淺析船閘水工建筑物的檢測與評估技術(shù)

摘 要 本文以船閘水工建筑物檢測與評估為研究視角，從檢測與評估的基本流程出發(fā)，總結(jié)歸納檢測與評估的內(nèi)容與方法。希望可以為相關(guān)工作的開展帶去參考借鑒。

關(guān)鍵詞 船閘;水工建筑物;船閘結(jié)構(gòu)

前言

船閘水工建筑物是內(nèi)河航道的基礎(chǔ)設(shè)施，若其存在安全隱患勢必容易引發(fā)安全事故，而針對其進行系統(tǒng)檢測與科學(xué)評估是制定維護與加固方案的基礎(chǔ)?；诖耍荚诰S護安全，如何進一步提高船閘水工建筑物的檢測與評估技術(shù)水平已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)集中關(guān)注的問題。

1船閘水工建筑物的檢測與評估流程

船閘水工建筑是水運的基礎(chǔ)設(shè)施，其在應(yīng)用的過程中，受到水文、氣象、物理撞擊、土質(zhì)等多方面因素的影響，容易出現(xiàn)損壞、老化等問題。集中體現(xiàn)為以下幾點：第一，工作橋以及導(dǎo)航墩的整體結(jié)構(gòu)無法滿足現(xiàn)代內(nèi)河水路運輸?shù)男枨?第二，閘室的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)老化以及損毀等問題;第三，多處表現(xiàn)出安全性與穩(wěn)定性不合規(guī)的問題;第四，通航船舶使用條件發(fā)生改變以及船型變化的背景下，其承載的運轉(zhuǎn)強度增加，導(dǎo)致可靠性匱乏;第五，在船閘建筑中的人字閘門等構(gòu)件出現(xiàn)安全隱患。由此可見，針對船閘水工建筑物進行系統(tǒng)檢測與科學(xué)評估是非常必要的。

根據(jù)國際相關(guān)經(jīng)驗，該項工作一般依據(jù)圖1所示流程展開[1]。

2船閘水工建筑物的檢測與評估方法

2.1 檢測方法

第一，查明現(xiàn)狀。通過現(xiàn)場勘察收集船閘的現(xiàn)狀資料，有條件的情況下應(yīng)同時查閱船閘的竣工資料。

第二，制定方案。制定檢測方案的過程中需要參照《港口水工建筑物檢測與評估技術(shù)規(guī)范》、《水閘安全鑒定》等文件中的參數(shù)進行。將專項檢測、定期檢查等模式整合起來，有效檢測地基的沉降情況、材料的優(yōu)劣情況，同時要通過專項技術(shù)檢測偶發(fā)安全故障以及自然災(zāi)害等對建筑造成的影響。在制定檢測方案的過程中，需要涵蓋委托要求、檢測目標、工程概況等內(nèi)容。針對船閘結(jié)構(gòu)的檢測方案，主要針對位移測量、構(gòu)件檢測、水下檢測以及專項檢測等制定檢測方案。

第三，現(xiàn)場檢測。船閘水工建筑物的檢測中盡量應(yīng)用無損檢測技術(shù)，確保建筑物整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。現(xiàn)階段現(xiàn)場檢查的常用方法與內(nèi)容見表1。

第一，檢測報告。檢測工作結(jié)束之后，要對檢測數(shù)據(jù)進行整理與分析，綜合全部檢測結(jié)果，得出結(jié)論。檢測部門結(jié)合檢測結(jié)構(gòu)對船閘水工建筑物的結(jié)構(gòu)可靠性進行后續(xù)分析與評估，最終制定維修與日常維護方案。

2.2 評估方法

第一，科學(xué)劃分評估單元。針對水工建筑物結(jié)構(gòu)的可靠性實施評估的過程中，首先應(yīng)該結(jié)合實際情況劃分單元，必須滿足以下要求：

①根據(jù)結(jié)構(gòu)特點選擇一個或者幾個代表性區(qū)段作為評估單元;②結(jié)合整體結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)將評估單元劃分為不同的子單元;③結(jié)合整體構(gòu)件類型將子單元細化為基本單元。

第二，復(fù)核驗算。根據(jù)船閘水工建筑物結(jié)構(gòu)的特點，實施結(jié)構(gòu)安全評價復(fù)核驗算的過程中，應(yīng)該集中考慮以下因素：

①建筑物的基礎(chǔ)條件，主要確定滲透的路徑以及滲透病害出現(xiàn)的范圍與深度等;②材料的強度，即受壓鋼筋的設(shè)計值強度、混凝土軸心的壓強度、受拉鋼筋的強度等;③幾何參數(shù)，主要包括鋼筋材料的腐蝕深度以及錨桿剩余的截面積大小、施工誤差以及受到腐蝕之后的鋼筋截面積等。

第三，復(fù)核計算。在該流程中，應(yīng)該結(jié)合船閘結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果，按照特定設(shè)計條件實施結(jié)構(gòu)的復(fù)核計算，計算結(jié)果是結(jié)構(gòu)安全性綜合評估的主要依據(jù)。主要評估內(nèi)容與評估方法如表2。

上、下閘首及閘室 確定不同工況的閘室墻、下閘首以及船閘上的抗浮、抗傾、抗滑等系數(shù)，并且需要結(jié)合相關(guān)規(guī)定計算出建筑物的地基承載能力，對比之后觀察其是否滿足要求。

導(dǎo)航墻整體穩(wěn)定性 確定與評估船閘地基的應(yīng)力呈現(xiàn)出的不均衡系數(shù)以及導(dǎo)航墻具備的抗傾、抗滑等穩(wěn)定性系數(shù)。與相關(guān)要求比對分析，評估導(dǎo)航墻的穩(wěn)定性能。

閘閥門及啟閉機 根據(jù)《船閘閘門設(shè)計規(guī)范》等進行評估。

第四，評估報告。結(jié)合船閘結(jié)構(gòu)的相關(guān)檢測結(jié)論以及復(fù)核驗算得出的結(jié)果，制定完善的評估報告。在評估報告當中要給出綜合評估結(jié)論，主要包括船閘水工建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐久性與安全性等。在評估報告當中需要涵蓋結(jié)構(gòu)評估的等級、主體結(jié)構(gòu)的概況、運行中存在的問題以及做出的處理等。最后還要附上船閘結(jié)構(gòu)維護、維修以及加固的具體建議[2]。

3結(jié)束語

綜上所述，針對船閘水工建筑物開展高效檢測評估，不僅利于改善船閘的功能，同時可以為建筑結(jié)構(gòu)的加固與防護提供依據(jù)，確保其功能的發(fā)揮。希望通過文章的闡述可以使得相關(guān)部門認識該項工作的重要性，結(jié)合相關(guān)要求與規(guī)定，摸清船閘結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，綜合應(yīng)用科學(xué)檢測評估技術(shù)，針對不同部位和具體要求，分別使用相關(guān)檢測儀器，為提高檢修、維護、加固效率提供依據(jù)。

參考文獻

[1] 周（钅監(jiān)）.船閘水工建筑物檢測、評估與防護技術(shù)的研究[J].水利科技與經(jīng)濟，2012，18（01）：46-48.

[2] 應(yīng)宗權(quán)，郁達，蘇林王.船閘水工建筑物的檢測與評估技術(shù)[J].水運工程，2011，（07）：100-105.

作者簡介

許家駒（1990-），男，江蘇海安人;學(xué)歷：本科，助理工程師，現(xiàn)就職單位：南通市港航事業(yè)發(fā)展中心海安船閘運行中心，研究方向：船閘、航道養(yǎng)護，自動控制和信息化。