一级建造师港航实务2015浓缩自编学习版

121/1212015一级建造师港口航道与实务浓缩版（自编）港口工程与航道技术波浪：波浪是在外力作用下，具有自由面的液体质点偏离平衡位置的有规律的振动。上跨点：指从坡谷到波峰的波形线与静水平面交点。波浪周期：波形传播一个波长的距离所需要的时间T；波浪观测中，常用相邻两个坡峰先后通过同一点的时间间隔作为周期。波高：波峰与波谷的高差H。波陡：波高与波长之比δ=H/L。波速：单位时间内波形传播的距离C=L/T。不规则波：实际各个波浪要素都是不相同的。规则波：理想的波浪要素形成的波浪。波浪玫瑰图：表示某地各个不同方向各级波浪出现频率的图为波浪玫瑰图。波高间隔0.5m为一级，周期间隔1s为一级，然后从月报表中统计各向各级波浪的出现次数，并除以统计期间的总观测次数。连续三年的的资料才比较可靠。有了波浪报表就可以绘制波浪玫瑰图。玫瑰图有多种，极坐标是其中的一种。也可按月按季绘制。极坐标：径向长度频率，垂直径向长度波高。波高接近于平均值的波浪个数所占的百分比最大。平均波高H:海面上所有波浪波高平均值。最大波高：某次观测中实际出现的最大的一个波，有时候根据统计规律推算出在某种条件下出现的最大波高。Hmax1/10大波波高H1/10，周期T1/10:总个数的1/10个大波波高平均值。有效波高Hs(H1/3)：总个数的1/3个大波波高平均值。其大小与和海面上定期出现的显著大波的平均波高相近，因而也称其为显著波高。半日潮：周期为半个太阴日，高潮（低潮）的潮高相差不大，潮差几乎相等，间隔也几乎相等（12h25min）。厦门、青岛、天津港。日朝：周期为一个太阴日的潮汐叫日潮。半个月中多数只有一次高潮和低潮，其余为不规则半日潮混合潮。北海、八所。混合潮：1、不正规半日混合潮，一个太阴日两次高潮两次低潮，但潮高不等。香港。2、不正规日潮混合潮：半月中出现日潮天数不到一半，其余不正规半日混合潮。榆林陆地高程起算面：黄海（青岛验潮站）海图深度基准面：56年采用理论深度基准面。低于平均海平面的一个作用面，某些低潮时露出来。目前，我国规定以“理论最低潮位”为海图基准面，变为潮位基准面。海港工程：总体设计与结构设计采用相同的设计水位。设计潮位：1、设计高水位、低水位，极端高水位、低水位。2、海岸港、潮汐作用河口港：设计高水位采用高潮累计频率10%的潮位，即高潮10%。设计低水位采用低潮累计频率的90%的潮位，即低潮90%。3、海岸港、潮汐作用河口港：有历时累计频率资料，设计高水位、低水位分别采用历时累计频率的1%、98%。4、潮汐作用不明显的河口港：设计高水位、低水位分别采用历时累计频率的1%、98%。5、海港工程的极端高水位、低水位分别采用50年重现期极值高水位、低水位。最高潮位大潮平均高潮位平均高潮位小潮平均高潮位平均低潮位小潮平均低潮位平均低潮位大潮平均低潮位最低潮位海水的温度、盐度的差异而引起的海水的密度分布不均匀，由此产生的水平压强梯度力是产生海流的内因之一，海上风云和气压的变化，江河径流等，是海流发生的外因。波浪破碎产生沿岸流、离岸流。近岸海流3种：1、潮流、2、河口水流、3、沿岸流和离岸流。近岸海流一般以潮流和风浪流为主；河口区的海流一般以潮流和径流为主。盐水楔异重流也相当显著。潮流界：潮流到达河流上游最远处。超区界：上游完全不受潮流影响的位置。潮流界和潮区界之间，仅有水位升降的现象，而不存在指向上游的涨潮流。在潮流界以下，涨落流量呈现往复形式，因有径流加入，落潮流量大于涨潮流量。涨潮历时小于落潮历时，涨潮历时越向上游越短。海岸带分类：1、沙质海岸，粒径大于0.1毫米2、淤泥质海岸：粒径小于0.03毫米盐淡水交汇造成淤泥颗粒的絮凝现象，促进了泥砂的淤积，淤积的部常在盐水楔顶端的滞流区附近，内河的特征水位和泥砂运动规律。海岸带的泥沙来源：河流来沙、邻近岸滩来沙、当地悬崖浸蚀来沙和海底来沙。泥沙的运动规律：泥沙运动的一般规律，床面上的泥沙，即具有可动性，也具有对运动的抗拒性。随河水流动的固体颗粒，即称为泥沙（或固体径流）；沙质有悬移质和推移质，淤泥悬移质为主。粗颗粒推移质为主。海岸带泥沙运动方式：与海岸线垂直的横向运动和与海岸线平行的纵向运动。沙质海岸波浪式输沙为主要动力。淤泥质海岸潮流是输沙的主要动力。内河的特征水位：最高水位、最低水位、平均水位，平均最高水位，平均最低水位，正常水位。中水位：相当于历史50%的水位。泥沙的运动状态：悬移质、推移质和河床（跃移）质运动状态。风：6级强风10.8-13.8米/秒，7疾风,8大风，17.2~20.7m/s；9烈风,10狂风,11暴风,12飓风32.7-36.912级以上或风力达到12级为台风；10~11级为强热带风暴，24.5~32.1m*/s；8~9为热带风暴，17.2~24.1m/s；6低于8级（6~7级）10.8~17.1m/s，称为热带低压。风速为17.2~20.7m/s或风力达8级以上时称大风。一日有此级风出现即为大风日。船舶防风:6级以上的季风和热带气旋。未来48小时，6级以上，“在台风威胁中”。未来12小时，6级以上，“在台风严重威胁中”。施工船舶接近台风中心，风力达8级以上时，称船舶“在台风袭击中”。船舶撤离时间：确保碇泊施工的船舶及其辅助船舶，设备（包括水上管线和甲板驳等）在6级大风范围半径到达工地5h前抵达防台锚地；确保自航施工船舶在8级大风范围半径到达工地前5h前抵达防台锚地。风玫瑰图表达：时间段、风向、风速、频率。大风日：某一时段超过8级风的天数工程地质勘察港口与航道工程地质勘察必须贯彻国家有关技术经济政策，精心勘察，密切配合工程实际，具体分析和评价场地的工程地质条件，提出反映客观实际、满足工程需要的勘察成果，为港口与航道工程建设的全过程服务。大型工程地质勘察分3个阶段：可行性研究阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段勘察。在土类和风化岩上进行勘探：用钢丝缆冲击钻。坚硬的岩石：旋转式岩心钻探。工程地质勘察结果：勘察报告是勘察工作的最终成果，由文字和图表构成，应满足相应设计阶段的技术要求。勘察报告的格式和内容：序言勘察工作的依据，目的和任务，工程概况和设计要求、勘察沿革等。勘察和原位测试的设备和方法。土工试验的仪器和设备、测试方法、试样的质量评价等。地貌港湾或河段地形特征，各地貌单元的成因类型、特征及分布。与工程有关的微地貌单元（如岸坡区、填土区、掩埋的古冲沟分布区等）的特征与分布。岩土层的分布岩土层的分布、产状、性质、地质时代、成因类型、成层特征等。地质构造场地的地质构造稳定性和与工程有关的地质构造现象，其对工程影响的分析和防治措施的建议，地质构造对岸坡稳定性的影响的分析。不良地质现象不良地质现象的性质、分布与发育程度、形成原因及防治措施与建议。地下水地下水类型、形成条件、水位特征、含水层的渗透系数（垂直和水平方向）。地下水活动对不良地质现象的发育和基础施工的影响。地下水水质对建筑材料的侵蚀性。地震按照地震规范划分场地土和建筑场地类别，场地中对抗震有利、不利和危险地段。根据地震裂度，判定饱和砂土在地震作用下的液化趋势。岩土物理力学性质各岩土单元体的特性、状态、均匀程度、密实程度和风化程度等物理力学性质指标的统计值。岩土工程评价对各岩土单元体的综合评价及工程设计所需的岩土技术参数；对持力层的推荐和施工中应注意的问题；天然岸坡稳定的评价；不良地质现象的整治方案建议；地基处理方案的建议；工程活动对地质的作用和影响。附图和附表=1\*GB3①勘察点平面位置图以地形图为底图，标有各类勘察点、剖面线的位置和序号，勘探点坐标、高程数据表。=2\*GB3②综合工程地质图以地形图为底图，根据地貌、构造、地层时代、岩土性质、不良地质现象所作的综合工程地质分区。列有综合柱状图。=3\*GB3③工程地质剖面图根据岸线方向、主要地貌单元、地层的分布、地质构造线、建筑物轮廓线等确定的剖面位置，绘制纵横工程地质剖面图。图上画有该剖面的岩土单元体的分布、地下水位、地质构造、标准贯入试验击数、静力触探曲线等。=4\*GB3④钻孔柱状图反映钻孔深度、分布、性质、取样和测试的位置，实测标准贯入击数、地下水位，有关的物理力学指标（如天然含水量、孔隙比、无侧限抗压强度等）随钻孔深度的变化曲线。=5\*GB3⑤原位测试图表反映标准贯入、静力触探等原位测试成果的图表。=6\*GB3⑥土工试验图表土工试验成果表、固结试验数据表、颗粒级配曲线等。、=7\*GB3⑦各岩土单元体的物理、力学指标统计表=8\*GB3⑧对于特殊地质条件或满足特殊需要而绘制的专门图件。《港口工程桩基规范》桩基工程勘察要点的要求：各层土的物理力学性能指标试验宜包括：含水量、重力密度、孔隙比、流限、塑限、灵敏度、颗粒成分、密度、压缩系数、压缩模量、无侧限抗压强度、黏聚力、内摩擦、标准贯入试验击数和现场十字板剪切强度等。有条件时宜进行静力触探试验。地质勘察成果的应用：含水量w(%）：土中水重/土中土颗粒重。用于确定淤泥性土的分类。孔隙比e:孔隙体积/土粒体积。用于确定淤泥性土的分类和确定单桩极限承载力。孔隙率n(%):孔隙体积/土体总体积。液限wl：由流动2状态转为半固定状态的界限含水量。用于计算塑性指数Ip和液性指数Il。塑限wp：土从可塑状态转为半固定状态的界限含水量。用于计算塑性指数Ip和液性指数Il。塑性指数Ip：土颗粒保持结合水的数量，说明可塑性的大小。用于确定黏性土的名称和确定单桩极限承载力。液性指数Il：说明土的软硬程度。用于确定黏性土的状态，和确定单栏极限承载力。粘聚力c：用于土坡和地基稳定验算。内摩擦角Φ：用于土坡和地基稳定念算。孔隙比、塑性指数、液性指数：确定单桩极限承载力标准贯入实验：标准贯入试验击数N值系指质量为63.5kg的锤，从76厘米的高度自由落下，将标准贯入器击入土中30cm时的锤击数。可根据标准贯入击数，结合当地经验确定砂土的密实度、砂土的内摩擦角和一般黏性土的无侧限抗压强度，评价地基强度、土层液化可能性、单桩极限承载力、沉桩可能性和地基加固效果等。十字板剪切实验：系指用十字板剪切仪在原位直接测定饱和软黏土的不排水抗剪强度和灵敏度的试验。十字板剪切强度值，可用于地基土的稳定分析、检验软基加固效果、测定软弱地基破坏后滑动面的位置和残余强度值以及地基土的灵敏度。静力触探实验：静力触探试验适用于黏性土、粉土和砂土。可根据静力触资料，结合当地经验和钻孔资料划分土层，确定土的承载力、压缩模量、单桩承载力、判断沉桩的可能性、饱和粉土和砂土的液化趋势。砂土密实度分类：N≤10松散，10<N≤15稍密,15<N≤30中密,30<N≤50密实,N>50极密实.粉土的分类：10≤Mc<15粉质黏土；3≤Mc<10砂质黏土。（Mc黏粒含量）黏性土的分类Ip＞17黏土；10<Ip≤17粉质黏土。黏质粉土的天然状态：30~15坚硬；15～8硬；8～4中等；4～2软。淤泥质土:1.0<e<1.5；淤泥36<W<55。e为孔隙比.【案例一】-1某港口集装箱码头堆场，填土碾压密实。设计要求碾压密实度达到95%以上；试验测得回填土的最大干密度为1.80;碾压后，现场取样检测碾压密实度，取样重450.8g，测得其原状体积为232.6cm3,其含水量为12％。问题：=1\*GB3①该堆场的碾压密实度是否达到了设计要求。分析：根据含水量w（%）的定义：含水量w(%)=土体中的水重/土体中的土重土体中的水重＝含水量×土体中的土重土体中的水重＋土体中的土重＝〔1＋w(%)〕土体中的土重即：现场取土样重＝（1+12%）取样中的土重450.8＝（1+12％）取样中的土重取样中的土重＝450.8/（1+12％）＝402.5g取样的的干密度为：402.5/232.6＝1.73现场碾压密实度为：1.73/1.8＝96.1％＞95％满足设计要求。【案例一】-2某码头后方堆场回填、碾压密实工程，合同要求碾压密实度≥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%。碾压现场的密实度检测结果为：取样体积为460cm3，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19.7g。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？答：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＝2166/997＝2.17（g/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/（1＋8.1%）＝2.01（g/cm3）干密度=烘至恒重后的土样质量/土样体积=[22166/（1+8.1%）]/997=土样的湿密度/（1＋最佳含水率）【案例一】-3依上题所述，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？答：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＝（21.5－19.7）/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）/(1＋9.1%)＝1.95（g/cm3）或：干密度=烘至恒重后的土样质量/土样体积=19.7/[21.5/（980/460）]碾压密实度＝现场碾压后的干密度/击实试验的最大干密度＝1.95/2.01＝97%＞95%满足合同规定。航道疏浚工程地质勘察成果应用钻孔;1、技术钻孔,又分控制性钻孔和一般性钻孔.2、鉴别钻孔.疏浚区钻孔：设计深度以下3米，定位精度大于图上2mm，钻孔直径75-100毫米。疏浚岩土可分为岩石类和土类两大类，共15级。疏浚岩石工程特性：以岩块单轴抗压强度判别。疏浚岩石根据坚固性分为硬质岩石和软质岩石。此外可按风化程度分为新鲜、微风化、中等风化、强风化、，按成因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩，按软化系数分为软化岩石和不软化岩石。土类可分为有机质土及泥浆、淤泥土类、黏性土类、砂土类、碎石土类。土类：1、有机土及泥浆以天然重力密度为判别指标。2、淤泥土类中的浮泥、流泥按其存在状态合并为“液态”级别，其工程特性应以天然重力密度为差别指标。淤泥列为“很软”级别，其工程特性应以标准贯入击数和天然重力密度为判别指标。3、黏性土类的工程特性(含淤泥质土、粉土类工程特性_)应以标准贯入击娄和天然重力密度为判别指标。4、碎石土类（含砂质粉土）工程特性应以标准贯入击数和天然重力密度为判别指标。碎石土类以重型动力触探击数N63.5（或必要时用N120）及密实判数DG为判别指标。【案例2】分析与答案：该地质剖面图中海底天然泥面标高的最大高差为：-10.2-（-10.5）=0.30m119号钻孔与120号钻孔间的距离是：K9+626-(K9+545)=81

m从天然泥面算起，图中最深的钻孔孔深是60.45m图中淤泥层厚的范围是2.0~5.50m港口与航道工程地形图和水深图（掌握）地形图测图比例尺应根据测量类别、测区范围、任务来源和经济合理性选用。航道测量沿海：1/2000~1/50000；内河：1/1000~1/25000港口工程测量：规划可行性研究1/2000~1/20000；初步设计1/1000~1/5000；施工图设计1/500~1/2000疏浚工程测量：航道1/1000~1/5000；港池1/1000~1/2000；泊位1/500~1/1000；吹填区1/500~1/2000航道整治测量：初步设计1/1000~1/5000；施工图设计1/500~1/5000不分设计阶段的小型工程，其面积小于0.3km2时，比例尺可采用1/500~1/1000理论深度基准面是通过潮汐的调和分析和保证率计算，然后通过与实际观测资料对照调整后，由国家发布。内河港口则采用某一保证率的低水位作为深度基准面。采用理论深度基准面比平均海平面低的较低水位或最低水位作为水深的起算面是因为：使用平均海平面一年内约有一半左右时间海水位低于平均水位，为了保证船舶航行安全，使图上标注的水深有较大的保证率。某一水域某时刻的实际水深由两部分组成：一部分是基准面以下的有保证的水深，即海图中标注的水深，需再加上另一部分基准面以上的受天文、气象影响的那部分水深，即潮汐表中给出的潮高（或潮升）值。【案例3】某海域理论深度基准面在黄海平均海平面以下1.29m，以黄海平均海平面为基准的大地测量，测得该区域某浅点处海底高程为－6.00m，从当地潮汐表查得某时潮高为2.12m，该时刻某公司拖运沉箱恰好通过浅点处，沉箱吃水5.5m，拖运的富裕水深取0.5m。问题：=1\*GB3①港口工程通航水深计算的基准面应怎样选取？=2\*GB3②当地潮汐表查得某时刻潮高的起算面是何基准面？=3\*GB3③在背景所述时刻该海域浅区的实际水深是多少？=4\*GB3④某公司在背景所述时刻是否可拖运沉箱通过该浅点？分析与答案：=1\*GB3①港口工程通航水深计算的基准面应取该海域的理论深度基准面。=2\*GB3②当地潮汐表查得某时刻潮高的起算面是当地的理论深度基准面。=3\*GB3③以该海域的理论深度基准面为起算面计算的水深为：-6.00+1.29m=-4.17m，该时刻的潮高为2.12m。则在此背景所述时刻该海域浅点水深为：4.71m+2.12m=6.83m。=4\*GB3④沉箱通过该浅点区所需要的最小水深为：5.5m+0.5m=6.0m＜6.83m（实际水深），所以该公司在背景所述时刻拖运沉箱通过该浅点区是可行的。港口水域的组成及其功能港外水域：进出港航道、港外锚地港外锚地作用：引航、检瘀、停泊、避风、其他的专业用途。多采用单锚系泊。港内水域：船舶制动水域、船舶回旋水域、泊位前停泊和船舶靠离岸的操作水域、港池与航道的连接水域和港内装卸锚地。泊位停泊水域：其深度应保证在设计低水位、船舶满载时能安全停靠，并备有要求的各项富裕水深。其宽度一般为2倍船宽。船舶靠离岸操作水域：其深度就保证在乘潮时船舶能安全靠离码头，并备有要求的富裕水深。其宽度不小于1.5倍船长。）港口与航道工程常用水泥选用水泥必须考虑以下几种技术条件：水泥的品种、强度等级；、水泥的凝结时间，在所使用的环境下，早期、后期强度的发展规律；在所使用的环境下，所制备混凝土的稳定性及耐久性；相关的其他特殊性能，如抗渗、水化热等。港口与航道工程常用水泥为《通用硅酸盐水泥》，硅酸盐水泥（代号：P.I、PII）：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。普通硅酸盐水泥（代号：PO）：42.5、42.5R、52.5、52.5R。矿碴硅酸盐水泥（代号PS）：32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。火山灰质硅酸盐水泥（代号：PP）32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。粉煤灰硅酸盐水泥（代号：PF）32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。不冻地区素混泥土：不同品种水泥在港口与航道工程中应用：1、配制港口与航道工程混凝土可采用以上五种水泥，必要时也可选择其他品种水泥，这些水泥均应符合有关现行回家标准。普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥熟料中铝酸三钙含量在6%12%.2、立窑水泥在符合有关规定的条件下，可用于不冻地区素混泥土和一般建造物的钢筋混凝土工程。当有充分论证时，方可用于不冻地区海水环境中的钢筋混凝土和受冻地区的素混泥土。在使用中均应加强混凝土质量检验。在混凝土中，应根据不同地区、不同部位选用适当的水泥品种=1\*GB3①有抗冻要求，用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥。不宜采用火山灰质硅酸盐水泥。=2\*GB3②不受冻地区海水环境浪溅区部位混凝土，宜采用矿碴硅酸盐水泥，特别是大掺量矿碴硅酸盐水泥。=3\*GB3③烧黏土质火山灰质硅酸盐水泥，在各种环境中的港口与航道工程均不得使用。与其它侵蚀性水接触的混凝土所用水泥，应按有关规定选用。用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥时，宜同时掺加减水剂或高效减水剂。港口航道用钢：港口与航道工程钢材常用的品种：1、碳素结构钢2、低合金高强度结构钢3、桥梁用碳素钢及普通低合金钢板。港口工程结构钢宜采用：普通碳素结构钢，普通低合金钢，或桥梁用低合金钢。工程钢结构主体及主要钢构件，优用Q235、Q345号钢。必要时冷弯试验。随Q后面的数字加大，端面承压强度加大，其他指标随之降低。使用进口钢材时，材质应符合有关规定，且应具有海关商检报告。港口与航道工程常用钢材的主要物理性能: Q235厚度或直径小于16mm，抗拉、抗压强度215N/mm2，抗剪125Q345厚度或直径小于16mm，抗拉、抗压强度310，抗剪180港口与航道工程钢结构常用钢材的主要物理性能弹性模量：2.06*105N/mm2钢筋：1、低碳钢热轧盘条( Q215,Q235)；2、热轧光圆钢筋，钢筋级别为I级（Q235）；3、热轧带肋钢筋，钢筋级别II级【20Mnsi,20MnNb】III级，IIII级；4、余热处理钢筋III级；5、冷拉钢筋I级II级III级IIII级。钢丝钢绞线：1、矫直回火钢丝；2、冷拉钢丝；3、刻痕钢丝；4、预应力钢绞线。钢筋的物理力学性能：1、低碳钢热轧盘条的主要物理力学性能：屈服强度215~235Mpa;伸长率23~27%；2、热轧光圆钢筋：屈服强度235，抗拉强度370，伸长率25%；热轧带肋钢肋：屈服强度335~540，抗拉强度490~835，伸长率10~16%。钢丝钢绞线：矫直回火钢丝屈服强度1255~1410N/mm2，抗拉强度1470~1670，伸长率10~16%；冷拉钢丝屈服强度1100~1255，抗拉1470~1670，伸长率4%粗直径钢筋的机械连接；机械连接、绑扎连接、焊接3种方式。1、套筒冷挤压：适用20-40毫米钢筋，接头断面不受损，接头强度高，质量稳定、可靠；安全，无明火，不受气候影响；接头工效比一般焊接方法快数倍至10倍。可用于垂直、水平、倾斜、高空、水下等各方位的钢筋连接，还特别适用于不可焊钢筋的连接。主要缺点：设备移动不便，连接速度较慢，而且令挤压连接造价高施工难度大。2、锥螺纹连接：利用锥螺纹的机械咬合力传递拉力或压力。优点：可以连同径或异径的竖向、水平或斜向钢筋，不受有无花纹及含碳量的限制，连接速度快、对中性好、工艺简单快捷、安全可靠、无明火作业、不污染环境、节约钢材和能源、可全天候施工的特点。缺点：锥螺纹接头破坏都发生在接头处，现场加工的锥螺纹质量，漏拧或扭紧力矩不准，丝扣松动等对接头强度和变形也有很大的影响。3、镦粗直螺纹连接：优点：不破坏母材，接头强度高（接头强度大于母材）、延性好，能充分发挥钢筋母材的强度和延性，检测直观，无需测力，也加快了施工速度。比套筒挤压接头省钢材约70％左右，比锥螺纹接头省钢材约35％左右，技术经济效果显著。4、滚压直螺纹连接：优点：滚压螺纹自动一次成型，生产效率高，螺纹接头牙型好，数度高，不存在虚假螺纹，连接质量可靠稳定。可靠性优于锥螺纹、镦粗直螺纹。强度优于锥螺纹。螺纹通过冷滚压成型，不存在对母材的切削，强度优于锥螺纹接头，而且不受扭紧力的影响，只需要两端等长拧紧即可。港口与航道工程混凝土的特点由于港口工程与航道工程多处于海水（淡水）的环境中，遭受着波浪、海（淡）水流、潮汐等物理化学作用，因此，港口与航道工程混凝土在材料、配合比设计、施工及其对其性能要求都有别于一般的混凝土。混凝土建筑物部位的划分=1\*GB3①混凝土建筑物按不同的标高划分为不同的区域；=2\*GB3②对混凝土的组成材料有相应的要求和限制；=3\*GB3③混凝土的配合比设计、性能、结构构造均突出耐久性的要求；=4\*GB3④海上的浇筑要有适应环境特点的施工措施。海水环境港口工程混泥土区域划分：港口与航道工程混凝土建筑物按不同的标高划分为不同的区域，不同区域的混凝土技术条件、耐久性指标、混凝土的钢筋保护层厚度等均胡不同的规定。2、对混凝土材料的要求和限制对水泥的限制=1\*GB3①应根据不同地区、不同部位选用适当的品种；=2\*GB3②有抗冻要求的混凝土，宜采用普通硅酸盐水泥，硅酸盐水泥，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥；=3\*GB3③不受冻地区海水环境浪溅区部位混凝土，宜采用矿碴硅酸盐水泥，特别是大掺量矿碴硅酸盐水泥。=4\*GB3④各种环境的港口与航道工程混凝土均不得使用烧黏土火山灰质硅酸盐水泥。对粗细骨料的限制高性能混凝土宜采用标准稠度用水量低的中热硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，不宜采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥。=1\*GB3①有抗冻骨料杂质含泥量：＞C40情况下：细骨料≤2.0，粗骨料≤0.5≤C40情况下：细骨料≤3.0，粗骨料≤0.7=2\*GB3②无抗冻骨料杂质含泥量：≥C60情况下：细骨料≤2.0，粗骨料≤0.5；C55~C30情况下：细骨料≤3.0，粗骨料≤1.0；＜C30情况下：细骨料≤5.0，粗骨料≤2.0。=3\*GB3③海水港口工程:禁用活性粗、细骨料3、混泥土的配合比设计、性能、结构构造均突出耐久性的要求港口工程浪贱区抗氯离子渗透性；电通量<2000C=1\*GB3①按耐久性的要求，有最大水灰比的限制；=2\*GB3②港口与航道工程在海水环境下，对有耐久性要求的混凝土有最低水泥用量的限值；=3\*GB3③应根据建筑物的具体使用条件，具备所需要的耐海水冻融循环使用的性能，耐海水腐蚀、防止钢筋锈蚀的性能。处于北方寒冷地区海水环境下的港口与航道混凝土建筑物，当低潮时，水位变动区的混凝土暴露于寒冷的大气中，混凝土表面向内的一定深度，毛细孔中饱水结冰膨胀和存在着过冷的水，使混凝土产生微细的裂缝。当高潮时，混凝土微细裂缝中的冰晶又因淹没在海水中而之被融化，这将导致海水更多或更深入地渗进和进一步的膨胀破坏。如此冻融交替作用和恶性循环，致使混凝土脱皮、露石、开裂、露筋等。如此冻融的破坏，还将进一步的加剧钢筋的锈蚀。因此，港航工程混凝土必须具有足够的抗冻融破坏的能力。港口与航道工程水位变动区混凝土，抗冻融等级的标准浪浅区范围以下1m的区域，与水位变动区的抗冻等级相同。码头面层混凝土的抗冻等级较同一地区低2~3级。严重受冻地区（最冷月月平均低于-8）海水环境钢筋、预应力F350，素混凝土F300，淡水环境钢筋、预应力F250，素F200；受冻地区（-4~--8）海水环境钢筋、预应力F300；微冻地区海水环境钢筋、预应力F250。开敞码头和方波提：用比同一地区高一级的抗冻等级F300指100*100*400标准试件（100*100*400），300次冻循环实验，其失重率≤5%，动弹模量下降率≤25%.。一次冻循环实验：105±15min时间内，温度从+8±2°C冻结至-15～-17°C；75±15min，将混凝土试件的中心温度从-15°C（-2°）融化至+8±2°C。=4\*GB3④有抗冻要求的混凝土，必须掺入引气剂，对混凝土拌合物的含气量应进行控制骨料最大粒径：20mm4.0～7.0；31.5mm3.5～6.5；40mm3.0～6.0。=5\*GB3⑤港口与航道工程混凝土拌合物中氯离子含量的最高限值。对混凝土中氯离子的限制，量力而为氯离子含量达到一定数量，将加速水泥的凝结，使混凝土的可操作性变坏，早凝的水泥粒子表层形成了硬壳层，阻止和减弱了水对该粒子内部水泥的水化作用，造成混凝土后期强度和耐久性的较大损失。海水：预应力混泥土0.06，钢筋混泥土0.1，素混泥土1.3。淡水：钢筋混泥土0.3。南方指最冷月平均气温高于0的地区。=6\*GB3⑥钢筋混凝土及预应力混凝土钢筋保护层的最小厚度的规定钢筋混泥土保护层厚度：海水北方：大气区50MM，浪溅区60MM，变动区50MM，水下区30MM南方：大气区50MM，浪溅区65MM，变动区50MM，水下区30MM海水预应力钢筋混泥土保护层厚度：构件厚度≥0.5m：大气区65，浪溅区80，水位变动去65，水下区65；构件厚度＜0.5m，取2.5倍钢筋直径和50mm较大者。淡水环境：水汽积聚区40mm，不受水气积聚35mm，水位变动区40mm，水下区35mm。碳素钢丝、钢绞线的保护层应按表增加20mm。且不宜小于1.5倍主筋直径。箍筋直径大于6mm时，钢筋保护层增加5mm。后涨法预应力保护层，是指预留孔壁至构件表面的最小距离。永存应力＜400Mpa时的预应力筋的保护层厚度按表执行，但不宜小于1.5倍主筋直径。4、海上混凝土浇筑的施工措施=1\*GB3①港口与航道工程混凝土施工中，乘低潮位浇筑混凝土时，就采取措施保证浇筑的速度高于潮水上涨的速度，并保持混凝土在水位上进行振捣。底层混凝土初凝以前不宜受水淹，浇筑完后，应及时封顶，并宜推迟拆模时间。=2\*GB3②有附着性海生物（如牡蛎）滋长的海域，对水下混凝土接茬部位，应缩短浇筑间隔时间或避开附着海生物的生长旺季施工。=3\*GB3③无掩护海域现场浇筑面层混凝土时，应有防浪溅设施。港口与航道工程混凝土配制要求基本要求=1\*GB3①所配制混凝土的强度、耐久性符合设计要求；=2\*GB3②所配制的混凝土应有满足施工操作的要求；=3\*GB3③所配制的混凝土应经济、合理。基本要求的具体内容=1\*GB3①关于混凝土的强度混凝土施工配制强度fcu.o就按下式计算fcu.o=fcu.k+1.645δfcu.o—混凝土施工配制强度（MPa）；fcu.k—设计要求的混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）；δ――工地实际统计的混凝土立方体抗压强度标准差（MPa）。δ＝SQ【（∑f2cu.i-Nμ2fcu）/（N-1）】标准差平均水平：小于C20=3.5；C20～40＝4.5；大于C40=5.5.采用压蒸的工艺生产的高强混凝土管桩，可取δ0=0.1fcu.k按fcu.o=fcu.k+1.645δ配制的混凝土，则混凝土施工生产留置试件的抗压强度满足设计要求的保证率为95％。=2\*GB3②水灰比的选择、水泥用量的确定应同时满足混凝土强度和耐久性的要求水灰比的选择：根据混凝土强度－水灰比关系曲线，选择水灰比用实际施工应用的材料，按指定的坍落度拌制数种不同水灰比的的混凝土拌合物，并根据28d龄期混凝土立方体试件的极限抗压强度，建立强度与水灰比曲线，可以从曲线上查得与混凝土施工配制强度相应的水灰比。B、上述按强度要求得出的水灰比应与港口与航道工程海水或淡水环境按耐久性要求的水灰比最大允许值相比较，取其较小值为配制港口与航道工程混凝土的依据。水灰比最大允许值：海水环境钢筋混凝土（素混凝土）北方：大气区0.55（0.65）、浪溅区0.40（0.65）、水位变动区严重受冻0.45（0.45）、受冻0.50(0.50)、微冻0.50(0.55)、水下区（不受水头作用）0.55(0.65)；南方：大气区0.50(0.65)、浪溅区0.40(0.65)、水位变动区0.50(0.65)、水下区（不受水头作用）0.55(0.65)。淡水环境按耐久性要求的水灰比最大允许值。水上区受水汽积聚钢筋混凝土（素混凝土）：0.60（0.65），不受水汽积聚钢筋混凝土（素混凝土）0.65（0.65）；水位变动区钢筋混凝土（素混凝土）：严重受冻区0.55（0.55），受冻区0.60（0.60），微冻区0.65（0.65），偶冻、不冻0.65（0.65），水下区不受水头作用0.65，受水头作用小于5时0.60水泥用量确定：水泥用量的确定：根据坍落度－水泥用量关系曲线查得水泥用量按选定的水灰比，选择用水量，通过试验确定最佳砂率。以选定的水灰比和最佳砂率拌制数种水泥用量不同的混凝土拌合物，测定其坍落度，并绘制坍落度与水泥用量的关系曲线，从曲线上查出与施工要求坍落度相应的水泥用量。该水泥用量应与港口与航道工程海水环境耐久性要求的最低水泥用量相比较，取其较大值作为配制港口与航道工程混凝土水泥用量的依据。港口与航道工程混凝土拌合物中氯离子的最高限量预应力混凝土：水泥质量的0.06％、钢筋混凝土0.1％港口与航道工程海水浪溅区混凝土抗氯离子渗透性，电通量不应大于2000C。配制港口与航道工程混凝土宜掺用优质减水剂和优质掺合料2、关于混凝土可操作性配制混凝土的施工可操作性，又称为混凝土的和易性或工作性，其含义应包括混凝土的流动性、可塑性、稳定性和易于密实的性能。关于所配制混凝土的经济、合理性确定混凝土的配合比及坍落度，经试拌校正后，可在确定的配合比上下试拌两个与之接近、可供比选的配合比，根据指定的要求制作试拌，进行相应的物理力学性能和耐久性试验比较，在满足前两项基本要求的前题下，选定更为经济的配合比。北方钢筋混凝土（素混凝土）：大气区320（280），浪溅区400（280），水位变动区F350400，F300360，F250330，F200300，水下区300；南方钢筋混凝土（素混凝土）：大气区360（280），浪溅区400（280），水位变动区360（280），水下区：300（280）。备注：=1\*GB3①有耐久性要求的大体积混凝土，水泥用量应按混凝土的耐久性和降低水泥水化热综合考虑。=2\*GB3②当采用硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥拌制混凝土时，应适当掺加优质掺合料。【案例4】某工程施工工地对正常养护的混凝土取样进行强度试验，所取11组（N=11）混凝土立方体试块抗压强度分别为（MPa）；30.0、31.0、29.0、28.0、32.0、29.0、28.0、28.5、30.0、28.0。问题：求该工程立方体试件的抗压强度的标准差。分析与答案：计算11组试件强度的平方值及其和30.02+31.02+29.02+28.02+29.02+32.02+29.02+28.02+28.52+30.02+28.02=9472.252、计算11组试件强度的平均值29.3计算平均值的平方：29.32=858.5计算δ值：δ=SQ[（1-N*3）/（N-1）]=1.7MPa一般情况下N大于等于25才具有效性。【案例5】某公司沉箱预制场预制沉箱施工。设计要求沉箱预制混凝土立方体抗压强度的标准值为30MPa，该预制场实际统计的混凝土立方体抗压强度标准差为3.0MPa（δ=3.0）问题1、进行该沉箱混凝土配合比设计时其施工配制强度应取多少。问题2、按上述配制强度施工，混凝土强度的合格率达到多少。分析与答案：1、混凝土施工配制强度=设计要求的混凝土立方体抗压强度标准值+1.645δ=30+1.645*3.0=34.935施工配制强度取35MPa。2、按35MPa配制强度施工，混凝土强度的合格率达到95%以上。【案例6】某港口工程的超高强引气剂混凝土配合比为1：0.63：1.93，水灰比为0.38，高效减水剂的掺量1％（占水泥重）混凝土的引气量为3％，水泥的相对密度为3.1，中砂的相对密度为2.75，碎石的相对密度为2.82。问题：=1\*GB3①该混凝土的砂率是多少？=2\*GB3②计算该混凝土每立方米的材料用量（水泥、砂、碎石、水及高效减水剂。分析与答案按《水运工程混凝土施工规范》的规定=1\*GB3①混凝土的砂率：（0.63/2.75）/（0.63/2.75+1.93/2.82）＝25％=2\*GB3②按绝对体积法计算，1kg水泥可配制混凝土的体积：（1/3.1）+（0.63/2.75）+（1.93/2.82）+0.38＝V×（1-3%）V=1.67l1m3该混凝土水泥用量＝1000/1.67＝598.8kg/m3;砂用量＝598.8×0.63＝372.2kg/m3;碎石用量＝598.8×1.93＝1155.7kg/m3;拌合水用量＝598.8×0.38＝227.5kg/m3;减水剂用量＝598.8×0.01＝5.99kg/m3。【案例7】某船坞工程的高性能混凝土，水泥用量300kg/m3，磨细矿碴用量为300kg/m3,硅灰用量为18kg/m3,拌合水用量为216.3kg/m3。问题：=1\*GB3①每方该高性能混凝土的胶凝材料用量是多少？=2\*GB3②该高性能混凝土的水胶比为多少？分析与解答：=1\*GB3①该高性能混凝土的胶凝材料用量为：300+300+18＝618kg/m=2\*GB3②该高性能混凝土的水胶比为：216.3/618＝0.35港口与航道工程大体积混凝土开裂机理混凝土结构因水泥水化热引起温度变化而产生的变形受到约束时所产生的应力称之为温度应力。混凝土的极限拉伸值1*10-4。大体积混凝土：在港口工程中，一般现浇的连续式结构（如：码头胸墙、船坞坞墙、泵房结构）和长、宽、高尺寸比较接近的大型实体预制构件（如大型混凝土方块）等容易因温度、收缩力引起开裂的混凝土，通称为港口与航道工程中大体积混凝土。港口与航道工程大体积混凝土的开裂，从根本上说是由于混凝土结构与结构之间、结构与基础之间和结构与不同部位之间的温度应力超过混凝土的抗裂能力而产生的。外力约束：不同结构之间的约束；内力约束：又称自约束，结构本身内不同部位及至各质点的之间的约束。混凝土结构因水泥水化热引起温度变化而产生的变形受到约束所产生的应力称之为温度应力。混凝土的干缩变形与温度应力的叠加肋长了开裂产生的发展。大体积混泥土防裂措施：=1\*GB3①选择用合适的原材料和混凝土A、低热水泥B、膨胀系数小的骨料C、外加剂应选用缓儗型减水剂D、采用微膨胀水泥或掺用微膨胀剂，作为闭合块的混凝土。E、参用纤维（钢纤维和有机合成纤维）提高混凝土的抗拉强度F、采用低热高性能混泥土=2\*GB3②有针对性地进行混凝土配合比设计A、在满足设计、施工要求的情况下，宜减少单位体积的水泥用量B、在综合考虑混凝土耐久性的情况下，可适当增加粉煤灰或磨细矿渣的掺量=3\*GB3③混凝土施工中采取相应的措施：施工中应降低混凝土的浇筑温度充分利用低温季节，避免夏季浇筑混凝土、水泥要降到自然温度后方能使用、宜使用低温拌合水、混凝土在运输和浇筑过程中，应设法遮阳，并使骨料在遮棚内存放2~3d后使用，应尽量利用温度稍低的夜间施工。水泥要降到自然温度后方能使用。宜使用低温拌合水，如自来水、合格的地下水。混凝土在运输和浇注过程中，应设法遮阳，防止暴晒、混凝土的入模温度不高于30°C。混凝土内可设置冷却水管，用冷却水降低混凝土的温升。冷天施工时，大体积混凝土的入模温度不低于5°C，浇筑后应采取保温措施，注意防止冷击。无筋或少筋大体积混凝土中宜埋放块石块石应质地优良，基本呈方形，长短比不大于2、长边立放于新浇注的混泥土层上、间距不小于100，或混凝土粗骨料直径的2倍、石块与结构表面间距抗冻大于300，不抗冻不小于100或混凝土粗骨料直径的2倍、受拉区不得放块石。C、在混泥土早期升温阶段采取降温措施。采用钢模板、分层浇注混凝土、顶面洒水或用流动水散热。D、在混凝土降温阶段应采取保温措施。在寒冷季节可推迟拆模时间，拆模时防止混凝土冷击，拆模后应采取草袋、帆布、土工布、塑料薄膜覆盖等措施保温。在已浇注的混凝土块上浇注混凝土结构时，间隔时间尽量缩短，不宜超过10d。对于地下结构应尽早回填保温，减小干缩。E、合理设置施工逢，在岩石或老混凝土上，纵向分段长度15m以内。底板施工，墙体上的水平施工缝应设置在墙体离底板顶面≥1.0m的位置。对不宜设置施工缝的结构，可采取跳仓浇筑和设置闭合块的方法，减小一次浇筑长度。上下两层相邻混泥土避免上下错缝浇筑。F、岩石地基表面宜处理平整，防止因应力集中而产生裂缝。在地基与结构之间设置缓冲层，减小约束。G、养护时间的确定加强混凝土的潮湿、滞水养护，养护期在不少于14d以上(注意与高性能混凝土的区别高性能混凝土不少于15天，是15~21天；硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，潮湿养护不少于14d；矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥，潮湿养护不少于21d（与以上14d有矛盾）方块持续养护10~21d，有抗冻要求时，在空气中干燥碳化14~21d)。在构件内设置测温系统，采取保温和降温措施，保证结构内部与表面的温差不超过25°C（或设计要求值）。=4\*GB3④进行温度应力计算对薄弱部位采取加强措施。如设细而密的钢筋网片、设置闭合块、在合适的情况下施加预应力等。=5\*GB3⑤混凝土采用分层下灰，分层厚度不大于30cm，保证在夏季施工时混凝土的覆盖强度、混凝土分层减水，到顶部时严格掌握时间进行二次振捣，有利于消除顶部浮浆、干缩裂缝和龟裂。提高港口与航道工程混凝土耐久性的措施港口工程耐久性：抗冻性、混泥土防钢筋锈蚀性能、抗渗性、抗海水侵蚀的性能=1\*GB3①选用优质的原材料水泥港口与航道工程结构混凝土所用水泥强度等级不得低于42.5级有抗冻要求的混凝土，宜采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥，不宜―火山灰―――港口与航道混凝土，不得应用烧黏土质火山灰质＝＝＝＝＝骨料：粗、细骨料其杂质含量的限值；细骨料中氯离子含量的限值。海水环境工程中严禁使用活性粗、细骨料。粗骨料的粒径、压碎指标等应满足《水运工程混凝土施工规范》抗冻要求的混凝土必须采用引气剂，并保证有足够的含气量。=2\*GB3②按《水运工程混凝土施工规范》优化混凝土配合比按混凝土所处的工作环境、建筑物的部位及使用年限要求等，确定其抗冻等级、抗渗等级及氯离子渗透标准（电通量）、混凝土按耐久性要求的水灰比最大允许值、最低水泥用量，混凝土的含气量值，混凝土拌合物中氯离子的最高限值，钢筋混凝土最小保护层厚度，均应港口――――=3\*GB3③精心施工A、混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣、养护均应满足――――――――B、海上（水上）混凝土结构的施工，应优先采取陆上预制代替水上现场浇筑。C、准确控制钢筋混凝土保护层厚度。D、选用优质混凝土涂料进行混凝土涂层保护。=4\*GB3④防止混凝土结构开裂A、根据结构的受力特点及温度应力计算，对易于开裂的部位在设计中采取相应的措施B、混凝土结构的适宜分段，合理的设置伸缩缝。C、采取综合性的有效措施，减小大体积混凝土的温度应力D、应用纤维混凝土增加混凝土的抗裂能力E、施工加预应力，增强结构的抗裂能力。=5\*GB3⑤应用高性能混凝土=6\*GB3⑥应用环氧涂层钢筋【案例8】秦皇岛某码头为顺岸式码头，岸线长514m，由24个沉箱组成。沉箱封顶混凝土上部为现浇混凝土胸墙（无钢筋），胸墙混凝土的断面尺寸为3.7*2.35m。混凝土设计强度等级为C25，抗冻等级为F250。混凝土胸墙的浇筑正逢夏季高温季节。采取了一系列防裂措施后，施工中对胸墙混凝土进行了温度测定，混凝土的温升曲线如图所示。问题1、为防止胸墙混凝土开裂，可采取哪些防裂措施。问题2、根据测温曲线回答，为了有利于胸墙混凝土防裂，何时应采取散热措施，何时采取保温措施。分析与答案：1、可采取以下综合性的防裂技术措施：=1\*GB3①结构的合理分段。码头的胸墙混凝土结构是按沉箱的长度分段的，每段胸墙长达18.27m，一次浇筑混凝土方量达186m3，这对裂缝的控制是十分不利的。施工中，在一段18.27m的胸墙的1/2处设置了一道竖向施工逢。=2\*GB3②由于胸墙混凝土施工正值夏季高温季节，混凝土的拌合用水用抽取温度较低的井水，不足的部分补以自来水，从而降低了混凝土的入模温度。=3\*GB3③在混凝土中掺入大块石，并严格按照规范的有关规定进行。混凝土采用分层下灰，保证每层振实后的厚度不大于30cm，其目的是，保证在夏季施工时混凝土的覆盖强度，同时可适当加大块石的掺量，既有利于保证质量，又有利于降低混凝土的水化热温升，同时还经济。=4\*GB3④混凝土浇筑时分层减水，到顶部时，严格掌握时间进行二次振捣，有利于清除顶部浮浆、干缩裂缝和龟裂。=5\*GB3⑤严格执行混凝土的养护制度，确保养护时间和潮湿饱水程度。保湿、滞水养护时间不少于14d。=6\*GB3⑥通过对配合比试验，优化混凝土的配合比，在混凝土中掺入粉煤灰，降低混凝土的水化热温升，有利于防止裂缝的出现。从温升曲线中可以看出，胸墙混凝土的最高温升为78.4度，温升峰值大约出现在混凝土浇筑后的第2天，因此，在温升峰值出现前的升温阶段应加强混凝土的散热，峰值出现后的降温阶段应采取保温措施。【案例9】背景。在港口与航道工程中，为了防止大体积混凝土开裂，在混凝土中掺入一定量的粉煤灰或磨细矿渣是常用的措施之一。在掺入这些掺合料时，根据它们的掺量与混凝土水泥用量的关系，有两种掺入法：1、等量取代法：即在混凝土中掺入多少掺合料，就减少多少水泥（按重量）；2、超量取代法：即在混凝土中掺入掺合料的量大于减少的水泥量（按重量）；这时：掺入掺合料的量/减少水泥的量=K，K：称为超量取代系数（ K大于1），进行混凝土配合比的设计计算时应按上述原则进行。问题1、混凝土的原水泥用量为350kg/m3，掺入15%的粉煤灰，等量取代，掺入粉煤灰后的水泥用量为多少，混凝土中掺入粉煤灰的量为多少。混凝土中胶凝材料为多少。2、混凝土中原水泥用量为350，掺入粉煤灰，取代15%的水泥超量取代，超量取代系数K=1.3。掺入粉煤灰后混凝土的水泥用量为多少，混凝土中掺入粉煤量为多少，混凝土的饿胶凝材料为多少。分析与答案：1、掺入粉煤灰后混凝土中水泥用量为350*（1-15%）=297.5；混凝土中掺入粉煤灰的量为;350*15%=52.5；混凝土中的胶凝材料为297.5+52.5=3502、掺入粉煤灰后混凝土的水泥用量为350*(1-15%)=297.5；混凝土中掺入粉煤灰的量为350*15%*1.3=68.25；掺入粉煤灰后混凝土中胶凝材料的用量为：297.5+68.25=365.75。【案例10】在港口工程中，通过多年的实践，在浇筑船坞底板的同时，将相应的坞墙浇筑1～2m的一段，如图示。问题：=1\*GB3①从降低大体积混凝土温度应力的角度，分析该施工措施会起到怎样的作用？=2\*GB3②接茬部位应采取的措施处理？分析与答案：=1\*GB3①在港口与航道工程大体积混凝土中，由于应力的产生导致混凝土结构的开裂，这其中，基础与结构之间、结构与结构之间的约束，是产生温度应力的根本原因之一。因此，采取措施，降低约束体与约束体之间约束程度，是港口与航道工程大体积混凝土防裂的基本措施之一。港口与航道工程中大型船坞的施工中，在船坞底板后浇筑坞墙结构，由于两者之间间隔期一般都比较长，另外，坞底板与坞墙的刚度相差比较悬殊，底板对坞墙构成了强约束，常导致坞墙的开裂。在工程施工中采取了减小了约束的程度，即降低了温度应力。=2\*GB3②对接茬部位的老混凝土应充分凿毛，冲洗干净，在饱和面干的状态下，均匀铺设一层较老混凝土高一强度等级的水泥砂浆。管涌和流沙的防治方法土是一各多孔介质，由固体颗粒骨架和充填骨架间孔隙的流体（水和空气）所组成，骨架间的孔隙是连通的。孔隙中的流体（通常是地下水）可以在本身重力和其他外力作用下发生流动，这就是土的渗透或渗流。土的渗透性指的就是地下水在土体孔隙中渗透流动的难易程度，它是土的重要物理性质之一。土的渗透性及渗流与土体强度、变形问题一样是土力学中主要的基本课题之一，渗流、强度、变形三者互相关联、相互影响。土力学反映土的透水性的指标是渗透系数k(cm/s或m/d)。达西定律：u=k*iu渗透速度；i水力波度。影响土的渗透性的因素：=1\*GB3①颗粒的粒径、形状及级配=2\*GB3②矿物成分，不同类型的矿物对土的渗透性的影响是不同的。浑圆石英＞尖角石英＞长石＞云母,一般情况下，土中亲水性强的粘土矿物或有机质越多，渗透性越低。含有大量有机质的淤泥几乎是不透水的。=3\*GB3③土的密度=4\*GB3④土的结构与构造，土体通常是各向异性的，土的渗透性也常表现出各项异性的特征。海相沉积物经常是层状土且水平微细夹层较发育，因而，水平方向的渗透性要比铅垂方向强。具有网状的裂隙的黏性土，可能接近于砂土的渗透性。=5\*GB3⑤水溶液成分与浓度，黏性土的渗透性随着溶液中阳离子数量和水溶液浓度的增加而增大。=6\*GB3⑥土体的饱和度。土中封闭的气泡不仅减小了土体断面上的过水通道面积，而且堵塞某些通道，使土体渗透性减小。=7\*GB3⑦水的黏滞性：水的黏滞性越大，渗透性越小。水的黏滞性随温度在而减小。管涌与流沙*（土）产生的原因水在土粒骨架的孔隙中流动时，受到土粒骨架对孔隙水流的摩阻力，这个作用力的方向与水流方向相反，它使动水能量逐渐减小，水头逐渐损失。根据作用力与反作用力相等的原理，水流也必然有一个相等的力作用在土颗粒上，这个力在土力学上称之为动水力或者渗流力。单位体积受到的渗透力与水力坡度成正比。当水力坡度超过一定界限后，土中的渗水流会把部分土体或颗粒带走，导致土体发生位移，位移达到一定程度，土体将发生失稳破坏，这种现象称为渗透变形。渗透变形有两种形式，即流砂（土）与管涌。、管涌和流沙的防治渗透破坏：管涌：在一定渗透力的作用下，土体中的细颗粒沿着骨架颗粒所形成的孔隙通道移动或被渗流带走的现象。管涌主要发生在沙性土中。在黏性土中流土常表现为隆涨、浮动、断裂等现象，如深基坑开挖时的隆起；在非黏性土中，流砂表现为砂沸、泉眼群、土体翻滚、最终被渗流托起等现象。流沙：在一定的渗透力的作用下，土体中颗粒同时起动而流失的现象。较管涌严重。管涌与流沙防治方法：治理管涌与流沙（土）的原则是以防为主，宗旨是防渗及减弱渗透力。大范围的流沙（土）险情出现时，除了首先回土压顶没有什么有效措施。土质改良（注浆法、高压喷射法、搅拌法、冻结法）截水防渗（水平方向铺设防渗铺盖，可采用黏土及壤土铺盖、沥青铺盖、混凝土铺盖以及土工膜铺盖。垂直方向：大坝工程的混凝土、黏土芯墙、高压喷射等，基坑及其它开挖工程中广泛使用的地下连续墙、板桩、MSW工法插筋水泥土墙以及水泥搅拌墙。人工降低地下水位（轻型井点、喷射井点、深井法）。在较弱透水层中采用轻型井点、喷射井点；在较强的透水层中采用深井法。人工降水注意环境影响，在城市环境里，它常与点点止水帷幕结合应用。出逸边界措施（在下游加重盖、反滤层）。在浸润线出逸段设置反滤层是防止管涌破坏的有效措施。其他（枯水施工、水下挖掘、封底混泥土）【案例11】某船坞工程的坞址位于河谷冲洪积平原的河流边上。地面标高+6.0m左右。工程地质报告显示，地面以下10~12m为第四系黏土层。地下水主要埋藏在黏土层以下的粉细砂、中砂、中粗砂、中细砂含砾的地层中。含水层厚度30m左右，承压水头标高+3.7~4.6m。主要含水层以下有一厚度0.3m~0.65m的薄层黏土隔水层。隔水层以下为第二含水层粉细砂。河流最高水位6.77m，最低水位0.00m，由于河流切割含水层与采砂挖掘含水层砂土，地下水与河流贯通，互相补充。施工区的地下水位明显随河水涨落。船坞平面尺度：坞口14*45m，坞室158.6*28m。坞口伸入河中，前沿与河岸基本齐平，坞口开挖最深至-7.3m，坞室-4.3m左右，最终开挖进入或接近沙层。由于前期水文地质勘察工作欠缺，设计在估计的渗透系数基础上，采用减压排水底板，板桩墙坞壁。为了延长渗径，在板桩墙内侧设置了高压旋喷桩防渗帷幕。帷幕未隔断主要含水层。施工中很快发现承压水的实际情况与原先掌握的情况有很大的出入。取样作的室内渗透试验结果离散性极大，无法确定真正切实可用的k值，后作的野外抽水试验结果得出的平均渗透系数为2.85*10-2cm/s，砂层的透水性比原来的估计值在一个数量级还多。问题1、根据背景材料所述及新的水文地质参数所作的渗流分析结果，原定的降水大开挖干施工的方案还可能？2、一步施工方案可提出怎样的建议。分析与答案：1、根据背景资料所述，新做的野外抽水试验结果得出的平均渗透系数为2.85*10-2cm/s，砂层的透水性比原来的估计值大很多，这样，按原定方案开挖时，砂层将出现渗流破坏，干施工开挖的方案将无法施工。2、针对新的情况，建议将原减压排水底板改为重力式底板，取消防渗帷幕。施工中，对坞口区用高压喷浆法进行水平封底，并辅以减压井降水。坞室区采取深井降水，采取以上措施，开挖将会比较顺利。提高港口与航道工程混凝土耐久性的措施港口工程耐久性：抗冻性、混泥土防钢筋锈蚀性能、抗渗性、抗海水侵蚀的性能=1\*GB3①选用优质的原材料水泥港口与航道工程结构混凝土所用水泥强度等级不得低于42.5级有抗冻要求的混凝土，宜采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥，不宜―火山灰―――港口与航道混凝土，不得应用烧黏土质火山灰质＝＝＝＝＝骨料：粗、细骨料其杂质含量的限值；细骨料中氯离子含量的限值。海水环境工程中严禁使用活性粗、细骨料。粗骨料的粒径、压碎指标等应满足《水运工程混凝土施工规范》抗冻要求的混凝土必须采用引气剂，并保证有足够的含气量。=2\*GB3②按《水运工程混凝土施工规范》优化混凝土配合比按混凝土所处的工作环境、建筑物的部位及使用年限要求等，确定其抗冻等级、抗渗等级及氯离子渗透标准（电通量）、混凝土按耐久性要求的水灰比最大允许值、最低水泥用量，混凝土的含气量值，混凝土拌合物中氯离子的最高限值，钢筋混凝土最小保护层厚度，均应港口――――=3\*GB3③精心施工A、混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣、养护均应满足――――――――B、海上（水上）混凝土结构的施工，应优先采取陆上预制代替水上现场浇筑。C、准确控制钢筋混凝土保护层厚度。D、选用优质混凝土涂料进行混凝土涂层保护。=4\*GB3④防止混凝土结构开裂A、根据结构的受力特点及温度应力计算，对易于开裂的部位在设计中采取相应的措施B、混凝土结构的适宜分段，合理的设置伸缩缝。C、采取综合性的有效措施，减小大体积混凝土的温度应力D、应用纤维混凝土增加混凝土的抗裂能力E、施工加预应力，增强结构的抗裂能力。=5\*GB3⑤应用高性能混凝土=6\*GB3⑥应用环氧涂层钢筋大体积混泥土防裂措施：=1\*GB3①选择用合适的原材料和混凝土A、低热水泥B、膨胀系数小的骨料C、外加剂应选用缓儗型减水剂D、采用微膨胀水泥或掺用微膨胀剂，作为闭合块的混凝土。E、参用纤维（钢纤维和有机合成纤维）提高混凝土的抗拉强度F、采用低热高性能混泥土=2\*GB3②有针对性地进行混凝土配合比设计A、在满足设计、施工要求的情况下，宜减少单位体积的水泥用量B、在综合考虑混凝土耐久性的情况下，可适当增加粉煤灰或磨细矿渣的掺量=3\*GB3③混凝土施工中采取相应的措施：施工中应降低混凝土的浇筑温度充分利用低温季节，避免夏季浇筑混凝土、水泥要降到自然温度后方能使用、宜使用低温拌合水、混凝土在运输和浇筑过程中，应设法遮阳，并使骨料在遮棚内存放2~3d后使用，应尽量利用温度稍低的夜间施工。水泥要降到自然温度后方能使用。宜使用低温拌合水，如自来水、合格的地下水。混凝土在运输和浇注过程中，应设法遮阳，防止暴晒、混凝土的入模温度不高于30°C。混凝土内可设置冷却水管，用冷却水降低混凝土的温升。冷天施工时，大体积混凝土的入模温度不低于5°C，浇筑后应采取保温措施，注意防止冷击。无筋或少筋大体积混凝土中宜埋放块石块石应质地优良，基本呈方形，长短比不大于2、长边立放于新浇注的混泥土层上、间距不小于100，或混凝土粗骨料直径的2倍、石块与结构表面间距抗冻大于300，不抗冻不小于100或混凝土粗骨料直径的2倍、受拉区不得放块石。C、在混泥土早期升温阶段采取降温措施。采用钢模板、分层浇注混凝土、顶面洒水或用流动水散热。D、在混凝土降温阶段应采取保温措施。在寒冷季节可推迟拆模时间，拆模时防止混凝土冷击，拆模后应采取草袋、帆布、土工布、塑料薄膜覆盖等措施保温。在已浇注的混凝土块上浇注混凝土结构时，间隔时间尽量缩短，不宜超过10d。对于地下结构应尽早回填保温，减小干缩。E、合理设置施工逢，在岩石或老混凝土上，纵向分段长度15m以内。底板施工，墙体上的水平施工缝应设置在墙体离底板顶面≥1.0m的位置。对不宜设置施工缝的结构，可采取跳仓浇筑和设置闭合块的方法，减小一次浇筑长度。上下两层相邻混泥土避免上下错缝浇筑。F、岩石地基表面宜处理平整，防止因应力集中而产生裂缝。在地基与结构之间设置缓冲层，减小约束。G、养护时间的确定加强混凝土的潮湿、滞水养护，养护期在不少于14d以上(注意与高性能混凝土的区别高性能混凝土不少于15天，是15~21天；硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，潮湿养护不少于14d；矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥，潮湿养护不少于21d（与以上14d有矛盾）方块持续养护10~21d，有抗冻要求时，在空气中干燥碳化14~21d)。在构件内设置测温系统，采取保温和降温措施，保证结构内部与表面的温差不超过25°C（或设计要求值）。=4\*GB3④进行温度应力计算对薄弱部位采取加强措施。如设细而密的钢筋网片、设置闭合块、在合适的情况下施加预应力等。=5\*GB3⑤混凝土采用分层下灰，分层厚度不大于30cm，保证在夏季施工时混凝土的覆盖强度、混凝土分层减水，到顶部时严格掌握时间进行二次振捣，有利于消除顶部浮浆、干缩裂缝和龟裂。高性能混凝土（HPC即高性能混凝土）高性能混凝土（HPC）特性：高耐久性、高工作性、高强度、高体积稳定性和合理的经济性高性能混泥土的特征：大量采用特定矿物性掺合料（单掺粉煤灰可达到胶凝材料的30~40%，单掺麿细矿碴可达到60~70%），应用高效减水剂（减水率20%以上），低水胶比，控制在0.35内。最大粒径25MM质地坚硬的粗骨料。高性能混泥土的性能：1、低吸水率；2、高抗氯离子渗透；3、高抗冻融破坏（F1000以上）；4、高强度；5、高工作性能；6高体积稳定性。指标：水胶比<0.35,重量大于400KG/M3,塌落度>120,强度>45,抗氯离子<1000C.高工作性：=1\*GB3①大流动度：在达到上述强度和耐久性指标的同时，混凝土的坍落度值为180~200mm，且混凝土坍落度的经时损失小。=2\*GB3②混凝土的和易性好，易灌注、不离析、不秘水。高性能混凝土中活性掺合料的作用机理当在混凝土中掺入这些掺合料时，由于这些活性掺合料的细度远比水泥为细，对水泥浆体结构起到了填充致密作用；粉煤灰、摩细矿碴粉、硅灰均为活性掺合料，他们都含有大量的活性氧化硅，氧化铝、掺入混凝土中后，他们会与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次反应，生成新的水化产物-水化酸钙（C-S-H和C-A-H凝胶）填充了混凝土中的粗孔隙、连通孔隙，细化和改善了水泥石的孔结构，使其结构致密化；摩细矿碴粉、粉煤灰、硅灰等活性掺合料与Ca(OH)2的二次反应，不仅在水化水泥的颗粒周围及生成物之间进行，同时还会在骨料与浆体之间进行，使骨料与浆体界面的结合更加致密。从而，使混凝土的强度、抗氯离子渗透性、体积稳定性等得以显著的提高。港口与航道工程预应力混凝土=1\*GB3①预应力混凝土结构的优点；采用高强度钢材和高强度混凝土，构件截面小，重量减轻，跨越能力增大，可以加大排架间距和梁板等构件的跨距；预应力构件不易产生裂缝，耐久性高，耐用年限长，（如桩）抵抗打桩拉应力能力强，可加大桩长，适应深水港建设，提高承载能力；可节省钢材近30％，经济合理。=2\*GB3②预应力筋的制作预应力钢筋下料偏差:钢丝束1/5000，不大于5MM；粗钢筋1/2000，20MM。钢丝、钢绞线、热处理钢筋及冷拉IIII-级钢筋，宜用砂轮锯或切断机下料，不得采用电弧切割。、成束预应力筋应逐根理顺，捆扎成束，并宜用穿束网套穿束。预应力筋的下料长度，除考虑构件长度外、台座的长度外，尚应考虑冷拉拉长值、张拉伸长值、锚夹具的厚度、弹性回缩值、焊接接头和镦头的压缩量、连接杆的长度等。=3\*GB3③施加预应力无论是先涨法还是后涨法，对张拉力均应采取应力及伸长值双控的方法。预应力筋需超涨拉时，可比设计要求提高5％，其最大张拉控制应力，不得超过最大张拉应力允许值（碳互钢丝、钢铰线，先张法0.80fptk，后张法0.75fptk;热处理钢筋，先张法0.75fptlk，后张法0.70fptlk。fptk为预应力筋极限抗拉强度标准值。Fptlk预应力筋屈服强度标准值。预应力筋张拉锚固后，实际预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为±5%。为减少预应力筋的松弛影响，可采用以下超张拉方法之一进行张拉从零应力开始，张拉至1.05倍预应力筋的张拉控制应力δcon，持荷2min后，卸荷至预应力的张拉控制应力；从零应力开始，张拉至1.03倍预应力筋的张拉控制应力δcon。=4\*ALPHABETICD、用应力控制法张拉时，应校核应力筋的伸长值。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。预应力筋的实际伸长值，宜在初应力为10%时δcon时开始量测，但应加上测量前张拉力的推算伸长值；对后张法，尚应扣除混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值。先张法预应力混凝土=1\*GB3①基本概念先张法生产工艺简单、工序少、效率高、质量易保证。张拉台座必须具有足够的强度和刚度，其抗倾稳定系数不应小于1.5；抗滑稳定系数不得小于1.3.。并应采取措施，预防台座的差异沉降。张拉预应力的基本要求反复张拉的顺序：拧紧螺母→开始张拉至0.4～0.6倍张拉的控制应力→将应力返回至零→重新拧紧螺母→再按前述方法张拉、放松。如此往复2～3次。先张法预应力要求:钢绞线断裂滑脱统一界面总根数5%(3%后涨)，严禁两根相邻断裂滑脱，放松预应力不低于强度75%(如设计有要求时依设计)。PHC桩的制作（注意与HPC高性能混凝土的区别）PHC桩采用先张法预应力高强度（C80），高速离心成型，经过常压和高压蒸汽养护而制成。1d即可获得28d龄期的强度。施工工艺流程：钢筋笼加工（混凝土搅拌）→填料→合模→张拉→离心→常压养护→拆模→高压蒸养→储存（拼装）→出场ΔL=FP*L/AP*ES(单位：Kn\MPa\mm)混凝土的有效预压应力：7～9MPa；极限抗裂弯矩：1400～1900KN.m。破坏弯矩：2300～3000KN.m。注意：后张法大管桩混凝土的有效预压应力：6～12MPa；开裂弯矩：600～1500KN.m后张法预应力混凝土=1\*GB3①基本概念后张法不需要预应力张拉台座，适用于结构断面较大的长大型预应力构件的现场预制。=2\*GB3②具体要求=1\*alphabetica、预留孔的尺寸与位置正确，孔道应平顺。端部的预埋垫板应垂直于孔道中心线。=2\*alphabeticb、预留孔也可采用预埋波纹管、薄钢板管、钢管、抽芯胶管等方法。对两端抽管的埋设，应对接头处采取特殊措施（如套薄钢板管或塑料管）防止漏浆，当采用内部接触器时。当铺设已穿预应力筋的波纹管（或其他金属管道）时，要严防火花损坏管道内的钢丝或钢绞线。预埋管道宜用钢筋井字架固定，间距钢管1m，胶管0.5）。灌浆孔间距：波纹管30m，抽芯形成孔道不应大于12m，曲线孔道曲线波峰部位应设排气孔。=3\*alphabeticc、预埋管抽芯时间，应根据气温和所用的水泥性能通过试验研确定。抽芯的顺序应先上后下。用钢管孔道芯管时，宜在浇筑混凝土浇筑完成后每隔5~15min将芯管转动一次，抽管的速度应均匀，边抽边转，抽管的拉力线