高樁碼頭破損檢測(cè)及加固技術(shù)探究

1、高樁碼頭破損檢測(cè)及加固技術(shù)探究摘要：鑒于我國(guó)高樁碼頭破損現(xiàn)象頻繁發(fā)生，并且出現(xiàn)了延伸趨勢(shì)。對(duì)此，加 強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有高樁碼頭破損檢測(cè)，并對(duì)其檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估意義重大。對(duì)此，本文就 以高樁碼頭破損檢測(cè)以及加固技術(shù)為研究課題，從高樁碼頭破損故障著手，通過(guò) 高樁碼頭破損檢測(cè)全面滲透高樁碼頭破損的主要矛盾點(diǎn)，進(jìn)而探索與之對(duì)應(yīng)的加 固技術(shù)，保證高樁碼頭的可持續(xù)發(fā)展。關(guān)鍵詞：高樁碼頭；破損檢測(cè)；加固技術(shù)高樁碼頭出現(xiàn)破損主要由兩個(gè)方面原因：一是高樁碼頭建立時(shí)間久遠(yuǎn)，長(zhǎng)期 缺乏養(yǎng)護(hù)維修，造成高樁碼頭破損故障。二是，高樁碼頭修建初期所應(yīng)用的材料 技術(shù)不符合要求，不僅縮短了高樁碼頭的使用壽命，還為其埋下了眾多的安全隱 患

2、，進(jìn)而造成高樁碼頭破損。但考慮到高樁碼頭投資規(guī)模較大，花費(fèi)資金較多， 一旦出現(xiàn)高樁碼頭破損情況，將會(huì)耗費(fèi)大量的維修資金，所以，必須加強(qiáng)高樁碼 頭破損檢測(cè)。一、高樁碼頭破損檢測(cè)方法高樁碼頭破損檢測(cè)方法根據(jù)檢測(cè)手段的不同可分為力學(xué)法、聲學(xué)法、放射法、 光纖法等，根據(jù)對(duì)高樁碼頭結(jié)構(gòu)的損傷程度，可具體劃分為非破損檢測(cè)法和半破 損檢測(cè)法1。（一）非破損檢測(cè)方法高樁碼頭非破損檢測(cè)方法是指在不損害碼頭原有構(gòu)件的情況下，對(duì)高樁碼頭 內(nèi)的各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行一系列的檢測(cè)，此種方法比較適用于直接在高樁碼頭上進(jìn)行破 損檢測(cè)，經(jīng)過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理分析就可以知道高樁碼頭結(jié)構(gòu)中存在的缺陷。對(duì) 于高樁碼頭的破損檢測(cè)而言，非破損檢測(cè)

3、方法比較適用于工程建設(shè)過(guò)程中混凝土 材料的檢測(cè)。（二）半破損檢測(cè)法高樁碼頭中的半破損檢測(cè)法又被稱之為局部檢測(cè)法，此種方法是指在檢測(cè)過(guò) 程中，以不影響構(gòu)件承載力為基礎(chǔ)前提，直接對(duì)高樁碼頭構(gòu)件進(jìn)行局部破損的試 驗(yàn)，然后根據(jù)試驗(yàn)值和混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的關(guān)聯(lián)度，換算成對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值2。 半破損檢測(cè)方法的原理是，以局部破壞性試驗(yàn)，獲得結(jié)構(gòu)混凝土的實(shí)際抵抗破壞 力，比較直觀可靠，搜集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較高，測(cè)試結(jié)果比較能讓人滿意。此種高 樁碼頭破損檢測(cè)方法存在的弊端是，會(huì)對(duì)檢測(cè)物體造成局部損害，需要檢測(cè)完畢 之后進(jìn)行修補(bǔ)，因而不適用于大面積的全面檢測(cè)。二、高樁碼頭破損檢測(cè)加固案例（一）高樁碼頭破損檢測(cè)案例背景某高

4、樁碼頭位于鴨綠江西水道入?？?，建于上個(gè)世紀(jì)80年代末。隨著中國(guó) 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高樁碼頭負(fù)責(zé)的項(xiàng)目也越來(lái)越多。然而，長(zhǎng)期的使用以及維修養(yǎng)護(hù) 管理的不當(dāng)，使得高樁碼頭頻頻出現(xiàn)破損故障。例如該高樁碼頭25#泊位已營(yíng) 運(yùn)多年，其原有的碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)件已出現(xiàn)不同程度的破損，尤其是經(jīng)常堆貨卸貨的 后方承臺(tái)第三跨橫梁開裂破損最為嚴(yán)重，這對(duì)高樁碼頭的生產(chǎn)安全構(gòu)成了重大威 脅。高樁碼頭管理人員雖然已經(jīng)意識(shí)到破損故障造成的危險(xiǎn)性，并進(jìn)行對(duì)破損處 采取了碳纖維布外包和體外預(yù)應(yīng)力加固處理，但是高樁碼頭破損處的加固效果并 不理想。對(duì)此，高樁碼頭的管理人員采用高樁碼頭檢測(cè)方法，對(duì)兩處位置碼頭 （分別為25#泊位、611#泊位）

5、進(jìn)行逐一檢測(cè)試驗(yàn)，然后對(duì)其捕獲的信息 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出高樁碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破損現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上制定完善的高樁碼頭堅(jiān)固方案3。（二）高樁碼頭破損檢測(cè)方法分析采用兩步走的方式對(duì)高樁碼頭的泊位進(jìn)行檢測(cè)。第一步是對(duì)高樁碼頭進(jìn)行綜 合的破損檢測(cè)，目的是對(duì)高樁碼頭的整體情況有一個(gè)大致的了解。第二步是對(duì)高 樁碼頭的破損構(gòu)件一一橫梁進(jìn)行專門檢測(cè)，其目的是了解高樁碼頭橫梁的具體破 損情況，便于后期加固方案的制定。具體檢測(cè)流程為對(duì)高樁碼頭的25#泊位的 鋼管樁壁厚和陽(yáng)極塊尺寸以及高樁碼頭的保護(hù)電位進(jìn)行檢測(cè)。在全面檢測(cè)的過(guò)程 中，首先對(duì)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行編號(hào)，然后按照破損構(gòu)件的不同，選擇不同檢測(cè)方法， 具體如下圖所示。表

6、一泊位排架號(hào)（三）高樁碼頭破損檢測(cè)結(jié)果及其加固技術(shù)碼頭上部結(jié)構(gòu)破損情況，通過(guò)對(duì)高樁碼頭破損檢測(cè)的全面的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，25#泊位碼頭面板大多數(shù)都處于良好狀態(tài)，僅發(fā)現(xiàn)103104#排第10#面板存在嚴(yán)重的破損 現(xiàn)象，進(jìn)而影響到高樁碼頭結(jié)構(gòu)整體的安全性能4。在門機(jī)軌道梁處，發(fā)現(xiàn)第34排第2# 門機(jī)軌道梁端部出現(xiàn)斜裂縫，該裂縫自上向下開裂，未裂至梁底，對(duì)高樁碼頭結(jié)構(gòu)安全影響 不大。對(duì)于以上高樁碼頭的破損情況，需要對(duì)103104#排第10#面板進(jìn)行面板更換，并在更 換新面板后采用體外預(yù)應(yīng)力外包混凝土的方法對(duì)其進(jìn)行加固，避免其出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。三、高樁碼頭破損構(gòu)件的加固技術(shù)（一）橫梁加固技術(shù)因?yàn)楦邩洞a頭破損檢測(cè)中

7、，發(fā)現(xiàn)故障區(qū)域多數(shù)是高樁碼頭的橫梁位置。由于橫梁的承載 力較強(qiáng)，一旦遇到重?fù)舯厝粚?duì)其造成內(nèi)部損害，長(zhǎng)期下來(lái)部分橫梁基本失去承載能力，對(duì)此 必須采用一定的橫梁加固方法，恢復(fù)其原因的承載力。通過(guò)對(duì)高樁碼頭橫梁承載力的計(jì)算以及對(duì)其長(zhǎng)久使用性能的考慮5。采用的加固技術(shù)應(yīng) 該是在高樁碼頭開裂橫梁跨中下方加一個(gè)縱向挑梁，借助高樁碼頭梁兩端打樁支承，將橫梁 開裂的跨中點(diǎn)擔(dān)起來(lái)，減小橫梁跨度及橫梁內(nèi)力。具體如下圖所示。（二）碼頭伸縮縫處邊梁搭接點(diǎn)加固技術(shù)的應(yīng)用高樁碼頭出現(xiàn)破損除了承重力較強(qiáng)的橫梁部位以外，還可能是支撐部位砼出現(xiàn)不同程度 的劈裂，也就是常說(shuō)的縱梁裂縫。一旦出現(xiàn)上述破損情況，大部分原因都是高樁碼頭

8、結(jié)構(gòu)縫 處縱梁支撐部位的支撐長(zhǎng)度不足，而且縱梁位置沒(méi)有配筋造成高樁碼頭的抗剪能力不足現(xiàn)象。 在高樁碼頭投入使用后，一旦出現(xiàn)支撐部位砼剪切破壞，必然造成高樁碼頭整個(gè)結(jié)構(gòu)的破損 現(xiàn)象，這會(huì)給高樁碼頭的運(yùn)行造成嚴(yán)重的安全隱患。若是對(duì)上述破損應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修，高樁碼頭加固的主要手段應(yīng)該是通過(guò)增加支撐寬度， 并在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)配筋以提高支撐部位的砼抗剪能力，進(jìn)而保證在正常荷載作用下支撐部位 的砼抗剪能力，達(dá)到提升縱梁承載力的目的，才能進(jìn)一步保證高樁碼頭的運(yùn)行安全6。此外， 還需加入必要的日常維護(hù)之外，即使對(duì)高樁碼頭破損構(gòu)件進(jìn)行維修更換，避免其造成更大的 安全隱患。圖一橫梁加固圖結(jié)語(yǔ)綜上所述，造成一高樁碼頭出

9、現(xiàn)破損的情況可分為兩大類，一是高樁碼頭建立時(shí)間久遠(yuǎn)， 長(zhǎng)期缺乏養(yǎng)護(hù)維修，造成高樁碼頭破損故障。二是，高樁碼頭修建初期所應(yīng)用的材料技術(shù)不 符合要求。根據(jù)高樁碼頭破損情況，可以選擇適當(dāng)?shù)母邩洞a頭破損檢測(cè)法比如力學(xué)法、聲學(xué) 法、放射法、光纖法等。在其對(duì)高樁碼頭破損構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)后，為保證高樁碼頭的正常運(yùn)行 除了必要的日常維護(hù)之外，還應(yīng)該采用加固技術(shù)，從根本上提升高樁碼頭破損構(gòu)件的穩(wěn)定性。參考文獻(xiàn)：1熊洪峰，劉現(xiàn)鵬，趙沖久，等.基于外環(huán)境變化下高樁碼頭的水平承載力不足及補(bǔ)強(qiáng)研 究J.水運(yùn)工程，2011,(4)： 28-32.劉現(xiàn)鵬，熊洪峰，趙沖久，等.高樁碼頭叉樁最不利受力工況分析J.水道港口，2011, (6)： 427-433.孫熙平，王元戰(zhàn)，趙炳皓，等.環(huán)境激勵(lì)下高樁碼頭物理模型模態(tài)實(shí)驗(yàn)J.振動(dòng)、測(cè)試 與診斷，2013，33(2)： 263-268.孟靜，李鑫.在役高樁碼頭橫