建港航案例题应试举例.ppt

港航工程管理与实务 应试举例,卢曹康,2019/7/10,1,2013年港航工程一级建造师考前辅导,第一部分,2019/7/10,2,港航一级建造师应试举例：案例题,我国沿海某港沉箱重力式码头预制沉箱下水，沉箱外形尺寸为：长8.0m、宽6.0m、高10.0m；沉箱共计有4个长为3.65m、宽2.65m、深9.6m的仓格，沉箱底板厚0.4m。沉箱下水时从潮汐表上查得潮高为1.0m，沉箱内压载水顶面较当地海域的理论深度基准面（理论最低潮位）低4.0m，此时沉箱的干舷高度为2.0m（满足沉箱的最小干舷高度要求）。若该沉箱的浮游稳定最小吃水深为6.0m，当地海域的理论深度基准面（理论最低潮位）在黄海平均海平面以下 l.5m，沉箱拖运中要通过局部的海底浅点区，当地大地测量地形图中标明该浅点区的海底高程为-7.0m。拖运沉箱通过浅点区时段内从潮汐表上查得潮高为2.0m。,一、潮位案例题1-沉箱拖运,问题：,(1)依据背景资料所述，分别计算沉箱下水对从黄海平均海平面、当地理论深度基准面、沉箱下水时的实际平面、沉箱仓格内的压载水面、干舷高度的底面、沉箱浮游最小稳定吃水面至沉箱底的高度。 (2)沉箱下水时，仓格内压载灌水总量为多少m3？ (3)保持沉箱的干舷高度为2.0m.按港口工程技术规范的规定，计算沉箱通过浅点区所需要的最小水深及实际水深。拖运该沉箱可否通过海底浅点区？ (4)为了使沉箱更顺利地通过浅点区，当采取从沉箱中向外抽水的措施时，最少应该使沉箱仓格内的压载水面下降多少米，才能使沉箱通过浅点区？,一、潮位案例题1-沉箱拖运,沉箱高10m,干舷高2m,10-2=8,潮高,平均海面,理论深度,1.5m,浮游稳定吃水 6m,8.5m,4m,压载水面,3m,10-2-1 =7m,1m,答(1)据题意，示意图如下：,沉箱下水时干舷的底面（从沉箱底向上8.0）（1分） 沉箱下水时的实际海平面（即为沉箱的干舷底面，即为沉箱底向上8.0m。 理论深度基准面（沉箱实际海面-潮高1.0m），即从沉箱底向上7.0m。 黄海平均海平面（理论深度基准面向上1.5m）即以沉箱底向上8.5m。 沉箱浮游最小稳定吃水面（从沉箱底向上6.0m）（已知） 压载水面（理论深度基准面向下4.0m）即以沉箱底向上3.0m。,(2) 沉箱下水时，仓格内压载灌水总量为多少m3？,答： 653.654（3-0.4）=100.6m3 (3) 保持沉箱的干舷高度为2.0m.按港口工程技术规范的规定，计算沉箱通过浅点区所需要的最小水深及实际水深。拖运该沉箱可否通过海底浅点区？ 答：沉箱通过浅点区需要最小水深H=h+h1 沉箱下水时的吃水深h=10-2=8m 规范要求的最小富裕水深hl=0.5m H=8+0.5=8.5 浅点区的实际水深（考虑潮高2.0m） 7.0-1.5+2.0=7.5m8.5m不能通过。,一、潮位案例题1-沉箱拖运,(4) 为了使沉箱更顺利地通过浅点区，当采取从沉 箱中向外抽水的措施时，最少应该使沉箱仓格内的压载水面下降多少米，才能使沉箱通过浅点区？ 答(4) 沉箱仓格内抽出lm深的水，沉箱上升的高度为 2.653.6541.0=68hh=0.81m 过浅区点时差1.0m水深，应抽水使沉箱上升1.0m 1.00.81=1.23m最少应使沉箱仓格内的压载水下降1.23m（3分）,一、潮位案例题1-沉箱拖运,某大型海上工程孤立墩混凝土承台施工，其混凝土的配合比为11. 5 2.50，水灰比为0.40，水泥用量为444kgms。承台的平面尺寸为10m10m，承台底标高为-0.5m，顶标为+3.5m。9根直径1.2m的钢管桩伸人承台混凝土中2m(桩芯混凝土已提前灌注完成)。施工水域潮汐为规则半日潮，施工期低潮位-1.0m、高潮位+2.5m。 承台施工用非水密模板，承台混凝土分3层浇筑，底层混凝土浇筑厚度为1.0m，规范对赶潮浇筑混凝土的施工要求是在混凝土初凝前其顶面不能被水淹(混凝土的初凝时间为1.5h)。,一、潮位案例题2-赶潮施工1,问题：,(1)承台混凝土的浇筑量是多少?承台底层混凝土的浇筑量是多少? (2)何时开始浇筑承台底层混凝土对赶潮施工最有利? (3)用有效生产能力为50m3h的混凝土拌合船浇筑承台底层混凝土可否满足规范对赶潮浇筑混凝土的施工要求? (4)为浇筑承台底层混凝土拌合船至少要备料水泥、砂、石子、水多少(材料的损耗率按5计)? (5)为使承台使用年限达到50年不大修，保证其耐久性的首选措施是什么?,一、潮位案例题2-赶潮施工1,某施工单位承包浇筑跨海大桥大型混凝土承台施工。该承台的平面尺寸为10m10m，承台顶标高为+3.5m，底标高为-0.5m，12根直径1.2m的钢管桩伸入承台混凝土2m，桩芯混凝土已浇筑完成。工程所处海域属规则半日潮，周期为12h25min。施工时高潮位+2.5m，低潮位-1.5m，现要求用非水密模板乘低潮浇筑承台，封底混凝土0.8m厚。施工中采用有效生产能力为80m3h的混凝土拌和船供应混凝土，混凝土入模、振捣等操作时间为0.5h。,一、潮位案例题2-赶潮施工2,问题：,1港口与航道工程混凝土乘低潮位浇筑应具备什么条件? 2事先要安排怎样的试验项目，获取满足乘低潮位浇筑所需的一项必要的指标数据(计算中取该指标为1.5h)。 3何时开始浇筑混凝土最为有利? 4假定潮水为均匀升降，通过计算，判断乘低潮位施工是否可行。,一、潮位案例题2-赶潮施工2,答：1港口与航道工程混凝土乘低潮位浇筑应具备什么条件？,1）混凝土浇注速度高于潮水上涨速度 2）保持混凝土在水位以上浇注 3）初凝以前不受水淹（教学用书31页） 答： 2事先要安排怎样的试验项目，获取满足乘低潮位浇筑所需的一项必要的指标数据（计算中取该指标为1.5h）。 混凝土初凝时间,3何时开始浇筑混凝土最为有利?,答:在落潮的过程中，当潮位落至-0.5m(承台底模板刚露出水面)时，开始浇筑混凝土对赶潮水施工最为有利。 4:假定潮水为均匀升降，通过计算判断乘低潮位施工是否可行? 答:底层混凝土浇筑量 =10 10 0.8-12 3.14 0.62 0.8=69.2m370m3 潮水升降（+2.5 -1.5）4m历时6.21h，每升降1m的时间是：6.21/4=1.55h 潮位从-0.5 落到-1.5 ，再上升到底层混凝土的高度是： 1+1+0.8=2.8m ，所需要的时间是： 2.86.21/4=4.34h 采用有效生产能力为80m3h的混凝土拌和船供应混凝土 浇注70m3 浇注所需时间是：70/80=0.88h 浇注底层混凝土所需总时间是： =0.88h+0.5h(入模、振捣等操作时间)+1.5(初凝时间)=2.88h 4.34h 2.88h，所以，采用有效生产能力为80m3h的混凝土拌和船乘低潮位浇注底层混凝土可以满足规范对乘潮施工的要求。,我国北方某受冻区海港，实测的高、低潮位累积频率的关系表1、表2所列。,2019/7/10,16,该海港码头水位变动区的范围是( )。 A2.27O.8 B1.85O.5 C1.27-0.5 D3.021.05,C,解：水位变动区：设计高水位-1米设计低水位-1米；海港设计高水位采用高潮累积频率10%的潮位，设计低水位采用高潮累积频率90%的潮位。所以：本题的水位变动区范围是： 2.27-10.5-1，即：1.27m -0.5m,一、潮位案例题3-区域划分1,海港工程大型钢筋混凝土承台以钢管桩为基桩，承台顶标高+5m、底标高+1.5m，工程设计高水位+3.0m，设计低水位+1.0m ，钢材在海水中的腐蚀速度如下表：,2019/7/10,17,为保证钢管桩使用20年，钢管桩壁厚的富裕量至少应为( )mm。 A4mm B. 3mm C. 2.5mm D. 4.5mm,B,一、潮位案例题3-区域划分2,2019/7/10,18,由表中数据和图中分析可知，钢管桩位水位变动区、水下区及泥下区，水位变动区的腐蚀速度最快，所以要保证钢管桩使用20年，钢管桩壁厚的富裕量至少应为200.15mm=3mm.,二、混凝土案例题1-混凝土区域划分,答1：（1）根据海港工程的设计潮位的规定，海岸港和潮汐作用明显的河口港 设计高水位应采用高潮累积频率10%的潮位， 设计低水位应采用低潮累积频率90%的潮位。所以，该海港的设计高水位是：+2.27，设计低水位是+0.50.,（2）根据港航工程混凝土建筑物部位的划分规定，水位变动区的范围是：设计高水位减1米至设计低水位减1米的区域。所以，该海港码头水位变动区的上下限的具体标高是： 上限：2.27-1=1.27m; 下限：0.50-1= - 0.50m.,水位 变动区,答2：,沉箱水位变动区范围内每立方米混凝土的水泥用量是： 1kg 水泥可配制混凝土的体积设V V=（1/3.1）+(0.63/2.75)+(1.93/2.82)+0.38+V 4.5% =1.69L 每立方米混凝土的水泥用量是： 1000/1.69=592kg/m3,答3：乘潮安装沉箱，潮高至少需要1.8m。,10.8-(12-1-1.5-0.5)=1.8m,答4：在波浪水流条件很复杂的条件下，为了安全、准确地安装好沉箱，应着重注意以下两点：,（1）沉箱安放后，应立即向沉箱内灌水，以保持沉箱的稳定和安全； （2）待经历12个低潮后，复测、调整位置，确认符合质量标准后，及时抛填沉箱内填料。,答5：本工程的钢管桩仅需要采用电化学阴极保护即可。因为： 本工程浪溅区底限为：2.27-1=1.27,在混凝土内； 本工程水位变动区底限为：0.5-1.0=-0.5,在混凝土内；,某公司沉箱预制场预制钢筋混凝土沉箱，每个沉箱的混凝土方量为480m3，设计沉箱混凝土抗压强度等级为C30.该预制场实际统计的混凝土立方体抗压强度标准差为3.0MP.经计算和试配确定混凝土的施工配合比为1：2.50：3.50.用有效搅拌量为2.0m3的搅拌机搅拌混凝土，正常施工情况下(使用干砂、干碎石)每罐混凝土用砂1700kg，拌合水306kg.施工中遇大雨，雨后测得砂的含水率达3%(碎石雨后很快干了)。沉箱下水后浮运通过港池，该港理论深度基准面与平均海平面的高差为1.29m，港池底泥面距平均海平面6m，从当地潮汐表查得该时刻潮高2.12m，沉箱的最小稳定吃水6.5m，拖运时的富余水深取0.5m。,2019/7/10,24,二、混凝土案例题2-原材料计算,问题：,1.计算沉箱混凝土的施工配制强度。 2.浇筑每个沉箱应备水泥多少吨?(施工中水泥的损耗率为5%) 3.按背景材料所述，雨后每罐混凝土用砂(湿砂)及拌和水应调整为多少?较正常施工时有怎样的变化? 4.沉箱浇筑完成后，可以用哪些方式养护?,2019/7/10,25,二、混凝土案例题2-原材料计算,答案:,1. 计算沉箱混凝土的施工配制强度。 (共3分) 30+1.6453.0=34.9MPa配制强度取35MP (共6分) 2. 浇筑每个沉箱应备水泥多少吨?(施工中水泥的损耗率为5%) 先求每m3 混凝土用水泥多少吨。 背景材料给出2m3混凝土用砂为1700kg每m3 混凝土用砂为17002=850kg背景材料给出了混凝土的配合比是1：2.50：3.50 每m3 混凝土用水泥为8502.50=340kg (3分) 每个沉箱应备水泥0.34480(1+5%)=171.4t (3分),二、混凝土案例题2-原材料计算,答案:,3.按背景材料所述，雨后每罐混凝土用砂(湿砂)及拌和水应调整为多少?较正常施工时有怎样的变化? 雨后每罐混凝土用湿砂1700(1+3%)=1751kg 较正常施工时用砂增加：1751-1700=51kg(1分) 雨后每罐混凝土拌和用水为：306-51=255kg 较正常施工时每罐少用51kg 4. 沉箱浇筑完成后，可以用哪些方式养护? 可以采用的养护方式：浇淡水养护涂刷养护液包裹塑料薄膜+土工布养护在沉箱顶布设扎孔塑料管淋水养护,二、混凝土案例题2-原材料计算,某码头后方堆场回填、辗压密实工程，合同要求辗压密实度95%。击实试验测得在最佳状态时，容积为997cm3的击实筒内土样质量为22166g，其含水率为8.1%。 辗压现场的密实度检测结果为：取样体积为460 cm3，质量为980g。现场土样测定含水率的结果是：土样21.5g，按规定烘至恒重后为9.7g。 问一：根据上述的击实试验，该填土料的最佳含水率是多少？最大干密度是多少？ 问二：根据现场碾压密实度测定的结果，现场碾压后的含水率为多少？干密度为多少？碾压密实度是否满足合同规定？ 问三：若该后方堆场采用堆载预压法进行加固，地面原标高为5.0m，加固后地面设计使用标高为6.0m，设计要求加固后的原地面承载力为80kPa，预计加固后原地面的沉降量为1.0m,问从原地面算起最终的堆载加固料堆高为多少？（原地面承载力较低，加固中作为安全储备不计，堆载料按1.6t/m3计）。,三、地质勘察案例题-碾压密实度计算,答1：,依题意该填土料的最佳含水率是8.1%。 击实试验中： 土样的湿密度 土样的质量/击实筒的容积 2166/9972.17g/cm3 击实试验的最大干密度 土样的湿密度/（1最佳含水率） 2.17/（18.1%） 2.01g/cm3,三、地质勘察案例题-碾压密实度计算,答2：,现场碾压后的含水率 （取样湿土质量烘干土质量）/烘干土质量 （21.519.7）/19.7 9.1% 现场碾压后的干密度 （现场湿土样质量/该土样的体积）/（1现场碾压后的含水率） （980/460）/(19.1%) 1.95 （g/cm3） 碾压密实度 现场碾压后的干密度/击实试验的最大干密度 1.95/2.0197%95% 满足合同规定。,三、地质勘察案例题-碾压密实度计算,答3：,原地面加固后从5.0m沉降至4.0m, 使用标高为6.0m，即加固完成后卸载至6.0m，则原地面上有2.0m的堆载料成了沉降后原地面上的死荷载。 设：依题意从原地面算起最终的堆载加固料堆高为h（m），则： 1.6t/m3h1.6t/m32m8t/m2 h=7.0m 对原地面的预压荷载为：1.6/m37m112kPa 即11.2 t/m2 沉降后原地面的有效使用荷载为：11.21.628 t/m2 即80kPa 对6.0m使用标高的预压荷载：（72）1.6=8 t/m2 即80kPa,请做复习题册P201-案例题31,南方某港地处潮汐河口的淤泥质地区，拟在己建码头的侧面扩建三个5万吨级的集装箱泊位，码头为重力式圆筒结构，港区道路及堆场建在吹填砂上。经设计方案比选，对道路及堆场区域的软基采取打排水板真空预压法进行处理。经过招投标，A施工单位承担了港区500万m3的吹填及10万m2的道路及堆场的施工任务。道路及堆场的典型设计断面如下图所示。,四、软基处理案例1-施工方法,四、软基处理案例1-施工方法,问题：,1.列出真空预压法加固软土地基的工艺流程。 2.在对某真空预压的分区巡视检查中，发现该分区的真空度为50kPa，对此，施工单位应该怎样处理?按程序应该办理哪些手续? 3若A施工单位为港航工程施工总承包二级资质企业，能否承担该项目?说明理由。 4该道路及堆场，工程中应用了何种土工合成材料？其相应的功能是什么？ 5计算面层混凝土的施工配制强度 (=3.5MPa)，并解释计算公式中各项参数的含义。,四、软基处理案例1-施工方法,答1真空预压法加固软土地基的工艺流程是：,答2：在对某真空预压的分区巡视检查中，发现该分区的真空度为50kPa，对此，施工单位应该以下方法处理，并按程序应该办理如下手续： (1) 报监理，同时组织查找原因（设备、仪表、密封等）； (2) 针对查找出的原因，拟出方案，报监理； (3) 经监理同意后按制订的措施方案整改。,铺设砂垫层打设塑料排水板（或袋装砂井）铺设排水管系安装射流泵及出膜装置挖密封沟铺膜、履水抽气卸载,四、软基处理案例题1-施工方法,答3. A施工单位作为港航工程施工总承包二级资质企业，能够承担该港区500万m3的吹填及10万的道路及堆场的施工任务。理由是：,施工企业资质管理中明确规定如下：,四、软基处理案例题1-施工方法,2019/7/10,37,第二部分,港航一级建造师应试举例：案例题,某海港集装箱码头，采用沉箱重力式结构，沉箱尺寸为15m22m19.5m（宽长高），设计高水位+3.0m，设计低水位+0.5m，码头前沿水深-17.0m。码头基槽设计开挖断面如下图所示，采用抓斗式挖泥船施工，计算超深值取0.3m。计算超宽值取1.0m。,工程施工中，抛石基床采用爆炸夯实法密实。爆炸夯实后。进行了夯沉率验收，经测量验收，平均夯沉率为15，满足设计要求，随即进行基床整平。抛石基床整平范围为沉箱底面宽度15m，基床顶面-17.0m，细平后预留了规范要求的相应斜坡。,一、重力式码头案例题1,沉箱在预制场预制，海上采用浮运拖带法运至施工现场，沉箱安装后，在填砂压载前出现前倾，施工单位采取在沉箱后排仓格内先抛填一半高度砂的措施，进行偏心压载，以调整沉箱就位。港池疏浚工程量为200万m3，用一艘1600m3h绞吸船开挖，开挖土直接吹填至码头后方的吹填区。1600m3h绞吸船挖掘生产率为576m3h，泥泵管路吸输生产率为410m3h，三班作业，时间利用率为65。 码头交工验收后，在缺陷责任期内发生了两起事件，一是码头前沿停靠渔船，将橡胶护舷撞坏，二是码头后轨道梁两侧的连锁块局部出现下沉。,接前,1.根据海水环境港口与航道工程混凝土部位的划分，指出本工程从沉箱顶向下3m范围混凝土所处的区域，提出为提高沉箱顶部3m混凝土耐久性的首选措施。 2.根据背景材料，指出本工程施工中存在的问题，说明理由。 3.按沉箱下水方式不同，预制场有哪几种类型？可采用哪些方法预制？什么情况下沉箱预制需采用座底接高或漂浮接高？采用这两种接高方式应注意哪些问题？ 4. 浮运拖带沉箱前，应对沉箱进行何种验算？拖运沉箱时，牵引作用点的最佳位置在何处？ 5码头基槽挖泥的计算断面面积是多少？在正常情况下，完成港池疏浚所需的工期是多少（日历天）？ 6在缺陷责任期内，发生的两起事件，应由谁负责组织维修和承担费用？,接前：案例1问题？,答1：根据海水环境港口与航道工程混凝土部位的划分，本工程从沉箱顶向下3m范围混凝土所处的区域分别是： 码头前沿水深-17.0m，沉箱高19.5m。则沉箱顶高程+2.5m，从沉箱顶向下3m处的高程为-0.5m。相对于设计高水位+3m，设计低水位+0.5m，顶部0.5m以上位于浪溅区，顶部0.5m以下位于水位变动区。 答2：根据背景材料，本工程施工中存在的问题是： （1）抛石基床整平范围为沉箱底面宽度15m，而施工规范要求的整平范围为重力式码头墙身底面每边各加宽0.5m。所以，整平范围不符合规范要求。 （2）沉箱安装后，在填砂压载前出现前倾，施工单位采取在沉箱后排仓格内先抛填一半高度砂的措施，进行偏心压载，以调整沉箱就位的方法不正确。原因是：施工规范中规定，沉箱安装后需待一、二个低潮后复测其位置，如发现沉箱偏差过大，则应抽水起浮，重新安装。 沉箱内抽水或回填时，同一沉箱内的各舱宜同步进行，防止仓壁开裂。而本例却是采用偏心压载的方法调整沉箱位置，将会导致仓壁开裂。,接前，案例1答案：,答3: (1)按沉箱下水方式不同，预制场有六种类型。P91 (2) 沉箱可采用翻模法或滑模法预制。 (3) 受沉箱预制平台承载能力或出运设施载重量限制而不能浇至设计高度，则需要在预制一定高度后运出场外进行接高。场外接高方式有座底接高或漂浮接高两种。座底接需建抛石基床，且要待抛石基床完工后才能进行；漂浮接高时，必须及时调整压载，以保证沉箱的浮运稳定。 答4: 浮运拖带沉箱前，应对沉箱进行吃水、压载、浮游稳定验算。 牵引作用点的最佳位置在定倾中心以下10cm左右。,接前，案例1答案：,答5: (1)依题据意，计算超深值取0.3m、计算超宽值取1.0m，所以码头基槽挖泥的计算断面面积是：,答5: (2)在正常情况下，完成港池疏浚所需的工期是312.7=313天（日历天）； 绞吸船生产率取挖掘生产率和泥泵管路吸输生产率中较小者410m3h： 2000000/（410*3*8*65%）=312.7天,接前，案例1答案：,答6 (1) 在缺陷责任期内，发生的码头前沿停靠渔船，将橡胶护舷撞坏的事件，不属于施工单位责任,可由业主组织施工单位进行维修,费用由肇事者承担. (2) 码头后轨道梁两侧的连锁块局部出现下沉,在合同约定的保修期内，属于施工单位责任造成的任何缺陷，施工单位应无偿修复.,请做复习题册P207P209-案例题4860,接前，案例1答案：,二、高桩码头案例1：预制、吊运与存放,某项目部承接了2.5万t级集装箱船高桩梁板式码头预制构件的制作任务。 试问： (1)如何选择预制场地？ (2)在场内堆放有什么规定？ (3)构件吊运时应注意什么问题？ 注：此题具有通用性,答1：预制场地选择应满足下列基本要求：,2019/7/10,46,(1)预制场地的选择宜靠近施工现场，有贮存场地，周围道路畅通，临近水域，便于出运构件； (2)岸坡稳定，地基有足够承载力，且不宜产生有害的不均匀沉降，必要时应对地基加以处理； (3)不宜受水位变化和风浪的影响，并利于排水。,二、高桩 码头案例1：构件预制、吊运与存放,答2：预制构件在场内堆放应符合下列规定：,(1)存放场地宜平整； (2)按两点吊设计的预制构件，可用两点支垫存放，但应避免较长时间用两点堆置，致使构件发生挠曲变形。必要时可采用多点垫或其他方式存放。按三点以上设计的预制构件，宜采用多点支垫存放。垫木应均匀铺设，并应注意场地不均匀沉降对构件的影响。 (3)不同规格的预制构件，宜分别存放。,答3：预制构件吊运时应注意以下问题：,2019/7/10,47,(1)构件的混凝土强度应符合设计要求。如需提前吊运，应经验算。 (2)预制构件采用绳扣吊运时，其吊点位置偏差不应超过设计规定位置土200mm。如用钢丝绳捆绑时，为避免钢丝绳损坏构件棱角，吊运时宜用麻袋或木块等衬垫。预制构件吊运时应使各吊点同时受力，并应注意防止构件产生扭曲。吊绳与构件水平面所受夹角不应小于45。 (3)预制构件吊运时应徐徐起落，以免损坏。 (4)吊运桁架时应有足够的刚度，必要时采用夹木加固。 (5)对有特殊吊运要求的构件，应根据设计要求，结合施工情况采用必要的特制工具或其他吊运及加固措施，以保证施工质量。,二、高桩 码头案例1：构件预制、吊运与存放,二、高桩码头案例2：施工质量事故的处理,某港区拟建4个10万t级码头泊位，码头为高桩梁板结构。码头后方需进行软土地基加固以建设码头后方堆场。4个泊位的后方场地分为甲、乙两区分别采用堆载预压法和真空预压法进行加固，4个泊位前方港池需挖泥，浚深泊位前的水深以满足10万t级码头靠船使用。业主将高桩码头建设、港区挖泥分别承包给了甲公司和乙公司，将后方软基加固的甲区和乙区公别承包给了丙公司和丁公司。 施工全面开展，约3个月之后的某天恰逢大低潮。在软基加固的甲区前沿，包括2个泊位的岸线发生大面积滑坡，致使后方加固区包括堆载预压料在内的近5万m3岸坡滑向海里，将前方已沉桩完毕的27根桩全部推倒，港池部分已接近要求浚深的部分，全部被滑坡土体填充，此外还造成了一些电缆、插板机、运输车等的损失，直接经济损失达190万元，幸而滑坡事故发在早晨，没有造成人员伤亡。,（续） 事后调查表明，事故发生时，后方堆场甲、乙二区插板已经完成，甲区堆载二级荷载已经加载完毕，局部正在加三级荷载；由于堆载料运输过程中的野蛮施工，致使甲区内所埋设的各种观测仪器全部损坏和失灵，对于滑坡发生前已经产生的很大侧向变形一无所知；乙区抽真空度已达8t/m2；甲区2个泊位已沉桩27根，正在准备在甲区前沿继续沉桩；泊位挖泥区，部分已接近要求水深，正在准备继续挖泥。事故发生致使各单位全部停工，而唯有乙区却安然无恙。 问题 1请分析滑坡事故发生的原因 2为什么滑坡事故在乙区没有发生？ 3该工程应当怎样安排才是合理的安全的安排 4该工程施工中岸坡稳定性分析应进行哪些内容的验算？,二、高桩码头案例2：施工质量事故的处理,解答1：,（1）工序安排不合理，形成最不利荷载组合； （2）沉桩顺序不合理和沉桩振动； （3）堆载区施工监测仪器损毁，施工处于无监控状态 （4）没有按照规范强制性条文要求对施工状态下的岸坡稳定进行验算； （5）最不利的荷载组合下，适逢大低潮； （6）工程分包过分分散，承包4个独立公司互相之间无制约、无协调 。 解答2： （1）堆载和真空预压加固的固结过程土体挤出和压缩方向的差别； （2） 监测仪器完好状态不同。,二、高桩码头案例2：施工质量事故的处理,解答3：,（1）各参建单位有效协调，在施工合同中予以明确和保证，以码头主体结构施工承包单位为主编制统一的合理的施工组织总设计 ； （2）合理安排施工工序：先地基加固-加固完成或接近完成再港池挖泥，挖泥施工先安排斜坡区，为沉桩创造施工条件，最后逐层开挖港池； （3）斜坡上打桩应削坡和分区跳打； （4）制止堆载过程中野蛮施工，保护所埋设的各种观测仪器，堆载加荷必须按照施工组织设计安排，根据仪器监测的沉降程度土体固结状态，孔隙水压力的消散程度、侧向变形的情况有控制地安排； （5）施工过程中根据观测结果，定期验算岸坡稳定性，实现有指导的科学施工 。,二、高桩码头案例2：施工质量事故的处理,应验算由于岸坡及前方港池挖泥，后方软基加固（砂垫层铺设、插板、堆载加荷等），考虑打桩振动的影响，与设计低水位组合，进行岸坡稳定性验算。,解答4：,二、高桩码头案例2：施工质量事故的处理,我国南方海港某集装箱高桩码头的断面示意图如图所示。该码头的主要施工工序为13项，分别标示于图中。码头长700m，承台宽36m，共2个泊位，结构形式为高桩梁板结构。设计高水位+4.5m，设计低水位+0.5m.码头发计使用年限为50年。 桩基为中1200钢管桩，钢管桩壁厚20mm，其中按桩承载力和强度计算的最小管壁厚为16mm，其余为预留腐蚀厚度。桩帽底高程为+4.0m，桩帽高2.0m，桩帽混凝土设计采用C40，预应力纵梁采用先张法施工，预应力筋为冷拉级钢筋，采用电弧切割下料。预应力张拉用应力控制，张拉的控制应力值取0.9倍的冷拉钢筋屈服强度，张拉结束后，预应力筋实际伸长值比计算伸长值大14%。为了加快预制台座周转，项目部规定纵梁混凝土浇注完成后48h，立即放松预应力筋。,二、高桩码头案例3：高桩码头施工,问题：,1.根据背景材料，列出本工程的施工工艺流程； 2.指出桩帽混凝土按港航工程耐久性分区所处的部位,确定该部位应先用的水泥品种，并说明理由； 3.根据桩帽混凝土所在的部位，确定桩帽混凝土按耐久性要求的水灰比最大允许值以及钢筋保护层厚度； 4.根据背景材料，本工程的钢管桩是否满足使用50年的设计要求?说明理由。如不满足，提出钢管桩在浪溅区可采取的其它防腐蚀措施； 5.指出本工程预应力纵梁先张法施工中存在的问题，并提出正确的方法。,二、高桩码头案例3：高桩码头施工,答1：本工程的施工工艺流程如下：,答案：,二、高桩码头案例3：高桩码头施工,答2: (1)本工程浪溅区高程为：设计高水位加1.5m至设计高水位减1.0m之间的区域，为+6.0m+3.5m.桩帽顶高程为+6.0m，底高程为+4.0m。因此，桩帽混凝土处在浪溅区中。 (2)因桩帽混凝土处在浪溅区中，所以，宜采用矿渣硅酸盐水泥，特别是大掺量矿碴硅酸盐水泥。主要原因是：矿渣超细粉混凝土保水性、可塑性好，泌水少，具有较好的工作性；降低水化热，有利于防止大体积混凝土内部温升引起的裂缝 ；硬化混凝土具有良好的抗硫酸盐侵蚀性，降低和抑制氯离子扩散和抗海水侵蚀的性能。 答3：桩帽混凝土按耐久性要求的水灰比最大允许值为0.4。钢筋保护层最小厚度是65mm.,二、高桩码头案例3：高桩码头施工,答4： （1）根据背景材料，本工程的钢管桩不能满足使用50年的设计要求。因为，钢材在浪溅区的腐蚀速度最快，其平均腐蚀速度为0.20.50mm/a，局部点腐蚀速度将是平均腐蚀速度的几倍至几十倍，本工程钢管桩处在浪溅区，壁厚预留4mm腐蚀量，大约能耐20年，不满足设计使用50年的要求。 （2）钢管桩在浪溅区可采取涂层防腐或加防腐蚀包裹层。,二、高桩码头案例3：高桩码头施工,答5：根据题中所述，本工程预应力纵梁先张法施工中存在三方面的问题： (1) 预应力筋切断方法不正确。冷拉级钢筋，宜用砂轮锯或切断机切断下料，不得采用电弧切割。 (2)张拉力的控制方法不正确。预应力张拉应以应力控制为主，预应力筋的伸长值作校核。如实际伸长值比计算伸长值大10%或小5%，应暂停张拉，查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。 (3)放松预应力筋以时间控制的方法不正确。放松预应力筋时，混凝土强度必须符合设计要求。设计无要求时，混凝土强度不得低于设计混凝土强度标准值的75%.,二、高桩码头案例3：高桩码头施工,某5000t级顺岸码头工程，长度为170m，采用板桩锚碇墙单锚钢板桩结构，前排为PU32直钢板桩挡土墙，设计高水位为1.0m，低水位为-1.5m，码头面高程为3.0m,码头前沿水深-11.0m。该高程共用长度为3035m的钢板桩289根，现浇帽梁，帽梁宽3.30m、高2.00m。墙后回填至使用标高。70钢拉杆94根,锚碇墙94块。导梁、拉杆安装后现浇帽梁混凝土。 问题： 1、编制该板桩码头的主要工序施工方案。 2、钢板桩如何纠偏？ 3、钢板桩如何防腐？ 4、钢拉杆安装要求。,三、板桩码头案例题1：板桩码头施工,答1：板桩码头的主要工序与施工方案,1) 板桩码头的主要工序有： （1）钢板桩沉桩（2）导梁、锚碇墙及钢拉杆安装 （3）清淤及回填（4）现浇帽梁 （5）现浇面层混凝土及附属设施安装施工 2）施工方案 钢板桩沉桩：根据该高程的特点，选用水上打桩船配MB80锤施打钢板桩，辅助船机配备拖轮和方驳。采用钢板桩成组插拼、单根复打施工，终锤标准定为：最后连续30击平均贯入度小于2mm/击。 沉桩定位：采用两台经纬仪分别按顺岸和垂直岸线方向直角交汇控制定位，复打时以一台水准仪控制桩顶标高。 沉桩方法：将钢板桩拼组插立于导向架内，插打至一定深度后，再进行单根复打至设计标高。,三、板桩码头案例题1：板桩码头施工,2）施工方案 （2）导梁 锚碇墙 钢拉杆安装 钢板桩施打完毕后，及时安装导梁，导梁用2根 20槽钢焊接而成，以其将钢板桩墙连成整体。 锚碇墙安装：钢筋混凝土锚碇墙块，断面尺寸为1.78m2.5m，每块重10t，锚碇墙安装底标高为 -1.5m，采用30t履带吊乘低潮安装施工。 拉杆安装：拉杆表面要根据设计要求进行防腐处理，将拉杆安装连接板桩墙与锚碇墙并旋入张紧螺栓，随前方分层分区回填的进行，逐根张紧拉杆，确保各拉杆受力均匀，要防止因拉杆垂度太大及锚碇墙位移造成板桩墙外移，因此，施工中要经常用仪器观测板桩和锚碇墙的位移量，及时反复张紧拉杆。,答1：板桩码头的主要工序与施工方案,三、板桩码头案例题1：板桩码头施工,2) 施工方案 （3）清淤及回填 钢板桩沉桩2段之后，即用吸泥船进行清淤； 清淤之后及时抛石回填。如此，形成流水作业。在靠近板桩处及拉杆的下部用反铲仔细抛填，其他部位可用自卸汽车直接运抛回填。 回填要严格按设计要求分层回填，并密切观测、控制板桩和锚碇墙的位移。 （4）现浇帽梁：帽梁宽3.30m、高2.00m，采用30t吊机配合0.8m3搅拌机吊罐吊浇混凝土入仓。 （5）现浇面层混凝土及附属设施安装施工。,答1：板桩码头的主要工序与施工方案,三、板桩码头案例题1：板桩码头施工,答2：对沉桩过程中出现的异常情况，应采取以下措施进行纠偏：,(1) 沿板桩墙纵轴线方向的垂直度偏差超过规定时，可用加楔形钢板桩的方法进行调整； (2) 板桩偏移轴线产生平面扭转时，可在后沉的板桩中逐根纠正，使墙面平滑过渡； (3) 下沉的板桩将邻近已沉的板桩“带下”或“上浮”时，可根据“带下”的情况重新确定后沉板桩的桩顶标高，对“上浮”的板桩，应复打至设计标高； (4) 发生脱榫或不联锁等现象时，应与设计单位研究处理。,三、板桩码头案例题1：板桩码头施工,(1)对处在水下部位的钢板桩采用阴极保护； (2)对于水位变化部位的钢板桩，一般采用涂防锈漆，如环氧煤沥青等；与钢板桩接触的金属构件(如导梁、拉杆等)应采用与钢板桩相同的材质，以免产生局部电位差，引起腐蚀作用；也可采用耐腐蚀强的钢材制作钢板桩。,答3：对处在不同位环境（位置）的钢板桩应采取不同的腐蚀措施：,请做复习题册P201-案例题30,答4：钢拉杆的防护与安装要求-教材P106,3.3.4条规定：“ 钢拉杆及其附件应进行防腐蚀处理，并预留足够的锈蚀厚度。钢拉杆在安装前应除锈涂防锈漆。拉杆、张紧器和竖向铰应至少采用“两布三油”缠裹，垫板和螺母涂沥青或其他防腐蚀材料。” 本条提到的“两布三油”是指2层沥青麻布或纤维布缠裹，并在拉杆及2布表面涂沥青共3层。,三、板桩码头案例题1：板桩码头施工,问题： 1.本工程中，软体排、土工布的作用是什么？ 2.按施工先后顺序画出本工程的施工流程图。 3.本工程中采用的大型充填袋作为堤心，充填袋使用机织土工织物制作。当导堤施工到较深水域后，风浪较大，已充满的砂袋常常发生砂袋体凹瘪或移位。问:产生这种现象的主要原因是什么？并提出改进建议。 4.制定扭王字体护面块安装方案与安放要求。,四、斜坡堤案例1：斜坡堤施工,答1：堰底软体排的作用是： (1)加筋功能：软体排可承受一定的拉力，加筋作用减少基底的差异沉降及侧向变形和位移，提高基底的整体稳定性； (2)排水功能：可形成堤底的横向排水通道，加速基底土的排水固结； (3)隔离作用：将堤底护底石与地基土隔离开，减少护底石沉土地基土减少了抛石的浪费；另防止了地基土挤入护底石层，防止因挤入土降低抛石层的抗剪强度保证了护底石的基础的稳定性。 (4)防护作用：对铺设软体排范围内的基底河床起到保护作用防止冲刷及河势的改变。 外坡土工布主要起反滤作用。,四、斜坡堤案例1：斜坡堤施工,答2：本工程的施工工艺流程图如下：,扫海测量放样软体排铺设袋装砂堤心施工抛石棱体抛护底石土工布铺设碎石反滤层块石垫层扭王字块护面,四、斜坡堤案例1：斜坡堤施工,答3：砂袋体凹瘪或移位原因与改进建议,(1) 产生该问题的主要原因是机织土工织物的孔径在波浪、水流等的反复作用下，其织物纤维间的孔径会发生变化，增大的孔径将成为漏砂的通道。少量的漏砂就会造成砂袋体凹瘪；过多漏砂使砂袋体质量减小，在波浪力的作用下容易移位。 (2) 易受波浪、水流等反复侵袭作用的区域所用的大型土工织物袋，应采用机织布和无纺布复合的土工织物制作。,2019/7/10,68,四、斜坡堤案例1：斜坡堤施工,答4：1) 扭王块安装 (1)采用陆上吊机，配置平板车在陆上运送，在陆上进行定点随机安装； (2) 采用陆上吊机，配置甲板驳通过水上运送，在水上进行定点随机安装。 (3)安装顺序：自下而上，从堤根往堤头推进。 答4： 2) 扭王块安装要求：教材P110,2019/7/10,69,四、斜坡堤案例1：斜坡堤施工,抛石斜坡堤，结构断面如图所示，堤面为20t扭王字块护面，抗冻等级F350。扭王字块共需预制15663块，工期 200天，混凝土从浇注到拆模需要24h，模板从支模到吊运需要4d。,2019/7/10,70,问题： 1、写出施工流程图 2、保证工期的话，至少需要模板多少套 3、保证工期的话，至少需要底胎多少座 4、说明需要保证抗冻要求需要采取哪些措施及相应的规范要求（从材料，浇注等方面考虑）,四、斜坡堤案例2：斜坡堤施工,某防波堤工程总长800m，抛石斜坡堤结构，采用常规的爆炸排淤填石法处理水下软土地基，护面块体采用12t扭王字块，堤顶设置混凝土挡浪墙。工程施工中，堤心石爆填施工的一次推进距离为12m。爆填施工完成后，按体积平衡法推算出置换淤泥的范围与深度满足设计要求。扭王字块采用规则安放，块体在坡面上竖向摆放，块体间互相靠紧。对挡浪墙混凝土的配合比进行了优化，掺入优质粉煤灰，取代15的水泥，采用超量取代，k=1.3，优化后混凝土的胶凝材料 (用)量为376.2kgm3。,四、斜坡堤案例2：斜坡堤施工,1简述爆炸排淤填石法形成堤身的过程。 2根据背景材料，指出本工程施工中存在的问题，说明理由。 3 优化后的挡浪墙混凝土配合比中的水泥用量是多少? 答1：爆炸排淤填石法形成堤身的过程是： (1)堤头端部排淤推进 (2) 侧坡拓宽排淤 (3) 边坡爆夯 答2：根据背景材料，本工程施工中存在的问题是： 扭王字块安放不对。扭王字块应采用扭工块体的定点随机安放方法。块体在坡面上可斜向放置, 并使块体的一半杆件与垫层接触, 但相邻块体摆向不宜相同。,四、斜坡堤案例2：斜坡堤施工,答3：优化后的挡浪墙混凝土配合比中的水泥用量是： 设优化前混凝土的水泥用量为A 376.2=A（115%）+A15%1.3 得A=360 则优化后水泥用量为： 36015%=306kg/m3,四、斜坡堤案例2：斜坡堤施工,某新建航道长10km，宽180m，挖深15m，浚前水深415m，疏浚土上层24m为淤泥质土，下层为中密实砂。该地区平均海平面1.5m，平均潮差2.5m，采用吃水56.5m，舱容5000m3的耙吸挖泥船施工，请据此进行分段分条，并合理选用耙头形式，决定是否用高压冲水以及说明如何调整波浪补偿器压力。,根据船舶吃水、浚前水深、平均海平面、平均潮差可知：平均低潮为：1.51.250.25m平均低潮为：1.5+1.252.75m由此可知，水深小于6.25m的地段，低潮时挖泥船无法施工，应在高潮时施工。挖上层24m的淤泥质土时，应选用挖掘型的IHC耙头，波浪补偿器压力加大，以减少耙头对地压力，此时无需采用高压冲水。挖下层中密实砂时，应选用冲刷型的加利福尼亚耙头，并采用高压冲水，波浪补偿器压力减小，以增大耙头对地压力。,五、耙吸式挖泥船案例1：耙吸式挖泥船施工,4500m3的耙吸挖泥船，挖泥施工中要保证航道正常通航，载重量2500m3，抛泥点15km，挖泥航速2.5节，重载航速8节，轻载航速10节，装舱时间0.55h，抛泥和掉头时间0.3h，2台泥泵，10000m3/h，生产效率55%，工期1.5年，合同疏浚量1508万立方米，设计断面工程量1224万立方米，综合单价18元/m3. 问题： 1、说明采用耙吸挖泥船的合理性 2、画出耙吸式挖泥船的施工流程图 3、计算运转小时生产率 4、在合同期内完成疏浚任务需几艘船施工？ 5、超深超宽工程量为多少？对应的工程款为多少？ 6、交工后，业主要继续二期航道疏浚，想将超深超宽工程款挪入下期工程，问是否可以？为什么？,2019/7/10,75,五、耙吸式挖泥船案例2：耙吸式挖泥船施工,答1：采用耙吸挖泥船的合理性在于： 耙吸式挖泥船船只大，抗风浪能力强适合海上挖泥；单船作业，辅助设备少，又是在行进中挖泥，对周围航行的船舶影响小，能保证航道正常通航；装载量大，调动灵活，适合远距离抛泥。 答2：耙吸式挖泥船的施工流程图,2019/7/10,76,五、耙吸式挖泥船案例1：耙吸式挖泥船施工,解 3：运转小时生产率 已知：载重量2500m3，抛泥点15km，挖泥航速2.5节，重载航速8节，轻载航速10节，装舱时间0.55h，抛泥和掉头时间0.3h，2台泥泵，10000m3/h，生产效率55%。,2019/7/10,77,(1)运转周期时间 =挖泥时间+装舱时间+重载航行时间+轻载航行时间 +抛泥调头时间=(2500/1000055%)+0.55+(15/1.8528) +(15/1.85210)+0.3=0.45+0.55+1.01+0.81+0.3=3.12h (2)运转小时生产率=2500/3.12=801.28m3/h800m3/h,五、耙吸式挖泥船案例1：耙吸式挖泥船施工,解4、在合同期内完成疏浚任务需几艘船施工？,(假定：三班作业，时间利用率75) 日工作小时数=时间利用率7524h=18h 预计日疏浚工程量 =运转周期生产率800m3/h日工作小时数18h =14400m3/d 一艘船在合同工期1.5年内可完成的疏浚任务是： 1.5 365天14400m3/d= 788400m3 (此处假定年有效工作日为365天) 在合同期内完成疏浚任务需： 15080000m3/7884000m3=1.93 2艘船施工,2019/7/10,78,五、耙吸式挖泥船案例1：耙吸式挖泥船施工,解5：超深超宽工程量为多少？对应的工程款为多少？,合同疏浚量1508万立方米，设计断面工程量1224万立方米 1508-1224=284万立方米 2840000 18 元/m3=51120000元 (耙吸式挖泥船舱容2000m3每边计算超宽9.0m，计算超深0.7m。),2019/7/10,79,解6：交工后，业主要继续二期航道疏浚，想将超深超宽工程款挪入下期工程，问是否可以？为什么？ 双方协商，但需支付利息。,五、耙吸式挖泥船案例1：耙吸式挖泥船施工,某绞吸式挖泥船开挖航道，挖泥船的产量计显示泥浆流速为5.2m/s，泥浆的密度为1.2t/ m3,航道原状土的密度为1.85t/ m3。该船挖泥的主要施工参数为：绞刀横移速度10m/min，前移距1.5m，切泥厚度2m，该船的生产率为1500 m3/h.(海水密度取为1.025)。 液体述状态下泥浆的浓度为多少？该绞吸式挖泥船的挖掘系数为多少？ 答：泥浆浓度的计算： P（mw）/(sw) （1.21.025）/（1.851.025）21% 根据挖掘生产率 W60KDTV 挖掘系数: KW/（60DTV） 1500/（601.52.010）0.83,六、绞吸式挖泥船案例1:施工参数计算,抓斗船挖泥工程量120万方，原泥面-5.5，设计标高-11。工期125d，抓斗斗容8方，安排3班作业，配备500方的泥驳，无备用泥驳，土质为淤泥，土的搅松系数为1.2，抓斗充泥系数为1.2，48斗/h，时间利用率55，泥驳实际装载量为450方，重载航行到抛泥区的时间为1.5h，空载返航时间为1.1h，卸载及靠离船时间合计1.2h。 问题： 1、抓斗船的工艺流程？ 2、最少应分几层开挖，采用何种斗型，理由？ 3、此船的小时生产率是多少？ 4、为保证抓斗船连续施工，至少需配备几个泥驳？ 5、为满足工期需要，需配备几组抓斗泥驳组？ 6、这种工况，还可以选用何种挖泥船施工？ -链斗、铲斗、抓扬,七、抓斗式挖泥船案例：抓斗式挖泥船施