三 、实务操作和案例分析题(共5题，(一)、(二)、(三)题各20分，(四)、(五)题各30分) 案例一
【背景资料】
某沿海有掩护高桩码头，长度为320m, 宽度为25.1m,码头面标高为+6.1m,桩基采用钢管桩，钢管桩直径为φ1400mm,桩基处上层地质为淤泥质黏土。预制靠船构件上端长1.4m、下端长1.0m、高2.0m、平行码头前沿线方向宽1.2m,前排桩中心距码头前沿线2.5m,结构形式如图1所示。开工前，项目部将本码头施工工序划分为：预制构件、桩基施工、上部结构施工、挡土墙施工、附属设施安装、挖泥、抛石护面、后方回填等八道工序。开工后项目部精心施工，顺利完成了施工任务。
【问题】
1.根据项目部划分的施工工序，画出本工程的施工流程框图。
2.本工程前排钢管桩沿高程腐蚀区域可划分为哪几个区域?并给出各区域的高程范围。
3.沉桩和护面抛石过程中，应采取哪些措施保护岸坡稳定?
4.计算本工程靠船构件对前排桩中心的力矩。(吊装孔、预埋及安装件和外伸钢筋重量不计，钢筋混凝土重度γ=25kN/m3, 计算结果取两位小数。)
图 1 码头断面图
【答案】
1.根据项目部划分的施工工序，本工程的施工流程框图如图4所示。
2.本工程前排钢管桩沿高程腐蚀区域划分为浪溅区、水位变动区、水下区和泥下区四个区域。各区域高程范围：
(1)浪溅区高程范围设计高水位向上1.5m 与设计高水位向下1.0m,即：+2.8m～+2.70m;
(2)水位变动区高程范围设计高水位向上1.0m 与设计高水位向下1.0m, 即：+2.7m~+0.37m;
(3)水下区高程范围设计高水位向下1.0m,即：+0.37m~-12.0m;
(4)泥下区高程范围是指泥面以下区域，即：-12.0m 以下。
3.沉桩和护面抛石过程中，保护岸坡稳定采取的措施：
(1)沉桩方面：控制沉桩顺序(分区间隔沉桩)与速率、高潮位沉桩、重锤轻打。
(2)抛石方面：由水域向岸(从下向上)、分层抛。
4.根据靠船构件形状将靠船构件分解为矩形与三角形分别计算力矩：
靠船部分矩形部分对前排桩中心的力矩为：(25×1.0×2.0×1.2)×(2.5-1.0÷2)=120kN·m。
靠件三角形部分对前排桩中心的力矩为：(25×0.4×2.0÷2×1.2)×(2.5-1.0-0.4÷3)=16.40kN·m。
靠船构件对前排桩中心的力矩为：1204-16.40=136.40kN·m。
案例二
【背景资料】
某公司承接了一个10000t级泊位的重力式码头的基槽开挖工程，开挖工程量为30万m3,疏浚土质为软塑 黏土。根据基槽开挖施工的节点工期要求，基槽开挖的工期为80d。另外，施工合同规定，基槽开挖施工每提前1d完成，奖励1000元。该公司组建的项目经理部在编制施工组织设计时判断，适宜施工的船型为抓斗挖泥船，且现场只能容纳一组抓斗挖泥船组施工。据调查，现场有无需调遣的4m3和6m3抓斗挖泥船组可供租赁；另外该公司自有8m3抓斗挖泥船1组在该工程施工期间闲置，可在正式开工前调遣到工地，往返调遣时间共需要12d,调遣费共计36万元；三组抓斗挖泥船均为锚缆定位挖泥船。基槽开挖每作业天 按3个艘班考虑，挖泥船组的时间利用率按60%计。各船组租赁艘班费和生产率见表1。
各船组租赁艘班费和生产率参数表 表 1
项 目 单位 4m³抓斗船组 6m³抓斗船组 自有8m³抓斗船组
租赁艘班费 元/艘班 8000 12000 18000
生产率 m³/h 162.5 275 450
【问题】
1. 计算确定满足节点工期要求的船组。
【答案】
1.满足节点工期要求的船组：
(1)使用自有8m3 抓斗船组完成任务要求的船组： 300000/(3×8×450×0.6)=46.3取(47d),47d<80d。
( 2 ) 租 用 6m3抓斗船组完成任务要求的船组：
300000/(3×8×275×0.6)=75.8取(76d),76d<80d。
( 3 ) 租 用 4m3抓斗船组完成任务要求的船组：
300000/(3×8×162.5×0.6)=128.2取(129d),129d>80d。 使用自有8m3 抓斗船组和租用6m3 抓斗船组 均能满足节点工期要求。
2. 从项目部船舶成本最低的角度，计算选择船组。
【答案】
2.从项目部船舶成本最低的角度：
(1)用自有8m3 抓斗船组完成任务的成本：
18000×3×47+360000-1000×(80-47)=2865000元。
(2)租用6m3抓斗船组完成任务的成本：
12000×3×76-1000×(80-76)=2732000元，2865000元>2732000元。所以从船舶成本角度来看，应选用 6m3 抓斗船组。
3.本工程所选抓斗挖泥船的施工锚缆宜如何布设?适宜的抓斗是哪种型式?
【答案】
本工程所选抓斗挖泥船的锚缆布设：宜布设四组锚缆，艏边锚两只，对称挖槽呈八字形布设于船艏前方 两侧，锚两只，对称挖槽交叉呈八字形布设于船艉后方两侧。
本工程所选抓斗挖泥船抓斗选择：斗容较大的轻型平口抓斗。
案例三
【背景资料】
某感潮河段深水航道整治工程，其主要施工内容为建造顺岸护滩潜堤，潜堤结构形式为抛石斜坡堤，典型 断面示意图如图2所示。潜堤堤身范围采用砂肋软体排护底；余排采用混凝土联锁决软体排，联锁块软体 排压载体为单元联锁混凝土块，单元尺寸为3980mm×4980mm。施工中，选用大型铺排船垂直水流方向进行 沉排。
图 2 典型断面示意图
【问题】
1. 感潮河段内的水流具有哪些特性?
【答案】
1.感潮河段内的水流具有：
(1)在潮流界和潮区界之间，仅有水位升降的现象，而不存在指向上游的涨潮流；
(2)在潮流界以下，涨落潮流呈往复形式，因有径流加入，落潮流量大于涨潮流量；
(3)涨潮历时小于落潮历时，涨潮历时愈向上游愈短。
2. 根据规范要求，单元联锁混凝土块吊运、拼装、铺设应符合哪些规定?
【答案】
2.根据规范要求，单元联锁混凝土块吊运、拼装、铺设应符合：
(1)选用相应承载能力的专用起吊设备，按单元逐一 吊运拼装；
(2)施工时，采取必要的安全防护措施，安排专人指挥，轻装轻放；
(3)单元之间以及联锁块体与排垫之间的连接方式，连接点的布置应满足设计要求，连接扣环应锁紧、 卡牢，不得松脱、漏扣；排垫与单元联锁混凝土块应联为一体；
(4)排体铺设前应对单元联锁混凝土块的连接绳索损伤、混凝土块破损情况进行检查。同一单元的断裂、 掉角的破损块体比例超过5%或有块体脱落已影响使用功能的应按单元整体更换。
3.本工程相邻排体的沉排顺序应如何确定?画出混凝土联锁块软体排沉放的工艺流程框图。
【答案】
本工程相邻排体的沉排顺序应根据潮水流向选择铺排施工顺序，工艺流程图如图5所示：
图 5 铺排施工顺序
案例四
【背景资料】
西南沿海某港口港池疏浚工程，施工工期为1年，无备淤深度。疏浚土质为密实中粗砂和强风化岩，疏浚土吹填到码头后方吹填区，平均吹距为2.7km。吹填区面积为1.5km2,底质为密实砂，围埝为临时工程，采用抛石结构，围埝顶宽为3.0m,围埝总长为4.5km,外坡设计坡比为1:2,内坡设计坡比为1:1.5,内侧铺设倒滤层。该工程所在地区平均每年受1～3次台风影响，台风袭击时，风力可达12级以上，常伴有暴雨或大暴雨。本工程采用大型绞吸挖泥船直接吹填的施工方式，排泥管直径为φ800mm。疏浚施工中，为了掌握陆上排泥管线输送砂和风化岩的沿程阻力系数，在陆地岸管上选择了长100m的平顺段进行了测试，测试期间的测试数据和挖泥船主要施工参数见表2。另外，根据国家工程造价管理部门公布的柴油价格，本工程中标时的柴油价格为5800元/吨，施工期间的柴油偷格为6200元/吨。
测试数据和挖泥船主要施工参数表 表2
疏浚土质 绞刀前移距 绞刀切泥厚度 绞刀横移速度 生产率 泥浆流速 测试段耗用水头
(m) (m) (m/min) (m³/h) (m/s) (m)
密实中粗砂 1.5 1.3 14.0 1350 4.9 6.42
强风化岩 1.2 0.6 10.0 310 5.3 10.51
【问题】
1. 分别确定本工程两种疏浚土质适宜的绞刀型式和刀齿型式，并计算测试期间两种疏浚土质的绞刀挖掘系 数。(计算结果取两位小数 )
【答案】
1.由题可知：
(1)密实中粗砂：直径较小的冠形可换齿绞刀和凿形齿。
(2)强风化岩：锥形可换齿绞刀和尖齿。绞刀挖掘系数公式为：W=60K×D×T×V。W—绞刀挖掘生产率m3/h,D—绞刀前移距m;
T—绞刀切泥厚度m;
V—绞刀横移速度m/min。
则
(1)密实中粗砂： K=W÷(60×D×T×v)=1350÷(60×1.5×1.3×14)=0.82。
(2)强风化岩：K=W÷(60×D×T×v)=310÷(60×1.2×0.6×10)=0.72。
2. 计算本工程测试期间测试段两种疏浚土质的沿程阻力系数。(计算结果取四位小数， g=9.8m/s2)
【答案】
(1)密实中粗砂：λm=hm÷[(L÷D)×(v²÷2g)]=6.42÷[(100/0.8)×(4.9²÷
2÷9.8)]=0.0419。(2)强风化岩： 0.0587 。
3. 简述挖泥船防台锚地选择应考虑的因素。
【答案】
挖泥船防台锚地选择应考虑的因素：
(1)满足施工现场船舶、设施的水深要求；
(2)在施工作业区或靠近施工作业区的水域；
(3)周围无障碍物的环抱式港湾、水道；
(4)有消除或减弱浪涌的天然屏障或人工屏障的水域；
(5)有足够回旋距离的水域；
(6)泥或泥沙混合的底质；
(7)流速平缓；
(8)便于通信联系和应急抢险救助。
4. 若合同专用条款中对合同价款的调整无另外约定，哪些情形下可调整合同价款?本工程可否因柴油价格 的变化调整合同价款?
【答案】
若合同专用条款中对合同价款的调整无另外约定，则可调整合同价款的情形：(1)经监理工程师确认，建设单位批准的工程量增减或设计变更；(2)国家或地方工程造价部门公布的价格和费率调整；(3)一周内非施工单位原因造成的停水、停电、停气累计超过8h,使施工单位受到损失时；(4)合同约定的其他增减或调整。若合同专用条款中对合同价款的调整无另外约定，本工程因柴油价格变化可调整合同价款。
5.根据《水运工程质量检验标准》JTS257—2008,本工程的围埝工程划分为哪些分部工程、分项工程?本 工程港池疏浚验收合格的标准是什么?
【答案】
根据《水运工程质量检验标准》JTS257—2008,围埝工程可划分为的分部工程是埝身、倒滤层；可划分为的分项工程是抛石、倒滤层。本工程港池疏浚验收合格的标准：无备淤深度的港池疏浚工程设计底边 线以内水域严禁存在浅点；底边线以内水域的开挖范围应满足设计要求；断面不应小于设计开挖断面；坡的开挖范围满足设计要求；坡的开挖坡度满足设计要求。
