JTJ 311-1997 通航海轮桥梁通航标准.pdf
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JTJ 311-1997 通航海轮桥梁通航标准
4.0.5代表船型须经论证
参考附录A,并经论证后研定
5.0.2富裕高度是为保障桥下船舶行驶安全而设置的富裕量。
(1)在通航海轮的内河水域或有掩护作用的海域,取2m; (2)在波浪较大的开海域,且建在重要航道上的桥梁,宜 取4m。 5.0.4当桥址所在地区的平均海面有上升趋势时,其上升的量应 另计入富裕高度。乎平均海面上升的预测年限不应少于50年。 5.0.5当桥址地区有地面下沉或河床拍高趋势等其它因素影响 时,其量值应经专门论证后,另计入富裕高度。 5.0.6富裕高度中应不包括由桥梁结构挠度和基础沉降引起的 通航净空高度减少量
交通标准6.0.1桥梁通航净空宽度系指经批准的远期规划航道设计底高
,1桥梁通航净空宽度系指经批推的远期规划航道设计底高 上供代表船型的船舶或船队安全通过桥孔的最小净宽度。 ,2桥梁通航净空宽度应按下式计算确定:
式中B桥一桥梁通航净空宽度(m); K~一扩大系数,取1.5,在风浪较大的开敞水域或代表 船型大于10×10DWT的桥梁,取1.8; W一一航道有效宽度(m)。 6.0.3航道有效宽度由航迹带宽度和富裕宽度组成,见图6.0.3。 单、双向航道有效宽度和航迹带宽度应按下研公式确定,
W,=A+2C W2=2A+b+2C A=n(LsinY+B)
7.0.1在桥梁建设和建成营运期间,为保障船舶通航安全和桥梁 自身安全,必须在桥梁上设置桥涵标志;对船舶通航有限制的桥梁 必须在桥区设置水上助航标志、航行安全监管及航标维护设施;桥 梁施工期间必须采取有效的安全措施,为船舶安全通过施工区域 提供必要的通航条件,并在桥梁工程建设中一并实施。
自身安全,必须在桥梁上设置桥涵标志;对船舶通航有限制的桥梁 必须在桥区设置水上助航标志、航行安全监管及航标维护设施;桥 梁施工期间必须采取有效的安全措施,为船舶安全通过施工区域 提供必要的通航条件,并在桥梁工程建设中1一并实施。 7.0.2桥区水上助航标志应依据通航水域的航道条件、代表船型 及船舶流量等具体情况进行配布,桥梁迎船面应设置桥涵标。内河 水域桥区水上助航标志和桥涵标的技术标准应按现行国家标准 《内河助航标志》(GB5863)、《内河助航标志的主要列外形尺寸 (GB5864)执行:海域、海港及入海河口段桥区水上助航标志的技 术标准应按现行国家标准《中国海区水上1边航标志》(GB4696)执 行,桥涵标的设置可参照1987年国际航标协会(IALA)《关于通航 水域上固定桥梁标志的建议》执行。 7.0.3通航孔的桥墩应按需要设置安全可靠的防撞设施,其承受 船舶碰撞的能力,依据代表船型计算确定。防撞设施的直接抗撞部 分应尽量采用韧性及吸能性较好的材料,以减少桥梁和船舱的受 损程度。 7.0.4通航海轮航道上的桥梁应按需要配备航行安全监管系统, 桥区水域通航条件较差,船通航密度较人的桥梁应设立通航安 全监督站,配置监督员、巡逻艇、航标管理用房等设施和通信设备, 加强桥区通航安全管理。按标准建设由避碰雷达、雷达应答器、闭 路电视或其他电子设备组成的安全监控和报警系统。
7.0.3通航孔的桥墩应按需要设置安全可靠的防撞设施,其
桥区水域通航条件较差,船通航密度较大的桥梁应设立通航安 全监督站,配置监督员、巡逻艇、航标管理用房等设施和通信设备, 加强桥区通航安全管理。按标准建设由避碰雷达、雷达应答器、闭 路电视或其他电子设备组成的安全监控和报警系统。 7.0.5通航海轮桥梁的水上施工组织设计应在确保船舶通航安 全、顺畅,满足航道通过能力的原则下进行,报水上安全监督部门 审核批准后实施。
注:“水线以工最小高度“指工程船在采取倒揽、放乎吊臂、降低高大设备等搭施 的高度
附录 B 本标准用词用语说明
B.0.1为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度 不同的用词说明如下: (1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”; 反面词采用“严禁”。 (2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”; 反面词采用“不应”或“不得”。 (3)对表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”或“可”; 反面词采用“不宜”。
B. 0. 1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严
本标准主编单位、参加单位
主编单位:中交水运规划设计院 参加单位:交通部上海海上安全监督局 主要草人:尹光荣 (以下按姓氏笔画为序) 王志云陈家申 杨湛晖 常征
本《标准》依据交通部交基发(1994)1269号文制订。交通部基 技字(1995)118号文对工作大纲进行了批复,主编单位为中交水 运规划设计院,参加单位为交通部上海海上安全监督局。 本《标准》是在总结我国沿海地区及内河通航海轮的桥梁通航 标准经验的基础上,参考国内外有关资料,经征求相关部门和单位 的意见,多次修改完成的。为便于使用者正确理解和掌握本《标 准》的条文,在编写条文的同时,编写了条文说明。 本《标准》各章条文、条文说明及附录的编写人员如下: 第1章、第2章、第6章、附录B:尹光荣 第3章:常征、王志云 第4章、附录A:杨湛晖 第5章:常征 第7章:陈家申 参加总校人员:姜明宝、傅家献、尹光荣、常征 本《标准》于1997年5月29日通过部审,于1997年12月25 日颁布,1998年5月1日起实施
1 总则 (23) 2桥位选择和通航孔设置。 (24) 3 设计最高通航水位· (27) 41 代表船型. (30) 5 净空高度· (32) 6净空宽度·· (34) 安全保障 (36)
2桥位选择和通航孔设置
2.,1跨越通航海轮航道的桥梁大多建在港口附近的航道上,桥 位的选定与港口、航道密切相关,不仅要处理好现状条件下的相对 位置,而耳要注意航道与港口的远期规划发展状况:航道的走向, 主航道的变迁,航槽的淤积,尺度的变化和港口的扩展,作业区的 布局,泊位的选定等等。桥梁的建设应有利于航道、港口的发展,而 不要造成障碍,不要影响航道及码头作业,使得陆上和水上运输得 到综合发展的效果。 航道上本来没有桥,是一条通畅的航路,为了陆路的需要而布 设广桥梁,在水域上布置产桥墩,使航道上方有了建筑物,出现了 对行船不利的因素。如果桥梁的位置选择不好或通航净空不能满 足要求,无疑会对航行造成影响,甚至产生船舶碰撞桥梁,出现海 事。在海上及河流上由于桥位选择不当发生碰撞事故的例证举不 性举,给航运事业带来损失,给桥梁本身造成损害,给人身安全带 来威胁,启果是不堪设想的。因此,选择桥位一定要充分考虑桥下 船舶通过时的安全与通畅。
2.0.2本条规定是从通航的角度选择桥位最基本的条件,这些规
定之中的任何一点不具备,就不能保证船舶在桥下通畅航行。 2.0.3滩险、汇流口、渡口是船舶航行比较困难的地方,须集中驾 驶精力,谨慎航行,如果将桥梁建在这里,必然会增加操船难度,威 胁航行安全。港口作业区和锚地是船舶停靠、装卸作业频繁和抛 编解队作业的水域,锚泊的船在风、流的作用下有可能走锚,这 段水域不宣建桥。离开这些区域要有一段安全距离,此距离是船舶 从一种航行状态转换成另一种航行状态所需要的。《内河通航标 准》对该距离的规定经调查研究认为是可行的,通海轮的内河桥仍
2.0.5新建桥梁与原有桥染
行安全的需要。《内河通航标准》对此距离的规定也适用于 在感潮河段和海域建桥,必要时应进一步通过实船试验码
2.0.7在水上运量大、船舶航行密度高的重要狭窄水域
对于在建桥技术上不能一孔跨过或其它不宜一孔跨过的桥 梁,可经论证选用单行或双向通航孔布置方式。从航行安全及减小 孔跨、降低建桥造价两方面考虑,大型船舶应避免在一个桥孔中并 行、追越或会船,尽量采用上、下行船舶分孔通航和大、小船分孔通 航的单行分道布孔方案。通航海轮的航道一般能满足船舶双线航 行或多线航行,为了不使桥梁降低原来航道的通过能力,并从航运 发展、留有余地的角度去考虑,应设置两个或两个以上通航孔。当 设置两个单行通航孔时,可供上、下行船舶分孔航行;在水运繁忆 的较宽航道上,应设置多个通航孔,安排大、小船分孔航行,以适应 水上运输的需要。 当航道深水区宽阔,深水区设墩困难或由于设墩导致水流流 速、流向的改变,而产生不利于船舶安全航行的因素时;货流大,船 流多;或受地质及其它条件所限,经过研究论证建造双向通航孔不 致影响航行安全的,可设置双向航行通航孔,并应设置主、副通航 孔各1一2个,使大、小船舶分孔行驶。双向通航孔可以会船,但禁 止并航或追越,避免出于船吸造成事故
3.0.1为了桥下船舶的安全通航,并使桥梁通航净空有一合理的 起算面,控制桥梁不致建的过高或过低,合理地确定设计最高通航 水位是很有必要的。 3.0.2跨海桥梁设计最高通航水位采用当地历史最高潮位,考感 了国外的一一些做法(如日本、美国)和国内已有桥梁的设计情况。为 使这类桥梁的设计最高通航水位能与国际上.较常用的方法接近, 以利各国船的安全通航,采用历史最高潮位作为设计最高通航 水位是符合长远发展利益的。 由于桥梁的使用年限较长,对远期规划船舶的航行密度和船 型的发展应留有余地。尤其是沿海地区经济发展速度较快,对通航 条件要求越来越高。自前沿海的实测潮位资料与桥梁使用的年限 相比也较少,出现高于已有实测最高潮位的情况不能排除。因此, 使用已有实测最高潮位并不是过高。 采用史最高潮位作为设计最高通航水位将极少出现碍航情 说,从而避免了进行水位观和过往船崩的调度控制,减少了对桥 下水位可否满足通航的观测和调度控制管理环节。 此外,国标《内河通航标准》中I~III级航道的设计最高通航 水位标准为年最高洪水位频率分析5%的水位,因此相应的河口 段和沿海应不低于这一标准,这样才有利于船舶上下游贯通直达 通航。 条文中“必要时经论证可采用年最高潮位频率分析5%的水 位”,这里主要是考虑到某些桥梁所在地区为平原,两岸没有可利 用的较高地势,且桥梁长度和投资对桥高的少许变化较为敏感;或 者是桥址地区的潮差较大,并且年最高水位的年际变化较大。另
外,有的桥址所在地区经济发展速度和船舶航行密度的增长不是 很快,对船舶通航条件的要求不太高,经技术、经济的综合研究论 证后,如属可行,也可采用此标推。 耿贝尔1型极值分布律的采用是参照了现行行业标准《海港 水文规范》(ITJ213)中的规定,
外,有的桥址所在地这经济发展速度和船舶航行密度的增长不是 很快,对船舶通航条件的要求不太高,经技术、经济的综合研究论 证后,如属可行,也可采用此标推。 耿贝尔1型极值分布律的采用是参照了现行行业标准《海港 水文规范》(JTJ213)中的规定。 3.0.3在感潮河段,水位受到上游径流和外海潮汐的共同影响 一般情况下,潮汐的影响由河口向上游逐渐减小,而径流的影响则 逐渐加强,于某一河段这两种影响趋于相当。感潮河段水位控制因 素的这一特点决定了在那些潮汐影响显著的河段可以使用第 3.0.2条的标准,而在那些径流起控制作用的河段则可以使用年 最高洪水位频率分析5%的标, 由于河流的径流有明显的年周期变化,变化幅度较大,这就 对感潮河段的水位造成了年周期变化的影响。这一影响的大小可 以使用月平均水位(半潮面)的年变幅来反映。年变幅的大小说 明了径流对水位的影响程度。 潮汐对感潮河段水位的影响,主要通过潮差表现出来。潮差越 大,说明潮汐对水位的影响越显著。年平均潮差反映了潮汐对水位 的影响程度。 如果多年月平均水位的年变幅大于或等于多年年平均潮差 时,说明该河段的水位主要是受径流控制,其设计最高通航水位的 确定可采用年最高洪水位频率分析5%的水位。反之,说明该河段 的水位主要是由潮汐控制,设计最高通航水位采用第3.0.2条 标准。 在确定多年年平均潮差和多年月平均水位年变幅时,水位资 料的年限应尽量长,至少应包括高水、低水和中水三个典型年的水 位。这是因为月平均水位的年际变化会对统计结果产生较大影响。 皮尔逊111型分布律的采用是参照了《内河通航标准》中相应 的规定。
在确定非感潮河段的设计最高通航水位时,考虑到这
意不受海洋潮汐的影响,纯属内河特征,在这些河段上航行的海船 密度一般低于感潮河段,并考虑与内河通航标准相衔接,使用内河 通航水位的标准是适宜的。这些河段的设计最高通航水位等于或 低于其下游感潮河段的水位值也是符合一般规律的。 关于航道等级,应按照经审批的远期规刻级别,这是避免由于 修建桥梁而影响航运的发展。自前一些河流尚未通航海轮或海轮 尚未通至非感潮河段,但远期规划中要通航海轮,在建桥时必须按 远期规划的内河航道等级来确定设计最高通航水位。 非感潮河段远期规划标准低于《内河通航标准》中III级的航 道,如采用写其相接的感潮河段设计最高通航水位标准(频率5% 的水位),数值可能会增大较多,从前增加桥梁价。因此按内河通 航水位标推来确定是经济合理的。 3.0.5本条对样本系列的规定参照了《内河通航标准》和《海港水
4.0.1通航海轮航道上的桥梁一般规模大,属于永久性工程,使 用期很长,一旦建成很难改建或扩建。为使桥梁的建设不致限制腹 地未来经济和航运的发展,在确定桥下通航代表船型时,一定要依 据远景规划船型,并结合当前通航的船型综合考虑。
4.0.2确定规划船型的依据
4.0.4非运输船舶主要指工程船(包括起重船、打桩船、挖泥船 等)、油钻井船、渔船、军舰、科学考察船等。对港口、航道等的生产、 建设、维护作用很大,并且经常通过桥区的非运输船舶,在选择代 表船型时可考虑满足其过桥通航要求。对于高度较高、过桥次数较 少的非运输船,如照顾其过桥,将使桥梁投资增加较多。这类船舶 可采取临时放倒高架、改装活动榄杆、拆解高大设备、乘低潮、增加 压载等措施通过桥区
4.0.5在进行桥梁通航论证研究时,须认直论证代表
本卓的安求娟定代衣型。代表璐型的种类、吨位和尺度是确定桥 梁通航净空尺度的控制性因素,制约桥梁的规模和造价,对地区经 济发展有着深远影响。它的作用举足轻重,往成为桥梁前期工作 重点研究内容。做好代表船型论证工作是非常必要的
5.0.1桥梁通航净空高度是指设计最高通航水位以上至桥梁梁 氏间的垂直距离。这一高度应保证在允许航行的气候条件下,任何 时候、任何情况代表船型的船舶和船队都能安全通过。考虑到船舶 有空载过桥的情况,净空高度应保证代表船型在空载状态也能顺 利通航。当通航的代表船型确定后,主要是考虑富裕高度的选取。 富裕高度包含了很多不太确定的因素,选取时应全面考虑,并从长 计议。
5.0.3富裕高度值所考虑的各项因素,基于以下几种
(1)船舶驾驶的安全高度是一个综合性的因素,其中包括驾驶 员的心理因素。船舶越大,波浪越高,船舶过桥时航行条件越差,要 求的安全高度也越大: (2)水流及波浪引起的船舶纵摇和垂荡使船舱水线以上至最 高固定点高度产生较大的变化: (3)船舶水线以上至最高固定点高度的计量误差由以下情况 造成:不同的载重量,船舶大修后发生的高度变化,船舶高度量测 时的误差,船舶在淡、海水中的吃水差等; (4)自前的技术水平在水位观测、预报和气象增水的预报方面 存在着一定的误差,其量值不大。 富裕高度的取值,国际上一般为2~~4m,视船舶的大小和水域 的环境而定。 通航海轮的内河江面宽阔,可能形成较大的风浪,考虑到这些 流多为重要的水上运输航线,行驶的船较大,因此,富裕高度 取2m。长江、黄浦江和瓯江等河流上新建、拟建的桥梁富裕高度均 采用2m
在有掩护的海域,即使风浪不大,也容易受外海涌浪的影响, 富裕高度取2m较为合适。广东省的虎门、虎跳门、崖门、镇海湾和 汕头等地新建、拟建的桥梁富裕高度均采用2m。 波浪较大的开海域,船舶纵摇和垂荡的幅度大,船舶驾驶的 安全高度也要求更高,同时由于航道的重要程度高,航道对国民经 济发展作用大,过往船舶航行密度大,船舶吨位也大,在这样的地 区建桥富裕高度应有较高的标准,因此取4m。如珠江口和杭州湾 拟建的桥梁其富裕高度均采用4m。 5.0.4由于气象等原因,近百年来全球的平均海面有上升的趋 势,在我国也同样是这样。据国家海洋局的统计分析,近百年来我 国沿海地区的平均海面上升率为0.10~0.27cm/a。该结果与*政 府间气候变化专业委员会的分析结果大致相同。据中科院给国务 院的报告([93科学字0399号)地学部专家们的预测,到2050年 我国各大河河口的平均海平面将上升40~~100cm,有必要在确定 富裕高度时加以考愿。 该报告所列我国沿海地区平均海面的升幅度较大,各地的 差别也较大,在取值时应慎重,须结合当地平均海平面变化情况经 充分论证后再使用。 目前一些跨越通航海轮航道的桥梁大多数是大型桥梁,使用 期限一般都要超过50年,因此要求预测平均海面上升幅度的年限 不少于50年。 5.0.5由于地面沉降和河床抬高等因素属个别地区的因素,比较 特殊,因此须经专题论证后另计入富裕高度中。 5..6桥梁结构挠度和基础沉降的计算在公路工程建设标准中 有相应的方法,并在桥梁设计时已考虑,因此富裕高度不包含这部 八国贵
6.0.1桥梁的建设与航道的发展密切相关,二者的通航尺度要互 相适应。一般情况下,桥梁的寿命远高于航运规划的年限,从最大 限度去考虑航道的发展状况,桥梁通航孔净空宽度应依据经审查 批雅的航道远期规划规模确定。 净空宽度的范围不只限于段计最低通航水位以上的部分,也 包含水面以下直至航道设计底标高处。这样司以避免由于水桥 教基础放宽所安置的其它设施,致使船舶挂碰,造成海损事故,以 保证船舶及桥染本身的安全。 净空宽度还应不包活危害船舶航行的不良水流影响范围。 6.0.2桥梁净空宽度是桥下通航的主要尺度,船舶从开散水域进 入桥孔,航行状态发变化,上有桥面、两侧有桥墩的阻碍,此时, 使船舶避免碰撞桥墩,安全顺畅地通过是最起码的要求,为此,净 宽必须达到一定的尺度。自本世纪30年代以来,国外对船舶通航 与越江工程之间关系的处理上,非常慎重并留有充分余地。桥梁属 永久性建筑物,使用期很长,通航孔及净宽的确定要适应国民经济 发展的需要,能够最大限度地提高通过能力。 通航海轮的桥梁净空宽度的计算较多采用船宽或船长若倍 的经验公式确定,但这些公式计算结果差异较大,依据不是十分 充分的。本标准采用航道有效宽度乘以扩大系数,它在我国通航海 轮的桥梁净宽计算中使用较多,广东的伶们洋大桥、门大桥、长 江的南京二桥、江阴大桥均是采用这种计算方法确定桥梁净宽的 由于航道上建桥与无桥在通航条件上存在很大差异,在建桥 的航道上发生碰撞事故的后果严重,航行安全度应提高,船舶过桥 时驾驶员心理负担加重,操作呈紧张状态,因此,桥梁净空宽度应
大于航道宽度。其扩大系数考虑了我国通航海轮的桥梁通航论证 研究中多采用的经验公式,并对已建和已作前期工作桥梁的实际 跨径和净宽值进行了比较,大部分桥梁的跨径远大于净宽,我们取 用了桥梁净宽为航道宽度的1.5倍。对于建在风浪较大的开散水 域的桥梁或所通行的代表船型为大于10X10*DWT的特大型桥 梁,通航净空宽度应适当增加,具备这二种情况之一时,K取1.8, 这对于船舶安全、顺畅通过桥孔是必要的。 6.0.3航道有效宽度计算公式采用现行行业标准《海港总体及工 艺设计规范》(JTJ211一87)中的海港进港航道宽度计算公式,它 将航道宽度分为航迹带宽度和富裕宽度两部分,确定这两部分尺 度时进行了广泛的大量的实船试验研究,考虑了风、流的作用、船 舶的漂移、不同船舶种类和船舶航行速度等因素的影响,论证较为 全面合理。 由于通航海轮的内河航道有的同时通行顶推船队?而有的顶 推船队较宽较长,所以计算桥梁净宽时,应分别采用海船代表船型 和控判性预雄规队的尺度进行取计算结果之大值
大于航道宽度。其扩大系数考虑了我国通航海轮的桥梁通航论证 研究中多采用的经验公式,并对已建和已作前期工作桥梁的实际 跨径和净宽值进行了比较水利标准规范范本,大部分桥梁的跨径远大于净宽,我们取 用了桥梁净宽为航道宽度的1.5倍。对于建在风浪较大的开澈水 域的桥梁或所通行的代表船型为大于10X10*DWT的特大型桥 梁,通航净空宽度应适当增加,具备这二种情况之一一时,K取1.8, 这对于船舶安全、顺畅通过桥孔是必要的。
艺设计规范》(JTJ211一87)中的海港进港航道宽度计算公式,它 将航道宽度分为航迹带宽度和富裕宽度两部分,确定这两部分尺 度时进行了广泛的大量的实船试验研究,考虑了风、流的作用、船 舶的漂移、不同船舶种类和船舶航行速度等因素的影响,论证较为 全面合理。 由于通航海轮的内河航道有的同时通行顶推船队,而有的顶 推船队较宽较长,所以计算桥梁净宽时,应分别采用海船代表船型 和控制性顶推船队的尺度进行,取计算结果之大值。
7.0.4航行安全蓝管系统的建设是在通航条件较差、船
大航道上的桥梁采取的一种补救措施。通航条件较差是指桥梁轴 线的法线方向与水流交角超过5°,或建于弯道、汇流口、港区和锚
地附近,导致船舶通航困难,必须采用加强航行安全监督管理的办 法来保障船舶安全通航。监管设施的配备可采纳上海、温州、福州、 黄石等桥梁已采用或将采用的做法。如温州瓯江二桥施工期间就 在桥址附近建立了监督站不锈钢标准,配备了巡逻艇,对桥梁施工区上下游水 域有效实施了水上交通安全管理,保障了通航与施工的安全;长江 黄石大桥和福州青州大桥在设计中不仅考虑了桥墩防撞装置,还 研究采用了避碰雷达、雷达应答器等蓝视、预防船舶碰撞桥墩的警 报系统,上海港的杨浦、南浦、奉浦天桥采用了电视监控系统监控 桥下船舶航行。随着科技的发展,今后还可采用更为先进的电子监 控和报警设备
7.0.5桥梁在水上施工期间对桥区通航影很大,特
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