碼頭被撞后的調查及檢測

馬丙海

摘 要：碼頭經常因操作失誤等多種因素， 造成碼頭結構被撞受損事故屢見不鮮。 輕則影響碼頭正常裝卸作業， 重則影響碼頭運行 的安全性及結構耐久性。因此，有必要對受損區域混凝土上部結構與樁基結構進行完整性調查與受損檢測，以查明撞擊受損處附近的碼頭結構整體受損情況，明確具體的損壞部位、程度，為制定碼頭恢復重建方案提供依據。

關鍵詞：碼頭；被撞受損；調查；檢測

引 言：通過對被撞受損碼頭的詳細調查與檢測， 發現碼頭多處嚴重受損， 直接影響碼頭結構的安全性，對此提出相應的修復建議。同時， 能為碼頭的修復設計提供依據與參考。

1 工程概況

某碼頭共建有5個泊位， 水工結構等級為1個3.0萬t級， 4個10.0萬t級，碼頭岸線總長1740m，寬度均為54.0m；碼頭結構采用全直樁高樁梁板結構，碼頭面高程為7.00～7.05 m（當地高程），排架間距為10.0m，每個排架布置11根直樁。基樁采用Φ1 200B1 型后張法雙絞線預應力混凝土大管樁。樁尖高程約為-48.0m。

碼頭上部結構為正交梁板體系，即現澆樁帽，現澆橫梁，預制縱向梁系，疊合面板的結構型式。前沿樁臺與后方駁岸之間采用簡支板相連，簡支板為13.0m跨。駁岸采用現澆L型擋土墻結構，擋土墻同時作為簡支板的陸側擱置點。碼頭的典型斷面示意見圖 1。

2 調查檢測范圍與內容

本次檢測所確定的具體范圍為第10 分段內64#～70#排架之間以及相鄰的第9分段的 63#排架所屬的碼頭前沿到后沿的全部范圍。基樁利用低應變檢測來檢驗樁身完整性， 對梁、板進行聲波檢測，及時對結構現狀作出定性評估評價。

對碼頭的上部結構受損狀況探摸，包括基樁（水面以上部分）、樁帽、橫梁、縱梁、 邊梁、軌道梁、靠船構件、面板及其連接節點的探摸檢查與檢測。

使用低應變檢測方法對碼頭下指定的73根基樁進行完整性檢測，判斷基樁是否受損并衡量是否影響結構承載力的發揮。探摸檢測范圍見圖2。

3 調查結果與分析

3.1 上部結構

通過對第10分段上部構件破損狀況探摸，發現受損結構主要分布在64#～66#排架之間，其他排架已施工的碼頭上部混凝土結構（樁（外觀）、樁帽、上下橫梁、縱梁、軌道梁、邊縱梁靠船構件、預制面板等）均未發現明顯損壞情況。

主要的受損情況包括：

（1） 前沿邊縱梁

64#排架至66#排架間，兩段前沿邊縱梁多處斷裂，混凝土粉碎性破裂、脫落，鋼筋完全暴露，扭曲、變形、斷裂，兩段前沿邊縱梁與排架前沿橫梁的連接節點均已脫開， 邊縱梁的部分實體已墜入海中。該兩段前沿邊縱梁已完全損毀。

（2）海測軌道梁

海測軌道梁與 66#排架結點松脫， 結點附近多道裂縫開展，混凝土剝落，鋼筋出露； 海測軌道梁在撞擊點 65#排架兩側結點完全脫開， 兩段軌道梁隨下沉的 65#排架前沿樁帽和橫梁下沉，形成V 字形。64#排架與 65#排架間軌道梁中部多處裂縫，完全斷裂，軌道梁整體在斷裂處向岸側凹陷，64#排架和前沿軌道梁的節點也有多處裂縫、混凝土剝落情況，并且兩側有局部錯位。這兩段軌道梁也已完全損毀。

（3）橫梁與縱梁

65#排架梁板破損脫落，上橫梁和下橫梁間出現明顯裂縫；65#排架下橫梁與前沿樁帽連接節點完全脫開，周邊梁板破損脫落，上橫梁局部斷裂；64#、65#、66#排架上下橫梁多處都有明顯貫穿裂縫出現，后沿上橫梁處還有局部混凝土破碎脫落；64#～66#排架間幾乎所有縱梁與兩側橫梁間連接節點附近均有裂縫開展，多數已貫穿。

（4）后沿軌道梁

64#～66#排架間后沿軌道梁與橫梁間現澆連接點出現裂縫，局部還有混凝土脫落，但鋼筋未出露，軌道梁本身基本完好。

（5）后沿邊縱梁

兩段后沿邊縱梁基本完好，與63#排架相鄰的懸臂梁局部混凝土脫落、鋼筋出露。

（6）碼頭面板

64#～66#排架間，從前沿軌道梁到第1道縱梁處的預制面板局部隆起， 局部下沉， 部分區域出現裂縫，尚未澆筑的連接縫內鋼筋扭曲變形嚴重；前沿的現澆面板模板全部損毀；靠近后沿部位，尚未澆筑混凝土的連接縫內鋼筋扭曲變形嚴重，預制板錯位。

3.2 樁基

（1）樁帽和樁身

64#排架前沿樁帽有多道裂縫，65#排架前沿樁帽前段破碎，整體下沉，與橫梁連接點完全脫開，66#排架前沿樁帽有多道裂縫，其他位置的樁帽基本沒有損壞。65#排架前沿的 3根樁已明顯斷裂， 局部脫開的樁身沉入海中。64#排架和 65#排架其他位置的樁， 在靠近樁頂位置均出現不同程度的環狀裂縫或斜向貫穿裂縫。通過低應變方法驗證， 這 2個排架的 22根樁基已基本損毀。

（2）樁基外觀檢測

受檢區域共有基樁88根，通過外觀檢查，64#、65#排架下22根基樁樁頂下均有明顯的環向或斜向裂縫， 個別樁還有局部混凝土脫落， 65#排架最前沿的 3根基樁（A-65、 B-65a、 B-65b）均已斷裂，判斷這些樁身已損壞，為Ⅳ類樁。在檢測中只對其中的7根樁基進行低應變檢測驗證，其余15根損壞嚴重的基樁未做低應變檢測，直接判定為Ⅳ類樁。

（3）基樁完整性檢測

采用低應變動力檢測方法， 對73根預應力混凝土大管樁進行低應變動力檢測，檢測結果表明：Ⅰ類樁有62根，占70.45 %；Ⅲ類樁有4根，占4.55 %；Ⅳ類樁有7根， 加上未做低應變檢測直接判定為Ⅳ類樁的15根，共計22根，占25 %。

4 恢復重建方案

（1）對22根Ⅳ類樁處理后結構型式廢除第64#、65#排架下22根Ⅳ類樁并拆除所有的上部結構，在原有排架附近重新布置沖孔灌注樁，并擴大有關樁帽及恢復相應的上部結構。

（2）對4根Ⅲ類樁補樁后結構型式對于66E、67E、67Hb、68E 4根Ⅲ類樁，在原有樁位兩側各補1根Φ1 200 mm沖孔灌注樁。補樁樁帽與原有樁帽側面整體澆筑，連成整體。

5 結語

該碼頭 64#排架至 66#排架間受損嚴重，64#排架、65#排架上部結構整體發生向岸側的永久性位移，縱、橫梁系及其連接節點明顯受損，64#排架和65#排架下基樁全部為Ⅳ類樁，該處碼頭結構已不能承擔原設計功能，建議后期碼頭修復方案中全部廢除，重新設計，以恢復技術狀態。

參考文獻：

[1]趙興品. 某海港防護堤滑塌的原因分析與加固研究[J].科技創新導報，2014（10）.

[2]劉銳. 碼頭承臺樁基修復補強措施[J].港工技術，2014（05）.

[3]張紅軍. 混凝土擋土墻表面缺陷的修補與加固[J].中國水運，2011（05）