港口工程论文

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港口工程论文范文第1篇

关键词: 港口工程；大体积混凝土；温度裂缝；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

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

0.前言

随着我国交通设施建设发展, 大体积混凝土在港口建设中的运用越来越多,主要是用在大中型的基础建设工程及桩基承台上。其特点主要是结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），施工技术要求高，水泥水化热较大（预计超过25度），易使结构物产生温度变形。大体积混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。下文主要对港口工程中大体积混凝土结构导致温度裂缝的原因,并对港口大体积混凝土施工中采用的措施以及原材料质量要求等方面进行了探讨。

1 港口工程中大体积水泥混凝土温度裂缝产生的原因

大体积混凝土温度裂缝产生的主要原因是由于混凝土的导热性能差，其外部的水化热量散失较快，而积聚在结构内部的水化热则不易散失，造成混凝土各部位之间的温度差和温度应力，当表面拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生温度裂缝，给工程带来不同程度的裂缝。能够深刻了解大体积混凝土中温度变化所引起的应力状态对结构的影响，认识温度应力的一系列特点，掌握温度应力的变化规律，了解大体积混凝土温度裂缝产生的机理，对于制定有效的施工方案，保证施工质量能起到至关重要的作用。这就要求施工单位在原材料的选用、配合比的确定、混凝土的测温、降温和保养等几个方面严格把好质量关。

（1）影响混凝土内外温差的主要因素有混凝土厚度泥用量、水泥品种、浇筑入模温度及环境温度等。混凝土越厚,水泥用量越大；水化热越高的水泥,其内部变形越大,形成的温度应力越大,产生裂缝的可能性越大。因此, 防止大体积凝土出现裂缝最根本的措施是控制混凝土内部和表面的温度差,降温速率要比升温速率高,裂缝的产生可能发生在升温阶段,也可能出现在冷却阶段,升温阶段多为混凝土表层出现不规则裂缝,而在冷却阶段,则常由于外界条件的约束致使混凝土内部出现贯穿性的长裂缝。

(2)混凝土浇筑后,水泥水化产生大量的热,引起混凝土内部升温较快。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。混凝土达到最高温度后, 随着热量的散发又开始降温,直到与环境温度相同。在升温结束后的散热阶段,由于内外混凝土散热条件不同,造成外部混凝土温度低于内部混凝土温度。这样,在升温和降温阶段,混凝土结构内外都形成同一方向的温度梯度,导致其变形不一致,从而使混凝土内部受压、外部受拉。当混凝土的抗拉强度小于温度拉应力时,就会产生裂缝,温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性以及结构不合理、原材料不合格(如碱骨科反应)、模板变形、基础不均匀沉降、运输和浇筑过程中的离析现象等。在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的, 存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝土的约束又会在混凝土内部出现拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝；许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢, 但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也可能导致裂缝的产生。

2 港口工程中大体积水泥混凝土温度裂缝的主要应对质量控制措施

(1)控制混凝土原材料的质量和技术指标。选用低收缩原材料,如较高的水泥,较低含泥量的砂石以及合理的砂石集配。高碱水的外加剂,降低用水量和水泥用量,配置出收缩较小的混凝土。水化热控制,水泥水化热造成温升,这样固化后的混凝土在降温过程中会产生较大的冷缩和温差拉应力,而混凝土抗拉强度低、变形能力小,很容易开裂。在混凝土中掺入膨胀剂,使其产生适度膨胀,用以抵消混凝土结构的部分冷缩,从而可以减轻或避免温差裂缝的出现。在混凝土中掺入适量的缓凝减水剂可以延迟水泥水化热的释放速度,同时降低热量。而且此类减水剂还可提高混凝土的流动性,有利于运输和泵送；同时能够避免连续浇筑混凝土过程中的冷接缝问题,降低渗漏隐患；另一方面,减水剂的使用可以节约水泥用量,从而降低造价,且水泥用量越少,水化热就越低, 温差裂缝就越少。掺入粉煤灰或矿渣等活性混合材料,取代部分水泥,降低水泥水化的发热量,减少温度应力,减少裂缝的出现。以上众多因素都可以导致混凝土结构自身的抗拉强度低于外施加给它的拉应力,从而导致结构物开裂。因此,外部引起的裂缝是可以避免的。只要通过合理的设计、正确的施工和有效的保养,就可以避免此类裂缝的产生。提高结构设计的合理性，合理的设计能够减少由外因引起的裂缝。例如,由结构设计没有考虑好而造成结构变形协调、刚度协调问题,就可能出现裂缝。因此,设计人员应该注重结构设计,确定膨胀加强带的位置,加强带两侧用免拆模板网拦起,并采用钢筋绑扎牢固。在配筋时考虑钢筋的大小和粗细问题, 尽量多用细而密的配筋,少用粗而少的配筋。加强对基础的处理和合理选择混凝土材料。

(2)采取正确的施工方法在混凝土生产前,施工人员和监理工程师必须检查原材料质量是否符合有关标准。仔细校核计量装置,检查搅拌机器设备和现场泵管布置,确保混凝土生产和泵送时设备能够正常运转。派专人负责投料, 并符合计量要求。水泥、砂、石、外加剂、膨胀剂、粉煤灰、矿渣粉和水都必须经过计量后才能投入搅拌机,计量误差应符合规范要求。膨胀剂不得少掺,也不得多掺,及时测定砂、石的含水率,以便及时调整混凝土拌合用水量,随意增加用水量及搅拌时间, 确保混凝土搅和均匀。混凝土浇注前的准备:模板按设计图纸安装,必须固定牢固,清理干净模板及钢筋间的所有杂物并在表面涂上脱模剂,模板缝应严密,不得漏浆,将加强带两侧的免拆模板网绑扎牢固,并用竖筋加固,以免密孔铁丝网被混凝土压垮。每块混凝土连续浇注时, 必须保证软接茬以防止产生冷缝, 造成防水隐患。混凝土的振捣必须密实, 不能漏振、欠振、过振。振捣时间宜为20s～30s,以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准。振捣时快插慢拔, 振点布置要均匀。在施工缝、预埋件处需加强振捣,以免振捣不实,造成渗水通道。振捣时应尽量不触及模板、钢筋、止水带, 以防止其位移、变形。每个浇注带的宽度应根据现场混凝土的方量、结构物的尺寸、供料速度、泵送工艺等情况预先计算好,避免冷缝的出现。

3 结语

港口工程论文范文第2篇

关键词：深水化；大型化；高桩码头；拱形结构

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

中图分类号：U65文献标识码： A 文章编号：

1、研究的背景及意义

1.1 港口发展趋势

海运在我国的对外贸易中占有很重要的位置。我国拥有1.8万公里的海岸线，承担了近10%的国内货物运输和85%以上的外贸货物运输任务。港口作为海运体系的枢纽，对社会经济的发展起到了举足轻重的作用。

尽管我国港口建设已经取得这样的成绩，但是港口吞吐能力仍然满足不了货运量增长的需要。2001年我国沿海港口的吞吐能力为11.6亿吨，但实际承担的吞吐量却达到13.8亿吨；集装箱码头吞吐能力约为1500万TEU，而实际承担的量高达2200万TEU；大型原油接卸码头以及矿石码头的吞吐能力同样亦小于实际承担的吞吐量。我国港口吞吐能力与需求之比达1：1.2，与国际上1：0.7相去颇远。

为了更好地解决这种矛盾，船舶向大型化发展的趋势日益明显。为适应大型船舶的靠泊，码头的建设也提出了更高的要求，码头建设日益向着深水化、大型化方向发展。深水码头的设计、施工等已成为港口工程界重要的研究课题。

收稿日期： 修回日期:

作者简介：廉芳芳（1983-），女，天津市人，助理工程师，从事港口规划和土地岸线管理工作。

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

同时随着港口数量的增多，有着优质地质、水深、气象等自然条件的岸线资源已经大多被开发。新建码头一般建设在自然条件相对复杂的区域，为了克服这些不利因素，新建码头一般选择建造在离岸较远的深水区中。深水化和大型化已经成为高桩码头未来发展的主要趋势，但同时也对码头桩基础的承载力提出了更高的要求。

1.2 高桩码头发展趋势

高桩码头的发展趋势可归纳为以下几个个方面：

（1）减小构件自重，节约材料。如：在码头中采用拱形结构。例如拱形梁和双曲板等。

（2）提高桩基承载力，减少桩基数量。如：采用大直径管桩，通过增大桩尖底面积和桩侧表面积来增大桩尖承载力和桩侧摩阻力。以此达到提高桩基承载力，减少桩基数量，节约成本的目的。

（3）简化桩基。如：减少桩的种类、简化布置。

（4）简化上部结构，加快施工速度。如：通过加大构件尺寸，统一构件规格来减少构件数量。目前国内每跨码头的预制构件数量已经从23件减少到10件作用，大大地缩短了工期。

（5）码头排架之间跨度增大。如：随着船舶向大型化发展的趋势日益明显，为适应大型船舶的靠泊，码头建设日益向着深水化、大跨度方向发展；随着排架间距的加大，所需桩基的数量降低，从而大幅降低码头造价。

近年大直径混凝土管桩和大直径钢管桩在工程中的推广应用和施工技术的成熟，确保了高桩码头深水化和大型化的可行性。大直径混凝土管桩和大直径钢管桩的承载力比一般的桩都有很大的提升，从而在确保码头深水化和大型化的基础上，还使得用加大码头排架间距来减少码头成本的办法变成可能。加大码头排架间距可以大幅减少桩基数量，并以此节省码头建设经费。但这同时也带来码头上部结构跨度变大，上部结构内力急剧增大，普通梁板式结构无法承受的问题。

为了解决以上问题，有关学者借鉴桥梁工程中的拱桥提出了拱形圬工纵梁、拱形桁架纵梁等结构。但对码头结构中拱形纵梁的研究才刚刚起步，还没有一个统一的规范和通用的设计方法。本文在充分了解国内外码头结构形式的基础上，对可适用于深水大码头发展需求的大跨度拱形纵梁码头的研究现状进行了总结，并提出建议。

2、拱形结构在码头上应用的研究现状

2.1 拱形结构的特点

拱结构与梁结构的区别，不仅在于外形不同，更重要的是两者受力性能有着本质的区别。梁式结构在竖向荷载作用下，支承处仅产生竖向支承反力，梁体主要承受弯矩和剪力；而拱式结构在竖向荷载作用下，两端支承除了有竖向反力外，还将产生水平推力。正是这个水平推力，使拱体的弯矩大大减小，拱截面主要承受轴向压力，主拱圈以受压为主，使之成为以受压为主的压弯构件。由此使之成为大跨度结构的优选型式。

拱形的主要优点是：（1）跨越能力大；（2）抗风稳定性强，结构整体性好；（3）能就地取材，造价较低；（4）耐久性能好，维修、养护费用低；（5）建筑艺术造型简介优美。

拱形结构用于高桩码头的主要缺点是：自重较大，自重和受力会对桩基产生较大水平推力。

2.2 拱形结构在码头中应用的研究现状

拱形结构在码头上的应用主要借鉴于桥梁工程上的拱桥。拱形结构因其良好的抗压能力，被运用在码头结构中可增加码头的承载力，减少构件数，达到节省码头成本的效果。

华东水利学院水港系双曲拱码头研究小组于1978年提出了有双曲拱板的高桩码头的设计构想，具体设计如图1所示。本码头面板采用双曲拱板，其结构借鉴于桥梁工程中常见的双曲拱桥。双曲拱形较之一般拱形可以更加均匀的传递压力给桩基，有更 等地得到小规模推广，但因为施工麻烦，设计理论也不够成熟，未在全国范围内得到大规模推广。

图1高桩双曲面板码头典型断面图

浙江省交通局于1978年在浙江省6905码头工程中，使用了设置拉杆的拱形横梁结构。具体设计如图2所示。拱形结构可以将上部荷载更好的传递给桩基，同时减小横梁上的弯矩，更好地发挥混凝土的抗压性能。相对普通的梁板式码头，采用本结构可以节省混凝土和钢材20%以上。但是这种结构因为施工较一般梁板式码头复杂，未能得到大规模推广。

图2高桩拱形横梁码头典型断面图

2007年曹源在传统的高桩梁板式码头结构中，应用拱式纵梁代替传统的简支纵梁，提出了大跨度悬链线拱式纵梁码头的新型结构型式（如图3所示）。但是由于该结构将拱脚固结在桩台上，所以桩基础要承受很大的水平承载力。为了提供足够大的水平承载力，桩基础被设计成由多根直桩和叉桩组成的桩台。这种设计加大了施工难度，并且较大地提高了施工成本，并不能很好地达到减少码头造价的目的。

图3悬链线拱式纵梁码头正面图

2007年于忠伟在普通梁板式高桩码头结构型式的基础上，借鉴桥梁工程中的拱梁，在高桩码头结构中，应用拱式纵梁代替传统的简支纵梁，提出了由拱梁、拉杆、吊杆、立柱组成的新型结构型式（如图4所示）。本结构在拱梁之间设置了一个拉杆，虽然可以部分的平衡两拱脚对桩基础的水平荷载，但剩余的水平荷载依然需要通过多根桩组成的桩台来抵消。这样就提高了施工成本，并且拉杆和吊杆的设置加大了施工难度。拉杆在极端环境下的破坏也会给整个码头结构带来安全上的隐患。

图4桁架式拱形纵梁码头断面图

2009年翟秋针对码头结构的特殊性，借鉴拱桥结构，提出了适用于外海深水条件的拱式纵梁新型码头结构型式，并进行了结构整体布置，从材料特性、截面类型、构件尺寸范围等方面阐述了主要构件的设计要求,具体结构如图5所示。并首次将拓扑优化的概念及方法引入码头结构的优化中，基于拓扑优化方法对拱圈梁的合理拱轴线进行研究。但本结构和图4中的结构存在着同样的问题。

图5桁架式拱形纵梁码头断面图

3 总结及建议

虽然拱形结构有跨越能力大、耐久性能好、构造简单等优点，但运用在码头结构上时，依然存在以下问题：（1）设计理论不够成熟。（2）施工较一般梁板式码头复杂。（3）对桩基础的水平承载力要求较高，难以很好地达到减少码头造价的目的。所以建议：1、采用有限元软件:对拱形纵梁内力进行计算。包括拱形纵梁在不同约束下的最大承载力、挠度变化、内力分布、最大应力位置等。并以此为依据对拱形梁进行结构优化，在承载力达到实际工程需求的基础上解决拱脚对桩基础的水平推力过高的问题；2、参照实际工程中的桩基布置，设计出适合拱形纵梁结构的桩基构造，并从工程造价的角度将本方案与原设计方案进行比较分析。

参考文献

[1] 王文磊.中国港口现状[J].世界海运,2010.4.

[2] 麦远俭.关于我国港口建设中长期发展的思考[J].港口工程分会技术交流论文集,2005:3-7.

[3] 陈万佳.港口水工建筑物[M].北京:人民交通出版社,1997:189-195.

[4] 翟秋.新型拱式纵梁码头结构型式及计算方法研究[D].河海大学博士学位论文,2009.3.

[5] 黄蕙.钢筋混凝土微折板结构性能的研究[D].河海大学硕士学位论文,1990:1-9.

[6] 华东水利学院水港系双曲拱码头研究小组.高桩双曲拱码头结构几个主要问题的探索[6].水运工程,1978(11):12-22.

[7] 浙江交通局.新型的高桩梁板码头[J].水运工程,1978(3):22-25.

港口工程论文范文第3篇

关键词:港口航道工程；安全与投入体系；建设；利益最大化

1 引言

所谓安全投入，即安全活动的一切人力、物力和财力的总和。人员、技术、设施等的投入、安全教育及培训、劳动防护及保健费用、事故援救及预防、事故伤亡人员的救治花费等，均视为安全投入。

港口航道工程建设中对安全投入的目的就是使利益最大化，以防后续更多不必要的投入，港口航道工程安全投入的滞后性尤为突出。当下我国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规模大、形式多样、施工技术复杂、地处野外且多为开敞式施工等特点，与一般建筑工程相比．港口航道工程施工存在更多的安全隐患，安全问题更为突出。因此更好的保障港口航道建设与安全生产同步协调发展，更好的做好安全与投入，做好施工安全管理至关重要，本文设想建设港口航道工程安全投入体系，更好的利用资源，尽可能使利益最大化。

2 安全投入与产出分析

2.1 投资合理度分析

美国的格雷厄尼-金尼和弗恩的投资合理度计算公式：投资合理度=事故后果严重性R×危险性作业严重程度Ex×事故发生可能性P／经费指标C×事故纠正度D.

合理度的临界值被选为10，合理度小于10认为是不合理的；合理度大于10认为是合理的。

港口航道工程中，潜水作业，海上大风大浪，高空作业等因素使危险性作业严重程度Ex分值很大。然而港口航道工程中一旦出现事故轻则溺水重伤，重则死亡，故事故后果严重性R也很大。然而经费指标是有限的，我们只能减少事故发生性P，增大事故纠正度D

2.2 合理投资率分析

投资率或储蓄率k所必须要满足的条件：k=(1+g)/v

下期的总需求D是下期的消费需求(1一k)(1+g)和投资需求k(1+g)之和：D=(1一k)(1+g)+k（1+g）

其中，自然增长率g，v为技术上可行的投资生产率，k为投资率(或储蓄率)。

合理的投资率k取决于经济自然增长率和技术上可行的投资生产率。如果k过大，就表明经济中供大于求。生产能力过剩；如果k过小，就表明需求过度，生产能力不足。

港口航道工程中，自然增长率g前些年几乎不变，近些年由于中央加大水利建设的政策的出台而变大，因此，为了保证合理的投资率，我们必须增大技术上可行的投资生产率，势必要增加投入，经费指标亦要增加，但总体安全投入不增加比例不一定协调，可能导致2.1中经费指标C不合理。

3 建设港口航道工程安全投入体系

3.1 安全管理体系

考虑到港口航道工程项目的全寿命周期，在大型工程项目建设中，按照工程项目的各个阶段，安全管理体系的内容可以从三个方面理解：（1）全寿命安全因素分析。在港口航道工程建设的整个周期内，即从项目的决策立项实施到其投入运营和管理，对于项目的不确定因素都必须进行安全分析，研究该安全因素，实现风险预测评价和过程控制。（2）全部安全因素的管理。在港口航道项目建设对的每个阶段进行安全因素分析，要罗列各种可能的风险，并将它们作为管理的对象。（3）全手寿命安全组织措施。对于已经被确立的有重要影响的安全因素，要做到从业主到各承包商监理等各参与方均应落实专门机构专人负责建设项目的安全管理，并赋予相应的权限职责和资源。

3.2 安全监督体系

建立完善的安全监督体系，除工程监理外，在港口航道工程中建立关于安全的单独安全监理，单独安全监理负责全面性的安全监督工作，对全面安全管理进行必要的监督，安全监督体系要始终存在于整个建设周期。

3.3 众大危险源预警体系

体系应对港口施工安全风险的管理主要围绕重大危险源的防控展开。危险源和危险因素的防控主要通过对各种因素的巡查监控等手段实现。

3.4 建立预防中心分析中心

预防中心和分析中心是单独存在的机构，它可以同时服务多个工程，对多个工程的安全投入与产出进行分析，做到数据的共享，但务必要保证时效性，及时的服务港口航道工程的施工与建设。及时分析需要的经费指 标，分析故发生性P，事故纠正度D，分析扩大生产时的安全投入经费值。分析中心是整个体系的技术中心，是整个体系的核心。

3.5 综合处理机制

综合处理投入与安全生产中的各个环节，做到统筹全面，把各个部门充分的协调起来，见下图1：

4 安全投入方法

4.1 实施和谐管理

和谐管理是当前施工管理的崭新思路和有效途径，只有通过以人为本，和谐管理，才能充分调动职工的积极性和创造性，提高企业的凝聚力和战斗力，协调好于监理业主设计单位之间的关系，达到共同发展。从而，实现安全进度效益等施工目标，圆满的完成一个工程项目。

4.2 运用可再生材料

运用可再生材料能保护环境，节约成本，更重要的是，运用可再生材料可以在以后的工程维护及报废时减少投入，减少工程量，也减少了事故发生可能性P，从而可以在合理度不变的情况下减少开支。21世界港口航道工程中运用可再生材料是港口航道工程向前发展所必须的，效益之大不仅在于其环境保护一处。

4.3 提前做好安全监控预防

港口航道工程多为大型水利工程，工程建设周期长，施工环境恶劣，很多时候还要水下作业，事故一旦发生后果相当严重，提前做好安全预防工作能有效减少后期投入（包括处理事故所必须的开销），有效的减少经费指标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，利用整个体系的作用，尽可能的使经费指标C最小，利益最大化，往往投资者希望投入工程的安全经费比较合理，安全经费少但又能解决问题。这就要求我们有一个控制安全投入，进行需求分析，综合各面的一个体系，即港口航道安全投入体系，体系的建立将力求使工程效率最大化，利益最大化。

6 结语

本文根据港口航道工程建设的实际情况，依托一些经济学的原理，根据安全经费合理性的需要，提成了建设港口航道工程安全体系的构想，力求使港口航道工程建设中预算经费更少但又能解决问题。

参考文献

[1]罗云.安全经济学[M].北京：化工工业出版社,2004

[2]闫书合.浅谈施工中的和谐管理[J].南水北调与和水利科技2007（31）31-04

[3]王军武.大型工程建设项目安全体系的研究[J].中国科技论文在线

港口工程论文范文第4篇

关键词：低碳经济 混凝土浇筑 透水模板 可持续发展

中图分类号：F285 文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2013）02-283-02

一、选题背景

1.混凝土浇筑的特点。混凝土有着复杂的组成，组成混凝土的物质包括胶凝材料、水、粗细骨料及外加剂等多种物质，还有在搅拌浇筑过程中混入的空气。这些物质的状态包括液态、固态乃至我们不希望看到的气态。众多复杂的物质和物质状态意味着影响混凝土性质的因素很多，在这众多因素中，对混凝土性质起决定作用的是胶凝材料和水。而本课题研究的透水模板正是通过改变混凝土拌和物中水的含量来改变混凝土的性质。（1）新拌混凝土中的空气和水。在拌制混凝土的时候，为了获得必要的流动性，常加入较多的水（约占水泥重量的40%～70%）。而水泥水化时所需的结合水一般只占水泥重量的23%左右。多余的水留在混凝土固结完成后留在固体中形成孔洞，这些孔洞对混凝土的强度起着不利的作用。现代混凝土的理论与实践研究表明，混凝土强度的减弱主要是由这部分自由水造成的。

同时在搅拌混凝土的过程中，不可避免地带入一些空气。而凝固在混凝土中的空气将直接形成孔洞，削弱混凝土的质量。与自由水相比，空气对混凝土的施工过程没有什么好处。（2）游离水和气孔对混凝土质量的危害。通常游离水和空气会在硬化后的混凝土中形成空隙等缺陷，由于现有模板材料大多是亲水的，自由水和空气容易在模板表面富集，非常容易在混凝土表面形成这些缺陷。这样不但会给混凝土的表面质量带来直接的影响，更为严重的是这些缺陷会形成深入混凝土内部通道，给混凝土的耐久性带来极坏的影响。

这种缺陷逐渐成为混凝土施工过程中很难避免的通病，因为其由材料特性所引起，并非可以简单地通过改进施工工法所消除。

2.混凝土耐久性与抗渗性。（1）混凝土的耐久性。随着时间的推移，任何材料的物理力学性能都将收到环境因素的作用而发生改变，致使继续使用材料将不安全或者不经济，此时可以认为材料达到其使用寿命。耐久性好的材料，抵抗环境破坏因素的能力强，材料的使用寿命就长，反之就短。

影响混凝土耐久性的因素可分为物理作用和化学作用两类。物理作用主要包括表面磨蚀、冻融及孔隙中盐类结晶压力引起的膨胀开裂等。化学作用则指酸溶液使水泥浆滤析、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应、混凝土结构中钢筋腐蚀等。其中钢筋腐蚀的主要形式是电化学反应。

混凝土中的孔隙和水分是影响混凝土耐久性的两个重要因素。侵蚀性介质只有通过孔隙向内部渗透，才能对混凝土产生侵蚀作用。而几乎所有的化学侵蚀都需要水做媒体。

除了水泥浆中存在水和孔隙外，骨料与水泥浆之间的界面和骨料本身也存在孔隙和水。受骨料形状、级配、骨料含量等因素的影响，骨料、骨料与水泥浆之间界面上的孔隙和水，在不同的混凝土中往往有较大的差异。

而富集在模板表面的水和孔隙将主要由模板及脱模剂的性质所决定，这部分水和空气由于是直接影响混凝土外表面质量，对混凝土的耐久性有着至关重要的影响。（2）混凝土的抗渗性。混凝土的渗透性，指液体流过混凝土的流畅性。混凝土的抗渗性指混凝土抵抗压力水的渗透性。显然，混凝土阻碍液体向其内部流动的能力越强，混凝土的抗渗性就越好。混凝土的耐久性，与水和其他有害化学液体流入其内部的数量、范围有关，因此抗渗性能好的混凝土，其耐久性就高。

混凝土的水灰比越大，水化程度越低，水泥浆体中的毛细孔率越高，水泥浆体含有较多的大孔和连通性良好的孔，混凝土的渗透性就越大。在相同的水灰比下，水化程度越低，混凝土中未水化物及毛细管越大，孔隙率越大。水化程度随混凝土龄期的增长而提高，混凝土的密实性也相应提高。在相同水化程度下，水灰比越大，混凝土的孔隙率越高。（3）空气和游离水对混凝土抗渗性和耐久性的影响。从混凝土发生耐久性损失的原理我们可以看到，混凝土的抗渗性能是一个起主要决定作用的因素，可以从下面一个著名的描述混凝土耐久性损失的图中看到这一因素的重要性。

只有水、环境中的有害因素和混凝土本身一起发生作用才会导致混凝土发生耐久性损失。

混凝土拌和物中含有的游离水和空气则是影响混凝土抗渗性的重要因素，通过以上两个逻辑关系，我们可以看到混凝土拌和物中的游离水和空气是影响混凝土耐久性的重要原因。

3.透水模板应用的意义。（1）使用普通模板浇筑的混凝土。用普通模板浇注混凝土时，由于模板本身有被水浸润的性质，当进行振捣压实操作工序时，新拌混凝土中含有的过量的水分和空气就往模板移动，并在模板内侧聚集。这样表层混凝土就有较高的水灰比。当混凝土硬化后，混凝土的表面强度一般会降低一些，而且表面水分的蒸发会造成在混凝土表面形成蜂窝、孔洞，影响美观。更为重要的是，形成了这些缺陷以后，混凝土表面密实度的降低，会大大影响混凝土的耐久性，进而影响结构的使用寿命，同时也增加了结构的维护费用。（2）使用透水模板浇筑的混凝土。与传统模板的比较，透水模板的特点在于，它能通过一层过滤层把聚积在模板内侧的多余水分和空气排出，同时留住了水泥颗粒。这样就降低了表层混凝土的水灰比，形成坚硬密实的混凝土表层。

透水模板的这个作用可以消除使用普通模板浇筑混凝土产生蜂窝麻面的通病，浇筑出的混凝土光洁密实。

由于使用透水模板不但可以消除混凝土表面的孔隙，而且使得这层混凝土强度提高。这样既提高了混凝土的表面质量，又提高了耐久性，为混凝土抵抗环境侵蚀提供了一道防线。

透水模板在施工工期上也有良好的影响，由于其浇筑混凝土表面水灰比降低，强度发展比较快，使得模板周转时间缩短。

4.清水混凝土的使用现状。清水混凝土的表面质量有很强的未知性，在拆模之前谁也不知道是否有缺陷存在，即使对于最有经验的工程师来说也不知道具体的浇筑情况会是怎样。然而对于清水混凝土来说，失败是不允许的，无论多高明的修补，都会留下很难看的痕迹，甚至直接影响建筑的效果。

另外，混凝土不像钢材、玻璃等质感单纯而明确的材料，它最终的效果取决于材料调配、细部设计，模板的选择、安装、拆除，混凝土的拌制、浇筑、养护等多种因素，也可以说是一种工艺技术。设计者不能只是在图面里标注或指定，在现有的施工技术条件下必须根据自己的设计意图，从材料的选定与调配、模板的选择与安装、混凝土的浇筑与养护等等，事必躬亲，并与施工人员密切配合，才能达到理想的效果。这些要求对于中国建筑师的职能来说超出了很多。

按现有的施工技术条件，要保证清水混凝土的尽量良好的质量必须有一套繁琐的工序与技术组成。

二、透水模板的应用方向

透水模板可以用于环境恶劣的地方，并且适用对混凝土结构耐久性有较高要求的地方。例如由磨损而发生碳化、氯离子侵蚀、化学侵蚀以及易发生冻融的场所和环境。还适用于混凝土表面质量要求高，直接暴露于室外，或要求混凝土表面不产生气泡不必进行装修的场所。具体来讲，透水模板可以使用在以下一些工程部位：

1.水路、河道和海洋结构物。坝、水渠、防波堤、桥墩，这些结构物由于受水流和波浪的冲击而产生磨耗，从而产生冻融循环。海岸构筑物由于氯化物的侵蚀、海水的冲击，也需要提高混凝土表面的质量，增加结构耐久性。在工程中的应用实例有：英国的River Dee estuary桥使用了Zemdrain-MD透水模板。英国南海岸的一些高架桥及水陆结构，如港口和海堤等也使用了透水模板等等。

2.公路建筑。以前有过报道，由于防止路面结冰而撒盐引起公路过早破坏。一般通过改善细部，增加混凝土强度等级或使用硅烷一类的涂料来解决这个问题。然而大量使用硅烷或其它涂料施工工序繁琐，施工质量不易控制。如果普遍提高混凝土等级则会大大增加成本。国外研究表明，应用了透水模板的混凝土对氯化物侵入的抵御性通常比喷硅烷好。也有这一方面的工程实例，日本的静清边路工程高架桥就在桥壁高栏的施工中使用了织物模板。在德国，也有一座桥梁的拱型部分采用了透水模板施工。

3.饮用水和废水建筑。饮用水质量越来越多的严格指标意味着混凝土表面质量非常重要。为了防止藻类和微生物的繁衍产生，减少池壁的气孔是非常必要的。另外，对于许多活性废水，也需要能够抵抗磨损和细菌微生物繁殖的混凝土表面。在德国采用透水模板施工的贮水池，经检验，完全符合控制微生物发生的标准要求。

4.对外观有特殊要求的建筑物。透水模板的一大功能就在于它能获得平整密实光滑的混凝土表面。能够满足一些对外装修有特殊要求的建筑物的需要。同时也免去了装修前平整、修饰等准备工作，节省了大量费用。透水模板无疑可以使建筑师放心使用清水混凝土进行创作，而不用顾及混凝土表面质量、结构耐久性等问题。

三、新型透水模板研制的意义

笔者所在的清华大学已于1995年开始进行透水模板试验与研究，并与国外进口产品进行对比试验。试验结果表明：自制的透水模板与同类进口产品相比，具有物美价廉的特点。如能进一步研制与开发，替代进口产品，将取得良好的社会及经济效益。

目前对CPF原理的研究已经到了一定的深度，但是对于透水模板对混凝土的作用深度等问题研究还比较少，如果通过后续研究把这些细节问题搞清楚，将对透水模板的研究和发展起十分重要的作用。

进口透水模板在中国使用的门槛主要是价格问题。北京2008年举办奥运会时，有大量的奥运场馆和市政设施需要建设，这些结构很大一部分是清水混凝土，这为透水模板的使用提供了良好的机遇和发展空间。除了在北京，国内基础设施市场容量也很大，透水模板的发展有良好发展前景。

四、拟采用技术路线

1.理论分析与试验相结合。对现有实验成果，进行理论分析。构建CPF材料性能与砼耐久性关系模型，提高CPF理论研究水平。

根据试验及理论分析成果，初步确定新型CPF的材料性能及指标，进行试验研究。开发出新型CPF产品，并制定其施工工艺。

2.试验与应用相结合。将研制的新型CPF应用到工程实践中，发挥示范推广作用。

五、研究方案及安排

2005.1～2005.2 理论模型构建及分析

2005.3～2005.4 初选CPF材料及构造

2005.5～2005.7 新型CPF试验

2005.7～2005.8 在实际工程中应用新型CPF

六、工程实例应用

在某新建项目中的地下车库及设备用房中使用CPF，保证清水砼效果。

七、相关技术及产品开发

与新型CPF配套使用的粘合剂、脱模剂、卡扣件、清洗设备等可能是新型CPF系列化、标准化必不可少的组成部分。如能开发出配套使用的产品，对新型CPF的推广应用将有益处。

参考文献：

1.朱，刘慧明.透水模板的试验研究.施工技术，2003（2）：25-26

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6.霍荣金.浅谈新材料与新技术在盐田港二期工程中的应用.港口工程，2001（1）：40-43

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8.W.F.Price，S.J.Winddows，透水模板对改善混凝土表面性质的作用

港口工程论文范文第5篇

课程体系改革的基本内容按照课程体系改革指导思想的要求，课程体系改革的基本内容有：（1）制定新的培养计划和教学大纲；（2）了解本专业学科范围内科学技术的新发展，编写路桥方向课程体系的教材和教学参考书；（3）对课程体系、教学内容、教学方法、考核办法进行改革实践；（4）建立实习基地，对实习、课程设计和毕业设计等实践性教学进行改革实践。课程体系改革的途径为了适应社会不断发展的需要，在课堂教学学时少的情况下，优化课程设置，整合和重组课程内容，改进教学方法，以实现学生在知识、能力和素质上协调发展，适应人才市场的需求。1.构建课程平台，明确专业方向。土木工程的范围非常广泛，包括土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通土建工程、桥梁港口工程、地下工程、水利水电工程、给水排水工程、土木工程施工、建设项目管理等。土木工程专业各个不同的方向，在基础力学、工程材料和结构分析等方面具有一定的相通性。为了适应学生就业市场的变化和单位对人才的合理配置要求，为了加强学生的工程能力与素质教育，在大学的前三学年，为土木工程专业学生搭建公共教育平台（即公共基础课程、大类学科基础与专业基础课程），到第四学年由学生自主选择不同的专业方向（即专业方向课程），只有这样培养出的学生才能做到真正的面向企业﹑服务社会。2.优化课程设置，突出专业特点。在制定土木工程专业培养计划上，应对课程内容进行优化设置。如将力学类、结构类、施工管理类及工程材料、工程测量课程等分别采用精简归并重复性内容，剥离共性理论性内容，重新构建课程等办法，避免课程的重复。同时，在课程间反复协调的基础上，修改课程教学大纲，使学科基础课实现“宽厚”，专业课实现门类多、内容新、学时精和信息量大。只有这样才能较好地实现土木工程专业的真正方向，较容易地解决“专业口径宽、学时少”出现的各种矛盾，以满足学生专业课学习的要求，满足毕业生在工作中的专业改向、新项目研究或继续专业学习的要求，为将来在不同的领域发展奠定基础。

提高教师素质，建设特色教材。在教学中，教师既要具有扎实的专业知识，又要积极参与实际工程项目，同时还要进行科学研究，在自我学习提高的同时，有义务将本学科最新的研究成果应用到特色教材的建设中。与教学计划、教学大纲配套的系列教材是课程体系改革成果的载体和改革得以实现的手段，也是实现培养目标的重要保证。方向课程体系的教材内容应相互协调，紧密结合工程实际，要与教学计划要求吻合，要有利于培养和提高学生分析问题、解决问题的能力。结合新的应用型人才培养模式的改革与实施，在路桥方向课程体系的改革研究与实践中，我们编写出版了《桥梁工程》、《路基路面工程》、《高速公路》、《道路勘测设计》、《土木工程专业路桥方向毕业设计指导》等十几部教材和教学参考书。紧跟学科发展，培养创新思维。学生专业能力的提高，创新思维是关键。为了扩展学生的知识面，我们适当增加了法律、管理、工程经济和反映本专业新技术的选修课等，例如：《交通工程学》、《公路经济学》、《公路网规划》、《道路景观设计》、《公路测设新技术》、《地铁与轻轨》、《路面管理系统》、《路基处理技术》、《工程加固技术最新进展》、《道路桥梁检测新技术》、《midasCivil软件工程应用》等，努力培养学生的创新思维，满足企业对创新应用型人才的需要。定期举办专题讲座，例如：道路工程专题讲座和桥梁工程专题讲座。为了把握最新道路与桥梁工程知识，定期邀请设计院﹑施工企业、管理部门和科研院所的知名专家举办专题讲座，让学生了解目前道桥工程的发展现状、存在的问题及今后的发展方向，让学生了解最新的管理方法、新颖的设计方案、成熟的施工经验、成功的工程案例和最新的检测设备和技术。注重实践教学，加强应用能力。为了全面培养学生的实践能力和工程能力，提高学生的专业素质，我们有实验课、工地实习、课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计和课外科技创新等实践性教学环节，使学生逐步确立工程结构意识。根据课程的特点，对体现专业内容的实验，在适当增加实践教学学时的同时，由实验指导教师根据内容对实验小组的每位同学进行现场提问考核，重点考核实验的步骤、环节，确保人人会做。实验后学生要上交一份内容详细的实验报告。充分利用校外的实践教学资源，选择央企、大型国有或民营企业，由专业教师带领学生到工地实习。时间视工程情况而定，一般在6周时间。首先，邀请工地的技术人员给学生介绍工程概况，然后，在技术人员的带领下分成若干个小组进行现场参观，技术人员讲解技术要求，最后，学生根据所见所闻向技术人员提问。实习期间，学生在工地现场由技术人员安排工作，专业教师协调管理。

实习后学生要上交一份图文并茂的实习报告。对专业课程设置的课程设计，例如：《桥梁工程》、《道路勘测设计》和《路基路面工程》等均设置1周时间的课程设计。教师列出主要参考资料，引导学生逐步分析基础资料、认真讨论不同的方案。在结构计算中，首先要求学生必须明确工程结构概念，再结合具体设计内容，引导学生重视结构构造问题，并按规范要求认真。设计后，学生要上交一本计算书和施工图。为了加深学生对桥梁结构的了解，熟悉各种桥梁结构形式、构件构造特点及传力特点，给出要求，让学生采用最简单的材料，自己动手制作模型。通过做模型参加竞赛，使学生加深对各种桥梁结构形式构造的了解，让复杂的理论知识感性化，同时也培养学生团结协作的精神，增进同学间的感情。6.改革考核方法，挖掘学生潜力。学生成绩考核的本身，对教学改革有着明确的指导意义。学生成绩的考核包括：理论考试、课程设计考核、实验考核、实习考核、毕业设计考核及参加相关科技活动情况等部分。根据培养内容学分绩点的不同，在考核形式上采用闭卷考试、开卷考试、综合测试、大作业、命题论文、实习报告等多种形式。在考核内容上力求体现出学生掌握基本知识、理解重点知识、灵活运用综合知识的能力。这种考核办法改变了以前学生应付考试、死记硬背书本知识的尴尬局面，激发了学生学习的热情，充分挖掘其潜力，使学生变被动学习为主动。通过课程体系改革的研究与实践，我们深刻认识到，教学改革要服务于社会，要努力培养学生的创新意识，提高学生的工程应用能力，使学生真正具备较强的市场适应性和竞争力，以实现满足社会对人才的需求。

作者：赵青 单位：安徽建筑工业学院