淺談《港口工程水下檢測技術(shù)規(guī)程》及其重要性

金時峰 石鑫

摘 要：基于團體標(biāo)準(zhǔn)《港口工程水下檢測技術(shù)規(guī)程》的編制，總結(jié)與歸納了現(xiàn)階段港口工程水下檢測的檢測內(nèi)容、周期、方法、成果及報告等內(nèi)容，并對其中的一些問題進行探討。

關(guān)鍵詞：水下檢測;基礎(chǔ)沖刷;泥面高程

中圖分類號：U655.4? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）06-0146-02

1引言

我國港口工程水工建筑物數(shù)量巨大，其一般由水上結(jié)構(gòu)、水下結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)三部分組成。水下結(jié)構(gòu)主要包括樁基、墩臺、沉箱等，它們承載著上部的所有荷載并將其傳遞給地基，但其常年受泥沙沖淤、海生物附著腐蝕、陽極塊脫落，乃至偶然被外來物撞擊等損傷，均可導(dǎo)致水下結(jié)構(gòu)存在安全隱患和發(fā)生安全事故。因此，必須對港口工程水下結(jié)構(gòu)進行常規(guī)的、細部的、特殊的檢測，為水下結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制、質(zhì)量驗收及安全服役提供科學(xué)依據(jù)。

2水下檢測現(xiàn)狀

水下檢測指對水下結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境進行檢查、測量和檢驗工作，細分可分為泥面以下檢測和泥面至水面的檢測。在日常檢測工作中對水工建筑物泥面至水面的檢測較為普遍。檢測技術(shù)由單一的潛水員探摸發(fā)展到現(xiàn)階段水下機器人、水下錄像、側(cè)掃聲納（二維、三維）、多波束測深系統(tǒng)等一大批新技術(shù)的日趨成熟。

同時也存在一定的問題，至今國內(nèi)水運工程在行或在編的檢測、監(jiān)測、試驗類規(guī)范共有8本，包括《水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》（JTS 257）、《港口設(shè)施維護技術(shù)規(guī)范》（JTS 310）及《水運工程水工建筑物檢測與評估技術(shù)規(guī)范》（JTS 304）等。這8本規(guī)范統(tǒng)一適用于港口工程、航道工程和修造船廠水工建筑物工程等水運工程，對檢測的方法、程序和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)內(nèi)容作了較為全面的規(guī)定，其中雖有提及對水下結(jié)構(gòu)檢測要求，但內(nèi)容涵蓋不全面，對檢測的操作流程、人員及設(shè)備的要求均未提及。檢測人員在確定水下檢測內(nèi)容、周期、方法、操作流程時基本按照各單位經(jīng)驗或設(shè)計要求、或參照水上結(jié)構(gòu)的檢測標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，行業(yè)內(nèi)暫無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

3規(guī)程概況

《港口工程水下檢測技術(shù)規(guī)程》（在編）根據(jù)中國水運建設(shè)行業(yè)協(xié)會《關(guān)于發(fā)布2019年（第一批）中國水運行業(yè)協(xié)會團體標(biāo)準(zhǔn)編制計劃的通知》（中水協(xié)字[2018]48號），為規(guī)范港口工程水下檢測，由中交上海三航科學(xué)研究院有限公司、上海港灣工程質(zhì)量檢測有限公司等單位在系統(tǒng)總結(jié)港口工程水下檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過深入調(diào)查研究，結(jié)合近年來國內(nèi)港口工程水下檢測的實踐經(jīng)驗和特點，吸收成熟的新技術(shù)、新成果，廣泛征求有關(guān)部門、單位以及行業(yè)專家的意見，經(jīng)反復(fù)修改完善所形成。

《規(guī)程》共分為10章和1個附錄，并附條文說明。主要包括：總則、術(shù)語、基本規(guī)定、重力式碼頭檢測、高樁碼頭檢測、板樁碼頭檢測、浮碼頭檢測、防波堤與護岸檢測、船廠水工建筑物檢測、檢測報告?！兑?guī)程》中對港口工程和船廠水工建筑物的水下檢測內(nèi)容、周期、方法、設(shè)備、操作流程及評定標(biāo)準(zhǔn)等，做了進一步的細化和明確，同時與現(xiàn)行行業(yè)檢測標(biāo)準(zhǔn)互相補充、協(xié)調(diào)使用。

4水下檢測內(nèi)容與周期

《港口工程水下檢測技術(shù)規(guī)程》（在編）編制過程中聽取各方面專家建議、結(jié)合現(xiàn)行相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及檢測經(jīng)驗，明確了各類水工建筑物的檢測項目與檢測周期，具體如表1和表2所示。其中檢測項目主要參考《水運工程水工建筑物檢測與評估技術(shù)規(guī)范》（JTS 304），并對其進行細化補充，水下檢測的結(jié)果作為水工建筑物檢測評估的重要依據(jù)之一;檢測周期主要參考《港口設(shè)施維護技術(shù)規(guī)范》（JTS 310），水下檢測與碼頭定期維護檢測一并進行，做為定期檢測的重要依據(jù)之一。

注：①“☆”表示必須檢測項目;“△”表示可選檢測項目;“—”表示無須檢測項目;②格形鋼板樁碼頭、地連墻水下檢測項目按照板樁碼頭執(zhí)行。

注：①在役年限達到設(shè)計使用年限，當(dāng)年應(yīng)進行檢測;②淡水環(huán)境下檢查周期可視情況適當(dāng)延長; ③因特殊災(zāi)害或偶然事故造成結(jié)構(gòu)件可能損壞時，應(yīng)及時檢查結(jié)構(gòu)外觀; ④碼頭整體沉降位移、墻身臨水面傾斜有明顯變化時，或者其他異常情況時，應(yīng)及時檢測基礎(chǔ)或護底的沖刷、淘空情況; ⑤括號外為建筑物使用10年內(nèi)的檢測周期，括號內(nèi)為建筑物使用10年后的檢測周期;⑥前沿水深應(yīng)定期測量，測量周期應(yīng)根據(jù)回淤和沖刷程度確定;回淤或沖刷嚴(yán)重的區(qū)域，每年分洪水期和枯水期進行至少2次測量;除定期的測量外，發(fā)現(xiàn)異常情況時應(yīng)立即進行前沿水深測量。

5重點與難點

5.1適用范圍

本《規(guī)程》中的水下結(jié)構(gòu)檢測是指對在建或在役水工建筑物中處于泥面以上、設(shè)計高水位以下的結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境進行檢查、測量和檢驗工作。

5.2裂縫深度

水下結(jié)構(gòu)外觀檢查中，對鋼結(jié)構(gòu)的涂層脫落、局部腐蝕、陽極塊破損缺失、電纜破壞及混凝土結(jié)構(gòu)的剝落、開裂、露筋、鋼筋銹蝕，包括裂縫的長度和寬度等缺陷情況均可做詳細的檢查測量，但裂縫深度受檢測設(shè)備的限制，無法進行準(zhǔn)確的水下測量。根據(jù)目前的技術(shù)手段僅可輔以塞尺粗略測量，不利于判斷裂縫準(zhǔn)確深度、了解水下結(jié)構(gòu)真實損傷情況及后續(xù)修復(fù)方案的編制。規(guī)程編制過程中有專家提出抽空損傷結(jié)構(gòu)附近水體、制造真空環(huán)境再以超聲波測深儀進行檢測的方案，從理論及技術(shù)上可行，如委托方確有需要可進行嘗試。

5.3基礎(chǔ)沖刷、淘空檢測

對于重力式碼頭、板樁碼頭及直立式防波堤等結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)護底、護角及樁前泥面的沖淤尤為敏感。隨著側(cè)掃聲納、三維多波束水底成像技術(shù)的普及成熟，以其快速、直觀的特點逐漸替代了潛水員探摸的工作。如掃測結(jié)果出現(xiàn)明顯沖刷、淘空現(xiàn)場，應(yīng)重點關(guān)注該范圍內(nèi)水下結(jié)構(gòu)的外觀檢查和變形變位，是否存在受力裂縫及明顯彎曲變形情況。同時，可派遣潛水員對基礎(chǔ)沖刷、淘空情況進行更精確的測量。

5.4檢測方法提升

隨著長江十年禁漁及各沿海主管部門對船舶使用及安全的進一步規(guī)范，可供檢測使用的船舶愈發(fā)緊張，多數(shù)情況存在符合監(jiān)管要求的船舶無法進入檢測區(qū)域，能進入檢測區(qū)域的船舶無法滿足監(jiān)管要求。針對水下檢測工作，若無必要進入在役水工建筑物下方區(qū)域，則可使用較大船舶作為檢測平臺供檢測人員、潛水員及檢測設(shè)備使用;若需進入水工建筑物下方區(qū)域進行檢測，一般船舶無法進入，這時無線操控的自動化設(shè)備，如水下機器人攜帶簡易測量工具、無人船搭載聲吶設(shè)備等的優(yōu)勢得到充分體現(xiàn)?，F(xiàn)階段仍有許多檢測內(nèi)容僅能人工進行，自動化設(shè)備達不到要求，需要科技的發(fā)展和設(shè)備廠家的進一步研發(fā)生產(chǎn)，爭取港口工程檢測工作的全面自動化。

6結(jié)語

我國在役水工建筑物數(shù)量龐大，根據(jù)各建筑物的類別、運維狀態(tài)、偶然作用、環(huán)境變化、功能調(diào)整等因素所需的檢測工作愈發(fā)重要。水下檢測作為檢測工作的重要組成部分，隨著后續(xù)《港口工程水下檢測技術(shù)規(guī)程》的出版發(fā)行，需要統(tǒng)一水下檢測的技術(shù)要求、標(biāo)準(zhǔn)和格式，進一步指導(dǎo)和規(guī)范水下結(jié)構(gòu)的檢測工作，保證檢測的施工安全和成果質(zhì)量。

參考文獻：

[1]港口工程水下檢測技術(shù)規(guī)程[S].

[2] JTS 310-210，港口設(shè)施維護技術(shù)規(guī)范[S].

[3] JTS 304-2019，水運工程水工建筑物檢測與評估技術(shù)規(guī)范[S].

[4] JTS 257-2008，水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)[S].