取值为：W单=124.3 m；双向航宽W双=237.9m。

4.1 通航净宽存在的问题
茜草大桥设计方案主孔轴线间距离为248m，除去两承台后距离为228m，根据文献[3]，承台对水流的影响在5～10m，取其最不利影响，两承台对水流的影响再
各除去10m，主孔满足18m净高及2.7m水深的桥孔宽度即通航净宽为208m，而计算的双向航宽为W双=237.9m；另外从图2知，船舶航行习惯航路为：上行船沿北岸上，原有的上行航线离所建的大桥的左主墩距离仅5m左右；加之单孔
双向航行桥墩两边均需设置航标，船舶航行时需离航标一定距离，同时，应考虑桥墩的防撞设施及桥墩施工围堰所占据的宽度；总之主墩B离上行航线距离太近。

4.2 通航净宽不足的解决办法
为尽可能减小大桥建设对原本有限航道水域的影响、充分利用航道水域资源，不改变原有船舶上、下行的习惯航路航线；同时考虑不改变原方案已有的整体设计，建议将茜草大桥所有桥墩沿原轴线统一向北平移5m（见图3）;并将主墩B承台下降
1.752 m，从原来的220.995 m降至219.243m；将主桥墩C承台下降9.011m，从原来的221.011m降至21
2.000m；从而使主桥墩B、C承台降至地面线下，消除承台对通航水流条件的影响。

如此一来上行航线与主墩B距离增加至17.5m，
而有效航宽为243m，有效航宽足够，且不改变船舶上、下行习惯航路航线。

【相关文献】
[1] 杨胜发，张艾文.泸州市茜草长江大桥通航净空尺度和技术要求论证研究报告[R].重庆：重庆交
通大学，2007.
[2] GB 50139—2004，内河通航标准[S].
[3] 陈明栋.鱼洞长江大桥水流特性实验报告[R].重庆：重庆交通学院，2004.。