码头工程主体结构质量检测内容及方法研究

码头工程主体结构质量检测内容及方法研究

王锐,陈金鑫

中交二航局建筑科技有限公司 湖北省武汉市 430050

摘要：码头工程主体结构长期处于高湿度环境下，受各种因素的影响稳定性、安全性很难保证，码头工程主体结构质量检测直接影响到建筑的使用安全、人身财产安全等，加强检测、完善检测体系、开发新的检测方法能有效促进建筑行业的健康发展。本文通过对码头结构质量检测分析，并根据实际情况总结常见的质量检测问题，提出针对性的措施，确保码头结构安全和稳定。

关键词：码头工程；主体结构；质量检测；方法

引言

随着我国交通运输业迅速发展，构建节约型、环保型码头已成为我国交通运输业今后发展的主要方向。如果没有及时做好质量检测工作，很容易发生如钢筋腐蚀、混凝土脱落等危害，因此码头企业必须重视对工程主体结构进行检测和加固，确保其整体的安全性和稳定性，为保障码头的运输安全打下坚实的基础。在码头工程主体结构检测中应根据有关标准进行检测，为码头发展奠定基础。

1码头工程主体结构检测内容

1.1码头的外观检测

码头工程主体结构的外观检测包括两大部分：一是水下结构的检测；二是水上结构的检测。实际应用中对水面结构的检测是比较容易的，主要是用肉眼直接观测，部分结构借助设备进行检测，主要检测框架结构是否出现不稳定因素，比如胸墙内部的混凝土结构有裂缝、墙皮脱落、钢筋锈蚀等。如果码头上只有几道细微的裂缝，并且不超过0.3 mm，并且深度在1~2 cm之间，那么就说明这是一种由混凝土引起的裂缝，不会对码头的正常使用产生任何的影响。反之则表明码头工程主体结构急需加强，否则就是带病作业，不能保障其安全。码头工程主体结构水上部分混凝土构件表面腐蚀破坏最大的是横梁和 π型纵梁，85.0%以上的构件出现了不同程度的顺筋开裂、锈蚀和脱落破坏；其次为圆盘、船体部件，50%以上的部件出现了不同程度的损伤；25.0%的桩帽构件出现了不同程度的损伤，而基桩的水面部位则基本保持完整。π型面板、π板纵梁、横梁、船体部件的破坏程度以 C为主，桩帽破坏的程度则以 C和 D级为主[1]。

1.2码头结构的变形和位移检测

在实际工程中为了确保码头工程主体结构的变形和变形，一般采用GPS-RTK法进行测量，可以将测量结果的误差降到最低，从而得到比较精确的水平和竖向位移。实际应用表明，横向位移的最大偏差在1.5 cm以内，纵向位移在3 cm以内。实际应用GPS-RTK技术时必须严格按照有关技术要求，做好各项工作，以确保测试的准确性。同时为减小误差，可以采用多种测量方式，反复进行测量，最终得到平均。最后，通过与设计规范的比较，可以判断出码头工程的主体结构是否满足施工的需要[2]。

1.3钢筋混凝土的检测

钢筋混凝土的力学性能测试包括混凝土的均匀性、强度等多个方面，一是在混凝土的均匀度测试中采用了超声波技术，这种很检测手段不会损坏原有的结构，只需要使用超声波就能得到混凝土的反馈，从而判断出混凝土的均匀度。二是对混凝土的强度进行检测，一般采用超声波回弹综合方法进行强度测试，在实际工程中一般会选择5个沉箱检测点和5个胸壁检测点进行分析，得到相应的混凝土强度。回弹法测量混凝土强度，是一种利用回弹器内的重锤以某一冲击动能与混凝土上的冲击棒碰撞后，测得重锤被弹回的距离，并用回弹值（弹性距离和初始弹簧长度之比）作为与强度有关的参数。回弹技术因其操作简单，经济，快速，在国内外已被广泛采用。并对各回弹方法所测得的混凝土构件的碳化深度进行了试验。试验时，首先打穿并除去孔洞中的水泥粉，然后用1%的酚酞溶液在孔壁的边缘上，用游标卡尺测量两到三次从混凝土表面到不变色的界面上的纵向距离，得到的平均值就是混凝土的碳化深度。通过对混凝土碳化程度的计算，通过对回弹法的实测值进行修正，从而估算出混凝土构件的压缩强度。此次试验共选择了三种混凝土构件，包括横梁、纵梁、靠船梁三种，每一种都是随机抽取3种。国外已广泛采用了钻芯法对混凝土强度进行检测的一种行之有效的方法，即在结构构件上钻入混凝土，经处理后施压力测得的强度值，可以更好地反映混凝土的性能。所以，用钻芯法对混凝土构件进行强度判定，属于无损伤法或微损伤法，且较为可靠。

钢筋保护层的厚度测量是通过一台钢筋保护层测厚仪来完成的，由主设备发出的信号发出激励信号，激励探针，通过传感器对被测钢筋进行感应，然后由信号采集系统将数据转换成数字信号，输入到主机上进行数据处理，从而判断钢筋的防护层厚度。由于混凝土中的钢筋腐蚀会使钢筋的断面变薄，使钢筋与混凝土的结合强度下降，使整体受力下降，所以对混凝土结构的腐蚀情况进行检测是检测混凝土结构的重要内容。混凝土中钢筋腐蚀的检测一般是通过直接观察来进行的。混凝土氯离子浓度分布测定是在混凝土构件上钻孔70 mm直径的混凝土心样，根据不同厚度的混凝土分层进行粉样的研磨，以5 mm为1层，对混凝土进行酸溶处理，并利用电位滴定方法测定其氯离子的含量。通过计算，可以得到不同深度下的氯离子在混凝土中的浓度分布

[3]。

1.4码头工程中的水下基础检测

水下结构不能通过水上结构检测方法，而是要利用现代摄像技术和水下检测手段对其进行检测，包括泊位基础、基床等。在具体的检测过程中要做好相关的准备工作，比如确定有关人员，选用录影器材等，然后进行有效的检测。如果没有发现有明显的挖蚀和冲刷，且回填工程的损失状况良好，那么就可以证明没有渗漏问题，从而表明水下结构和水下基础满足施工的具体要求。

1.5轨道检测

在码头工程中轨道检测是一项非常重要的工作，其工作原理是利用轨距标尺，沿钢轨方向选取测量截面。一般的测量断面，一般都是10多m，而且每个间隔都要进行一次剖面测量。首先使轨距尺变得笔直，使其与轨距保持垂直，使人为因素的测量误差降至最低。在实际测试中钢轨间距为-7-15 mm，虽然与设计值存在偏差，但仍处于设计允许的范围之内。需要指出的是，在轨道高程测量中一般采用GPS-RTK来实现，以减少误差。

1.6停靠船舶保护设施检查

在实际作业中可以采取比较简便的方法，比如用肉眼观测。但应注意，在停泊船舶防护设备检测中涉及到的各项内容，要求有关检测员对停靠船舶防护设备的检测内容有充分的了解。归纳起来，有系船柱、护轮坎、护舷、管沟盖板等。以上的基础设施，在外表检测完好的前提下，重点是是否存在橡胶老化等问题，然后再决定码头工程的结构是否会对码头的正常使用产生影响，最后决定是否需要进行加固。

2现行码头工程主体结构质量检测中的问题

2.1法律制度不健全

目前，我国许多地区的法律法规和政策都不完善，不仅缺少连贯性，而且变化幅度大，使得施工项目的质量检测工作十分困难。随着科技水平的提高，新材料、新工艺、新技术在施工中的应用越来越多，但却没有相应的法律法规，给施工单位的主体结构质量带来了很大的影响。

2.2工程质量监管的重点不明确

施工监理单位的工作人员在实施监理过程中，往往会对施工单位进行统一的检查，导致监理中心不突出，监理人员在进行监理时，操作相对单一，技术不熟练。有些监理单位在实施专项检查时，使用的技术水平比较低，没有符合现行施工主体监督的相关规范，无法充分发挥质量监督站的作用，甚至导致自身的力量降低。

2.3质量管理人员素质差

当前，我国建筑工程质量检测工作中存在着质量管理不到位、质量检测工作不规范、质量检测工作不规范、质量检测工作缺乏规范性、自身的责任意识低下。

3码头工程主体结构质量检测中的问题

3.1工程主体内容检测

通过频率可以把管道机械的固有频率与活塞的固有频率区分开来，并把与气柱的固有频率区分开来。在区分原频率和活塞的频率时，必须充分考虑管路的柔软度，并应避免管路中的转弯、谐振等。在需要安装支座的位置，要安装减震管道。在隔震支架间应充分反映施工中的最低作业距离，铺设管道必须贴近地面，从而有效地防止机动装置移动不均衡造成的振动，特别要注意的是，应该在缓冲管道的入口处安装一个非常坚固的支撑装置。首先要科学地判定构件，而试样的选取是关键。取样检验的基本原理是：依据不同构件受力影响，选取具有高反差程度的方法，按不同的检验目标进行分类取样，并结合结构形式进行检验。根据结构的不同，第一层次结构的检测可以划分为钢筋混凝土结构、钢结构和砌体结构；第二个层次指楼层、墙壁、梁柱等的重要部分。第三个层次是根据材质来划分的。对主体结构进行质量检验需要进行大量的工作，首先要进行实地勘察，收集、整理材料，了解结构检验的目标和要求。其次按照项目的具体情况和进度，制定测试方案，真实性和可靠性是设计测试方案的基本准则。检测计划应当包含检测概述、检测要求、检测目的、检测设备等。检验方案要与项目的实际进度保持一致，以保证项目的顺利进行。在进行现场检测时，应将结构的可靠度分为几何测量、力学性能检测、结构性能检测等。最后对所测数据进行综合，通过数据对建筑物主体结构进行分析。在质量检验过程中，主体结构的检测存在着一定的随机性，尤其是在样品的空间处理方面。委托第三方检测时，除必要的外观、尺寸检测外，应采取其它的实物检测方案，并通知监理人设立监督点。在传统的检测中，对结构和可疑的部位，采用科学的方法，不能任意的放大[4]。

3.2钢筋检测

混凝土结构的承载力受到材料、钢筋数量、粘结形式、钢筋位置等诸多因素的影响。特别是大型施工项目，在进行混凝土浇筑前，需要对钢筋进行细致的检测，采用目测技术。采用目测的方法，对钢筋的种类、直径、质量等进行了深入的研究。在混凝土构件完成后，利用雷达、电磁传感器等手段，对钢筋的变形和钢筋位置进行了细致的观察。

3.3抗压强度检测

钢筋混凝土结构的承载能力、抗压强度是影响结构安全的重要因素。回弹法是利用回弹仪对混凝土表面回弹高度进行检测，并通过回弹高度来判断其结构。钻芯定律是由钻芯钻井装置来完成的，而后者更具有直观的意义。

3.4水泥砂浆质量检测

目前，对砌体灰浆质量的检测主要有超声回弹法、贯入法、回弹法等。其中，采用回弹法对建筑物主体结构进行质量检测时，必须对其进行一定的动量。事实上，在受到外界震动的作用下，混凝土结构只能吸收一部分动能，并将其从建筑物的表面移开。利用超声回弹原理，利用超声波的优点，计算出物体内部的超声波速度、被测物体中的超声波在物体中的传播速度，从而得出其表面硬度的参数，从而得出其最终的硬度值。与其它方法相比，超声波回弹法具有明显的优越性

[5]。

3.5钢结构的检测

钢结构是仅次于钢筋混凝土的第二大建筑系统，与钢筋混凝土结构相比，钢结构具有更高的韧性和更高的强度，而且材料更加均匀。为了对钢结构进行质量检测，必须对其强度、性能及变形情况进行全面的研究。钢结构的分项检测包括：一般土层标志，防火层标志，钢平台，金属板表面。外观质量检查主要有：焊接、外观尺寸。采用肉眼观察的方式，简单、直观、方便、效率高。所有焊缝的焊缝都要检查，并逐个检查。可分为远程目测和目测两种。目测检查包括：焊后清理、焊缝缺陷检查、几何尺寸等，如果发现裂纹、夹渣等问题，应立即进行清除和修补，使表面质量达到要求。焊缝仅剩的检查，应根据图纸上的规格及技术要求，包括对接接头、角度焊缝等。施工企业应积极引入国际、国内先进的检测手段、技术，以提高检测结果的精确度，确保工程质量和安全[6]。

4码头工程主体结构改造方案

码头工程主体结构的改造，必须根据试验结果进行全面的分析，并根据实际情况，提出相应的结构改造和加固措施。根据目前的建设情况，扩建和改建了该码头，确保了该码头能够适应现代港务企业的发展。特别需要指出的是，在建造过程中需要根据船舶大小的变动，对其进行适当的调整，以确保其施工的实用性。例如，5万吨船舶其长度223m，宽33m，18m深，满载后的吃水深度是12.8m。在此基础上，在进行结构加固和改建时必须根据船体和相关配套设施，根据5万吨级散货船的停泊要求，进行船体和相关配套设备的改装，使码头的前沿水深更深。值得一提的是，在具体的改装中如果不符合规定，就必须及时更换相应的设备，比如目前的系船柱无法容纳50000吨级的船只，必须在经过计算后，将其替换成1000 KN的系船柱。因此，必须对整个码头项目的总体结构进行全面的分析，并通过对所需的资料进行计算，以判断其是否符合特定的要求。为进一步保障码头的安全，必须对明基床块进行注浆，以确保其固化。在进行改造和加固时还需要针对码头表面、胸墙等出现的裂纹和局部混凝土脱落等细节问题进行修复，使其恢复到原来的完好状态。

码头工程主体结构中钢筋的腐蚀，需要根据不同的腐蚀条件，选用适当的方法，特别要注意的是在进行除锈时一定要确保施工的安全。如有需要可对其进行补漆，以提高其耐蚀性。钢筋检测是整个工程项目建筑非常关键的材料和环节，要确保钢筋保护层间距、直径、厚度等方面全面检查，提高钢筋结构施工的整体质量。砌筑砂浆检测能够保证建筑施工的牢固性和稳定性，要加强对砌筑砂浆饱满度、强度控制，使工程建筑整体抗压强度得到保障。混凝土检测作为工程项目施工检测的关键核心，需要加强对强度的把控，确保建筑工程实际的质量和水平达到预期。在建筑结构尺寸和位置检测中，要根据施工方案对梁墙柱等具体结构位置进行全面分析与比较，保证建筑主体结构符合规范。检查钢筋混凝土结构的外观时，需要检查钢筋混凝土结构的裂缝、孔和胸廓。检查这些外观时，这些因素可以通过眼睛或尺子进行检查。在试验过程中，必须根据国家标准对所有试验部件进行50204试验。在将该方法用于检查时，必须知道需要测量的要素包括建筑物的垂直性和参数。对象轴的大小和高度等，如果发现组件受损，则必须对损坏的组件进行测量，然后才能向相关机构提供测试报告。压缩强度试验特别是在建设项目中混凝土结构材料的试验中广泛使用压缩强度试验在这个过程中，相关人员必须严格遵守加固混凝土结构材料的质量试验原则，确保试验过程的顺利进行。将执行加固混凝土结构材料的合理动态设计。在测试建设项目的压缩强度时，需要注意许多影响因素对建筑物压缩强度的影响。因此，在测试钢筋混凝土结构材料时，需要考虑多种因素影响，保证钢筋混凝土结构材料试验结果的正确性[7]。

结语

对码头工程的主体结构进行有效的检测可以使有关方面对码头的具体情况有一个全面的了解，然后根据码头需要的改变，对现有的裂缝和混凝土剥落进行加固。同时根据水域、吃水等一系列条件，对码头的主体结构进行了改造，并对相应的配套设施进行了改造，使其能适应现代船舶的停靠需要，为航运产业的发展奠定了坚实的基础，进而提高了码头企业的经济效益。

参考文献

[1]只红茹,于志安. 青岛港董家口港区原油码头水工结构特点与创新[J]. 水运工程,2021,(10):155-160+172.

[2]许宁. 潮州港扩建货运码头工程（复工）旧码头改造及施工控制[J]. 福建交通科技,2021,(06):99-103.

[3]孙思超. ZS公司原油码头建设项目工程结算审计研究[D].吉林财经大学,2021.

[4]陈晴晴,古浩. 孟加拉某卸煤码头水工结构的选型研究[J]. 中国水运,2021,(02):114-116.

[5]林重阳. 尤溪闽湖海事工作船码头工程水工建筑物主体结构的设计[J]. 福建交通科技,2020,(06):185-188.

[6]徐洲,吴晓东,徐小梅,何晓宇. 舟山港域码头结构物的检测与评估[J]. 中国水运,2020,(12):53-55.

[7]刘毅. 黄骅港油品码头及库区工程项目精细化管理研究[D].燕山大学,2020.