一级建造师港口与航道管理与实务真题及答案

2020-03-03 15:09:25 来源：范文大全收藏下载本文

2015年一级建造师《港口与港航工程实务》真题答案与解析

三、案例分析题(共5题，(一)、(二)、(三)题各20分，(四)、(五)题各30)分。

(一)

背景资料

某港区集装箱道路堆场工程，包括堆场工程、道路工程、供电照明通信管道工程和给排水工程，其中堆场工程包括重箱堆场某港区集装箱道路堆场工程，包括堆场工程、道路工程、供电照明通信管道工程和给排水工程，其中堆场工程包括重箱堆场1个、空箱堆场1个和冷藏箱堆场1个，道路堆场总面积75万m2。道路和空箱堆场均为采用抗折强度5.0MPa的砼面层，重箱堆场、冷藏箱堆场的箱条基基础、轮胎吊跑道基础采用C30钢筋砼，其他面层采用抗折强度4.5MPa的砼面层。混凝土由现场搅拌站统一供料。

道路堆场地基由吹填砂和抛石组成，地基处理分别采用强夯、振冲等加固方法加固。设计要求地基加固整平后的承载力为150kPa以上，振冲加固区标准贯入击数N≥15击。

【问题】

1.本工程应划分为几个单位工程，请分别写出。

2.简述港口工程标准贯入试验成果的作用。

3.写出标准贯入试验击数N值的含义。

4.混凝土的施工可操作性包括哪些性能?

5.计算箱条基基础混凝土施工配制强度。(σ=4.5MPa)

【答案】

1.应划分为4个单位工程。其中，堆场工程包括重箱堆场、空箱堆场和冷藏箱堆场3个单位工程;道路工程单独划分为1个单位工程。

2.港口工程标准贯入试验成果的作用为：可根据标准贯入试验击数，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。

3.标准贯入试验击数N值系指质量为63.5kg的锤，从76cm的高度自由落下，将标准贯入器击人土中30cm时的锤击数。

4.混凝土的施工可操作性包括：混凝土的流动性、可塑性、稳定性和易于密实的性能。

5.箱条基基础混凝土施工配制强度为：fcu,o=fcu,k+1.645б=30+1.645×4.5≈37.4MPa。

(二)

背景资料

某吹填工程，吹填区面积2.5km2量，吹填工程量2000万万m3，采用装有钢桩与三缆定位设备的大型绞吸挖泥船直接吹填的施工方式。取土区土质自上而下分别为淤泥、淤泥质粘土、软塑粘土。吹填完成并经浅层处理后，采用真空预压法对吹填区进行加固。施工期间挖泥船施工参数见表2。

【问题】

1.挖泥船采用三缆横挖法施工，其分条宽度如何确定?

2.简述影响挖掘生产率的因素，并计算本工程挖掘淤泥质粘土时的绞刀挖掘系数。(计算结果保留小数点后2位)。

3.绘制真空预压法的施工工艺流程图。

4.本工程真空预压期间应监测哪些主要项目?其沉降稳定标准的控制指标是多少?

【答案】

1.采用三缆横挖法施工时，分条宽度由船的长度和摆动角确定，摆动角宜选70°~90°，最大宽度不宜大于船长的1.4倍。

2.挖掘生产率主要与挖掘的土质、绞刀功率、横移绞车功率等因素有关。

泥泵管路吸输生产率W泵=Q·ρ=9800×20%=1960m3/h;

挖掘生产率W挖=60K×D×T×V=60K×1.5×1.8×15.0=W泵=1960m3/h;

解得本工程挖掘淤泥质粘土时的绞刀挖掘系数K≈0.81。

3.真空预压法的施工工艺流程图为：

铺设砂垫层→打设塑料排水板(或袋装砂井)→铺设排水管系、安装射流泵及出膜装置→挖密封沟→铺膜、覆水→抽气→卸载。

4.本工程真空预压期间应监测的主要项目为：

在应进行真空度、沉降、位移、孔隙水等的观测，膜下真空度应稳定在80kPa以上，以保证效果。

其沉降稳定标准的控制指标是：

实测地面沉降速率连续5~10d平均沉降量小于或等于2mm/d。 (三)

背景资料

某工程大体积混凝土浇筑过程耗时8h，自浇筑开始测温。累计168h测温读书曲线如图3。第56h内部温度为56℃，表面温度为30℃;第156h内部温度为41℃，表面温度为29℃。本工程不考虑采用埋置冷却水管降温的方法。

【问题】

1.简述表面温度，内表温差的含义。

2.大体积混凝土施工阶段温控标准包括哪些?根据测温曲线，分析判断本次温控是否满足该标准;如不满足，分析其原因。

3.根据测温曲线，评估温控施工措施的效果，并对其中的不足之处提出改进意见。

4.如对混凝土采用洒水养护，在温控方面应注意什么问题?并说明原因。

【答案】

1.表面温度的含义是：混凝土内部距表面50mm处的混凝土温度;内表温差的含义是：混凝土内部最高温度与同一时刻距表面50mm处的混凝土最低温度之差。

2.大体积混凝土施工阶段温控标准包括：在构件内设置测温系统，采取保温或降温措施，保证结构内部与表面的温差不超过超过25℃(或设计要求值)。

根据测温曲线，可判断本次温控不满足该标准;原因是没有保证结构内部与表面的温差不超过25℃(或设计要求值)。

3.根据测温曲线，可确定温控施工措施的效果不满足规范要求;本工程在不考虑采用埋置冷却水管降温方法的情况下，无法保证结构内部与表面的温差不超过25℃(或设计要求值)，提出的改进意见是混凝土内可设置冷却水管，用冷却水降低混凝土的温升，进而控制混凝土内表温差不超过限值。

4.采用洒水养护，在温控方面应注意的问题为：

(1)混凝土浇筑完毕后应及时养护，养护时间不宜少于14d;

(2)不得采用海水养护;

(3)养护水温度与混凝土表面温度之差不宜大于15℃;

(4)当日平均气温低于5℃时，裸露的混凝土表面不得直接洒水养护，应采用塑料薄膜和保温材料进行保湿、保温养护。

原因为：

(1)保证混凝土的强度及时增长，抵抗内表温差产生的温度应力;

(2)保证混凝土的耐久性;

(3)养护水温与混凝土表面温度之差较大时会增大内表温差，从而增加混凝土的开裂风险;

(4)保温养护是大体积混凝土施工的关键环节之一，主要目的是通过减少混凝土表面的散热，从而降低大体积混凝土内表温差。

(四)

背景资料

某疏浚公司经过招投标成功承接某海港进港航道疏浚工程。该航道设计底标高-22.0m，设计底宽250m，设计边坡1:8，航道疏浚段长17km。疏浚土质为粘土，天然密度为1.84t/m3。当地海水天然密度为1.025t/m3。按照合同文件规定，疏浚土外抛到外海指定抛泥区，平均运距18km。

施工开始前，施工单位和业主根据相同的航道浚前水深图计算出疏浚工程量，分别1468.5万万m3和1445.7万万m3。

施工单位选用带艏吹功能的舱容13000m3自航耙吸挖泥船进行挖、运、抛施工，在完成疏浚工程量550万m3距时，业主要求将部分疏浚土吹填到港区指定吹填区，平均运距15km，吹距1.3~2.0km速。挖泥船施工期间的主要施工参数为：轻、重载平均航速30km/h，挖泥装舱时间1.6h，泥舱装载土方量8000m3;施工中挖泥转头及上线时间0.15h，挖泥及抛泥时转头时间0.1h，吹泥的接卡、解离时间0.25h量;挖泥时泥泵流量25200m3/h，吹泥时泥泵流量16200m3/h，吹泥时泥浆平均密度1.23t/m3。疏浚施工期间的时间利用率为70%。

【问题】

1.绘制自航耙吸挖泥船挖、运、吹施工工艺流程图。

2.耙吸挖泥船波浪补偿器压力调节应考虑哪些因素?如何根据土质情况调节波浪补偿器压力?

3.针对本工程疏浚土质，耙吸挖泥船应选用哪种类型耙头?合理的挖泥对地航速应为多少?

4.分别计算本工程耙吸挖泥船外抛和吹填的月(按30d计)生产能力。(计算结果保留整数)。

5.根据《疏浚与吹填工程施工规范》(JTS207-2012)的相关规定，计算本工程双方确认的疏浚工程量。

【答案】

1.自航耙吸挖泥船挖、运、吹施工工艺流程图如下：

2.耙吸挖泥船波浪补偿器压力调节应考虑的因素为：

应根据土质和挖深，调节波浪补偿器的压力，以保持耙头对地有合适的压力。

根据土质情况调节波浪补偿器压力如下：

对软土，应适当调高波浪补偿器的压力，使耙头对地压力减小，对密实的土应适当调低波浪补偿器的压力，使耙头对地压力加大。

3.本工程疏浚土质为粘土，天然密度为1.84t/m3，不属于软黏性土。耙吸挖泥船应选用的耙头类型为：

挖掘较硬黏性土选用“主动挖掘型”耙头加高压冲水。另外，选用“挖掘型”耙头施工时，挖黏性土选用扁齿，挖硬质土耙齿短。

合理的挖泥对地航速应为：黏性土类3.0~4.0kn。

4.外抛平均施工循环运转小时为：18/30+18/30+1.6+0.1+0.15=3.05h;

外抛平均运转时间小时生产率为：8000/3.05≈2623.0m3/h;

本工程耙吸挖泥船外抛的月生产能力为：2623.0×24×70%×30=1321992m3≈132万万m3。

吹泥泥浆浓度ρ=(γm-γw)/(γs-γw)=(1.23-1.025)/(1.84-1.025)≈25.2%.

挖运吹平均施工循环运转小时为：15/30+15/30+1.6+8000/(16200×25.2%)+0.25+0.15≈4.96h;

挖运吹平均运转时间小时生产率为：8000/4.96≈1612.9m3/h;

本工程耙吸挖泥船吹填的月生产能力为：1612.9×24×70%×30≈812902m3≈81万万m3。

5.为施工单位和业主根据相同的航道浚前水深图计算出疏浚工程量，分别为1468.5万万m3和1445.7万万m3，计算得：(1468.5-1445.7)/1468.5≈1.6%

符合规范如下规定：用不同的方法或合同双方分别计算工程土方量时，应采用同一测图计算，两者的差值小于或等于两者中较大值的2%时，其土方量取两者的平均值。

本工程双方确认的疏浚工程量为：(1468.5+1445.7)/2≈1457.1万万m3。 (五)

背景资料

某大型海上工程孤立墩混凝土承台施工，其混凝土的配合比(胶凝材料:砂:碎石)为1:1.50:2.50，水胶比为0.40，胶凝材料总用量为444kg/m3。混凝土的初凝时间为1.5h，终凝时间为5.0h，承台的平面尺寸为10m×10m，承台底标高为+1.0m(理论深度基准面，下同)，顶标高为+5.0m，9根直径1.2m的大管桩伸入承台混凝土中2m。

承台施工时桩芯混凝土已提前灌注完成。

施工水域潮汐为规则半日潮，施工日的潮汐表见表5。因承台尺寸较大，施工用非水密模板。采用有效生产能力为50m3/h的混凝土拌和船，承台混凝土分两次浇筑，第一次浇筑厚度为1.0m，分四层浇筑，自下而上分别为300mm、300mm、200mm、200mm。海上浇筑混凝土要在水位以上进行振捣，在初凝以前底层混凝土不宜背水淹没。

【问题】

1.本承台混凝土的浇筑总量是多少?本承台混凝土的第一次浇筑量是多少?(计算结果保留小数点后2位)。

2.何时开始承台混凝土第一次浇筑对赶潮施工最有利，并说明原因。

3.通过计算第一次浇筑的底层和顶层混凝土浇筑时间及潮水涨落潮时间，判断所用拌和船的生产能力是否满足要求?

4.为完成承台第一次混凝土浇筑，拌和船至少需要准备胶凝材料、砂、石子、水各多少?(材料的损耗率按5%计，计算结果保留小数点后2位).

5.写出提高承台耐久性的主要技术措施。

【答案】

1.本承台混凝土的浇筑总量为：10×10×(5.0-1.0)-9×3.14×(1.2/2)2×2≈379.65m3;

本承台混凝土的第一次浇筑量为：10×10×1-9×3.14×(1.2/2)2×1≈89.83m3。

2.在落潮的过程中，当潮位落至+1.0m(承台底模板刚露出水面)时开始承台混凝土第一次浇筑对赶潮施工最有利。

原因是：此时开始承台混凝土第一次浇筑可供海上混凝土施工的一次可利用时间最长，方便组织施工。

3.计算第一次浇筑底层的时间：