港口工程施工论文范例(3篇)

时间:2024-03-15

港口工程施工论文范文

[关键词]AHP-fuzzytheory;港口选址;模糊理论;方案选优

中图分类号:U651文献标识码:A文章编号:1009-914X(2016)08-0363-02

一、概述

随着我国海洋强国战略的进一步落实,“一路一带”建设的有序开展,港口作为海陆交通的枢纽,各种交通工具转换的中心,其数量正迅速增加。港口建设不仅投资大、工期长、施工困难,并且对自然、社会、经济都有着较大的影响,因此港口的选址方案合理与否便显得尤为重要。

层次分析法(AHP)是由美国著名运筹学家T.L.Saaty在20世纪70年代提出的一种简便、灵活而又实用的系统工程方法[1]。它能将难以定量分析的总目标分解为可精确化、定量化的子目标,并结合专家意见和分析者的客观判断结果,使问题得到有效解决。

模糊理论(FuzzyLogic)是在美国加州大学伯克利分校电气工程系的L.A.zadeh(扎德)教授于1965年创立的模糊集合理论的数学基础上发展起来的[1]。模糊理论是根据模糊集合(fuzzyset)为基础,存在产生模糊现象存在的客观事实,并以处理概念模糊不确定的事物作为研究目标,并通过模糊数学将其量化成计算机可以处理的讯息参数。它通过模拟人类作判断的特征来处理决策目标具有不确定性、信息不全、且难以量化的问题。

二、不同类型港口选址决策主要因素分析

港口选址涉及较多因素,其大致可分为:自然条件、经济条件、城市条件和技术条件四个方面。

1、自然条件包含的子因素有:气象条件、海象条件、地形地质。气象海象中,风力及风向对船舶航行和港区作业都有较大的影响,而海浪海流和潮汐也与码头港池安全有密切联系。此外港口选址还应注意到最基本的陆域地形地质和水域水深条件。广阔的水域,富余的水深,优良的地址是建好港的必要条件。

2、经济条件包含的子因素有:腹地范围、工程造价、经济效益。新建一座港口应结合当地的经济发展状况、区位优势、未来发展趋势从而确定港口腹地范围。因受其地质地形,气象海象的影响,港址方案的不同,工程造价也会有较大差别。港口的建设,应尽量产生较大的经济效益、实现经济总量的扩大、经济腹地的延伸,增强城市的服务功能和聚集辐射能力。

3、城市条件包含的子因素有:基础设施、多式联运联接便利性、环境影响。港口基础设施包括港址所在地区供电供水通讯的能力。港口作为交通的枢纽,其只有与铁路、公路、航线、内河航道、管道线路等便利的联接才能确保港口运营的顺利,增加港口盈利能力。任何工程都必须考虑其对环境的影响,这是区域可持续发展的重要保障。

4、技术条件包含的子因素有:施工方案、施工条件、进度计划。施工方案应结合港址的实际地质地形、气象海象等自然条件,整合工程施工队所拥有的技术设备、技术人员,分析出现的技术难题等要素而做出决策。

三、基于AHP-fuzzytheory的港口选址综合评价步骤方法如下[1]:

步骤一:建立层次结构分析模型

通过对港口选址的信息广泛采集,进行比较、筛选、分析处理,根据系统各层级影响因素建立指标体系层次分析结构模型[2]。层次结构的递阶层次分别为:最高层(目标层),中间层(一级指标,二级指标),最底层(方案层)。根据结构分析模型构建港口选址的层次结构分析模型。如下表1

步骤二:建立评价体系各层次的比较判断矩阵和计算各因素的权重.

由于港口选址评价中各个因素程度不同,采用九标度法[4],如表2:

通过两两矩阵元素的比较构造各层次的判断矩阵,在由运算可得到一级指标权重和二级指标的各个权重

步骤三:一致性检验

使用AHP法判断矩阵的一致性检验非常重要,用于判断矩阵是否满足关系。

为了检验矩阵的一致性,需要计算他的一致性指标CI,根据计算公式[4]:

(为判断矩阵中的最大特征向量,n为矩阵阶数)(1)

由一致性指标表[3](表3),得到平均随机一致性指标RI。CI、RI称为判断矩阵的随机一致性比例。记为CR,根据计算公式:

CR=CI/RI≤0.10(2)

表示符合一致性,否则需对判断矩阵进行调整。

步骤四:层次总排序,方案优选[4]

最后将所有指标对方案层进行总排序,先对各项因属进行等级评定确定评价集V=(差,较差,一般,好,很好),在通过专家评级方法,对二级每块指标

进行评价,评估统计出各项指标的模糊选择,模糊矩阵为R,在按照建立的Fuzzy模型计算评价矩阵。

对于Ⅱ级的评价体系:

(3)

对于Ⅰ级的评价体系:

・Si(4)

S是评价结果的向量,它反映了该方案总体上对评价语系V中各个模糊子集的隶属程度。最终依据最大隶属度原则,根据权重最大的确立此港口的评价等级。

四、古雷港港口选址分析

漳州古雷港区是福建重点发展的港口,古雷港区某液体化工码头有若干个备选方案,我们需要从中选出最优方案。文章以古雷港为南二港口为例,分析其综合选址因素,为漳州古雷港发展前景和能力预测与决策提供理论支撑。

(1)根据《古雷港区泊位通航安全影响论证报告》、《厦门港古雷航道总平面布置图》、《中国国际工程咨询公司关于古雷液体化工码头工可评估报告》以及对古雷港区的实地调研数据分析,由系统各个阶层之间的关系,建立如下五组判断矩阵。

关于港口选址的因素条件两两比较矩阵

关于“自然条件”的两两比较矩阵

关于“经济条件”的两两比较矩阵

关于“城市条件”的两两比较矩阵

关于“技术条件”的两两比较矩阵

(2)一致性检验

根据公式(1)(2)可进行一致性检验

通过检验一致性可知,结果符合标准

(3)上述通过AHP方法获得评价指标的权重,并且各项指标均通过了一致性检验,接下来通过专家打分法获取评价集数据,对专家的评估模糊结果,依据公式(3)(4),从而建立Fuzzy模型进行计算。数据见表4

运用公式(3)对各项指标进行模糊计算,获得综合模糊评价。例如对于自然条件:

同理可以计算出:

接着运用公式(4)对Ⅰ级指标的模糊计算结果:

(4)根据最大隶属度原则判断出结果

依据最大隶属度原则,选择综合权重最大的0.3301,据此推断古雷港综合竞争力“较好”,并根据上诉分析得出该港址的“自然条件”与“经济条件”较好,而“城市条件”与“技术条件”相对较弱,为此可通过加强基础设施建设,加大政府投资发展力度,实施政策优惠,项目建设引进更为专业的工程施工管理团队等措施加以改进。

根据中国国际工程咨询公司的“关于漳州港古雷港区南2#液体化工码头项目(申请报告)的核准评估报告”,古雷港区掩护条件良好;悬移质含沙量低,港池、航道回淤量少;地质地层简单,无不良地质现象;港区拥有良好的深水岸线资源;港区建设可促进漳州石化产业发展、完善福建省石化产业布局,同时为保证进出港船舶安全运行,应抓紧解决古雷作业区本项目港池以北一定范围内的水产养殖设施的搬迁问题等。这与综合评价结果拟合较好,证明该方法较为准确地评估了工程方案的可行性、整体竞争力,同时也可借此分析方案存在的缺陷,并加以优化。

五、结论

虽然还有部分工程风险因素未能被量化评估,但通过算例可以证明,其最终结果仍能比较客观地反应工程实际。此为AHP-fuzzytheory层次分析法的一大优点,将目标分解为多个目标或准则,再通过两两因素比较,确定较为准确的相对重要性权数,并通过一致性检验,以辨识评判结果的逻辑合理性。最终运用模糊计算获得综合模糊评价。除此之外,此方法还具有科学、简便、工作量小、消耗人力物力较少等优点,因此,其不仅适用于港址选择,若将评价指标做一变化,同样适用于其他大型工程的选优决策。

但对于权重的确定,目前大多由专家凭经验给出,存在人为主观性较大的缺点,可能导致评判结果的出入,为此可在专家评估环节中,多邀请经验更为丰富的专业人员进行评价,扩大样本空间,收集更为准确的工程因素分析数据,利于工程评价,方案选优。

对于AHP-fuzzytheory层次分析法今后可在工程适用范围和如何减小人为主观性方面继续研究。

参考文献

[1]张琳,黄黎平,叶芬芳.基于模糊层次分析法的港口选址评价[J].中国水运,2006(09):29-31.

[2]王振,李学工.基于FAHP-模糊层次分析法的港口综合竞争力评价[J].水运工程,2011(02):81-85.

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关键词:港口航道工程施工技术

地域辽阔、水域宽广是我们这个国度的一大特色。随着改革开放政策的不段深入,促进了我国经济的不断发展,我们逐渐树立了在全球范围内的经济地位,尽管和欧美等发达国家之间仍有差距,但是经过三十年的发展已经取得不错的成绩。而对外贸易在整个经济总量中占据重大比例,对外贸易的基础设施港口航道的建设已经间接决定了一个国家对外贸易发展的情况。港口航道设施的建设是我国有关政策中重点确立的基础性设施,对于改善民生,提高人民生活质量都有积极的意义。

港口航道基础设施的建设要符合新时代的发展要求、顺应时展的理念,注重绿色、环保和可持续性。充分调研和分析得出切可行的实施方案,不断的进行技术的革新和创造,把对专业人才的培养放在重要位置,致力于建设出经济、社会、生态、文明、科学为一体的航道工程。因此,施工人员必须严格把关,按照国家规范施工保证施工工程的质量,进而推动对外贸易的发展,促进社会的进步。

1.港口航道工程的具体施工

港口航道工程是一个相对庞大的施工项目,其口航道工程护岸施工是真个航道工程的基础,具体包括:护岸工程的测量、回填土的掩埋、钢筋混凝土结构框架以及岸主体的砌筑等一整套施工流程。

1.1施工前的测量

为了保证施工进度以及施工工程的质量,必须要在施工前进行护岸的相关测量,包括护岸的标高、整个岸堤的高度和宽度等其他相关影响因素。同时还需注意的是,整个护岸的水准线要进行精密测量,对其是否闭合的情况进行推算,进而保证相关水准点的可靠性和准确性。从大量分工程实例中可以得知,水准点的经验值一般是25m左右,来保证整个工程的基本要求。再具体的施工中,施工人员要严格按照有关规范和国家要求进行,对于护岸的标高的设计更是要符合规范甚至是更加严格,保证工程的使用寿命。

1.2航道工程回填土的掩埋

回填土的施工也是整个工程的重要环节,回填土的有效掩埋能够保证整个航道工程的坚固度。为了保证整个堤岸的稳定性要使用干燥性较强的土进行回填,还应该同时控制干土层的厚度和密度,也即是要保证不能有块状土和密度较大的土进行回填。从大量的工程实例中可以的得知每层回填土的厚度不应该超过40m而且需要多次夯实。

1.3混凝土框架的施工

在进行混凝土基础的施工时,要严格的在施工前进行相关施工材料的检测,使每一项施工过程施用的材料都符合规范要求。同时,在混凝土基础的施工之前要进行混凝土材料配合比的试验,为了保证混凝土的的高度、水泥和砂砾的比例还应该严格控制搅拌的时间来达到工程的具体要求。基槽的形状控制时应该严格控制浇筑时混凝土的平整性同时保持基槽的整洁,在每一个施工阶段完成后,都要相应资质的专业监理工程师进行工程的检验,只要验收合格以后才能进行下一步的施工。在混凝土组合构件的设计上应该要进行多次模拟对比试验从而保证施工模板的稳定性、强度和摩擦阻力。在保证混凝土强度的要求达到规范标准时可以用插入式的方法进行仪器的分层处理。

1.4岸身墙体的砌筑

从众多的工程实例中可以得出,墙体的砌筑需要混凝土基础强度达到工程要求的80%以上同时进行底板的清洗和杂物的处理。主要的砌筑材料是坚石和沙子同水泥浆混合而成,这样的砌筑材料可以保证墙体的砌筑符合设计要求和相关规范,对于石块表面已经出现裂痕和风化的一律不使用。要保证砌体层的坚实度和稳定性就要采取错接砌筑和粉浆的工艺,在各砌体层之间用少量的水泥浆进行填充时,能够减少已经砌筑的墙体在砌筑过程中受到的影响。

2.港口航道工程的疏通技术

港口航道工程的疏通技术主要运用于岸提的拓宽以及相关水域的深挖,一般先是用机械进行,然后在水体进行石方工程的深度挖掘,与此同时,对航道里的沙子、杂物进行疏通,进而保证整个航道的保准水位。港口航道工程的疏通技术需要精密设计的仪器进行,进而保证疏通工程技术的要求。具体而言,首先进行疏通环节的调研和规划,这涉及了疏通过程的每一个环节,使每个过程科学的衔接在一起,同时充分利用水自身的相关特性来提高航运的速度与效率,其次应该对先关水域周边的环境进行勘测,以便施工的顺利进行。

2.1港口航道的开挖

为了港口航道疏通环节的顺利施工,首先施工队应该组织专业的施工人员对相关航道进行部分开挖。在进行开挖的过程中,要综合考虑很多因素以后调整开挖船的方向、力度、深度和转速来达到具体要求,相关监测人员还要做好验收工作,只有每一步骤严格要求才能确保整个工程的质量。

2.2港口航道工程的挖槽技术

为了使挖槽的效率最大化,要根据试挖的效果进行评估,选择事宜的时间控制挖泥机的速度和转速,同时在挖槽的过程中应该充分考虑水流的速度和水质的变化对挖泥机的影响,所以要随之实时改变挖泥机的转速和挖掘深度。具体而言,在挖槽的时候为了防止漏挖的情形发生,要在每一个水槽之间间隔6cm再挖一次,即是重叠挖掘。在挖槽的过程中应该严格按照图纸的相关要求进行,对已经施工完毕的部分要实时验收和检测,如果出现了漏挖、多挖的情形要立刻进行改正以达到工程设计的基本要求。

2.3港口航道工程中泥浆的利用

对于整个港口航道工程而言,泥浆的利用和存放问题也是重要的部分,疏通和开挖以后的泥浆的合理堆放是保证施工进程的关键因素。在泥浆的堆放和处理过程中,会面临许多的问题,比如受到施工现场场地范围的限制、过往船只的干扰等,所以为了避免以上问题的出现在进行航道开挖的时候要在水下铺设应急管道十分必要,这就可以避免以上因素的干扰,从而保证施工进度符合预定的要求。

2.4港口航道工程的水下作业

因为水下作业的危险性,所以必须保证施工人员的专业技能和安全防范能力达到标准,这就体现着施工企业要对专业项目的人才进行专门培训和安全知识的普及和安全防范意识的提升。在水下进行爆破时,要精准的计算爆破点的位置,按照预定计划和设计要求布置好爆破网络,从而保证预定计划的实现。

2.5护岸工程

该项工程技术对护岸的标高、长度和宽度都要严苛的限制,轻微的差别就会对整个工成造成不小的影响。在选取水准点是要符合设计要求,一般是每隔20m设置一个基准点,从而保证每隔水准点的选取都符合预定的要求。要个按照图纸的要求进行施工,对于回填土一般采用优质的干燥土、每一层干燥土的厚度都应该严格限制,并且每一层都要进行夯实。在混凝土基础的浇灌中,要个按照设计要求记性混凝土相关材料的配比,一般选用C40进行施工,对要进行浇筑的基槽进行清理保证基槽的平整性符合设计要求[3]。浇筑的分层使得导入式施工工艺的顺利进行,进过最后的计算,主墙体的砌筑选用了强度在40MPa的次坚石,对于砌块之间的缝隙要用水泥砂浆进行填充。

3.结语

我国经济迅猛发展的同时,航海、港口贸易的发展受到了巨大的冲击,原有的基础设施远远不能满足对外贸易的需求。这就使得政府要加强监管力度,重视相关技术人员的培训和安全意识的培养,在港口航道的施工上要制定更加严苛的规范,使各项技术达到国际标准。许多城市和城镇的建设都离不开港口航道的基础建设,在现展理念的不断冲击之下,传统的港口航道项目已经不能适应经济的发展,亟需新的管理理念和技术进行革新。

本文主要探讨了港口航道的施工技术,从港口航道的具体施工出发,分别包括,施工前的测量,航道工程回填土的掩埋以及混凝土框架的施工和岸身墙体的砌筑,其次论述了港口航道的疏通技术,主要包括,港口航道的开挖、港口航道工程的开挖技术、港口航道工程的挖槽技术、港口航道工程泥浆的利用和堆放以及港口航道工程的水下作业和护岸工程。充分的将施工工艺的发展运用到港口航道的具体施工上,这也需要社会各界和国家政策的支持,航道工程的管理同样不可偏废。

参考文献:

[1]贾浩.《沿江沿海各省炮台图说》与叶祖的海防思想[J].中国国家博物馆馆刊,2016,08:115-125.

港口工程施工论文范文篇3

关键词:港航工程;立项阶段;通航安全

中图分类号:E271文献标识码:A

前言

2011年1月27日,中华人民共和国交通运输部了第五号《中华人民共和国水上水下活动通航安全管理规定》(以下简称五号令)。五号令明确了主管机关在工程立项阶段、施工阶段、竣工验收阶段的管理方式和要求,通过通航安全影响审查、通航安全评估、通航安全报告等方式和手段,加强了海事参与监管力度,有利于最大限度提升通航资源的综合有效利用。本文分析了港航工程基本建设项目建设阶段的划分及各阶段的主要工作任务,从国家政策和工程建设实例角度论证港航立项阶段通航安全影响论证的必要性。

1.通航环境与立项阶段港航工程主要任务关系分析

根据《基本项目建设程序》,国家和省级审批的基本建设项目,必须经过五道审批手续,即:项目建议书、可行性研究报告、初步设计、年度投资计划和开工报告。前两项阶段可理解为立项阶段,是解决是否建、用什么技术方案建和建设规模的问题。项目建议书是建设单位根据国民经济和社会发展的长远规划、行业规划、地区规划等要求,对项目进行预可行性研究;可行性研究,是对项目在技术、工程、经济和外部协作条件上是否合理可行,进行全面分析、论证,作多方案比较,认为项目可行后,推荐最佳方案;涉水工程的平面布置形式是立项阶段的一项重要研究内容,其与通航环境和通航安全研究有密切的关系。

通航环境是指船舶运动所处的空间和条件,主要包括以下几个方面:其一是航行水域,主要就是船舶运动的场所,有港口和航道组成的。港口水域包括港地、停泊区和调头区等。其二就是由于自然条件,主要就是一些天然的自然条件形成的。地形条件表现为水域的宽度,水底平坦度,水道弯曲度,浅滩礁石的位置等;泥沙条件是指港口与航道内的泥沙来源及其冲淤变化对通航水深的影响;三是交通条件,是指助航标志和设施、交通流量和密度、交通调度管理等。

涉水工程平面布置形式对通航环境的影响很大,以港口通航环境为例,港口类建筑物一般包括码头、防波堤、锚地与港池航道等。航道、锚地、停泊区、掉头区及港池的布置直接影响着通航条件中的航行水域条件;码头和防波堤的平面布置形式对通航环境中的自然条件尤其是浪、流的影响很大。确定并优化平面布置方案,与通航安全研究相辅相成。

2.通航安全评估介入时机现状

目前来说,我国的一些沿海地区和内部河流的水域的通航密度、水工建筑物和水上水下施工作业的密度相对于较大,但是总体上来说还是处于开发的阶段,有些水域目前还处在初步的规划阶段,普遍都还存在着缺乏通航资源的保护意识,因此造成了很多的涉水工作通航安全评估的工作还在进行的过程中。

对于一些重大的水工项目在进行选址和征求意见的过程中,海事部门作为工程建设的重要人员应该参与到本次的会议中,针对于通航安全会提出一定的可行性意见,但是意见往往就是没有针对性,后期的执行力度也不好。很多建设单位往往到了施工的过程中为了办理好水上水下施工的许可证才能进行通航安全评估的工作。施工的过程中对于通航安全的评估效果应该在维护施工的过程中减少通航秩序,减少因为施工的方案二导致的施工期间的安全隐患的发生,但是在施工的过程中建设方案的平面布置形式已经完全确定,如果建设方案的平面布置的形式带来了一定的阻碍作用,但是到了施工阶段就无法解决,而导致成为永久性的阻碍问题。

3.立项阶段涉水工程通航安全影响论证必要性的工程实例分析

在项目立项阶段,若对涉水工程平面布置形式的研究不到位,所建工程的通航环境可能就会很差,妨碍船舶安全进出港口与正常营运。

某港口门与三突堤的距离太近,在船舶进入到港口之后,船首距离三突堤端部只有在设计船舶的长度要长一倍。进入到港口的船舶,为了控制横向的偏移问题,在通过口们的时候需要保持大约一定的航速,否则,当船舶驶入到口门和船尾仍然在口门的外边,横向水流很容易将船尾推到下游的地方,出现搁浅的事故发生。如果保持这样的速度在进入到口门的时候,很难以控制船舶。此时,操船人员既要观察船舶能否在两个堤头之间安全通过,又要密切注意船首与突堤的相对位置,承受着很大的心理压力。为了保障通航安全,对该港口的平面布置进行了改造,改造方案是在口门附近再增加1.5倍船宽,加宽范围自口门向外约为设计船舶总长的3倍。堤头段也做了恰当拆除,有效口门宽度也相应增加。改造后的港口通航环境得到了很大的改善,但是花费了巨大的代价,并且其发展规模仍受到极大的限制。

目前在港口立项阶段,配合港口设计的确做了许多科研工作,但这些科研工作往往关注的是港池航道淤积风险分析及港工结构稳定性等方面的问题。因此港口专业近年来发展的一些新技术,可能在防沙减淤及结构稳定等方面起到了巨大的作用,但是新技术下港口的通航环境可能是没有改善甚至是恶化的。

因此,涉水工程不同平面布置形式对通航环境影响程度的差别是巨大的,在涉水工程立项阶段进行工程平面布置形式对通航环境影响的研究工作是非常必要的,对通航安全保障具有非常重大的意义。

4.加强立项阶段通航安全影响论证的法律依据

与涉水工程立项阶段通航安全影响论证相关的法律、法规有:

(1)《中华人民共和国水上水下活动通航安全管理规定》第15条规定:按照国家规定需要立项的对通航安全可能产生影响的涉水工程,在工程立项前交通运输主管部门应当按照职责组织通航安全影响论证审查,论证审查意见作为工程立项审批的条件。

(2)为了加强对于河道交通的安全管理,根据《中华人民共和国内河交通安全管理条例》第二十五条规定:在进行河道航水域或者岸线上进行一些可能会影响航道安全的活动的时候,应该进行施工的活动之前必须要经过还是的管理组织和机构的批准,需要通过对活动可行性的要求,在进行研究之前也要进行还是管理机构的意见。

(3)根据《中华人民共和国安全产法》的相关规定,滴二十四条明确规定:生产经营的单位在进行新建或者扩建工程的安全设施,必须要和主体的工程同步进行,并且要和施工的使用和生产同时使用。安全设施投资应该纳入到建设项目的概预算中。第五十四条明确规定:对于设计安全生产的相关项目的过程中必须要审批相关单位的审批或者验收工作,必须要按照有关法律和国家的相关标准规定的安全生产的条件进行审查,对于不符合国家法律和相关的行业标准的条件下,不得予以批准通过。

结束语

五号令的颁布实施,其明确了工程立项阶段必须进行通航安全影响论证工作,使通航安全影响论证在港航工程平面布置方案优选中拥有更大的话语权,必将对以后保障通航安全,保护通航环境资源产生重要的作用。

参考文献

[1]中华人民共和国交通运输部.中华人民共和国水上水下活动通航安全管理规定,2011.

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