高桩码头耐久性检测方式研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 高桩码头耐久性检测方式研究 摘要：当前，高桩码头钢筋混凝 土构件主要被应用在海洋环境之下，由 于受到水气以及盐分等方面因素的影响， 使得高桩码头钢筋混凝土构件很容易遭 到破坏，为此对高桩码头耐久性检测极 为重要。文章为了能够使得码头结构维 护与加固更加有效，对高桩码头的耐久 性问题进行了阐述，同时也对高桩码头 耐久性的影响因素进行了研究。 中国论文网 /8/view-12934674.htm 关键词：高桩码头；钢筋混凝土 构件；耐久性；检测方式；码头结构 文献标识码：A 中图分类号：U656 文章编号： 1009-2374（2016）36-0111-02 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 DOI：10.13535/ki.11- 4406/n.2016.36.055 高桩式是一种重要的码头结构形 式，该种结构形式的耐久性和对超载与 工艺的变化适应能力不强，同时在改扩 建过程中也会遇到一定的技术方面的困 难。对当前高桩码头状态展开检测与评 估的最为有效的方法在于更改与扩建技 术的应用。对现有的高桩码头状态展开 相应的检测评估通常包括以下方面，即 对结构状态的检测、承载力的评估以及 继续使用寿命的预测等。但是从我国目 前对高桩码头检测评估方面看，并没有 形成成熟的体系，还严重缺少有效的耐 久性检测方法进行检测，这给高桩码头 耐久性检测工作的实施带来了压力，因 此找出有效的高桩码头耐久性检测方式 已经成为重要任务。 1 对码头耐久性问题的研究 立足于目前我国码头应用现状， 码头的应用年限出现了下降的趋势，甚 至一部分码头在建成以后便出现了破损 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 问题。如今，码头结构耐久性问题已经 得到了广泛的关注，国内外在港口方面 的研究数量也逐渐增加，同时在码头结 构耐久性设计和评估方面也取得了一定 成果。在实施耐久性评估工作期间，工 作人员需要对结构设计以及所处环境等 方面的因素进行充分的考虑，并且对结 构的应用寿命也进行了相应的分析与预 测，最终为码头结构耐久性的评估、维 修以及加固工作的实施提供了相应的科 学依据。 依据一般的混凝土耐久性理论方 法，可将码头的应用寿命分为三个重要 阶段：第一个阶段为腐蚀诱导阶段，该 阶段主要从码头建成至钢筋钝化膜破坏 所需要时间；第二个阶段为腐蚀破坏阶 段，该阶段的钢筋遭受到了严重的锈蚀， 致使构件在所需要的时间内无法安全使 用；第三个阶段为腐蚀阶段。通常，腐 蚀阶段与腐蚀破坏阶段对于腐蚀诱导阶 段较短，因此整个混凝土结构应用寿命 很大一部分都处于腐蚀诱导阶段。如果 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 施工后出现了结构倒塌破坏现象，必将 给生命财产带来巨大的损失，因此结构 使用寿命终止不仅指结构的刀塔，同时 还将结构达到某种不能承受极限状态作 为结构失效的标志所在。而混凝土结构 寿命则能够将耐久性极限特征划分为不 同的阶段，在以上三个阶段中，耐久寿 命是其中任意一阶段的重要点。 众所周知，码头结构物的尺寸比 较大，并且一直在外界环境中暴露，这 便很容易受到自然灾害的影响，常常出 现一些损坏的现象，一旦损坏修复工作 便十分麻烦，维护部门需要常年投入大 量的人力、物力以及资金维持，造成一 定程度上浪费。因此，对码头工程中混 凝土耐久性问题的研究，找出有效提升 耐久性问题的方法极为重要。 2 影响高桩码头耐久性的因素 高堵胪纺途眯杂跋煲蛩赜泻芏 唷捎诟劭诠谈纸罨炷土结构物长 时间处在复杂自然的环境条件下，码头 结构整体耐久性极有可能受到气温、水 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 环境等方面因素的影响，最终给码头结 构留下了一定的安全隐患。实际上，高 桩码头结构的耐久性受到混凝土冻融劣 化作用、侵蚀性化学物质腐蚀以及混凝 土碳化作用等方面因素影响较为明显。 2.1 混凝土材料因素的影响 和陆地上混凝土结构相比，码头 需要长时间的与水接触，因此会受到 C1-的影响。混凝土中通常存在着施工 因素所引发的空洞空隙以及混凝土结构 的空隙渗透，而混凝土在 C1-腐蚀作用 的影响下，会导致钢筋出现锈蚀的现象， 最终导致出现体积膨胀问题。这与吴锋、 庞丹丹、张章等在高桩码头运营期耐 久性模糊评估方法一文中有着极为相 似的观点。在钢筋锈蚀体积膨胀的条件 之下，混凝土的保护层将会遭到一定程 度的破坏，例如混凝土保护层出现开裂、 脱落等问题，这就会加快钢筋的腐蚀速 度，导致其结构遭到完全破坏。 高桩码头耐久性检测期间，研究 了混凝土氯离子扩散系数，检测中采用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 混凝土氯离子扩散系数测定仪对引桥面 板、引桥纵梁、引桥下横梁、93 年码头 面板、93 年码头下横梁和 99 年码头的 面板进行了氯离子扩散系数检测。 2.2 温度因素的影响 我国华北与东北地区的港口，到 了冬季其气温通常在 0以下，其结构 受到混凝土冻融裂化作用的影响较为严 重。如果环境温度达到了冰点以下，那 么此时混凝土空隙中的水会出现结冰现 象，这便会导致混凝土的体积膨胀，形 成一定的压力。其压力达到一定程度的 时候，混凝土便会遭到一定破坏。高桩 码头的中混凝土孔隙结构与含气量对其 抗冻性起到了决定性作用。通过验证， 孔隙越少、越小，那么所承受的冻融劣 化作用便会越小。 2.3 其他影响因素 除了以上影响因素以外，混凝土 抗冻性的影响因素还包括混凝土的饱和 度、水灰比、龄期与集料的空隙率与含 水率等。码头遭受冻融劣化后，表现出 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 的最为显著的特征便是混凝土酥松、剥 落与鼓起等，甚至严重的时候会导致混 凝土出现开裂现象等。 3 高桩码头结构耐久性检测探究 对高桩码头耐久性的检测，通常 需要对构件的外观进行严格检查，对码 头结构的整体变形和变位进行测量、观 测钢筋混凝土各项性能参数等。而构件 的外观检查通常需要实施水上构件与水 下构件的外管检查工作；在钢筋混凝土 各项性能参数进行观测中，具体需要检 测混凝土强度、混凝土弹性模量以及混 凝土碳化深度、C1-含量的分布情况等。 高桩码头检测期间，通常需要对 碳化深度、锈胀开裂以及裂缝宽度等各 个方面进行观测。其中碳化深度能够对 混凝土炭化程度与何时失去对钢筋的保 护作用充分的反映出来，这便导致钢筋 出现了锈蚀问题。通过对实际工程调查 表明，混凝土碳化深度达到钢筋表面还 无法成为钢筋锈蚀的充分条件，可是作 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 为容易测量的项目，并且拥有直观的指 标，对于衡量码头结构健康程度而言， 碳化深度具有极为重要的意义。而锈胀 开裂主要指受到钢筋锈蚀膨胀的影响， 混凝土的表面会出现沿着钢筋锈胀出现 裂缝现象。曾有学者认为，混凝土中的 钢筋锈蚀使得混凝土出现纵裂以后，钢 筋锈蚀的速度便会快速提升，为此可以 将这一界限作为给结构带来威胁的一大 因素，因此工作人员需要根据该征兆做 好维护加固工作。结构的承载力能够将 结构的使用状况以及结构构件的健康情 况最为直观地反映出来。承载力寿命理 论主要对钢筋锈蚀等方面所引起的抗力 退化情况充分考虑。 高桩码头 具体检测期间，需要在各个有代表性的 部位进行取芯活动，利用酚酞试液将碳 化深度测量出来，并且利用回弹法或者 其他的试验方法，这与秦网根、李霞、 方海东等在影响在役高桩码头构件耐 久性的因素一文中的观点极为相似。 得出高桩码头混凝土构件抗压的最大强 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 度，最终将码头的耐久性确定下来。 4 码头工程加固和修复相关分析 通常导致码头失效的原因有：保 护层的厚度不足，在较薄的保护层环境 中，C1-会较快地深入到混凝土内部， 一旦达到了一定浓度，必将引起钢筋锈 胀问题的出现，通常遭受腐蚀破坏最为 严重的地区应为浪溅区海侧横梁。另外， 严重缺少方便检查与维修的相关设计， 尤其码头层面以下的区域，缺少方便检 查以及维修的相关设施，这给码头的日 常维护工作的实施带来了极大的困难。 在高桩码头加固修复期间，相关工作人 员需要针对不同的原因，采用不同的方 法与措施对结构进行相应的保护。例如 当前我国某一城市最常使用的一种修复 方法为：丙乳砂浆局部维修法，该种方 法的主要优点在于维护工艺较为简单、 维护时间较短，同时所投入的维护费用 也比较低，具有较强的适应性，因此应 用该种方法进行维护加固极为有效。 5 结语 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 当前我国伴随社会经济的不断发 展，码头的投入使用数量越来越少。高 桩码头长时间的暴露在外界环境之下， 并且受到海水的侵蚀等，导致高桩码头 钢筋混凝土构件很容易遭到破坏。本文 主要立足于四个重要