港口设施安全健康保障技术现状及展望

港口水工建筑技术国家工程实验室

水工构造物检测、诊断与加固技术交通行业重点实验室汇报人：刘现鹏教高港口设施安全健康保障技术现状及展望1.前言2.现状分析3.定期巡检、检查4.检测评估5.实时监测6.维修加固

7.展望目录1、前言生产用码头海港239195734（二）所处自然环境复杂，结构疲劳、腐蚀、老化等耐久性问题频出（四）台风、风暴潮浪等极端灾害结构破坏（一）生产泊位多、社会经济功能重要（三）离岸深水码头环境更为复杂；岛礁建设、海底沉管等涉水重大工程受关注度高（五）操作不当造成船舶撞损等事故1、前言面板钢筋锈蚀横裂缝混凝土剥落露筋钢管桩腐蚀自然环境侵害作业不当破坏挖沙造成码头滑坡船舶撞击码头超载造成横断裂岸坡土体变形造成桩基断裂台风造成护岸垮塌波能集中造成护面结构失稳极端水文条件造成码头垮塌极端灾害破坏解决问题的，触发性的实时的，连续性的深入的，触发式的外观的，经常性的维修加固在线监测检测评估港口设施定期巡查，调查形成行业保障安全健康的综合体系！！2、现状分析3、定期巡检、检查定期巡检、检查就是定期去工程现场进行观察、监测、测量、分析等活动。交通部天科院在该领域有超过30年的技术服务历史，主编参编该领域的规范、标准等持续获得天津港、大连港、秦皇岛港、宁波港等设施健康、安全、损伤数据，形成港口设施健康状态大数据库，不断更新、比较分析，连续监控，不断完善港口设施数据中心，有效保障各地港口运营安全。3、定期巡检检查的意义——天津港为例1、变形问题2、挡土墙3、基桩4、岸坡5、桩帽6、梁7、板通过多年定期巡检和观测，发现了天津港各种构件设施损伤普遍规律，总结损伤诊断经验，提升原型观测技术水平。这是发现问题的过程，发现的问题可上升到科研层次和维护阶段，从而解决问题。4、检测与评估检测评估就是对已有结构的可靠性进行检验和评估。天科院有超过20年服务历史,参编主编该领域规范。包括检测评估领域内智能化、信息化以及BIM技术研发和应用等。4、检测评估意义——天津港为例水工建筑物检测与评估就是通过专业资质单位、专业人员通过专业设备对码头等进行深入的检测，取得判断构件和结构技术状态所需的参数，通过计算分析各项参数，对水工建筑物的安全性、耐久性和使用性进行状态等级的评估，是评价一个建筑物现状的专业手段。1）这些区域均每年做巡检和调查工作。根据规范，调查中发现重大问题、难以判断问题等，需要做专项检测评估工作。因此，深入的检测评估工作是巡检、调查等工作的支撑和后盾！2）这些区域都是经过靠泊能力提升的老码头。提升其功能、改变其使用条件、延长其寿命，按照规范必须要经过专业的检测评估。在查明结构现有能力和现有状态前提下方可谨慎进行后续工作！所以，检测评估工作是涉及结构安全、寿命、使用等核心问题的基础！5、实时监测实时监测就是利用布设在建筑物上的传感器实时感知，并将感知数据实时传送到显示系统进行分析计算。国外：《结构健康监测指南》-加拿大新型结构及智能监测研究网络（ISIS）2001；《基于动力试验和调查测量结果的桥振动评估》-国际标准化组织（ISO），2002；《现有混凝土结构的监测和安全评估》-国际结构混凝土联合会（fib），2002；《结构健康监测指南F08b》-结构评估监测与控制组织（SAMCO），2006年。国内：《结构健康监测系统设计标准》（CECS333：2012）-大连理工大学，2012；《公共建筑结构监测技术规范》（送审稿）-中国建筑科学研究院，2013；《建筑与桥监测技术规范》（GB50982-2014）-中国建筑科学研究院，2014.

《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》（JTJ218-2005）-天科院，2005.《港口水工建筑物结构健康监测技术规范》（在编）-天科院参编.《水运工程自动化监测技术规范》（在编）—天科院参编，针对设备.定期巡检、检测评估工作都是在风和日丽、潮位相宜条件下实施的，但是结构损伤往往在极端天气、风暴潮发生，常规手段失效时正是在线监测系统发挥作用处！！5、实时监测意义——天津港例一天津港22~24段码头5、实时监测意义——天津港例二A5、实时监测意义——天津港例二打桩过程应变时程曲线运行中某横时程曲线5、实时监测意义——天津港例二当然，所有数据也可以在信息化平台上显示、分析、预警等。以天津港为例：6、维修加固维修加固就是对于损伤构件或设施加以维修维护或补强加固，使得建筑物恢复其性能加固规范分为混凝土结构破损修补、混凝土结构加固和钢结构加固与修补三种情况。6、维修加固的意义（略）—新材料新技术6.1高延性水泥基复合材料（ECC）。在使用约2％的纤维掺量下便可获得3％以上的拉应变能力（是普通混凝土抗拉能力的150~300倍，在某种意义上可称为“会弯曲的混凝土”6.2渗透结晶型材料（CCCW），以含有的活性化学物质以水作为载体，催化混凝土中的水泥成分再水化，形成不溶于水的枝蔓状结晶，达到永久防水、防渗、抗冻、保护钢筋等多方面效果。当然，现在也在研发一些生态水泥新材料和生物基因方面水泥等。6.3基于化学灌浆及升浆技术的水下桩基、地基（基床）加固修复技术6.4后力法加固重力式方块开裂。6、维修加固的意义（略）—新材料新技术6.5、码头下方岸坡淤积削坡技术6.6、水下结构清理及修复技术6.7、结构水下直接修理技术维修加固在线监测检测评估定期巡检

基于新材料、新工艺、新技术的修复