码头检测评估技术研究与应用

码头检测评估技术研究与应用中交一航局第二工程有限公司2018.11

摘要我国拥有漫长的海岸线，山东省更是占到全国的1/6，拥有多个大港。按国家规定，码头改变原设计使用功能、拟提升荷载等级，更有众多老旧码头，均需要进行检测评估，以确定码头使用状况和承载性能。具有实际科研意义和经济价值。本课题通过青岛实华油码头综合检测评估项目，对码头的检测与评估内容进行了详细研究。本次检测评估项目首次将常规检查参数和多种新技术充分融合使用，包括无人机航拍技术，码头后方探地雷达扫描，常规混凝土和钢结构检测参数，以及水下机器人摄像和人工探摸，并基于有限元对油码头结构和钢栈桥结构进行评估分析。关键词：码头；评估；航拍；探地雷达；有限元

目录第一章码头结构损伤机理分析 页第二章码头结构损伤检测内容2.1外观调查外观调查主要是通过现场的一些调查了解码头结构目前的状况，包括收集设计资料、了解施工情况和使用情况，检查结构的外观、变形和位移，掌握结构外观特征，观测缺陷及缺陷所在的位置，为进一步的检测提供基础技术资料。2.2材料与部件检测1.材料与部件的强度检测材料与部件的强度是决定结构或构件受力性能的关键因素之一，也是评定这类结构和构件性能的主要参数。材料与部件的强度是各种物理性能的综合反映。对材料与部件的强度主要采用回弹法和超声法、钻芯法及超声回弹综合法。目前对材料与部件的强度的检测已比较成熟，检测方法可依据“水运工程砼试验规程（JTS239-2015）”。2.材料与部件的缺陷检测材料与部件的缺陷是指材料与部件内部或由表面深入到内部且范围较大的缺陷。这些缺陷单凭表面特征很难判断，需要用仪器来检测，才能确定性质和范围。材料与部件的缺陷主要有裂缝、孔洞和不密实区。检测方法一般采用超声波法。检测方法依据“水运工程砼试验规程（JTS239-2015）”。2.3基桩的检测目前基桩检测方法按施加荷载性质共分两类：一类是静荷载试验技术，另一类是动力检测技术。静荷载试验方法是公认的确定桩的承载力最可靠的手段，测试精度高，但测试费用高，测试时间长。另一方面，已竣工水运工程，由于桩基与桩帽及上部结构共同组成了整体结构，相互影响，比单桩检测要复杂得多。故静荷载试验对在役水运工程的检测有一定的局限性。2.4结构整体检测码头结构整体检测是对在役的工程结构的整体协调作用的一个测试方法。整体测试分为静力法和动力法两种。整体静力法是指测试结构在工作的静荷载如堆载、重件等作用下结构整体的应力和位移的大小。进而判断结构整体的强度、刚度和稳定性是否满足安全工作条件。整体动力法是指测试结构在工作的动荷载如船舶靠泊力、风浪力、装卸动载等作用下结构整体的动响应的情况。进而判断结构在相应的动荷作用下的安全性。

第三章青岛实华油码头结构检测分析为调查青岛实华油码头结构中存在的问题，本项目采用无人机航拍检查、外观检测、码头位移和变形检测、水下机器人摄像结合人工探摸、码头后方探地雷达扫描等技术高度配合，对该码头结构进行检测评估。3.1工程概括实华公司一期油码头（下称码头）位于山东省青岛市黄岛区刘公岛路东（东经120°13'，北纬36°3），码头始建于1970年，1976年竣工。应业主委托，由我公司开展结构检测与评估，为泊位维护及加固提供依据。如图3.1-1。码头主体结构由两个靠船墩、一个装油平台和四个系缆墩组成，各墩间用钢桥联系，总长314m，各墩基础为Φ700×16mm的钢管桩，共278根。上部为钢筋混凝土承台，防冲设施用外径1.0m的橡胶筒。钢管桩防腐措施，面层涂剧沥青漆，并采取阴极保护及潮差段增设防腐套管。图3.1-1码头地理位置示意图3.2水上部分构件外观情况检查图3.2-1码头结构航拍照片构件水上部分外观检测以目测为主，发现构件存在表面缺陷（裂缝、露筋、混凝土剥离剥落、蜂窝麻面、砂斑砂线等）、外观破损及有老化、腐蚀等现象的构件重点进行描述并予以统计，用卷尺测量缺陷尺寸，用刻度放大镜测量裂缝宽度，记录缺陷位置，如裂缝的宽度、长度、走向及腐蚀面积等，同时拍摄数码照片。本次外观情况检查重点对梁、板、基桩和系靠船设施等的破损情况、以及上述构件搭接交错情况进行详细描述、测量和记录。码头水上部分构件外观情况检查结果详见表3.2-1。表3.2-1主体结构水上构件外观检查结果序号构件编号描述耐久性评级附图1A1#墩台混凝土表面中度损坏，剥落面积为1.8㎡；裂缝11条，总长20m，缝宽0.1~3.0mm；C图3.2-22A2#墩台混凝土表面中度损坏，剥落面积为7.0㎡；裂缝7条，总长14m，缝宽0.1~3.0mm；C图3.2-33A3#墩台混凝土表面严重损坏，剥落面积为60㎡；裂缝13条，总长43m，缝宽0.1~6.0mm；C图3.2-44A4#墩台凝土表面中度损坏，剥落面积为15㎡；裂缝5条，总长6m，缝宽0.1~4.0mm；C图3.2-55A5#墩台凝土表面中度损坏，剥落面积为6㎡；裂缝13条，总长43cm，缝宽0.1~6.0mm；C图3.2-66A6#墩台凝土表面中度损坏，剥落面积为4㎡；裂缝15条，总长26cm，缝宽0.1~4.0mm；C图3.2-77A7#墩台凝土表面中度损坏，剥落面积为14㎡；裂缝14条，总长26m，缝宽0.1~4.0mm；C图3.2-8图3.2-2A1#墩台外观图图3.2-3A2#墩台外观图图3.2-4A3#墩台外观图图3.2-5A4#墩台外观图图3.2-6A5#墩台外观图图3.2-7A6#墩台外观图图3.2-8A7#墩台表面破损典型照片3.3码头位移与变形检测3.3.1测量说明此次通过对原油码头原布设点位高程进行复测，通过对比，分析判断原油码头变形变位情况。图3.3-1变形观测点位置3.3.2测量结果表3.3-1原油码头顶面高程测量结果测钉号本次高程（m）2013年高程（m）变化值（mm）变化速率（mm/a）备注C1-19.0359.04272.3/C1-29.0519.05872.3/C2-19.0459.058134.3/C3-19.0519.05651.7/C3-29.0489.058103.3/C4-18.7468.75482.7/C4-28.7498.75782.7/C5-1/8.775//原测点已经缺失C5-28.7498.759103.3/C6-18.8158.830//原测点已经缺失C6-2/8.82051.7/C7-18.7828.79193.0/C7-28.8028.81082.7/3.4混凝土结构各项性能检测3.4.1混凝土强度3.4.1.1检测说明依据《水运工程混凝土结构实体检测技术规程》（JTS239）第5.1节，每个墩台5个测区，每个测区16个测点。本次检测目的为评价结构现状强度，按照抽样检测原理，将构件汇总评定。碳化深度检测采用酚酞酒精滴定法，按照《水运工程混凝土结构实体检测技术规程》（JTS239）5.2节执行，对应回弹检测抽样频率，按每种构件抽检5个测点。计算测区回弹代表值时，应从该测区的16个回弹测点值中剔除3个最大值和3个最小值，用其余的10个回弹值计算测区回弹代表值。式中：Rm—测区回弹代表值，精确到0.1；Ri—第i个测点的回弹值。回弹强度换算应按下列公式计算：；式中：—测区平均回弹值（MPa），精确至0.1MPa；—测区混凝土强度换算值（MPa），精确至0.1MPa；—碳化深度修正值，查规范表5.2.10取值；（详见表4-1）—经碳化深度修正后回弹法的混凝土换算强度值（MPa），精确至0.1MPa；表3.4-1碳化修正值强度（MPa）碳化深度（mm）1.02.03.04.05.0≥6.010.0-19.90.950.90.850.80.750.720.0-29.90.940.880.820.750.730.6530.0-39.90.930.860.80.730.680.640.0-50.00.920.840.780.710.650.58当检测批或单个样本的测区总数不少于10个时，混凝土强度推定值应按下列公式计算：；；式中：—混凝土强度代表值的平均值（MPa），精确至0.1MPa；n—测区数量（个）；—第i个测区混凝土强度代表值（MPa），精确至0.1MPa；—混凝土强度代表值的标准差（MPa），精确至0.01MPa，取值不小于σ0-2.0（MPa）；—检测批或单个样本混凝土强度推定值（MPa），精确至0.1MPa3.4.1.2检测结果表3.4-2混凝土回弹强度评定表构件编号设计强度等级经碳化修正的测区混凝土强度换算值(MPa)碳化深度值(mm)混凝土强度推定值(MPa)12345A1R25036.336.045.831.931.65.028.337.735.035.632.846.4A2R25031.538.028.833.134.74.327.134.732.142.933.944.9A3R25031.037.528.432.634.35.026.834.344.331.742.333.5A4R25026.938.234.230.828.14.023.932.425.336.429.727.6A5R25031.731.132.429.436.85.026.126.733.830.231.727.0A6R25029.229.627.524.330.25.023.734.527.927.225.028.2A7R25037.825.344.533.033.25.025.633.535.532.837.028.63.4.2碳化深度3.4.2.1检测说明采用酚酞酒精滴定法，根据《水运工程混凝土结构实体检测技术规程》（JTS239-2015）5.2节，每个墩台现浇混凝土部位抽检3个测点。碳化深度值测试方法为先钻一个直径约为15mm的孔洞，清除干净孔洞中的粉末和碎屑，采用1%~2%的酚酞酒精溶液滴在空洞内壁的边缘处，用碳化深度检测仪测量混凝土表面至不变色交界处的垂直距离2~3次，计算其平均值即为混凝土碳化深度。3.4.2.2检测结果表3.4-3混凝土碳化深度检测成果表构件编号碳化深度（单位mm）平均值123A15.56.03.55.0A23.55.54.04.0A35.55.04.55.0A45.03.53.54.0A55.05.05.05.0A66.04.54.55.0A75.05.54.55.03.4.3钢筋保护层厚度检测3.4.3.1检测说明本次钢筋保护层厚度检测采用喜利得PS35测试仪，按照《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）附录D执行。主体结构每个墩台测6根主筋，每根3个测点。钢筋保护层合格判定标准依照《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）附录D执行。3.4.3.2检测结果表3.4-4墩台钢筋保护层厚度检测成果（单位：mm）构件编号钢筋保护层厚度测定值设计值允许偏差合格率123456A177408253808050-5，1211.1%724584548080704480548080A275>85817743777582>8578457874>8581844480A35370>857874745574>85777571557584757976A4737075>858478777670>85>8581737880>85>8579A5837975657680818175637373798079627576A661857645>85>8562>85734781>8566>857548>85>85A74270>857074>854074>857073824278847573>853.4.4氯离子含量3.4.4.1检测说明根据《港口水工建筑物检测与评估技术规范》（JTJ302-2006）的要求，采用抽芯机抽取码头浪贱区和水位变动区各2个芯样，室内磨粉，对混凝土粉样进行氯离子含量滴定，以检测混凝土构件氯离子渗透情况。根据《港口水工建筑物检测与评估技术规范》（JTJ302-2006）表4.4.4-2，引起混凝土中钢筋腐蚀的氯离子含量临界值，水位变动区：0.55%、浪溅区：0.35~0.45%。3.4.4.2检测结果表3.4-5氯离子含量分布测试检测成果表构件编号混凝土中不同深度的氯离子浓度（％）0-10mm10-20mm20-30mm30-40mm40-50mmA1水位变动区4.013.862.211.671.06A1浪溅区3.893.792.141.591.09A2水位变动区3.973.822.541.721.19A2浪溅区3.883.762.111.611.14A3水位变动区3.923.812.671.821.20A3浪溅区3.873.722.341.691.05A4水位变动区3.893.762.771.570.97A4浪溅区3.773.632.321.410.81A5水位变动区4.033.822.822.011.21A5浪溅区3.813.692.641.741.13A6水位变动区3.933.843.011.721.11A6浪溅区3.813.692.511.631.04A7水位变动区3.893.742.711.611.21A7浪溅区3.763.592.371.431.123.4.5钢筋锈蚀截面面积损失检测3.4.5.1检测说明抽取不同腐蚀破坏程度的截面，凿除钢筋周围的混凝土，除去钢筋表面的锈层，用卡尺直接测量钢筋的直径，测量精度不应小于0.1mm，进而计算钢筋截面面积损失。根据《港口水工建筑物检测与评估技术规范》（JTJ302）附录B.2，要求不同区域应各抽取不少于3个腐蚀严重的构件，每个构件应选择不少于2根腐蚀严重的钢筋进行检测。钢筋截面面积损失率可按下式计算：式中：P—钢筋截面面积损失率（%）；Ri—未锈蚀钢筋的平均截面直径（mm）；Rf—锈蚀钢筋的平均截面直径（mm）。3.4.5.2检测结果表3.4-6钢筋锈蚀有效截面积检测成果表构件编号（mm）（mm）P（%）剩余截面（%）A212393.86.212582.617.4A412675.025.0120100.00.0A7122.595.74.3121116.084.03.5钢结构检测3.5.1锈蚀外观检查3.5.1.1检测说明钢结构的外观检测方法可采取目测、尺量、锤击、摄影和录像等，主要包括检查锈蚀发生的位置、面积和锈蚀深度，涂层表面变化情况及剥落情况，钢结构表面集中锈蚀、点蚀或穿孔情况；外力引起的损伤等。本次参考《港口设施维护技术规范》（JTS310-2013）第4.1.2节钢引桥项目的判定标准，对每个栈桥按构件类别统计现状外观情况，对锈蚀严重或损坏严重的进行分类汇总，判定标准如下表。表3.5-1技术状态等级评定表项目技术状态一类（好）二类（较好）三类（较差）四类（差）五类（危险）钢栈桥和人行桥支座完好有轻微锈蚀或损坏，不影响支撑功能局部锈蚀或损坏，不影响支撑功能出现裂纹，影响支撑功能支座错位，破损严重，失去支撑功能钢结构完好各部件及焊缝完好，栓接节点无松动，涂层损坏面积小于5%次要部件局部变形或焊缝裂纹，栓接点松动数量小于10%，5%-10%涂层面积失效个别构件扭曲、损坏开裂、开焊，10%-20%栓接节点松动，10%-30%的涂层面积失效。钢材锈蚀明显主要构件严重扭曲，开焊，20%以上栓接节点松动，30%以上涂层面积失效，钢材严重锈蚀3.5.1.2检测结果1）钢栈桥钢引桥于2010年前后经过大修，并且增加了桥腹钢绞线和橡胶支座。由于受海浪影响钢引桥锈蚀严重区域基本位于桥腹迎水面和支座附近下弦和横梁，主要以漆面起鼓、锈斑为主，伴随较少局部锈穿。原有支座外观普遍锈蚀，后增加的橡胶支座外观锈蚀较轻，但8#栈桥西南端橡胶支座偏位严重，处于危险状态。外观检测结果如下：表3.5-2原油码头钢栈桥劣化外观评级汇总编号构件名称检测构件总数构件劣化外观评级汇总一类（好）二类（较好）三类（较差）四类（差）五类（危险）数量比例数量比例数量比例数量比例数量比例8#上弦1//1100%//////东下弦1//1100%//////西下弦1//1100%//////腹杆22//22100%//////横梁7//686%114%////联系杆24//2083%417%////槽钢梁96//6467%2829%44%//支座8//338%450%//112%9#上弦1//1100%//////东下弦1//1100%//////西下弦1//1100%//////腹杆22//21100%15%////横梁7//7100%//////联系杆24//2292%28%////槽钢梁96//7982%1516%22%//支座4//450%450%////10#上弦1//1100%//////东下弦1//1100%//////西下弦1//1100%//////腹杆14//14100%//////横梁5//480%120%////联系杆16//1275%425%////槽钢梁64//3859%2031%69%//支座8//450%450%////图3.5-18#栈桥外观现状图3.5-29#栈桥外观现状图3.5-310#栈桥外观现状图3.5-4栈桥橡胶支座典型照片图3.5-5栈桥原支座典型照片图3.5-68#栈桥西南橡胶支座偏出约1/32）人行桥A5~A7墩台之间由人行桥联系，人行桥为由角钢焊接成的桁架结构。由于所处位置距离海面较近，且不易进行日常维护，涂层面积30%以上失效，钢结构锈蚀严重，均处于危险状态。表3.5-3人行桥劣化外观评级汇总编号构件名称检测构件总数构件劣化外观评级汇总一类（好）二类（较好）三类（较差）四类（差）五类（危险）数量比例数量比例数量比例数量比例数量比例1人行桥3////////33图3.5-7人行桥外观现状图3.5-8人行桥锈蚀状况局部3.5.2钢结构剩余壁厚检测3.5.2.1检测说明构件厚度测点位置应选择在不同区域、不同构件具有代表性的部位。此次抽检具有代表性的构件，每个构件3个部位，每个部位3个测点，采用超声波测厚仪检测。钢结构腐蚀速率可按下式计算：式中：P—钢结构腐蚀速率（mm/a）；—钢结构原始厚度（mm）；—钢结构实测厚度（mm）；—钢结构暴露于环境中经历的时间（a）。3.5.2.2检测结果栈桥构件检测编号如图3.5-9所示。图3.5-9钢栈桥构件编号图表3.5-48#栈桥钢结构剩余厚度测量结果编号设计厚度（mm）实测厚度（mm）实测厚度平均值（mm）蚀余率（%）测点1测点2测点3K8-J1-XX186.15.66.46.075.4K8-J2-XX286.97.65.86.884.6K8-J3-XX287.46.26.36.682.9K8-J5-XX186.37.06.06.480.4K8-J1-FG187.16.56.96.885.4K8-J1-FG3109.49.07.78.787.0K8-J1-FG675.95.35.75.680.5K8-J2-FG175.25.66.05.680.0K8-J2-FG475.85.35.35.578.1K8-J3-FG175.66.05.45.781.0K8-J4-FG275.35.56.35.781.4K8-J4-FG275.85.85.35.680.5K8-J5-FG175.55.96.56.085.2K8-J5-FG4108.09.49.48.989.3K8-J5-FG587.37.66.37.188.3K8-HL11211.39.811.110.789.4K8-HL31210.19.211.410.285.3K8-HL5129.79.69.39.579.4表3.5-59#栈桥钢结构剩余厚度测量结果编号设计厚度（mm）实测厚度（mm）实测厚度平均值（mm）蚀余率（%）测点1测点2测点3K9-J2-XX286.15.66.46.075.4K9-J4-XX286.97.65.86.884.6K9-J5-XX187.46.26.36.682.9K9-J6-XX186.37.06.06.480.4K9-J1-FG287.16.56.96.885.4K9-J1-FG3109.49.07.78.787.0K9-J1-FG575.95.35.75.680.5K9-J2-FG275.25.66.05.680.0K9-J2-FG379.78.86.68.483.7K9-J3-FG275.96.36.56.289.0K9-J4-FG175.65.75.95.781.9K9-J4-FG475.46.16.15.983.8K9-J5-FG276.16.66.16.389.5K9-J5-FG3105.55.46.45.882.4K9-J5-FG586.66.05.96.288.1K9-HL2126.15.26.25.883.3K9-HL3125.95.96.56.161.0K9-HL4126.55.67.06.479.6表3.5-610#栈桥钢结构剩余厚度测量结果编号设计厚度（mm）实测厚度（mm）实测厚度平均值（mm）蚀余率（%）测点1测点2测点3K10-J1-XX285.15.25.85.467.1K10-J2-XX185.15.26.75.770.8K10-J3-XX285.25.66.95.973.8K10-J4-XX186.67.25.26.379.2K10-J1-FG287.06.36.36.581.7K10-J1-FG3108.47.29.18.282.3K10-J1-FG576.55.15.95.883.3K10-J2-FG275.15.45.05.273.8K10-J3-FG175.85.46.15.882.4K10-J3-FG3107.07.67.47.373.3K10-J3-FG686.06.66.26.378.3K10-HL2129.19.59.69.478.3K10-HL41211.411.210.411.091.73.5.3钢结构涂层厚度检测3.5.3.1检测说明根据《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》JTS153-3-2007规定，钢管桩或钢板桩检测数量每根不少于3点，测定值达到设计厚度的测点数不应少于测点总数的85%，且最小值不得低于设计厚度的85%。3.5.3.2检测结果表3.5-7钢结构涂层厚度测量结果编号设计厚度（μm）实测厚度（μm）合格率平均值最大值最小值K8-SX200286313232100%K8–XX20030468419498%K8-FG20031158117293%K9-SX20027135618795%K9–XX200276711201100%K9-FG20029450217993%K10-SX20025141715195%K10–XX20023751110588%K10-FG20030440718393%3.6钢管桩检测3.6.1钢管桩外观检查通过低潮位乘船目测和潜水员水下探摸，对钢管桩进行泥面以上，桩帽以下全长度检查。进过检查可以得知：管桩外观基本完好，表面有大量海洋附生物，局部出现管桩外防腐层脱落开裂的情况，未发现因外力作用产生的变形和开裂。图3.6-1钢管桩与墩台连接部位典型图图3.6-2钢管桩防腐涂层脱落典型图图3.6-3钢管桩水下外表附生海洋生物图3.6-4钢管桩底部与基床接触位置3.6.2钢管桩牺牲阳极块检查3.6.2.1检测说明根据资料显示，1974年原始资料本码头钢管桩采用外加电流阴极保护措施，后于1989年将保护措施由外加电流阴极保护改造成牺牲阳极保护。最近一次牺牲阳极改造于2007年进行。本项检测采用潜水员水下探摸排查的方式进行抽样检测。3.6.2.2检测结果通过检测得知，A1#、A2#墩，牺牲阳极块整体腐蚀30%~40%左右，A3#~A7#墩，牺牲阳极块整体腐蚀达到了50%~90%左后，有个别桩牺牲阳极块存在100%腐蚀的情况。表3.6-1牺牲阳极检测结果汇总表编号牺牲阳极块描述牺牲阳极块数量：剩余块编号（剩余体积%）A1-11：1#（90%）A1-22：1#（90%）2#（90%）A1-33：1#（90%）2#（90%）3#（<10%）A1-42：1#（30%）2#（90%）A1-52：1#（90%）2#（90%）A1-63：1#（90%）2#（50%）3#（<10%）A1-72：1#（90%）2#（90%）A1-83：1#（<10%）2#（90%）3#（90%）A2-13：1#（70%）2#（90%）3#（90%）A2-22：1#（90%）2#（90%）A2-32：1#（75%）2#（50%）A2-42：1#（90%）2#（80%）A2-52：1#（30%）2#（70%）A2-62：1#（50%）2#（50%）A3-13：1#（70%）2#（50%）3#（50%）A3-23：1#（70%）2#（80%）3#（<10%）A3-33：1#（40%）2#（70%）3#（<10%）A3-43：1#（60%）2#（60%）3#（<10%）A3-53：1#（50%）2#（50%）3#（<10%）A3-63：1#（70%）2#（50%）3#（20%）A3-73：1#（50%）2#（60%）3#（<10%）A3-83：1#（70%）2#（20%）3#（<10%）A4-13：1#（30%）2#（80%）3#（<10%）A4-23：1#（50%）2#（80%）3#（40%）A4-34：1#（<10%）2#（70%）3#（70%）4#（<10%）A4-43：1#（<10%）2#（70%）3#（<10%）A4-52：1#（70%）2#（70%）A4-63：1#（70%）2#（50%）3#（<10%）A4-73：1#（<10%）2#（70%）3#（<10%）A4-83：1#（50%）2#（50%）3#（<10%）A4-93：1#（70%）2#（70%）3#（<10%）A4-103：1#（20%）2#（70%）3#（50%）A5-13：1#（50%）2#（70%）3#（70%）A5-23：1#（30%）2#（90%）3#（70%）A5-33：1#（70%）2#（50%）3#（70%）A5-43：1#（<10%）2#（70%）3#（70%）A5-53：1#（30%）2#（50%）3#（70%）A5-63：1#（70%）2#（30%）3#（<10%）A5-73：1#（30%）2#（70%）3#（70%）A5-83：1#（<10%）2#（70%）3#（70%）A6-13：1#（70%）2#（70%）3#（20%）A6-23：1#（80%）2#（80%）3#（<10%）A6-33：1#（80%）2#（80%）3#（<10%）A6-43：1#（80%）2#（50%）3#（<10%）A6-53：1#（70%）2#（50%）3#（20%）A6-63：1#（70%）2#（70%）3#（<10%）A7-13：1#（70%）2#（50%）3#（<10%）A7-23：1#（50%）2#（<10%）3#（<10%）A7-33：1#（50%）2#（50%）3#（<10%）A7-43：1#（<10%）2#（70%）3#（70%）A7-53：1#（<10%）2#（70%）3#（<10%）A7-63：1#（<10%）2#（80%）3#（<10%）A7-73：1#（50%）2#（50%）3#（<10%）A7-83：1#（70%）2#（50%）3#（<10%）图3.6-5牺牲阳极块腐蚀90%~100%图3.6-6牺牲阳极块腐蚀30%~50%图3.6-7牺牲阳极腐蚀不超过10%3.6.3钢管桩剩余壁厚测量3.6.3.1检测说明根据《港口水工建筑物检测与评估技术规范》（JTJ302-2006）附录D.2的规定，钢管桩厚度检测宜抽取构件数量的5%，且不少于10个构件进行，同一构件代表性部位的测点数不应少于3个。本项使用水下超声波厚度检测仪，对码头7个墩台共14根进行了检测，抽检比例5%，每根桩检测分别检测上部、中部和下部，分别对应水位变动区、水下区和泥面附近区域。3.6.3.2检测结果钢管桩剩余平均壁厚15.0mm，年平均腐蚀速度0.025mm/a表3.6-2钢管桩剩余厚度测量结果编号检测部位设计厚度（mm）实测厚度（mm）123A1-1上部1614.715.514.8中部1615.114.815.4下部1615.114.714.7A1-2上部1615.315.214.8中部1615.115.315.1下部1615.514.714.7A2-1上部1615.014.914.8中部1614.914.715.4下部1614.914.815.2A2-2上部1615.514.714.7中部1615.415.015.0下部1615.215.215.3A3-1上部1615.114.814.8中部1615.515.214.9下部1615.114.715.2A3-2上部1615.415.215.3中部1614.815.415.5下部1615.415.514.9A4-1上部1615.415.514.8中部1615.115.415.2下部1615.315.114.8A4-2上部1615.215.315.2中部1615.415.515.1下部1615.415.314.7A4-3上部1614.915.415.0中部1615.114.815.1下部1614.914.815.5A5-1上部1615.115.515.4中部1614.914.715.4下部1615.415.515.0A6-1上部1615.015.214.7中部1614.915.014.7下部1614.815.114.7A6-2上部1615.415.014.9中部1614.814.715.5下部1615.515.315.3A7-1上部1615.214.914.8中部1614.915.114.7下部1615.314.815.1A7-2上部1614.714.815.1中部1615.114.815.4下部1615.014.715.13.6.4钢管桩阴极保护电位测量3.6.4.1检测说明根据《港口水工建筑物检测与评估技术规范》（JTJ302-2006）附录E1.2的规定，本项目使用饱和硫酸铜电极和高阻抗数字电压表对7个墩台共58根桩进行了保护电位的检测。根据《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》JTS153-3-2007第4.5.5条规定，使用饱和硫酸铜电极时，含氧环境中的钢材保护电位应在-1100mV至-850mV之间。3.6.4.2检测结果表3.6-3钢管桩保护电位测量结果序号桩号实测值（mV）评定123456平均1A1-1-1023-1015-1007-1014-1012-1010-1014符合2A1-2-1091-1006-1035-1040-1047-1042-1044符合3A1-3-1013-1015-1025-1049-1040-1035-1030符合4A1-4-1011-1023-1004-1027-1015-1004-1014符合5A1-5-1003-1024-1012-1021-1015-1020-1016符合6A1-6-1033-1027-1024-1042-1016-1021-1027符合7A1-7-1021-1025-1021-1041-1031-1024-1027符合8A1-8-1037-1028-1022-1013-1042-1003-1024符合9A2-1-1068-1007-1015-1027-1042-1085-1041符合10A2-2-1045-1040-1082-1042-1026-1009-1041符合11A2-3-1014-1017-1027-1048-1047-1003-1026符合12A2-4-1071-1011-1068-1042-1043-1022-1043符合13A2-5-1088-1060-1024-1001-1047-1051-1045符合14A2-6-1039-1065-1030-1034-1078-1031-1046符合15A2-7-1005-1006-1051-1025-1033-1079-1033符合16A2-8-1038-1038-1049-1019-1061-1043-1041符合17A3-1-1024-1048-1034-1032-1026-1067-1039符合18A3-2-1022-1034-1058-1061-1049-1077-1050符合19A3-3-1053-1003-1042-1015-1045-1045-1034符合20A3-4-1014-1086-1087-1071-1009-1026-1049符合21A3-5-1058-1055-1049-1058-1041-1011-1045符合22A3-6-1031-1005-1019-1036-1060-1036-1031符合23A3-7-1018-1075-1006-1058-1065-1043-1044符合24A3-8-1040-1016-1028-1039-1062-1067-1042符合25A4-1-1041-1030-1047-1018-1024-1002-1027符合26A4-2-1003-957-1048-945-1043-998-999符合27A4-3-902-1043-981-953-969-952-967符合28A4-4-1079-1022-1074-933-928-942-996符合29A4-5-1082-1024-920-901-989-1079-999符合30A4-6-924-1040-926-1023-945-1043-984符合31A4-7-932-925-977-1024-920-1048-971符合32A4-8-1054-975-1029-941-1056-1064-1020符合33A4-9-911-1063-996-925-1089-948-989符合34A4-10-1041-930-1000-1067-999-901-990符合35A5-1-1071-1025-1041-1079-1022-1028-1044符合36A5-2-1034-1047-1091-1024-1045-1046-1048符合37A5-3-1071-1003-1024-1055-1080-1056-1048符合38A5-4-1036-1066-1046-1056-1022-1042-1045符合39A5-5-1048-1030-1060-1047-1057-1057-1048符合40A5-6-1005-1004-1068-1012-1079-1087-1005符合41A5-7-1036-1055-1000-1002-1002-1050-1036符合42A5-8-1078-1009-1042-1077-1029-1035-1078符合43A6-1-1066-1066-1011-1071-1042-1027-1066符合44A6-2-1053-1035-1025-1057-1068-1026-1053符合45A6-3-1009-1076-1044-1036-1047-1061-1009符合46A6-4-1020-1041-1015-1016-1026-1084-1020符合47A6-5-1033-1040-1056-1043-1006-1079-1033符合48A6-6-1004-1082-1055-1045-1082-1006-1004符合49A6-7-1017-1046-1023-1064-1000-1044-1017符合50A6-8-1065-1061-1059-1040-1061-1010-1065符合51A7-1-1039-1044-1034-1033-1064-1066-1039符合52A7-2-1004-1085-1035-1009-1040-1065-1004符合53A7-3-1035-1024-1049-1072-1054-1039-1035符合54A7-4-1010-1020-1028-1006-1070-1036-1010符合55A7-5-1034-1013-1052-1057-1056-1049-1034符合56A7-6-1040-1021-1036-1058-1017-1046-1040符合57A7-7-1028-1034-1036-1059-1025-1047-1038符合58A7-8-1016-1053-1066-1012-1070-1058-1016符合3.6.5钢管桩各项检测抽样位置图图3.6-8A1墩台抽样位置图3.6-9A2墩台抽样位置图3.6-10A3墩台抽样位置图3.6-11A5墩台抽样位置图3.6-12A4墩台抽样位置图3.6-13A6墩台抽样位置图3.6-14A7墩台抽样位置3.7停靠船及防护设施检查3.7.1系船设施检查3.7.1.1检测说明检查测量系船柱的尺寸及型号，通过目测检查系船柱及其紧固件的外观锈蚀情况。如发现系船柱有明显锈层时，除去锈层后，用卷尺测量系船柱的尺寸；记录紧固件、螺栓的锈蚀情况和缺失情况。如紧固件有防水防腐填充物，则观察填充物是否起鼓、吐锈。检查系船柱周围混凝土是否存在裂缝。3.7.1.2检测结果经检查，检录到6处200t系船柱6处150t系船柱，4处35t系船柱，系船柱表面蚀坑较多防腐涂层完好，禁锢件未有明显缺损。图3.7-1码头系船柱典型外观图3.7.2靠船设施检查3.7.2.1检测说明以目测为主，记录护舷型号尺寸，检查码头护舷的缺失和损坏情况（包括护舷整体缺失、螺栓缺失、撕裂损坏、磨损、材料老化龟裂、螺栓和垫板等紧固件的锈蚀情况等），记录缺失数量和位置，以图件及文字描述其损坏情况。3.7.2.2检测结果经检查，检录到24处共73个d400×φ200×1000型护舷，55个d1000×φ500×1000型护舷，4个d600×φ300×1000型护舷，2个鼓型护舷。护舷橡胶基本完整，有少量破损，锚固系锈蚀严重尤其是水位变动区部分，水位变动区锚系共个。图3.7-2护舷典型照片图3.7-3锚固系全部处于锈蚀状态，水位变动区尤其严重3.8引桥3.8.1结构型式引桥结构由6个墩台、7跨钢结构栈桥组成，从燃料油码头堤头至A1墩台总长381.7m。六个墩台均为重力式混凝土预制块结构，墩台上部为现浇R250混凝土。钢栈桥为三角形钢管桁架梁结构，每跨桥长51.2m，支座间长度48.8m，全宽10.14m。图3.8-1引桥航拍图3.8-2引桥典型断面图3.8.2检测结果3.8.2.1外观检查表3.8-1主体结构水上构件外观检查结果序号构件编号描述耐久性评级附图1D1#墩台混凝土表面中度损坏，剥落面积为0.8㎡；裂缝6条，总长8m，缝宽0.4~3.0mm；C图3.8-32D2#墩台混凝土表面中度损坏，剥落面积为0.2㎡；裂缝4条，总长5m，缝宽0.3~3.0mm；C图3.8-43D3#墩台混凝土表面中度损坏，剥落面积为4.0㎡；裂缝2条，总长2.5m，缝宽0.3~3.0mm；C图3.8-54D4#墩台混凝土表面中度损坏，剥落面积为0.2㎡；裂缝4条，总长2.5m，缝宽0.3~3.0mm；C图3.8-65D5#墩台混凝土表面中度损坏，剥落面积为1㎡；裂缝5条，总长5m，缝宽0.2~3.0mm；C图3.8-76D6#墩台混凝土表面中度损坏，剥落面积为1㎡；裂缝14条，总长48m，缝宽0.4~4.0mm；C图3.8-8图3.8-3D1#墩台典型照片图3.8-4D2#墩台表面破损典型照片图3.8-5D3#墩台表面破损典型照片图3.8-6D4#墩台表面破损典型照片图3.8-7D5#墩台表面破损典型照片图3.8-8D6#墩台表面破损典型照片3.8.2.2钢结构检测钢栈桥主要结构日常维护较好，表面防腐层存在局部开裂。由于受海浪影响钢引桥锈蚀严重区域基本位于桥腹迎水面和支座附近下弦和横梁，主要以漆面起鼓、锈斑为主，伴随较少局部锈穿。原有支座外观普遍锈蚀，后增加的橡胶支座外观锈蚀较轻，另有：2#西南、3#北侧、5#西南共4个橡胶支座发生不同程度的剪切变形，6#东南、7#西北共2个橡胶支座位置偏移。表3.8-2主要钢结构劣化外观评级汇总编号构件名称检测构件总数构件劣化外观评级汇总一类（好）二类（较好）三类（较差）四类（差）五类（危险）数量比例数量比例数量比例数量比例数量比例1#上弦1//1100%//////东下弦1//1100%//////西下弦1//1100%//////腹杆30//22100%//////横梁9//778%222%////联系杆32//2888%412%////槽钢梁136//9973%3123%64%//支座8//8100%//////2#上弦1//1100%//////东下弦1//1100%//////西下弦1//1100%//////腹杆30//30100%//////横梁9//667%222%111%//联系杆32//32100%//////槽钢梁136//12189%2511%////支座8//8100%//////3#上弦1//1100%//////东下弦1//1100%//////西下弦1//1100%//////腹杆30//30100%//////横梁9//778%222%////联系杆32//32100%//////槽钢梁136//11383%1914%43%//支座8//450%450%////4#上弦1//1100%//////东下弦1//1100%//////西下弦1//1100%//////腹杆30//30100%//////横梁9//778%222%////联系杆32//2784%516%////槽钢梁136//9469%3022%129%//支座8//450%450%////5#上弦1//1100%//////东下弦1//1100%//////西下弦1//1100%//////腹杆30//30100%15%////横梁9//778%222%////联系杆32//32100%//////槽钢梁136//8965%4029%76%//支座8//450%450%////6#上弦1//1100%//////东下弦1//1100%//////西下弦1//1100%//////腹杆30//30100%//////横梁9//778%222%////联系杆32//2063%1237%////槽钢梁136//10578%2518%64%//支座8//338%562%////7#上弦1//1100%//////东下弦1//1100%//////西下弦1//1100%//////腹杆30//30100%//////横梁9//778%222%////联系杆32//2888%412%////槽钢梁136//9167%3727%86%//支座8//450%450%////图3.8-91#栈桥外观现状图3.8-102#栈桥外观现状图3.8-113#栈桥外观现状图3.8-124#栈桥外观现状图3.8-135#栈桥外观现状图3.8-146#栈桥外观现状图3.8-157#栈桥外观现状图3.8-16上弦较多海鸟粪便，局部存在锈斑图3.8-17下弦多以节点处锈斑和起鼓为主图3.8-18腹杆多以涂层局部开裂脱落为主图3.8-19横梁多以梁腹锈迹锈斑为主图3.8-20联系杆多以迎水面锈迹锈斑为主图3.8-21槽钢梁多以局部锈蚀为主图3.8-22钢支座锈迹明显多以防水布包裹外敷黄油、橡胶支座承压板以起鼓为主图3.8-23部分橡胶支座发生剪切变形图3.8-24槽钢梁多以局部锈蚀为主3.9探地雷达检测采用探地雷达对码头墙后回填情况进行检测。结合典型图像对码头墙后回填情况进行分析。图3.9-1、3.9-2的横坐标为雷达的测线扫描位置，纵坐标为探测深度位置。在彩色剖面图中颜色变化反应了反射波信号的强弱，颜色越深反射信号越强。图像中在深度为0和0.4m处有两条反射信号强烈，且同轴连续性强的反射区。0m处的反射区十分规整，此处即为空气和码头回填区表面的分界处。0.4m处的反射区同轴连续性较好，但深度方向高低变化，结合现场实际情况，码头回填区从上到下依次为混凝土联锁块、水稳层和回填土，水稳层与回填土介电常数差异较大，据此推测0.4m处的反射区即为水稳层和回填土的分界面。进一步观察水稳层和回填土的分界面发现，水稳层深度范围在0.3~0.5m之间变化，其中横向坐标12~16m之间，反射区沉降明显，且存在一定的断续，其下方也存在较强的反射。据此可推断，该处回填土不密实，因而电磁波反射信号相对较强，同时在上部荷载作用下，水稳层发生断裂下沉，进而出现如图所示的反射图像。在其他探测范围内，雷达信号同轴连续性较差，呈现较为凌乱的不均匀反射。这是由于回填土自身均质性较差，很可能存在石块等杂物。图3.9-1雷达彩色剖面图图3.9-2雷达波形图3.10结论：1）原油码头混凝土外观冻蚀比较严重，七个墩台较长裂缝总共78条，缝宽0.3~5mm，侧面混凝土局部剥落漏筋，剥落总面积约为107m2，外观评级均为C级。2）原油码头沉降在5~10mm左右，平均年沉降2.7mm。3）原油码头混凝土强度满足设计要求，碳化4.0~5.0mm；周边钢筋保护层厚度合格率仅为11%；氯离子含量远高于规范值，码头外层周边钢筋网锈蚀概率较大；外露钢筋锈蚀非常严重，剩余截面积最多不足10%。4）钢栈桥外观良好；各跨迎水面和两端存在不同程度涂层脱落，起鼓，锈斑，锈蚀情况；老支座普遍存在锈蚀情况，橡胶支座大部分良好，8桥西南位置的橡胶支座位移严重，约1/3面积偏出；人行桥防腐层大面积失效，锈蚀严重状态危险。5）钢栈桥各部分防腐涂层良好，厚度抽样合格率满足要求；剩余厚度平均蚀余率82%，个别构件最低至61%。6）钢管桩外观良好，未发现破损和锈蚀，防腐涂层老化脱落严重；壁厚平均剩余93.5%，保护电位满足规范要求，牺牲阳极块各桩损失情况正常。7）停靠船设施完备，系船柱状态良好，橡胶护舷的锚系设施锈蚀严重，其中水位变动区的共计32套锚系设施处于危险状态。8）引桥混凝土外观冻蚀比较严重，六个墩台较长裂缝总共35条，缝宽0.3~7mm，局部剥落，剥落总面积约为7m2，外观评级均为C级。9）钢栈桥外观良好；各跨迎水面和两端存在不同程度涂层脱落，起鼓，锈斑，锈蚀情况；老支座普遍存在锈蚀情况，橡胶支座大部分良好，但存在2#西南、3#北侧、5#西南共4个橡胶支座发生不同程度的剪切变形，6#东南、7#西北共2个橡胶支座位置偏移。10）钢栈桥各部分防腐涂层良好，厚度抽样合格率满足要求；剩余厚度总体平均蚀余率86.1%，其中7#栈桥平均蚀余率最低为80.5%。11）码头墙后回填无明显淘空情况，但局部存在回填土松软不密实，水稳层破坏情况。

第四章青岛实华油码头结构承载性能评估分析4.1高桩码头计算4.1.1船舶荷载作用于码头的船舶荷载主要有船舶靠泊揸击力、挤靠力、系缆力等，荷载大小与靠泊码头的船型尺度、装载状态、靠泊速度、角度、护般型式、系泊风力、水流流速、流向、波浪等因素密切相关。码头安全性评估对60#泊位釆用20000吨级船舶荷载计算，61#泊位采用50000吨级船舶荷载计算。靠船速度采用实测值，海流流速采用实测大值，风速采用设计风速。船舶荷载计算内容如下：由风和水流产生的系缆力；船舶靠岸时产生的撞击力。1）船舶系缆力当码头前沿水流较大时，系缆力应考虑风和水流对船舶共同作用所产生的横门分力总和及纵向分力总和。各横向分力及各纵向分力根据可能同时出现的风和水流，按《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010）的有关规定计算。船舶系缆力计算，船舶系缆力为风和水流共同作用下的系缆力，风速按9级风考虑，v＝24.4m/s，与风共同作用的水流流速按1.0m/s计算。根据《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010），系缆力计算公式如下：作用于船舶上的风荷载式中：Fxw、Fyw——船舶计算风压力的横向分力和纵向分力(kN）；Axw、Ayw——船体水面以上横向和纵向受风面积(m2）；Vx、Vy——设计风速的横向和纵向分量(m/s），设计风速取9级风；ξ1——风压不均匀折减系数。ξ2——风压高度变化修正系数。作用于船舶上的水流力式中：Fxsc、Fxmc——水流对船艏的横向分力和船艉的横向分力(kN）；Cxsc、Cxmc——水流力船艏横向分力系数和船艉横向分力系数；ρ——水的密度(t/m3），海水取1.025t/m3V——水流速度(m/s），取1.0m/s；B1——船舶吃水线以下的横向投影面积(m2）。货船压载时的横向投影面积按下式计算：logB1=-0.278+0.708log(DW）系缆力标准值及其垂直于码头前沿线的横向分力，平行于码头前沿线的纵向分力和垂直于码头面的竖向分力按下列公式计算：计算公式：式中：，，，——分别为系缆力标准值及其横向、纵向和竖向分力（kN）； ——系船柱受力分布不均匀系数，本工程计算采用1.2；——计算船舶同时受力的系船柱数目；——系船缆的水平投影与码头前沿线所成的夹角（°）；——系船缆与水平面之间的夹角（°），；系缆力设计风力取9级风，计算风速V=22.6m/S，当风力大于9级时，船舶必须离开码头到锚地避风。经计算，20000吨级船型系缆力为383kN。50000吨级船型系缆力为598kN。3#、5#靠船墩东西侧均设有2个1500系船柱。2#、6#系缆墩东西侧均设有2个2000kN系船柱。1#和7#系缆墩东西侧均设有2个2000kN系船柱。装油平台西侧设有2个350kN系船柱。能够满足设计船型系缆力的要求。2）船舶撞击力船舶靠岸时的撞击力标准值根据船舶有效撞击能量和橡胶护舷性能曲线及靠船结构的刚度确定。按《港口工程荷载规范》JTJ215-98规定，靠泊船舶的有效功能根据下式计算:式中——船舶靠岸时的有效撞击能量（kJ）；——有效动能系数，取0.7～0.8（本工程取0.75）；——船舶质量(t），按满载排水量计算；——船舶靠岸法向速度；20000吨级船舶法向靠泊速度取0.15m/s,经计算，船舶靠泊能量为E=245.5kJ。每套d1000*d500*1000圆筒型橡胶护弦吸能65kJ。船舶靠泊在4套圆筒型橡胶护弦时能满足吸能要求。3#和5#缴台西侧均设有9个d1000*d500*1000圆筒型橡胶护弦。工作平台西侧设有13个d1000*d500*1000圆筒型橡胶护弦。50000吨级船舶法向靠泊速度取0.10m/s，经计算，船舶靠泊能量为E=261.3kJ。每套d1000*d500*1000圆筒型橡胶护弦吸能65kJ。船舶靠泊在5套圆筒型橡胶护弦时能满足吸能要求。东侧均设有12个dl000*d500*1000圆筒型橡胶护弦。3）挤靠力作用于码头的挤靠力主要由垂直于船舶纵轴的风荷载和水流力所组成。经计算，20000吨级船舶作用在一个护弦上的挤靠力为181kN，50000吨级船舶作用在一个护弦上的挤靠力为283kN。4)横浪引起的船舶撞击力根据《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010),系泊船舶在横浪作用下对靠船结构产生的撞击力标准值，对横浪周期不大于6s的墩式码头，当无试验资料时可按附录J确定：—横浪作用下系泊船舶有效撞击能量（kj)；k—偏心撞击能量折减系数；—附加水体影响系数；m—船舶质量（t）,按与船舶装载度相应的排水量计算;—系泊船舶在横浪作用下的法向撞击速度（m/s);船舶附加水体影响系数可按下式计算:—船舶附加水体系数；、—码头结构形式影响系数，对于墩式码头，=1.04,=0.90;D—与船舶计算装载度相对应的平均吃水（m）B—船舶宽度（m）d—码头前水深（m）系泊船舶在横浪作用下的法向揸击速度可按下式计算：式中：—系泊船舶在横浪作用下的法向撞击速度（m/s）—码头结构影响系数。对于墩式码头，=0.3，=1.32，=1。H—计算波高（m）；T一波浪平均周期（S）；L—波长（m）；B—船舶宽度（m）；—船舶满载吃水（m）；D—与船舶计算装载度相对应时平均吃水（m）。偏心撞击能量折减系数k在缺少船型资料的情况下可按荷载规范附录选用，见表4.1-1。表4.1-1折减系数k选用表载况设计高水位设计低水位满载0.940.90半载0.920.96压载0.900.97在横浪作用下，考虑满载、半载和压载情况，20000吨级油船分配到每个墩上的撞击能量为341kJ。50000吨级油船分配到每个墩上的撞击能量为770kJ。根据计算，由波浪引起的船舶撞击能量均小于橡胶护舷的最大吸能量，因此，在波浪引起的船舶撞击作用下橡胶护舷是可以满足吸能要求的。4.1.2模型建立有限元模型建立以青岛实华油码头结构段为原型。在结构中，所有构件（包括码头面层）的混凝土强度等级为C30；嵌岩钻孔桩的持力层地质为中风化，根据码头的结构及力学特点建立空间计算模型，分析时采用空间板壳单元、空间实体单元、空间梁单元进行组合建模。结构材料按线弹性考虑，取容重γ＝25KN/M3，弹性模量E＝31GPa，泊松比υ＝0.167。墩台桩基采用直径为700mm钢管粧（16Mn钢），壁厚16mm。1#系缆墩、7#系缆缴、2#系缆撤、6#系缆撤、3#靠船墩、5#靠船墩、4#工作平台计算模型见图4.1-1～4.1-7。4.1.2.1边界条件码头基础桩为嵌岩桩，所以计算模型将桩基嵌固点设为固结，桩尖处约束各方向位移均为0。4.1.2.2计算荷载（1）永久荷载：结构自重，在有限元软件中设置参数自动施加，其中混凝土密度取25KN/m3，重力加速度取9.8m/s2。（2）其他荷载由于墩台上各种荷载分布较分散，主要为铺设的管道，固按均布荷载施加。模型见下图。验算结果表明，桩身结构强度、承载力均能满足规范要求。墩台位移也能满足要求。图4.1-1A1#墩模型图4.1-2A2#墩模型图4.1-3A3#墩模型图4.1-4A7#墩模型图4.1-5A5#墩模型图4.1-6A6#墩模型图4.1-7A4#墩模型表7.4-2墩台计算结果汇总A1#墩A2#墩A3#墩A5#墩A6#墩A7#墩A4#墩实测计算值1676167319542011156718322478单桩抗压承载力2356245632213212272029812654实测计算值254432613322765432211单桩抗拔承载力997124715971675157817991467实测管桩压应力76808575707887实测管桩拉应力-31-39-46-32-41-31-17应力允许值3103103103103103103104.2重力式码头计算4.2.1计算条件根据业主提供的资料，码头荷载、设计水位、材料力学参数、地质基础数据如下：（一）、码头荷载情况：（1）燃料油码头和工作船码头堆货荷载：前沿15kPa，8m以后60kPa；系船力：350KN，不考虑船舶挤靠力、船舶撞击力；不考虑地震、爆炸等偶然作用。波浪荷载：不予考虑。(2)交通艇和消防船码头堆货荷载：前沿15kPa，5m以后60kPa；系船力：100KN，不考虑船舶挤靠力、船舶撞击力；不考虑地震、爆炸等偶然作用。波浪荷载：不予考虑。(二)、设计水位:极端高水位：5.52m极端低水位：-0.83m设计高水位：4.32m设计低水位：0.47m（三）、材料块石：水上17kN/m3,水下：10kN/m3混凝土：水上24kN/m3，水下：14kN/m3钢筋混凝土：水上25kN/m3，水下：15kN/m3内摩擦角：块石：水上45度，水下45度摩擦系数：混凝土面与混凝土面：0.55;墙底与抛石基床顶面：0.60;抛石基床底面与地基土顶面：0.60(四)、地质资料码头各部分土质情况如下：码头基床地面均挖至风化岩。风化岩上部分全部为淤泥。局部地段有砂砾层，其厚度很小，砂砾层下为风化岩，无软弱下卧层。4.2.2荷载组合码头主体结构计算荷载组合详见表4.2-1。表4.2-1码头主体结构计算荷载组合表编号组合内容1极端高水位自重+土压力（极端高水位）+堆载土压力+前沿+系缆力2极端高水位自重+土压力（极端高水位）+堆载土压力+系缆力3极端高水位自重+土压力（极端高水位）+前沿+系缆力4设计高水位自重+土压力（设计高水位）+堆载土压力+系缆力5设计高水位自重+土压力（设计高水位）+堆载土压力+前沿+系缆力6设计高水位自重+土压力（设计高水位）+前沿+系缆力7设计低水位自重+土压力（设计低水位）+堆载土压力+系缆力8设计低水位自重+土压力（设计低水位）+堆载土压力+前沿+系缆力9设计低水位自重+土压力（设计低水位）+前沿+系缆力10极端低水位自重+土压力（极端低水位）+堆载土压力+系缆力11极端低水位自重+土压力（极端低水位）+堆载土压力+前沿+系缆力12极端低水位自重+土压力（极端低水位）+前沿+系缆力4.2.3安全性和使用性评估4.2.3.1重力式码头安全性和使用性评估验算内容重力式码头安全性和使用性评估验算内容包括：对墙底面和墙身各水平缝及齿缝计算面前趾的抗倾稳定性；沿墙底面和墙身各水平缝的抗滑稳定性；沿基床底面的抗滑稳定性；基床和地基承载力；卸荷板的承载力和裂缝验算。4.2.3.2对墙底面和墙身各水平缝及齿缝计算面前趾的抗倾稳定性计算当船舶荷载、墙上和墙后使用荷载、墙后剩余水压力及墙身状况等发生变化时须重新验算对墙底面和墙身各水平缝及齿缝计算面前趾的抗倾稳定性。验算结果须满足现行《重力式码头设计与施工规范》稳定的要求。(1)规范规定的计算方法和公式①不考虑波浪作用，且由可变作用产生的土压力为主导可变作用时：γ0(γEMEH+γPWMPW+γEMEqH+ΨγPRMPR)≤(γGMG+γEMEV+γEMEqV)/γd②不考虑波浪作用，对胸墙底面前趾的抗倾稳定性验算，系缆力产生的倾覆力矩为主导可变作用时：γ0(γEMEH+γPWMPW+γPRMPR+ΨγEMEqH)≤(γGMG+γEMEV+ΨγEMEqV)/γd③考虑波浪作用，且波浪力为主导可变作用时：γ0(γEMEH+γPWMPW+γPMPB+ΨγEMEqH)≤(γGMG+γEMEV+γUMPBU+ΨγEMEqV)/γd④考虑波浪作用，堆载压力为主导可变作用时：γ0(γEMEH+γPWMPW+γEMEqH+ΨγPMPB)≤(γGMG+γEMEV+γEMEqV+ΨγUMPBU)式中γ0——结构重要性系数；γE——土压力分项系数；MEH——永久作用总土压力的水平分力标准值对计算面前趾的倾覆力矩(kN·m)；MEV——永久作用总土压力的竖向分力标准值对计算面前趾的稳定力矩(kN·m)；γPW——剩余水压力分项系数；MPW——剩余水压力标准值对计算面前趾的倾覆力矩(kN·m)；MEqH——可变作用总土压力的水平分力标准值对计算面前趾的倾覆力矩(kN·m)；MEqV——可变作用总土压力的竖向分力标准值对计算面前趾的稳定力矩(kN·m)；Ψ——作用组合系数，持久组合取0.7，短暂组合取1.0；γPR——系缆力分项系数；MPR——系缆力标准值对计算面前趾的倾覆力矩(kN·m)；γd——结构系数，无波浪作用取1.25，有波浪作用取1.35；γG——自重力分项系数，取1.0；MG——结构自重力标准值对计算面前趾的稳定力矩(kN·m)；γP——波浪水平压力分项系数，采用表2.5.1-2中的数值；MPB——波谷作用时水平波浪力标准值对计算面前趾的倾覆力矩(kN·m)；γU——波浪浮托力分项系数，采用表2.5.1-2中的数值；MPBU——波谷作用时作用在计算底面上的波浪浮托力标准值对计算面前趾的稳定力矩(kN·m)。（2）抗力计算内容及方法抗倾稳定计算公式中，抗力为抗倾力矩MG、MEV、MEqV、MPBU，其计算方法可根据《重力式码头设计与施工规范》确定。4.2.3.3沿墙底面和墙身各水平缝的抗滑稳定性计算当船舶荷载、墙上和墙后使用荷载、墙后剩余水压力及墙身状况等发生变化时须重新验算对墙底面和墙身各水平缝的抗滑稳定性。验算结果须满足现行《重力式码头设计与施工规范》稳定的要求。(1)规范规定的计算方法和公式①不考虑波浪作用，且由可变作用产生的土压力为主导可变作用时：γ0(γEEH+γPWPW+γEEqH+ΨγPRPRH)≤(γGG+γEEV+γEEqV)f/γd②不考虑波浪作用，沿胸墙底面的抗滑稳定性验算，系统力为主导可变作用时：γ0(γEEH+γPWPW+γPRPRH+ΨγEEqH)≤(γGG+γEEV-γPRPRV+ΨγEEqV)f/rd③考虑波浪作用，波浪力为主导可变作用时：γ0(γEEH+γPWPW+γPPB+ΨγEEqH)≤(γGG+γEEV+γUPBU+ΨγEEqV)f④考虑波浪作用，堆载土压力为主导可变作用时：γ0(γEEH+γPWPW+γEEqH+ΨγPPB)≤(γGG+γEEV+γEEqV+ΨγUPBU)f式中γ0——结构重要性系数；γE——土压力分项系数；EH、EV——分别为计算面以上永久作用总主动土压力的水平分力标准值和竖向分力标准值(kN)；γPW——剩余水压力分项系数；PW——作用在计算面以上的剩余水压力的标准值(kN)；EqH、EqV——分别为计算面以上可变作用总主动土压力的水平分力标准值和竖向分力标准值(kN)；Ψ——作用组合系数，持久组合取0.7，短暂组合取1.0；γPR——系缆力分项系数；PRH、PRV——分别为系缆力水平分力的标准值和竖向分力标准值(kN)；γd——结构系数，无波浪作用取1.0，有波浪作用取1.1；γG——自重力分项系数，取1.0；G——作用在计算面上的结构自重力的标准值(kN)；f——沿计算面的摩擦系数设计值，按第2.1.9条规定确定；γP——波浪水平力分项系数；PR——波谷作用时计算面以上水平波浪力的标准(kN)；γU——波浪浮托力分项系数；PBU——波谷作用时作用在计算底面上的波浪浮托力的标准值(kN)。（2）抗力计算内容及方法抗滑稳定验算中，抗力为抗滑自重或竖向力G、EV、EqV、PBU，其计算方法可根据《重力式码头设计与施工规范》确定。4.2.3.4沿基床底面的抗滑稳定性验算当船舶荷载、墙上或墙后剩余水压力、基床条件等发生变化时须重新验算沿基床底面的抗滑稳定性。验算结果须满足现行《重力式码头设计与施工规范》稳定的要求。（1）规范规定的计算方法和公式基床中通过墙踵或后趾的直立面上应考虑主动土压力作用，其分项系数γE可按《重力式码头设计与施工规范》中表2.5.1-2中选取；考虑被动土压力时，应在《重力式码头设计与施工规范》表第2.5.1.1款和第2.5.1.2款公式中增加抗力EP项，EP可按第2.4.5条的有关规定计算，并乘以折减系数0.3作为标准值，其分项系数γEP取1.0。基床厚度较薄或墙前土层软弱时可不考虑EP。基床肩宽较大时，应考虑EE′面在基床前端以内的可能性。对明基床，基床前肩宽度较小、厚度较大时，尚应验算墙踵或后趾至前肩坡脚的抗滑稳定性。（2）抗力计算内容及方法抗滑稳定验算中，抗力为抗滑自重或竖向力G、EV、EqV、PBU，其计算方法可根据《重力式码头设计与施工规范》确定。4.2.3.5基床和地基承载力验算当船舶荷载、墙上和墙后使用荷载、墙后剩余水压力、基床和地基条件等发生变化时须重新验算基床和地基承载力。验算结果须满足现行《重力式码头设计与施工规范》稳定的要求。基床承载力验算规范规定的计算方法及公式γ0γσσmax≤σR式中γ0——结构重要性系数；γσ——基床顶面最大应力分项系数，取1.0；σmax——基床顶面最大应力标准值(kPa)；σR——基床承载力设计值(kPa)，取600kPa；墩式码头或地基承载力较高时，可适当挺高，但不大于800kPa。2）地基承载力验算（1）规范规定的计算方法及公式①无抛石基床情况按下式计算：②有抛石基床情况按下式计算：式中——作用于抛石基床面上竖向合力的设计值（