水運工程施工緒論

1、 沿海港口2010 年共有生產(chǎn)性碼頭泊位5721個，其中萬 噸級以上深水泊位1636個，集裝箱泊位319個，綜合通 過能力達到50多億噸，港口吞吐量和集裝箱吞吐量連續(xù) 8年穩(wěn)居世界第一位。20個港口進入億噸大港行列，寧 波-舟山港貨物吞吐量達到6.3億噸，為世界第一大港。 主要港口專業(yè)化碼頭裝備水平起點高，已經(jīng)基本達到國 際先進水平。正在建設及已經(jīng)建成的大連大窯灣港區(qū)、 青島前灣港區(qū)、上海洋山深水港區(qū)、廣州南沙港區(qū)以及 長江口深水航道治理工程均是世界上少見的大型港口和 航道工程。 水工建筑物 碼頭 重力式碼頭成功引進了格型鋼板樁、大直徑鋼 筋混凝土薄壁圓筒、開孔消浪沉箱結(jié)構(gòu); 開發(fā) 了具有我國

2、特色的拋石基床水下夯實和爆炸密 實方法; 引進開發(fā)了水下深層水泥攪拌法 (CDMA),從而在軟基上亦能采用重力式結(jié)構(gòu)。 水工建筑物 碼頭 高樁碼頭在深水情況下成功采用了全直樁結(jié)構(gòu)和依靠自身變形吸收 船舶能量的柔性靠船結(jié)構(gòu)。 隨著板樁碼頭結(jié)構(gòu)向大型化發(fā)展, 其結(jié)構(gòu)亦有很大改進, 除普通的 拉桿式錨碇板樁外, 還出現(xiàn)了斜拉( 頂) 樁式板樁碼頭和遮簾樁板 樁碼頭 防波堤 研究開發(fā)了爆破填石的防波堤軟基處理技術和大空心率空心方塊輕 型斜波堤; 研究開發(fā)了削角直立堤、開孔消浪沉箱結(jié)構(gòu)、環(huán)保型的 梳式沉箱結(jié)構(gòu)及大直徑圓筒結(jié)構(gòu)等; 研究開發(fā)了削角空心方塊混合 堤和樁基透空堤; 引進、吸收、創(chuàng)新推廣了半圓型

3、結(jié)構(gòu)混合堤。 水工建筑物 耐久性 高效能減水劑、膨脹劑的研究與應用是水運工 程混凝土技術的重大進展; 降低水灰比的同時 摻入引氣劑是提高混凝土抗凍性能的有效措施; 鋼筋表面封閉材料的應用及鋼筋混凝土電化學 脫鹽防腐技術的開發(fā)可有效提高混凝土耐久性; 纖維混凝土可大大提高其抗裂性和抗沖擊性 地基處理 我國沿海港口工程地基處理方法十分豐富, 其中真空預壓法、爆炸擠淤法等無論就應用 范圍、處理效果, 還是加固工程數(shù)量而言, 都居世界領先地位 施工技術 水工建筑物施工 成功開發(fā)了具有世界先進水平的水下基床拋石整平機械化施 工工藝、軟體排鋪設工藝; 開發(fā)了沉箱海上遠距離拖運工藝; 成功采用了“水下預填礦

4、石骨料升漿混凝土濕法施工”工藝; 開發(fā)了海上直徑達3.0 m 大型嵌巖灌注樁施工工藝。 現(xiàn)有最大打樁船有效起吊能力120t左右, 所配備的最大錘型 為D- 160, 其最大沖擊能量為533kNm 左右, 樁架高度達 93.5 m,能施打的鋼管樁直徑達2.0 m、樁長達100 m。 國內(nèi)已擁有水上混凝土攪拌船和起吊能力達2600t的起重船。 施工技術 疏浚與吹填 增添了一大批現(xiàn)代化、大型化疏浚船舶, 其中最現(xiàn) 代化大型自航耙吸式挖泥船, 艙容12888m3,最大疏 浚深度45m, 效率達14870m3/h; 特大斗輪絞吸兩用 挖泥船, 效率達3500m3/h, 最大挖深27m, 為亞洲 第一。開

5、發(fā)了多項新型疏浚與吹填施工工藝, 如水 下排泥管線和遠程輸泥、耙吸挖泥船岸吹、水下吹 填、巖石疏浚等技術。 水工建筑物 超大型碼頭新型結(jié)構(gòu) 深入研究碼頭結(jié)構(gòu)型式, 重點研究導管架結(jié)構(gòu)、 復合結(jié)構(gòu)及超大型沉箱結(jié)構(gòu); 深入研究碼頭嵌 巖技術; 深入研究雙向、三向預應力混凝土在 碼頭結(jié)構(gòu)中應用的有關技術問題 水工建筑物 波浪結(jié)構(gòu)地基的相互作用問題 主要研究在動力荷載作用下地基土壤力學性質(zhì)指標的變化和 波浪-結(jié)構(gòu)物-地基作為一個系統(tǒng)的動力計算模式及計算方法 護岸與防波堤 主要研究適應軟土地基的輕型護岸與防波堤結(jié)構(gòu)型式, 適應 深水、大浪條件的護岸與防波堤結(jié)構(gòu)型式及計算理論, 親水、 環(huán)保護岸與防波堤結(jié)

6、構(gòu)型式, 新型浮式防波堤結(jié)構(gòu)型式及水 理特性研究。 水工建筑物 大型開敞式碼頭面高程確定方法 重點研究開敞式大型沉箱重力墩式碼頭面高程和大型開敞式 復合結(jié)構(gòu)碼頭面高程確定方法 結(jié)構(gòu)的耐久性 主要研究外海混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防裂、控裂技術, 裂 縫成因、評估與修復新技術; 多因素( 波浪、荷載、溫差、 干濕交替、腐蝕介質(zhì)等)作用下, 材料與結(jié)構(gòu)的失效過程與 壽命預測; 耐久性設計理論與方法研究; 腐蝕實時監(jiān)控與耐 久性預警系統(tǒng)等。 水工建筑物 新型專用施工技術、施工設備開發(fā) 重點研究導管架結(jié)構(gòu)、復合結(jié)構(gòu)、大直徑圓筒、超 大型沉箱施工技術; 雙向、三向預應力混凝土施工 技術; 嵌巖施工技術。 積

7、極研制或引進大型步行式海上升降施工平臺及專 用施工船舶及機具。 高強度、高耐久性、大流動性的混凝土配合比研究。 結(jié)構(gòu)基礎、超軟弱堆場地基處理及堆場面層 厚基床重力式碼頭結(jié)構(gòu)計算模式與計算方法 隨著基床厚度的增大, 重力式碼頭墻前和墻后 土壓力、地基承載力、地基沉降等計算模式及 抗滑穩(wěn)定性計算模式發(fā)生本質(zhì)的變化, 國內(nèi)外 這方面的研究基本上處于空白狀態(tài), 急需進行 深入研究。 結(jié)構(gòu)基礎、超軟弱堆場地基處理及堆場面層 水下真空預壓處理軟基技術 水下真空預壓法將真空壓力和海底以上的水重作為 預壓載荷加固地基, 而不需要堆載材料,與其他加 固法相比具有快速、高效、簡便的特點,特別適用 于開敞海域施工,

8、 且工程造價低、環(huán)保,應用前景 十分廣闊。 主要研究水深1020 m 深度范圍內(nèi)的水下真空預 壓加固機理。 結(jié)構(gòu)基礎、超軟弱堆場地基處理及堆場面層 超深塑料排水板處理軟基技術 研制加固深度超過35 m 的塑料排水板板型,探討超深排水板 的加固機理, 掌握在超深條件下的塑料排水板的材料選型、 運用等關鍵技術 高填土形成陸域沉降控制技術 高填土形成陸域即使采取加固措施, 沉降亦往往很大, 已出 現(xiàn)沉降超過12 m 的情況, 極易造成堆場管網(wǎng)斷裂和道路、 堆場面層及場橋跑道梁破損, 嚴重影響使用。 主要研究高填土形成陸域沉降機理、減少沉降的措施、沉降 監(jiān)測技術等。 結(jié)構(gòu)基礎、超軟弱堆場地基處理及堆場面層 重力式碼頭、堆場沉降 主要研究黏土的次固結(jié)沉降機理和計算方法 及砂土、回填開山石沉降計算方法; 適應沉降的 碼頭、軌道梁、道路與堆場面層等結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施。 土工合成材料應用技術 重點開展土工合成材料工作機理和計算理論研究