码头易损构件破损调查分析方法研究

王　维，张贵平，唐杰平（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 210017）

码头易损构件破损调查分析方法研究

王维，张贵平，唐杰平
（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 210017）

文章对南通地区码头现状进行现场调研，对该地区的高桩梁板式和板桩式码头易损构件进行了统计，利用概率-影响矩阵方法分析各构件破损对码头运营的影响，提出了一种新的码头易损构件破损调查分析方法。

码头；易损构件；概率-影响矩阵法；调查分析

1　样本码头现状调查

码头作为港口陆域最前沿地带，承担着停靠船舶、装卸货物或上下旅客的任务［1-2］。码头在作业过程中常出现构件被冲砸、超载、船舶停靠过程中碰撞等情况，直接影响其正常使用。本文对南通地区10个码头可视部分构件进行调查，记录混凝土构件及附属设备的现状，主要包括构件的破损、混凝土剥落、露筋、裂缝及设备完好性等，调查结果见表1。

表1 样本码头易损构件调查汇总

2　码头构件破损影响评价矩阵的建立

描述构件破损对码头运营的影响有2个变量：构件破损发生的概率或可能性（Probability）；构件破损对码头结构的影响（Impact）［5-7］。构件破损对码头运营的影响大小与构件破损对码头结构的影响程度（见表2）和构件破损发生的概率（见表3）成正比。

表2　构件破损发生对码头结构的影响等级划分

表3　构件破损发生的可能性等级划分

构件破损对码头运营的影响程度用破损影响评价矩阵来表示，它以构件破损发生的概率为横坐标，以构件破损发生后对码头结构影响大小为纵坐标，发生破损概率大且对码头结构影响也大的构件位于矩阵的右上角，发生破损概率小且对码头结构影响也小的构件位于矩阵的左下角，为了简化计算，可设构件破损发生的概率 P（PS，PH，PM，PL，PN）= ［10 8 6 4 2］，设构件破损发生后对码头结构的影响 I（IN，IL，IM，IH，IS）=［2 4 6 8 10］ 。因此，构件破损对码头运营的影响可以用一个二元函数R（P，I）描述，见式（1）。

式中：Ⅰ为微小损坏（0～15），构件破损发生的可能性很小，且发生后对码头结构影响较小，对码头运营影响很小；Ⅱ为较小损坏（15～30），构件破损发生的可能性较小，或者发生对码头结构影响较小，不影响码头的正常作业；Ⅲ为一般损坏（30～60），构件破损发生的可能性不大，或者发生对码头结构影响不大，一般不影响码头的正常作业，但应采取一定的防范措施；Ⅳ为较大损坏（60～80），构件破损发生的可能性较大，或发生后对码头结构影响较大，但造成的损失是码头可以承受的，必须采取一定的防范措施；Ⅴ为重大损坏（80～100），构件破损发生的可能性很大，对码头结构影响很大，码头无法正常运营，须要采取积极有效的防范措施。

3　码头构件破损影响评价矩阵的应用

桩基作为码头结构的基础，一旦出现损坏，会造成码头结构破坏，码头结构存在很大安全隐患；梁、板、拉杆作为码头结构的重要组成部分，若出现损坏，将导致整个码头结构破坏，码头存在较大安全隐患；胸墙和面层出现损坏，会对码头结构产生影响；橡胶护舷出现损坏，对码头结构产生较小影响，码头结构存在较小安全隐患；护轮槛出现损坏，对码头结构不产生影响，码头结构不存在安全隐患。

根据表1样本码头构件破损的统计情况，整理得出其易损构件的破损比例，详见表4。

表4　样本码头易损构件损坏比例

由表1可知，5个高桩梁板式码头的桩损坏为0，梁损坏为0，5个板桩式码头的桩损坏为0。5个高桩梁板式码头的板损坏为1个，板破损主要体现在混凝土表面可见局部锈迹、局部有微小锈蚀裂缝、局部小面积空鼓等。5个板桩式码头的胸墙损坏为4个，胸墙破损的比例高达80%，以混凝土表面可见局部锈迹，局部有微小锈蚀裂缝等为主。拉杆作为板桩式码头的主要结构构件，5个板桩式码头的拉杆均未出现破损现象。5个高桩梁板式码头和5个板桩式码头中有5个码头的护轮槛、橡胶护舷出现损坏。10个样本码头的面层破损个数为6个。

参照构件破损发生的可能性，由表4可得出各构件的破损比例，胸墙破损概率为61%～80%，护轮槛、面层和橡胶护舷破损概率为41%～60%、板、桩、梁、拉杆的破损概率为0%～20%，样本码头易损构件的损坏影响和发生的可能性见表5。

表5　样本码头易损构件损坏对码头的影响及发生的可能性

参照表5，根据概率-影响矩阵，得出样本码头各构件破损对码头的影响程度，见表6。

表6　样本码头各构件破损对码头结构的影响程度

4　结论

本文通过对南通地区码头现场调研，对该地区的高桩梁板式和板桩式码头易损构件进行了统计，同时分析各构件破损对码头结构的影响，并以此作为算例，利用概率-影响矩阵方法，对码头运营的影响进行了尝试性分析，提出一种新的码头易损构件破损调查分析方法。通过对码头易损构件的调查分析、识别，评价构件损坏对码头运营的影响，将有利于今后在设计、施工和管理环节提出针对性的预防、维护措施，进而保障码头耐久性和结构安全性，并有利于码头经济效益的正常发挥和节约维修资金。

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Investigation Method for Damageable Component of the Wharf

Wang Wei， Zhang Guiping， Tang Jieping
（JSTI Group， Nanjing 210017， China）

Through field investigation in Nantong area， statistical analysis for the damageable component of plate girder pile pier and sheet pile type wharf is performed; the influence of each component damage on wharf structure is analyzed using probabilityimpact matrix method. A new investigation method for damageable component of wharf is proposed.

wharf; damageable component; probability-influence matrix method; investigation and analysis

U656.1

A

1672–9889（2015）05–0092–03

王维（1986-），男，湖北潜江人，工程师，主要从事水运工程设计工作。

（2014-12-02）