1碼頭結構簡介

　　本次檢測范圍包括1個碼頭引橋（145#~369#區域）和1個碼頭作業平臺，碼頭引橋與作業平臺的建造于1990年，均采用開敞式高樁墩式結構。

　　本次受檢碼頭引橋（145#~369#區域）及作業平臺均為開敞式高樁墩式結構，作業平臺與引橋呈“T”形布置；作業平臺長為82.0m，寬為8.0m，共設12榀排架，排架間距約7.0m。每榀排架4根樁，基樁主要采用500mm×500mm預制混凝土方樁，樁長未知。碼頭作業平臺采用現澆橫梁和預制槽型面板，橫梁截面尺寸為900mm×700mm，預制面板板厚約為250mm。

　　碼頭引橋長度為1920.0m，寬度為3.5m，共設369榀排架，排架間距主要為7.0 m和4.0m，每榀排架2根樁，基樁采用500mm×500mm預制混凝土方樁，樁長未知。引橋采用現澆橫梁和預制槽型面板，橫梁截面尺寸為900mm×500mm，預制面板板厚約為200mm。

　　1.2碼頭現狀

　　碼頭平臺主要用于停靠船舶使用，引橋主要用于敷設管線。

　　檢測方案

　　2.1檢測依據

　　（1）《水運工程水工建筑物原型觀測技術規范》（JTJ 235-2016）；

　　（2）《水運工程測量規范》（JTS 131-2012）；

　　（3）《水運工程地基基礎試驗檢測技術規程》（JTS 237-2017）；

　　（4）《水運工程混凝土結構實體檢測技術規程》（JTS 239-2015）；

　　（5）《水運工程混凝土試驗規程》(JTJ 270-1998)；

　　（6）《碼頭附屬設施技術規范》（JTS 169-2017）；

　　（7）《港口水工建筑物檢測與評估技術規范》（JTJ 302-2006）；

　　（8）《水運工程質量檢驗標準》（JTS 257-2008）；

　　（9）《高樁碼頭設計與施工規范》（JTS 167-1-2010）；

　　（10）《水運工程混凝土結構設計規范》（JTS 151-2011）；

　　（11）《港口工程荷載規范》（JTS 144-1-2010）；

　　（12）《港口工程地基規范》（JTS 147-1-2010）；

　　（13）《港口工程樁基規范》（JTS 167-4-2012）；

　　（14）《港口碼頭結構安全性檢測與評估指南》。

　　2.2檢測范圍

　　依據業主方的要求，本次檢測評估范圍為：碼頭引橋（145#~369#區域）及作業平臺建筑物結構。

　　2.3檢測項目

　　2.3.1結構構件損傷檢測

　　采用文字、圖紙、照片或錄像等方法，記錄碼頭結構構件的損壞部位、范圍和程度。

　　2.3.2混凝土結構耐久性檢測

　　（1）混凝土強度檢測（鉆芯法）

　　檢測包括橫梁、縱梁、面板、基樁等主要構件的混凝土強度，為結構驗算和評估提供依據。

　　（2）混凝土強度檢測（回彈法）

　　檢測包括橫梁、樁基、面板、樁帽等主要構件的混凝土強度，為結構驗算和評估提供依據。

　　（3）混凝土碳化深度檢測

　　選取橫梁、縱梁、樁基、面板等主要構件，檢測其碳化深度，為碼頭耐久性評估提供依據。

　　（4）混凝土保護層厚度檢測

　　選取橫梁、樁基、面板、樁帽等主要構件，了解其鋼筋保護層厚度的現狀，為碼頭耐久性評估提供依據。

　　2.3.3基樁斜度檢測

　　檢測碼頭基樁的現有斜度，為靠泊驗算提供依據。

　　2.3.4碼頭橫梁撓度測量

　　結合現場檢測條件對碼頭橫梁撓度進行檢測，為碼頭使用性提供依據。

　　2.3.5碼頭板厚測量

　　由于碼頭建造時間過長，設計及施工圖紙均缺失，現場對該碼頭結構板厚進行測量。

　　2.3.6碼頭構件配筋檢測

　　由于碼頭建造時間過長，設計及施工圖紙均缺失，現場對該碼頭結構構件配筋檢測。

　　2.4檢測方法

　　2.4.1結構構件損傷檢測

　　（1）檢測目的

　　對碼頭所有水工混凝土結構進行完損程度檢測，從外表確定水工混凝土結構損壞的部位、種類和范圍。在普測的基礎上，確定下一步工作內容和重點檢測部位，為分析缺陷產生的原因及確定正確的處理方案提供可靠依據。

　　（2）檢測位置選擇

　　對碼頭所有水工混凝土結構構件，包括基樁水面以上部分、橫梁、縱梁、面板、靠船構件等進行全面的完損程度檢測。

　　（3）檢測儀器和設備

　　1）索尼高清數碼照相機用于現場拍照記錄。

　　2）裂縫觀測儀、鋼卷尺等用于破損、裂縫的測量與檢測。

　　裂縫寬度觀測儀（編號：HNT-63；校準單位：上海市計量測試技術研究院華東國家計量測試中心；校準有效期至：2019年1月22日）、鋼卷尺（編號：TY-65；校準單位：上海聯正計量檢測有限公司；校準有效期至：2019年7月17日）等用于構件破損、裂縫的測量與檢測。

　　（4）檢測步驟

　　1）檢測人員選擇低潮位時乘坐小船進入碼頭下部，觀察各構件外觀情況，重點混凝土剝落、破損、開裂等。通過仔細檢查，詳細記錄缺陷的位置、性質、程度、外貌、尺寸、顏色，重要結構部位的受損情況需配以相應的草圖，并對全部檢查區域拍照記錄。

　　2）描述主要裂縫的分布。通過裂縫觀測儀量測裂縫長度、寬度及數量，了解裂縫的開展情況。一般來說，沿裂縫長度其裂縫的寬度往往是不均勻的，工程檢測中關注的是特定位置的最大裂縫寬度。

　　3）記錄暴露于自然環境的狀態—損傷、剝蝕、脫落及磨損。

　　4）記錄高應力區域的情況，有無混凝土壓碎的部位。

　　5）檢測碼頭基樁水面以上部分有無表面受損情況：裂縫、破損、凹陷，有無變形情況等。

　　6）檢查各樁與橫梁的連接節點連接處是否松動、破碎等。

　　7）對碼頭系船柱、橡膠護舷及其它附屬設施完整性進行完損程度檢測。

　　2.4.2混凝土結構耐久性檢測

　　2.4.2.1混凝土強度檢測（鉆芯法）

　　（1）檢測方法

　　依據《水運工程混凝土結構實體檢測技術規程》（JTS239-2015）中規定的鉆芯法進行檢測。

　　（2）檢測儀器設備

　　鉆芯機、切割機、磨平機、電液式壓力試驗機（編號：LX-04，校準單位：上海市計量測試技術研究院，校準有效期至：2019年01月26日）。

　　（3）檢測原理

　　鉆芯法是一種半破損的現場檢測混凝土強度的方法，是在結構物上直接鉆取混凝土試樣進行壓力檢測，能夠真實反映結構混凝土質量。

　　（4）芯樣的鉆取與加工

　　混凝土芯樣鉆取的直徑為100mm，芯樣的鋼筋允許含量滿足要求，即芯樣直徑Φ≥100mm的試件，最多可含一根直徑Φ≤22mm的鋼筋，且與試件受壓面平行。

　　每個芯樣制備一個抗壓強度試件，試件用磨平機磨平，高徑比為1.0。修整完畢后的芯樣試件靜置24h，在（20±2）℃的水中養護48h。

　　（5）芯樣抗壓強度的計算

　　芯樣試件的抗壓試驗依據《水運工程混凝土結構實體檢測技術規程》（JTS239-2015）中有關規定計算混凝土抗壓強度測試值：

　　式中：為混凝土抗壓強度測試值（MPa）；為芯樣試件的抗壓試驗所測得到的最大壓力（kN），精確至1kN；為芯樣直徑（mm），精確至0.5mm；為芯樣直徑換算系數，當芯樣為標準芯樣時，；當芯樣直徑小于100mm時，。

　　（6）試件抗壓強度代表值的確定

　　《水運工程混凝土結構實體檢測技術規程》（JTS239-2015）第5.4.9.1條規定：芯樣直徑為100mm的1個抗壓試件的芯樣，取其測試值為抗壓強度代表值。

　　2.4.2.2混凝土強度檢測（回彈法）

　　（1）檢測目的

　　混凝土強度是結構應力及穩定復核計算的重要參數。因此，查明碼頭水工混凝土構件目前的混凝土結構強度是十分必要和重要的。

　　（2）檢測儀器設備

　　山東省樂陵市回彈儀廠ZC3-W型回彈儀（編號：HNT-59，校準單位：上海市計量測試技術研究院華東國家計量測試中心，校準有效期至：2019年1月22日）。

　　（3）檢測原理

　　采用回彈法檢測混凝土強度。測試時，用具有規定動能的重錘彈擊混凝土表面，彈擊后，初始動能發生再分配，一部分能量被混凝土吸收，剩余的能量則回傳給重錘。被混凝土吸收的能量取決于混凝土表面的硬度。混凝土表面硬度低，受彈擊后塑性變形和殘余變形大，被混凝土吸收的能量就多，回傳給重錘的能量就少；相反，混凝土表面強度高，受彈擊后的塑性變形小，吸收的能量小，而傳給重錘的能量多，回彈值就高，從而間接反映了混凝土的抗壓強度。

　　（4）檢測方法

　　檢測時，每個構件至少布置5個測區，相鄰測區的間距不宜大于2m，距離構件端部不宜大于0.5m且不宜小于0.2m。每個測區選在一個可測試面上或對稱的2個測試面上，測區均勻分布，測區面積不宜大于0.04m2，并能容納8或16個測點。測區表面為混凝土原漿面，清潔、平整、干燥，不應有疏松層，浮漿、油垢、蜂窩以及麻面等表面缺陷。測點在測區范圍內均勻分布，相鄰兩測點的凈距不宜小于20mm；測點距離外露鋼筋、預埋件的距離不宜小于30mm。測點不應在氣孔或外露石子上，同一測點只應彈擊一次；測試時回彈儀的軸線應始終垂直于構件的混凝土檢測面，緩慢均勻施壓，準確讀數，快速復位；每一測點回彈值讀數應估讀至1。

　　（5）回彈法混凝土強度計算

　　依據《水運工程混凝土結構實體檢測技術規程》（JTS239-2015）的有關規定計算結構或構件的混凝土強度。

　　①計算測區平均回彈值：從測區的16個回彈值中，舍棄三個最大值和三個最小值，將余下得10個回彈值按下式計算：

　　式中：—測區平均回彈值，精確至0.1；

　　—第i個測點回彈值。

　　②角度修正：當回彈儀在非水平方向測試時，將測區平均回彈值換算成水平方向回彈平均值：

　　式中：—非水平方向檢測時測區回彈代表值，精確至0.1；

　　—非水平方向檢測時回彈值修正值，按規范附錄E的規定采用。

　　③用回彈值換算混凝土強度：本工程沒有專用測強曲線，可以按下式推算混凝土強度：

　　式中：—第i測區混凝土強度代表值（MPa），精確至0.1 MPa；

　　—第i測區回彈代表值，精確至0.1。

　　④碳化深度修正：當混凝土結構或構件碳化至一定深度時，須將換算的混凝土抗壓強度按下式修正：

　　式中：—經碳化深度修正后得混凝土強度代表值（MPa），精確至0.1 MPa；—碳化深度因素修正回彈法檢測混凝土代表值的系數，按規范JTS239-2015表5.2.11規定采用。

　　⑤混凝土強度推定值的確定應符合下列規定：

　　當檢測批或單個樣本的測區數小于10個時，混凝土強度推定值應按下式計算

　　式中：—檢測批或單個樣本混凝土強度推定值（MPa），精確至0.1 MPa；—混凝土強度代表值的最小值（MPa），精確至0.1 MPa。

　　當測區混凝土強度代表值中出現小于10.0MPa時，混凝土強度推定值應小于10.0MPa。

　　（6）混凝土強度合格判定

　　根據《水運工程混凝土結構實體檢測技術規程》（JTS239-2015）第5.5.1條，回彈法檢測混凝土強度的判定依據為：以混凝土強度推定值進行合格評定，當推定值大于混凝土設計強度等級標準值時，可判為合格，反之，初步判為不合格。

　　2.4.2.3混凝土碳化深度檢測

　　（1）檢測目的

　　查明水工混凝土構件混凝土碳化深度的情況。混凝土碳化深度對構件的耐久性有直接影響，當混凝土碳化深度達到鋼筋部位，鋼筋的抗銹蝕性能降低，構件的耐久性也隨之降低。

　　（2）檢測儀器設備

　　混凝土碳化深度測量儀（編號：HNT-38,校準單位：上海建科檢驗有限公司，校準有效期至：2019年4月18日）。

　　（3）檢測原理

　　混凝土碳化是指混凝土硬化后其表面與空氣中的CO2作用，使混凝土中的水泥水化生成的產物Ca(OH)2生成CaCO3，并使混凝土孔隙溶液pH值降低，造成表面鈍化膜（防止鋼筋產生銹蝕）也隨之分解，鋼筋表面逐漸反應生成Fe(OH)3，最終導致鋼筋銹蝕。碳化速度的主要影響因素是混凝土的密實度和其所處環境條件，主要包括大氣中二氧化碳濃度和相對濕度。

　　（4）檢測方法

　　碳化深度測點位置與回彈測點相同，檢測時避開較寬的裂縫和較大的孔洞。回彈檢測完畢后，在同一個構件上選有代表性的位置上測量碳化深度值，測點數不應少于3個。

　　首先在測區表面形成一個直徑約15mm的孔洞，其深度應大于混凝土的碳化深度，空洞中粉末和碎屑應清理干凈，并不得用水擦洗；清理后用濃度為1％～2%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內壁的邊緣處，并測量已碳化與未碳化（變色區）混凝土交界面到混凝土表面的垂直距離3次，每次讀數精確至0.25mm。取平均值作為一個測點的混凝土碳化深度，并精確至0.5mm。所有測點的碳化值的平均值為該樣本每測區的碳化深度值，并精確至0.5mm。

　　2.4.2.4鋼筋保護層厚度檢測

　　（1）檢測目的

　　查明碼頭水工混凝土構件的鋼筋保護層厚度的現狀，并與原碼頭設計圖紙進行校核，以便對結構的應力及穩定性進行復核計算和了解構件的耐久性情況。

　　（2）檢測儀器設備

　　北京海創高科科技有限公司HC-GY61T型一體式鋼筋掃描儀（編號：HNT-70，校準單位：上海建科檢驗有限公司，校準有效期至：2019年7月17日）。

　　（3）檢測原理

　　鋼筋保護層厚度檢測是基于渦流和脈沖原理，采用鋼筋測試儀在構件上移動直接測讀出保護層厚度。選取測點時，避開多層、網格狀鋼筋交叉點及鋼筋接頭位置，避開混凝土中預埋設鐵件、金屬管等鐵磁性物質，避開強交變電磁場以及左邊較大金屬結構。

　　（4）檢測方法

　　檢測位置按結構位置的重要性和代表性原則選取。檢測前，對鋼筋保護層厚度測定儀進行預熱和調零。對被測鋼筋進行初步定位，判斷出箍筋、橫筋和縱筋的位置，并在混凝土表面做好標記。根據保護層厚度設計值，在保護層測定儀上預設保護層厚度測量范圍；當鋼筋直徑已知時，在保護層測定儀上預設鋼筋直徑；當鋼筋直徑未知時，采用保護層測定儀默認的鋼筋直徑。每測點測試兩遍，每次讀取保護層厚度測定儀顯示的最小值；當設計保護層厚度值小于50mm時，兩次重復測量允許偏差為1mm；當設計保護層厚度值不小于50mm時，兩次重復測量允許偏差為2mm。

　　（5）評定標準

　　依據行業標準《水運工程混凝土結構實體檢測技術規程》（JTS239-2015）第7.1.8條規定：樁、梁、板等構件受力鋼筋的保護層厚度的允許正偏差不應超過12mm，負偏差不應超過5mm。

　　依據行業標準《水運工程混凝土結構實體檢測技術規程》

　　（JTS239-2015）第7.1.9條規定：

　　1）當保護層厚度的負偏差大于規定偏差值的1.5倍時，保護層厚度應判為初步不合格。

　　2）當保護層厚度判為初步不合格時，宜對初步不合格點逐點進行剔鑿檢測。當有測點鋼筋保護層厚度的負偏差仍大于第7.1.8條規定的受力鋼筋保護層厚度允許負偏差的1.5倍時，保護層厚度應判為不合格。

　　3）當保護層厚度的負偏差不大于第7.1.8條規定的受力鋼筋保護層厚度允許負偏差的1.5倍時，保護層厚度得的判定應符合下列規定：

　　當保護層厚度合格點率不小于80％時，保護層厚度判定為合格。

　　當全部保護層厚度檢測的合格點率小于80％但不小于70%時，抽取相等量的樣本進行第二次檢測，當第二次檢測中出現且經剔鑿檢測后存在有測點鋼筋保護層厚度的負偏差仍大于第7.1.8條規定的受力鋼筋保護層厚度允許負偏差的1.5倍時，保護層厚度判定為不合格。

　　在第二次檢測中，鋼筋保護層厚度的負偏差不大于第7.1.8條規定的受力鋼筋保護層厚度允許負偏差的1.5倍時，按兩次抽檢綜合計算的保護層厚度合格點率不小于80%時，保護層厚度判為合格，否則判為不合格。

　　2.4.3基樁斜度檢測

　　采用傾角儀檢測碼頭作業平臺及引橋預制方樁的現有斜度，為靠泊驗算提供依據。

　　2.4.4碼頭橫梁撓度測量

　　采用卷線器檢測碼頭作業平臺及引橋橫梁的現有撓度，拉緊兩端絲線，放在被測處，用鋼直尺測量。

　　2.4.5碼頭板厚測量

　　采用鋼卷尺對碼頭作業平臺及引橋板厚進行測量。

　　2.4.6碼頭構件配筋檢測

　　采用PS200鋼筋探測儀對碼頭作業平臺和引橋主要混凝土構件的配筋數量（包括箍筋間距和縱筋數量）進行調查，個別構件鑿開混凝土保護層，采用0-200mm游標卡尺量測鋼筋直徑。

　　第3章檢測成果

　　3.1結構構件損傷檢測

　　該碼頭梁、樁、板連接節點基本完好，碼頭作業平臺縱梁底部區域局部鋼筋銹脹，混凝土剝落。引橋部分混凝土梁板構件局部區域有開裂，槽型面板面層局部破損。

　　3.2混凝土結構耐久性檢測

　　3.2.1混凝土強度（鉆芯法）

　　由于碼頭作業平臺及引橋設計混凝土強度等級資料缺失，無法對混凝土強度是否滿足設計值進行評定，對碼頭作業平臺采用鉆芯法檢測混凝土強度在15.5MPa~64.5MPa之間；對碼頭引橋采用鉆芯法檢測混凝土強度在19.0MPa~46.8MPa之間。

　　3.2.2混凝土強度（回彈法）

　　回彈法檢測碼頭引橋橫梁、預制方樁混凝土強度推定值在25.2MPa~33.0MPa之間。

　　回彈法檢測碼頭作業平臺橫梁、預制方樁混凝土強度推定值在26.4MPa~32.5MPa之間。

　　3.2.3混凝土碳化深度

　　碼頭引橋的各類受檢構件的混凝土均產生了一定程度的碳化，但目前混凝土碳化深度均不大于8mm。

　　碼頭作業平臺各類受檢構件的混凝土均產生了一定程度的碳化，但目前混凝土碳化深度均不大于8mm。

　　3.2.4鋼筋保護層厚度

　　由于鋼筋保護層厚度設計資料缺失，無法對碼頭各構件鋼筋保護層厚度是否滿足設計值進行評定，碼頭引橋橫梁和預制方樁的鋼筋保護層厚度平均值在41.2mm~48.3mm之間。

　　由于鋼筋保護層厚度設計資料缺失，無法對平臺各構件鋼筋保護層厚度是否滿足設計值進行評定，碼頭作業平臺橫梁和預制方樁的鋼筋保護層厚度平均值在40.9mm~45.1mm之間。

　　3.3基樁斜度檢測

　　由于現場條件限制（樁基上附著密集的海生物），樁基斜度無法檢測。

　　3.4碼頭橫梁撓度測量

　　檢測結果表明，碼頭引橋橫梁受彎撓度實測值均小于《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-2015）中限值要求L/200。

　　3.5碼頭板厚測量

　　現場檢測結果表明，碼頭引橋板厚為180mm~217mm，碼頭作業平臺板厚為232mm~265mm。

　　3.6碼頭構件配筋檢測

　　現場檢測結果表明，碼頭引橋預制方樁南北向和東西向鋼筋均為3根，角筋直徑均為28mm，箍筋間距為200mm，直徑為8mm；橫梁底部鋼筋均為4根，角筋直徑均為25mm，箍筋間距為200mm，直徑為6mm。碼頭作業平臺預制方樁南北向和東西向鋼筋均為3根，角筋直徑均為28mm，箍筋間距為200mm，直徑為8mm，橫梁底部鋼筋均為4根，角筋直徑均為25mm，箍筋間距為200mm，直徑為6mm。

　　第4章結論和建議

　　4.1檢測結論

　　（1）結構構件破損檢測

　　該碼頭梁、樁、板連接節點基本完好，碼頭作業平臺縱梁底部區域局部鋼筋銹脹，混凝土剝落。引橋部分混凝土梁板構件局部區域有開裂，槽型面板面層局部破損。

　　（2）混凝土結構耐久性檢測

　　①混凝土強度

　　由于碼頭作業平臺及引橋設計混凝土強度等級資料缺失，無法對混凝土強度是否滿足設計值進行評定，對碼頭作業平臺采用鉆芯法檢測混凝土強度在15.5MPa~64.5MPa之間；對碼頭引橋采用鉆芯法檢測混凝土強度在19.0MPa~46.8MPa之間。

　　回彈法檢測碼頭引橋橫梁、預制方樁混凝土強度推定值在25.2MPa~33.0MPa之間；回彈法檢測碼頭作業平臺橫梁、預制方樁混凝土強度推定值在25.2MPa~33.0MPa之間。

　　②混凝土碳化深度：碼頭引橋的混凝土碳化深度均不大于8mm；碼頭作業平臺的混凝土碳化深度均不大于8mm，均小于常規保護層設計厚度，對混凝土內部鋼筋未產生不良影響。

　　③混凝土保護層厚度：碼頭引橋橫梁的鋼筋保護層厚度平均值在41.2mm~48.3mm之間；碼頭作業平臺橫梁和預制方樁的鋼筋保護層厚度平均值在40.9mm~45.1mm之間。

　　（3）碼頭引橋橫梁受彎撓度實測值均小于《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-2015）中限值要求L/200。

　　（4）現場檢測結果表明，碼頭引橋板厚為180mm~217mm，碼頭作業平臺板厚為232mm~265mm。

　　（5）現場檢測結果表明，碼頭引橋預制方樁南北向和東西向鋼筋均為3根，角筋直徑均為28mm，箍筋間距為200mm，直徑為8mm；橫梁底部鋼筋均為4根，角筋直徑均為25mm，箍筋間距為200mm，直徑為6mm。碼頭作業平臺預制方樁南北向和東西向鋼筋均為3根，角筋直徑均為28mm，箍筋間距為200mm，直徑為8mm，橫梁底部鋼筋均為4根，角筋直徑均為25mm，箍筋間距為200mm，直徑為6mm。

　　（6）綜上所述，碼頭作業平臺和引橋耐久性，使用性滿足正常使用要求。

　　4.2建議

　　建議在后續使用過程中每半年對受檢碼頭進行外觀質量檢查，若發現原結構使用過程中有異常情況并存在安全隱患時，應及時采取有效處理措施。