简答题 背景资料
我国北方某受冻区海港新建离岸沉箱重力式码头及钢管桩梁板结构栈桥，预制沉箱的尺寸为12×10×12(m)（长×宽×高），沉箱基础采用抛石明基床，夯实后基床厚1.5m;钢管桩混凝土桩帽顶标高为+2.3m，底标高为-0.6m。当地地形测量海底高程为-12.0m。
预制沉箱水位变动区部位采用高抗冻性引气混凝土，其配合比为1：0.63：1.93，水胶比为0.38，引气剂掺量为水泥用量的0.01%，混凝土的含气量为4.5%，预制沉箱混凝土所用材料的相对密度如表1所列。

该港口所在海域的理论深度基准面与黄海平均海平面相差1.0m。港口海域实测高、低潮位与累积频率关系如表2、表3所列。


沉箱安放处的波浪、水流条件复杂，沉箱下水、拖运安装时的稳定吃水为10.8m，安装时沉箱底的富裕水深要求至少0.5m。
问题
1．该海港码头水位变动区上、下限是多少？抗冻混凝土范围的上、下限是多少？
2．计算沉箱抗冻混凝土每立方米的水泥用量。
3．沉箱安装时潮位至少要多少才能安全地进行施工？
4．在波浪、水流复杂的条件下，为了安全、准确地安装好沉箱要掌握哪些要点？
5．分别指出本工程钢管桩大气区、浪溅区、水位变动区、水下区、泥下区的防腐蚀措施，并说明理由。

参考答案：

1.码头水位变动区的上限是1.27m；下限是-0.5m。
根据背景资料，该海域设计高水位取高潮累积频率10%的潮位2.27m；水位变动区的上限为设计高水位-1.0m，即1.27m；该海域设计低水位取低潮累积频率90%的潮位0.5m，水位变动区下限为设计低水位-1.0m，即-0.5m。
抗冻混凝土的上限为2.27m。有抗冻要求的混凝土浪溅区范围内下1m的区域与水位变动区的抗冻融等级相同。抗冻混凝土的下限为-0.5m。
2.1kg水泥可配制混凝土的体积设为V，
(1/3.1)+(0.63/2.75)+(1.93/2.82)+0.38+V?4.5%=V
V=1.69(l)
每m混凝土的水泥用量为1000／1.69=592(kg／m)
3．潮高至少要1.8m可安全安装沉箱。
10.8-(12-1-1.5-0.5)=1.8(m)

4．(1)沉箱安放后，应立即向沉箱内灌水，以保持沉箱的稳定和安全。
(2)待经过1～2个潮水后，趁低潮复测沉箱位置；如果位置不准，应及时调整至符合质量标准后，及时填充箱内填料。
(3)调整沉箱位置抽水时及回填料时，同一沉箱各舱格宜同步进行。
5．
海洋大气区为3.77m以上的区域；
设计高水位+1.5m以上的区域2.27+1.5=3.77(m)
浪溅区下限为2.27-1=1.27(m)，在混凝土桩帽内。
水位变动区下限为0.5-1.0=-0.5(m)，在混凝土桩帽内。
所以本工程钢管桩仅需采用电化学阴极保护对水下和泥下区进行保护即可。

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