港口航道与海岸工程论文（专业推荐8篇）

　　我国经济的发展与海岸线有着密切的联系，海岸线的长度在一定程度上决定了经济的发展速度，且一般沿海港口经济发达，呈现出欣欣向荣的发展态势。下面是港口航道与海岸工程论文8篇，供大家参考阅读。

 

港口航道与海岸工程论文第一篇：码头混凝土结构拆除要求与方法比选

 

　　摘要：结合嘉兴乍浦D3码头工程中原结构的拆除施工，阐明不同拆除结构的特点，比较选择不同的拆除施工设备和方法，保证拆除施工的安全、高效，为类似工程的拆除施工提供参考。

 

　　关键词：码头改造; 拆除施工; 施工方法; 选择分析;

 

　　Selection Analysis of Different Methods in the Demolition Construction of Wharf Concrete Structure

 

　　CHEN Yu-jin LUO Gang

 

　　CCCC Third Harbor Engineering Co.Ltd.,Ningbo Branch

 

　　Abstract：Combined with the demolition construction of the original structure of the D3 wharf project in Zhapu, Jiaxing, this paper expounds the characteristics of different demolition structures, compares and selects different demolition construction equipment and methods to ensure the safety and efficiency of demolition construction, and provides reference for the demolition construction of similar projects.

 

　　1 工程背景

 

　　嘉兴乍浦港D区3号泊位及改造工程码头泊位长度390m，宽度42m，引桥长730m，宽16m。本工程需要拆除的码头混凝土结构有：（1）已建D4泊位东侧、D2泊位西侧的各2座系缆墩、标高-6m以上部分的混凝土大管桩；（2)D4泊位后沿原辅助用房；（3）辅助平台上部结构；（4)D4泊位东侧悬臂护轮坎、面层和原轨道梁梁顶部分。

 

　　2 结构拆除要求和特点分析

 

　　结构拆除要求和特点包括以下几方面：

 

　　1)4座系缆墩，系缆墩均为钢筋混凝土结构。D4泊位东侧端部系缆墩，为圆墩台直径9m，厚2.5m;D4泊位东侧中间系缆墩，墩台尺寸5m×5m，厚2.5m;D2泊位西侧端部系缆墩，墩台尺寸7m×7m，厚2m;D2泊位西侧中间系缆墩，墩台尺寸5m×5m，厚2m。系缆墩为整体分割拆除。

 

　　割除22根准1200mm大管桩,割除至标高-6m,需割除桩身约11m，单根桩桩身质量13.75t。

 

　　需拆除系缆墩主要特点为：（1）体积大、单体重量大；（2）两侧营运码头生产繁忙，现场大型浮吊船出入困难的现状；（3）混凝土结构需最终上岸破碎，不得随意抛弃入海；（4）系缆墩桩基拆除，需进行水下切割，切割位置位于泥面附近，需先挖泥冲刷后进行疏浚。

 

　　2)D4泊位后沿原辅助用房，辅助用房为2层砖混框架结构，长24m，宽9m，高7.6m。第1层为配电室，高4.5m；第2层为侯工室，高3.1m。拆除作业区域位于码头平台上，辅助用房高7.6m，辅助用房南侧为码头平台，其余3侧为海域。拆除期间需保证拆除废弃物落在辅助用房平台上，不得洒落至海域和已建码头平台，减少对已建码头的占用。

 

　　3）辅助平台上层，主要包括面层、悬臂板、上层横梁、纵梁、联系梁、面板及立柱上层。立柱拆除至+5.82m，保留立柱顶部钢筋。平台为现浇横梁再安装预制梁板形成，拆除施工为逆建设施工顺序进行。

 

　　4)D4泊位东侧悬臂护轮坎、面层和原轨道梁梁顶部分，涉及码头表面混凝土的凿除，需保留钢筋进行修复和改造。该部分区域为面层改造修复，凿除混凝土界限分明，需精确控制，面层和梁顶钢筋密集，需采用细致凿除，以保护原有钢筋。

 

　　3 拆除施工方法比较

 

　　常见码头钢筋混凝土结构拆除方法主要有：人工使用镐头凿除、携带镐头的机械凿除、金刚链条锯切割、挖掘机液压钳破碎、电动碟锯机切割等。各种施工方法具有鲜明的特点和差异。

 

　　1）人工使用镐头拆除。施工方法为由单人操作小型电镐、风镐等设备，进行混凝土逐层逐区域的凿除。其特点为：（1）电镐和风镐常采用小钻头，属于低功率的设备，设备暂用空间范围小，操作简单，移动方便；（2）精度高，由人工直接操作镐头端部，就位准确，配合划线割缝措施，可将凿除影响范围控制在3cm以内，能够满足大部分码头工程对凿除施工的精度要求；（3）凿除效率低，需要消耗较多的人工；（4）施工噪声较大。

 

　　2）携带镐头的机械拆除。由施工人员操控挖掘机，进行混凝土的凿碎拆除。其特点为：（1）主要设备是依靠挖机，凿除时需要一定的施工作业空间，确保设备的正常运行；（2）机械凿桩的效率相对较高，一次性可凿除的深度和影响范围较大；（3）镐头精度不足，对临近需保留结构往往会造成破坏；（4）施工噪声较大，混凝土破碎时有明显扬尘。

 

　　3）金刚链条锯切割。金刚石绳锯属于绳剧切割的一种，为无损静力拆除技术，施工方法是利用金刚石串珠绳锯配合金刚石水钻等切割设备、利用起重机械设备，对需拆除的钢筋混凝土结构物进行无振动、无损伤切割分离和拆除。其特点是：（1）适用于限制条件下大型钢筋混凝土结构物拆除；（2）需要运用起重设备、运输机械、切割设备，对施工组织协调要求高，对施工空间有一定要求；（3）常采用原结构施工顺序的逆向拆除，对切割面的选择要求高；（4）施工噪声相对较小，施工中粉尘少，但混凝土切割的废浆液较多，需做好收集处置工作[1]。

 

　　4）挖掘机液压钳破碎，施工方法与挖掘机凿除有一定的类似，为由施工人员操控挖掘机，使用挖掘机机械臂端部的液压钳，对混凝土结构按照断面剪切。其特点为：（1）主要设备是依靠挖机，凿除时需要一定的施工作业空间，确保设备的正常运行；（2）适用于小型梁、板、柱的拆除，无法拆除厚大结构；（3）效率高，需耗人工较少；（4）液压钳剪断构件的界面精度不足，对临近需保留结构往往会造成破坏；（5）施工噪声较小，扬尘小。

 

　　5）电动碟锯机切割常用于码头和道路面层的割缝施工，在拆除施工中，使用电动碟锯机切割可对混凝土凿除范围进行划分，减少凿除拆除施工中出现的对原有结构的破坏情况。其特点为：（1）一般为平面施工，立柱使用环锯可达到切割要求；（2）一般切割深度在5～20cm，可调节；（3）效率高，需耗人工较少；（4）施工噪声较小，扬尘小。

 

　　4 施工方法选择和施工效果

 

　　根据不同结构的施工环境和技术要求以及不同拆除方法的特点，对本工程的结构拆除选用相对合适的拆除方法。

 

　　1)4座系缆墩、大管桩、辅助平台上层梁板采用金刚链条锯切割，利用起重船和吊车进行分离吊运。系缆墩根据个体大小，考虑到起重设备能力，对其采用分层分块分离的施工方法。

 

　　图1为系缆墩分层切割吊运、切割吊运后下沉以及桩身切割后整体吊离。在整个拆除施工过程中，金刚链锯切割做到了化整为零，界面清晰准确，各分割块体的重量和体积均能够满足施工方案的要求，尤其是进行水下桩基切割，保证了一次性准确到位。同时，该施工过程对起重机械设备的要求较高，切除支撑块体时，需要起重设备全程起吊承重，以保证施工作业人员和设备安全。

 

 

　　图1 系缆墩分层切割吊运   

 

　　2)D4泊位后沿原辅助用房采用挖掘机液压钳破碎方法。2层辅助用房的拆除，充分展现了挖掘机液压钳破碎在房屋拆除方面的独特优势，本工程辅助用房拆除时间仅耗时2d。在拆除施工过程中，液压钳的剪断位置是施工的控制要点，需要根据梁、板、柱的结构特点，确定剪断部位，达到拆除要求的用时，保证人员和设备的安全。

 

　　3)D4泊位东侧悬臂护轮坎、面层和原轨道梁梁顶部分，涉及码头表面混凝土的凿除，需保留钢筋进行修复和改造，辅助平台保留立柱拆除。均采用人工凿除的方法。本工程具有较多的精细凿除要求的界面，考虑人工凿除效率低的特点，开始选用挖掘机风镐机械凿除，立柱凿除中出现竖向开裂范围过大。后期调整选用人工凿除和电动碟锯机切割相互配合的施工方法，较好地达到保留结构的完整性，2种方法效果对比如图2和图3所示。

 

　　

　　图3 人工凿除的保留界面   

 

　

 

　　图2 机械凿除出现的保留结构破损   

 

　　5 结语

 

　　以上的常见拆除施工方法均具有各自鲜明的特点和适用范围，在工程拆除施工过程中，需全面考虑拆除结构特点、施工环境特点和拆除技术要求选择相应的拆除施工方法。

 

　　参考文献

 

　　[1]杨志君.350t码头系缆墩新颖快捷的拆除施工工艺[J].港口科技,2009(3):7-10.

 

港口航道与海岸工程论文第二篇：水运工程项目BIM三维协同设计运用探析

 

　　摘要：基于BIM技术的三维信息化设计是未来工程建设领域设计方法和理念的发展方向，针对水运工程设计项目中的难点问题，进行了BIM技术在水运工程设计中的探索和应用。结合福州港白马港区湾坞作业区8号泊位工程EPC项目，采用基于Vault的协同设计平台，制定了设计工作流程，进行了多专业协同设计、管线综合、企业族库管理等内容的数据链全过程应用，实现了BIM三维协同设计方法和技术应用的总结与积累，得到以下结论：BIM技术在水运工程项目深化设计中可以有效提供设计质量，减少业主图纸审阅时间，减少项目设计周期和成本，具有显着的推广应用价值。

 

　　关键词：BIM技术; 水运工程; 高桩码头; 设计与应用;

 

　　建筑信息模型(Building Information Modeling，以下简称BIM)，是以数字化驱动三维模型，集成了建筑工程项目各阶段、各参与方以及其他相关信息的数字化工程模型[1,2]。BIM模型中的信息具有结构化、可视化以及关联性特点，因此模型中的信息可以在工程全寿命周期的各个阶段得到有效的组织和应用，从而在项目的设计、施工以及运维阶段都能发挥BIM技术的优势。BIM技术作为一种全新的技术手段和理念，为项目的各阶段、各参与方提供了新的解决方案，我国也将BIM技术列为国家信息战略的一部分，并在国家层面的“十三五”规划中将其并入建筑信息化发展纲要。同时各地方也在大力推进BIM技术在建筑工程行业的研究和应用，如甘肃省人民政府办公厅在2018年8月发文，要求“到2020年省内甲级设计院BIM出图率不低于30%，乙级设计院BIM出图率不低于15%，其中大型公共建筑BIM出图率达到100%”。因此开展BIM技术在水运工程设计中的应用已经非常紧迫。

 

　　本文以福州港白马港区湾坞作业区8号泊位工程EPC项目的设计为例，介绍BIM三维协同设计在水运工程项目中的实施过程，并介绍结合BIM模型衍生出来的其他技术应用，实现对BIM三维协同设计方法和技术应用的总结和积累，为水运工程行业进一步推动BIM技术的应用提供参考。

 

　　1 工程概况

 

　　1.1 项目简介

 

　　福州港白马港区湾坞作业区8#泊位工程位于福建省宁德市湾坞镇半屿村，建设规模为5万吨级通用泊位1个，年货物吞吐量200万吨，设计年通过能力210万吨。

 

　　本工程主要建设内容含：5万吨级码头平台一座，连接栈桥两座，新建护岸总长1489m，形成陆域总面积约10.8万m2，陆域内配套建设件杂货堆场、集装箱堆场、仓库、生产调度楼、机修车间、变电所等。本工程建筑物种类较多，主要有高桩梁板式码头平台和栈桥、斜坡式抛石护岸、堆场及各类生产辅助建筑物，是一个典型的高桩码头项目。

 

　　1.2 项目难点

 

　　(1)工期紧张。项目总工期约26个月，要完成项目设计、审批、采购、施工、验收、调试等工作，工期非常紧张；

 

　　(2)设计难度大。项目涉及专业多，包括总图、水工、工艺设备、给排水、电气等，专业间提资频繁，结构设计复杂；

 

　　(3)项目意义重大。该项目是江西省上饶市在福建省投资建设的首个飞地港项目，工程建设打造赣北新的出海通道，深化闽赣两省经贸合作，项目意义重大，对本项目的设计质量、工期和方案要求高。

 

　　1.3 BIM技术应用目标

 

　　针对上述项目难点，本工程设计过程中制定了BIM技术的应用目标：

 

　　(1)项目BIM设计的统一管理。搭建Vault协同设计平台，实现各专业参与人员设计文件的统一管理，并制定设计工作流程，对项目BIM工作进行规范；

 

　　(2)基础建模与深化应用。基于BIM技术设计，减少设计阶段的错漏碰缺问题，提高质量和效率；

 

　　(3)减少项目成本和工期。通过BIM技术的三维可视化特点，向业主直观介绍设计意图，减少业主图纸审阅时间，压缩设计周期。

 

　　2 BIM技术在设计过程中的应用

 

　　2.1 BIM实施方案

 

　　在本项目设计工作开展初期，根据工程规模、WBS结构和专业安排，制定了本项目的BIM管理及实施方案和BIM实施策略书，对项目设计过程中的BIM团队组建、各专业模板文件、文件名、模型颜色模式、构件编码等内容进行规范，为设计模型到施工阶段深化应用提供了标准化条件。

 

　　2.2 BIM协调设计平台与设计流程

 

　　BIM协同设计与传统设计最大的区别在于设计模式和流程的转变，传统的设计过程属于典型的“串联”模式[3]，专业间的工作方式主要是协调而非协同，即不同专业间按照时间顺序，需要以设计文件和文本模式的信息传递作为提资条件，当设计变更或者信息传输不畅时引起信息流中断或延后，会导致设计成果的间断或错误，这种设计模式使得专业间工作效率低下且费工费时，直接影响了设计的质量和效率。与传统的设计模型相比，BIM协同设计过程中各专业设计文件共享于云端，各专业之间实时链接所需文件，实现协同设计，设计过程中及时发现问题，及时修改。协同设计平台能将常规项目的“串联”设计流程转变为多专业“并行”的设计流程，各专业能够共享其他专业的最新设计信息，实时查看、修改、更新，发现及解决设计过程中专业间协同的问题，商讨最优方案，提高设计效率，减少不必要的衔接错误，提高信息沟通的效率和准确性，最大程度利用BIM技术来提高项目的数字化水平，减少设计错误，提高项目质量[4]。

 

　　实现协同设计的核心在于BIM协同设计平台的搭建，本项目采用Autodesk Vault平台，该平台能够兼容目前市面上几乎所有的BIM软件以及office办公软件如word、excel等，并以插件的形式直接内嵌在软件内部，该功能能够实现设计过程中随时访问项目数据库，达到实时协同与定时协同的目的。

 

　　依托BIM协同设计平台，项目团队各专业人员的设计文件共享在一个数据库中，不同专业的BIM模型通过链接的形式进行共享。由于共享的文件只有一个源头，即BIM协同平台数据库中的最新模型，因此模型的修改、新增或删减将实时共享于相互的设计过程中，整个过程不再受时间、地点、距离以及沟通方式的限制，将传统设计中的提资改变为BIM设计过程中的同步与交互，增强了专业间的设计互动，减少了设计中的错漏碰等问题，提高效率和质量。

 

　　2.3 设计过程中的BIM技术应用成果

 

　　在本项目的设计过程中，依托BIM协同设计平台，各专业除了开展基于各自BIM软件的模型构建、设计深化与出图、工程量计算等，还开展了三维可视化交付等探索和应用，具体内容为：

 

　　(1)企业族库管理：族库是BIM模型的基础与核心，建立基于协同平台Vault的企业族库管理可以有效保障设计成果的质量和效率，设计过程中各专业人员可以直接从平台上链接族库文件，这些文件经过公司层面的校对、审核和审定，族库参数和模型标准满足要求，从而保障了BIM模型底层数据的质量。同时本项目的新建族补充进入企业族库，为以后项目奠定基础。

 

　　(2)各专业BIM模型深化：通过本项目BIM技术的协同设计，各专业设计人员实现了基于BIM模型的深化设计，利用Vault平台本身的工作流程和权限管理，实现了文件版本的追溯与控制。专业间模型的相互参考引用、协同工作，在初步设计的基础上将BIM模型深化，并最终通过模型直接生产各专业图纸和工程量信息，连同碰撞检测与渲染漫游等文件提交业主进行审阅，直观表达了设计意图(见图1)。

 

　　(3)土石方设计：本项目采用Civil 3D软件、部件编辑器Subassembly Composer配合Vault平台进行土石方设计(见图2、图3)，实现了港池疏浚、基槽开挖和护岸结构的三维建模、施工图设计、出图和工程量统计，并将模型导入Navisworks中进行模型的总装，实现项目的整体效果展示和预览。

 

　　(4)多专业管线综合：各专业模型更新至vault平台，BIM协调员利用Navisworks从vault上实时链接数据，完成模型总装和碰撞检测，并将检测结果及时反馈给各专业进行调整，提高设计和建模质量。

 

　　(5)三维可视化交付：传统的二维图纸业主对于设计意图的理解较不方便，往往会影响整个项目的设计周期。本项目将最终的BIM总装模型进行渲染，直观展示项目情况和设计意图，促进业主对项目设计理念的认同，减少业主审阅时间，压缩设计周期，取得了良好的效果。

 

　　3 应用效果

 

　　本项目通过搭建BIM协同设计平台，各专业利用BIM技术作为主要手段，顺利完成了项目设计工作。在整个设计过程中，通过BIM技术手段实现了团队的高效协作与信息共享，保证了全过程数据链的正向运行，不仅通过BIM模型直观表达设计意图，通过管线综合、模型链接等工序实现了设计质量提升，提升了项目的整体管控。基于BIM技术的设计应用效果总结如下：

 

　　(1)管理提升。建立数据协同服务器，实现了项目设计阶段BIM数据的统一管理，提升了管理的效率。

 

　　(2)设计质量提升。本项目通过细部建模，直观检查设计的合理性和科学性，提升设计精度；通过碰撞检测，减少管线交叉问题，提高设计质量。

 

　　(3)节约费用和工期。采用BIM模型的可视化特点，减少业主审阅图纸时间，进而缩短项目设计周期；通过管线碰撞检测，将可能因碰撞问题引起的设计变更在设计阶段提前规避，节省项目施工工期。

 

 

　　图1 本项目水工、工艺、电气和给排水专业模型 

 

　

　　图2 港池疏浚和护岸基槽开挖   

 

　

 

　　图3 护岸整体模型   

 

　

 

　　图4 三维可视化展示效果   

 

　　4 总结

 

　　BIM技术集成3D模型与数据信息，基于BIM技术的协同设计是建筑工程领域一次技术变革，也是未来水运工程行业的发展趋势。本文介绍了福州港白马港区湾坞作业区8#泊位工程项目设计过程的BIM技术应用情况和效果，分析了各应用在协同设计中的价值和作用，为未来类似项目的开展提供参考。同时需要说明的是，BIM技术在水运工程中的协同设计是一个系统工程，涉及的专业方向多、技术领域广，流程和标准等也需要进一步完善和补充，只有行业中越来越多的人和项目参与其中，才能最大程度发掘BIM技术应用的价值。

 

　　参考文献

 

　　[1]郑华海,刘匀,李元齐.BIM技术研究与应用现状[J].结构工程师,2015,31(04):233-241.

　　[2]杨德磊.国外BIM应用现状综述[J].土木建筑工程信息技术,2013,5(6):89-94+100.

　　[3]王帅,芦志强,丁琼,等.BIM协同设计在水运工程项目中的应用探索[C]//自动化集装箱码头应用技术交流会论文集.北京:中国土木工程学会,2015.

　　[4]王宝石,苏耀,宋冲,等.浅谈BIM技术在水运工程勘察设计中的应用[J].中国水运(下半月),2017,17(1):189-190.

　　[5] 陈松,丁学圣,陈丽阳,等.福州港白马港区湾坞作业区8#泊位工程初步设计[R].福州:福建省港航勘察设计研究院,2016.