港口工程論文

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港口工程論文范文第1篇

關鍵詞: 港口工程；大體積混凝土；溫度裂縫；防治措施

Abstract: mass concrete construction main characteristic is big volume, general entity minimal size is equal to or greater than 1 m; Its surface coefficient are small, cement hydration heat release more concentrated, internal temperature rise faster. Concrete inside and outside when large temperature difference, can make concrete produce temperature crack, affecting the structure and normal use. So must fundamentally analysis it, to ensure the construction quality. This paper analyzes the port engineering mass concrete structure in large temperature crack reasons, and the port of mass concrete used in the construction of the measures and the quality requirements for the raw materials are discussed.

Key words: port engineering; Mass concrete; Temperature crack; Prevention and control measures

中圖分類號：TU37文獻標識碼：A 文章編號：

0.前言

隨著我國交通設施建設發展, 大體積混凝土在港口建設中的運用越來越多,主要是用在大中型的基礎建設工程及樁基承臺上。其特點主要是結構厚實，混凝土量大，工程條件復雜（一般都是地下現澆鋼筋混凝土結構），施工技術要求高，水泥水化熱較大（預計超過25度），易使結構物產生溫度變形。大體積混凝土除了最小斷面和內外溫度有一定的規定外，對平面尺寸也有一定限制。因為平面尺寸過大，約束作用所產生的溫度力也愈大，如采取控制溫度措施不當，溫度應力超過混凝土所能承受的拉力極限值時，則易產生裂縫。下文主要對港口工程中大體積混凝土結構導致溫度裂縫的原因,并對港口大體積混凝土施工中采用的措施以及原材料質量要求等方面進行了探討。

1 港口工程中大體積水泥混凝土溫度裂縫產生的原因

大體積混凝土溫度裂縫產生的主要原因是由于混凝土的導熱性能差，其外部的水化熱量散失較快，而積聚在結構內部的水化熱則不易散失，造成混凝土各部位之間的溫度差和溫度應力，當表面拉應力超過混凝土的抗拉強度時，就會產生溫度裂縫，給工程帶來不同程度的裂縫。能夠深刻了解大體積混凝土中溫度變化所引起的應力狀態對結構的影響，認識溫度應力的一系列特點，掌握溫度應力的變化規律，了解大體積混凝土溫度裂縫產生的機理，對于制定有效的施工方案，保證施工質量能起到至關重要的作用。這就要求施工單位在原材料的選用、配合比的確定、混凝土的測溫、降溫和保養等幾個方面嚴格把好質量關。

（1）影響混凝土內外溫差的主要因素有混凝土厚度泥用量、水泥品種、澆筑入模溫度及環境溫度等。混凝土越厚,水泥用量越大；水化熱越高的水泥,其內部變形越大,形成的溫度應力越大,產生裂縫的可能性越大。因此, 防止大體積凝土出現裂縫最根本的措施是控制混凝土內部和表面的溫度差,降溫速率要比升溫速率高,裂縫的產生可能發生在升溫階段,也可能出現在冷卻階段,升溫階段多為混凝土表層出現不規則裂縫,而在冷卻階段,則常由于外界條件的約束致使混凝土內部出現貫穿性的長裂縫。

(2)混凝土澆筑后,水泥水化產生大量的熱,引起混凝土內部升溫較快。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。混凝土達到最高溫度后, 隨著熱量的散發又開始降溫,直到與環境溫度相同。在升溫結束后的散熱階段,由于內外混凝土散熱條件不同,造成外部混凝土溫度低于內部混凝土溫度。這樣,在升溫和降溫階段,混凝土結構內外都形成同一方向的溫度梯度,導致其變形不一致,從而使混凝土內部受壓、外部受拉。當混凝土的抗拉強度小于溫度拉應力時,就會產生裂縫,溫度和濕度的變化、混凝土的脆性和不均勻性以及結構不合理、原材料不合格(如堿骨科反應)、模板變形、基礎不均勻沉降、運輸和澆筑過程中的離析現象等。在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的, 存在著許多抗拉能力很低,易于出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中,拉應力主要是由鋼筋承擔,混凝土只是承受壓應力。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升,在表面引起拉應力。后期在降溫過程中,由于受到基礎或老混凝土的約束又會在混凝土內部出現拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現裂縫；許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢, 但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化。如養護不周、時干時濕,表面干縮形變受到內部混凝土的約束,也可能導致裂縫的產生。

2 港口工程中大體積水泥混凝土溫度裂縫的主要應對質量控制措施

(1)控制混凝土原材料的質量和技術指標。選用低收縮原材料,如較高的水泥,較低含泥量的砂石以及合理的砂石集配。高堿水的外加劑,降低用水量和水泥用量,配置出收縮較小的混凝土。水化熱控制,水泥水化熱造成溫升,這樣固化后的混凝土在降溫過程中會產生較大的冷縮和溫差拉應力,而混凝土抗拉強度低、變形能力小,很容易開裂。在混凝土中摻入膨脹劑,使其產生適度膨脹,用以抵消混凝土結構的部分冷縮,從而可以減輕或避免溫差裂縫的出現。在混凝土中摻入適量的緩凝減水劑可以延遲水泥水化熱的釋放速度,同時降低熱量。而且此類減水劑還可提高混凝土的流動性,有利于運輸和泵送；同時能夠避免連續澆筑混凝土過程中的冷接縫問題,降低滲漏隱患；另一方面,減水劑的使用可以節約水泥用量,從而降低造價,且水泥用量越少,水化熱就越低, 溫差裂縫就越少。摻入粉煤灰或礦渣等活性混合材料,取代部分水泥,降低水泥水化的發熱量,減少溫度應力,減少裂縫的出現。以上眾多因素都可以導致混凝土結構自身的抗拉強度低于外施加給它的拉應力,從而導致結構物開裂。因此,外部引起的裂縫是可以避免的。只要通過合理的設計、正確的施工和有效的保養,就可以避免此類裂縫的產生。提高結構設計的合理性，合理的設計能夠減少由外因引起的裂縫。例如,由結構設計沒有考慮好而造成結構變形協調、剛度協調問題,就可能出現裂縫。因此,設計人員應該注重結構設計,確定膨脹加強帶的位置,加強帶兩側用免拆模板網攔起,并采用鋼筋綁扎牢固。在配筋時考慮鋼筋的大小和粗細問題, 盡量多用細而密的配筋,少用粗而少的配筋。加強對基礎的處理和合理選擇混凝土材料。

(2)采取正確的施工方法在混凝土生產前,施工人員和監理工程師必須檢查原材料質量是否符合有關標準。仔細校核計量裝置,檢查攪拌機器設備和現場泵管布置,確保混凝土生產和泵送時設備能夠正常運轉。派專人負責投料, 并符合計量要求。水泥、砂、石、外加劑、膨脹劑、粉煤灰、礦渣粉和水都必須經過計量后才能投入攪拌機,計量誤差應符合規范要求。膨脹劑不得少摻,也不得多摻,及時測定砂、石的含水率,以便及時調整混凝土拌合用水量,隨意增加用水量及攪拌時間, 確保混凝土攪和均勻。混凝土澆注前的準備:模板按設計圖紙安裝,必須固定牢固,清理干凈模板及鋼筋間的所有雜物并在表面涂上脫模劑,模板縫應嚴密,不得漏漿,將加強帶兩側的免拆模板網綁扎牢固,并用豎筋加固,以免密孔鐵絲網被混凝土壓垮。每塊混凝土連續澆注時, 必須保證軟接茬以防止產生冷縫, 造成防水隱患。混凝土的振搗必須密實, 不能漏振、欠振、過振。振搗時間宜為20s～30s,以混凝土開始泛漿和不冒氣泡為準。振搗時快插慢拔, 振點布置要均勻。在施工縫、預埋件處需加強振搗,以免振搗不實,造成滲水通道。振搗時應盡量不觸及模板、鋼筋、止水帶, 以防止其位移、變形。每個澆注帶的寬度應根據現場混凝土的方量、結構物的尺寸、供料速度、泵送工藝等情況預先計算好,避免冷縫的出現。

3 結語

港口工程論文范文第2篇

關鍵詞：深水化；大型化；高樁碼頭；拱形結構

Abstract: This paper put out the research summary and recommendations for the deep water terminal development needs of the arch piers on the basis of full understanding of the wharf structure at home and abroad.Key words: deep; large-scale; high-pile pier; arch

中圖分類號：U65文獻標識碼： A 文章編號：

1、研究的背景及意義

1.1 港口發展趨勢

海運在我國的對外貿易中占有很重要的位置。我國擁有1.8萬公里的海岸線，承擔了近10%的國內貨物運輸和85%以上的外貿貨物運輸任務。港口作為海運體系的樞紐，對社會經濟的發展起到了舉足輕重的作用。

盡管我國港口建設已經取得這樣的成績，但是港口吞吐能力仍然滿足不了貨運量增長的需要。2001年我國沿海港口的吞吐能力為11.6億噸，但實際承擔的吞吐量卻達到13.8億噸；集裝箱碼頭吞吐能力約為1500萬TEU，而實際承擔的量高達2200萬TEU；大型原油接卸碼頭以及礦石碼頭的吞吐能力同樣亦小于實際承擔的吞吐量。我國港口吞吐能力與需求之比達1：1.2，與國際上1：0.7相去頗遠。

為了更好地解決這種矛盾，船舶向大型化發展的趨勢日益明顯。為適應大型船舶的靠泊，碼頭的建設也提出了更高的要求，碼頭建設日益向著深水化、大型化方向發展。深水碼頭的設計、施工等已成為港口工程界重要的研究課題。

收稿日期： 修回日期:

作者簡介：廉芳芳（1983-），女，天津市人，助理工程師，從事港口規劃和土地岸線管理工作。

Biography: LIAN Fang-fang (1983-), female, assistant engineer.

同時隨著港口數量的增多，有著優質地質、水深、氣象等自然條件的岸線資源已經大多被開發。新建碼頭一般建設在自然條件相對復雜的區域，為了克服這些不利因素，新建碼頭一般選擇建造在離岸較遠的深水區中。深水化和大型化已經成為高樁碼頭未來發展的主要趨勢，但同時也對碼頭樁基礎的承載力提出了更高的要求。

1.2 高樁碼頭發展趨勢

高樁碼頭的發展趨勢可歸納為以下幾個個方面：

（1）減小構件自重，節約材料。如：在碼頭中采用拱形結構。例如拱形梁和雙曲板等。

（2）提高樁基承載力，減少樁基數量。如：采用大直徑管樁，通過增大樁尖底面積和樁側表面積來增大樁尖承載力和樁側摩阻力。以此達到提高樁基承載力，減少樁基數量，節約成本的目的。

（3）簡化樁基。如：減少樁的種類、簡化布置。

（4）簡化上部結構，加快施工速度。如：通過加大構件尺寸，統一構件規格來減少構件數量。目前國內每跨碼頭的預制構件數量已經從23件減少到10件作用，大大地縮短了工期。

（5）碼頭排架之間跨度增大。如：隨著船舶向大型化發展的趨勢日益明顯，為適應大型船舶的靠泊，碼頭建設日益向著深水化、大跨度方向發展；隨著排架間距的加大，所需樁基的數量降低，從而大幅降低碼頭造價。

近年大直徑混凝土管樁和大直徑鋼管樁在工程中的推廣應用和施工技術的成熟，確保了高樁碼頭深水化和大型化的可行性。大直徑混凝土管樁和大直徑鋼管樁的承載力比一般的樁都有很大的提升，從而在確保碼頭深水化和大型化的基礎上，還使得用加大碼頭排架間距來減少碼頭成本的辦法變成可能。加大碼頭排架間距可以大幅減少樁基數量，并以此節省碼頭建設經費。但這同時也帶來碼頭上部結構跨度變大，上部結構內力急劇增大，普通梁板式結構無法承受的問題。

為了解決以上問題，有關學者借鑒橋梁工程中的拱橋提出了拱形圬工縱梁、拱形桁架縱梁等結構。但對碼頭結構中拱形縱梁的研究才剛剛起步，還沒有一個統一的規范和通用的設計方法。本文在充分了解國內外碼頭結構形式的基礎上，對可適用于深水大碼頭發展需求的大跨度拱形縱梁碼頭的研究現狀進行了總結，并提出建議。

2、拱形結構在碼頭上應用的研究現狀

2.1 拱形結構的特點

拱結構與梁結構的區別，不僅在于外形不同，更重要的是兩者受力性能有著本質的區別。梁式結構在豎向荷載作用下，支承處僅產生豎向支承反力，梁體主要承受彎矩和剪力；而拱式結構在豎向荷載作用下，兩端支承除了有豎向反力外，還將產生水平推力。正是這個水平推力，使拱體的彎矩大大減小，拱截面主要承受軸向壓力，主拱圈以受壓為主，使之成為以受壓為主的壓彎構件。由此使之成為大跨度結構的優選型式。

拱形的主要優點是：（1）跨越能力大；（2）抗風穩定性強，結構整體性好；（3）能就地取材，造價較低；（4）耐久性能好，維修、養護費用低；（5）建筑藝術造型簡介優美。

拱形結構用于高樁碼頭的主要缺點是：自重較大，自重和受力會對樁基產生較大水平推力。

2.2 拱形結構在碼頭中應用的研究現狀

拱形結構在碼頭上的應用主要借鑒于橋梁工程上的拱橋。拱形結構因其良好的抗壓能力，被運用在碼頭結構中可增加碼頭的承載力，減少構件數，達到節省碼頭成本的效果。

華東水利學院水港系雙曲拱碼頭研究小組于1978年提出了有雙曲拱板的高樁碼頭的設計構想，具體設計如圖1所示。本碼頭面板采用雙曲拱板，其結構借鑒于橋梁工程中常見的雙曲拱橋。雙曲拱形較之一般拱形可以更加均勻的傳遞壓力給樁基，有更 等地得到小規模推廣，但因為施工麻煩，設計理論也不夠成熟，未在全國范圍內得到大規模推廣。

圖1高樁雙曲面板碼頭典型斷面圖

浙江省交通局于1978年在浙江省6905碼頭工程中，使用了設置拉桿的拱形橫梁結構。具體設計如圖2所示。拱形結構可以將上部荷載更好的傳遞給樁基，同時減小橫梁上的彎矩，更好地發揮混凝土的抗壓性能。相對普通的梁板式碼頭，采用本結構可以節省混凝土和鋼材20%以上。但是這種結構因為施工較一般梁板式碼頭復雜，未能得到大規模推廣。

圖2高樁拱形橫梁碼頭典型斷面圖

2007年曹源在傳統的高樁梁板式碼頭結構中，應用拱式縱梁代替傳統的簡支縱梁，提出了大跨度懸鏈線拱式縱梁碼頭的新型結構型式（如圖3所示）。但是由于該結構將拱腳固結在樁臺上，所以樁基礎要承受很大的水平承載力。為了提供足夠大的水平承載力，樁基礎被設計成由多根直樁和叉樁組成的樁臺。這種設計加大了施工難度，并且較大地提高了施工成本，并不能很好地達到減少碼頭造價的目的。

圖3懸鏈線拱式縱梁碼頭正面圖

2007年于忠偉在普通梁板式高樁碼頭結構型式的基礎上，借鑒橋梁工程中的拱梁，在高樁碼頭結構中，應用拱式縱梁代替傳統的簡支縱梁，提出了由拱梁、拉桿、吊桿、立柱組成的新型結構型式（如圖4所示）。本結構在拱梁之間設置了一個拉桿，雖然可以部分的平衡兩拱腳對樁基礎的水平荷載，但剩余的水平荷載依然需要通過多根樁組成的樁臺來抵消。這樣就提高了施工成本，并且拉桿和吊桿的設置加大了施工難度。拉桿在極端環境下的破壞也會給整個碼頭結構帶來安全上的隱患。

圖4桁架式拱形縱梁碼頭斷面圖

2009年翟秋針對碼頭結構的特殊性，借鑒拱橋結構，提出了適用于外海深水條件的拱式縱梁新型碼頭結構型式，并進行了結構整體布置，從材料特性、截面類型、構件尺寸范圍等方面闡述了主要構件的設計要求,具體結構如圖5所示。并首次將拓撲優化的概念及方法引入碼頭結構的優化中，基于拓撲優化方法對拱圈梁的合理拱軸線進行研究。但本結構和圖4中的結構存在著同樣的問題。

圖5桁架式拱形縱梁碼頭斷面圖

3 總結及建議

雖然拱形結構有跨越能力大、耐久性能好、構造簡單等優點，但運用在碼頭結構上時，依然存在以下問題：（1）設計理論不夠成熟。（2）施工較一般梁板式碼頭復雜。（3）對樁基礎的水平承載力要求較高，難以很好地達到減少碼頭造價的目的。所以建議：1、采用有限元軟件:對拱形縱梁內力進行計算。包括拱形縱梁在不同約束下的最大承載力、撓度變化、內力分布、最大應力位置等。并以此為依據對拱形梁進行結構優化，在承載力達到實際工程需求的基礎上解決拱腳對樁基礎的水平推力過高的問題；2、參照實際工程中的樁基布置，設計出適合拱形縱梁結構的樁基構造，并從工程造價的角度將本方案與原設計方案進行比較分析。

參考文獻

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[7] 浙江交通局.新型的高樁梁板碼頭[J].水運工程,1978(3):22-25.

港口工程論文范文第3篇

關鍵詞:港口航道工程；安全與投入體系；建設；利益最大化

1 引言

所謂安全投入，即安全活動的一切人力、物力和財力的總和。人員、技術、設施等的投入、安全教育及培訓、勞動防護及保健費用、事故援救及預防、事故傷亡人員的救治花費等，均視為安全投入。

港口航道工程建設中對安全投入的目的就是使利益最大化，以防后續更多不必要的投入，港口航道工程安全投入的滯后性尤為突出。當下我國港口航道工程的重建及改造迫不及待，但港口航道工程具有工程規模大、形式多樣、施工技術復雜、地處野外且多為開敞式施工等特點，與一般建筑工程相比．港口航道工程施工存在更多的安全隱患，安全問題更為突出。因此更好的保障港口航道建設與安全生產同步協調發展，更好的做好安全與投入，做好施工安全管理至關重要，本文設想建設港口航道工程安全投入體系，更好的利用資源，盡可能使利益最大化。

2 安全投入與產出分析

2.1 投資合理度分析

美國的格雷厄尼-金尼和弗恩的投資合理度計算公式：投資合理度=事故后果嚴重性R×危險性作業嚴重程度Ex×事故發生可能性P／經費指標C×事故糾正度D.

合理度的臨界值被選為10，合理度小于10認為是不合理的；合理度大于10認為是合理的。

港口航道工程中，潛水作業，海上大風大浪，高空作業等因素使危險性作業嚴重程度Ex分值很大。然而港口航道工程中一旦出現事故輕則溺水重傷，重則死亡，故事故后果嚴重性R也很大。然而經費指標是有限的，我們只能減少事故發生性P，增大事故糾正度D

2.2 合理投資率分析

投資率或儲蓄率k所必須要滿足的條件：k=(1+g)/v

下期的總需求D是下期的消費需求(1一k)(1+g)和投資需求k(1+g)之和：D=(1一k)(1+g)+k（1+g）

其中，自然增長率g，v為技術上可行的投資生產率，k為投資率(或儲蓄率)。

合理的投資率k取決于經濟自然增長率和技術上可行的投資生產率。如果k過大，就表明經濟中供大于求。生產能力過剩；如果k過小，就表明需求過度，生產能力不足。

港口航道工程中，自然增長率g前些年幾乎不變，近些年由于中央加大水利建設的政策的出臺而變大，因此，為了保證合理的投資率，我們必須增大技術上可行的投資生產率，勢必要增加投入，經費指標亦要增加，但總體安全投入不增加比例不一定協調，可能導致2.1中經費指標C不合理。

3 建設港口航道工程安全投入體系

3.1 安全管理體系

考慮到港口航道工程項目的全壽命周期，在大型工程項目建設中，按照工程項目的各個階段，安全管理體系的內容可以從三個方面理解：（1）全壽命安全因素分析。在港口航道工程建設的整個周期內，即從項目的決策立項實施到其投入運營和管理，對于項目的不確定因素都必須進行安全分析，研究該安全因素，實現風險預測評價和過程控制。（2）全部安全因素的管理。在港口航道項目建設對的每個階段進行安全因素分析，要羅列各種可能的風險，并將它們作為管理的對象。（3）全手壽命安全組織措施。對于已經被確立的有重要影響的安全因素，要做到從業主到各承包商監理等各參與方均應落實專門機構專人負責建設項目的安全管理，并賦予相應的權限職責和資源。

3.2 安全監督體系

建立完善的安全監督體系，除工程監理外，在港口航道工程中建立關于安全的單獨安全監理，單獨安全監理負責全面性的安全監督工作，對全面安全管理進行必要的監督，安全監督體系要始終存在于整個建設周期。

3.3 眾大危險源預警體系

體系應對港口施工安全風險的管理主要圍繞重大危險源的防控展開。危險源和危險因素的防控主要通過對各種因素的巡查監控等手段實現。

3.4 建立預防中心分析中心

預防中心和分析中心是單獨存在的機構，它可以同時服務多個工程，對多個工程的安全投入與產出進行分析，做到數據的共享，但務必要保證時效性，及時的服務港口航道工程的施工與建設。及時分析需要的經費指 標，分析故發生性P，事故糾正度D，分析擴大生產時的安全投入經費值。分析中心是整個體系的技術中心，是整個體系的核心。

3.5 綜合處理機制

綜合處理投入與安全生產中的各個環節，做到統籌全面，把各個部門充分的協調起來，見下圖1：

4 安全投入方法

4.1 實施和諧管理

和諧管理是當前施工管理的嶄新思路和有效途徑，只有通過以人為本，和諧管理，才能充分調動職工的積極性和創造性，提高企業的凝聚力和戰斗力，協調好于監理業主設計單位之間的關系，達到共同發展。從而，實現安全進度效益等施工目標，圓滿的完成一個工程項目。

4.2 運用可再生材料

運用可再生材料能保護環境，節約成本，更重要的是，運用可再生材料可以在以后的工程維護及報廢時減少投入，減少工程量，也減少了事故發生可能性P，從而可以在合理度不變的情況下減少開支。21世界港口航道工程中運用可再生材料是港口航道工程向前發展所必須的，效益之大不僅在于其環境保護一處。

4.3 提前做好安全監控預防

港口航道工程多為大型水利工程，工程建設周期長，施工環境惡劣，很多時候還要水下作業，事故一旦發生后果相當嚴重，提前做好安全預防工作能有效減少后期投入（包括處理事故所必須的開銷），有效的減少經費指標C,提高合理度。

5 利益最大化分析

利益最大化的前提是安全，利用整個體系的作用，盡可能的使經費指標C最小，利益最大化，往往投資者希望投入工程的安全經費比較合理，安全經費少但又能解決問題。這就要求我們有一個控制安全投入，進行需求分析，綜合各面的一個體系，即港口航道安全投入體系，體系的建立將力求使工程效率最大化，利益最大化。

6 結語

本文根據港口航道工程建設的實際情況，依托一些經濟學的原理，根據安全經費合理性的需要，提成了建設港口航道工程安全體系的構想，力求使港口航道工程建設中預算經費更少但又能解決問題。

參考文獻

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[3]王軍武.大型工程建設項目安全體系的研究[J].中國科技論文在線

港口工程論文范文第4篇

關鍵詞：低碳經濟 混凝土澆筑 透水模板 可持續發展

中圖分類號：F285 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2013）02-283-02

一、選題背景

1.混凝土澆筑的特點。混凝土有著復雜的組成，組成混凝土的物質包括膠凝材料、水、粗細骨料及外加劑等多種物質，還有在攪拌澆筑過程中混入的空氣。這些物質的狀態包括液態、固態乃至我們不希望看到的氣態。眾多復雜的物質和物質狀態意味著影響混凝土性質的因素很多，在這眾多因素中，對混凝土性質起決定作用的是膠凝材料和水。而本課題研究的透水模板正是通過改變混凝土拌和物中水的含量來改變混凝土的性質。（1）新拌混凝土中的空氣和水。在拌制混凝土的時候，為了獲得必要的流動性，常加入較多的水（約占水泥重量的40%～70%）。而水泥水化時所需的結合水一般只占水泥重量的23%左右。多余的水留在混凝土固結完成后留在固體中形成孔洞，這些孔洞對混凝土的強度起著不利的作用。現代混凝土的理論與實踐研究表明，混凝土強度的減弱主要是由這部分自由水造成的。

同時在攪拌混凝土的過程中，不可避免地帶入一些空氣。而凝固在混凝土中的空氣將直接形成孔洞，削弱混凝土的質量。與自由水相比，空氣對混凝土的施工過程沒有什么好處。（2）游離水和氣孔對混凝土質量的危害。通常游離水和空氣會在硬化后的混凝土中形成空隙等缺陷，由于現有模板材料大多是親水的，自由水和空氣容易在模板表面富集，非常容易在混凝土表面形成這些缺陷。這樣不但會給混凝土的表面質量帶來直接的影響，更為嚴重的是這些缺陷會形成深入混凝土內部通道，給混凝土的耐久性帶來極壞的影響。

這種缺陷逐漸成為混凝土施工過程中很難避免的通病，因為其由材料特性所引起，并非可以簡單地通過改進施工工法所消除。

2.混凝土耐久性與抗滲性。（1）混凝土的耐久性。隨著時間的推移，任何材料的物理力學性能都將收到環境因素的作用而發生改變，致使繼續使用材料將不安全或者不經濟，此時可以認為材料達到其使用壽命。耐久性好的材料，抵抗環境破壞因素的能力強，材料的使用壽命就長，反之就短。

影響混凝土耐久性的因素可分為物理作用和化學作用兩類。物理作用主要包括表面磨蝕、凍融及孔隙中鹽類結晶壓力引起的膨脹開裂等。化學作用則指酸溶液使水泥漿濾析、硫酸鹽侵蝕、堿骨料反應、混凝土結構中鋼筋腐蝕等。其中鋼筋腐蝕的主要形式是電化學反應。

混凝土中的孔隙和水分是影響混凝土耐久性的兩個重要因素。侵蝕性介質只有通過孔隙向內部滲透，才能對混凝土產生侵蝕作用。而幾乎所有的化學侵蝕都需要水做媒體。

除了水泥漿中存在水和孔隙外，骨料與水泥漿之間的界面和骨料本身也存在孔隙和水。受骨料形狀、級配、骨料含量等因素的影響，骨料、骨料與水泥漿之間界面上的孔隙和水，在不同的混凝土中往往有較大的差異。

而富集在模板表面的水和孔隙將主要由模板及脫模劑的性質所決定，這部分水和空氣由于是直接影響混凝土外表面質量，對混凝土的耐久性有著至關重要的影響。（2）混凝土的抗滲性。混凝土的滲透性，指液體流過混凝土的流暢性。混凝土的抗滲性指混凝土抵抗壓力水的滲透性。顯然，混凝土阻礙液體向其內部流動的能力越強，混凝土的抗滲性就越好。混凝土的耐久性，與水和其他有害化學液體流入其內部的數量、范圍有關，因此抗滲性能好的混凝土，其耐久性就高。

混凝土的水灰比越大，水化程度越低，水泥漿體中的毛細孔率越高，水泥漿體含有較多的大孔和連通性良好的孔，混凝土的滲透性就越大。在相同的水灰比下，水化程度越低，混凝土中未水化物及毛細管越大，孔隙率越大。水化程度隨混凝土齡期的增長而提高，混凝土的密實性也相應提高。在相同水化程度下，水灰比越大，混凝土的孔隙率越高。（3）空氣和游離水對混凝土抗滲性和耐久性的影響。從混凝土發生耐久性損失的原理我們可以看到，混凝土的抗滲性能是一個起主要決定作用的因素，可以從下面一個著名的描述混凝土耐久性損失的圖中看到這一因素的重要性。

只有水、環境中的有害因素和混凝土本身一起發生作用才會導致混凝土發生耐久性損失。

混凝土拌和物中含有的游離水和空氣則是影響混凝土抗滲性的重要因素，通過以上兩個邏輯關系，我們可以看到混凝土拌和物中的游離水和空氣是影響混凝土耐久性的重要原因。

3.透水模板應用的意義。（1）使用普通模板澆筑的混凝土。用普通模板澆注混凝土時，由于模板本身有被水浸潤的性質，當進行振搗壓實操作工序時，新拌混凝土中含有的過量的水分和空氣就往模板移動，并在模板內側聚集。這樣表層混凝土就有較高的水灰比。當混凝土硬化后，混凝土的表面強度一般會降低一些，而且表面水分的蒸發會造成在混凝土表面形成蜂窩、孔洞，影響美觀。更為重要的是，形成了這些缺陷以后，混凝土表面密實度的降低，會大大影響混凝土的耐久性，進而影響結構的使用壽命，同時也增加了結構的維護費用。（2）使用透水模板澆筑的混凝土。與傳統模板的比較，透水模板的特點在于，它能通過一層過濾層把聚積在模板內側的多余水分和空氣排出，同時留住了水泥顆粒。這樣就降低了表層混凝土的水灰比，形成堅硬密實的混凝土表層。

透水模板的這個作用可以消除使用普通模板澆筑混凝土產生蜂窩麻面的通病，澆筑出的混凝土光潔密實。

由于使用透水模板不但可以消除混凝土表面的孔隙，而且使得這層混凝土強度提高。這樣既提高了混凝土的表面質量，又提高了耐久性，為混凝土抵抗環境侵蝕提供了一道防線。

透水模板在施工工期上也有良好的影響，由于其澆筑混凝土表面水灰比降低，強度發展比較快，使得模板周轉時間縮短。

4.清水混凝土的使用現狀。清水混凝土的表面質量有很強的未知性，在拆模之前誰也不知道是否有缺陷存在，即使對于最有經驗的工程師來說也不知道具體的澆筑情況會是怎樣。然而對于清水混凝土來說，失敗是不允許的，無論多高明的修補，都會留下很難看的痕跡，甚至直接影響建筑的效果。

另外，混凝土不像鋼材、玻璃等質感單純而明確的材料，它最終的效果取決于材料調配、細部設計，模板的選擇、安裝、拆除，混凝土的拌制、澆筑、養護等多種因素，也可以說是一種工藝技術。設計者不能只是在圖面里標注或指定，在現有的施工技術條件下必須根據自己的設計意圖，從材料的選定與調配、模板的選擇與安裝、混凝土的澆筑與養護等等，事必躬親，并與施工人員密切配合，才能達到理想的效果。這些要求對于中國建筑師的職能來說超出了很多。

按現有的施工技術條件，要保證清水混凝土的盡量良好的質量必須有一套繁瑣的工序與技術組成。

二、透水模板的應用方向

透水模板可以用于環境惡劣的地方，并且適用對混凝土結構耐久性有較高要求的地方。例如由磨損而發生碳化、氯離子侵蝕、化學侵蝕以及易發生凍融的場所和環境。還適用于混凝土表面質量要求高，直接暴露于室外，或要求混凝土表面不產生氣泡不必進行裝修的場所。具體來講，透水模板可以使用在以下一些工程部位：

1.水路、河道和海洋結構物。壩、水渠、防波堤、橋墩，這些結構物由于受水流和波浪的沖擊而產生磨耗，從而產生凍融循環。海岸構筑物由于氯化物的侵蝕、海水的沖擊，也需要提高混凝土表面的質量，增加結構耐久性。在工程中的應用實例有：英國的River Dee estuary橋使用了Zemdrain-MD透水模板。英國南海岸的一些高架橋及水陸結構，如港口和海堤等也使用了透水模板等等。

2.公路建筑。以前有過報道，由于防止路面結冰而撒鹽引起公路過早破壞。一般通過改善細部，增加混凝土強度等級或使用硅烷一類的涂料來解決這個問題。然而大量使用硅烷或其它涂料施工工序繁瑣，施工質量不易控制。如果普遍提高混凝土等級則會大大增加成本。國外研究表明，應用了透水模板的混凝土對氯化物侵入的抵御性通常比噴硅烷好。也有這一方面的工程實例，日本的靜清邊路工程高架橋就在橋壁高欄的施工中使用了織物模板。在德國，也有一座橋梁的拱型部分采用了透水模板施工。

3.飲用水和廢水建筑。飲用水質量越來越多的嚴格指標意味著混凝土表面質量非常重要。為了防止藻類和微生物的繁衍產生，減少池壁的氣孔是非常必要的。另外，對于許多活性廢水，也需要能夠抵抗磨損和細菌微生物繁殖的混凝土表面。在德國采用透水模板施工的貯水池，經檢驗，完全符合控制微生物發生的標準要求。

4.對外觀有特殊要求的建筑物。透水模板的一大功能就在于它能獲得平整密實光滑的混凝土表面。能夠滿足一些對外裝修有特殊要求的建筑物的需要。同時也免去了裝修前平整、修飾等準備工作，節省了大量費用。透水模板無疑可以使建筑師放心使用清水混凝土進行創作，而不用顧及混凝土表面質量、結構耐久性等問題。

三、新型透水模板研制的意義

筆者所在的清華大學已于1995年開始進行透水模板試驗與研究，并與國外進口產品進行對比試驗。試驗結果表明：自制的透水模板與同類進口產品相比，具有物美價廉的特點。如能進一步研制與開發，替代進口產品，將取得良好的社會及經濟效益。

目前對CPF原理的研究已經到了一定的深度，但是對于透水模板對混凝土的作用深度等問題研究還比較少，如果通過后續研究把這些細節問題搞清楚，將對透水模板的研究和發展起十分重要的作用。

進口透水模板在中國使用的門檻主要是價格問題。北京2008年舉辦奧運會時，有大量的奧運場館和市政設施需要建設，這些結構很大一部分是清水混凝土，這為透水模板的使用提供了良好的機遇和發展空間。除了在北京，國內基礎設施市場容量也很大，透水模板的發展有良好發展前景。

四、擬采用技術路線

1.理論分析與試驗相結合。對現有實驗成果，進行理論分析。構建CPF材料性能與砼耐久性關系模型，提高CPF理論研究水平。

根據試驗及理論分析成果，初步確定新型CPF的材料性能及指標，進行試驗研究。開發出新型CPF產品，并制定其施工工藝。

2.試驗與應用相結合。將研制的新型CPF應用到工程實踐中，發揮示范推廣作用。

五、研究方案及安排

2005.1～2005.2 理論模型構建及分析

2005.3～2005.4 初選CPF材料及構造

2005.5～2005.7 新型CPF試驗

2005.7～2005.8 在實際工程中應用新型CPF

六、工程實例應用

在某新建項目中的地下車庫及設備用房中使用CPF，保證清水砼效果。

七、相關技術及產品開發

與新型CPF配套使用的粘合劑、脫模劑、卡扣件、清洗設備等可能是新型CPF系列化、標準化必不可少的組成部分。如能開發出配套使用的產品，對新型CPF的推廣應用將有益處。

參考文獻：

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港口工程論文范文第5篇

課程體系改革的基本內容按照課程體系改革指導思想的要求，課程體系改革的基本內容有：（1）制定新的培養計劃和教學大綱；（2）了解本專業學科范圍內科學技術的新發展，編寫路橋方向課程體系的教材和教學參考書；（3）對課程體系、教學內容、教學方法、考核辦法進行改革實踐；（4）建立實習基地，對實習、課程設計和畢業設計等實踐性教學進行改革實踐。課程體系改革的途徑為了適應社會不斷發展的需要，在課堂教學學時少的情況下，優化課程設置，整合和重組課程內容，改進教學方法，以實現學生在知識、能力和素質上協調發展，適應人才市場的需求。1.構建課程平臺，明確專業方向。土木工程的范圍非常廣泛，包括土木工程材料、基礎工程、建筑工程、交通土建工程、橋梁港口工程、地下工程、水利水電工程、給水排水工程、土木工程施工、建設項目管理等。土木工程專業各個不同的方向，在基礎力學、工程材料和結構分析等方面具有一定的相通性。為了適應學生就業市場的變化和單位對人才的合理配置要求，為了加強學生的工程能力與素質教育，在大學的前三學年，為土木工程專業學生搭建公共教育平臺（即公共基礎課程、大類學科基礎與專業基礎課程），到第四學年由學生自主選擇不同的專業方向（即專業方向課程），只有這樣培養出的學生才能做到真正的面向企業﹑服務社會。2.優化課程設置，突出專業特點。在制定土木工程專業培養計劃上，應對課程內容進行優化設置。如將力學類、結構類、施工管理類及工程材料、工程測量課程等分別采用精簡歸并重復性內容，剝離共性理論性內容，重新構建課程等辦法，避免課程的重復。同時，在課程間反復協調的基礎上，修改課程教學大綱，使學科基礎課實現“寬厚”，專業課實現門類多、內容新、學時精和信息量大。只有這樣才能較好地實現土木工程專業的真正方向，較容易地解決“專業口徑寬、學時少”出現的各種矛盾，以滿足學生專業課學習的要求，滿足畢業生在工作中的專業改向、新項目研究或繼續專業學習的要求，為將來在不同的領域發展奠定基礎。

提高教師素質，建設特色教材。在教學中，教師既要具有扎實的專業知識，又要積極參與實際工程項目，同時還要進行科學研究，在自我學習提高的同時，有義務將本學科最新的研究成果應用到特色教材的建設中。與教學計劃、教學大綱配套的系列教材是課程體系改革成果的載體和改革得以實現的手段，也是實現培養目標的重要保證。方向課程體系的教材內容應相互協調，緊密結合工程實際，要與教學計劃要求吻合，要有利于培養和提高學生分析問題、解決問題的能力。結合新的應用型人才培養模式的改革與實施，在路橋方向課程體系的改革研究與實踐中，我們編寫出版了《橋梁工程》、《路基路面工程》、《高速公路》、《道路勘測設計》、《土木工程專業路橋方向畢業設計指導》等十幾部教材和教學參考書。緊跟學科發展，培養創新思維。學生專業能力的提高，創新思維是關鍵。為了擴展學生的知識面，我們適當增加了法律、管理、工程經濟和反映本專業新技術的選修課等，例如：《交通工程學》、《公路經濟學》、《公路網規劃》、《道路景觀設計》、《公路測設新技術》、《地鐵與輕軌》、《路面管理系統》、《路基處理技術》、《工程加固技術最新進展》、《道路橋梁檢測新技術》、《midasCivil軟件工程應用》等，努力培養學生的創新思維，滿足企業對創新應用型人才的需要。定期舉辦專題講座，例如：道路工程專題講座和橋梁工程專題講座。為了把握最新道路與橋梁工程知識，定期邀請設計院﹑施工企業、管理部門和科研院所的知名專家舉辦專題講座，讓學生了解目前道橋工程的發展現狀、存在的問題及今后的發展方向，讓學生了解最新的管理方法、新穎的設計方案、成熟的施工經驗、成功的工程案例和最新的檢測設備和技術。注重實踐教學，加強應用能力。為了全面培養學生的實踐能力和工程能力，提高學生的專業素質，我們有實驗課、工地實習、課程設計、生產實習、畢業實習、畢業設計和課外科技創新等實踐性教學環節，使學生逐步確立工程結構意識。根據課程的特點，對體現專業內容的實驗，在適當增加實踐教學學時的同時，由實驗指導教師根據內容對實驗小組的每位同學進行現場提問考核，重點考核實驗的步驟、環節，確保人人會做。實驗后學生要上交一份內容詳細的實驗報告。充分利用校外的實踐教學資源，選擇央企、大型國有或民營企業，由專業教師帶領學生到工地實習。時間視工程情況而定，一般在6周時間。首先，邀請工地的技術人員給學生介紹工程概況，然后，在技術人員的帶領下分成若干個小組進行現場參觀，技術人員講解技術要求，最后，學生根據所見所聞向技術人員提問。實習期間，學生在工地現場由技術人員安排工作，專業教師協調管理。

實習后學生要上交一份圖文并茂的實習報告。對專業課程設置的課程設計，例如：《橋梁工程》、《道路勘測設計》和《路基路面工程》等均設置1周時間的課程設計。教師列出主要參考資料，引導學生逐步分析基礎資料、認真討論不同的方案。在結構計算中，首先要求學生必須明確工程結構概念，再結合具體設計內容，引導學生重視結構構造問題，并按規范要求認真。設計后，學生要上交一本計算書和施工圖。為了加深學生對橋梁結構的了解，熟悉各種橋梁結構形式、構件構造特點及傳力特點，給出要求，讓學生采用最簡單的材料，自己動手制作模型。通過做模型參加競賽，使學生加深對各種橋梁結構形式構造的了解，讓復雜的理論知識感性化，同時也培養學生團結協作的精神，增進同學間的感情。6.改革考核方法，挖掘學生潛力。學生成績考核的本身，對教學改革有著明確的指導意義。學生成績的考核包括：理論考試、課程設計考核、實驗考核、實習考核、畢業設計考核及參加相關科技活動情況等部分。根據培養內容學分績點的不同，在考核形式上采用閉卷考試、開卷考試、綜合測試、大作業、命題論文、實習報告等多種形式。在考核內容上力求體現出學生掌握基本知識、理解重點知識、靈活運用綜合知識的能力。這種考核辦法改變了以前學生應付考試、死記硬背書本知識的尷尬局面，激發了學生學習的熱情，充分挖掘其潛力，使學生變被動學習為主動。通過課程體系改革的研究與實踐，我們深刻認識到，教學改革要服務于社會，要努力培養學生的創新意識，提高學生的工程應用能力，使學生真正具備較強的市場適應性和競爭力，以實現滿足社會對人才的需求。

作者：趙青 單位：安徽建筑工業學院