團體標準人工魚礁礁體制作技術規范中國水產學會發布Ⅲ前言 2規范性引用文件 3術語和定義 4人工魚礁的設計 4.1基本要求 4.2材料選擇 4.3形狀與結構設計 5人工魚礁的制作 5.1基本要求 5.2混凝土礁 5.3舊船改造礁 5.4鋼材礁 5.5石材礁 5.6其他材料礁體 6礁體強度的測算 6.1礁體強度要求 6.2測算方法 6.3測算步驟 7礁體耐久性測算 7.1混凝土礁體 7.2其他材料礁體 8混凝土礁體施工質量 8.1一般規定 8.2外觀質量 8.3尺寸偏差 Ⅳ本標準按照GB/T1.1—2009給出的規則起草.請注意本文件的某些內容可能涉及專利.本文件的發布機構不承擔識別這些專利的責任.本標準由中國水產學會歸口.本標準起草單位:中國海洋大學、中國水產科學研究院南海水產研究所、大連海洋大學、山東大學(威海)、上海海洋大學、廣東工業大學、全國水產技術推廣總站.圣燦.1人工魚礁礁體制作技術規范本標準規定了人工魚礁礁體的設計、制作、強度、耐久性、外觀質量和尺寸偏差的要求.本標準適用于人工魚礁建設.2規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件.GB/T712—2011船舶及海洋工程用結構鋼GB3552—2018船舶水污染物排放控制標準GB10124—88金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法GB50017—2017鋼結構設計規范GB/T50082—2009普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準JTS151—2011水運工程混凝土結構設計規范JTS202—2011水運工程混凝土施工規范SC/T9416—2014人工魚礁建設技術規范SC/T9417—2015人工魚礁資源養護效果評價技術規范3術語和定義SC/T9416—2014、SC/T9417—2015界定的以及下列術語和定義適用于本文件.為便于使用,以下重復列出了SC/T9416—2014、SC/T9417—2015中的某些術語和定義.3.1人工魚礁artificialreef在選定的水域中設置的旨在保護和改善水域生態環境、養護和增殖水生生物資源的人工設施.[SC/T9417—2015,定義3.1]3.2單體礁reef建造人工魚礁的單個構件.3.3空方bulkvolume單體礁外部結構幾何面輪廓所包圍的體積,為人工魚礁規模的計量單位,用“空立方米”表示,也可用3.4混凝土礁concretereef以混凝土為主要材料制成的人工魚礁.3.5石材礁stonereef以天然石材為主要材料制成或堆積成的人工魚礁.3.6鋼材礁steelreef2以鋼材為主要材料制成的人工魚礁.3.7舊船改造礁retiredshipreef改造廢舊船體制成的人工魚礁.3.8其他材質礁othermaterialreef使用不在上述材料之內的材料制成的人工魚礁.3.9身體的部分或大部分接觸魚礁的魚類或其他海洋動物,如六線魚、褐菖鲉、蟹、海參、海膽、鮑等.[SC/T9416—2014,定義3.13]Ⅱ型魚礁生物typeⅡorganism身體接近但不接觸魚礁,經常在魚礁周圍游泳和海底棲息的魚類及其他海洋動物,如真鯛、石斑魚、牙鲆等.[SC/T9416—2014,定義3.14]Ⅲ型魚礁生物typeⅢorganism身體離開魚礁在表層、中層水域游泳的魚類及其他海洋動物,如鮐魚、黃條、魷魚等.[SC/T9416—2014,定義3.15]礁體耐久性reefdurability人工魚礁在實際使用條件下抵抗各種破壞因素的作用,長期保持強度和外觀完整性的能力.腐蝕率corrosionrate人工魚礁單位表面積單位時間內材料的平均重量變化,用于衡量魚礁材料腐蝕快慢的物理量.缺陷defect單體礁工程施工質量中不符合規定要求的檢驗項或檢驗點,按其程度可分為嚴重缺陷和一般缺陷.嚴重缺陷seriousdefect對單體礁的受力性能或安裝使用功能有決定性影響的缺陷.對單體礁的受力性能或安裝使用功能無決定性影響的缺陷.4人工魚礁的設計人工魚礁設計的基本要求有:a)功能性:能符合增殖或誘集對象生態習性的需要;b)耐久性:人工魚礁的使用壽命按7.1和7.2方法測算應在30年以上;c)經濟性:制作人工魚礁的材料便宜、易獲得,制作、運輸和投放簡便;d)環保性:投放的人工魚礁不會造成海域的污染.34.2材料選擇包括混凝土、鋼材、石材、廢舊船體、玄武巖纖維、貝殼以及其他經檢測與評估對海洋環境無污染的材料,應滿足:b)強度要求:在制作、組裝、搬運、投放時不易破損,并抗波、流的沖刷磨損;c)環境負荷:在其生產、使用過程中具有最低的環境負荷,包括資源攝取量、能源消耗量、污染物排放量及其危害、廢棄物排放量及其回收處置的難易程度等因素;d)環境適應性:無有害物質釋放,溶出的物質有助于提高生物相容性(附著生物),能夠耐受海水腐蝕.4.3形狀與結構設計4.3.1生態效應要求應綜合考慮其所能產生的流場效應、附著效應和遮蔽效應:a)流場效應:根據擬投放魚礁海域的水文情況,應用數值模擬和水槽試驗方法,分析所選礁型的流場效應,形成的流場效應能夠達到促進各水層間的交換混合;b)附著效應:礁體應具有適宜的表面積,以增加生物附著量;c)遮蔽效應:根據對象生物的行為特點,為其在產卵、仔(稚)魚、幼魚和成魚等不同生長階段提供必要的遮蔽空間.4.3.2生物對象要求應充分考慮到對象生物的生理、生態和行為特點,通過生物實驗確定最有效的形狀與結構:a)為Ⅰ型和Ⅱ型魚礁生物提供棲息場所的單體礁,其結構盡量復雜且應具有不超過2m的孔隙;b)對Ⅲ型魚礁生物,以魚礁流場環境能夠影響到表中層水域為原則,礁體高度應為水深的1/10,礁體寬度須滿足式(1)的要求.>104………………(1)式中:B—礁體寬度,單位為米(m);u—水流速度,單位為米每秒(m/s);ν—海水黏滯系數,單位為帕.秒(Pa.s).4.3.3人工魚礁功能發揮要求應充分考慮發揮魚礁功能的最好效果:a)以改善流場效應為主的魚礁,單體礁結構應能產生較強的上升流和渦流;b)以豐富附著生物為主的魚礁,單體礁應使用貝殼、石材、混凝土等易于餌料生物附著和繁育的材料,并選擇增大礁體表面積和表面粗糙度的結構,或多孔隙透水結構;c)以資源養護型為主的魚礁,單體礁內部結構應復雜或多孔洞.4.3.4幾何效應要求在滿足強度、結構穩定以及航行安全要求的前提下,提高礁體的表面積與高度、空方的比例,使其具有最大幾何效應.5人工魚礁的制作5.1.1制作前需要對基底承載力、滑移穩定性和傾覆穩定性等進行驗算,以保證魚礁穩定性和使用壽命.5.1.2對基底承載力較小的擬投海域,制作時不宜選擇密度大的材料,并且應采用高度較小、與基底有較大接觸面積的礁體結構型式.5.1.3對滑移穩定性較低的擬投海域,制作時應對礁體底面進行一定處理(如在礁體底面焊接鋼筋等),4以增大基底摩擦系數,或選用迎流面較小的礁體結構型式,以減小礁體所受的波流作用力.5.1.4對抗傾覆穩定性較低的擬投海域,制作時應通過減小礁體的高度,或降低礁體重心所在位置,或增大礁體的海底接觸面尺度以增加穩定性.5.1.5各種單體礁的結構應有可供起吊的構造或裝置,如透空、鉤、環等,便于吊起或投放,其使用年限應與礁體相同.5.2混凝土礁混凝土礁的設計應滿足:a)設計按照JTS151—2011中的要求實施,應確保結構牢固;b)混凝土強度不應低于C30,鋼筋保護層厚度不應小于40mm;c)混凝土礁體按構造進行配筋時,全截面縱向鋼筋最小配筋率可按0.2%控制,縱向鋼筋最大間距5.2.2礁體制作礁體制作工藝與流程按照JTS202—2011中的規定執行.主要工藝流程為:預制場地平整→模板鋼筋加工→礁體預制→礁體養護:a)場地:應位于便于裝車或裝船運輸的近岸地帶,場地地勢平坦,有足夠存放面積和承載力;b)澆筑:礁體制作應先確定混凝土配合比,澆筑混凝土前,應檢查模板、支架鋼筋和預埋件位置的正確性,應將模板內的木屑、水泥和鋼筋埋件上的灰漿、油污清除干凈.加掛鋼筋所涉的鋼筋焊接均應采用雙面搭接滿焊,焊接質量應符合JTS202—2011中對鋼筋焊接的相關要求;c)養護:澆筑完畢后應及時用帆布等遮蓋物加以覆蓋,結硬后保濕養護10d以上.5.3舊船改造礁應選擇自身強度經得起拖運和改造、投放后經得起水流沖擊的船舶.5.3.2船體清污船體需進行清污處理:a)用水泵沖洗機艙兩側船舷、隔艙板和船底表面的油污,用潛水泵抽掉油污水,用木屑把余油污水吸干并取出,油污水交當地油污水處理船處理或在岸上設專門油污水池集中處理;b)在艙內撒入木屑,用鏟子或鈍刀把木板或鋼板上的油垢鏟除干凈,油垢木屑在岸上進行處理;c)艙內有油污處灑上燒堿,3h~5h后用水清洗,污水排放要符合GB3552—2018中的規定.5.3.3船體改造船體需進行適當改造:a)拆除機器、設備、配件等機械設施,拆除艙門、船窗等活動部件,艙與艙門之間要貫通;b)保留、修復或新裝船底閥門,便于開閥進水沉放船體.5.3.4船體壓載木質船一般用石塊等重物壓載,以利于船體下沉及在水底的穩定性.壓載重量根據船的大小而定,一般壓載至船沿水線以下10cm為宜.應按照GB/T712—2011中的規定選擇國家標準鋼材或同等以上質量的鋼材作為人工魚礁材料.在確認各種鋼材規格、性能的基礎上,應根據用途和目的選擇最適宜的材料.5.4.2防腐蝕處理采用防腐蝕方法(如電氣法、替代物法以及被覆法等)進行處理以延長鋼材礁的使用壽命.５T/SCSF—鋼材礁的結構設計和制作應按照GB—中的規定執行.選用單個體積大、不規則、堅實無風化的天然石材,單塊重量在kg以上.直接投放于海底堆疊成一定形狀、一定規模的魚礁,也可以將石材以集束形式投放.礁體的強度應滿足礁體的設計要求.礁體制作時,應在混凝土澆筑地點隨機抽取,取樣頻率應符合以下規定:a)每拌制盤,且不超過m３的同配合比混凝土,取樣不得少于一次;b)不足盤時,取樣不得少于一次;c)當一次連續澆筑同配合比混凝土超過m３時,每m３取樣不少于一次;d)同一單位工程同配合比的混凝土,其取樣不得少于一次,３次為一組;e)預拌混凝土應在預拌混凝土廠內按上述規定取樣,混凝土運到施工現場后,尚應按照上述規定留置試件.使用電子壓力機測量試塊強度.當試塊數量在組以下時,強度不應低于０.９fcu,k;當試塊數量在組及以上時,按式(２)方法進行評定.mfcu－λ１Sfcu≥fcu,kfcu,min≥λ２fcu,k………式中:mfcu—同一驗收批混凝土強度的平均值,單位為牛頓每平方毫米(N/mm２);fcu,k—設計的混凝土強度標準值,單位為牛頓每平方毫米(N/mm２);fcu,min—同一驗收批混凝土強度最小值,單位為牛頓每平方毫米(N/mm２);Sfcu—同一驗收批混凝土強度的標準差,單位為牛頓每平方毫米(N/mm２).如Sfcu的計算值小于２.５N/mm２時,則取２.５N/mm２.λ１,λ２為混凝土強度合格判定系數,按表１取用.表１混凝土強度合格判定系數合格判定系數試件組數~~≥.....混凝土強度的標準差Sfcu按式(３)計算.式中:6fcu,i—第i組混凝土試件強度值,單位為牛頓每平方毫米(N/mm2);i=1n—本檢驗期內的樣本容量.當檢驗結果能滿足上述要求時,則該批混凝土強度判為合格;當不滿足上述規定時,則該批混凝土強度判為不合格.由不合格批混凝土制成的單體礁應進行鑒定,對不合格的單體礁可按國家現行的有關標準進行處理.7礁體耐久性測算7.1混凝土礁體按照GB/T50082—2009中的規定執行.7.2其他材料礁體鋼材礁、舊船改造礁、石材礁等腐蝕率測定,按照GB10124—88中的規定執行.8混凝土礁體施工質量8.1.1單體礁結構的外觀質量應根據缺陷類型和缺陷程度進行分類,并應符合表2的分類規定.表2單體礁外觀質量缺陷名稱現象嚴重缺陷一般缺陷露筋構件內鋼筋未被混凝土包裹而外露構件受力鋼筋有露筋其他鋼筋有少量露筋蜂窩混凝土表面缺少水泥砂漿而形成石子外露構件主要受力部位有蜂窩其他部位有少量蜂窩孔洞混凝土中孔穴深度和長度均超過保護層厚度構件主要受力部位有孔洞其他部位有少量孔