一级建造师港航实务2015浓缩自编学习版

2015一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。Hmax

1/10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

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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。

1、 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。

2、 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。 3、 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32.7-36.9 12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：

1、 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；

2、 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

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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： 1、 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。 2、 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。 3、 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。 4、 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。 5、 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。 6、 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。 7、 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。 8、 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。 9、 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。 10、 附图和附表

①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

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击数、静力触探曲线等。 ④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各岩土单元体的物理、力学指标统计表

⑧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，1050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

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

【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

3

232.6cm,其含水量为12％。

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问题：①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。

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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：

1、 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）=0.30m 2、 119号钻孔与120号钻孔间的距离是：K9+626-(K9+545)=81 m 3、 从天然泥面算起，图中最深的钻孔孔深是60.45m 4、 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港口工程通航水深计算的基准面应怎样选取？ ②当地潮汐表查得某时刻潮高的起算面是何基准面？ ③在背景所述时刻该海域浅区的实际水深是多少？ ④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

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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： 1、 水泥的品种、强度等级；、

2、 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； 3、 在所使用的环境下，所制备混凝土的稳定性及耐久性； 4、 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：P O）：42.5、42.5R、52.5、52.5R。 矿碴硅酸盐水泥（代号P S）：32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。

火山灰质硅酸盐水泥（代号：P P）32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。 粉煤灰硅酸盐水泥（代号：P F）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。

3、 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。 4、 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。

5、 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。

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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125

Q345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。

1、 混凝土建筑物部位的划分

①混凝土建筑物按不同的标高划分为不同的区域； ②对混凝土的组成材料有相应的要求和限制；

③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。

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2、对混凝土材料的要求和限制

对水泥的限制

①应根据不同地区、不同部位选用适当的品种；

②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按耐久性的要求，有最大水灰比的限制；

②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

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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：20mm 4.0～7.0；31.5mm 3.5～6.5；40mm 3.0～6.0。

⑤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

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1、 基本要求

①所配制混凝土的强度、耐久性符合设计要求； ②所配制的混凝土应有满足施工操作的要求； ③所配制的混凝土应经济、合理。 2、 基本要求的具体内容 ①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+1.645δ

fcu.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）。

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δ＝SQ【（∑fcu.i-Nμfcu）/（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=0.1 fcu.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：

A、 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：

A、 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。 B、 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。 C、 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％

D、 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。

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E、 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。

3、 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F350 400，F300 360，F250 330，F200 300，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：

1、 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=9472.25 2、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该混凝土的砂率是多少？

②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混凝土的砂率：（0.63/2.75）/（0.63/2.75+1.93/2.82）＝25％ ②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=1.67 l

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