沿海港口码头结构变形监测分析

王炼

（泰州市建科工程检测有限公司 江苏省靖江市 214500）

摘要：码头是港口的重要基础设施，其结构的稳定性关乎港口的正常运营。由于海港码头结构处于海洋之中，其环境复杂，结构不仅要承受使用荷载，且承受土体、潮汐、海浪、海流、台风等荷载的作用，因此码头结构的变形监测就显得尤为重要。

关键词：沿海港口；码头结构；变形监测；分析

1工程概况

1.1工程地质背景

根据工程勘察揭露，场区勘探深度范围内的地层均为第四系松散堆积层。按其成因年代、成因类型从上至下可分为5个岩土大层，按岩性特征及其物理力学指标可进一步划分为14个亚层，主要地层包括：淤泥、粉土/粉砂、粉质粘土、中细砂、粘土等。本工程不良地质作用主要为建设场地表层连续分布有软弱土层—淤泥，具有含水量较大、抗剪强度低等不良特性，属高压缩性、高灵敏度、低强度土，易发生触变和流变，且因港池疏浚在码头前后沿形成了较陡的边坡，在地震时可能产生震陷和侧向流动。

1.2结构方案

本工程码头采用引桥式高桩梁板结构方案，主要水工结构物包括码头平台，引桥及与引桥衔接的接岸结构，码头平台采用渡板与引桥连接。码头平台采用高桩梁板式结构，桩基采用预应力混凝土大管桩。码头上部结构由现浇桩帽、预制现浇横梁、预制现浇纵梁、现浇节点、预制现浇面板组成。引桥采用高桩梁板式结构，引桥临海侧桩基采用预应力混凝土大管桩，近岸侧桩基采用冲孔灌注桩，上部结构由现浇桩帽、预制现浇横梁、预制现浇纵梁、现浇节点、预制现浇面板组成。引桥接岸结构采用现浇混凝土胸墙结构，胸墙后方与已建海堤之间为抛石棱体。

2工程监测成果分析

2.1沉降监测结果分析

图1为1#引桥的沉降监测结果，其中图例YQ1-1表示1#引桥的监测点1，其他图例编写规则与此相同。图中仅选取代表性监测点1、3、6、8、11进行了展示，其中监测点1、3、6监测时间段为2017年至2020年，监测点8、11监测时间段为2014年至2020年，监测点1~7位于引桥接码头平台结构上，监测点8~11位于引桥接岸结构上。

图11#引桥沉降曲线图

从图1可以看出各监测点沉降值大多位于17mm以内，其中监测点3沉降最大，沉降值为16.5mm。各监测点沉降量变化均成收敛状态，监测点1~7的沉降值均与此类似。从沉降速率可以看出，其数值从0.04mm/d附近缩小至0.005mm/d附近。从图3可以看出个监测点8、11的沉降值要大于监测点1~7，这是由于监测点8~11位于引桥接岸结构上，接岸结构采用了现浇混凝土胸墙结构，胸墙后方与已建海堤之间为1~300kg抛石棱体。而码头平台及引桥采用了高桩梁板结构，两种结构型式存在差异，其抵抗变形能力亦存在差异化，因此监测点8~11处沉降值较大，其中监测点8最大沉降为46.8mm，监测点11最大沉降为156.3mm。

图21#引桥沉降曲线图

沉降速率方面，监测点8的沉降速率从0.09mm/d附近缩小至0.01mm/d附近，监测点11的沉降速率从从0.20mm/d附近缩小至0.01mm/d附近，沉降速率变化来看，至2017年12月各监测点的沉降速率已较小或趋于平缓。2#引桥的沉降监测结果显示，监测点沉降值大多位于15mm以内，且沉降量变化成收敛状态，其沉降速率从0.04mm/d附近缩小至0.005mm/d附近，从沉降速率来看，各监测点的沉降发展已基本稳定，沉降速率变化与1#引桥类似。3#引桥的各监测点沉降值大多位于16mm以内，且沉降量变化同样成收敛状态，沉降速率变化与1#、2#引桥类似。图3为码头平台结构沉降监测结果，其中图例J-1表示码头平台结构的监测点1，其他图例与此相同。图中仅选取代表性监测点1、4、7、12、15、20进行了展示，监测时间段为2017年至2020年，码头平台结构上共设置20个监测点。

图3码头平台结构沉降曲线图

从图3中可以看出，码头平台沉降大多位于15mm以内，其中监测点12沉降最大，沉降值为14.9mm。从2018年12月后沉降趋于平缓，沉降值变化不大。各监测点的沉降速率均从0.03mm/d附近缩小至0.005mm/d附近。桅杆吊平台结构沉降大多位于22mm以内，其中监测点3沉降最大，沉降值为21.6mm。各监测点的沉降速率均从0.03mm/d附近缩小至0.005mm/d附近。

2.3水平位移监测结果分析

在水平位移监测中，监测点位置、监测日期与沉降监测相同。图4为1#引桥监测结果，图例中YQ1-1-X为1#引桥监测点1的X方向位移，YQ1-1-Y为1#引桥监测点1的Y方向位移，其中X方向为南北向，Y方向为东西向。

图41#引桥水平位移变化图

图4为监测点1、3、6的水平向位移变化情况，可以看出，位移均在7mm以内，其他监测点与此类似，整体来看，位移均较小。从水平位移速率变化情况，可以看出水平位移速率均在0.015mm以内。2020年6月监测结果显示，水平位移速率已收缩在0.005mm以内。说明水平位移已基本稳定。

图51#引桥水平位移变化图

图5为1#引桥监测点8、11的水平向位移变化情况，可以看出，位移基本在30mm以内，其他监测点与此类似，整体来看，此处水平向位移比监测点1、3、6要大，原因见上述分析。从水平位移发展规律来看，自2017年12月以后，位移曲线趋于平缓，说明位移发展趋于稳定。从水平位移速率变化情况，可以看出水平位移速率从0.04mm/d附近一收缩至0.01mm/d附近。变化节点为2018年6月，之后位移速率均在0.01mm/d附近，说明水平位移已基本稳定。2#引桥各监测点水平向位移监测结果显示，监测点2、4、7的水平位移均在8mm以内，水平位移速率大部分在0.005mm附近。说明整体水平位移较小且变化速率不大。监测点9、12的水平向位移变化规律与上述类似，仍然是位移较引桥接码头段要大。整体来看位移均在20mm以内，至2017年12月之后，水平位移曲线趋于平缓，说明位移发展趋于稳定。上述监测点的水平位移速率变化情况，可以看出水平位移速率从0.03mm/d附近一收缩至0.01mm/d附近。变化节点为2018年6月，之后位移速率均在0.01mm/d附近，说明水平位移已基本稳定。3#引桥监测点1、4、7的水平向位移变化情况，可以看出，位移均在10mm以内。从监测点8、10的水平向位移变化情况可以看出，水平位移的发展规律与其他引桥相同位置类似，仍然是位移较引桥接码头段要大。整体来看位移均在20mm以内，至2017年12月之后，水平位移曲线趋于平缓，说明位移发展趋于稳定。码头平台结构水平位移均在 6mm 以内，其他监测点与此类似，整体来看，位移均较小。各监测点的水平位移速率大部分在 0.005mm 附近。说明整体水平位移较小且变化速率不大，位移发展已基本稳定。桅杆吊平台结构监测显示，除了监测点 3 的 Y 向位移较大之外，其余监测点位移均在 9mm 以内，位移较小。其中监测点 3 的 Y 向位移子在25mm 以内，且在 2018 年 6 月之后趋于平缓，说明位移发展已趋于稳定。各监测点的水平位移速率从 0.035mm/d 附近已收缩至 0.01mm/d 附近。

3结语

经过数年的监测，本工程码头结构沉降与水平位移发展规律基本一致，近两年监测数据已显示各结构段变形复合规范要求，说明前期的地基处理和水工结构的选择是合理的，能够满足工程要求。

参考文献

[1]张强,沿海港口码头健康检测与信息处理关键技术研究.天津市,交通运输部天津水运工程科学研究所,2016-04-19.

[2]吕林皓,杨凯.港口码头长期性能观测和数据采集技术初探[J].城市建筑,2014,(02):337-338.

[3]殷缶,梅深.沿海港口码头结构加固改造将全面推进[J].水道港口,2011,32(05):328.