2010年港口与航道考试用书增值服务346023.pdf

全国一级建造师执业资格考试用书(第二版)港口与航道工程管理与实务 2010 年网上增值服务（3）26港口与航道工程混凝土中用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的铝酸三钙（C3A）含量为什么宜在 6%12%范围内？答：铝酸三钙是水泥的 4 种矿物成分中遇水后水化反应速度最快的，且放出大量的热量，如果铝酸三钙的含量过大，水化反应过快、发热量过大，可能造成水泥的假凝现象，导致混凝土的和易性和可操作性变坏；研究证明，水泥的铝酸三钙含量过低，则制备的混凝土抗氯离子渗透的性能将有所降低，这对港口与航道工程混凝土的抗锈蚀是不利的。所以，港口与航道工程混凝土中用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的铝酸三钙（C3A）含量宜在 6%12%范围内 27为什么港口与航道工程混凝土不得使用烧黏土质火山灰质硅酸盐水泥？答：烧黏土质火山灰质硅酸盐水泥应当归属于复合硅酸盐水泥：即由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料和适量石膏磨细制成的水泥，（简称复合水泥），代号。这种水泥有遇水环境体积的不稳定性，这是水工混凝土工程最忌讳的，所以港口与航道工程混凝土不得使用烧黏土质火山灰质硅酸盐水泥。28港口与航道工程混凝土有哪些特点？怎样理解这些特点？答：（1）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；这是其他混凝土工程所没有的。由于港口与航道工程混凝土建筑物处于海水环境中，有的部分常年淹没于海水下、有的部分随着潮水涨落时而淹没，时而露出、有的部分不停地遭受波浪的溅击和冲刷，遭受破坏的条件和程度是不同的，所以要分区对待。（2）对混凝土的组成材料有相应的要求和限制；港口与航道工程混凝土建筑物处于含有大量氯离子的海水的环境中，对于北方寒冷地区的海工混凝土还遭受着冻融循环的破坏作用，因此，对组成混凝土的材料要求要比其他的混凝土更严格；（3）混凝土的配合设计、性能、结构构造均突出耐久性的要求；港口与航道工程混凝土建筑物，一方面是其所处环境恶劣，另一方面是其投资大、工期长，且一旦破坏则很难修复，即便修复效果也很差，因此，必须把结构的耐久性即耐用年限放在首位（通常要求长达 50100 年），与满足结构承载力、功能等相比，耐久性的问题更加突出一些。（4）海上混凝土的施工要有适应环境特点的施工措施 混凝土的海上施工，无论是材料供应、模板支立、混凝土的浇筑、养护其困难都远非陆上所能比的，因此，必须采取相应的技术和装备措施。29海水环境港口与航道工程混凝土建筑物划分为哪几个区域？各区域是怎样划分的？答：海水环境港口与航道工程混凝土建筑物划分为海上大气区、浪溅区、水位变动区、水下区 4 个区域。4 个区域有 3 个分界线，它们是：设计高水位1.5m；设计高水位1.0m；设计低水位1.0m 30淡水环境港口与航道工程混凝土建筑物划分为哪几个区域？各区域是怎样划分的？答：淡水环境港口与航道工程混凝土建筑物划分为水上区、水位变动区、水下区 3 个区域。水上区：设计高水位以上为水上区；水位变动区 设计高水位 设计低水位 1.5m 1.0m 1.0设计高水位1.5m；设计高水位1.0m；设计低水位1.0m 大气区 浪溅区 水位变动区：设计高水位与设计低水位之间的区域（水上区与水下区之间）；水下区：设计低水位以下为水下区。31为什么港口与航道工程的水泥混凝土严禁使用活性粗细骨料？答：因为活性骨料在水泥混凝土中会发生碱骨料反应。所谓碱骨料反应，是混凝土中的水泥和其他材料（如外加剂、混合材、拌合水等，其中主要是水泥）中的碱（Na2O、K2O）与骨料中的活性成分（活性氧化硅）发生反应，反应的生成物（碱硅凝胶）有强烈的吸水性，会大量吸收水分膨胀，产生内部应力而开裂，而碱硅凝胶一旦吸收了水分，又会急剧地促进碱骨料反应的发展。由于活性骨料经搅拌后在混凝土中大体上呈均匀分布。所以一旦发生碱骨料反应、混凝土内各部分将全面产生膨胀应力，将混凝土自身胀裂，无法补救。港口与航道工程混凝土始终处于水中工作，必须严禁使用活性骨料。32为什么在港口与航道混凝土中有最大水灰比的限制和最低水泥用量的限制？答：一般来说，混凝土的水灰比越小、水泥用量越高其耐久性就越高。因此，在港口工程规范中对不同条件、不同部位的混凝土规定了水灰比最大值和水泥用量最小值的限制。由于混凝土按强度计算要求的水灰比常常比规定的限值大，而水泥用量又常常比规定的限值低，因此，规范还特别规定了当二者发生矛盾时，强度要服从耐久性，即按强度要求得出的水灰比与按耐久性规要求定的水灰比限值相比较，取小值；按强度确定的水泥用量与最低水泥用量相比较取大者作为配制混凝土的依据，充分体现了港口与航道工程混凝土突出耐久性的行业特点。33港口与航道工程混凝土的耐久性主要指哪些性能？主要的指标是什么？答：港口与航道工程混凝土的耐久性主要包括防止钢筋锈蚀的性能和抗海水冻融循环破坏的性能。港口与航道工程混凝土处于海水环境中，海水中的氯离子（Cl）会对混凝土中的钢筋、特别是预应力混凝土中的预应力钢筋造成锈蚀，引起混凝土顺筋开裂、剥落，钢筋断面减小甚至破断，威胁到结构的受力和安全性。因此要求钢筋外的混凝土保护层不仅要有足够的厚度，而且要有良好的抗氯离子渗透和阻止氯离子向混凝土内部扩散的性能。目前，多以混凝土电通量的大小作为阻抗氯离子渗透和抗锈蚀的能力，对钢筋有良好抗锈蚀保护性能混凝土的电通量不应大于 2000C（库仑）；北方寒冷地区港工混凝土的潮差部位，随潮水的涨落遭受冻结和融化循环的破坏作用，造成混凝土的开裂和剥落，同时也加剧了氯离子的渗透，因此，混凝土的耐久性还包括其抗冻融循环破坏的性能。混凝土的抗冻融性能，以标准混凝土试件（10 cm10 cm40cm）所能经受的冻融循试验环次数为指标，良好耐冻混凝土的抗冻性 F 应在 300 循环以上。34我国北方港工混凝土的设计指标中的 F300 是什么含义？冻融试验中的一次冻融循环是怎样的过程？答：F300 是混凝土的抗冻等级。F300 是指，在标准条件下制作的混凝土标准试件（100mm100mm400mm）在海水中经过 300 次冻融循环之后，其失重率5；动弹性模量下降率25。规定一次冻融循环的指标是：在海水环境中，在规定的时间内（105min15min），将前述的混凝土标准试件的中心温度从82降温冻结至152和在规定的时间内（75min15min）将该混凝土标准试件的中心温度从152升温融化至82的整个过程为一次冻融循环。35.港口与航道混凝土工程施工时，混凝土的施工配制强度为什么要比设计要求的强度提高？答：（1）如果施工时混凝土的配制强度设计要求的强度，也就意味着浇筑混凝土的平均强度等于设计强度，按照正态分布理论，则混凝土浇筑后的强度设计强度的保证率只有 50%，也就是说，将有一半的强度达不到设计要求。见图所示曲线 1。如果把配制强度 fcu,o提高到（设计要求强度 fcu,k+）即浇筑混凝土的平均强度为 fcu,k+，见曲线 2 所示。则低于 fcu,k 的（阴影部分）只有 5%，即浇筑混凝土强度的合格率为95%。36、我国南方某海港钢筋混凝土沉箱重力式码头，设计高水位为1.0m，设计低水位为1.5m，沉箱安装顶标高为2.0m，沉箱的主筋为22mm，箍筋为8mm，沉箱以预制钢筋混凝土盖板封顶。请分别指出该码头沉箱上水位变动区和浪溅区的范围；那个区位的混凝土中钢筋受海水中 Cl的侵蚀更严重些？为什么？答：水位变动区的范围为：（设计高水位1m设计低水1m 的范围）（1）（1）即为0m2.5m 的范围 浪溅区的范围为：（设计高水位1.5m水位变动区的上限，即设计高水位1m 的范围）（）（1）即为2.5m0m 的范围 浪溅区的混凝土及钢筋受海水中Cl的侵蚀更严重些。因为浪溅区在波浪飞溅的作用下，海水的干湿交替更频繁；浪溅区与水位变动区相比较接触大气（氧）更充分；更具备有促使钢筋锈蚀的条件，该区还频繁遭受波浪及其破碎的动力作用。37.根据上题的条件，回答该沉箱水位变动区和浪溅区钢筋的混凝土保护层的最小厚度应是多少？并分别指出保护层厚度的允许偏差范围。答：沉箱水位变动区钢筋的混凝土保护层最小厚度应为：50555mm 其允许的偏差范围为10mm 或5mm。沉箱浪溅区钢筋的混凝土保护层最小厚度应为：65570mm 其允许的偏差范围为10mm，不允许出现负偏差。38已知某工程工地正常养护的 11 组（N11）混凝土立方体试件抗压强度分别为：、（MPa）求算该工地混凝土立方体抗压强度的标准差。答：（1）计算 11 组强度的平方和：混凝土强度 fcu，k fcu，o（fcu，k）5%1 2 频数 （1）（2）计算 11 组强度的平均值：（+）11 计算其平方值：（2）（3）计算值：1)2()1(NN)(7.11115.85825.9472MPaN 39.设计要求预制沉箱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，为保证抗压强度的合格率达到 95，进行沉箱混凝土配合比设计时其施工配制强度应取多少？答：施工配制强度30+MPa 施工配制强度取 35MPa。40.混凝土的施工可操作性包括哪些性能？用什么指标表征它？答：混凝土的施工可操作性，又称为混凝土的和易性或工作性，包括混凝土的流动性、可塑性、易于密实性。通常以坍落度值及坍落度经时损失来表征混凝土的和易性。41.某工程的高强引气混凝土配合比为 1:,水灰比为,高效减水剂的掺量 1（占水泥重）混凝土的含气量为 3。水泥的相对密度为、砂的相对密度为、碎石的相对密度为。（1）混凝土的砂率是多少？（2）1m3混凝土用多少水泥、砂、石、水、高效减水剂？提示：计算时减水剂的体积忽略不计。答：（）/（）（）25 （2）按 水运工程混凝土施工规范（JTJ268-96）的绝对体积法计算混凝土的材料用量。1kg 水泥可配制混凝土的体积 V：（1/）（）（）（1）V V1.66L 混凝土的水泥用量1000/602kg/m3 砂用量602379.3 kg/m3 碎石用量6021162 kg/m3 拌和水用量602228.8 kg/m3 高效减水剂用量6026.02 kg/m3 42.怎样理解强制性条文中“疏浚工程质量检验和评定应以工程设计图和竣工水深图为依据。对局部补挖后补绘的竣工水深图，其补绘部分不应超过图幅中测区总面积的25%，超过时应对该图幅中测区进行重测，并重新绘图”的规定。答：（1）疏浚工程质量检验的竣工水深图，允许对局部未达到标准的部位进行补挖和补绘；（2）允许进行补挖和补绘的所谓“局部”的界限是图幅中测区总面积的 25%；（3）补挖和补绘的部分如果图幅中测区总面积的 25%，则认为已经不是“局部”了，有量变发生质变的可能，就要对该图幅中测区全部进行重测、重绘。43怎样理解强制性条文中“当有设计备淤深度时，通航水域疏浚工程质量应符合下列混凝土中砂的体积 混凝土中（砂的体积石子的体积）（1）混凝土的砂率（）规定：1）竣工水深图上设计通航水域内的各测点水深必须达到设计通航深度。2)竣工水深图上设计通航水域内的各测点水深应达到设计深度”答：（1）理解设计通航水域是指航道、港池等的设计底边线以内的疏浚水域，不包括它们的边坡部分；（2）设计通航深度、设计深度、设计备淤深度之间的关系如图所示。（3）设计通航深度设计船型满载吃水航行最小富裕水深 这是保证航行安全的最小水深，所以规定为“必须达到”的严格程度；（4）设计深度设计通航深设计备淤深度（一般不小于 0.4m）显然，设计备淤深度的上偏差并不影响航行安全，故对设计深度规定较设计通航深度有所放宽，但设计备淤深度的上偏差点过多、偏差值过大，将减少纳淤量，缩短航道的使用寿命。所以也规定为“应达到”的程度。44怎样理解强制性条文中“当无设计备淤深度时，通航水域疏浚工程质量应符合下列规定：1)设计通航水域内的中部水域，无论属何种底质，均严禁出现浅点。2)设计通航水域内的边缘水域，对硬底质，禁出现浅点；对中等底质、软底质，竣工后遗留浅点的浅点值应符合表 1E432017 规定；浅点不得在同一断面或相邻断面的相同部位连续出现。”答：（1）设计通航水域内的“中部水域”及“边缘水域”设计通航水域的中间部分和边缘部分。单向航道中心线两侧各 1/3 底宽范围内为“中部水域”，其余部分为“边缘水域”；双向航道中心线两侧各 5/12 底宽范围内为“中部水域”，其余部分为“边缘水域”；对港池及其他设计通航水域，其底边线以内 1/2 设计船型宽范围内的边缘部分为“边缘水域”，其中间部分为“中部水域”。（2）当无设计备淤深度时，通航水深的条件较有设计备淤深度时更为严峻，所以规定要更加严格，设计通航水域内的中部水域，是航船最频繁的部位，为安全起见，无论属何种底质都规定为“严禁”级；对设计通航水域内的边缘水域的硬底质也是“严禁”级；（3）对设计通航水域内的边缘水域的中、软底质的浅点限制略有放宽，但对浅点的量级分布仍作了规定。45怎样理解疏浚工程质量评定的合格标准？答：(1)符合前述关于水深和浅点值及其分布的规定；（2）符合关于浅点数量（占总测点百分率）的规定：有设计备淤深度的设计通航水域，上偏差点数不超过该水域总测点数的 4%；无设计备淤深度的设计通航水域，对中等底质，容许浅点数不超过该水域内总测点数的 2%；对软底质，容许浅点数不超过该水域内总测点数的 3%。46 某施工单位以一艘 4500m3的耙吸式挖泥船疏浚 3 万 t 级航道，航道天然床面标高9.8m，航道设计底标高为12.0m、底宽 150m、边坡为 1：5，计算超深 0.7m、超宽 9m，底质为淤泥质土，依题意绘制出疏浚工程量计算断面示意图并标注相应的标高和尺寸。答：依题意绘制疏浚工程量计算断面示意图如下：47.依上题所述计算设计计算断面（每延米长）开挖工程量为多少（回淤很小，忽略不计）？设计深度基准面 设计备淤深度 设计通航深度 设计深度 设计船型满载吃水 航行最小富裕水深 9.8m 天然床面 150m 1：5 1：5 9m 0.7m 12 5 95 12（12）5 答：设计工程量计算断面的航道天然床面宽度计算：150(125292190m 设计工程量计算断面的航道底宽计算 150（95）2161m 设计计算断面（每延米长）开挖工程量（190159）（12）/2=386.1m3 48.依上题，施工单位在开工前进行了浚前水深测量，根据测量结果计算的断面开挖工程量为 397.1 m3，并得到了监理工程师的确认。问本工程断面用于计量的疏浚土工程量应为多少？答：规范规定当开工前测量计算确定的土方量与设计给出的土方量的差值小于或等于 3时，应以设计给出的土方量为准。（）/3 所以，本工程断面用于计量的疏浚土工程量应为 386.1 m3。49.依上题，航道疏浚的总工程量为 3178157 m3，疏浚土全部抛至外海指定的抛泥区，平均运距 16.8km；耙吸式挖泥船的施工参数如下：平均航速，往返航行时间；掉头、卸泥时间，挖泥装船时间，装舱量 2200 m3，每天三班作业，时间利用率 75。计算该耙吸式挖泥船的日疏浚工程量是多少？完成该航道疏浚工程的作业天数为多少？答：往返一个循环所用的时间为：平均每小时的生产量：2200/=603 m3/h 日疏浚工程量：603387510854 m3 完成该航道疏浚工程的作业天数为：3178157/10854=293d 50.高桩码头施工中，沉桩后为什么必须及时进行夹桩？怎样进行夹桩？答：高桩码头施工沉桩后，上部结构（梁、板、接头）尚未安装施工，桩与桩间都处于彼此毫无联系的孤立状态，细长的桩构件其抗风、抗浪、抗撞击、抗水流、抗流冰等的能力都非常差，在外力的作用下极易发生位移、倒桩、断桩等事故，因此，沉桩后必须及时进行夹桩，采取临时性工程措施，建立桩与桩之间的联系，增强桩群的整体稳定性。同时，夹桩结构也是下一步保证上部结构施工的必要条件。实施夹桩应根据桩的受力情况进行夹桩设计，必要时应进行现场加载试验。当有台风、大浪、大潮等预报时，必须检查夹桩系统是否牢固、可靠，并采取相应的加固措施，当施工荷载大时，可采用吊挂式夹桩；当桩距较大且桩顶标高距施工水位较近时，可采用钢梁或上承式桁架结构夹桩，应根据施工荷载对夹桩系统的构件、吊悬螺栓等进行设计计算。