余亚芳 沈波
宁波正信检测科技有限公司 315000
摘要：鉴于我国高桩码头破损现象频繁发生，并且出现了延伸趋势。对此，加强对现有高桩码头破损检测，并对其检测结果进行评估意义重大。对此，本文就以高桩码头破损检测以及加固技术为研究课题，从高桩码头破损故障着手，通过高桩码头破损检测全面渗透高桩码头破损的主要矛盾点，进而探索与之对应的加固技术，保证高桩码头的可持续发展。
关键词：高桩码头；破损检测；加固技术
高桩码头出现破损主要由两个方面原因：一是高桩码头建立时间久远，长期缺乏养护维修，造成高桩码头破损故障。二是，高桩码头修建初期所应用的材料技术不符合要求，不仅缩短了高桩码头的使用寿命，还为其埋下了众多的安全隐患，进而造成高桩码头破损。但考虑到高桩码头投资规模较大，花费资金较多，一旦出现高桩码头破损情况，将会耗费大量的维修资金，所以，必须加强高桩码头破损检测。
一、高桩码头破损检测方法
高桩码头破损检测方法根据检测手段的不同可分为力学法、声学法、放射法、光纤法等，根据对高桩码头结构的损伤程度，可具体划分为非破损检测法和半破损检测法[1]。
（一）非破损检测方法
高桩码头非破损检测方法是指在不损害码头原有构件的情况下，对高桩码头内的各个构件进行一系列的检测，此种方法比较适用于直接在高桩码头上进行破损检测，经过对检测数据的处理分析就可以知道高桩码头结构中存在的缺陷。对于高桩码头的破损检测而言，非破损检测方法比较适用于工程建设过程中混凝土材料的检测。
（二）半破损检测法
高桩码头中的半破损检测法又被称之为局部检测法，此种方法是指在检测过程中，以不影响构件承载力为基础前提，直接对高桩码头构件进行局部破损的试验，然后根据试验值和混凝土标准强度的关联度，换算成对应的标准强度值[2]。半破损检测方法的原理是，以局部破坏性试验，获得结构混凝土的实际抵抗破坏力，比较直观可靠，搜集数据的准确性较高，测试结果比较能让人满意。此种高桩码头破损检测方法存在的弊端是，会对检测物体造成局部损害，需要检测完毕之后进行修补，因而不适用于大面积的全面检测。
二、高桩码头破损检测加固案例
（一）高桩码头破损检测案例背景
某高桩码头位于鸭绿江西水道入海口，建于上个世纪80年代末。随着中国经济的发展，高桩码头负责的项目也越来越多。然而，长期的使用以及维修养护管理的不当，使得高桩码头频频出现破损故障。例如该高桩码头 2～5＃泊位已营运多年，其原有的码头结构构件已出现不同程度的破损，尤其是经常堆货卸货的后方承台第三跨横梁开裂破损最为严重，这对高桩码头的生产安全构成了重大威胁。高桩码头管理人员虽然已经意识到破损故障造成的危险性，并进行对破损处采取了碳纤维布外包和体外预应力加固处理，但是高桩码头破损处的加固效果并不理想。对此，高桩码头的管理人员采用高桩码头检测方法，对两处位置码头（分别为 2～5＃泊位、6～11＃泊位）进行逐一检测试验，然后对其捕获的信息数据进行分析，找出高桩码头结构构件的破损现状，在此基础上制定完善的高桩码头坚固方案[3]。
（二）高桩码头破损检测方法分析
采用两步走的方式对高桩码头的泊位进行检测。第一步是对高桩码头进行综合的破损检测，目的是对高桩码头的整体情况有一个大致的了解。第二步是对高桩码头的破损构件——横梁进行专门检测，其目的是了解高桩码头横梁的具体破损情况，便于后期加固方案的制定。具体检测流程为对高桩码头的 2～5＃泊位的钢管桩壁厚和阳极块尺寸以及高桩码头的保护电位进行检测。在全面检测的过程中，首先对检测对象进行编号，然后按照破损构件的不同，选择不同检测方法，具体如下图所示。
表一 泊位排架号
（三）高桩码头破损检测结果及其加固技术
码头上部结构破损情况，通过对高桩码头破损检测的全面的调查发现，2~5#
泊位码头面板大多数都处于良好状态，仅发现 103～104# 排第 10＃面板存在严重的破损现象，进而影响到高桩码头结构整体的安全性能[4]。在门机轨道梁处，发现第 3～4 排第 2＃门机轨道梁端部出现斜裂缝，该裂缝自上向下开裂，未裂至梁底，对高桩码头结构安全影响不大。
对于以上高桩码头的破损情况，需要对 103～104# 排第 10＃面板进行面板更换，并在更换新面板后采用体外预应力外包混凝土的方法对其进行加固，避免其出现开裂现象。
三、高桩码头破损构件的加固技术
（一）横梁加固技术
因为高桩码头破损检测中，发现故障区域多数是高桩码头的横梁位置。由于横梁的承载力较强，一旦遇到重击必然对其造成内部损害，长期下来部分横梁基本失去承载能力，对此必须采用一定的横梁加固方法，恢复其原因的承载力。
通过对高桩码头横梁承载力的计算以及对其长久使用性能的考虑[5]。采用的加固技术应该是在高桩码头开裂横梁跨中下方加一个纵向挑梁，借助高桩码头梁两端打桩支承，将横梁开裂的跨中点担起来，减小横梁跨度及横梁内力。具体如下图所示。
（二）码头伸缩缝处边梁搭接点加固技术的应用
高桩码头出现破损除了承重力较强的横梁部位以外，还可能是支撑部位砼出现不同程度的劈裂，也就是常说的纵梁裂缝。一旦出现上述破损情况，大部分原因都是高桩码头结构缝处纵梁支撑部位的支撑长度不足，而且纵梁位置没有配筋造成高桩码头的抗剪能力不足现象。在高桩码头投入使用后，一旦出现支撑部位砼剪切破坏，必然造成高桩码头整个结构的破损现象，这会给高桩码头的运行造成严重的安全隐患。
若是对上述破损应及时进行维修，高桩码头加固的主要手段应该是通过增加支撑宽度，并在此基础上加强配筋以提高支撑部位的砼抗剪能力，进而保证在正常荷载作用下支撑部位的砼抗剪能力，达到提升纵梁承载力的目的，才能进一步保证高桩码头的运行安全[6]。此外，还需加入必要的日常维护之外，即使对高桩码头破损构件进行维修更换，避免其造成更大的安全隐患。
图一 横梁加固图
结语
综上所述，造成一高桩码头出现破损的情况可分为两大类，一是高桩码头建立时间久远，长期缺乏养护维修，造成高桩码头破损故障。二是，高桩码头修建初期所应用的材料技术不符合要求。根据高桩码头破损情况，可以选择适当的高桩码头破损检测法比如力学法、声学法、放射法、光纤法等。在其对高桩码头破损构件进行检测后，为保证高桩码头的正常运行除了必要的日常维护之外，还应该采用加固技术，从根本上提升高桩码头破损构件的稳定性。
参考文献：
[1]熊洪峰，刘现鹏，赵冲久，等.基于外环境变化下高桩码头的水平承载力不足及补强研究[J].水运工程，2011，（4）：28-32.
[2]刘现鹏，熊洪峰，赵冲久，等.高桩码头叉桩最不利受力工况分析[J].水道港口，2011，（6）：427-433.
[3]孙熙平，王元战，赵炳皓，等.环境激励下高桩码头物理模型模态实验[J].振动、测试与诊断，2013，33（2）：263-268.
[4]孟静，李鑫.在役高桩码头横梁剩余寿命预测[J].中国港湾建设，2014，（5）：9-13.
[5]孙熙平，张勇，郑锋勇，等.高桩码头基桩竖向承载力原型试验研究[J].岩土力学，2014，（9）：2609-2615.
[6]朱立岩，刘红彪，张强，等.冲击荷载作用下高桩码头结构的动力响应分析[J].水道港口，2014，（4）：422-426.
论文作者:余亚芳,沈波
论文发表刊物:《基层建设》2016年2期
论文发表时间:2016/5/27
标签：码头论文; 横梁论文; 构件论文; 泊位论文; 承载力论文; 结构论文; 检测方法论文; 《基层建设》2016年2期论文;