郝英君 蔣玲茜 邵孫健

摘 要：結(jié)合我國海港碼頭實(shí)際，對標(biāo)國內(nèi)外高質(zhì)量建設(shè)工程，研究構(gòu)建了一套基于全壽命周期，涵蓋設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營三類指標(biāo)的新建海港碼頭耐久性指標(biāo)體系，并提出了相應(yīng)評價(jià)方法、確立指標(biāo)權(quán)重及標(biāo)準(zhǔn)，為新建碼頭工程指明了實(shí)現(xiàn)耐久性提升這一動態(tài)過程中的努力方向和工作重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：海港碼頭;耐久性;指標(biāo)體系;模糊評價(jià)法

中圖分類號：U651+.4? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）04-0085-03

耐久性是影響結(jié)構(gòu)安全的重要技術(shù)指標(biāo)，沿海碼頭身處復(fù)雜的海洋環(huán)境，對耐久性要求更為嚴(yán)格。2017年交通運(yùn)輸部組織開展的碼頭結(jié)構(gòu)耐久性影響因素調(diào)研結(jié)果表明：僅有6成的海港碼頭開展日常檢測維護(hù)工作，有15%的碼頭超載運(yùn)營，甚至仍有6%的碼頭不清楚前沿荷載要求，耐久性評估為A級的碼頭只有38%，我國海港碼頭的耐久性情況仍不容樂觀。如何實(shí)現(xiàn)海港碼頭耐久性有效提升，對于工程高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

目前，國內(nèi)外學(xué)者對耐久性評價(jià)方面開展了大量研究，評價(jià)方法主要集中在層次分析法、模糊綜合評判法等[1-2]，評價(jià)對象以在役結(jié)構(gòu)為主，指標(biāo)體系基本上均是針對工程實(shí)體的耐久性能。本文圍繞全壽命周期的理念，從設(shè)計(jì)階段、施工階段，以及為后期運(yùn)營階段提供抓手三個(gè)維度出發(fā)，構(gòu)建了新建海港碼頭耐久性指標(biāo)體系，指明實(shí)現(xiàn)工程耐久性提升這一動態(tài)過程中的努力方向和工作重點(diǎn)。

1新建海港碼頭耐久性指標(biāo)體系

1.1構(gòu)建原則

（1）全面性原則。海港碼頭耐久性受多階段、多因素的影響和制約，在遴選指標(biāo)時(shí)，應(yīng)盡量全面、完整地選擇各級各類指標(biāo)，避免遺漏，保證評估結(jié)論的可信度。

（2）代表性原則。指標(biāo)堅(jiān)持“少精準(zhǔn)”，堅(jiān)持問題導(dǎo)向和目標(biāo)導(dǎo)向相結(jié)合，提煉影響海港碼頭耐久性的關(guān)鍵因素，充分發(fā)揮主要指標(biāo)的核心帶動作用。

（3）科學(xué)性原則。指標(biāo)體系的建立須采用科學(xué)的方法和手段，指標(biāo)應(yīng)內(nèi)涵清晰、通俗易懂、便于對標(biāo)，以定量為主，盡可能避免人為主觀因素的影響。

（4）可操作性原則。指標(biāo)體系的各指標(biāo)數(shù)據(jù)應(yīng)可以通過可靠的來源保質(zhì)保量直接或間接地獲取，盡量避免難以獲取的參數(shù)作為評估指標(biāo)，影響評估的可信度。

1.2體系框架

沿海碼頭的耐久性貫穿設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營全壽命周期，指標(biāo)體系涵蓋結(jié)構(gòu)耐久設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)耐久性能和結(jié)構(gòu)耐久監(jiān)測3大類指標(biāo)，其中，結(jié)構(gòu)耐久性能綜合考慮材料、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)不同層次因素影響[3]。

1.3指標(biāo)內(nèi)涵及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1指標(biāo)內(nèi)涵及計(jì)算方式

（1）結(jié)構(gòu)耐久設(shè)計(jì)。該指標(biāo)考核新建海港碼頭工程的耐久性設(shè)計(jì)質(zhì)量，選用全壽命周期設(shè)計(jì)、耐久性設(shè)計(jì)參數(shù)、建管養(yǎng)一體化等關(guān)鍵因素綜合衡量，對設(shè)計(jì)文件相關(guān)內(nèi)容涵蓋情況進(jìn)行評價(jià)（見表2）。

（2）結(jié)構(gòu)耐久性能。該指標(biāo)考核新建海港碼頭耐久性能是否滿足設(shè)計(jì)要求，包括混凝土耐久性能合格率、鋼筋保護(hù)層厚度合格率、防腐措施合格率3項(xiàng)指標(biāo)，其中，混凝土耐久性能檢驗(yàn)評價(jià)指標(biāo)[4]見表3。

根據(jù)抽檢數(shù)據(jù)來源不同，指標(biāo)計(jì)算公式如下：

式中：Pi——第i項(xiàng)指標(biāo)合格率，P1、P2、P3分別表示混凝土耐久性能、鋼筋保護(hù)層厚度、防腐措施的合格率;

Pia——質(zhì)監(jiān)機(jī)構(gòu)監(jiān)督檢測數(shù)據(jù)合格率，包括委托的第三方檢測數(shù)據(jù);

Pib——監(jiān)理單位平行試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)、監(jiān)理見證第三方檢測機(jī)構(gòu)檢測數(shù)據(jù)合格率。

檢測數(shù)據(jù)應(yīng)針對主要構(gòu)件（不可替換構(gòu)件），其中，樁基碼頭選取橫梁、縱梁、軌道梁、面板;重力式碼頭選取墻身、胸墻、卸荷板;板樁碼頭選取板樁墻、錨碇結(jié)構(gòu)等。檢測時(shí)將主要構(gòu)件的一個(gè)分段作為一個(gè)樣本，樣本容量不少于3個(gè)[5]。

結(jié)構(gòu)耐久監(jiān)測。該指標(biāo)衡量新建海港碼頭后期開展運(yùn)行監(jiān)測檢測能力，選用預(yù)埋傳感器的覆蓋度加以表征，計(jì)算公式如下：

1.3.2 指標(biāo)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)歷年交通運(yùn)輸部《公路水運(yùn)工程質(zhì)量狀況及質(zhì)量監(jiān)督信息統(tǒng)計(jì)報(bào)表制度》統(tǒng)計(jì)分析情況，以及相關(guān)碼頭典型調(diào)查數(shù)據(jù)，分析現(xiàn)階段我國海港碼頭的平均水平，同時(shí)對標(biāo)港珠澳大橋、鹽田港等高質(zhì)量建設(shè)工程，確定各指標(biāo)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表4）。

2 新建海港碼頭耐久性評價(jià)模型

2.1 評價(jià)思路

海港碼頭耐久性評價(jià)的內(nèi)容主要包括三方面：處理數(shù)據(jù)、制定評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評價(jià)，具體流程如下：

2.2 評價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)

采用模糊評價(jià)法對新建海港碼頭耐久性進(jìn)行評價(jià)。

2.2.1建立因素集

式中，={耐久性設(shè)計(jì)完整度，混凝土耐久性能合格率，保護(hù)層厚度合格率，防腐措施合格率，預(yù)埋傳感器覆蓋度}

2.2.2建立評估等級

式中，vi代表各種可能的評判等級，共有優(yōu)、良、中、差四級。

2.2.3建立模糊關(guān)系矩陣R

式中，rij表示某個(gè)被評事物從因素ui來看對vj等級模糊子集的隸屬度，將隸屬度依次賦值4、3、2及1。

2.2.4建立權(quán)重集

采用專家調(diào)查法確定權(quán)重。權(quán)重設(shè)立三檔，權(quán)重3為非常重要指標(biāo)，權(quán)重2為重要指標(biāo)，權(quán)重1為一般重要指標(biāo)，根據(jù)“最大隸屬原則”確定權(quán)重等級。針對26個(gè)在建水運(yùn)工程展開了問卷調(diào)研，調(diào)查專家范圍覆蓋水運(yùn)工程建設(shè)領(lǐng)域的建設(shè)、勘察設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等各方參建單位及行業(yè)管理部門，建立權(quán)重集如下所示：

2.2.5合成模糊綜合評價(jià)結(jié)果向量

2.2.6計(jì)算耐久性評分

根據(jù)現(xiàn)有發(fā)展水平以及高質(zhì)量發(fā)展要求設(shè)計(jì)評價(jià)定量標(biāo)準(zhǔn)（見表5）。

3 結(jié)語

（1）構(gòu)建了基于設(shè)計(jì)階段、施工階段、運(yùn)營階段的新建海港碼頭耐久性指標(biāo)體系。其中，設(shè)計(jì)指標(biāo)融合了相關(guān)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)項(xiàng)、品質(zhì)工程等建設(shè)要求，聚焦工程建設(shè)現(xiàn)有短板，具有較強(qiáng)的導(dǎo)向作用;施工指標(biāo)結(jié)合了《公路水運(yùn)工程質(zhì)量狀況及質(zhì)量監(jiān)督信息統(tǒng)計(jì)報(bào)表制度》的開展，具有較強(qiáng)的實(shí)踐指導(dǎo)作用;運(yùn)營指標(biāo)響應(yīng)了《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》中“加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行監(jiān)測檢測”的要求。既是評價(jià)體系，也是引導(dǎo)體系。

（2）評價(jià)方法采用較為成熟的模糊綜合評價(jià)法，通過專家咨詢，確定了指標(biāo)權(quán)重，方便簡潔、較為實(shí)用。

（3）建議在工程建設(shè)中發(fā)揮設(shè)計(jì)引領(lǐng)作用，強(qiáng)化工程全壽命周期設(shè)計(jì)，推動“建管養(yǎng)運(yùn)”一體化，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測設(shè)備與基礎(chǔ)設(shè)施同步建設(shè)，提升全壽命感知水平。加強(qiáng)施工質(zhì)量保證，深入實(shí)施質(zhì)量通病治理。定期開展結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，實(shí)施預(yù)防性維護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]王玉倩，程壽山，李萬恒，等.國內(nèi)外混凝土橋梁耐久性指標(biāo)體系調(diào)查分析[J].公路交通科技，2012，29（02）：67-72.

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[5]中交第一航務(wù)工程局有限公司，福建省交通基本建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢測站.水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)： JTS 257-2008[S].北京：人民交通出版社，2008.

基金項(xiàng)目：浙江省交通運(yùn)輸廳科技計(jì)劃項(xiàng)目（2020042）