第1章--绪论..ppt

水运工程施工,第一章绪论,我国沿海港口现状,沿海港口2005年共有生产性码头泊位4933个，货物通过能力28.91亿吨，初步形成了大中小港口布局基本合理、配套设施比较完善、功能比较齐全的港口体系。主要港口专业化码头装备水平起点高，已经基本达到国际先进水平。,青岛前湾港区,二期工程,洋山港区,全貌,洋山港区,广州南沙港区,长江口深水航道治理工程,1.港口建设技术进展,1.1水工建筑物,码头,重力式码头成功引进了格型钢板桩、大直径钢筋混凝土薄壁圆筒、开孔消浪沉箱结构;开发了具有我国特色的抛石基床水下夯实和爆炸密实方法;引进开发了水下深层水泥搅拌法(CDMA),从而在软基上亦能采用重力式结构。高桩码头在深水情况下成功采用了全直桩结构和依靠自身变形吸收船舶能量的柔性靠船结构。随着板桩码头结构向大型化发展,其结构亦有很大改进,除普通的拉杆式锚碇板桩外,还出现了斜拉(顶)桩式板桩码头和遮帘桩板码头。,防波堤,研究开发了爆破填石的防波堤软基处理技术和大空心率空心方块轻型斜波堤;研究开发了削角直立堤、开孔消浪沉箱结构、环保型的梳式沉箱结构及大直径圆筒结构等;研究开发了削角空心方块混合堤和桩基透空堤;引进、吸收、创新推广了半圆型结构混合堤。,高效能减水剂、膨胀剂的研究与应用是水运工程混凝土技术的重大进展;降低水灰比的同时掺入引气剂是提高混凝土抗冻性能的有效措施;钢筋表面封闭材料的应用及钢筋混凝土电化学脱盐防腐技术的开发可有效提高混凝土耐久性;纤维混凝土可大大提高其抗裂性和抗冲击性。,耐久性,1.2地基处理,我国沿海港口工程地基处理方法十分丰富,其中真空预压法、爆炸挤淤法等无论就应用范围、处理效果,还是加固工程数量而言,都居世界领先地位。,1.3施工技术,水工建筑物施工,成功开发了具有世界先进水平的水下基床抛石整平机械化施工工艺、软体排铺设工艺;开发了沉箱海上远距离拖运工艺;成功采用了“水下预填矿石骨料升浆混凝土湿法施工”工艺;开发了海上直径达3.0m大型嵌岩灌注桩施工工艺。现有最大打桩船有效起吊能力120t左右,所配备的最大锤型为D-160,其最大冲击能量为533kNm左右,桩架高度达93.5m,能施打的钢管桩直径达2.0m、桩长达100m。国内已拥有水上混凝土搅拌船和起吊能力达2600t的起重船。,疏浚与吹填,增添了一大批现代化、大型化疏浚船舶,其中最现代化大型自航耙吸式挖泥船,舱容12888m3,最大疏浚深度45m,效率达14870m3/h;特大斗轮绞吸两用挖泥船,效率达3500m3/h,最大挖深27m,为亚洲第一。开发了多项新型疏浚与吹填施工工艺,如水下排泥管线和远程输泥、耙吸挖泥船岸吹、水下吹填、岩石疏浚等技术。,2.港口面临的重大技术问题,2.1水工建筑物,超大型码头新型结构,深入研究码头结构型式,重点研究导管架结构、复合结构及超大型沉箱结构;深入研究码头嵌岩技术;深入研究双向、三向预应力混凝土在码头结构中应用的有关技术问题,波浪结构地基的相互作用问题,主要研究在动力荷载作用下地基土壤力学性质指标的变化和波浪-结构物-地基作为一个系统的动力计算模式及计算方法,护岸与防波堤,主要研究适应软土地基的轻型护岸与防波堤结构型式,适应深水、大浪条件的护岸与防波堤结构型式及计算理论,亲水、环保护岸与防波堤结构型式,新型浮式防波堤结构型式及水理特性研究。,大型开敞式码头面高程确定方法,重点研究开敞式大型沉箱重力墩式码头面高程和大型开敞式复合结构码头面高程确定方法。,结构的耐久性,主要研究外海混凝土和钢筋混凝土结构防裂、控裂技术,裂缝成因、评估与修复新技术;多因素(波浪、荷载、温差、干湿交替、腐蚀介质等)作用下,材料与结构的失效过程与寿命预测;耐久性设计理论与方法研究;腐蚀实时监控与耐久性预警系统等。,新型专用施工技术、施工设备开发,重点研究导管架结构、复合结构、大直径圆筒、超大型沉箱施工技术;双向、三向预应力混凝土施工技术;嵌岩施工技术。积极研制或引进大型步行式海上升降施工平台及专用施工船舶及机具。高强度、高耐久性、大流动性的混凝土配合比研究。,2.2结构基础、超软弱堆场地基处理及堆场面层,2.2.1厚基床重力式码头结构计算模式与计算方法,随着基床厚度的增大,重力式码头墙前和墙后土压力、地基承载力、地基沉降等计算模式及抗滑稳定性计算模式发生本质的变化,国内外这方面的研究基本上处于空白状态,急需进行深入研究。,2.2.2水下真空预压处理软基技术,水下真空预压法将真空压力和海底以上的水重作为预压载荷加固地基,而不需要堆载材料,与其他加固法相比具有快速、高效、简便的特点,特别适用于开敞海域施工,且工程造价低、环保,应用前景十分广阔。主要研究水深1020m深度范围内的水下真空预压加固机理。,2.2.3超深塑料排水板处理软基技术,研制加固深度超过35m的塑料排水板板型,探讨超深排水板的加固机理,掌握在超深条件下的塑料排水板的材料选型、运用等关键技术,2.2.4高填土形成陆域沉降控制技术,高填土形成陆域即使采取加固措施,沉降亦往往很大,已出现沉降超过12m的情况,极易造成堆场管网断裂和道路、堆场面层及场桥跑道梁破损,严重影响使用。主要研究高填土形成陆域沉降机理、减少沉降的措施、沉降监测技术等。,2.2.5重力式码头、堆场沉降,主要研究黏土的次固结沉降机理和计算方法及砂土、回填开山石沉降计算方法;码头、轨道梁、道路与堆场面层等结构构造措施。,2.2.5土工合成材料应用技术,重点开展土工合成材料工作机理和计算理论研究。,3.工程施工课程要求,未来的工程施工人员必须掌握水运工程现代化的施工技术、施工组织、管理、概预算等方面的知识。一个高素质的施