DB21 T 3803-2023 海上桩柱式养殖围网建造技术规范.pdf

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1、ICS65.150CCS B 5621辽宁省地方标准DB21/T 38032023海上桩柱式养殖围网建造技术规范Specification for construction techniques of the offshore pile-columntype net enclosure2023-08-30 发布2023-09-30 实施辽宁省市场监督管理局 发 布DB21/T 38032023I前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。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专利的责任。本文件由辽宁省农业农村厅提出

2、并归口。本文件起草单位：大连理工大学、中国海洋大学、中国水产科学研究院黄海水产研究所、中国水产科学研究院东海水产研究所、浙江海洋大学、大连理工大学土木建筑设计研究院有限公司、大连港湾工程有限公司、大连理工大学宁波研究院。本文件主要起草人：赵云鹏、毕春伟、程远、崔勇、石建高、冯德军、宋炜、王广夫、李永锋、薛博茹。本文件发布实施后，任何单位和个人如有问题和意见建议，均可以通过来电和来函等方式进行反馈，我们将及时答复并认真处理，根据实际情况依法进行评估及复审。归口管理部门通讯地址：辽宁省农业农村厅（沈阳市和平区太原北街2号），联系电话：024-23447862。文件起草单位通讯地址：大连理工大学（辽

3、宁省大连市甘井子区凌工路2号），联系电话：0411-84708320。DB21/T 380320231海上桩柱式养殖围网建造技术规范1范围本文件规定了海上桩柱式养殖围网建造涉及的海洋环境条件与载荷、结构强度分析、制造与安装和结构防腐的技术要求。本文件适用于海上桩柱式养殖围网的设计、建造、施工与运行维护。其他同类型养殖设施的建造可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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 11607 渔业水质标准GB 13476 先张法预应力

4、混凝土管桩GB/T 18673 渔用机织网片GB/T 18674 渔用绳索通用技术条件GB/T 40749-2021 海水重力式网箱设计技术规范GB 50158 港口工程结构可靠度设计统一标准JGJ 94-2008 建筑桩基技术规范JTS 145-2015 港口与航道水文规范JTS 146-2012 水运工程抗震设计规范JTS 151-2011 水运工程混凝土结构设计规范JTS 167-2018 码头结构设计规范SC/T 4005 主要渔具制作 网片缝合与装配SC/T 5022 超高分子量聚乙烯网片 经编型DB21/T 3564-2022 海上浮式渔业平台结构设计规范3术语和定义JGJ 94-

5、2008和GB/T 40749-2021界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1桩柱 pile-column设置于海底持力层的柱型基础构件，主要用于固定网衣系统和承担荷载。来源：JGJ 94-2008,2.1，有修改3.2排桩系统 row piles system由桩柱和桩顶连接的承台组成，形成养殖空间的边界并进行养殖相关操作的固定式框架结构。来源：JGJ 94-2008,2.1，有修改DB21/T 3803202323.3网衣系统 netting system由网片、网线和纲绳等材料组成，用于构成养殖空间的围网设施结构。来源：GB/T 40749-2021,3.1，有修改3.4桩柱式养殖

6、围网 pile-column type net enclosure由排桩系统、网衣系统和附属结构物构成，在开放海域或依托远海岛礁，依靠排桩系统和网衣系统下部铁链等结构，支撑网衣作为柔性透水隔墙，围隔形成较大水域范围（根据现有成功案例和研究结果，提出适合水深和单体面积的建议）、可进行牧场化海水养殖的水体围隔设施。来源：GB/T 40749-2021,3.1，有修改4海洋环境条件与载荷4.1水文设计参数4.1.1原则设计参数包括海面风、波浪、海流及潮位，重现期不小于50年，并考虑海面风、波浪、海流同时出现的情况。4.1.2设计风速选取目标海区范围内，海面上10 m高度处的风速为标准值，平均风速和相

7、应风向按JTS 145-2015中7.1的规定执行；设计风速不小于25.8 m/s。4.1.3设计波浪包括设计波浪的重现期和波列累积频率，计算方法按JTS 145-2015中第6章的规定执行；设计波高累积频率采用1%。4.1.4设计流速选取目标海区范围内可能出现的最大流速值，计算方法按JTS 145-2015中11.3的规定执行。4.1.5设计潮位包括设计高水位、设计低水位、极端高水位和极端低水位，计算方法按JTS 145-2015中5.5的规定执行。4.2环境荷载计算4.2.1原则围网承受的环境荷载主要包括海浪载荷、海流载荷和风载荷，必要时还需考虑海冰载荷和地震载荷等；计算时考虑可能同时作用

8、于桩柱式养殖围网上的最不利的荷载和荷载组合，地震载荷除外。4.2.2海浪载荷4.2.2.1小尺度构件上的波浪载荷DB21/T 380320233作用在桩柱和网衣系统单位长度小尺度构件（截面特征尺度与波长之比0.2）上的波浪载荷，计算方法按GB/T 40749-2021中第5.4.3.2条的规定执行，排桩系统中圆形截面构件的水阻力系数和惯性力系数分别取1.05和2.0，其他截面构件的水阻力系数和惯性力系数参照规范选取或由物理模型试验确定；网衣的海浪载荷取网线为计算对象，相应的水阻力系数按GB/T 40749-2021中附录A的规定执行。4.2.2.2大尺度构件上的波浪载荷采用绕射理论计算作用在大

9、尺度构件上的波浪载荷，计算方法参考DB21/T 3564-2022中5.3.2.2的规定执行。4.2.3海流载荷作用在桩柱和网衣系统构件上的海流载荷按GB/T 40749-2021中5.4.3.3的规定执行，桩柱和网衣系统中的圆形截面构件的水阻力系数取1.2，其他截面构件的水阻力系数由物理模型试验确定。4.2.4风载荷作用于桩柱、网衣系统和附属结构物构件上的风载荷按GB/T 40749-2021中5.4.3.1的规定执行；排桩系统和附属结构物的风阻力系数按DB21/T 3564-2022中5.3.1的规定取值，也可由风洞试验确定，网衣系统的风阻力系数由物理模型试验确定。4.2.5海冰载荷对于有

10、海冰的海域，应考虑作用在排桩系统和网衣系统上的海冰载荷，设计时可参照DB21/T3564-2022中5.3.4的规定执行。4.2.6地震载荷对于地震活动区域且地震加速度值大于或等于0.05 g（g为重力加速度）的系统，在设计时应进行地震响应分析，计算方法按JTS 146-2012的规定执行。5结构强度分析5.1形式选择依据海区条件和功能需求，可选用联岸桩柱式养殖围网（图1）和离岸桩柱式养殖围网（图2-图3）；联岸桩柱式养殖围网应依托海岸建造围网，离岸桩柱式养殖围网可选用矩形、圆形或正多边形等形式。图 1联岸桩柱式养殖围网DB21/T 380320234图 2矩形式养殖围网图 3八角形式养殖围网

11、（左）和圆形式养殖围网（右）5.2荷载分析桩柱式养殖围网的荷载计算需考虑环境荷载、永久荷载（重力、浮力）、施工荷载（在建造、装船、运输和安装等阶段所产生的载荷）以及生物附着荷载等，按最不利的荷载和荷载组合确定构件的设计强度。5.3强度分析5.3.1原则强度分析包括整体结构强度分析、局部构件强度分析和疲劳分析，可采用集中质量法或有限元法。5.3.2排桩系统桩柱各段在围网施工和服役期间应具有足够强度，强度分析应考虑下列内容：综合分析排桩系统的承载能力、约束反力、应力和应变等指标参数，计算方法按GB 50158和JTS151-2011的规定执行；考虑排桩组合布局时，相邻桩柱间的连接力，包括拉力和压力

12、；DB21/T 380320235对要求使用中不出现接缝的构件进行拉应力验算，对允许出现裂缝的构件进行裂缝宽度验算。5.3.3网衣系统应对网衣系统结构进行浸湿和生物附着状态下的强度分析，网衣的分析结果符合GB/T 18673或SC/T 5022的要求，纲绳断裂强力符合GB/T 18674的要求。5.3.4强度校核排桩系统的屈服强度和屈曲强度的计算方法按DB21/T 3564-2022中6.4.1.1和6.4.1.2的规定执行。5.3.5振动对于桩柱构件，应考虑由冯卡门涡列引起的交变力的频率与结构自振频率接近时，出现共振的可能性。5.3.6疲劳强度应对桩柱式养殖围网进行疲劳损伤评估；校核排桩系统

13、的疲劳强度，且其设计疲劳寿命不宜小于20年。6制造与安装6.1选址桩柱式养殖围网建造前，分析拟建区域环境条件，开展气象水文等资料收集，且遵循以下原则：符合海洋功能区划以及各类规划要求;与国防、航道、港区、锚地、海底管线以及倾废区等排他性功能区不冲突；具备良好的底质和海流等环境条件，水质符合GB 11607的规定；选取受台风、风暴潮、海冰和地震等灾害性气象影响较小海域。6.2地质勘探应对桩柱式养殖围网实际建造场地的海床和地质进行详细勘探，必要时可进行现场试验和实验室试验，遵循以下原则：勘探的实际范围、深度和精确性取决于拟建桩柱式养殖围网的尺寸和使用要求，海床土壤的连续性和均匀性，以及基础发生破坏

14、的后果；海床勘探应包括测深、表面的不规则性、场地的平均坡度以及冲刷现象等；地质勘探应为能够揭示拟建区内影响安装的塌陷、滑动层、断层、挤入层、泥浆块和沙坡等情况。6.3制造6.3.1排桩系统排桩系统的选型和承载力等应符合JTS 167-2018第4章的规定，规格尺寸和结构模式应满足功能需求和强度需求，且遵循以下原则：桩柱宜为钢筋混凝土桩、钢塑复合管桩、高锰输油管桩、螺旋钢管桩和PHC预应力混凝土管桩等，承台材质与桩柱宜一致，混凝土类桩柱的制造标准应符合GB 13476的规定；桩柱直径宜在0.5 m1.0 m范围内，综合考虑排桩系统的荷载强度和桩柱的入土深度、壁厚、桩尖形式、间距、数目、几何特性、

15、打桩位置、材料强度、安装方法等确定桩柱结构尺寸；DB21/T 380320236采用直桩或斜桩，桩的斜度应考虑受力要求、地质、水深、水文和施工设备等条件；宜用双排桩或多排桩结构模式；波高小于1.0 m时，可采用单排桩结构模式；纵向相邻桩柱中心距应不小于3.5倍桩径，横向间距可取3.0 m5.0 m。6.3.2网衣系统考虑材料特性、编织工艺、几何尺寸以及生物污损等对网衣系统的影响，应适当保护和加强易于受到刮擦和机械磨损区域的网片，且遵循以下原则：网片采用PE网、PET网和超高分子量聚乙烯网等，材料应通过检验认证，制造标准符合GB/T18673或SC/T 5022的要求；网片水平尺寸应与纵向相邻桩

16、柱尺寸相匹配，最大高度应与桩柱高度相匹配，底部可设置铁链、铁锤等结构，嵌入海底泥层以提供足够的水平抗拉力和垂向抗拔力；网片缝合与装备应符合SC/T 4005的规定；先装配网片再装配纲绳；网衣应经缩结后绑扎在纲绳上，结系数参考GB/T 40749-2021的规定；网衣和桩柱的连接方式可采用桩网直接连接和桩网间接连接两种模式（图4）。图 4桩柱式围网桩网连接方式6.4结构防腐6.4.1原则桩柱式养殖围网选用材料的化学成份、力学性能、制造和试验应符合相关规定的要求；根据系统的环境条件、结构部位、使用年限、施工和维护的可能以及技术和经济效果等因素确定防腐手段和策略。6.4.2排桩系统排桩系统可采用涂层

17、保护或阴极保护，或两种方法联合保护，具体如下：涂层宜由底漆、中间层漆和面漆组成；各层涂料之间能相互配套，涂料符合防腐设计规格书的要求；暴露于强烈日光照射的涂层，应具有耐老化的性能，全浸区结构宜采用阴极和涂层联合保护。6.4.3网衣系统网衣系统可采用涂层保护，当处理网衣、网线的化学药品会对网衣强度产生影响时，应予以说明。DB21/T 3803202376.5运输桩柱式养殖围网构件的运输应考虑下列内容：提前做好运输船/驳船稳性分析、运输船/驳船总纵强度分析以及运动响应分析和结构物强度分析；应避免拖曳及损伤网衣。6.6打桩打桩应考虑下列内容：打桩前，对桩的可打入性进行分析，并据此制定打桩作业程序和配备必要的打桩设备；在打桩过程中，应对打桩情况以及有关数据进行详细地记录，及时确定拒锤点；对所使用的各种规格的桩锤，均应规定停锤贯入度；每根桩柱都应完好无损地打至或接近设计贯入深度，所有现场施工的结构连接均应符合设计要求。6.7总装桩柱式养殖围网的总装应考虑下列内容：选择非台风期安装，环境条件重点考虑波浪和风；系统在安装期间，保证安装应力不影响系统结构的完整性；对于影响结构强度的作业方式和方法，进行强度计算和分析；考虑承载力、倾覆、滑移等因素，以及多因素联合作用等对系统稳定性的影响；系统附近添加警示设施，以确保临近渔船生产安全。