陈冬铭老师2019年一级建造师《港口与航道工程实务》精讲班课程，本节视频讲解一级建造师《港口与航道工程实务》港口与航道工程技术--港航工程混凝土（一），免费试听陈冬铭老师精讲班课程>>
陈冬铭老师介绍
一级建造师、高级工程师、讲师。原就职于中交一航局，积累了丰富的港航工程施工技术管理工作经验。自2014年以来，从事港航一级建造师培训。其授课紧紧围绕小专业特色：理论与实际结合紧密，伸入浅出，通俗易懂；考情研究透彻，思路清晰，框架明确；对考试重点把握准确，化繁为简，化零为整。
1E410000 港口与航道工程技术
第7讲 港航工程混凝土（一）
1E411000 港口与航道工程专业技术
一、港口与航道工程混凝土的主要特点
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，分别要求其混凝土性能。
2.对混凝土的组成材料有相应的要求和限制;
3.混凝土的配合比设计、性能、结构构造均突出耐久性的要求;
4.海上的混凝土浇筑要有适应环境特点的施工措施。
1E411060 港口与航道工程混凝土的特点及配制要求
二、港口与航道工程混凝土特点的具体内容
1. 港口与航道工程混凝土建筑物环境类别与结构部位的划分。
港口与航道工程混凝土建筑物按不同的环境类别以及标高划分为不同的区域，不同区域的混凝土技术条件、耐久性指标、混凝土的钢筋保护层厚度等均有不同的规定。
对于海水环境， 混凝土结构物的腐蚀特征是氯盐作用下引起混凝土中钢筋锈蚀；对于淡水环境， 混凝土结构物的腐蚀特征一般是淡水水流冲刷、溶蚀混凝土及大气环境下混凝土碳化引起钢筋锈蚀；对于冻融环境， 混凝土结构物的腐蚀特征是冰冻地区冻融循环导致混凝土损伤；对于化学腐蚀环境， 混凝土结构物的腐蚀特征是硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀。
2.港口与航道工程对混凝土材料的要求和限制。
（1）在港口与航道工程的混凝土中，应根据不同地区、不同部位选用适当的水泥品种，详见1E411031。
（2）港口与航道工程混凝土用细骨料中杂质含量的限值见表1E411061-4。
3.混凝土的配合比设计、性能、结构构造均突出耐久性的要求。
（1）港口与航道工程混凝土，按耐久性要求，有最大水胶比的限值。按强度要求得出的水灰比与按耐久性要求规定的水胶比限值相比较，取其较小值作为配制混凝土的依据。
（2）港口与航道工程在海水环境下，对有耐久性要求的混凝土有最低胶凝材料用量的限值。根据强度确定的胶凝材料用量与最低胶凝材料用量限值相比较要取其大者作为配制混凝土的依据。
（3）港口与航道工程混凝土应根据建筑物的具体使用条件，具备所需要的耐海水冻融循环作用的性能，耐海水腐蚀、防止钢筋锈蚀的性能。
关于水胶比
水胶比=混凝土拌合水用量/胶凝材料用量（质量比）
水胶比过大，则水的用量增加，混凝土硬化后多余的水气残存在混凝土中形成毛细孔，使混凝土有效受荷面积减小，表现为混凝土的强度降低。
水胶比过小，则水化热较大，混凝土易开裂，同时混凝土的和易性较差，不利于现场施工操作；小水灰比混凝土耐久性好。
港航规范特别规定在水胶比上强度要服从耐久性。
处于北方寒冷地区海水环境下的港口与航道工程混凝土建筑物，当低潮时，水位变动区的混凝土暴露于寒冷的大气中，混凝土表面向内的一定深度，毛细孔中饱水结冰膨胀和存在着过冷的水，使混凝土产生微细的裂缝。当高潮时，混凝土微细裂缝中的冰晶又因淹没在海水中而被融化，这将导致海水更多或更深入地渗进和进一步的膨胀破坏。如此冻融交替作用和恶性循环，致使混凝土脱皮、露石、开裂、露筋等。冻融循环对混凝土保护层的破坏，还将进一步加剧钢筋的锈蚀。因此，港航工程混凝土必须具有足够的抗冻融破坏的能力。
1、引气剂是具有增水作用的表面活性物质，它可以明显的降低混凝土拌合水的表面张力和表面能，使混凝土内部产生大量的微小稳定的封闭气泡。
2、这些气泡可以阻断混凝土内部毛细管与外界的通路，使外界水份不易浸入，减少了混凝土的渗透性。同时大量的气泡还能起到润滑作用，改善混凝土和易性。
3、这些气泡切断了部分毛细管通路能使混凝土结冰时产生的膨胀压力得到缓解，不使混凝土遭到破坏，起到缓冲减压的作用。
港航工程水变区有抗冻要求的混凝土，抗冻融等级的标准见表1E411061-6。浪溅区范围内下1m的区域，与水位变动区的抗冻融等级相同。码头面层混凝土的抗冻等级较同一地区低2~3 级。
注:1.开敞式码头和防波堤等建筑物混凝土宜选用高一级的抗冻等级或采取其他措施;
2. 表中抗冻等级，例如F300是指，在标准条件下制作的混凝土标准试件（100mmX100mmX400mm），经过300次冻融循环试验，其失重率≤5%;动弹性模量下降率≤25%;
3. 一次冻融循环的定义是:在规定的时间内（105±15min），将混凝土标准试件的中心温度从+8±2℃冻结至-15~-17℃和在规定的时间内（75±15min），将该标准混凝土试件的中心温度从-15 ℃（-2 ℃）融化至＋8±2 ℃ 的整个过程;
（4）有抗冻性要求的混凝土，必须掺入引气剂，混凝土拌合物的含气量应控制在表1E411061-7 所列范围内。
（5）港口与航道工程混凝土拌合物中氯离子含量的最高限值应符合表1E411061-8的规定
注：混凝土拌合物氯离子的最高限量值以胶凝材料质量的百分比计。
（6）港口与航道工程钢筋混凝土及预应力混凝土钢筋保护层最小厚度的规定
1）海水环境港口与航道工程钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合表1E411061-9的规定。
注:
1.混凝土保护层厚度系指主筋表面与混凝土表面的最小距离;
2.表中数值系箍筋直径为6mm时主筋的保护层厚度，当箍筋直径超过6mm时，保护层厚度应按表中规定增加5mm;
3.南方指最冷月月平均气温高于0℃的地区;
4.位于浪溅区的码头面板、桩等细薄构件的混凝土保护层，南、北方一律采用50mm。
2）海水环境港口与航道工程预应力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合表1E411061-10的规定。
4. 海上混凝土浇筑的施工措施
（1）港口与航道工程混凝土施工中，乘低潮位浇筑混凝土时，应采取措施保证浇筑速度高于潮水上涨的速度，并保持混凝土在水位以上进行振捣。底层混凝土初凝以前不宜受水淹，浇筑完后，应及时封顶，并宜推迟拆模时间。
（2）有附着性海生物（如牡蛎）滋长的海域，对水下混凝土接槎部位，应缩短浇筑间隔时间或避开附着性海生物的生长旺季施工。
（3）无掩护海域现场浇筑面层混凝土时，应有防浪溅设施。
背景资料
某施工单位承包浇筑跨海大桥大型混凝土承台施工。该承台的平面尺寸为10m×10m，承台顶标高为+3.5m，底标高为-0.5m，6根直径2m的钢管桩伸入承台混凝土2m，桩芯混凝土已浇筑完成。工程所处海域属规则半日潮，周期为12h25min。施工时高潮位+2.5m，低潮位-1.5m，现要求用非水密模板乘低潮浇筑承台，封底混凝土1.0m厚。施工中采用有效生产能力为80m3/h的混凝土拌和船供应混凝士，混凝土入模、振捣等操作时间为0.5h。
问题
1．港口与航道工程混凝土乘低潮位浇筑应具备什么条件？
2．事先要安排怎样的试验项目，获取满足乘低潮位浇筑所需的一项必要的指标数据（计算中取该指标为1.5h）。
3．何时开始浇筑混凝土最为有利？
4．假定潮水为均匀升降，通过计算，判断乘低潮位施工是否可行。
233网校答案：
（1）混凝土浇注速度高于潮水上涨速度；
（2）保持混凝土在水位以上进行振捣；
（3）底层混凝土初凝以前不受水淹。
（4）浇筑完成后，应及时封顶，并宜推迟拆模时间。
2．混凝土初凝时间。
3．在落潮过程中，当潮位落至-0.5m（承台底模板刚露出水面）时，开始浇筑混凝土对赶潮水施工最有利。
4．潮水从-1.5m 至+2.5m 升降4m 历时6h12.5min，即6.21h，每升降1m的时间为：6.21/4=1.55h；
潮位从-0.5落到-1.5m，再涨回+0.5m的距离为：
1+2=3m，所需要的时间是：3×1.55=4.65h；
底层混凝土浇筑量为：10×10×1-6×3.14×12×1=81.2m3；
采用有效生产能力80m3/h 的混凝土拌和船浇筑81.2m3混凝土所需时间为：81.2/80=1.0h；
浇注底层混凝土且底层混凝土初凝所需总时间为：1.0+1.5+0.5=3h＜4.65h
所以，采用有效生产能力80m3/h 的混凝土拌和船乘低潮位浇注底层混凝土可以满足规范对乘潮施工的要求。
