碼頭易損構(gòu)件破損調(diào)查分析方法研究

王　維，張貴平，唐杰平（蘇交科集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210017）

碼頭易損構(gòu)件破損調(diào)查分析方法研究

王維，張貴平，唐杰平
（蘇交科集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210017）

文章對南通地區(qū)碼頭現(xiàn)狀進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研，對該地區(qū)的高樁梁板式和板樁式碼頭易損構(gòu)件進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，利用概率-影響矩陣方法分析各構(gòu)件破損對碼頭運(yùn)營的影響，提出了一種新的碼頭易損構(gòu)件破損調(diào)查分析方法。

碼頭；易損構(gòu)件；概率-影響矩陣法；調(diào)查分析

1　樣本碼頭現(xiàn)狀調(diào)查

碼頭作為港口陸域最前沿地帶，承擔(dān)著?？看?、裝卸貨物或上下旅客的任務(wù)［1-2］。碼頭在作業(yè)過程中常出現(xiàn)構(gòu)件被沖砸、超載、船舶?？窟^程中碰撞等情況，直接影響其正常使用。本文對南通地區(qū)10個(gè)碼頭可視部分構(gòu)件進(jìn)行調(diào)查，記錄混凝土構(gòu)件及附屬設(shè)備的現(xiàn)狀，主要包括構(gòu)件的破損、混凝土剝落、露筋、裂縫及設(shè)備完好性等，調(diào)查結(jié)果見表1。

表1 樣本碼頭易損構(gòu)件調(diào)查匯總

2　碼頭構(gòu)件破損影響評(píng)價(jià)矩陣的建立

描述構(gòu)件破損對碼頭運(yùn)營的影響有2個(gè)變量：構(gòu)件破損發(fā)生的概率或可能性（Probability）；構(gòu)件破損對碼頭結(jié)構(gòu)的影響（Impact）［5-7］。構(gòu)件破損對碼頭運(yùn)營的影響大小與構(gòu)件破損對碼頭結(jié)構(gòu)的影響程度（見表2）和構(gòu)件破損發(fā)生的概率（見表3）成正比。

表2　構(gòu)件破損發(fā)生對碼頭結(jié)構(gòu)的影響等級(jí)劃分

表3　構(gòu)件破損發(fā)生的可能性等級(jí)劃分

構(gòu)件破損對碼頭運(yùn)營的影響程度用破損影響評(píng)價(jià)矩陣來表示，它以構(gòu)件破損發(fā)生的概率為橫坐標(biāo)，以構(gòu)件破損發(fā)生后對碼頭結(jié)構(gòu)影響大小為縱坐標(biāo)，發(fā)生破損概率大且對碼頭結(jié)構(gòu)影響也大的構(gòu)件位于矩陣的右上角，發(fā)生破損概率小且對碼頭結(jié)構(gòu)影響也小的構(gòu)件位于矩陣的左下角，為了簡化計(jì)算，可設(shè)構(gòu)件破損發(fā)生的概率 P（PS，PH，PM，PL，PN）= ［10 8 6 4 2］，設(shè)構(gòu)件破損發(fā)生后對碼頭結(jié)構(gòu)的影響 I（IN，IL，IM，IH，IS）=［2 4 6 8 10］ 。因此，構(gòu)件破損對碼頭運(yùn)營的影響可以用一個(gè)二元函數(shù)R（P，I）描述，見式（1）。

式中：Ⅰ為微小損壞（0～15），構(gòu)件破損發(fā)生的可能性很小，且發(fā)生后對碼頭結(jié)構(gòu)影響較小，對碼頭運(yùn)營影響很小；Ⅱ?yàn)檩^小損壞（15～30），構(gòu)件破損發(fā)生的可能性較小，或者發(fā)生對碼頭結(jié)構(gòu)影響較小，不影響碼頭的正常作業(yè)；Ⅲ為一般損壞（30～60），構(gòu)件破損發(fā)生的可能性不大，或者發(fā)生對碼頭結(jié)構(gòu)影響不大，一般不影響碼頭的正常作業(yè)，但應(yīng)采取一定的防范措施；Ⅳ為較大損壞（60～80），構(gòu)件破損發(fā)生的可能性較大，或發(fā)生后對碼頭結(jié)構(gòu)影響較大，但造成的損失是碼頭可以承受的，必須采取一定的防范措施；Ⅴ為重大損壞（80～100），構(gòu)件破損發(fā)生的可能性很大，對碼頭結(jié)構(gòu)影響很大，碼頭無法正常運(yùn)營，須要采取積極有效的防范措施。

3　碼頭構(gòu)件破損影響評(píng)價(jià)矩陣的應(yīng)用

樁基作為碼頭結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，一旦出現(xiàn)損壞，會(huì)造成碼頭結(jié)構(gòu)破壞，碼頭結(jié)構(gòu)存在很大安全隱患；梁、板、拉桿作為碼頭結(jié)構(gòu)的重要組成部分，若出現(xiàn)損壞，將導(dǎo)致整個(gè)碼頭結(jié)構(gòu)破壞，碼頭存在較大安全隱患；胸墻和面層出現(xiàn)損壞，會(huì)對碼頭結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響；橡膠護(hù)舷出現(xiàn)損壞，對碼頭結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較小影響，碼頭結(jié)構(gòu)存在較小安全隱患；護(hù)輪檻出現(xiàn)損壞，對碼頭結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響，碼頭結(jié)構(gòu)不存在安全隱患。

根據(jù)表1樣本碼頭構(gòu)件破損的統(tǒng)計(jì)情況，整理得出其易損構(gòu)件的破損比例，詳見表4。

表4　樣本碼頭易損構(gòu)件損壞比例

由表1可知，5個(gè)高樁梁板式碼頭的樁損壞為0，梁損壞為0，5個(gè)板樁式碼頭的樁損壞為0。5個(gè)高樁梁板式碼頭的板損壞為1個(gè)，板破損主要體現(xiàn)在混凝土表面可見局部銹跡、局部有微小銹蝕裂縫、局部小面積空鼓等。5個(gè)板樁式碼頭的胸墻損壞為4個(gè)，胸墻破損的比例高達(dá)80%，以混凝土表面可見局部銹跡，局部有微小銹蝕裂縫等為主。拉桿作為板樁式碼頭的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件，5個(gè)板樁式碼頭的拉桿均未出現(xiàn)破損現(xiàn)象。5個(gè)高樁梁板式碼頭和5個(gè)板樁式碼頭中有5個(gè)碼頭的護(hù)輪檻、橡膠護(hù)舷出現(xiàn)損壞。10個(gè)樣本碼頭的面層破損個(gè)數(shù)為6個(gè)。

參照構(gòu)件破損發(fā)生的可能性，由表4可得出各構(gòu)件的破損比例，胸墻破損概率為61%～80%，護(hù)輪檻、面層和橡膠護(hù)舷破損概率為41%～60%、板、樁、梁、拉桿的破損概率為0%～20%，樣本碼頭易損構(gòu)件的損壞影響和發(fā)生的可能性見表5。

表5　樣本碼頭易損構(gòu)件損壞對碼頭的影響及發(fā)生的可能性

參照表5，根據(jù)概率-影響矩陣，得出樣本碼頭各構(gòu)件破損對碼頭的影響程度，見表6。

表6　樣本碼頭各構(gòu)件破損對碼頭結(jié)構(gòu)的影響程度

4　結(jié)論

本文通過對南通地區(qū)碼頭現(xiàn)場調(diào)研，對該地區(qū)的高樁梁板式和板樁式碼頭易損構(gòu)件進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，同時(shí)分析各構(gòu)件破損對碼頭結(jié)構(gòu)的影響，并以此作為算例，利用概率-影響矩陣方法，對碼頭運(yùn)營的影響進(jìn)行了嘗試性分析，提出一種新的碼頭易損構(gòu)件破損調(diào)查分析方法。通過對碼頭易損構(gòu)件的調(diào)查分析、識(shí)別，評(píng)價(jià)構(gòu)件損壞對碼頭運(yùn)營的影響，將有利于今后在設(shè)計(jì)、施工和管理環(huán)節(jié)提出針對性的預(yù)防、維護(hù)措施，進(jìn)而保障碼頭耐久性和結(jié)構(gòu)安全性，并有利于碼頭經(jīng)濟(jì)效益的正常發(fā)揮和節(jié)約維修資金。

［1］韓理安，席與耀.港口水工建筑物［M］.北京：人民交通出版社，2008.

［2］邱駒.港工建筑物［M］.天津大學(xué)出版社，2002.

［3］JGJ106—2014建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范［S］.

［4］ JTJ302—2006港口水工建筑物檢測與評(píng)估技術(shù)規(guī)范［S］.

［5］常虹，高云莉.風(fēng)險(xiǎn)矩陣方法在工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用［J］.工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2007（26）：134-137.

［6］全國注冊咨詢工程師（投資）資格考試參考教材編寫委員會(huì). 項(xiàng)目決策分析與評(píng)價(jià)［M］.北京：中國計(jì)劃出版社，2011.

［7］陳立文.項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)分析理論與方法［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

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

王維（1986-），男，湖北潛江人，工程師，主要從事水運(yùn)工程設(shè)計(jì)工作。

（2014-12-02）