一级建造师港航2012版本学习笔记

全国一级建造师执业资格考试用书(2012版)

《港口与航道工程管理与实务》

2012学习笔记

一、潮汐类型

地球上的海水，受月球和太阳作用所产生的一种规律性升、降运动，称之为潮汐。

(一)半日潮：周期为半个太阴日(每个太阴日为24h50min)。特征：两次高潮(或低潮)的潮高相差不大，两次相邻的潮差几乎相等，两次相邻高潮(或低潮)之间的时间间隔也几乎相等，都是12h25min左右。我国大多数港口属于半日潮港，如厦门港、青岛港、天津港等。

(二)日潮：周期为一个太阴日。日潮港湾在半个月中有多数天数在太阴日中只有一次高潮和低潮，其余天数为不正规半日潮混合潮，如北海、八所。

(三)混合潮

1、不正规半日潮混合潮，其实质是不正规半日潮，在一个太阴日中也是两次高潮和两次低潮，但两次相邻的高潮或低潮的潮高不相等，如香港。

2、不正规日潮混合潮，特征：在半个月中出现日潮的天数不到一半，其余天数为不正规半日潮混合潮，如榆林。

二、潮位(高)基准面

平均海平面是多年潮位观测资料中，取每小时潮位记录的平均值，也称平均潮位。平均海平面是作为计算陆地海拔高度的起算面，我国规定以黄海(青岛验潮站)平均海平面作为计算中国陆地海拔高度的起算面。

海图深度基准面就是计算海图水深的起算面，一般也是潮汐表的潮高起算面，通常也称潮高基准面。在水深测量或绘制海图时，通常采用低于平均海平面的一个面作为海图深度基准面，此面在绝大部分时间都应在水面下，但它不是最低的深度面，在某些很低的低潮时还会露出来。我国1956年以后基本统一采用理论深度基准面作为海图深度基准面。目前，我国规定以“理论最低潮位”为海图深度基准面，亦为潮位基准面。

三、地形图高程基准面和潮高基准面的换算

地形图高程基准面：我国采用青岛验潮站所测的黄海平均海平面作为全国地面高程的起算面。某地面点到该平面的垂直距离称该地面点的高程。对于平均海平面即基准面以下的地面点，

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水深图基准面：水深图(海图或航道图)，其计量水深用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，称为理论深度基准面。这是因为一年内约有一半左右的时间海水位低于平均水位，为了保证船舶航行的安全，使图上标注的水深有较大的保证率。我国海港采用的理论深度基准面，即各港口或海域理论上可能达到的最低潮位。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，由国家颁布。内河港口则采用某一保证率的低水位作为深度基准面。

对于理论深度基准面以上，随天文、气象变化的那部分水深，则用潮汐表进行预报。所以，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，即海图中所标注的水深，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。

－标高 ▽ 潮高 ▽ 黄海平均海平面 ▽ 理论深度基准面 高程 实际水深

▽ 潮位

四、港口与航道工程混凝土的特点

由于港口与航道工程多处于海水(淡水)的环境中，遭受波浪、海(水)流、潮汐等物理化学作用，因此在港口与航道工程混凝土在材料、配合比设计、施工及对其性能要求都有别于一般工程的混凝土。

主要特点：

(一)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

港口与航道水工建筑物沿垂直方向分为海洋大气区、浪溅区、水位变动区、水下区、泥下区。处于海水中的港口与航道水工建筑物沿高程受海水、潮汐、波浪、冰冻、海洋大气等恶劣自然条件破坏作用，不同部位的性质和程度是不同的，相应应采取的防护措施也是不同的，因此，应把港口与航道水工建筑物沿高程分区，采取有针对性的措施，保证建筑物整体的耐久性。因此规定把港口与航道水工建筑物自上而下沿高程分为海洋大气区、浪溅区、水位变动区、水下区、泥下区。

设计高水位和设计低水位是划分这5个区域的根本依据，具体是： 大气区：（设计高水位＋1.5m）以上的区域；

浪溅区：（设计高水位＋1.5m）至（设计高水位－1.0m）之间的区域； 水位变动区：（设计高水位－1.0m）至（设计低水位－1.0m）之间的区域；

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水下区：（设计低水位－1.0m）至海底泥面之间的区域； 泥下区：海底泥面以下的区域。

淡水港口与航道工程混凝土部位分为： 水上区：设计高水位以上区域； 水下区：设计低水位以下区域； 水位变动区：水上区和水下区之间。 (二)对混凝土的组成材料有相应的要求和限制

1、在港口与航道工程的混凝土中，应根据不同地区、不同部位选用适当的水泥品种。

2、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，宜采用矿渣硅酸盐水泥，特别是大掺量矿渣硅酸盐水泥。 各种环境中的港口与航道工程混凝土均不得使用烧黏土质硅酸盐水泥。 粗细集料中杂质含量限值见P29。

海水环境中港口与航道工程混凝土严禁采用活性粗、细骨料。 (三)混凝土的配合比设计、性能、结构构造均突出耐久性的要求

1、港口与航道工程混凝土，按耐久性要求，有最大水灰比的限制。按强度要求得出的水灰比与按耐久性要求规定的水灰比限值相比较，取其较小值作为配制混凝土的依据。

2、港口与航道工程在海水环境下，对耐久性要求的混凝土有最低水泥用量的限值。根据强度确定的水泥用量与最低水泥用量限值相比较，取其大者作为配制混凝土的依据。

3、港口与航道工程混凝土应根据建筑物的具体适用条件，具备所需要的耐海水冻融循环作用的性能，耐海水腐蚀、防止钢筋锈蚀和抵抗冰凌撞击(此非耐久性性能)。

处于北方寒冷地区海水环境下的港口与航道工程混凝土建筑物，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被融化，这样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。冻融循环对混凝土保护层的破坏，还将进一步加剧钢筋的锈蚀。因此港航工程混凝土必须具有足够的抗冻融破坏的能力。抗冻融等级见P30。

4、有抗冻性要求的混凝土，必须掺入引气剂。含气量规定了限值。怕0 5、混凝土拌合物中氯离子含量规定了最高限值。P30 6、钢筋保护层规定了最小厚度。P31 (四)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，应采取措施保证浇筑速度高于潮水上涨的速度，并保持混凝土在水位以上进行振捣。底层混凝土初凝前不宜受水淹，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性海生物

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的生长旺季施工。

3、无掩护海域现场浇注面层混凝土时，应有防浪溅设施。

五、配合比配制要求

(一)强度、耐久性符合设计要求

1、混凝土施工配制强度fcu,o=fcu,k+1.645σ 式中：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) σ------工地实际统计的混凝土立方体抗压强度标准差

按fcu,k+1.645σ配制混凝土，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：根据混凝土强度~水灰比曲线，选择水灰比。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规定的水灰比最大允许值相比较，取其小值作为配制港口与航道工程混凝土的依据。P33

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。该水泥用量与港口与航道工程海水环境按耐久性要求的最低水泥用量相比较，取其大值作为配制港口与航道工程混凝土水泥用量的依据。P34

3、混凝土拌合物中氯离子含量规定了最高限值。P34

4、港口与航道工程浪溅区混凝土抗氯离子渗透性不应大于2000C。 5、配制港口与航道工程混凝土宜采用优质减水剂和优质掺合料。 (二)施工可操作性要求

所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。至今，人们仍然普遍采用古老的坍落度值来表征混凝土的可操作性，所配置的混凝土以及坍落度损失限制应满足施工操作的要求。

(三)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件，进行相应的物理力学性能和耐久性试验校核，在满足前两项基本要求的前提下，选定更为经济的配合比。

注意配合比的计算。案例P35

六、大体积混凝土防裂措施

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(一)浇筑大体积混凝土时，选择合适的原材料和混凝土

水泥宜选择中低热水泥；宜选用线膨胀系数较小的骨料；外加剂应选用缓凝型减水剂；采用微膨胀水泥或掺用微膨胀剂，作为结构闭合块的混凝土；掺用纤维(钢纤维或有机合成纤维)提高混凝土的抗拉强度；采用低热高性能混凝土。

(二)有针对性地进行混凝土的配合比设计

1、在满足设计、施工要求的情况下，宜减少混凝土的单位水泥用量。 2、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。 (三)混凝土施工中应采取的相应的措施 1、施工中应降低混凝土的浇筑温度

(1)充分利用低温季节，避免夏季浇筑混凝土。若夏季施工，应在骨料堆场搭设通风良好的遮阳棚，并使骨料在遮棚内存放2~3天后再用，应尽量利用温度稍低的夜间施工。

(2)水泥要降到自然温度后方能使用。

(3)宜使用低温拌合水，如自来水、合格的地下水等。 (4)混凝土在运输和浇筑过程中，应设法遮阳，防止暴晒。 (5)混凝土内可设冷却管，用冷却水降低混凝土的温升。

(6)冷天施工时，大体积混凝土的入模温度应控制在2~5℃，浇筑后应采取保温措施，注意防止冷击。 2、无筋或少筋大体积混凝土中宜埋放块石。 (1)块石应质地优良，基本呈方形，长短边之比≯2。

(2)块石应以长边立放于新浇筑的混凝土层上，块石间的净距≮100mm或混凝土粗骨料粒径的2倍。 (3)所埋块石与混凝土结构表面的距离，有抗冻要求时≮300mm；无抗冻要求时≮100mm或混凝土粗骨料粒径的2倍。

(4)受拉区的混凝土中不得埋放块石。

3、在混凝土早期升温阶段采取散热降温措施：采用钢模板、分层浇筑混凝土、顶面洒水或用流动水散热。

4、在混凝土降温阶段应采取保温措施。

(1)在寒冷季节可推迟拆模时间，拆模时防止混凝土受冷击，拆模后应采取草袋、帆布、土工布、塑料薄膜覆盖等措施保温。

(2)在已浇筑的混凝土块上浇筑新混凝土时，间隔时间应尽量缩短，不宜超过10d。 (3)对于地下结构，应尽早进行回填保温，减少干缩。 5、合理设置施工缝

(1)在岩基或老混凝土上浇筑混凝土结构时，纵向分段长度应在15m以内。

(2)在底板上连续浇筑墙体结构，墙体上的水平施工缝应设置在墙体距底板顶面≥1m的位置。 (3)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。 (4)上下两层相邻混凝土应避免错缝浇筑。

6、岩石地基表面宜处理平整，防止因应力集中而产生裂缝。在地基与结构之间可设置缓冲层，减小

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(6)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。

2、构件存放

(1)预制构件存放符合下列规定：

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，但应避免长时间两点堆置，致使构件发生挠曲变形。必要时可采用多点势或其他方式存放。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。

(2)多层堆放预制构件时，其堆放层数应根据构件强度、地基承载力、垫木强度和存放稳定性确定。各层垫木应位于同一垂直面上，其位置偏差不应超过上200mm。

混凝土构件堆放层数应符合下列规定：①桩不超过三层；②叠合板不超过五层；③空心板和无梁板不超过三层；④桁架不超过两层。

(3)在岸坡顶部堆放预制构件时，应加强观测，必要时应采取措施，防止岸坡滑坡位移或发生有害沉降。 (4)预制构件存人储存场后，仍应按规定进行养护，以保证混凝土质量。

(5)用驳船装运预制构件时，符合下列规定：①驳船甲板上均匀铺设垫木，并适当布置通楞。垫木项面应保持在同一平面上，并用木楔调整垫实，预制构件宜均匀对称地摆置在势木上，保持驳船本身平稳；②按支点位置布置垫水时，其位置偏差不得超过土200mm；③装运多层预制构件时，各层垫木应在同一垂直面上。

(6)驳船装运预制构件时，应注意甲板的强度和船体的稳定性，宜采用宝塔式和对称的间隔方法装驳。吊运构件时，应使船体保持平稳。

(7)驳船装预制构件长途运输时，应采取下列措施：

①对船体进行严格检查，采取必要的加固措施；②如有风浪影响，应水密封舱；③预制构件装驳后应采取加撑、加焊和系绑等措施，防止因风浪影响，造成构件倾倒或坠落。

(8)在陆上运输预制构件时，各支点位置应符合设计要求，并防止过猛的振动。在斜坡上运送时，滑道应平整以保持构件的平稳。

(五)构件安装

1、预制构件安装前，应进行下列工作： (1)测设预制构件的安装位置线和标高控制点；

(2)对预制构件的类型编号、外形尺寸、质量、数量、混凝土强度、预留孔、预埋件及吊点等进行复查； (3)检查支承结构的可靠性以及周围钢筋和模板是否妨碍安装；

(4)为使安装顺利进行，应结合施工情况，选择安装船机和吊索点，编制预制构件装驳和安装顺序图，按顺序图装驳及安装。

2、预制构件安装时，应满足下列要求：

(1)搁置面要平整，预制构件与搁置面间应接触紧密； (2)应逐层控制标高；

(3)当露出的钢筋影响安装时，不得随意割除，并应及时与设计单位研究解决；

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(4)对安装后不易稳定及可能遭受风浪、水流和船舶碰撞等影响的构件，应在安装后及时采取夹木、加撑、加焊和系缆等加固措施，防止构件倾倒或坠落。

3、用水泥砂浆找平预制构件搁面时，应符合下列规定： (1)不得在砂浆硬化后安装构件；

(2)水泥砂浆找平厚度直取10～20mm，超过20mm应采取措施；

(3)应做到坐浆饱满，安装后略有余浆挤出缝口为准，缝口处不得有空隙，并在接缝处应用砂浆嵌塞密实及勾缝。

4、构件的稳固

构件就位后，要立即采取措施予以稳固。

(1)纵梁及吊车梁，安装就位搁置在横梁上以后，立即在节点将两根相接的梁底部伸出的钢筋焊接起来； (2)叠合板在安装就位以后，要将接缝处伸出的钢筋焊接起来；

(3)靠船构件安装时，重心向外，上部外倾，常用两根带张紧器（花篮螺丝）的临时拉条稳住，并加以调整，使之符合设计位置保持其垂直度，然后将伸出的钢筋与横梁的钢筋焊接起来；

5、节点、接缝和接合面混凝土浇筑

预制构件安装就位稳固以后，可用陆上或水上浇筑法，在节点或接缝处浇筑混凝土，将构件连接成整体。

(六)接岸结构和岸坡施工

施工工艺和施工程序应符合码头岸坡稳定的设计要求，如不符合，应进行岸坡稳定验算。 1、码头施工区挖泥

应按下列要求进行：(1)挖泥前，测量挖泥区水深断面。(2)应按设计或施工的开挖要求进行阶梯形分层挖泥。(3)挖泥完毕后，复测开挖范围的水深断面是否符合要求。

2、岸坡施工

沉桩后进行回填或抛石前，先清除回淤浮泥和塌坡泥土。抛填过程中，宜定时施测回淤量。如遇异常情况，如大风暴、特大潮等过后，必须及时施测回淤，必要时，应再次清淤。清淤后应及时进行抛填，应做到随清随抛。

抛填时，应由水域向岸分层进行，在基桩处，沿桩周对称抛填，桩两侧高差不得大于lm。如设计另有规定，应满足设计要求。

3、接岸结构施工

(1)在接岸结构岸坡回填土和抛石时，不宜由岸向水域方向倾倒推进的施工方法。 (2)采用挡土墙时，其基础回填土或抛石均应分层夯实或辗压密实。

(3)采用板桩时①回填顺序应符合设计要求。回填时首先应回填锚碇结构前的区域，待拉杆拉紧后再回填板桩墙后区域。②锚碇结构前回填时，应按设计要求分层夯实。③板桩墙后回填前应清除回淤后的淤泥。水下回填宜从板桩墙向陆域方法进行。

(4)采用深层水泥搅拌加固地基时①应逐层做标准贯入等试验，查明加固区土层分布和软土层厚度、拟加固深度范围内有无硬夹层。尽量查明妨碍搅拌施工的孤石及异物等。经上述调查后，若施工中仍遇有异

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常或发现异物，应由有关方面另行商定解决。②对现场水质进行调查。查明PH值、易溶盐、海水污染程度和原因以及对水泥搅拌体的侵蚀性等。③对海底土特性进行调查分析，应进行逐层土的化学分析和矿物组成分析。查明拟加固土的腐殖质含量、土的PH值，有机质含量及活化反应特性，以判定在该地区实施深层水泥搅拌法的有效程度，供选择水泥品种和确定掺量。

4、沉降、位移观测点的要求

施工过程中，根据设计要求，结合现场施工条件设置沉降和位移观测点，并应符合下列要求： (1)施工期间，对正在施工部位以及附近受影响的建筑物或岸坡定期进行沉降及位移观测，并作好记录。 (2)在浇筑码头面层时，埋置固定的沉降、位移观测点，定期进行观测，并作好记录。 (3)固定的沉降、位移观测点，应在竣工平面图上注明，交工验收时一并交付使用单位。

【工程建设标准强制性条文】中《高桩码头设计与施工规范》（JTJ 291—98）对施工期验算岸坡稳定的要求、对预制构件安装的要求3.49.1、12.0.2条。

一、对施工期验算岸坡稳定的要求

3.49.1施工时期应验算岸玻由于挖泥、回填土、抛填块石和吹填等对稳定性的影响，并考虑打桩振动所带来的不利因素。施工时期按可能出现的各种受荷情况，与设计低水位组合，进行岸坡稳定性计算。

二、对预制构件安装的要求

12.0.2预制构件安装时，应满足下列要求：对安装后不易稳定及可能遭受风浪、水流或船舶碰撞等影响的构件，应在安装后及时采取加固措施。

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九、板桩码头施工技术P103-106

板桩码头建筑物主要是由连续的打入地基一定深度的板形桩构成的直立墙体，墙体上部一般由锚碇结构加以锚碇。

板桩码头建筑物的优点是结构简单、用料省、工程造价低、施工方便等，而且可以先打板桩后挖墙前港池，能大量减少挖填土方量。其缺点是耐久性较差。

板桩结构对复杂的地质条件适应性强。但由于板桩是薄壁结构，抗弯能力有限，所以多只用在中小型码头。

板桩码头的结构形式应根据自然条件、使用要求、施工条件和工期等因素，通过技术经济比较选定。 当有设置锚碇结构条件时，宜采用有锚板桩结构；当墙较矮、地面荷载不大且对变形要求不高时，可采用无锚板桩结构。对于码头后方场地狭窄，设置锚碇结构有困难或施工期会遭受波浪作用的情况时，可采用斜拉桩式板桩结构。对于具有干地施工条件，需要保护邻近建筑物的安全，或缺乏打桩设备时，可采用地下墙式板桩结构。

板桩码头建筑物主要组成部分有：板桩墙、拉杆、锚碇结构、导梁、帽梁和码头设备等。

板桩码头建筑物的施工程序包括：预制和施工板桩；预制和安设锚碇结构；制作和安装导梁；加工和安装拉杆；现场浇筑帽梁；墙后回填土和墙前港地挖泥等。

【板桩的沉桩】 一、一般规定

1．施工基线、桩位控制点及现场水准点均应按勘测基线（点）及水准点测设，其精度符合有关规定，并应定期检查和校核。

2．对板桩墙轴线上的障碍物应进行探模和清除。

3．在岸坡上沉桩时，应控制沉桩速率，对邻近岸坡和建筑物进行监控，如发现异常现象，及时研究处理。

4．在沉桩过程中，应及时做好桩位固定措施。台风季节，应按防台措施对桩位进行加固。 5．地下墙式板桩码头的施工，有水上和陆上两种。 二、板桩的沉桩 （－）沉桩设备

板桩的沉桩设备一般采用打桩船或打桩机，打桩船或打桩机应有足够的起重能力和起 吊高度。施工水域或场地条件应满足船舶吃水深度或打桩机的接地压力的要求。根据地质条件、桩的品种规格、打入深度选择桩锤。

（二）沉桩工艺

1．施打板桩墙时，为了控制墙的轴线位置，保证桩的垂直度，减小桩的平面扭曲和提高打桩的效率需设置导向梁或导向架，导向装置应具有足够的强度和刚度。

按导向梁和导向架移设的难易程度、夹持已打桩的所须长度和打桩效率的高低，选择适宜的设置长度。 为使导向梁和导向架具有足够的刚度，要适当选择材料和断面，以及导桩的材料、断面、间距和入士

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