摘要：现如今，码头结构的病害问题已经成为阻碍水工码头建筑物作业质量提高的主要因素。如不及时采取有效的维修措施，将会使港口水工建筑物的结构承载力降低、耐久性减退，甚至还会导致结构破坏，造成较大的经济损失或重大安全责任事故。若想有效解决结构病害问题，就需要有效分析结构病害产生的机理，进而提出有效的结构加固措施保障码头水工结构的质量。因此，本篇文章主要分析与探讨了码头水工结构的病害机理及其防范的措施。
关键词：码头水工结构；水利工程建设；结构危害；具体措施
引言
全世界每年因腐蚀造成的经济损失达6000亿至12000亿美元，占各国国民生产总值之和的2%～4%，比综合自然灾害（即地震、台风、水灾等）损失总和的6倍还多。但采用适当的防护措施后，至少有40%的损失可以挽回。因此，研究水工码头结构防腐耐久性，推广防腐新技术、新工艺、新材料，提高防腐蚀效果和质量，减轻有害物质对沿海水工码头结构的腐蚀破坏，有效延长水工码头结构的使用年限，具有十分重要的现实意义和经济意义。
一、码头水工结构病害机理
钢筋混凝土的病害问题一旦出现，不仅仅会大大降低工程使用年限，其所产生的一系列问题如果没有进行及时的修护与处理，严重情况下会给人民生命财产安全带来重大威胁。
1、混凝土中的蜂窝问题
水泥混凝土中产生的蜂窝病害主要表现为混凝土的表面或内部结构出现类似蜂窝状的窟窿。这种类型病害的产生，主要原因在于对混凝土进行混合搅拌时，各种材料的混合比例不合理，在混凝土凝固之后便会出现蜂窝状的窟窿。这种状态下凝固的混凝土，本身质地较疏松，质量较差，不利于码头水工工程的施工建设。
2、露筋
露筋现象主要是指混凝土结构中的钢筋暴露在外的情况，造成露筋问题的主要原因是在进行混凝土浇筑的过程中垫块发生了位移现象，钢筋在紧贴模板的情况下造成了混凝土保护层无法达到其应有的厚度。另外，混凝土模板湿润度不够或者是保护层混凝土捣实不严也可能会产生一定的露筋问题。
3、裂缝问题
导致码头结构出现裂缝的原因有很多，作者主要归结为以下一点：第一：工作于码头水工结构的人员往往只重视码头结构正截面的强度，而忽视了水工结构的裂缝和斜截面强度。长久下来，就无法保障水工码头结构的斜截面的强度。第二，导致码头施工结构出现病害的原因还包括了工程施工的材料及施工技术。在码头工程施工的时候，如果工程结构所设计的弯起束摩阻损失过大，就会导致码头水工结构出现裂缝。同时影响码头水工结构强度的因素还包括施工中交通量过大或者是施工期间荷载过大。
二、码头水工结构病理防范的对策
1、前期考虑因素
为了保证钢筋混凝土达到足够的强度，就必须全面考虑钢筋混凝土的最大受力值。在设计码头水工结构的过程中，不仅要考虑到水工码头的强度，还要考虑到钢筋混凝土材料的节约。除上所述，可以利用钢筋混凝土的承载能力对码头水工结构的自重进行测定，如果测定的结果超过了最大的荷载量，工作人员就要对此结构进行重新改进，还要严格控制截面的形式及结构。在施工过程中，一方面要考虑到工程施工的质量，同时还要考虑到工程施工的成本。只有有效分析以上因素，获知截面结构形式才能够有效的限制码头施工结构病害出现的几率。
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2、蜂窝预防
在对钢筋混凝土结构蜂窝问题进行预防处理时，首先应在对材料配合比进行有效控制的前提下，对材料质量以及计量进行准确检查。其次，在材料搅拌过程中应注意搅拌的均匀性。在进行浇筑作业时，混凝土的自由倾落高度应保持在2m范围以内，如果自由倾落的高度过长，则应及时采取相应的溜槽以及串筒等措施辅助混凝土下料。在进行混凝土捣实处理的过程中，应注意采取封层捣实的方法进行。
3、对露筋病害采取预防的主要措施
根据上述的讨论可以得知，钢筋混凝土之所以会出现露筋的问题，是由于在对混凝土进行浇灌时，垫块产生错位导致混凝土凝固后部分钢筋暴露在混凝土外部。因此，在对混凝土进行浇灌之前，要先对模板的保护层厚度一级钢筋的位置进行检查，保证钢筋位置的准确性。为了使保护层的厚度达到合适的标准，一般会在相隔一米的钢筋上固定垫块。
4、裂缝预防
钢筋混凝土裂缝问题预防应从以下几个方面进行：首先在混凝土结构施工过程中应注意对混凝土内外部温度变化进行良好的控制，并选用合适的添加剂。其次在进行较大范围的混凝土浇筑施工时，应注意浇筑方案的合理性，减低其水热化程度从而避免施工缝现象。最后在对整体施工管理工作加强质量控制的同时，应制定相应的后期养护方案。
5、对码头水工结构病害区域进行碳纤维加固。
如果，截面开裂破损截面强度损失指标低于截面强度富裕度，施工人员不需要对钢筋混凝土结构进行工程加固。当前，封堵裂缝区域所采用的主要方法就是普遍性的作业方式，其主要是避免钢筋混凝土周遭的腐蚀质以混凝土裂缝为载体进入钢筋混凝土内部，由此也就避免了混凝土内部钢筋部件出现腐蚀现象，提高了码头水工结构的质量。在挑选封堵裂缝的碳纤维材料时，要注意纤维布材料，纤维布材料可以划分为3中类型，即①高强度碳纤维布材料；②中等强度碳纤维布材料；③高模量碳纤维布材料。
三、码头水工结构的创新点分析
1、码头水工结构设计中增加了上部结构的预制程度，同时将预制盖板与梁段悬臂部位合并成了一个异性块体，并且加厚了异性快递两端悬臂部分尺度，将其设计成了削角斜坡式的结构，在这种情况下，作用于码头水工上部结构上的波浪浮托力有效地减少。除上述，变电所基础平台两端部位以及转运站基础都设置了不小于五厘米的大尺度悬臂结构。
2、利用码头平面的排水沟调整码头的高度，可以利用明暗结合的水工结构形式（所谓明暗结合就是后轨采用暗轨，而前轨采用明轨），在这样的调整下，一方面保障了车辆可以顺利通行于码头后方，另一方面也可以保证卸船机前后轨顶处于同一高度。
3、在设计钢管桩高桩码头时，要考虑到码头基桩的优化布置。其主要是因为钢材用量相对较大，且价格昂贵，占据了码头总结构费用的百分之六十到百分之七十，因此为了节约成本，基桩的优化布置是十分重要的。
4、随着环境污染的加剧，人们逐渐加大了对环境保护的重视力度。因此，在设计码头水工结构时可以在码头中间部位开挖一个收集含矿等污水的污水沟，同时可以设置在前后轨外侧设计一个连接主沟与污水沟的渠道，将含矿的污水加以回收，由此防止污染破坏码头周围环境。
结语
对码头水工结构中的危害进行细致的分析与探讨，及时的寻找解决的方法，对码头水利工程的发展会有很大的帮助，本文主要分析了码头水工结构病理机理及其防范对策，以供参考。
参考文献
[1]钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社，2013.2.
[2]李学义. 船闸高衬砌闸室结构计算分析[D].重庆交通大学，2014.294
[3]鞠丽艳，张雄。混凝土裂缝防治的两种新方法。施工技术，2002. 7.
论文作者:曹艳群
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/19
标签：码头论文; 水工论文; 结构论文; 混凝土论文; 病害论文; 钢筋混凝土论文; 裂缝论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;