影响大桥水域船舶交通安全的因素与对策
news.dayoo.com 2007年06月18日 17:35 来源: 中国水运报 随着我国经济社会的快速发展，高速公路等基础设施建设突飞猛进，跨越航道的桥梁日益增多。据不完全统计，从2003年至2006年，浙江省跨越内河四级以上主航道的桥梁45座以上，跨越沿海桥梁也日益增多，如杭州湾大桥、绍嘉通道、舟山连岛工程、象山港大桥等。
近年来，笔者对国内外跨航道大桥桥区船舶交通安全的状况作了调研。通过对船舶碰撞桥墩事故的资料搜集，发现该类事故发生的频率及危害程度，远超乎人们的想象。由船撞桥事故所导致的人员伤亡、财产损失、通航环境以及自然环境的破坏触目惊心。为了引起各方对桥区船舶通航安全的足够关注，笔者对近50起船舶碰撞桥梁的事故主要因素作了分类剖析，总结了影响桥区安全的主要因素，同时提出安全对策。
事故触目惊心
据有关资料统计，美国在20世纪70年代初的5年时间内，内河上发生了811起船撞桥事件。1980年，美国的阳光大桥被一散装货轮撞塌，35人死亡，损失超过25000万美元；2002年5月，美国阿肯色河一座有20年历史的大桥遭到驳船意外撞击后造成大约100米长桥段坍塌，导致12辆汽车接连从20米高空落入湍急的水流中，只有4人遇救生还。
1983年，前苏联伏尔加河上，一客轮通过一铁路桥时，由于净空高度不足，包括一个电影放映室在内的上甲板室全部被切掉，176人丧生；前苏联一客船撞铁路桥，恰巧一列火车驶过，四节客车车厢落水，死亡240多人；最近，加拿大一艘货船在通过安大略湖韦兰段时，20米高的船烟囱撞到了桥的挡板，引发船上大火，导致伊利湖和安大略湖之间水上交通中断。
在我国，虽然还没有发生船撞大型桥梁坍塌的事故，但船撞桥事故也是频繁发生。据不完全统计，武汉长江大桥建桥至今已发生撞桥事故81多起；南京长江大桥从1968年至1995年共发生重大撞桥事故25起。这些事故均不同程度地对大桥的运营带来严重危害。
1998年，温州龙港大桥被一油轮撞塌，4人死亡，大桥交通中断4个月；1999年，四川涪江一渡轮撞桥倾覆，20余人丧生；2001年，“XX”轮在定海响噍门大桥西南侧水域通过大桥时，左舷与5号桥墩发生碰撞，经济损失达1174．5万元；2006年6月，一艘千吨货船撞上福泉高速乌龙江桥墩后翻沉等。
船舶碰撞大桥事故因素分析
根据笔者搜集的近50起船舶碰撞大桥案例资料分析：
65％的撞桥事故发生在洪水期的顺流航行中。究其原因：其一，洪水期往往流速快，舵效较正常流速时要差，船员对船舶顺流航行时操纵的困难性估计不足，其二，洪水期水位高涨，桥梁的通航净空高度减小，船员对此估计不足，其三，由于流速急增，船舶断缆、走锚、失控等事故增多。
60%的撞桥事故发生在水流方向与桥轴法线方向的夹角以及航道弯度较大的桥区水域中。我国于1997年颁布实施了《通航海轮桥梁通航标准》，其中对桥址的选择条件提出了明确要求。“桥址应远离航道弯道、滩险、汇流口、渡口、港口作业区和锚地，其距离应能保证船舶安全通航。通航海轮的内河航道桥梁上游不得小于代表船型或控制性顶推船队长度4倍的大值，下游不得小于代表船型或控制性顶推船队长度2倍的大值；跨越海域的桥梁上、下游均为不得小于代表船型长度的4倍。”及“桥梁轴线的法线方向应与水流主流流向一致，必须斜交时，其偏角不宜超过5°。若超过5°，应加大净宽。”但大桥在实际设计、建设过程中，往往只考虑到便于桥梁及其接线与道路路网相衔接，或只考虑降低桥梁建造成本等因素，而忽略通航要求，使得船舶通航条件极度恶化。如：浙江丽温高速公路，由于瓯江两岸崇山峻岭，有数公里高速公路只能采用高架形式沿航道而建，部分路段竞占据1/4主航道。另有，灵江铁路特大桥为了与两岸铁路路网相衔接，可供选择的桥位几乎唯一，导致设计的桥梁轴线的法线方向与航道走向甚至达到二十几度交角等。致使船舶航经这些水域时，船舶操纵难度增大，撞桥的机会大大增加。特别是在洪水期，发生事故概率更大。
75％的撞桥事故与船员的人为过失有关。由于船员驾驶技术、工作责任心以及对当时的环境和情况判断失误，特别是在洪水期顺流航行时，对船舶的控制能力、桥梁高度的通过能力的判断失误，是导致恶性事故的重要因素。
此外，由于桥区助航标志配布的不完善或航标工作不正常或能见度不良、船舶失控、桥梁安全管理规章执行力度不足、应急能力欠缺等均是发生船舶碰撞大桥的直接或间接因素。
另外，目前国内对船撞桥问题的关注点主要是在桥梁上，将航行于桥下的船舶可能产生的撞击视为一种外载，因此更多地是考虑如何防护桥梁，而对船舶的安全则考虑较少。根据事故统计分析表明，桥梁跨径对船撞桥事故概率影响极大，四分之三以上的船撞桥事故发生在通航宽度在150米以内的桥梁上。尽管新颁布的《内河通航标准》对通航河流桥梁的跨径要求虽然有所提高，但仍显不足。如果按这个标准执行，对通行船舶及桥梁的仍然存在潜在威胁。
安全对策
随着桥梁越建越多，规模越来越大，桥梁建设已由跨河、跨江、向跨海特大桥方向发展、大桥由原先的几十米到几千米，目前发展到3000多千米的东海大桥、杭州湾大桥。又由于海船的尺度吨位远大于内河船舶，桥梁的造价以及重要性又极高，船撞桥产生的影响及由此产生的风险将显得更加突出；同时，内河船型尺度的不断增大及高速化趋势以及危险品运输不断增长的态势，都使得船撞桥问题显得越来越突出，为此，开展有关桥区安全对策的研究越来越急迫。
根据船舶碰撞大桥事故因素分析的结果，结合大桥桥区目前的现状，笔者就桥区的安全问题，提出如下对策：
一是引入风险分析方法，进一步完善规范。国际上关于船撞桥问题的系统研究始于20世纪80年代初。IABSE(International Association of Bridge and Structure Engineering) 1993年出版了《船舶碰撞桥梁手册》。根据《手册》，欧、美规范都将船撞桥处理为风险事件即事故，要求在设计中，将事故作用与永久的和可变的载荷一起进行考虑。所选择的设计情况应是足够的严重且多样，以包括具有合理的发生概率的所有情况。
我国现行的规范是通过将桥的船撞力处理为偶然荷载，并将动力作用等效为一个水平静力作用，在不考虑桥下船舶的通航密度和船撞桥事故发生的概率情况下，仅要求桥梁抗力必须满足相应航道标准所能通行船舶的撞击这种方法来解决船撞桥的安全问题的。由于规范中缺少风险分析理念和方法，同时又没有专门的设计规范或指南可供工程师使用，因此，无法科学的设计出重要类和普通类【对应于这两类桥梁的设计目标失效概率分别是：Pf＝0．0001(重要桥梁)，Pf＝0．001 (普通桥)】，以及不同等级桥梁应采用的相应的安全可靠性。为此，建议政府有关部门制定相应的标准规范，通过开展工程安全风险分析，提高工程的安全可靠性和安全管理的水平和质量。
二是严格按规范要求选择桥址。《通航海轮桥梁通航标准》对桥址的选择条件提出了明确要求。但某些大桥在实际设计、建设过程中，往往出于对道路的现状或成本核算等因素的考虑，而忽略通航要求，使得船舶通航条件极度恶化，人为造成船舶驾驶难度，平添船舶碰撞大桥的机会。
三是完善桥区助航标志。桥区助航标志是一个集导航、报警、告示等功能于一身的助航系统，船舶航经桥区水域时，使驾驶人员产生视觉上和心理上依靠。因此，正确、合理配布桥区助航标志、安全标志和各种辅助设施则是保障桥区船舶航行安全手段。
四是加强船员培训力度，提高船员职业素质，提高船员业务水平。具有良好心理素质和岗位适任能力是减少人为过失的重要保障。
五是加强桥梁安全管理规章执行力度，必要时对桥区实施全面动态管理。
六是完善桥梁防撞设施，并按规定配备应急设施、设备和必要人员，确保船舶和大桥的安全。
大桥水域船舶交通安全是一个综合的系统工程，影响大桥水域船舶交通安全的因素涉及水文气象、桥梁工程、船舶运动工程、碰撞力学、航海心理学、应急情况下的行为学、船舶驾驶人员的技术水平、桥梁安全管理等多个学科。在此仅对部分因素作初步探讨，以求引起各方对桥区船舶通航安全的足够关注。（作者单位：浙江省港航管理局）
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