T-SCSF 0005-2020 人工鱼礁礁体制作技术规范

团体标准人工鱼礁礁体制作技术规范中国水产学会发布Ⅲ前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4人工鱼礁的设计 4.1基本要求 4.2材料选择 4.3形状与结构设计 5人工鱼礁的制作 5.1基本要求 5.2混凝土礁 5.3旧船改造礁 5.4钢材礁 5.5石材礁 5.6其他材料礁体 6礁体强度的测算 6.1礁体强度要求 6.2测算方法 6.3测算步骤 7礁体耐久性测算 7.1混凝土礁体 7.2其他材料礁体 8混凝土礁体施工质量 8.1一般规定 8.2外观质量 8.3尺寸偏差 Ⅳ本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草.请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任.本标准由中国水产学会归口.本标准起草单位:中国海洋大学、中国水产科学研究院南海水产研究所、大连海洋大学、山东大学(威海)、上海海洋大学、广东工业大学、全国水产技术推广总站.圣灿.1人工鱼礁礁体制作技术规范本标准规定了人工鱼礁礁体的设计、制作、强度、耐久性、外观质量和尺寸偏差的要求.本标准适用于人工鱼礁建设.2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件.GB/T712—2011船舶及海洋工程用结构钢GB3552—2018船舶水污染物排放控制标准GB10124—88金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法GB50017—2017钢结构设计规范GB/T50082—2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准JTS151—2011水运工程混凝土结构设计规范JTS202—2011水运工程混凝土施工规范SC/T9416—2014人工鱼礁建设技术规范SC/T9417—2015人工鱼礁资源养护效果评价技术规范3术语和定义SC/T9416—2014、SC/T9417—2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件.为便于使用,以下重复列出了SC/T9416—2014、SC/T9417—2015中的某些术语和定义.3.1人工鱼礁artificialreef在选定的水域中设置的旨在保护和改善水域生态环境、养护和增殖水生生物资源的人工设施.[SC/T9417—2015,定义3.1]3.2单体礁reef建造人工鱼礁的单个构件.3.3空方bulkvolume单体礁外部结构几何面轮廓所包围的体积,为人工鱼礁规模的计量单位,用“空立方米”表示,也可用3.4混凝土礁concretereef以混凝土为主要材料制成的人工鱼礁.3.5石材礁stonereef以天然石材为主要材料制成或堆积成的人工鱼礁.3.6钢材礁steelreef2以钢材为主要材料制成的人工鱼礁.3.7旧船改造礁retiredshipreef改造废旧船体制成的人工鱼礁.3.8其他材质礁othermaterialreef使用不在上述材料之内的材料制成的人工鱼礁.3.9身体的部分或大部分接触鱼礁的鱼类或其他海洋动物,如六线鱼、褐菖鲉、蟹、海参、海胆、鲍等.[SC/T9416—2014,定义3.13]Ⅱ型鱼礁生物typeⅡorganism身体接近但不接触鱼礁,经常在鱼礁周围游泳和海底栖息的鱼类及其他海洋动物,如真鲷、石斑鱼、牙鲆等.[SC/T9416—2014,定义3.14]Ⅲ型鱼礁生物typeⅢorganism身体离开鱼礁在表层、中层水域游泳的鱼类及其他海洋动物,如鲐鱼、黄条、鱿鱼等.[SC/T9416—2014,定义3.15]礁体耐久性reefdurability人工鱼礁在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用,长期保持强度和外观完整性的能力.腐蚀率corrosionrate人工鱼礁单位表面积单位时间内材料的平均重量变化,用于衡量鱼礁材料腐蚀快慢的物理量.缺陷defect单体礁工程施工质量中不符合规定要求的检验项或检验点,按其程度可分为严重缺陷和一般缺陷.严重缺陷seriousdefect对单体礁的受力性能或安装使用功能有决定性影响的缺陷.对单体礁的受力性能或安装使用功能无决定性影响的缺陷.4人工鱼礁的设计人工鱼礁设计的基本要求有:a)功能性:能符合增殖或诱集对象生态习性的需要;b)耐久性:人工鱼礁的使用寿命按7.1和7.2方法测算应在30年以上;c)经济性:制作人工鱼礁的材料便宜、易获得,制作、运输和投放简便;d)环保性:投放的人工鱼礁不会造成海域的污染.34.2材料选择包括混凝土、钢材、石材、废旧船体、玄武岩纤维、贝壳以及其他经检测与评估对海洋环境无污染的材料,应满足:b)强度要求:在制作、组装、搬运、投放时不易破损,并抗波、流的冲刷磨损;c)环境负荷:在其生产、使用过程中具有最低的环境负荷,包括资源摄取量、能源消耗量、污染物排放量及其危害、废弃物排放量及其回收处置的难易程度等因素;d)环境适应性:无有害物质释放,溶出的物质有助于提高生物相容性(附着生物),能够耐受海水腐蚀.4.3形状与结构设计4.3.1生态效应要求应综合考虑其所能产生的流场效应、附着效应和遮蔽效应:a)流场效应:根据拟投放鱼礁海域的水文情况,应用数值模拟和水槽试验方法,分析所选礁型的流场效应,形成的流场效应能够达到促进各水层间的交换混合;b)附着效应:礁体应具有适宜的表面积,以增加生物附着量;c)遮蔽效应:根据对象生物的行为特点,为其在产卵、仔(稚)鱼、幼鱼和成鱼等不同生长阶段提供必要的遮蔽空间.4.3.2生物对象要求应充分考虑到对象生物的生理、生态和行为特点,通过生物实验确定最有效的形状与结构:a)为Ⅰ型和Ⅱ型鱼礁生物提供栖息场所的单体礁,其结构尽量复杂且应具有不超过2m的孔隙;b)对Ⅲ型鱼礁生物,以鱼礁流场环境能够影响到表中层水域为原则,礁体高度应为水深的1/10,礁体宽度须满足式(1)的要求.>104………………(1)式中:B—礁体宽度,单位为米(m);u—水流速度,单位为米每秒(m/s);ν—海水黏滞系数,单位为帕.秒(Pa.s).4.3.3人工鱼礁功能发挥要求应充分考虑发挥鱼礁功能的最好效果:a)以改善流场效应为主的鱼礁,单体礁结构应能产生较强的上升流和涡流;b)以丰富附着生物为主的鱼礁,单体礁应使用贝壳、石材、混凝土等易于饵料生物附着和繁育的材料,并选择增大礁体表面积和表面粗糙度的结构,或多孔隙透水结构;c)以资源养护型为主的鱼礁,单体礁内部结构应复杂或多孔洞.4.3.4几何效应要求在满足强度、结构稳定以及航行安全要求的前提下,提高礁体的表面积与高度、空方的比例,使其具有最大几何效应.5人工鱼礁的制作5.1.1制作前需要对基底承载力、滑移稳定性和倾覆稳定性等进行验算,以保证鱼礁稳定性和使用寿命.5.1.2对基底承载力较小的拟投海域,制作时不宜选择密度大的材料,并且应采用高度较小、与基底有较大接触面积的礁体结构型式.5.1.3对滑移稳定性较低的拟投海域,制作时应对礁体底面进行一定处理(如在礁体底面焊接钢筋等),4以增大基底摩擦系数,或选用迎流面较小的礁体结构型式,以减小礁体所受的波流作用力.5.1.4对抗倾覆稳定性较低的拟投海域,制作时应通过减小礁体的高度,或降低礁体重心所在位置,或增大礁体的海底接触面尺度以增加稳定性.5.1.5各种单体礁的结构应有可供起吊的构造或装置,如透空、钩、环等,便于吊起或投放,其使用年限应与礁体相同.5.2混凝土礁混凝土礁的设计应满足:a)设计按照JTS151—2011中的要求实施,应确保结构牢固;b)混凝土强度不应低于C30,钢筋保护层厚度不应小于40mm;c)混凝土礁体按构造进行配筋时,全截面纵向钢筋最小配筋率可按0.2%控制,纵向钢筋最大间距5.2.2礁体制作礁体制作工艺与流程按照JTS202—2011中的规定执行.主要工艺流程为:预制场地平整→模板钢筋加工→礁体预制→礁体养护:a)场地:应位于便于装车或装船运输的近岸地带,场地地势平坦,有足够存放面积和承载力;b)浇筑:礁体制作应先确定混凝土配合比,浇筑混凝土前,应检查模板、支架钢筋和预埋件位置的正确性,应将模板内的木屑、水泥和钢筋埋件上的灰浆、油污清除干净.加挂钢筋所涉的钢筋焊接均应采用双面搭接满焊,焊接质量应符合JTS202—2011中对钢筋焊接的相关要求;c)养护:浇筑完毕后应及时用帆布等遮盖物加以覆盖,结硬后保湿养护10d以上.5.3旧船改造礁应选择自身强度经得起拖运和改造、投放后经得起水流冲击的船舶.5.3.2船体清污船体需进行清污处理:a)用水泵冲洗机舱两侧船舷、隔舱板和船底表面的油污,用潜水泵抽掉油污水,用木屑把余油污水吸干并取出,油污水交当地油污水处理船处理或在岸上设专门油污水池集中处理;b)在舱内撒入木屑,用铲子或钝刀把木板或钢板上的油垢铲除干净,油垢木屑在岸上进行处理;c)舱内有油污处洒上烧碱,3h~5h后用水清洗,污水排放要符合GB3552—2018中的规定.5.3.3船体改造船体需进行适当改造:a)拆除机器、设备、配件等机械设施,拆除舱门、船窗等活动部件,舱与舱门之间要贯通;b)保留、修复或新装船底阀门,便于开阀进水沉放船体.5.3.4船体压载木质船一般用石块等重物压载,以利于船体下沉及在水底的稳定性.压载重量根据船的大小而定,一般压载至船沿水线以下10cm为宜.应按照GB/T712—2011中的规定选择国家标准钢材或同等以上质量的钢材作为人工鱼礁材料.在确认各种钢材规格、性能的基础上,应根据用途和目的选择最适宜的材料.5.4.2防腐蚀处理采用防腐蚀方法(如电气法、替代物法以及被覆法等)进行处理以延长钢材礁的使用寿命.５T/SCSF—钢材礁的结构设计和制作应按照GB—中的规定执行.选用单个体积大、不规则、坚实无风化的天然石材,单块重量在kg以上.直接投放于海底堆叠成一定形状、一定规模的鱼礁,也可以将石材以集束形式投放.礁体的强度应满足礁体的设计要求.礁体制作时,应在混凝土浇筑地点随机抽取,取样频率应符合以下规定:a)每拌制盘,且不超过m３的同配合比混凝土,取样不得少于一次;b)不足盘时,取样不得少于一次;c)当一次连续浇筑同配合比混凝土超过m３时,每m３取样不少于一次;d)同一单位工程同配合比的混凝土,其取样不得少于一次,３次为一组;e)预拌混凝土应在预拌混凝土厂内按上述规定取样,混凝土运到施工现场后,尚应按照上述规定留置试件.使用电子压力机测量试块强度.当试块数量在组以下时,强度不应低于０.９fcu,k;当试块数量在组及以上时,按式(２)方法进行评定.mfcu－λ１Sfcu≥fcu,kfcu,min≥λ２fcu,k………式中:mfcu—同一验收批混凝土强度的平均值,单位为牛顿每平方毫米(N/mm２);fcu,k—设计的混凝土强度标准值,单位为牛顿每平方毫米(N/mm２);fcu,min—同一验收批混凝土强度最小值,单位为牛顿每平方毫米(N/mm２);Sfcu—同一验收批混凝土强度的标准差,单位为牛顿每平方毫米(N/mm２).如Sfcu的计算值小于２.５N/mm２时,则取２.５N/mm２.λ１,λ２为混凝土强度合格判定系数,按表１取用.表１混凝土强度合格判定系数合格判定系数试件组数~~≥.....混凝土强度的标准差Sfcu按式(３)计算.式中:6fcu,i—第i组混凝土试件强度值,单位为牛顿每平方毫米(N/mm2);i=1n—本检验期内的样本容量.当检验结果能满足上述要求时,则该批混凝土强度判为合格;当不满足上述规定时,则该批混凝土强度判为不合格.由不合格批混凝土制成的单体礁应进行鉴定,对不合格的单体礁可按国家现行的有关标准进行处理.7礁体耐久性测算7.1混凝土礁体按照GB/T50082—2009中的规定执行.7.2其他材料礁体钢材礁、旧船改造礁、石材礁等腐蚀率测定,按照GB10124—88中的规定执行.8混凝土礁体施工质量8.1.1单体礁结构的外观质量应根据缺陷类型和缺陷程度进行分类,并应符合表2的分类规定.表2单体礁外观质量缺陷名称现象严重缺陷一般缺陷露筋构件内钢筋未被混凝土包裹而外露构件受力钢筋有露筋其他钢筋有少量露筋蜂窝混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外露构件主要受力部位有蜂窝其他部位有少量蜂窝孔洞混凝土中孔穴深度和长度均超过保护层厚度构件主要受力部位有孔洞其他部位有少量孔