高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)維修的優(yōu)化方案研究

顧淑波

【摘要】現(xiàn)在隨著我國的航運地位不斷上升，碼頭也建設(shè)得越來越好。但是因為碼頭運行的時間比較長，碼頭里面的很多設(shè)備都存在老化現(xiàn)象，導(dǎo)致我國的碼頭領(lǐng)域的工作從新建工作到現(xiàn)在的維修工作，目前國家已經(jīng)把修復(fù)加固和改造工作變成重中之重，對于高樁碼頭最重要的就是維修上部結(jié)構(gòu)。本文通過分析高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)維修的具體內(nèi)容，運用層次分析法和模糊評價法對高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)維修進(jìn)行處理，希望能夠給以后的碼頭結(jié)構(gòu)維修提供更多的幫助。

【關(guān)鍵詞】高樁碼頭上部結(jié)構(gòu);維修;方法

1、高樁碼頭結(jié)構(gòu)維修理論

維修的目的就是為了讓設(shè)施在使用的時候達(dá)到使用的預(yù)期效果?，F(xiàn)在維修碼頭結(jié)構(gòu)的時候一般都是借鑒維修人員的工作經(jīng)驗沒有一個維修的標(biāo)準(zhǔn)，維修人員的工作經(jīng)驗雖然能夠維修碼頭結(jié)構(gòu)但是并不能解決所有的問題，所以建立一個專屬于碼頭的維修標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的。

1.1高樁碼頭概念

高樁碼頭主要由樁基、上部結(jié)構(gòu)和碼頭附屬設(shè)施等組成。上部結(jié)構(gòu)構(gòu)成的碼頭構(gòu)件和樁基連接在一起形成一個整體，這樣高樁碼頭的承載力就會傳遞給樁基。樁基主要的作用就是支撐上部結(jié)構(gòu)。高樁碼頭適用于一些地基強(qiáng)度比較低的軟土地區(qū)。高樁碼頭在分類的時候主要按平面布置和上部結(jié)構(gòu)分，平面布置主要包括：連片式高樁碼頭、墩式高樁碼頭兩種;按上部結(jié)構(gòu)能夠分成承臺式和板梁式等。

1.2以可靠性為主的高樁碼頭結(jié)構(gòu)維修理論

現(xiàn)在全國已經(jīng)變成經(jīng)濟(jì)化的時代，土木工程在不斷的擴(kuò)大，生產(chǎn)工藝也不斷的成熟，建筑工程開始向自動化和成熟化的方向發(fā)展。為了能夠保證結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性，需要建立一個以可靠性為主的維修方案。這種維修方案的思路就是根據(jù)設(shè)備功能性的需要和設(shè)備的可靠性來設(shè)計方案，這樣不僅能夠解決維修的不足還能給維修提供更大的空間。

1.3高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)以RCM理論為主的建模

高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)在建模的時候主要包括以下步驟;首先就是要確定重要功能的構(gòu)件，明確每個構(gòu)件的工作性質(zhì)和在碼頭里面充當(dāng)?shù)慕巧?，這樣如果在碼頭使用出現(xiàn)故障的時候就能盡快的找到原位，給維修帶來幫助。其次就是對故障模式進(jìn)行分析，在分析的時候主要分析高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件和碼頭損傷的程度，分析完成之后對碼頭上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行評估，診斷出碼頭構(gòu)件的損傷情況，通過分析結(jié)構(gòu)找到碼頭結(jié)構(gòu)存在的問題和故障。為了保證高樁碼頭能夠穩(wěn)定的工作，就一定要了解哪些因素能夠影響碼頭的安全，這樣才能減少故障出現(xiàn)的機(jī)率。然后就是使用邏輯決斷圖確定維修類型，根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制定出邏輯的決斷，然后計算出預(yù)防性維修工作的間隔期，現(xiàn)在我國在碼頭上部結(jié)構(gòu)維修的時候主要依靠的就是碼頭結(jié)構(gòu)的磨損程度和結(jié)構(gòu)壽命，根據(jù)數(shù)據(jù)的結(jié)果確定結(jié)構(gòu)維修的時間，到時間之后必須要進(jìn)行維修維護(hù)，這樣不僅不會提高維修成本還能增加使用的壽命。最后就是確定維修策略，根據(jù)碼頭結(jié)構(gòu)本身的特點從港口角度出發(fā)確定維修策略。

2、衢山島客運碼頭改擴(kuò)建工程概況

衢山島客運碼頭改擴(kuò)建工程主要包括以下幾個方面：新建客運靠泊平臺、新建棧橋、北側(cè)車渡靠泊平臺改造和平臺改造、修補(bǔ)、加固等。在新建客運靠泊平臺和新建棧橋的時候需要使用高樁梁板式結(jié)構(gòu)方式，改造的時候需要修復(fù)所有擴(kuò)建岸線范圍內(nèi)所有的平臺，包括后面的棧橋和門架墩等。整個改造過程大概需要7個月的時間來完成。為了適應(yīng)現(xiàn)在的社會的發(fā)展在擴(kuò)建的時候還需要擴(kuò)建出一個陸域部分，同時為了連接新建棧橋和陸域之間的聯(lián)系需要在中間增加一個放坡，放坡能連接上部結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，更好的保證高樁碼頭的使用情況。

3、高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)風(fēng)險評估

在維修之前首先需要對高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)險評估，評估具體分為：評估準(zhǔn)備→分析港口項目工程→確定評估方案→根據(jù)評估方案確定上部結(jié)構(gòu)重要的排序→確定風(fēng)險等級。在進(jìn)行風(fēng)險評估的時候可以使用層次分析法和模糊綜合評估法來進(jìn)行，然后根據(jù)評估確定高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)功能和構(gòu)件等級。

4、高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)維修的優(yōu)化方案

4.1首先確定高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)維修方式和維修標(biāo)準(zhǔn)

在選擇高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)維修方式的時候一定要保證高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)維修之后能夠正常使用，其次還需要從安全、經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，對比維修方案之后選擇性價比最高的方案進(jìn)行維修處理。維修主要包括故障維修、定期維修、狀態(tài)維修等。在數(shù)據(jù)能夠知道故障維修會需要很大的成本;定期維修在使用的時候需要很多的人力和物力的資源，狀態(tài)維修在使用的時候相對于其他兩種來說能減少很多的成本，并且在維修的時候不需要停工。

4.2確定高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)維修方式

高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)維修的時候主要包括：梁、面板、面層等碼頭構(gòu)件，因為每個結(jié)構(gòu)在碼頭都擔(dān)任不同的角色，所以每個構(gòu)件的作用也不一樣，維修方式和風(fēng)險也不一樣。所以需要使用模糊綜合評估法來進(jìn)行風(fēng)險評估，評估完成之后在分別確定各個構(gòu)件合適的維修方式，這樣就能夠提高高樁碼頭上部維修的效率，降低成本。

4.3高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)預(yù)防性維修周期

在高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)維修優(yōu)化的時候一定要科學(xué)、合理的確定預(yù)防性維修的周期。維修周期的確定能夠保證構(gòu)件實際的使用壽命。預(yù)防性維修的定期維修能夠確定維修間隔期。在確定維修周期的時候要想讓監(jiān)測間隔期的時間比較短，就需要構(gòu)件在發(fā)生功能故障前先妥善的進(jìn)行處理，這樣就能及時讓結(jié)構(gòu)恢復(fù)到正常工作的狀態(tài)。在確定預(yù)防性維修周期的時候還需要根據(jù)RCM理論進(jìn)行維修決策流程，通過碼頭檢測評估報告和專家研究的數(shù)據(jù)決定上部結(jié)構(gòu)的維修周期。

結(jié)語：

現(xiàn)在我國碼頭已經(jīng)把維修變成工作的重中之重，并且把修復(fù)加固和改造技術(shù)作為未來重點研究的對象。在我國高樁碼頭是使用最多的一種碼頭結(jié)構(gòu)，所以破壞的程度就比其他結(jié)構(gòu)的碼頭更大，更加需要國家對其維修的重視。雖然現(xiàn)在國家有碼頭維修的意識，但是還沒有建立完整的理論體系，在實踐的時候也存在很多的問題需要人們在以后的研究中一一進(jìn)行解決。只有真正的把所有問題都解決好才能讓我國的高樁碼頭在未來使用中沒有后顧之憂，相信未來我國的港口行業(yè)會發(fā)展的越來越好。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉釗.高樁碼頭動靜荷載作用下結(jié)構(gòu)評估技術(shù)研究與應(yīng)用[D].天津大學(xué)，2018.

[2]馮森.船舶撞擊高樁碼頭結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析[D].江蘇科技大學(xué)，2019.

[3]單鼎隆.地震作用下高樁碼頭地基液化及其對結(jié)構(gòu)安全性能影響分析[D].重慶交通大學(xué)，2018.

[4]張月.基于BIM技術(shù)的高樁碼頭施工成本控制方法研究[D].重慶交通大學(xué)，2018.

[5]張浩，孫克俐.基于高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)風(fēng)險評估算法對比分析[J].港工技術(shù)，2015.