舟山港域码头结构物的检测与评估

徐洲 吴晓东 徐小梅 何晓宇

摘 要：随着港口事业的快速发展，遗留了不少审批程序不齐全、建设期间无质监介入的老旧码头，因此既有码头安全使用及维护至关重要。本文针对舟山港域既有结构物安全使用问题，通过码头在使用和维护过程中各种检测发现的问题表现，对码头主体结构、附属设施的功能性状进行技术状态等级评估，并形成适用于舟山港域码头结构物的评测方法，为舟山港域码头监管部门对老旧码头的维护、评估等管理工作提供参考。

关键词：高柱码头;舟山港域;老旧码头;主体结构; 附属设施

随着港口事业的快速发展，码头安全使用及维护日益引起重视，为确保港口安全生产，促进港口健康、持续发展，迫切需要对现行服役码头进行使用和维护管理[1]，以满足码头安全运营的需要。

根据舟山市人民政府专题会议纪要（〔2012〕24号），舟山市港航管理局开始对此类码头通过检测评估的技术手段，确认项目的工程质量是否符合原设计及规范的要求。目前，相关港口设施维护的标准[2-3]虽然对港口设施的检测、维护、评估等有所规定，但并不能充分概括舟山港域码头的地方性特色，也没有具体到对高桩码头主体构件、附属设施技术状态进行评估，给舟山港域港口管理部门以及码头使用企业带来诸多不便，而针对舟山港域码头结构检测评估的技术手段几乎没有。

综上所述，为解决舟山港域码头管理工作的地方性实际需求，本文依托于舟山市人民政府专题会议纪要（〔2012〕24号），基于《宁波港域码头设施调查检测与评估标准》，拟通过码头在使用和维护过程中各种检测发现的问题表现，对码头主体结构、附属设施的功能性状进行技术状态等级评估，形成适用于舟山港域码头结构物的评测方法。

1 舟山港域码头结构特点

舟山市海岸线总长约2388公里，其中自然岸线1764公里，占总海岸线的73.9%。规划港口岸线362公里，分别占宁波舟山港和全省沿海港口规划港口岸线的65.8%、40.0%;规划港口岸线中深水资源优越，1类港口岸线分别占宁波舟山港全港67.1%，位居全省沿海港口深水岸线资源总量前列。截至2017年底，舟山市共有生产性泊位291个，泊位长39.6公里，通过能力为4.0亿吨。其中，货运泊位258个，泊位长37.0公里，分别占生产性泊位总量的88.7%、93.4%。

舟山港域码头多采用高桩梁板式码头结构，主体结构主要有平台结构、栈桥结构和接岸结构，包括：桩基、纵梁、横梁、轨道梁和码头面板、空心板、立柱、墩体、接岸结构等。附属设施是用于协助码头靠泊或运行以及日常维修维护等设施，主要有系船柱、系网环、橡胶护舷、登船梯、靠泊仪、爬梯、栏杆、伸缩缝、消防栓、给水箱、接电箱、护轮坎、防滑锚锭、抗倾锚锭等。

根据舟山港域码头现场调研及收集到的码头检测与评估报告可知，码头主要存在病害有：①主体结构混凝土表层缺陷;②裂缝;③混凝土碳化;④氯离子侵蚀和钢筋锈蚀;⑤附属设施的锈蚀、损坏、缺失;⑥装卸设备锈蚀;⑦老化;⑧连接松动;⑨结构设计、使用缺陷;⑩人为因素破坏。

舟山港域的港口码头使用和维护情况主要分为两类：①一类是定期维护;②一类是维护缺失。其使用和维护管理工作现状存在以下几个特点：①重建设、轻维护;②老旧码头数量多;③维护保养意识差。目前存在的问题：①码头企业缺少对码头使用和维护管理内容和重要性的全面认识;②码头企业和行业管理人员不熟悉码头使用和维护的方法和手段;③码头使用和维护专项费用缺少固定的资金来源。

2 碼头主体结构使用与维护质量评估

舟山港域高桩码头主体结构技术状态可分为五个等级：一级（好）、二级（较好）、三级（差）、四级（较差）和五级（危险）。码头主体结构应根据其技术状态进行维护，其维护均可分为保养、小修、中修和大修。一级保养，二级小修，三级中修，四级大修，五级宜报废、重建或更换。

主体结构应进行定期检查和定期检查、变形观测、定期检测、特殊检测。

定期检查主要对码头主体结构外观变化等进行周期性检查。定期检查的周期应根据码头结构类别、竣工年限、使用环境和最近的技术状态等确定。考虑到舟山港域特定环境，本文建议主体结构使用10年以内，每6个月检查一次，使用10～20年之间，每4个月检测一次，使用20年以上，每三个月检测一次，若遇灾害性天气如特大潮汛、台风、流冰等特殊情况，应待灾害天结束后立即进行检查。

定期变形观测主要通过设置永久性沉降、位移观测点来实现。对于舟山港域老旧码头而言，码头设计水平参差不齐，有不少码头没有设置沉降位移观测点或沉降位移观测点，不符合现行规范要求，故应重新设置或恢复码头永久性沉降、位移观测点。

舟山港域老旧码头主体结构定期变形观测包括主体结构构件的变形观测、码头前沿水深和水流测量、码头前沿和下方岸坡冲淤观测。

舟山港域老旧码头主体结构变形观测控制网系统定期观测周期不宜超过3年。码头前沿水深和水流定期测量的周期应根据高桩码头主体结构型式、历年回淤或冲刷的程度确定，由于舟山港域11个港区各个码头情况不同，码头使用者可根据各港区情况因地制宜。码头前沿水深，根据码头淤积速度确定，每年不宜少于1次;码头下方岸坡淤积，每年不宜少于1次。定期测量观测的技术要求应符合现行行业标准《水运工程测量规范》（JTS131）和《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》（JTS235）等的有关规定。

舟山港域老旧码头主体结构定期检测应包含以下内容：①对照码头主体结构的基本资料对各构件的现状进行校核;②检测钢筋混凝土构件的破损情况及程度，分析损害原因;③检测钢管桩或混凝土管桩的防护涂层，判断其耐久性情况;④对难于判断损害程度和原因的，提出特殊检测的建议及注意事项;⑤对损坏严重，危及结构安全使用的，提出限制使用或者停止使用的建议等。⑥针对舟山港域老旧码头，高桩码头使用年限和现状，进行定期检测。定期检测需由具有相应资质的单位承担，并编制检测报告。

必要时需进行桩基桩身完整性检测，检测周期视舟山港老旧码头使用年限、破损情况增加定期检测次数。此外，若前一周期检测结果质量评定为一二级状态的码头，其下一次检测可按照3～5年控制;若前一周期检测结果质量评定为三级状态的码头，其下一次检测可按照3～4年控制;若前一周期检测结果质量评定为四级状态的码头，其下一次检测不宜超过3年。

对于舟山港域老旧码头，存在很多不合规情况，码头设计资料不全或者施工过程中无监理介入等，针对这种特殊情况，码头使用单位应对码头进行一些特殊检测。除此之外，在定期检测中发现重大问题的、定期检测中难以判明原因而对主体结构影响较大的、遭受特殊灾害或者事故造成主体结构受损，有可能危及安全使用和严重冲淤造成码头主体结构受损的都应进行特殊检测。

特殊检测应根据码头主体结构受损情况及检测内容和性质，采用专业仪器设备进行现场测试、荷载试验、室内辅助试验等手段，对主体结构进行详细检测和综合分析，并对下列问题提出结论性意见：

（1）结构耐久性状态。结构材料损伤和劣化状态，结构整体性能和功能状态。

（2）结构承载力状态。包括强度、弹模、稳定性检测、试验等。

检测完后应根据现行相关规范，结合舟山港域老旧码头特色，对高桩码头主体结构使用和维护质量评估分为变形状态评估和构件状态评估。

变形技术状态评估分为五个级别，分别是一级（好）、二级（较好）、三级（差）、四级（较差）和五级（危险），其技术状态对应的质量评估标准详见下表。

舟山港域老旧码头高桩码头主体结构技术状态相对应分为一级（好）、二级（较好）、三级（差）、四级（较差）和五级（危险）五个级别，以主体结构中混凝土桩的技术状态分级及评估标准为例，见表2。

3 码头附属设施使用与维护质量评估

舟山港域附属设施技术状态可分为五个等级：一级（好）、二级（较好）、三级（差）、四级（较差）和五级（危险）。码头附属设施的维护分为保养、小修、中修和大修。附属设施应该根据各设施的技术状态进行维护。一级保养，二级小修，三级中修，四级大修，五级宜报废、更换。

码头附属设施在使用和维护过程中应进行检测，以便及时掌握码头附属设施的技术状态。检测分为定期检查、定期检测和特殊检测。

针对舟山港域高桩码头附属设施使用年限和现状进行定期检测，检测周期为3年，检测内容：①对照码头附属设施的基本资料对各设施的现状进行校核;②检测钢结构各设施的破损情况及程度，分析损害原因;③检测螺栓等埋设件的锈蚀情况，判断其耐久性情况;④对难于判断损害程度和原因的，提出特殊检测的建议及注意事项;⑤对损坏严重，危及结构安全使用的，提出限制使用或者停止使用的建议等。定期检测需由具有相应资质的单位承担，并编制检测报告。

对于舟山港域老旧码头，存在很多不合规情況，码头设计资料不全或者施工过程中无监理介入等，针对这种特殊情况，码头使用单位应对码头进行一些特殊检测。除此之外，在定期检测中发现重大问题的、定期检测中难以判明原因而对附属设施影响较大的、遭受特殊灾害或者事故造成码头附属设施受损，有可能危及安全使用的都应进行特殊检测。

特殊检测应根据码头附属设施受损情况及检测内容和性质，采用专业仪器设备进行现场测试、荷载试验、室内辅助试验等手段，对主体结构进行详细检测和综合分析，并对下列问题提出结论性意见：①附属设施耐久性状态。设施结构材料损伤和劣化状态，设施整体性能和功能状态;②附属设施功能状态。包括强度、稳定性检测、试验等。

舟山港域老旧码头高桩码头附属设施技术状态相对应分为一级（好）、二级（较好）、三级（差）、四级（较差）和五级（危险）五个级别，以附属设施中橡胶护舷技术状态评估标准为例，见表3。

4 结论

（1）根据相关资料对该地区自然环境及码头现状进行数据统计，为舟山港域治理提供参考。

（2）通过码头结构功能的不同，将高桩码头分解成主体结构、附属设施，并总结了其病害原因和管理现状。

（3）将质量评估的技术状态等级按照码头各主体结构、附属设施在使用和维护过程中出现问题的严重程度以及对码头结构安全使用以及码头功能实现的影响程度进行表述。

（4）对码头主体结构、附属设施使用和维护中需进行的日常检查、定期检测和特殊检测进行了约定，并根据检测结果进行归类，评判码头主体结构构件、附属设施的技术状态等级，进行质量评估，可为舟山港域码头监管部门对老旧码头的维护、评估等管理工作提供参考;

参考文献：

[1]田双珠，王笑难等.港口工程已建码头的检测与评估[J].水道港口.2004.12. 219-221

[2]《港口设施维护技术规范》（JTS 310-2013）

[3]《港口水工建筑物检测与评估技术规范》（JTJ302-2006）