有关港口码头的老化机理与病害评估的探讨

有关港口码头的老化机理与病害评估的探讨

何林丹

广州市港航工程研究所广东广州510330

摘要：我国港口码头对于水运交通来说十分重要，港口码头的质量会对水运交通产生一定的影响。本文简单分析、介绍了现阶段我国港口码头的基本情况，通过对港口码头的病害问题及老化机理的探讨，得出病害评估的方法，希望有助于推动对港口码头老化及病害问题的研究。

关键词：港口码头；病害问题；老化机理；病害评估

由于受到自然因素和结构因素的影响，使得港口码头在使用一段时间后出现老化问题，建设材料和本身结构都发生了变化。如果不对其进行处理，再继续使用下去，就会对水上交通造成不利影响。本文就对港口码头老化问题及病害问题进行了研究分析，并研究了相关病害评价的方法。

一、港口码头及病害问题的相关概述

港口码头对于发展水上交通业来说有着重要意义，有利于我国经济发展，对于加强国际合作、参与国际市场竞争有着推动作用。随着新中国成立，改革开放的进行，“十一五和十二五”规划的提出，我国港口码头基础建设不断完善，服务水平和能力不断提升，结构布局也越来越合理。随着港口码头建设的进行，港口货物运输量也稳步提升，促进我国与国际社会的合作的加强以及市场经济的发展。今年来，我国也加强了内河港口码头的建设，为促进内河交通起到了重要作用，为发展中西部经济增添了力量，缩小国内各区域经济发展的差距。

港口码头的老化病害问题不利于航运安全，使得水上交通运输的发展受到限制。港口码头老化是随着使用时间的增长而表现得越来越显著的。随着经济的发展，原有的港口码头面临着许多与经济发展不符的地方，难以跟上经济发展的步伐。与此同时，使用时间的增长也使得其建设材料和结构面临老化问题。为了使港口码头能够继续使用下去，发挥出最大作用，我国开始重视港口码头老化的改造工作，致力于提高其使用效率。为了更好的了解港口码头老化机理，做好改造工程，需要进行与之相关的病害评估工作。

二、港口码头老化病害机理

1、建设问题

造成港口码头老化病害出现的原因之一就是建设问题，这是导致老化病害出现的人为因素。如果在建设港口码头时就不合理，考虑不周全，就会使得老化病害的程度较高。建设问题可以从三方面来说明：一是建设之初准备资料不够充分，建筑师在进行设计时，没有认真进行实地考察，缺乏对当地经济人文情况的了解，对经济发展走向把握不明确。二是使用了质量不合格的建设材料和结构。一些建设单位为了节约建设成本，扩大盈利空间，就使用质量不合格的材料，加之制定的验收标准偏低，使得存在质量问题的港口码头验收合格并投入使用，埋下了安全隐患。三是施工质量不合格，由于某些施工单位管理上的漏洞，使得施工人员投机取巧，为了加快推进工程建设的进度，不按照规范的施工程序进行施工，施工时不够认真，这就造成了施工时的质量问题。

2、建设材料老化

建设材料的老化问题是不可避免的，这是港口码头的使用时间达到一定程度而产生的。材料的老化会影响港口码头的结构统一性，使得其抗侵蚀、抗冲刷的能力降低，使用强度进一步下降，造成结构的破坏。建设材料老化的原因有两个，一是物理因素，二是化学因素。例如港口码头的钢筋及其它金属部件的老化是化学因素造成，使钢筋发生腐蚀。而随着钢筋腐蚀程度的加深，混凝土保护层就会受到破坏，保护层的脱落又加快了钢筋腐蚀的速度，造成了结构的破坏，降低港口码头的运行安全。而港口码头中出现的裂缝是物理因素造成的，因为温度变化或者是混凝土收缩使结构内部的作用力产生变化，当该作用力的值超过混凝土抗拉强度可以承受的范围时，就会出现裂缝。建设材料的老化是不可避免的问题，但不能置之不理，要采取一些措施来改善材料老化现状。

3、结构破损老化

港口码头工程结构的破坏会使得结构的承载力下降、结构不够稳定，结构抗侵蚀和抗冲刷能力的下降，最终导致结构完全受到破坏。港口码头结构的破坏绝大部分是自然因素造成的，小部分是人为因素。地震和洪水等自然灾害是破坏结构的一个重要原因，其次是海浪和雨水的侵蚀导致的结构破坏。人为因素包括非正常因素和正常因素，运行荷载量超过了核定标准造成结构破坏这是属于非正常因素，而材料老化从量变到质变使得结构遭到破坏属于正常因素。无论是人为因素还是自然因素，都对港口码头的结构产生了不利影响，如果该问题不加以重视，不采取有效的维护保养措施就会影响港口码头的运行效率，甚至会导致港口码头无法正常运行。

4、运用条件变化

运行条件的变化是港口码头老化病害形成的重要因素，即使工程在建设上合格，后续维护工作做的比较好，降低了建设材料和结构的老化程度。但一旦港口码头运用条件发生任何变化，就会使得之前各项条件优越的港口码头发生变成有着老化病害的港口码头，让之前的努力白费。例如建设和验收标准的提高，就会使得港口码头缺乏安全性；航道运行标准的变化使得码头承载力达不到要求；河道水量、支流等水文条件的变化，使得抗洪达不到标准；机械设备及检测设备等必要设施的落后，使得无法与港口码头的使用进行配套，限制了港口码头的发展，对水上运输业造成不利影响。以上任何一种运用条件的变化，都会对港口码头的使用造成严重影响，甚至可能会使得原本正常的港口码头变成老化病害的港口码头。因此需要重视运用条件变化带来的影响，在建设之初尽可能考虑到这些可能发生变化的地方，提前进行防控。

三、港口码头的病害评估

从现阶段的情况来看，对港口码头的病害情况进行评估没有准确的标准。在进行实际的评估时，可以把个人经验判断与检测结合起来，根据病害的成因及表现形式，建立病害评估模型，可以按照港口码头的性态和老化成因这两个方面分别建立模型。

1、依据港口码头性态

港口码头性态的判断标准来源不是唯一的，而是根据几个因素的表现来综合判断。这几个因素包括混凝土老化程度、钢筋受腐蚀程度，结构完整程度以及防洪能力。再得出各项调查结果之后，要聘请多位专家进行打分，打分时要结合港口码头的具体情况。如果专家评分在0.4~0.6之间，这就说明工程性态为基本安全。也就是工程整体在运行功能和安全标准上是大致符合要求的。如果数值低于0.4，就说明工程安全性态为不安全或者是很不安全。随着时间的推移，港口码头的性态会发生相应的变化，老化程度也会随之加重。

2、依据港口码头老化成因

港口老化病害成因开始是在建设阶段，随着港口码头的投入使用，老化病害程度也在不断加深。因此在判断港口码头老化程度时，要考虑到从建设到使用的各种影响因素，把其各因素老化系数相加，得到具体的港口老化数值。这些影响因素有建设原因、建设材料老化、结构完整性的破坏以及运行条件的变化。值得注意的是，老化系数的设定要依据港口码头的实际情况，或者搭配专家评估系数来综合研究分析。

四、结语

港口码头的建设对经济发展的作用不容忽视，而港口码头的老化病害问题成为影响其使用效率的不利因素，因此需重视港口码头老化病害问题。本文就探究了形成老化问题的原因以及病害的评估标准，希望有助于改善港口码头老化程度，提高使用效率，延长使用寿命。

参考文献

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