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1、港航工程管理与实务 应试举例,卢曹康,2019/1/10,1,2013年港航工程一级建造师考前辅导,第一部分,2019/1/10,2,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
2、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
3、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
4、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
5、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+3.5
6、m。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
7、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.
8、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
9、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
10、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。,2019/1/10,16,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
11、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：,2019/1/10,17,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2,2019/1/10,18,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
12、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
13、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：
14、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
15、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。,2019/1/10,24,二、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?,2019/1/10,25,二、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) 3
16、0+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
