东海大桥桥轴线设计及通航孔布设

1、xxxx桥轴线设计及通航xx布设提要大桥桥线的设置直接关系到大桥的规模和工程造价，合理设置桥线、合理布置通航孔，既能满足通航的要求，又能适当降低工程造价，控制工程规 模。关键词桥轴线通航xx 水流主流向.前言东海大桥是连接上海芦潮港和浙江嵊泗县洋山群岛的一座特大型桥梁，是为建立上海国际航运中心洋山深水枢纽港区，解决大陆港岛交通集疏运条件而必须建设的重要的配套项目，同时便利解决港区供水、供电、通讯等诸多工程 需求。大桥桥位和轴线直接关系到大桥的建设规模、建设难度以及大桥对海潮、船舶通行影响的程度。为了减少大桥建设对大桥所处海域流场、渔业、船舶通行造成的影响，在大桥桥轴线和通航孔布设等方面进行了较

2、长时间的分析论证，先后与环保、渔业、海事、航运等管理部门进行了讨论，并委托有关部门 对桥区海域进行了流场数模分析、环境影响评估、ADC%航式潮流观测等工作，同时对桥区海域船舶通行现状实况观察与统计分析。.桥区海域海流本区海流以潮流占主导地位，且浅海分潮流相对较强；各测站半日分潮流与全日分潮流比值F均0.5,浅水分潮流比值G在0.130.33之间，综合F和 G 两项指标认为，本海区潮流性质属不规则半日浅海潮流。本海区潮流运动形式基本为往复流类型，其M2分潮流的椭圆率K值相对较小、在0.040.15之间；在离陆岸及岛屿较近的水域K值在0.1以下，说明地形制约影响，海流呈明显的往复流性质；而在相对离

3、陆岸及岛屿较远的水域 K值在0.1以 上，潮流虽仍呈往复流性质，但已呈现一定的旋转性，旋转方向基本为顺时针 方向。据潮流调和分析，桥区海域以 M2 分潮流为主， M2 分潮流的长轴长度及方向反映了海流运动方向及流速强弱； M2分潮流南侧大于北侧，流向从南侧的西北西向沿逆时针向西向偏转。3.桥区海域船舶通行现状通过对桥区海域船舶通行现状的实况观察和统计分析发现：货船在芦潮港至大小洋山之间水域航行主要是进出长江，其航行规律主要是参照潮水涨落，船舶趁涨潮北上进入长江口，趁落潮南下离开长江口，其计划航向大致为：北上在4555之间，南下在225245之间。在离小乌龟岛2.23海里 范围内通过。在该水域涨

4、急流流向为 291、落急流为100左右，船舶的航向与水流夹角北上约5666、南下约35 -55 o4,桥轴线设置原则和通航孔布置方案1桥轴线设置的有关标准和规定通航海轮桥梁通航标准（JTJ311-97 （以下简称标准）第 2.0.4 条规定：桥梁轴线的法线应与水流主流向一致，必须斜交时，其偏角不宜超过5 。若超过5。跨海桥以涨、落潮流主流向与桥梁轴线的法线方向之大角计算加宽值。对于标准的规定，许多专家和船长认为： 标准是参照 xx 通航标准（GBJ139-90制定的。对xx 来说，由于水流有两岸陆地的约束，因而水流方向基本上是不变的，水流主流向与桥轴线法线的夹角较易控制；对跨海桥梁来说，潮流主

5、流向具有多变性，有一定的变化幅度， xx 的潮流带有一定的旋转性，要完全满足标准是非常困难的。图 -1 根据前述船舶航行数据可以看出，海上船舶并不是顺着海流航行的，船长往往按照自己认为快捷、安全的航线航行，因此通航孔的布设应尽可能考虑船舶的习惯性航线的位置和方向。 海上设置过多的弯道，必然增加桥梁的长度，影响工程的造价，同时并没有解决桥梁对航运的影响。4. 2xx选线的原则对于在宽阔的海洋上航行，尤其在无规定的海域行船，船舶的航行不一定顺着水流，而是按习惯、便捷的航线航行。海上建桥后，设置的通航孔就变成了规定的航路。通过跨海大桥的航道原则上应与大桥轴线垂直（即使航道与水流主流向不一致）。这是因

6、为船舶正对通航孔时，驾驶员能清楚地看清通航孔的位置和大小，可以保证船舶安全通过；如果船舶斜穿通航孔（通航孔与水流主流向垂直，而与船舶习惯航向不一致），可能会由于斜视而无法看清通航孔的位置和大小而容易发生船舶撞桥事故。因此，在跨海桥梁通航孔轴线的法线无法与水流主流向保持一致、甚至夹角较大时，可在标准的基础上是考虑桥轴线法线与水流主流向的夹角，加大桥梁的跨径，确定桥梁轴线与船舶航线垂直，以保证桥梁和船舶的安全。所以桥轴线布置的主要原则为： 在基本满足桥梁轴线与水流关系和道路线型要求的前提下，大桥长度尽可能较短。 大桥主通航孔桥轴线的法线与涨、落潮流主流方向的夹角不宜过大（船舶航线可通过航行标志引导

7、使其与桥轴线的法线基本一致）。 大桥的走线与芦潮港陆域的道路网规划及洋山深水港区规划相协调。 对现有海底的管线影响较小。 近岛段桥线可以利用现有岛屿，减少跨海大桥长度，以降低工程造价。对于第 条，应根据岛屿本身及周围的具体条件具体判断。如果登岛必须通过岛屿比较长、陡的岩石坡面或斜面，造成基础等施工困难，并不一定能降低工程造价，这样的情况就没必要强行利用岛屿。东海大桥桥轴线考虑过利用小乌龟岛，但小乌龟岛面积较小，岛上设有导航灯柱，大桥上岛须经过几处斜坡区，并重新设置导航灯塔，大小乌龟岛口门之间水流较急，水深较深，基础、主梁施工困难很大，因而最后放弃小乌龟岛，改连接大乌龟岛。4. 3xxxx桥线设

8、置由于洋山港和芦潮港的位置决定了桥梁轴线与水流主流向必定存在一定的夹角。当主通航孔法线与水流的夹角满足标准的要求时，桥轴线不够顺值，且法线与习惯性航线差距太大，并增加桥线长度；若桥轴线法线与习惯性航线保持基本一致，桥线基本顺值，桥线较短，只是主通航孔的法线与水流主流向的夹角较大。经综合比较分析（见图-1），采用了主通航孔法线与习惯性航线基本一致、与水流主流向夹角 20;1000t级通航孔位于桥轴线中间偏北，距芦潮港新大堤约9km处，与主通航孔的距离基本相等，便于中等船舶通行，双孔单向通航； 分别在靠近芦潮港和小乌龟岛的地方设置500t 级通航孔，方便沿海和进出小洋山港区的小型船舶通行，双孔单向通航。.流场和环境影响评估大桥的起至点决定了大桥的基本走向。国内权威部门的研究认为，大桥的基本跨径在50m 以上时，大桥对桥区流场的影响基本可以不用考虑。因此，大桥在与水流主流向夹角较小的区域非通航孔以 60m 跨径为主，夹角略大的区域跨则径采用70m,从而进一步减少了大桥对桥区海域流场的影响。由国家农业部、海洋局等部门组织的洋山深水港环保评估认为，大桥建设过程中对环境略有影响，是临时的，待大桥建成后，环境影响可恢复。总之，大桥的桥轴线可以