《水下钢结构维护技术规程》编制说明

标准名称水下钢结构维护技术规程任务来源（项目计划号）2023-3-100第一起草单位（盖章）安徽省交通科学研究院单位地址中国(安徽)自贸试验区合肥市高新区望江西路900号中安创谷科技园二期J4栋参与起草单位标准起草人序号姓名单位职务职称电话12345678910111213141516编制情况1、编制过程简介2023年3月8日，收到《安徽省市场监督管理局关于申报2023年度安徽省地方标准制（修）订计划项目的通知》（皖市监函〔2023〕123号）后，成立标准起草工作组，成员有。标准起草过程：2023年3月，收到《安徽省市场监督管理局关于申报2023年度安徽省地方标准制（修）订计划项目的通知》后，安徽省交通科学研究院提出《水下钢结构维护技术规程》编制申请，并成立标准起草工作组，广泛收集省内外水下钢结构维护技术相关资料，调研省内有关水下钢结构维护工程中取得成果与经验，针对相关问题开展专家技术咨询和专项研究，确定了标准编制大纲及标准草案。2023年8月2日，完成安徽省市场监督管理局立项评估答辩。2023年12月26日，收到《安徽省市场监督管理局关于下达2023年度第三批安徽省地方标准制（修）订计划项目的通知》，标准起草工作组正式启动编制工作。标准起草工作组根据收集的资料，撰写、修改和完善标准草案，形成工作组讨论稿，经内部讨论修改后形成了征求意见稿初稿。2024年8月24日，安徽省交通科学研究院在合肥组织召开了《水下钢结构维护技术规程（标准大纲）》专家咨询会，来自省港航集团、省交控集团、省公路管理服务中心、省质标院、省公路学会的五位专家组成评审专家组。专家组认真听取了编制单位的汇报，经质询和讨论，提出了多条修改建议，并一致认为，大纲资料齐全，内容完整，条理清晰，符合标准化工作导则要求，同意通过评审。2024年8月，标准编制小组根据专家意见进一步修改完善了标准大纲，并组织开展征求意见稿初稿编制工作。2024年10月29日，安徽省交通科学研究院在合肥组织召开了《水下钢结构维护技术规程（征求意见稿）》地方标准咨询会，来自省交通运输厅、省港航集团、省航海学会、省建工路港公司、省质标院、的五位专家组成评审专家组。专家组认真听取了编制单位的汇报，经质询和讨论，提出了7条修改建议，并一致认为，《征求意见稿》研制思路清晰，总体结构合理，适应行业发展需求，符合安徽省地方标准的编制要求，同意通过评审。2024年11月，标准编制小组根据专家意见修改完善了征求意见稿。2、制定标准的必要性和意义2.1必要性：当前行业内还存在“重建设、轻维护”，“重水上、轻水下”的现象。长期以来，行业内很多涉水工程在建设初期投入了大量的人力物力和资金投入，但对后期维护却缺少必要的保障，特别是涉水工程水下部分的隐蔽性，在日常管理中，由于水下钢结构检测、评价、维护技术标准缺失，导致水下钢结构病害检测、评价、维护工作开展较少，大多只是对水上的部分进行必要的检查维护，从而使部分水下钢结构病害未能及时发现，错失了其维修维护的最佳时机。水下钢结构病害导致的安全事故时有发生，严重威胁人们的生命和财产安全。因此水下钢结构物维护技术标准化，是强化交通基础设施诊治，增强设施耐久性和可靠性，切实提升本质安全水平的技术保证。因此，开展水下钢结构维护技术标准化研究具有必要性。2.2意义：安徽省地处华东腹地，紧邻长三角水网地区，境内有大小河流300多条，长江、淮河两大河流穿境而过，江河交错，湖泊密布，水资源丰沛，境内共有大型水库10座，中型水库99座，各类水闸近10000座，船闸50余座，涉及码头、船闸、闸门等各类水下钢结构更是不计其数。由于长期处于水位变化、飞溅、或阴暗潮湿的工作环境中。钢结构表层防护破坏、锈蚀是此类结构最为常见的病害。随着运行时间的增加，钢结构表面通常被腐蚀出凹凸不平、锈皮泛起等复杂的形貌特征。锈蚀的水工钢结构会削弱构件截面性能，引起钢材疲劳强度、极限延伸率等力学指标的衰减，导致钢结构的可靠性降低，引发钢桩承载力退化、闸门漏水，安全隐患不断增加。一旦发生病害极易引发较为严重后果，急待诊治。而国内目前没有针对水下钢结构维护的技术标准，内河水下钢结构维护技术的标准化，可填补我省水下钢结构维护技术标准空白，为我省水下钢结构的安全运行提供检测评定与维护依据。该技术规程的出台，将进一步提高我省水下钢结构运营维护工作的管理水平。同时，进一步带动省内水下钢结构维护行业技术进步和市场成熟，扩大水下钢结构维护及其它关联业务形成的潜在经营市场体量，促进产业化快速发展。因此，开展水下钢结构维护技术标准研究意义重大。3、制定标准的原则和依据，与现行法律法规、标准的关系制定标准的原则：制定过程中，本标准遵循“突出重点、切实可行、注重时效”的基本原则，具体包括：（1）突出重点。重点针对内河水下钢结构维护的要求、内容及方法等方面开展本标准的制订工作。（2）切实可行。符合国家的政策，贯彻国家的法律法规。以实际工程应用及现有科研成果为规范编制基础，积极采用经验证符合我国国情的国际标准和国外先进标准，吸收各地的成功应用经验，编制具备较强可行性、广泛适用性的规范。（3）注重时效。既要适度超前，又要便于实施，注重与现有技术水平的连续性，推动我省内河水下钢结构维护工作的可持续发展。制定依据：GB/T8923.1涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级GB11636潜水员水下用电安全规程GB20826潜水员高压水射流作业安全规程JT/T1367水下焊接作业要求JTS304水运工程水工建筑物检查与评估技术规范JTS310港口设施维护技术规范JTS320通航建筑物维护技术规范JTS/T311港口水工建筑物修补加固技术规范SL75水闸技术管理规程SL101水工钢闸门和启闭机安全检查技术规程SL/T281水利水电工程压力钢管设计规范与现行法律法规、标准的关系：该标准的制定符合国家现行行业标准要求，符合标准中的强制条文规定，与行业强制性标准是一致的，是对现行行业标准的补充。4、主要条款的说明，主要技术指标、参数、试验验证的论述（详细说明）主要条款：（1）标准主要内容本标准的章节由：范围、规范性引用文件、术语和定义、基本规定、检查与评定、维护、质量控制与检验、安全环保、档案管理及附录组成。其中“检查与评定”、“维护”是本标准的主要技术内容。（2）标准适用范围经综合考虑，本标准适用于内河水下钢结构维护工程，包括船闸闸门、阀门、码头钢桩、水工钢闸门以及水电站压力钢管。本标准规定，水下钢结构维护除应符合本标准外，还应符合国家及行业现行有关标准的规定。（3）术语和定义为了使标准内容易于理解，本标准规定了以下重要术语和定义：水下钢结构、预防维护、修复维护、应急维护。（4）检查与评定本标准中检测分类主要参照了JTS320-2-2018《通航建筑物维护技术规范》、JTS310-2013《港口设施维护技术规范》。a.JTS320-2-2018《通航建筑物维护技术规范》中5.1.4规定，通航建筑物检测分为专项检测、定期检测和特殊检测，并应符合下列规定：日常检查维护中发现工程的地质条件、运行条件、物理性态、材料特性等与设计发生较大变化或运行性态出现较大异常，应及时开展专项检测与评价，提出维护建议。通航建筑物大修后或主体结构除险加固、主要设备升级改造后，应开展专项检测,评价加固或改造效果。定期检测宜结合定期维护和通航建筑物定期安全检查与鉴定进行，水工结构检测一般每5年不少于1次，边坡、船闸闸阀门、升船机金属结构、启闭机、升船机主提升机、电气设备、辅助设施检测一般每年不少于1次。运行中遭遇特大暴雨、超标准洪水或工程区域发生超设防烈度地震等特殊情况时，应及时对工程进行特殊检测。b.JTS310-2013《港口设施维护技术规范》中6.2到6.5的规定，港口设施检测包括定期检查、定期测量观测、定期检测和特殊检测。定期检查：周期根据使用年限和设施类别分类，涉及水下钢结构的码头按使用年限10年内、10~20年间和20以上，检查周期分别为3个月、2个月和1个月。定期测量观测：港区控制与地形的定期测量周期不宜超过5年。码头前沿水深定期测量的周期应根据码头结构型式、回淤或冲刷程度确定。回淤或冲刷严重区域的测量周期不宜超过0.5年；其他区域不宜超过1年。港区道路与堆场的沉降观测周期应根据实际情况确定，且不宜超过3年。生产及生产辅助建筑物的沉降观测周期宜为1~2年。定期检测：涉及水下钢结构的格形钢板桩、钢管桩、钢板桩构件，周期为3~5年、5~10年不等。特殊检测：包括定期检查中发现重大问题的、定期检测中难以判明主体结构是否安全的遭受特殊灾害或事故造成结构及主要构件损坏以及可能危及结构安全的情况。c.参照以上两个规范，考虑水下检测存在难度，推行水下钢结构结构日常水下检测尚不成熟，故将水下钢结构检查检测分为日常检查、定期检查和应急检查。日常检查：日常检查应抵近检查，包括船闸闸阀门、码头钢桩、水工钢闸门、压力钢管及其附近的水面区域，日常检查每周不应少于2次。汛期的日常检查每日不应少于1次，宜增加夜间检查。遇水文地质灾害或极端气象时应增加检查频率，并制定相应的检查方案。日常检查以目测为主，并应做巡检记录，发现明显缺损和异常情况应及时上报。定期检查：水下钢结构的定期检查一般每5年不少于1次。水下钢结构定期检查应根据检查对象工程特征和现场条件，结合维护历史资料制定检查方案、明确检查目的、内容和方法，数据管理和缺陷评定等。定期检查包括以下内容：腐蚀、涂层劣化、变形、焊缝、紧固件连接质量、电化学防护状态、止水效果。定期检查可采用人工探摸、水下机器人结合水下摄像设备及三维扫描声呐扫测的方法进行。应急检查：水下钢结构发生事故或突现重大缺陷、故障，危及设施安全运行时，应组织应急检查。应急检查应对水下钢结构受损范围和缺陷类型等进行调查。应急检查应编制应急检查报告，分析钢结构损坏状况、成因及范围，评估受损结构安全性和修复可行性，提出抢修应急维护工程技术方案。本标准中评定分级主要参照了JTS304《水运工程水工建筑物检查与评估技术规范》、SL101《水工钢闸门和启闭机安全检查技术规程》。a.JTS304《水运工程水工建筑物检查与评估技术规范》中6.6~6.8规定，钢结构防腐蚀措施检测与评估应包括钢结构涂层及金属热喷劣化检测与评估、钢结构牺牲阳极阴极保护效果检测与评估和钢结构外加电流阴极保护效果检测与评估。b.SL101《水工钢闸门和启闭机安全检查技术规程》中5.1~5.2规定，腐蚀量检测和腐蚀程度评定。c.参照以上两个规范，考虑水下钢结构的典型病害及检测的可行性，故将水下钢结构病害分为腐蚀、涂层劣化、变形、焊缝质量、紧固件的连接质量、电化学防护状态，缺陷分级与评定应参照上述规范的有关规定执行。（5）维护本标准中维护分类主要参照了JTS310《港口设施维护技术规范》、JTS320《通航建筑物维护技术规范》、SL75《水闸技术管理规程》。a.JTS310《港口设施维护技术规范》中7.1.1~7.1.3规定，港口设施维修维护应具有预防性、经常性，延续性和及时性。港口设施维修维护应以保养、小修和中修为主，必要时应进行大修，并应符合下列规定：对轻微损伤和局部破损，应进行日常保养、小修，保持设施外观和功能良好。对小修所不能解决的损坏和因偶然事故造成的设施局部较大损坏，应安排中修，恢复原有技术状态。对设施的较大损坏需进行综合维修时应安排大修，全面恢复原有技术状态。港口设施保养，小修应根据定期检查的结果和建议进行。中修和大修应根据定期检测及技术状态评定的结论和维修建议进行。b.JTS320《通航建筑物维护技术规范》中6.1规定，船闸维护范围应包括水工建筑物、闸阀门、启闭机、电气设备、附属设施及监测设施等。船闸例行保养应建立巡检制度，发现问题及时处理，例行保养不能解决的问题应在定期保养中解决或纳人修理计划。船闸定期保养应包括例行保养的内容，并对例行保养发现的问题进行处理。船闸缺陷处理应根据缺陷情况、技术要求和施工条件确定修理方案，必要时应进行专项设计。c.SL75《水闸技术管理规程》中4.1规定，水闸工程的维修维护应坚持“经常维护，及时维修，养修并重”，对检查发现的缺陷和问题，应随时进行保养和局部维修,以保证工程及设备处于良好状态。水闸工程的维修维护按工作内容和费用可分为维护和维修。水闸工程维修应遵循下列程序：检查评估、编报维修方案(或设计文件)、实施、验收。工程出险时，应按预案组织抢修。在抢修的同时上报上级主管部门，可组织专家会商论证抢修方案。水闸工程维修项目验收合格后，应将有关资料归档。d.参照以上三个规范，考虑水下钢结构维护应具有预防性、经常性，延续性和及时性，针对钢结构的典型缺陷评定分级，本标准形成预防维护、修复维护和应急维护三类对策。预防维护：以延缓水下钢结构性能衰减、延长使用寿命为目标，针对轻微病害，开展病害早期处治或预防工程设计。船闸水下钢结构预防维护工程应针对闸门、阀门的表观轻微病害进行设计，满足延缓病害发展和通航性能等要求。码头水下钢结构预防维护工程应针对钢管桩、钢板桩病害进行设计，满足延缓病害发展，恢复承载、抗滑和抗腐蚀性能等要求。水工钢闸门预防维护工程应针对闸门轻微病害、构件非结构性病害、环境作用引发的结构材料劣化及造成的其他不利影响等进行设计，满足延缓病害发展和结构性能衰减、提升结构耐久性等要求。压力钢管预防维护工程应针对管道轻微病害、环境作用引发的结构材料劣化及造成的其他不利影响等进行设计，满足延缓病害发展和结构性能衰减、提升结构耐久性等要求。修复维护：钢结构外观出现局部较大损坏或涂层劣化损坏时,应安排定期检测和跟踪检查、适时维修。构件出现严重腐蚀、变形时，应及时检测、分析原因、采取加固补强措施。根据检查报告、缺陷等级和处置建议，结合工程特点进行钢结构缺陷水下修复加固设计。设计方案应不影响建筑物原设计功能和结构安全。应根据水下修复加固设计和相关规范编制施工组织及设计方案。表面缺陷水下修复加固施工宜采用水下清理、水下涂装防腐、水下焊接、水下切割技术，可结合实际情况组合使用。水下钢结构表面定期进行涂装防腐，表面防腐涂层劣化、失效时应及时除锈