李帅
中交四航工程研究院有限公司 广东广州市 510230
摘要： 本文按照《水运工程水工建筑物检测与评估技术规范》对海港钢管桩墩台式码头进行了检测与评估。检测所得到的结果是与实际情况相符的，能够很好的反映实际情况，对类似的码头检测工作具有一定的指导意义。
关键词：耐久性；钢管桩码头；检测评估
在海港桩基墩台式码头中常常采用钢管桩基础与混凝土墩台相结合的方式，随着时间的推移，在各种工作荷载以及自然条件的作用下钢管桩与混凝土结构往往会发生锈蚀、劣化，影响码头的耐久性，因此有必要对码头进行检测与评估以保障码头的正常运营。本文根据相关水运检测规范[1]，对广东某海港桩基础墩台式码头的耐久性进行了检测与评估，检测结果较好的符合实际情况。
1码头概况
广东某石化码头于2009年竣工并投产使用，码头主体结构为桩基墩台式结构，共有一个泊位，按150000DWT结构设计，总长412m，码头设有1座工作平台（14m×40m）、1座辅助平台（21.5m×31.3m）、2座靠船墩（14m×16m）、4座系缆墩（9m×9m）、一个工作船泊位和4座联桥墩。码头底面桩基为钢管桩，共有143根，工作平台和连桥墩的φ1000钢管桩壁厚δ=16mm；系缆墩、靠船墩和工作船泊位的φ1200钢管桩壁厚δ=20mm。码头现场整体情况见图1.1.1。
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2检测结果
2.1码头外观劣化度检测
按照《水运工程水工建筑物检测与评估技术规范》(JTS304-2019) 第7.4.2条规定对水上构件外观进行检查。
检测结果：工作船泊位顶面存在1处网状裂缝和2处横向裂缝，裂缝最大宽度为1.20mm；辅助平台顶面四周每隔2m左右出现一条横向裂缝，裂缝最大宽度为1.00mm；工作平台顶面存在2处网状裂缝和1处横向裂缝，裂缝最大宽度为0.74mm；靠船墩B顶面存在1处网状裂缝和1处斜向裂缝，裂缝最大宽度为0.32mm。其他墩台外观整体良好，未发现明显混凝土开裂、破损缺陷。
按照《水运工程水工建筑物检测与评估技术规范》(JTS304-2019) 对水下钢管桩外观进行检查。本次检测由资深潜水员进行，以实地探摸拍摄为主，辅以必要的检测工具和仪器，重点检查桩基表面是否存在弯曲、穿孔、断裂等缺陷以及桩基与海床、墩台结合处的外观情况。
水下检测表面：桩基与承台结合部：桩基顶部存在明显的锈蚀层，高度在20cm～50cm不等，但桩基与承台结合部正常，未发现脱空、开裂、破损、露筋等缺陷；桩基水线以上外观：桩基水线以上部分存在多处锈蚀，尺寸在20cm~150cm不等，但未见明显桩基破损开裂等缺陷；桩基水线以下外观：桩基水线以下桩体外观整体良好，，桩体正常，未发现断裂、腐蚀穿孔等缺陷，防腐涂层完好，部分桩基表面附生密集的海生物，贝壳类海生物居多；桩基与海床结合部：桩基与海床结合部情况正常，未发现掏空、移位、海床下切等缺陷。
2.2钢筋混凝土构件各项性能参数检测
2.2.1混凝土构件碳化深度检测
按照规范相关规定对混凝土碳化深度进行检测，得到抽检码头混凝土构件碳化深度介于2.0mm~3.5mm之间。
2.2.2钢筋保护层厚度检测
根据检测要求，本次对码头构件钢筋保护层进行检验检测，所抽检混凝土构件的钢筋保护层厚度均满足设计和规范要求。
2.2.3混凝土构件氯离子含量检测
本次混凝土氯离子含量检验检测采用取粉进行氯离子含量分析的方法进行，检验检测时选择具有代表性部位钻取混凝土芯样，按不同深度的混凝土逐层磨取粉样，每10mm磨一层粉样，各层粉样不得相混，磨出的混凝土粉应按分层分开封装，并做好编号记录，以方便试验室试验顺利进行。试验室采用酸溶法处理取得的混凝土粉样，采用电位滴定法测量粉样中的氯离子含量，其测定结果经过计算，可得出混凝土不同深度的氯离子浓度分布情况。
本次所抽检码头混凝土在钢筋位置的氯离子含量平均值为0.034%，未超过规范规定的致使钢筋致锈的临界含量值0.06%，钢筋腐蚀破坏处于在第一阶段的腐蚀起始期。
2.2.4钢管桩剩余壁厚检测
按照规范第E.2.5条规定对钢管桩腐蚀速率进行检测。公式如下：
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检测结果：本次抽检的10根钢管桩，有6根设计壁厚为20mm，实际壁厚平均值在19.2mm~19.4mm范围内，腐蚀速率在0.0509mm/a~0.1182 mm/a范围内；有4根设计壁厚为16mm，实际壁厚平均值在15.2mm~15.5mm范围内，腐蚀速率在0.0491mm/a~0.1273mm/a范围内。
2.2.5钢管桩防腐涂层厚度检测
按规范规定，采用涂层测厚仪，共抽取10个钢管桩浪溅区未发生锈蚀和涂层脱落的位置进行涂层厚度检测，每根钢管桩测量3个测点，共30个测点。30个测点的涂层厚度测定值都大于设计涂层厚度，占总测点数的100%。最小值为553μｍ，为设计值的96.2%。涂层厚度满足设计与规范要求。
2.2.6钢管桩牺牲阳极检测
钢管桩牺牲阳极检测由资深潜水员进行，以实地探摸拍摄为主，辅以必要的检测工具和仪器。通过水下探摸了解码头各钢管桩牺牲阳极的安装情况，
检测结果：桩基牺牲阳极安装较牢固，阳极焊缝正常，未发现脱焊现象。牺牲阳极本体损耗程度约为15%左右。
3码头结构评估
3.1码头结构耐久性评估
根据规范相关规定对码头结构耐久性进行评估分级为A~D级。
1）混凝土耐久性
根据本次检测结果，码头构件混凝土强度、保护层厚度均满足设计与规范要求，混凝土碳化深度在2.0mm~3.5mm之间；混凝土氯离子含量尚未达到致使钢筋锈蚀的界限；混凝土内部钢筋尚未发生锈蚀；码头裂缝最大宽度为1.20mm；未发现明显混凝土开裂、破损缺陷。
综合上述分析，混凝土耐久性评为B级。
2）钢管桩
部分钢管桩表面发生锈蚀，防腐涂层部分区域出现不同程度的脱落现象，但钢管桩腐蚀速率较小；桩基牺牲阳极安装较牢固，阳极焊缝正常，未发现脱焊现象，牺牲阳极本体损耗程度约为15%左右。
综合上述分析，钢管桩耐久性评为B级。
4结语
本文以检测规范为依托，对海港钢管桩墩台式码头进行了检测与评估。根据检测结果，码头耐久性评估结果为B级。可以看出对于海港钢管桩码头，桩基的锈蚀是值得引起重视的问题，其突出原因是海水环境的腐蚀性，因此，须加强钢管桩的防腐措施并加强结构耐久性监测。通过本次码头检测实例说明，按照规范要求进行检测所得到的结果是与实际情况相符的，能够很好的反映实际情况，且具有很强的可操作性，对类似的码头检测工作具有一定的指导意义。
参考文献
[1] JTS 304-2019，水运工程水工建筑物检测与评估技术规范[S].北京:人民交通出版社股份有限公司，2019.
[2] JTJ 153-3-2007，海港工程钢结构防腐蚀技术规范[S].北京:人民交通出版社，2007.
李帅 ，1994/3，男，汉，重庆，助理工程师，硕士，港工结构方向，
单位中交四航工程研究院有限公司，510230