以下为2024年一建港口与航道案例真题及解析答案，共五道案例题，前3题每题20分，后2题每题30分，共120分。根据所给材料回答问题。
2024一建港口与航道案例真题
案例一
【背景材料】
某新建5万吨级高桩梁板式码头，码头由预制混凝土方桩、现浇桩帽，预制安装混凝土横梁、纵梁、面板、靠船构件及现浇面层等组成，码头断面示意见图1。预制方桩在工厂预制后，通过驳船水上长途运输到现场，现场拟采用打桩船沉桩，方桩桩长为57m～65m，打桩船水面以上桩架有效架高74m，桩锤及替打高度6.8m，滑轮组高度2.5m，计算架高的富裕高度取1m。
打桩区域的泥面最高处高程为-3.00m，施工期预计出现的最低水位为+1.00m。项目部技术人员在编制施工方案时对打桩船桩架高度进行了核算，确定了可行的沉桩施工方案。
项目部在施工中对设计强度为C35的现浇面层混凝土取样，进行立方体抗压强度试验，其中11组混凝土立方体试块抗压强度代表值见表1。
图1 码头断面示意图
表1 试块抗压强度代表值
【问题】
1.写出图1中各编号的构件名称。
2.画出各编号构件间的施工顺序图。
3.核算打桩船架高是否满足水上施工的要求。(列出主要计算过程，计算结果四舍五入保留1位小数)
4.计算混凝土立方体试块抗压强度标准差。(计算结果四舍五入保留2位小数)
5.写出驳船装运预制桩长途运输应采取的措施。
1.① 预制混凝土方桩(方桩)、② 现浇桩帽(桩帽)、③ 预制纵梁(纵梁)、④ 预制横梁(横梁)、⑤ 预制面板(面板)、⑥ 现浇面层。
2.
3.H为水面以上桩架有效架高74m;L为最长桩长65m;H1为桩锤及替打高度6.8m;H2为滑轮组高度2.5m，H3为富裕高度1m;
H4为施工期最小水深=施工期最低水位-泥面高程=1-(-3)=4m
H≥L+H1+H2+H3-H4;
65+6.8+2.5+1-4=71.3m≤74m;架高满足水上施工的要求。
4.(1)计算试件强度的平方值及和;
35.22+37.32+38.12+38.52+32.42+35.62+34.72+322+36.22+37.52+37.62=1239.04+1391.29+1451.61+1482.25+1049.76+1267.36+1204.09+1024+1310.44+1406.25+1413.76=14239.85
(2)计算试件强度的平均值;
(35.2+37.3+38.1+38.5+32.4+35.6+34.7+32+36.2+37.5+37.6)/11=395.1/11=35.92
(3)计算平均值的平方值：35.922=1290.25。
(4)计算
值：
5.(1)对船体进行严格检查，采取必要加固措施。
(2)如有风浪影响，应水密封舱。
(3)预制构件装驳后应采取加撑、加焊和系绑等措施，防止因风浪影响，造成构件倾倒或坠落。
案例二
【背景资料】
某感潮河段深水航道整治工程，主要工程内容为：建潜堤长7600m、丁坝6座和护岸长1100m。潜堤、丁坝为抛石斜坡堤结构，河床底质为砂质，护底采用土工织物混合软体排结构，堤身下软体排为砂肋软体排，两侧为混凝土联锁块软体排，相邻软体排铺设设计搭接宽度3.0m。潜堤典型断面示意见图2。
按照施工计划，潜堤分两段同时施工，软体排护底施工由专用沉排船沉放，在满足抛石施工作业面要求后，开始堤身分层抛石，抛石与沉排平行流水作业，抛石施工需考虑超前护底。
图2 潜堤典型断面示意图
【问题】
1.根据《水运工程质量检验标准》JTS257-2008，本工程至少应划分几个单位工程?如何划分?
2.写出本工程深水区沉排时确定施工顺序应考虑的主要因素。软体排砂肋的填充砂质和充盈率有何要求?
3.说明堤身形成过程中超前护底的范围及其主要作用。
4.写出图2中各序号部位的名称及余排的宽度。
5.画出本工程潜堤施工工艺流程图。
1.至少划分9个。潜堤按长度划分或潜堤应划分为2个;丁坝按座划分，或丁坝共划分6个;护岸按长度划分，或护岸应划分为1个。
2.(1)应根据潮水(水流)的流向确定施工顺序。
(2)砂的黏粒含量应小于5%或不大于5%或充盈率宜为80%或85%或80%～85%。
3.超前护底范围应覆盖因堤身结构施工引起流速增大的区域或可以减少水流对局部河床冲刷或护底排变形(破坏、损坏、移位)。
4.(1)① 护面(面层)块石。② 护脚(压脚、镇脚、护底、棱体)块石。余排宽度：水道侧为18m，江心滩侧为10m或18+10=28m。
5.
抛护脚(压脚、镇脚、护底、棱体)块石
案例三
【背景材料】
某位于河口区段的新建海洋工程专用船坞，结构型式为排水减压式，坞墙、坞墩和围堰均采用沉箱结构，沉箱块石基床采用升浆工艺处理。施工过程中沉箱分3个区布置，A区包括坞墙及坞墩共25座沉箱，B区为坞墙与防汛墙连接部位的4座沉箱，C区为上述区域以外的12座沉箱，沉箱平面布置示意见图3-1。坞墙由沉箱及上部结构组成，坞墙顶高程+5.2m(当地理论基准面，下同)、坞底板高程-7.8m。
坞底板下布置减压排水系统。坞墙标准断面示意见图3-2。止水帷幕沿沉箱外侧格舱和坞口前、后沿线布置。设计要求块石基床升浆的灌浆压力为0.5MPa、结束升浆时压浆管埋入砂浆的深度为0.8m，块石基床升浆的其他施工控制指标均按规定的上限取值。船坞所在河段的河岸有防汛墙，墙顶高程+5.6m，当地防汛部门要求船坞施工和使用的任何时候都不得降低防汛墙的设防标准。
图3-1 沉箱平面布置示意图(尺寸以mm计)
图3-2 坞墙标准断面示意图(尺寸以mm计，高程以m计)
【问题】
1.B区和C区沉箱连同其上、下部结构所构成的结构物的名称分别是什么?确定其最小顶高程并说明理由。
2.与重力式码头的沉箱结构比较，本工程坞墙沉箱预制时应增加的预埋件及与此有关的施工注意事项分别是什么?
3.依据《船厂水工工程施工规范》JTS/T229-2022，写出本工程基床块石的粒径及堆积体孔隙率应满足的要求及确定方法。
4.减压排水系统施工中如何确定施工分段、分区?如何进行成品保护?坞室结构施工应考虑哪些与减压排水系统施工有关的问题?
5.分别计算块石基床升浆施工中灌浆管路应能承受的最大灌浆压力和结束升浆时压浆管出浆口的控制高程(列出主要计算过程，计算结果四舍五入，灌浆压力保留2位小数、控制高程保留1位小数)。
1.B区、C区沉箱名称分别为翼墙(翼缘墙、挡墙、护岸、耳墙、八字墙)、堵口围堰(堵口、围堰、坞口、坞门、口门)，其顶高程的最小值应确定为+5.6m，依据是不得低于防汛墙的顶高程。
2.预制沉箱时应按水下升降施工方案要求在沉箱底板中预埋压浆和观测管套管(灌浆孔、灌浆管)，应按设计要求在沉箱结合腔内预埋止水带。在沉箱出运、浮运、安装过程中应对套管和止水带进行保护。
3.基床块石的粒径及堆积体的孔隙率，应保证升浆过程中砂浆在升浆压力作用下能够充满基床块石的空隙，同时对升浆管沉设不造成过大困难。宜通过现场试验(压浆试验、典型施工、原位试验)确定。
4.(1)施工分段与坞室结构施工分段相适应(设计单元、施工单元、永久变形缝、坞墙分段、底板分段);
(2)宜按照系统划分施工区段;
(3)每段减压排水完成后应采取保护措施;
(4)坞室结构施工应防止损坏或污染减压排水系统
5.灌浆管路应能承受的最大灌浆压力=1.5×灌浆压力=1.5×0.50=0.75(MPa)。
结束升浆时压浆管出浆口的控制高程=沉箱底高程+浆面上升超高-压浆管埋入砂浆的深度=-10.0 +0.3 -0.8=-10.5(m)。
案例四
【背景材料】
某施工单位中标一项新建海港疏浚工程，工程内容包括港池与泊位疏浚，疏浚土全部用于吹填造地，疏浚土质为中密中粗砂。施工单位采用抓斗挖泥船组与绞吸挖泥船联合施工的方式实施本工程，计划投入设计斗容为18m³抓斗挖泥船3艘，每艘抓斗挖泥船配备4艘1000m³自航开底泥驳(以下简称泥驳)，采用挖、运、抛的方式将疏浚土抛至吹填区附近的储砂坑内，然后由1艘标称生产率3000m³/h绞吸挖泥船将抛至储砂坑内的疏浚土吹填至指定吹填区。
绞吸挖泥船平均排泥距离为3.2km，配备直径为φ800mm排泥管线。储砂坑采用单坑设计，在使用期间冲淤平衡，满足泥驳和绞吸挖泥船对称交替抛、挖连续施工和安全作业要求，泥驳抛入储砂坑的土质松散系数为1.03，疏浚区到储砂坑的平均距离为16.4km。当地海水天然密度为1.025t/m³。
工程开工前，项目部向当地海事管理机构提出水上水下作业申请并报送了相关材料，完成了排泥管线架设等开工前的各项准备工作，成立了现场文明施工领导小组，制定了文明施工措施计划。为验证施工船舶投入的合理性，项目部对抛入储砂坑内的土质密度和各施工船的施工参数进行了测定，储砂坑抛填土质密度为1.75t/m³，各船施工参数见表4-1和表4-2。
表4-1 标称生产率3000m³/h绞吸挖泥船施工参数表
表4-2 18m³抓斗船组施工参数表
【问题】
1.抓斗挖泥船按其配置的设计斗容可分为几级?该工程使用的抓斗挖泥船属于哪一级类型?
2.写出本工程绞吸挖泥船应选用的绞刀形式，画出绞吸挖泥船主要工艺流程图。
3.本工程吹填区内干管排泥管口的布设间距应为多少?并说明理由。
4.写出港口与航道工程现场文明施工包括的主要内容。
5.项目部向当地海事管理机构提出水上水下作业申请时，需上报哪些材料?
6.计算并说明施工单位计划投入的抓斗挖泥船及其配备泥驳数量能否满足绞吸挖泥船连续施工?(不考虑备用泥驳，列出主要计算过程)
1.抓斗挖泥船按其配置的设计斗容分为三或3级;设计斗容8～20m³的为中型抓斗挖泥船。
2.选用的绞刀形式为：前端直径较大的冠形平刃绞刀
3.吹填区主干管布设间距为250米。
理由：绞吸挖泥船施工流量为Q=3600×0.4×0.4×3.14×4.8=8681.47m³/h;
土质为中粗砂。
4.现场文明施工主要包括：综合管理、施工场地处理、材料管理、公示标牌设置、现场办公与住宿场所建设、现场防火、生活设施管理等。
5.需要报送的材料包括：(1)申请书;(2)申请人、经办人相关证明材料;(3)作业或者活动(施工)方案;(4)作业或者活动保障措施方案、应急预案和责任制度文本。
6.(1)能满足绞吸挖泥船连续施工。
(2)计算说明如下
绞吸挖泥船生产率计算：
1)挖掘生产率W1=60K×D×T×v=60×0.83×2.0×2.5×12=2988.00m³/h
2)泥泵管路吸输生产率W2=Q×ρ
ρ=(γm-γw)/(γs-γm)×100%
=(1.24-1.025)/(1.75-1.025)×100%
=0.215/0.725×100%=29.66%
W2=3600×0.4×0.4×3.14×4.8×29.66%=2574.93m³/h
取两者之中较小值2574.93m³/h作为绞吸船的平均生产率。
抓斗船(下方)施工生产率为W=ncfm/B=51×18×1.0/1.15=798.26m³/h
抓斗船日完成(下方)工程量为24×55%×798.26=10537.03m³
抓斗船日完成储砂坑抛泥工程量：10537.03×1.15×1.03=12481.11m³
绞吸挖泥船日完成工程量为24×60%×2574.93=37078.99m³
满足绞吸挖泥船施工需要抓斗船组数量为37078.99/12481.11=2.97≈3组
每条抓斗船需配备泥驳数量为：
N=[(l1/v1+l2/v2+t0)×B×W]/q1
={[16.4/(10×1.852)+16.4/(8×1.852)+(74+10)/60] ×1.15×798.26}/800=3.90≈4艘
因此，能满足绞吸挖泥船连续施工。
案例五
【背景材料】
某新建斜坡防坡堤长为680m，自海岸延伸至海床-9.0m水深处，堤顶现浇混凝土胸墙兼做通向防波堤内侧码头的道路。防波堤堤身下的海床为砂质，坡度较平缓，位于-6.0m海床处的防波堤断面见图5。当地海况的特点是：夏季除受台风影响时段有危及堤身施工安全的大浪外，其余时段波浪小，有利于防波堤施工;春秋季节影响堤身施工安全的波浪较夏季小浪时段增大且发生频率较高;冬季较春秋季节有更大波浪且频繁发生。
施工中，项目部对防波堤采用陆上推进的方式进行块石抛填和块体安装施工，减少了水上施工作业量。防波堤7t扭王字块的设计强度为C40，在现场设立预制场进行块体预制。项目部根据当地海况特点合理安排施工强度并采取相应的堤身防护措施，最终顺利完成施工任务。为进行扭王字块混凝土强度评定，项目部技术人员对其中一个验收批的111组混凝土抗压试件强度代表值进行统计，统计结果为：平均值是43.9MPa，最小值是39.9MPa，标准差是2.36MPa。
图5 -6.0m海床处防堤波断面图(尺寸以mm计，高程以m计)
【问题】
1.写出图5中编号为②～⑦所示部位结构的名称。
2.计算图5中编号⑦所示部位结构的每延米工程量(列出主要计算过程，计算结果四舍五入保留2位小数)。
3.根据《防波堤与护岸施工规范》JTS208-2020写出斜坡防波堤施工的组织原则。
4.写出混凝土强度验收批评定的判别式并根据统计结果对给出的扭王字块混凝土强度验收批进行评定。
5.根据《防波堤与护岸施工规范》JTS-2020，写出扭王字块随机安放的施工要求和安放数量的允许偏差。
1.② 堤心石
③ 护面块体
④ 垫层
⑤ 棱体
⑥ 护底(护坦)
⑦(内坡)护面及(护底)
2.
=14.094+3.85+0.103
=18.047m³=18.05m³
或：=14.09+3.95=18.04
或：6.6×(12+1.332)1/2×1.1+(3.5+1.84)×1.1+0.103=12.08+5.97=18.05
或：计算公式结果为：=13.29+4.76=18.05
或：计算公式结果为：=13.08+4.97=18.05
3.合理(控制/安排/划分/)组织施工步距、尽快形成(设计/完整/全)断面和全断面(推进/施工)。
4.
或：试块强度平均值-标准差≥设计标准值;
或：试块强度最小值≥设计标准值-C×标准差平均水平;
因=
=2.36MPa<σ0-2=4.5-2=2.5MPa;
故43.9-2.5=41.4MPa>40MPa;
39.9MPa>40-4.5=35.5MPa;
本检验批混凝土强度评定为合格。
5.采用随机安放时，应按测量(定位/网格)方法计算安放(参数/位置)、由下而上/坡底向坡顶、(分段/分区)分层、定点定量控制安放;安放时应逐一调整块体姿(态/势)相邻块体摆向不宜相同/安放方向不同，相邻块体的翼缘不宜(接触/平行)安放。安放数量的偏差应控制在设计数量的5%以内。
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