韓雨連

中誠國際海洋工程勘察設(shè)計有限公司 山東青島 266061

從高樁梁板式碼頭的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，其結(jié)構(gòu)仍存有一定的耐久性問題，導(dǎo)致工程質(zhì)量不能得到有效的保障。因此，相關(guān)部門和人員有必要加強(qiáng)對高樁梁板式碼頭結(jié)構(gòu)耐久性問題的研究與分析，并找出相應(yīng)的修復(fù)對策，從而確保高樁梁板式碼頭的施工質(zhì)量，推動我國海上運(yùn)輸事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 高樁梁板式碼頭結(jié)構(gòu)出現(xiàn)耐久性問題的主要原因

高樁梁板式碼頭結(jié)構(gòu)存在耐久性問題的原因主要歸結(jié)于以下幾點：第一、高樁梁板式碼頭結(jié)構(gòu)的耐久性問題可以認(rèn)為是混凝土工程存有的共性問題。現(xiàn)今我國建筑行業(yè)中除《碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中有概述性要求，在具體設(shè)計中，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題沒有其他相應(yīng)的詳細(xì)規(guī)范可以依照。同時在實際的施工過程中，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計多數(shù)會考慮到工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而往往忽視了對工程耐久性的考慮，進(jìn)而在一定程度上影響了混凝土工程的壽命。第二、高樁梁板式碼頭結(jié)構(gòu)還會因環(huán)境因素造成的影響，導(dǎo)致耐久性問題的出現(xiàn)。高樁梁板式碼頭結(jié)構(gòu)一般應(yīng)用在較為惡劣的自然環(huán)境中，會受到很多有害介質(zhì)的侵害和腐蝕。高樁梁板式碼頭還會因其自身結(jié)構(gòu)的特點而出現(xiàn)耐久性問題，此類結(jié)構(gòu)在使用中，上部分是梁板結(jié)構(gòu)，下部分是透空結(jié)構(gòu)，會出現(xiàn)空氣流通性不良的情況，再加上海水成分的侵蝕作用，導(dǎo)致其工作環(huán)境過于惡劣，從而使其結(jié)構(gòu)耐久性得到下降。

2 高樁梁板式碼頭結(jié)構(gòu)耐久性問題的機(jī)理研究

高樁梁板式碼頭采用鋼管樁作為樁基結(jié)構(gòu)時，鋼管樁的耐久性問題即為鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕問題。鋼管樁結(jié)構(gòu)具有良好的機(jī)械、物理、施工特性，特別是位于地質(zhì)條件復(fù)雜、風(fēng)浪較大及需要盡早投產(chǎn)的專業(yè)化碼頭和深水泊位中，擁有其他材料所沒有的優(yōu)勢。高樁梁板式碼頭混凝土工程結(jié)構(gòu)的耐久性機(jī)理分析：在實際的施工過程中，混凝土包裹著鋼筋結(jié)構(gòu)，能夠在鋼筋表面形成一層緊密、難熔的保護(hù)膜，簡稱鈍化膜，使鋼筋的表面工作環(huán)境呈高堿性，對鋼筋結(jié)構(gòu)起到了十分有效的保護(hù)作用，能夠確保鋼筋不會受到海水的腐蝕和侵害。而一旦混凝土的堿性環(huán)境降低，這層鈍化膜就會被逐漸破壞，從而造成對其內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)的銹蝕，直接影響結(jié)構(gòu)的耐久性。出現(xiàn)上述耐久性問題的主要機(jī)理有以下幾點體現(xiàn)：

2.1 氯離子侵入混凝土

在海水中存有較多的氯離子，通常會以海水或海霧的形式侵入到混凝土中，造成對混凝土結(jié)構(gòu)的破壞，影響其壽命。其影響機(jī)理為：氯離子侵入混凝土結(jié)構(gòu)表面，與鈍化膜發(fā)生反應(yīng)，減低鈍化膜的PH值，使鈍化膜變?yōu)樗嵝?，造成鈍化膜的局部破損。之后，因混凝土自身結(jié)構(gòu)的不均勻，出現(xiàn)腐蝕電池現(xiàn)象，從而使鈍化膜表面出現(xiàn)蝕坑，并且隨著腐蝕電池作用的增加，擴(kuò)大蝕坑的發(fā)展。再加上氯離子的去極化作用和導(dǎo)電作用，致使混凝土結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重的破壞，加速對鋼筋結(jié)構(gòu)的腐蝕[1]。其中電化學(xué)腐蝕反應(yīng)原理如下：

2.2 海水中的硫酸鹽侵蝕混凝土

海水中存有的硫酸鹽也會侵蝕混凝土結(jié)構(gòu)，與混凝土中存有的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣，之后再同水泥中的CaO·A1203·12H20發(fā)生反應(yīng)，生成鈣礬石。因鈣礬石的體積較原本混凝土的體積大，從而產(chǎn)生一定的膨脹作用，對混凝土結(jié)構(gòu)造成影響。并且在受到氯離子的侵害之后，這種膨脹作用會產(chǎn)生更為嚴(yán)重的破壞效果。

3 高樁梁板式碼頭結(jié)構(gòu)耐久性問題的修復(fù)對策

首先，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，對碼頭結(jié)構(gòu)的使用壽命進(jìn)行科學(xué)的計算，對混凝土結(jié)構(gòu)的水灰比進(jìn)行嚴(yán)格的把控，避免水灰比過大。并且要對混凝土的使用量進(jìn)行把控，在確?；炷撩軐嵭缘耐瑫r，盡可能降低造價成本。同時，要對混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋進(jìn)行防腐防蝕處理，在碼頭結(jié)構(gòu)表面噴蓋防腐層，提高保護(hù)效果。

其次，對高樁梁板式碼頭結(jié)構(gòu)出現(xiàn)耐久性破壞的部分進(jìn)行及時的修補(bǔ)，加強(qiáng)對碼頭結(jié)構(gòu)的檢查維修工作。針對耐久性問題做到早發(fā)現(xiàn)早處理，避免出現(xiàn)維護(hù)成本的浪費。并且選擇合理有效的修復(fù)材料，必須確保修復(fù)材料具備較強(qiáng)的粘結(jié)能力，且抗腐蝕性和強(qiáng)度都較高，可以快速干硬，從而實現(xiàn)更好的封閉效果。

最后，鋼管樁的防腐蝕相關(guān)措施包括復(fù)合包覆技術(shù)、海洋護(hù)甲防腐保護(hù)系統(tǒng)、無線遙測防腐監(jiān)測等。復(fù)合包覆層由于在一般情況下屬于熱收縮性的材料，所以在包覆成型過程中具有自收縮特點，將緊緊包覆于被保護(hù)的結(jié)構(gòu)，對已經(jīng)出現(xiàn)腐蝕損傷的構(gòu)件，亦能利用這類收縮能力把腐蝕產(chǎn)物緊密包覆在局部腐蝕的地方，這樣鋼管樁的腐蝕產(chǎn)物剝落或膨脹就不會出現(xiàn)。海洋護(hù)甲防腐保護(hù)系統(tǒng)護(hù)甲抗沖擊性能好，可以抵抗極端惡劣的氣候環(huán)境，而且其護(hù)甲長久耐用，施工方法簡單快捷，在水上或在水下都可以進(jìn)行施工，能夠避免海洋生物( 如牡蠣) 對鋼管樁表面的破壞。

4 結(jié)語

現(xiàn)今，隨著高樁梁板式碼頭結(jié)構(gòu)在碼頭建設(shè)施工中應(yīng)用的不斷深入，其結(jié)構(gòu)存有的不足也逐漸顯露出來，主要體現(xiàn)為會受到海水中部分成分的沖蝕，造成對混凝土的破壞，并造成鋼筋的腐蝕，以及鋼管樁結(jié)構(gòu)的腐蝕，從而使其結(jié)構(gòu)耐久性受到嚴(yán)重影響。因此，相關(guān)部門和人員必須對此類型碼頭結(jié)構(gòu)出現(xiàn)耐久性問題的機(jī)理進(jìn)行細(xì)致的分析，結(jié)合實際情況，采用合理有效的修復(fù)對策，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)和加固處理，從而提高碼頭結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，為碼頭的使用提供更加安全的保障。