三、案例分析题(共5题，(一)、(二)、(三)题各20分，(四)、(五)题各30分)

　　31(三)

　　背景资料

　　某抛石斜坡结构防波堤工程总长800m，采用常规的爆炸排淤填石法处理水下软土地基，护面块体采用12t扭王字块，堤顶设置混凝土挡浪墙。

　　工程施工中，堤心石爆填施工的一次推进距离为12m。爆填施工完成后，按体积平衡法推算出置换淤泥的范围与深度满足设计要求。扭王字块采用自上而下规则安放，块体在坡面上竖向摆放，块体间互相靠紧。

　　对挡浪墙混凝土的配合比进行了优化，掺入优质粉煤灰取代15%的水泥，采用超量取代，k=1.3，优化后混凝土的胶凝材料用量为376.2kg/m3。

　　该工程招标文件工程量清单中堤心石工程量为80万1323。合同规定：堤心石综合单价为65元/m3，当实际工程量超过清单工程量，且超过的数量大于10%时，综合单价调整为60元/m3。工程实际完成并经监理签认的堤心石工程量为100万m3。

　　问题

　　1.简述爆炸排淤填石法形成堤身的过程。

　　2.根据背景材料，指出本工程施工中存在的问题，说明理由。

　　3.优化后的挡浪墙混凝土配合比中的水泥用量是多少?

　　4.实际完成的堤心石工程款是多少万元?

　　参考解析：

　　1.爆炸排淤填石法形成抛石堤一般要经过端部推进排淤、侧坡拓宽排淤落底、爆破形成平台及堤心断面等三个过程。

　　(1)堤头端部排淤推进(端部爆填)：在抛石堤前端一定宽度范围的一定深度内布置药包爆破形成石舌，使抛石堤向前推进，并使堤身中部坐落在硬土层上，如图1所示。

　　(2)侧坡拓宽排淤(边坡爆填)：按体积平衡要求把抛石堤向两则抛填加宽，并沿抛石体边坡外缘一定距离和深度布置药包，爆破形成侧向石舌，使堤身两侧抛石体落底，增强堤身稳定性，如图2所示。

　　(3)边坡爆夯：在抛石体内外侧边坡泥石面交界处放置药包，爆破夯实边坡，形成平台与设计要求的坡度，如图3所示。

　　2.(1)工程施工中，堤心石爆填施工的一次推进距离为12m不妥。

　　一般一次推进距离宜为5～7m，最大不应超过9m。

　　(2)扭王字块自上而下规则安放的方法是错误的。

　　应是自下而上随机定点的安放。

　　3.设优化前混凝土的水泥用量为x(kg/m3)

　　则优化后的粉煤灰用量是：

　　1.3×x×15%

　　优化后的水泥用量是：

　　(1-15%)x

　　依题意：(1-15%)x+1.3×x×15%=376.2，解得x=360(kg/m3)

　　所以优化后混凝土的水泥用量为：360×0.85=306(kg/m3)

　　4.依题意，单价为65元/m3的工程量应为：

　　80×(1+10%)=88万m3

　　单价为60元/m3的工程量应为：100-88=12万m3

　　总工程款应为：65×88+60×12=6440万元

　　32(三)

　　背景资料

　　某工程施工时需将施工船舶和沉箱从甲港拖运至乙港，甲、乙两港海上距离90海里，拖航时平均波高H为2m，并且两港都在渤海湾东岸，拖运航线距岸不超过20海里。该工程的A型沉箱尺寸为18.35m×15.0m×17.9m(长度×宽度×高度)，沉箱稳定平衡压载后的总重为30336KN，沉箱吃水T为10.85～11.08m。沉箱拖航拖力计算公式为：F=A×γw×K×V2/29

　　式中：F——拖带力(kN);

　　A——沉箱受水流阻力的面积(m2)，A=a×(T+δ);

　　γw——海水的重度(kN);

　　α——沉箱宽度(m);

　　T——沉箱吃水(m);

　　δ——沉箱前涌水高度(m)，取0.6倍平均波高;

　　V——沉箱对水流的相对速度(m/s)，取1.55m/s;

　　K——挡水形状系数，取1.0;

　　9——重力加速度(m/s2)。

　　问题

　　1.我国海船航区划分为哪几类?背景资料中的船舶拖运属于哪个航区?

　　2.给出船舶拖运调遣的工作流程图。

　　3.计算该沉箱拖运的拖力，并说明拖力计算的目的。

　　4.船舶拖运调遣宜投保哪几种保险?船舶的海损事故有哪些?

　　5.选择船舶防台避风锚地应考虑哪些因素?

　　参考解析：

　　1.我国将海船航区分为无限航区、近海航区、沿海航区和遮蔽航区。该工程的拖航属于沿海航区。

　　2.船舶拖运调遣工作流程图：

　　3.

　　沉箱拖力计算：

　　F=15×(11.08+0.6×2)×10.25×1.0×1.552/(2×9.8)=231.4(KN)，拖力计算主要用于拖轮、拖缆和沉箱上拖环的选择和确定。

　　4.船舶拖运调遣宜投保船舶保险全损险或船舶保险一切险(含航次险)等。船舶的海损事故有碰撞、浪损、触礁、搁浅、火灾或爆炸、沉没和其他引起财产损失或人身伤亡的海上交通事故。

　　5.

　　防台避风锚地的选择应考虑以下因素：

　　(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。

　　33(一)

　　背景资料

　　某5000t级顺岸式板桩码头，长度为210m，设计高水位为+1.00m，设计低水位为-1.50m，码头面高程为+3.00m。

　　码头前排由PU32钢板桩组成板桩挡土墙。本工程共有308根钢板桩，桩长32～35m，板桩墙上部浇筑钢筋混凝土帽梁。帽梁宽3.30m，高2.00m，混凝土强度等级C30。

　　锚碇结构为钢筋混凝土锚碇墙，采用分段预制安装的工艺，断面尺寸为1.78m×2.5m。本工程共有98段锚碇墙。

　　拉杆直径φ70，共98根(套)，墙后填料回填至地面，上部现浇混凝土面层。

　　问题

　　1.绘制本工程主体施工流程图。

　　2.指出钢板桩沉桩通常应采用哪些沉桩工艺。

　　3.沉桩过程中，可能出现哪些异常情况?并分别给出处理措施。

　　4.拉杆安装控制重点有哪些?

　　参考解析：

　　1.本工程主体施工的流程如下：

　　2.

　　钢板桩沉桩采用的沉桩工艺主要包括：

　　(1)设置导向梁(架);

　　(2)采用一次沉桩或多次往复沉桩方法;

　　a.一次沉桩：每1～2根桩一次打到设计标高;

　　b.往复沉桩：以若干桩为一批，先插立在导梁(架)内，沉桩时先沉两端头1～2根桩，后沉中间其余桩。

　　3.

　　沉桩过程中可能出现的异常情况及采取的措施：

　　(1)沿板桩墙轴线方向垂直度超标：采用楔形桩方法纠偏;

　　(2)板桩偏移轴线产生平面扭转：在后续沉桩中逐根纠正;

　　(3)沉板桩时将邻近已沉桩“带下”或“上浮”，对“带下”板桩，后沉桩桩顶标高适当提高;对“上浮”板桩复打至设计标高;

　　(4)脱榫或不连锁现象，应与设计单位研究处理。

　　4.

　　安装拉杆应重点控制：

　　(1)拉杆应搁置在垫平的垫块上;

　　(2)拉杆连接铰的转动轴线应位于水平面上;

　　(3)在帽梁混凝土强度达到设计强度且锚碇墙前回填完成后方可张拉;

　　(4)张紧拉杆时应使拉杆具有设计要求的初始应力;

　　(5)拉杆安装完成后，对防护层进行检查，对涂层缺漏、损坏处进行修补。

　　34(二)

　　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2.0m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12小时25分钟。施工时高潮位+2.5m，低潮位-1.5m，现要求用非水密模板趁低潮浇筑承台混凝土，封底混凝土厚1.0m。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土，混凝土分灰、振捣等操作时间为0.5h。

　　问题

　　1.港口与航道工程混凝土趁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，获取满足趁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，判断趁低潮位施工是否可行。

　　参考解析：

　　1.必须有足够的混凝土强度保证连续施工，保证混凝土在水位以上振捣;(2)底层混凝土初凝前不宜被水淹没。

　　2.必须安排进行所要浇筑混凝土初凝时间的试验项目，方可考虑混凝土趁低潮浇筑施工的可能性。

　　3.以背景资料绘简图示意：

　　应在潮水从+2.5m落至-0.50m时开始浇筑承台混凝土最为有利。

　　(1)潮水落至-0.50m时承台底面模板已露出水面，具备混凝土浇筑施工条件;

　　(2)潮水从-0.50m继续落至-1.5m(低潮位)再回升至承台底面(±0m)历时最

　　长，对混凝土浇筑施工最有利。

　　4.承台底板第一层混凝土浇筑1m厚需要的时间：

　　10×10×1-3.14×1.02×1×6=100-18.8=81m3

　　供混凝土与分灰振捣的时间=(81/80)+0.5=1.5h

　　承台底板第一层混凝土达到初凝需时间=1.5+1.5=3h

　　潮水从-0.5m降至-1.5m再升至±0的历时：

　　35(三)

　　背景资料

　　某港口航道工程招标，A、B、C三个区的地层土质分别为淤泥混砂、黏土、岩石，业主要求按照设计断面工程量报价，超宽、超深工程量不另行计价。C区的岩石量为：断面工程量5万m3，超宽、超深工程量1.1万m3。某施工单位按交通部部颁疏浚工程定额

　　施工过程中发生了如下事件：

　　(1)在开挖A区时，发现土层中混有较多孤立的石块，耙吸挖泥船无法挖至设计深度。经监理工程师同意，改用斗式挖泥船清挖。

　　(2)在开挖B区时，发现底层断续出现岩石，分布范围广、厚度小。经监理工程师确认，底层岩石断面工程量1.6万m3，超宽、超深工程量2.5万m3。报业主同意以交通部部颁疏浚工程定额单价和断面及超宽、超深总量计算价款。

　　(3)耙吸挖泥船按照业主要求进场施工时，当地村民以挖泥区域养殖拆迁补偿未完成为由阻扰施工，造成停工6天共17个艘班。耙吸挖泥船的使用费如下表所列：

　　问题

　　1.针对事件(1)，施工单位可否向业主索赔?理由是什么?若认为可以索赔，应怎样定索赔单价?

　　2.针对事件(2)，计算应增加的工程价款。

　　3.针对事件(3)，计算耙吸挖泥船所发生的停置费。施工单位可否向业主索赔此停置费?并说明理由。

　　参考解析：

　　1.可据此向业主提出索赔。

　　因为原设计土质为淤泥混砂，但实际混有较多孤立的石块，属于设计土质与实际不符，并已得到监理工程师的确认。因此，更换斗式挖泥船造成的费用增加可向业主索赔。

　　可按以下思路确定索赔价款：原设计土质中没有孤立的石块，因而没有适用的合同单价。但该类土质已改用斗式挖泥船开挖，与本合同开挖黏土使用的船型相同，可把斗式挖泥船开挖黏土的合同单价48元/m3作为相类似单价，在此基础上与业主协商，确定索赔单价。

　　2.(1)根据C区报价及中标价计算交通部部颁开挖岩石的定额单价。

　　定额单价=209.84(元/m3)

　　(2)计算B区开挖岩石的总价款

　　209.84×(1.6万+2.5万)=860.33(万元)

　　(3)扣减增加的岩石断面工程量对应的开挖黏土价款后得出应增加的合同价款：

　　860.33万元-1.6万m3×48元/m3=783.53(万元)

　　应增加的合同价款为783.53万元。

　　3.停工6天发生的停置费为：

　　停置费=停置艘班费×停置艘班数

　　=(折旧费×50%+保修费+材料费×40%+燃料费×10%+艘班人工费)×停置艘班数

　　=(8000×50%+3000+2000×40%+10000X10%+6000)×17=251600(元)

　　可据此向业主提出索赔。

　　因为耙吸挖泥船是按照业主的要求进场的，进场后由于拆迁补偿未完成造成村民阻扰施工，属于业主责任，理应赔偿。

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