港口与航道工程专业技术培训PPT.ppt
1E411000,港口与航道工程专业技术,2012年港航工程一级建造师考前辅导,2023/3/5,1,1E411090,提高港航工程混凝土耐久性的措施,1E411000 港口与航道工程专业技术,2023/3/5,2,1E411091 掌握提高港航工程混凝土耐久性的措施,港航工程混凝土耐久性是指混凝土耐用年限。港航工程混凝土耐久性主要包括：混凝土的抗冻性；混凝土防止钢筋锈蚀的性能；混凝土的抗渗性和抗海水侵蚀的性能。抗冻性是指混凝土抗外界冻融循环的破坏。混凝土中防止钢筋的锈蚀是指水泥碱性对钢筋的腐蚀。,2023/3/5,3,1E411091掌握提高港航工程混凝土耐久性的措施,一、选用优质的原材料：(一)水泥：(二)骨料二、按规范优化配合比三、精心施工四、防止混凝土结构开裂五、应用高性能混凝土六、应用环氧涂层钢筋,为保证混凝土的耐久性，杂质含量要尽可能低、要防止开裂、要充分养护。,2023/3/5,4,2023/3/5,5,1E411092 高性能混凝土的特性,提高海港工程砼耐久性首选措施：使用高性能混凝土,1E411100,港航工程预应力混凝土,1E411000 港口与航道工程专业技术,2023/3/5,6,2023/3/5,7,1E411100 港航工程预应力混凝土,2023/3/5,8,1E411100 港航工程预应力混凝土,应试举例七,1E411090 1E411100 高性能与预应力混凝土,2023/3/5,9,1E411110,港航工程软土地基加固方法,1E411000 港口与航道工程专业技术,2023/3/5,10,2023/3/5,11,1E411110 港航工程软土地基加固方法,排水预压法作用流程图,2023/3/5,12,1E411111 排水固结法,堆载预压法,射流泵:将被抽气体通过泵的进气管不断被吸入泵的空腔内，而后被压缩，压力不断增加；当压力增加到大于外界压力时，气体被排出，从而不断地抽走密封容器的气体，使其形成一定的真空。,2023/3/5,13,真空预压法,1E411111 排水固结法,真空预压时，加固区周围地面产生的裂缝,真空预压法加固软土地基，加固区土体的侧向变形是朝向加固区收缩的。,真空预压法,2023/3/5,14,袋装砂井施工,露出砂垫层顶面50cm.,2023/3/5,15,二、施工工艺1、堆载预压法的工艺流程,铺砂垫层,插塑料板,堆 载,观 测,堆 载,观 测,堆 载,观 测,卸 载,堆载预压法加固地基，加固区土体的侧向变形是朝向未加固区的；,施工主要环节：1）水平向排水砂垫层施工；2）竖向排水井（塑排板）施工；3）铺设土工格栅；4）均匀稳定的施加预压荷载；5）沉降监测和效果检验。,2023/3/5,16,2、真空预压法工艺流程,真空预压法：利用大气压力为荷载（膜下真空度应稳定在85kPa以上，以保证加固效果），使地基得以加固的方法。,真空预压排水固结法,2023/3/5,17,堆载预压与真空预压的不同之处,堆 载 预 压,真空 预 压,2023/3/5,18,振冲器,施工设备振冲器：35kW,55kW,75kW,100kW,130kW.升降振冲器的机械：起重机、自行井架式施工平车.自动记录仪：电流、电压、留振时间和密实电流,二、施工工艺,(一)振冲置换法施工工艺,2023/3/5,19,2023/3/5,20,1E411110 港航工程软土地基加固方法,5、强夯法施工步骤：自阅 6、强夯置换法施工步骤：自阅三、施工监测与效果检验 1、监测工作内容：。2、质检时间：碎石土和砂土地基其间隔时间取714d；低饱和度的粉土和黏性土地基其间隔时间取1428d；强夯置换地基间隔时间取28d。3、质检项目与数量：。,2023/3/5,21,1E411113 强夯法,1E411110 港航工程软土地基加固方法,夯击点位置可采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。,2023/3/5,22,2023/3/5,23,壁桩加固时，相邻桩的施工时间间隔不宜超过24h.深层搅拌处理机倾斜调整、贯入速度、转速、扭拒、搅拌和引拔、水泥浆的注入量等都应由控制台控制和记录。,1E411110 港航工程软土地基加固方法,加固型式,深层搅拌法,1E411114 深层搅拌法,2023/3/5,24,搅拌桩施工质量检验方法-钻探取芯,芯样,钻探取芯,砼钻芯取样,2023/3/5,25,三、施工监测和效果检验,(一)一般要求(二)陆上深层搅拌 桩位偏差不大于50mm、桩底应超深100200mm、桩顶应高出500mm、桩身垂直度不大于1%；桩身质量检验在成桩7d后，采用浅部开挖桩头，目测检查其均匀性，量测成桩直径，检查量为总桩数的5%。自阅,2023/3/5,26,1E411114 深层搅拌法,(三)水上/下深层搅拌,施工过程中应进行现场垂直钻探取芯，对搭 接部位宜进行倾斜钻孔取芯，对钻取的芯样进行物理力学试验。对于大型工程一般每搅拌加固0.51.0万m3选一根桩进行钻探取芯，斜孔则在23m3加固土体中选钻一根，检验无侧限抗压强度、质量密度、含水量、搅拌桩混凝土连续性、搭接情况、着底情况等。水下深层水泥拌合体的强度标准值对应的龄期宜取90d或120d.,2023/3/5,27,1E411115 爆炸排淤填石法,一、概述爆炸法处理水下地基和基础是一项新的施工技术，主要有两种工艺，一是爆破排淤填石法(爆填法)，二是爆破夯实法(爆夯法)。爆破排淤填石法是采用爆破方法排除淤泥质软土换填块石的置换法。爆破夯实是用爆破使块石或砾石地基基础振动密的方法。二、施工原理：见教材三、爆破排淤填石法典型成堤过程：1 堤头端部排淤推进：2 侧坡拓宽排淤：3 边坡爆夯：,2023/3/5,28,2023/3/5,29,2023/3/5,30,1E411115 爆炸排淤填石法,(二)爆破施工：。,(三)爆破效果检查根据实际抛填方量与断面测量资料按体积平衡法推算出置换淤泥的范围与深度，六、爆破安全 1、爆破安全设计时，应分别按地震波、冲击波、飞散物三种爆破效应核算爆破源与被保护对象的安全距离，并取较大值。案例：连云港西大堤工程,五、爆破排淤法设计施工,2023/3/5,31,小结：港航工程软土地基加固方法,2023/3/5,32,小结：各种加固方法适用土质,排水固结法：淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和黏土地基。振动水冲法：砂土、粉土、粉质黏土、素填土、杂填土。强夯法：碎石、砂土、低饱和度的粉土和黏性土、湿陷性黄土、素填土、杂填土。CDM法：淤泥、淤泥质土、饱和黄土、素填土、黏性土、饱和松散砂土。(PH4不适用)爆破排淤填石：厚度4m12m的淤泥质软土。,2023/3/5,33,应试举例八,2023/3/5,34,1E411110 港航工程软土地基加固方法,1E411120,港航工程施工测量控制,2023/3/5,35,1E411121 掌握港航工程施工平面控制与高程控制方法,一、一般规定 12：略 3、水工建筑物施工，在施工前及施工过程中应按要求测设一定数量的永久控制点和沉降点、位移观测点，并应定期检测。4、当采用DGPS定位系统进行港口工程施工定位及放样时，应将GPS坐标系转换为施工坐标系。5、当距岸1km以上，定位精度要求很高的水域难以搭建测量平台时，宜采用RTKDGPS等高精度定位技术进行施工定位。,2023/3/5,36,二、施工平面控制测量方法,1 施工平面控制网应符合下列规定(三项)(1)施工坐标宜与工程设计坐标一致。(2)施工平面控制网最弱边相邻点位中误差不应大于50mm.(3)。施工平面控制网可采用三角测量、三边测量、导线测量、建筑方格网测量、L型基线测量和GPS测量等方法布设。,2023/3/5,37,2、施工平面控制网的等级精度应符合规 范规定,3、建立矩形施工控制网应符合下列规定(1)，(边长)宜为100200m。(2)，其轴线点点位中误差不应大于50mm。(3)角度闭合差不应大于测角中误差的4倍。4、施工基线的设置应符合下列规定(1)(4)项5、施工控制网测定后，在施工中应定期复测，复测间隔时间不应超过半年。6、略,二、施工平面控制测量方法,2023/3/5,38,三、施工高程控制网,1、，应在原有高水准点基础上加密施工水准点。2、，数量不应少于2个。3、施工高程控制点引测不应低于四等水精度要求，其中码头、船坞、船闸和滑道施工高程控制应按三等水准点测量进行。4、施工过程中，应定期对施工水准点进行校核。5 6 略,1E411121 掌握港航工程施工平面控制与高程控制方法,2023/3/5,39,1E411122 掌握港航工程沉降、位移观测方法,港航工程沉降、位移观测使用的监控网宜采用独立坐标和假定高程系统。每次应固定观测人员和仪器设备，采用相同的观测线路和观测方法，选择最佳时段，并在规定的环境条件下进行观测。一、监测网布设 1、变形监测网布设前，并根据测区的地形、地质条件和现有的仪器设备，以及变形观测的性质、内容和要求进行全面计划和设计。,2023/3/5,40,2、监测网的布设应符合下列规定,(1)平面控制网可采用边角网、三角网和GPS网等形式，导线网中相邻结点间的导线点数不得多于2个，当采用GPS网时，其起算点不应少于2个。（2）高程控制网宜采用闭合水准网形式。3、基点及变形点的布设应符合下列要求：(1)，一个测区的基准点不应少于3个。(2)略。(3)变形观测点应选择在能反映变形特征以便于监测的位置。(4)(5)：略,1E411122 掌握港航工程沉降、位移观测方法,2023/3/5,41,二、沉降观测,1、观测方法？2、地基堆载或卸载如何进行沉降观测？3、沉降观测点如何设置？三、水平位移观测水平位移观测方法有几种？前方交会法、极坐标法经纬仪投点法或小角法视准线法、GPS测量法全站仪自动监测系观测时有哪些要求？如：前方交会法，其交会角宜在6001200之间，交会方向不宜少于3个。,2023/3/5,42,应试举例九,2023/3/5,43,1E411120 港航工程测量,1E411130,港航工程土工织物的性能及其应用,2023/3/5,44,1E411131掌握港航工程常用土工织物的种类及其主要性能,一、港航工程常用土工织物的种类：(多选),编织土工布,机织土工布,非织造(无纺)土工布,土工膜,2023/3/5,45,1E411131 港航工程常用土工织物的种类及其主要性能,二、主要性能：过滤功能、排水功能、隔离作用、加筋作用、防渗作用、防护作用。1、过滤功能：把土工织物置于土体表面或相邻土层之间，在允许土中的水、气通过的同时，可以有效地阻止土颗粒通过，。,2023/3/5,46,2、排水功能：利用土工织物可以在土体中形成排水通道，把土中的水分汇集起 来，沿竖向或水平向排出土体外。,3、隔离作用：把两种不同粒径的土、砂、石料与地基或与其他建筑隔离开来，以免混杂。4、加筋作用：可以扩散土体的应力，增加地的模量，传递拉应力，限制土体的侧向位移；5、防渗作用：，可防止液体渗漏、气体挥发(密封状态)，。6、防护作用：16 既可作单选，又可作多选。,二、主要性能,2023/3/5,47,无反滤功能,复合土工模：防止液体渗漏、气体挥发(密封状态)，,二、主要性能,2023/3/5,48,土工模袋,6、防护作用,2023/3/5,49,土工带,土工带：软弱地基土工带加筋碎石垫层,2023/3/5,50,土工网,土工网植草护坡，结构稳固，具有护坡的功效,2023/3/5,51,三、主要性能指标,港航工程常用地工织物的主要性能指标包括：1、产品形态指标 2、物理性能指标 3、力学性能指标 4、水力学性能指标 5、耐久性要求。四、不同种类土工织物的主要物理力学性能指标：略。,2023/3/5,52,1E411132 土工织物在港航工程中的应用,一、在码头工程中的应用：主要是应用其反滤功能。1、重力式码头：采用土工织物作为反滤层，代替传统的粒状反滤材料。2、高桩码头和板桩码头：采用土工织物代替高桩码头后方抛石棱体的反滤层，以防止抛石棱体后方回填土因潮位变化而流失。二、在防波堤工程中的应用：将土工织物铺设于软基上所建斜坡堤的堤基表面，将起到以下作用：加筋作用 排水作用 隔离作用 防护作用,2023/3/5,53,三、在堆场与道路工程中的应用,1、堆场工程 土工织物广泛应用于港区堆场软基加固中的塑料排水板(带)、袋装砂井的包覆过滤材料，还被用做排水盲沟中的包裹透水材料。可选用机织土工布或非织造土工布，发挥土工布的隔离、透水反滤及保护排水通道的作用。,2023/3/5,54,2、道路工程,三、在堆场与道路工程中的应用,编制土工布：隔离、过滤、加筋、排水作用,2023/3/5,55,四、海岸防护工程中的应用,1、护坡反滤层,2、护岸墙：土工织物沿墙竖向设置与排水砾石层组成排水结构。,3、模袋混凝土护岸,2023/3/5,56,五、在围海工程中的应用,土工织物充砂袋围堰,土工织物充砂袋围堰护面,2023/3/5,57,案例：土工织物在长江口深水航道整治中的应用,2023/3/5,58,应试举例十,2023/3/5,59,1E411120 港航工程土工织物的应用,1E411140,港航工程钢结构的防腐蚀,2023/3/5,60,1E411141 熟悉港航工程钢结构防腐蚀的主要方法及效果,一、港航工程钢结构防腐蚀的4种主要方法及其效果 1、外壁涂覆防腐蚀涂层或施加防腐蚀包覆层：适用 于海用钢结构的大气区、浪溅区和水位变动区，也 可用于水下区。2、采用电化学的阴极防护：应用于水下区、泥下区，也可用于水位变动区。3、预留钢结构的腐蚀富余厚度 4、选用耐腐蚀的钢材品种,2023/3/5,61,纤维增强复合材料（FRP）包覆,1、外壁涂覆防腐蚀涂层或施加防腐蚀包覆层,2023/3/5,62,2、电化学阴极防护,应用于水下区、泥下区，也可用于水位变动区。,2023/3/5,63,1、海工钢结构沿高程因受环境腐蚀程度的不同而划分为大气区、浪溅区、水位变动区、水下区、泥下区。划分标准为：,2023/3/5,64,1E411141 熟悉海水环境中钢结构腐蚀区域的划分和防腐蚀措施的应用,2023/3/5,65,1E411141 熟悉海水环境中钢结构腐蚀区域的划分和防腐蚀措施的应用,2、防腐蚀措施的选择,2023/3/5,66,3、管桩的内壁与外界空间密闭隔绝时，可不考虑内壁的腐蚀4、钢管桩的预留腐蚀厚度：=V（1-Pt）t1+(t-t1)-在结构设计使用年限t年内，钢管桩所需预留的腐蚀厚度（mm）；V-钢材单面年平均腐蚀速度（mm/a）；Pt-采用涂层保护或阴极保护与涂层联合防腐时的保护效率（%）。,1E411141 熟悉海水环境中钢结构腐蚀区域的划分和防腐蚀措施的应用,海港工程碳素钢单面年平均腐蚀速度：表1E411142-2,2023/3/5,67,5、涂层保护的要求6、阴极保护的要求,1E411141 熟悉海水环境中钢结构腐蚀区域的划分和防腐蚀措施的应用,涂刷范围：(1)涂层应伸入桩帽(或模梁)混凝土内50100mm；(2)在水位变动区：应涂至设计低水位以下1.5m;,外壁涂覆防腐蚀涂层防腐蚀,应试举例十一,2023/3/5,68,1E411150,GPS在港航工程中的应用,2023/3/5,69,1E411151 了解GPS测量定位系统,一、GPS全球卫星定位系统GPS全球卫星定位系统英文名为：，简称GPS系统。GPS全球卫星定位系统的功能：具有全能性、全球性、全天候性和实时性导航、定位和定时的功能。能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。GPS全球卫星定位系统的组成：整个系统分为卫星星座、地面控制和监测站、用户设备三部分。,1E411150 GPS在港航工程中的应用,2023/3/5,70,GPS测量方法,目前GPS测量方法主要分为：事后差分处理和实时差分处理。事后差分处理，其精度可达到mm级，应用于建立各等级的测量控制网及各类建筑物的测设和监测。实时差分处理包括位置差分和伪距差分。其中位置差分和伪距差分能满足m 级定位精度，己应用于导航、水下测量等。载波相位差分技术又称RTK技术，可使实时三维定位精度达到cm级，己广泛应用于港航工程及其他工程的施工放样及定位系统。,2023/3/5,71,二、GPS测量控制网布设要求,1、GPS测量控制网中作为起算点的高级控制点不得少于2个，宜用第三个己知点作校核，使之与待定点构成闭合环。2、略 3、当GPS控制网相邻点的距离大于20km时，宜选用双频接收机。4)略三、GPS点位置的选择应符合下列要求：1、，在地平面仰角15以上的视野内不宜有障碍物，。2、当GPS点间需要通视时，应在附近设方位点，两者之间的距离不宜小于300m，。3、略,2023/3/5,72,四、GPS测量的外业观测应符合下列规定,1)3)略 4)测站观测应满足下列要求 卫星高度角不小于15；观测时间不少于30mim；采样时间间隔为1560s；观测卫星不少于4颗，卫星分布象现不少于2个；略1E411152 GPS测量定位系统在港航工程中的应用GPS技术的优势：高精度；选点灵活、费用低；不受天气条件影响；测量时间短；数据处理自动化；其他特点。,2023/3/5,73,1.由于采用了（）定位，实现了海上远程打桩的全天候作业，工效显著提高。A 海上测量平台 B 全站仪 C 红外测距仪D GPS系统2.GPS测量定位中，由于利用了()技术，使其精度得到大幅度提高。A.多路径效应调整B.多波束 C.双频 D.差分,应试举例,D,D,2023/3/5,74,休 息,2023/3/5,75,
