码头无损检测技术的应用及对若干问题的探讨

杨世发

【摘要】 无损检测技术在码头水工建筑物安全检测方法中具有广泛应用。采用无损检测技术，通过对码头各构件的检测，评估其现今技术状态，从而采用对应处理方法，保障码头水工建筑物结构稳定，延长其使用寿命。本文结合工程实例，对码头无损检测技术的应用进行分析，对检测过程中存在的问题进行探讨，研究相关改善措施。

【关键词】 码头检测；无损检测技术；检测技术应用；检测问题；问题对策

一.引言

码头等水工建筑物随着使用年限增长，不断遭受雨水冲蚀及海水等自然条件侵蚀冲击，以及使用过程中的损伤，容易出现结构老化等问题，影响正常使用。维修改造逐渐受到重视，而采用无损检测技术对旧有混凝土结构进行检测、评估、诊断，成为改善结构使用安全、防范事故的重要措施。通过无损检测技术，对建筑安全性、稳定性、耐久性进行鉴定，而后结合检测情况采用对应处理措施，改善码头质量问题，延长使用寿命。

二.工程概述

某码头建于1962年，设计停靠9万吨船舶，设计水深14m。平面尺寸长270.4m，宽12.5m，轨道间距10.5m。本码头为突堤式高桩梁板码头，中间段标准排架间距8.0m，岸侧端排架间距为7.0m，海侧端排架间距为6.4m，共布置排架35榀。排架基础均为φ500m钢管桩，钢管桩顶至平均海平面+0.0下约200m范围采用钢筋混凝土外包防腐措施，标准排架每榀设2根直桩和2根横向斜桩，中部三榀排架设6跟斜桩。上部结构由钢筋混凝土面板、H型钢轨道梁、H型钢纵梁和H型钢横梁组成。钢轨道梁与纵梁单根长度约16m，接头采用高强螺栓连接成连续梁。码头面上保留了两条装船机铁轨和两条火车铁轨，各轨道下对应布置有H型钢轨道梁和纵梁。通过结构检测查清原码头系缆墩台、装卸作业平台上部结构、基桩及附属设施等结构的受损程度及现状，并对该码头的承载能力进行相关试验，采集各项数据及分析结构，对该码头的安全性、使用性和耐久性作出评估分级，为码头结构技术改造方案提供科学依据。

三.码头无损检测技术应用及问题对策

3.1码头无损检测的主要内容

码头无损检测内容主要包括：结构现状调查，混凝土强度检测，混凝土构件配筋检测，混凝土构件保护层厚度检测，混凝土构件损伤检测，混凝土构件碳化深度检测，混凝土构件化学侵蚀检测，混凝土中钢筋锈蚀劣化检测，钢结构构件变形检测，钢结构构件锈蚀检测，钢结构连接检测，防波堤和护岸变形检测，防波堤和护岸损伤检测，腐蚀性介质分析。

3.2检测方法

3.2.1外观和构件几何参数及其布置的检测

构件表面质量状况检查表面质量检查具体包括：旧码头基桩、立柱和桩帽、横梁、纵梁、面板，检查是否存在混凝土开裂、露筋、露石、混凝土蜂窝麻面、掉角等。现场通过拍照、尺量等方法对码头现状进行观察并统计缺陷，制成表格，统一分析，制定进一步的检测方案和检测位置。

以该码头附近港区所设置的水准点为测量基点，用水准仪对码头上布置多个测点进行测量。将码头前沿测点的平均标高与码头前沿竣工時的实测平均标高相比较。同时检查其它地方测点所反映的码头面沉降平均值是否基本和码头前沿的沉降一致。为测定码头前沿的水平位移，用原施工时所设的控制基线，测得码头前沿向陆域最大偏移量和向下最大域偏移量。

3.2.2钢管桩厚度测量

沿码头纵向方向抽样选取若干测试桩。采用从日本进口的钢管测厚仪测量。测试前将钢管桩表面打磨出10cm×10cm的光面，然后在光面处用探头和测厚仪检测钢管壁厚，每处测试位置测试6次。

3.3.3桩基倾斜测量

沿码头纵向方向抽样选取若干测试桩。在每个测试位置从桩底开始自下而上选取测试点，每米布置一个测点至桩帽下沿，制作一个较重的线坠，在各测试位置处顺码头前沿将其垂直放在桩身表面，在不同高度量测桩表面上各测点至坠线的距离L，若以坠线为基线，则可计算出桩的凸凹及倾斜。潜水员站在水下定位吊篮内，用水下照明查看读数。

3.3.4钻芯检测技术

根据结构设计和施工的基本原则，在整个码头面板上布置测点，钻芯位置的选取正是根据这些原则确定。（1）受力较大的部位、安全度不足的构件截面不能取芯。（2）借助磁感仪避开结构的钢筋，尤其是主筋，避开预埋件或管线。（3）选取混凝土强度具有代表性的部位。（4）用于非破损法修正时，应在非破损测试区或接近非破损测试区。

3.3.5钻芯在检测中遇到的问题及解决

在实际检测过程中，钻筒高速的运转使混凝土产生的强烈摩擦抖动，使得钻芯机渐渐变松后钻筒与结构面不垂直，造成所取的芯样容易出现芯样裂缝、缺边、少角、错位、倾斜及喇叭口变形、端面与轴线的不垂直度超过2度等缺陷，甚至打断钻头的钢齿。带有缺陷的芯样会造成混凝土检测强度与实际强度偏差较大，影响对结构作出真实评价，甚至出现误判。所以，在固定钻芯机时，一定要注意施工现场周围的具体环境、所钻取的混凝土强度的范围（不宜在强度低于10MPa的混凝土上钻芯，因为钻芯机较难固定），在钻芯机主轴的旋转轴线与被钻芯样的混凝土表面相垂直的情况下，才能进行钻芯样工作。

3.3.6 混凝土耐久性检测

检测方法现场巡查每一构件，全面记录各构件的外观缺陷，包括锈胀开裂、露筋、层裂与锈斑等状况。采用表格及构件表面展开图记录其破损状态，分级评定混凝土外观状况。在全面普查的基础上，通过初步分析、统计与评估，选取部分典型构件进行重点检测。具体检测方法包括以下几方面内容：

（1）混凝土外观检查。对于裂缝、混凝土剥落及表面锈迹等外观破损，用直尺进行测量，辅以摄像或拍照方式，并在构件表面展开图上标明外观破损的位置、尺寸及面积。

（2）混凝土中钢筋锈蚀检测。对于露筋部位，剔除钢筋周围混凝土及锈层，用卡尺量取其剩余直径；对锈蚀情况不明的构件，采用混凝土钢筋锈蚀测定仪进行混凝土中钢筋半电池电位测量、绘制等电位图，定性确定钢筋的腐蚀范围，评判不同区域钢筋表面的腐蚀状况。

（3）氯离子含量检测。现场对混凝土分层取样，在实验室中分析混凝土中钢筋附近氯离子含量，确定构件遭受氯离子污染的程度。

（4）混凝土强度检测。采用取芯法修正回弹法检测混凝土强度。

（5）混凝土碳化深度检测。利用酚酞滴定法，测量混凝土碳化深度，为分析钢筋混凝土腐蚀破坏原因提供依据。

（6）混凝土保护层厚度检测。利用钢筋位置测定仪结合局部剔除法测量混凝土构件保护层厚度。

四.结束语

码头无损检测技术的应用，对延长码头使用寿命具有重要意义。在检测过程中，容易出现各类异常问题，必须要严格贯彻技术规范要求，结合现场实际情况，采用合理处理措施，确保检测结果的准确性。

参考文献：

[1]季勇志.基于三维导波理论的码头桩基无损检测方法的数值模拟研究[D].天津大学，2010

[2]黄宏宝.码头建筑物中素混凝土构件破坏机理及修复技术研究[D].天津大学，2009.

[3]邵帅，王元战，黄长虹等.在役高桩码头桩基完整性无损检测技术研究的进展[J].港工技术，2011，48（6）：45-49

[4]季勇志，楚东堂.码头桩基无损检测中应力波的三维效应研究[C].//中国交通建设股份有限公司2012年现场技术交流会论文集.2012：177-180.

[5]程勤功.超高钢筋混凝土框架柱施工质量控制[J].建筑施工，2010，32（7）：653-654.

[6]邓小波.高层建筑中框架柱梁和填充墙的施工要点分析[J].建材与装饰，2014，（35）：33-34.