新建海港码头耐久性指标体系研究

郝英君 蒋玲茜 邵孙健

摘 要：结合我国海港码头实际，对标国内外高质量建设工程，研究构建了一套基于全寿命周期，涵盖设计、施工、运营三类指标的新建海港码头耐久性指标体系，并提出了相应评价方法、确立指标权重及标准，为新建码头工程指明了实现耐久性提升这一动态过程中的努力方向和工作重点。

关键词：海港码头;耐久性;指标体系;模糊评价法

中图分类号：U651+.4           文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2021）04-0085-03

耐久性是影响结构安全的重要技术指标，沿海码头身处复杂的海洋环境，对耐久性要求更为严格。2017年交通运输部组织开展的码头结构耐久性影响因素调研结果表明：仅有6成的海港码头开展日常检测维护工作，有15%的码头超载运营，甚至仍有6%的码头不清楚前沿荷载要求，耐久性评估为A级的码头只有38%，我国海港码头的耐久性情况仍不容乐观。如何实现海港码头耐久性有效提升，对于工程高质量发展具有重要意义。

目前，国内外学者对耐久性评价方面开展了大量研究，评价方法主要集中在层次分析法、模糊综合评判法等[1-2]，评价对象以在役结构为主，指标体系基本上均是针对工程实体的耐久性能。本文围绕全寿命周期的理念，从设计阶段、施工阶段，以及为后期运营阶段提供抓手三个维度出发，构建了新建海港码头耐久性指标体系，指明实现工程耐久性提升这一动态过程中的努力方向和工作重点。

1新建海港码头耐久性指标体系

1.1构建原则

（1）全面性原则。海港码头耐久性受多阶段、多因素的影响和制约，在遴选指标时，应尽量全面、完整地选择各级各类指标，避免遗漏，保证评估结论的可信度。

（2）代表性原则。指标坚持“少精准”，坚持问题导向和目标导向相结合，提炼影响海港码头耐久性的关键因素，充分发挥主要指标的核心带动作用。

（3）科学性原则。指标体系的建立须采用科学的方法和手段，指标应内涵清晰、通俗易懂、便于对标，以定量为主，尽可能避免人为主观因素的影响。

（4）可操作性原则。指标体系的各指标数据应可以通过可靠的来源保质保量直接或间接地获取，尽量避免难以获取的参数作为评估指标，影响评估的可信度。

1.2体系框架

沿海码头的耐久性贯穿设计、施工、运营全寿命周期，指标体系涵盖结构耐久设计、结构耐久性能和结构耐久监测3大类指标，其中，结构耐久性能综合考虑材料、构件和结构不同层次因素影响[3]。

1.3指标内涵及评价标准

1.3.1指标内涵及计算方式

（1）结构耐久设计。该指标考核新建海港码头工程的耐久性设计质量，选用全寿命周期设计、耐久性设计参数、建管养一体化等关键因素综合衡量，对设计文件相关内容涵盖情况进行评价（见表2）。

（2）结构耐久性能。该指标考核新建海港码头耐久性能是否满足设计要求，包括混凝土耐久性能合格率、钢筋保护层厚度合格率、防腐措施合格率3项指标，其中，混凝土耐久性能检验评价指标[4]见表3。

根据抽检数据来源不同，指标计算公式如下：

式中：Pi——第i项指标合格率，P1、P2、P3分别表示混凝土耐久性能、钢筋保护层厚度、防腐措施的合格率;

Pia——质监机构监督检测数据合格率，包括委托的第三方检测数据;

Pib——监理单位平行试验检测数据、监理见证第三方检测机构检测数据合格率。

检测数据应针对主要构件（不可替换构件），其中，桩基码头选取横梁、纵梁、轨道梁、面板;重力式码头选取墙身、胸墙、卸荷板;板桩码头选取板桩墙、锚碇结构等。检测时将主要构件的一个分段作为一个样本，样本容量不少于3个[5]。

结构耐久监测。该指标衡量新建海港码头后期开展运行监测检测能力，选用预埋传感器的覆盖度加以表征，计算公式如下：

1.3.2 指标评价标准

根据历年交通运输部《公路水运工程质量状况及质量监督信息统计报表制度》统计分析情况，以及相关码头典型调查数据，分析现阶段我国海港码头的平均水平，同时对标港珠澳大桥、盐田港等高质量建设工程，确定各指标的评价标准（表4）。

2 新建海港码头耐久性评价模型

2.1 评价思路

海港码头耐久性评价的内容主要包括三方面：处理数据、制定评价标准、评价，具体流程如下：

2.2 评价方法及标准

采用模糊评价法对新建海港码头耐久性进行评价。

2.2.1建立因素集

式中，={耐久性设计完整度，混凝土耐久性能合格率，保护层厚度合格率，防腐措施合格率，预埋传感器覆盖度}

2.2.2建立评估等级

式中，vi代表各种可能的评判等级，共有优、良、中、差四级。

2.2.3建立模糊关系矩阵R

式中，rij表示某个被评事物从因素ui来看对vj等级模糊子集的隶属度，将隶属度依次赋值4、3、2及1。

2.2.4建立权重集

采用专家调查法确定权重。权重设立三档，权重3为非常重要指标，权重2为重要指标，权重1为一般重要指标，根据“最大隶属原则”确定权重等级。针对26个在建水运工程展开了问卷调研，调查专家范围覆盖水运工程建设领域的建设、勘察设计、施工、监理等各方参建单位及行业管理部门，建立权重集如下所示：

2.2.5合成模糊综合评价结果向量

2.2.6计算耐久性评分

根据现有发展水平以及高质量发展要求设计评价定量标准（见表5）。

3 结语

（1）构建了基于设计阶段、施工阶段、运营阶段的新建海港码头耐久性指标体系。其中，设计指标融合了相关设计奖项、品质工程等建设要求，聚焦工程建设现有短板，具有较强的导向作用;施工指标结合了《公路水运工程质量状况及质量监督信息统计报表制度》的开展，具有较强的实践指导作用;运营指标响应了《交通强国建设纲要》中“加强基础设施运行监测检测”的要求。既是评价体系，也是引导体系。

（2）评价方法采用较为成熟的模糊综合评价法，通过专家咨询，确定了指标权重，方便简洁、较为实用。

（3）建议在工程建设中发挥设计引领作用，强化工程全寿命周期设计，推动“建管养运”一体化，实现监测设备与基础设施同步建设，提升全寿命感知水平。加强施工质量保证，深入实施质量通病治理。定期开展结构健康監测，实施预防性维护。

参考文献：

[1]卢木，王娴明.结构耐久性多层次综合评定[J].工业建筑，1998（01）：1-4+8.

[2]张杉，张雅娜，刘燕.混凝土耐久性评价指标体系及寿命预测研究[J].混凝土，2014（03）：48-51.

[3]王玉倩，程寿山，李万恒，等.国内外混凝土桥梁耐久性指标体系调查分析[J].公路交通科技，2012，29（02）：67-72.

[4]冷发光，周永祥，王晶.混凝土耐久性及其检验评价方法[M].北京：中国建材工业出版社，2012：368-372.

[5]中交第一航务工程局有限公司，福建省交通基本建设工程质量监督检测站.水运工程质量检验标准： JTS 257-2008[S].北京：人民交通出版社，2008.

基金项目：浙江省交通运输厅科技计划项目（2020042）