华东地区某海港码头结构耐久性调查与分析
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检测结果显示，墩台（侧面）保护层厚度偏大，部分灌注桩的钢筋笼略有偏心，其余构件保护层厚度基本满足设计要求，各构件碳化深度均≤1 mm。
3.2.3 混凝土电阻率测量
《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344—2004）对混凝土电阻率与钢筋锈蚀状态的判别标准［5］，见表4。
表3 混凝土保护层和碳化检测结果
华东地区某海港码头结构耐久性调查与分析
王成启;谷坤鹏;张造扬
【摘 要】氯盐侵蚀是码头构件结构破坏的主要原因之一,华东地区某海港服役15 a码头的结构耐久性调查结果显示,虽然该码头构件的力学性能和保护层厚度基本满足设计要求,但桩帽、横梁和纵梁构件已遭受氯盐侵蚀,产生锈涨裂缝,且各构件混凝土抗氯盐侵蚀能力存在一定差别,其中大直径管桩具有较高的耐久性.%Chloride corrosion is one of the main reasons to damage wharf members. It is shown from the structure durability investigation of a wharf of some seaport in China East which being in service for 15 years, the mechanical property and protective layer thickness of wharf members basically meet the design requirement, but pile cap,cross beam and longitudinal beam members have been corroded by sodium chloride, which causes cracks and rusty stains. The anti-chloride-corrosiveness of each member is different. For instance, Raymond-pile has a higher durability.
表4 混凝土电阻率与钢筋锈蚀状态判别?
现场构件的电阻率测试结果，见表5。
表5 构件电阻率测试结果构件名称 测试值/（kΩ·cm）平均值/（kΩ·cm）工作平台纵梁 26～38 32工作平台横梁 25～50 33工作平台面板 25～36 29大管桩 40～72 56方桩 16～53 35灌注桩 16～36 23墩台 31～42 35空心板 17～26 21
根据Fick第二定律，计算出不同混凝土构件的表面氯离子浓度及氯离子扩散系数，见表7。
表6 氯离子含量测试结果?
表7 构件的表面氯离子浓度及氯离子扩散系数构件名称及部位 表面氯离子浓度/（%）扩散系数/（10-12m2·s-1）方桩浪溅区 0.223 1.531方桩水变区 0.248 1.582灌注桩浪溅区 0.374 2.070大管桩大气区 0.167 1.131大管桩浪溅区 0.209 1.061大管桩水变区 0.221 1.130平台纵梁大气区 0.248 2.540平台横梁浪溅区 0.449 3.260墩台浪溅区 0.609 2.370墩台水变区 0.645 2.440
【正文语种】中 文
【中图分类】U657.3
1 工程概况
浙江某海港1993年建成投产的20万t级油码头总长约555 m，由2主2副共4个靠船墩、6个系缆墩、5座人行桥墩和1个工作平台组成，其间采用空心板和钢便桥连接，工作平台长50 m，宽25 m，由6榀排架组成；码头与驳岸之间通过长163 m、宽8 m的引桥连接，引桥由12榀排架组成。
1）海水中氯离子、硫酸盐，氯盐的侵蚀是影响海港码头混凝土结构耐久性的主要因素；
2）各构件混凝土实测强度均达到设计强度等级；除灌注桩局部外，混凝土保护层厚度基本满足规范要求；各构件碳化深度均≤1.0 mm，远小于钢筋的保护层厚度，碳化对构件混凝土结构耐久性的影响不大；
3）桩帽、横梁及纵梁等构件局部钢筋的表面氯离子浓度超过临界浓度，因遭受氯离子侵蚀，钢筋已开始锈蚀，存在锈斑及锈涨裂缝等现象。
［6］中交上海三航科学研究院有限公司.大管桩耐久性研究与评价［R］.上海：中交上海三航科学研究院有限公司，2007.台上的面板、梁、剪刀撑等构件，局部已出现顺筋裂缝，尤其是横梁和剪刀撑的锈斑较多，钢筋已腐蚀生锈。引桥、墩台部位的混凝土构件和基桩的混凝土的外观基本完好，工作平台构件外观检查结果，见表1。
表1 工作平台构件外观检查结果构件分类 构件数量 外观缺陷 外观缺陷数量 破损构件占比/（%）面板 52 裂缝 1 1.9纵梁 20 裂缝 1 4.8横梁 6 局部锈斑 6 100剪刀撑 10 裂缝、剥落 10 100
3.3 结构耐久性检测与分析
3.2.1 混凝土力学性能
采用回弹法结合取芯进行混凝土构件抗压强度检测，结果表明各类构件实测强度均达到原设计强度等级，但剪刀撑实测强度富裕量相对较小。码头构件混凝土强度检测结果，表2。
表2 码头构件混凝土强度检测结果?
3.2.2 混凝土保护层厚度和碳化深度
抽取占各类构件总数2%且不少于5个的构件进行保护层厚度检测，抽取占各类构件2%且不少于3个的构件进行碳化深度检测，混凝土保护层和碳化检测结果，见表3。
2 调查方法和内容
根据有关规范的要求，针对环境腐蚀情况、腐蚀外观和结构耐久性进行调查，其中结构耐久性调查主要包括：混凝土物理力学性能和保护层厚度检测，混凝土碳化深度、钢筋腐蚀电位和混凝土电阻率测量，混凝土中氯离子渗透情况检测等［1-5］。
3 调查结果与分析
3.1 环境腐蚀情况调查
根据现场调查，码头附近无造成严重腐蚀的特殊污染源，在高平潮和低平潮时分别提取水样，在试验室内进行ΡH值、氯离子含量和硫酸盐含量测定，水样的PH值为7.94～7.96，氯离子含量为12602～12893 mg/L，硫酸盐含量为1584.1～1591.8 mg/L，高平潮、低平潮取得的水样检测结果变化不大。
4）氯盐侵蚀与混凝土所在位置有关，一般情况下，所在位置越高，构件的表面氯离子浓度越低。各构件氯离子扩散系数的差异表明，混凝土质量有一定差别，大管桩构件抗氯盐侵蚀的耐久性较好。
参考文献
［1］JTJ270-1998水运工程混凝土试验规程［S］.北京：人民交通出版社，1998.
［2］JTJ302-2006港口水工建筑物检测与评估技术规范［S］.北京：人民交通出版社，1987.
从表5可以看出，各构件的电阻率差别较大。除大管桩的电阻率大于50 kΩ·cm，属于低锈蚀速率外，其余构件的电阻率在10～50 kΩ·cm之间，一旦发生腐蚀将具有中到高的锈蚀速率。
3.2.4 混凝土中氯离子渗透情况
从码头构件混凝土分层取粉样，测试其中酸溶性氯离子含量，氯离子含量测试结果，见表6。
从表6可以看出，不同部位构件的氯离子浓度随深度增加而递减，一般位置越低氯离子含量越高；我国海港工程调查及华南海港工程暴露试验结果表明，浪溅区混凝土的氯离子临界浓度为0.059%～0.107%（占混凝土质量百分比），方桩、灌注桩、纵梁、横梁和墩台钢筋附近5～7 cm深度内的氯离子浓度大于临界浓度，说明钢筋开始锈蚀；由于大管桩采用三复合制造工艺且水胶比较低，桩身混凝土的密实度大大提高，其氯离子含量相对较低。类似的现场调研表明［6］，当箍筋表面氯离子浓度达到0.1%～0.2%时，未见箍筋发生腐蚀，可见大管桩耐久性较好。
［3］JTJ275-2000海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范［S］.北京：人民交通出版社，2000.
［4］JTJ/T272-99港口工程混凝土非破损检测技术规程［S］北京：人民交通出版社，1999.
［5］ GB/T50344-2004 建筑结构检测技术标准［S］.北京：中国建筑工业出版社，2004.
码头平台为高桩梁板结构，排架间距9.5 m，上部结构为正交梁板，基桩为直径1.2 m的混凝土大管桩；靠船墩、系缆墩、人行桥墩均为高桩墩台结构，靠船墩基桩为直径1.2 m的预应力大管桩，系缆墩基桩分别为直径1.2 m的钢管桩和600 mm×600 mm的预应力混凝土方桩，人行桥墩分别采用直径1.0 m的钻孔灌注桩和600 mm×600 mm的预应力混凝土方桩；引桥为高桩横梁和正交纵梁上覆空心板，引桥排架的基桩分别为600 mm×600 mm预应力混凝土方桩和直径0.8 m的钻孔灌注桩。
从表7可以看出，构件的表面氯离子浓度在0.645%～0.082%之间，所处位置越高，表面氯离子浓度越低；构件的氯离子扩散系数在1.061×10-12～3.26×10-12m2/s之间，大管桩构件的氯离子扩散系数较低，其他混凝土构件质量存在一定差异。
4 结 论
通过对建于上世纪90年代的华东某海港码头进行环境资料调查、工程原始资料调查、腐蚀破坏外观调查、耐久性专项检测等系统调研，可得如下结论：
【期刊名称】《港工技术》
【年(卷),期】2011(048)001
【总页数】3页(P26-28)
【关键词】海港码头;调查;氯盐侵蚀;裂缝
【作 者】王成启;谷坤鹏;张造扬
【作者单位】中交上海三航科学研究院有限公司,上海,200032;中交上海三航科学研究院有限公司,上海,200032;中交上海三航科学研究院有限公司,上海,200032
3.2.3 混凝土电阻率测量
《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344—2004）对混凝土电阻率与钢筋锈蚀状态的判别标准［5］，见表4。
表3 混凝土保护层和碳化检测结果
华东地区某海港码头结构耐久性调查与分析
王成启;谷坤鹏;张造扬
【摘 要】氯盐侵蚀是码头构件结构破坏的主要原因之一,华东地区某海港服役15 a码头的结构耐久性调查结果显示,虽然该码头构件的力学性能和保护层厚度基本满足设计要求,但桩帽、横梁和纵梁构件已遭受氯盐侵蚀,产生锈涨裂缝,且各构件混凝土抗氯盐侵蚀能力存在一定差别,其中大直径管桩具有较高的耐久性.%Chloride corrosion is one of the main reasons to damage wharf members. It is shown from the structure durability investigation of a wharf of some seaport in China East which being in service for 15 years, the mechanical property and protective layer thickness of wharf members basically meet the design requirement, but pile cap,cross beam and longitudinal beam members have been corroded by sodium chloride, which causes cracks and rusty stains. The anti-chloride-corrosiveness of each member is different. For instance, Raymond-pile has a higher durability.
表4 混凝土电阻率与钢筋锈蚀状态判别?
现场构件的电阻率测试结果，见表5。
表5 构件电阻率测试结果构件名称 测试值/（kΩ·cm）平均值/（kΩ·cm）工作平台纵梁 26～38 32工作平台横梁 25～50 33工作平台面板 25～36 29大管桩 40～72 56方桩 16～53 35灌注桩 16～36 23墩台 31～42 35空心板 17～26 21
根据Fick第二定律，计算出不同混凝土构件的表面氯离子浓度及氯离子扩散系数，见表7。
表6 氯离子含量测试结果?
表7 构件的表面氯离子浓度及氯离子扩散系数构件名称及部位 表面氯离子浓度/（%）扩散系数/（10-12m2·s-1）方桩浪溅区 0.223 1.531方桩水变区 0.248 1.582灌注桩浪溅区 0.374 2.070大管桩大气区 0.167 1.131大管桩浪溅区 0.209 1.061大管桩水变区 0.221 1.130平台纵梁大气区 0.248 2.540平台横梁浪溅区 0.449 3.260墩台浪溅区 0.609 2.370墩台水变区 0.645 2.440
【正文语种】中 文
【中图分类】U657.3
1 工程概况
浙江某海港1993年建成投产的20万t级油码头总长约555 m，由2主2副共4个靠船墩、6个系缆墩、5座人行桥墩和1个工作平台组成，其间采用空心板和钢便桥连接，工作平台长50 m，宽25 m，由6榀排架组成；码头与驳岸之间通过长163 m、宽8 m的引桥连接，引桥由12榀排架组成。
1）海水中氯离子、硫酸盐，氯盐的侵蚀是影响海港码头混凝土结构耐久性的主要因素；
2）各构件混凝土实测强度均达到设计强度等级；除灌注桩局部外，混凝土保护层厚度基本满足规范要求；各构件碳化深度均≤1.0 mm，远小于钢筋的保护层厚度，碳化对构件混凝土结构耐久性的影响不大；
3）桩帽、横梁及纵梁等构件局部钢筋的表面氯离子浓度超过临界浓度，因遭受氯离子侵蚀，钢筋已开始锈蚀，存在锈斑及锈涨裂缝等现象。
［6］中交上海三航科学研究院有限公司.大管桩耐久性研究与评价［R］.上海：中交上海三航科学研究院有限公司，2007.台上的面板、梁、剪刀撑等构件，局部已出现顺筋裂缝，尤其是横梁和剪刀撑的锈斑较多，钢筋已腐蚀生锈。引桥、墩台部位的混凝土构件和基桩的混凝土的外观基本完好，工作平台构件外观检查结果，见表1。
表1 工作平台构件外观检查结果构件分类 构件数量 外观缺陷 外观缺陷数量 破损构件占比/（%）面板 52 裂缝 1 1.9纵梁 20 裂缝 1 4.8横梁 6 局部锈斑 6 100剪刀撑 10 裂缝、剥落 10 100
3.3 结构耐久性检测与分析
3.2.1 混凝土力学性能
采用回弹法结合取芯进行混凝土构件抗压强度检测，结果表明各类构件实测强度均达到原设计强度等级，但剪刀撑实测强度富裕量相对较小。码头构件混凝土强度检测结果，表2。
表2 码头构件混凝土强度检测结果?
3.2.2 混凝土保护层厚度和碳化深度
抽取占各类构件总数2%且不少于5个的构件进行保护层厚度检测，抽取占各类构件2%且不少于3个的构件进行碳化深度检测，混凝土保护层和碳化检测结果，见表3。
2 调查方法和内容
根据有关规范的要求，针对环境腐蚀情况、腐蚀外观和结构耐久性进行调查，其中结构耐久性调查主要包括：混凝土物理力学性能和保护层厚度检测，混凝土碳化深度、钢筋腐蚀电位和混凝土电阻率测量，混凝土中氯离子渗透情况检测等［1-5］。
3 调查结果与分析
3.1 环境腐蚀情况调查
根据现场调查，码头附近无造成严重腐蚀的特殊污染源，在高平潮和低平潮时分别提取水样，在试验室内进行ΡH值、氯离子含量和硫酸盐含量测定，水样的PH值为7.94～7.96，氯离子含量为12602～12893 mg/L，硫酸盐含量为1584.1～1591.8 mg/L，高平潮、低平潮取得的水样检测结果变化不大。
4）氯盐侵蚀与混凝土所在位置有关，一般情况下，所在位置越高，构件的表面氯离子浓度越低。各构件氯离子扩散系数的差异表明，混凝土质量有一定差别，大管桩构件抗氯盐侵蚀的耐久性较好。
参考文献
［1］JTJ270-1998水运工程混凝土试验规程［S］.北京：人民交通出版社，1998.
［2］JTJ302-2006港口水工建筑物检测与评估技术规范［S］.北京：人民交通出版社，1987.
从表5可以看出，各构件的电阻率差别较大。除大管桩的电阻率大于50 kΩ·cm，属于低锈蚀速率外，其余构件的电阻率在10～50 kΩ·cm之间，一旦发生腐蚀将具有中到高的锈蚀速率。
3.2.4 混凝土中氯离子渗透情况
从码头构件混凝土分层取粉样，测试其中酸溶性氯离子含量，氯离子含量测试结果，见表6。
从表6可以看出，不同部位构件的氯离子浓度随深度增加而递减，一般位置越低氯离子含量越高；我国海港工程调查及华南海港工程暴露试验结果表明，浪溅区混凝土的氯离子临界浓度为0.059%～0.107%（占混凝土质量百分比），方桩、灌注桩、纵梁、横梁和墩台钢筋附近5～7 cm深度内的氯离子浓度大于临界浓度，说明钢筋开始锈蚀；由于大管桩采用三复合制造工艺且水胶比较低，桩身混凝土的密实度大大提高，其氯离子含量相对较低。类似的现场调研表明［6］，当箍筋表面氯离子浓度达到0.1%～0.2%时，未见箍筋发生腐蚀，可见大管桩耐久性较好。
［3］JTJ275-2000海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范［S］.北京：人民交通出版社，2000.
［4］JTJ/T272-99港口工程混凝土非破损检测技术规程［S］北京：人民交通出版社，1999.
［5］ GB/T50344-2004 建筑结构检测技术标准［S］.北京：中国建筑工业出版社，2004.
码头平台为高桩梁板结构，排架间距9.5 m，上部结构为正交梁板，基桩为直径1.2 m的混凝土大管桩；靠船墩、系缆墩、人行桥墩均为高桩墩台结构，靠船墩基桩为直径1.2 m的预应力大管桩，系缆墩基桩分别为直径1.2 m的钢管桩和600 mm×600 mm的预应力混凝土方桩，人行桥墩分别采用直径1.0 m的钻孔灌注桩和600 mm×600 mm的预应力混凝土方桩；引桥为高桩横梁和正交纵梁上覆空心板，引桥排架的基桩分别为600 mm×600 mm预应力混凝土方桩和直径0.8 m的钻孔灌注桩。
从表7可以看出，构件的表面氯离子浓度在0.645%～0.082%之间，所处位置越高，表面氯离子浓度越低；构件的氯离子扩散系数在1.061×10-12～3.26×10-12m2/s之间，大管桩构件的氯离子扩散系数较低，其他混凝土构件质量存在一定差异。
4 结 论
通过对建于上世纪90年代的华东某海港码头进行环境资料调查、工程原始资料调查、腐蚀破坏外观调查、耐久性专项检测等系统调研，可得如下结论：
【期刊名称】《港工技术》
【年(卷),期】2011(048)001
【总页数】3页(P26-28)
【关键词】海港码头;调查;氯盐侵蚀;裂缝
【作 者】王成启;谷坤鹏;张造扬
【作者单位】中交上海三航科学研究院有限公司,上海,200032;中交上海三航科学研究院有限公司,上海,200032;中交上海三航科学研究院有限公司,上海,200032