深水基础单壁钢围堰设计

单壁钢围堰在深水承台中的应用1. 引言1.1 单壁钢围堰在深水承台中的应用的重要性单壁钢围堰在深水承台中的应用具有重要的意义，可以保障深水承台的施工顺利进行，提高施工效率，减少施工成本，保障施工安全及施工质量。

在深水承台的工程中，合理有效地应用单壁钢围堰是至关重要的。

1.2 单壁钢围堰的特点单壁钢围堰是一种常用于水利工程和海洋工程中的临时围堰结构，具有以下特点：1. 结构简单：单壁钢围堰由钢板和连接件组成，安装和拆除都相对容易，可以根据需要灵活调整形状和尺寸。

2. 耐久性强：钢材具有良好的抗腐蚀性和耐久性，单壁钢围堰可以长时间在潮湿环境中使用而不易受到损坏。

3. 承载能力高：由于采用钢板作为结构材料，单壁钢围堰具有较高的承载能力，可以承受一定规模的水压和外部荷载。

4. 施工速度快：单壁钢围堰的安装和拆除相对便捷，施工速度快，可以缩短工程周期，提高施工效率。

5. 可重复使用：单壁钢围堰可以根据需要拆除后重新组装使用，具有较强的可再生利用性，有利于资源节约和环境保护。

单壁钢围堰具有结构简单、耐久性强、承载能力高、施工速度快和可重复使用等特点，使其在深水承台施工中具有广泛的应用前景。

1.3 深水承台的定义深水承台是指在水深较深的地区建设的承载大型建筑设施的基础结构，通常用于海洋工程、港口码头等场所。

深水承台需要具备较强的抗浪、抗风、抗浮力等能力，以确保建筑设施的稳定性和安全性。

深水承台的设计和施工需要考虑水深、海流、波浪、气候等多种因素，因此对工程施工具有较高的技术要求。

在深水承台的设计中，要考虑到结构的承载能力、耐久性和抗震性等方面，以确保承台能够承受各种外部环境的影响。

同时，在深水承台的施工过程中，需要采用合适的材料和技术，以确保结构的稳定性和安全性。

深水承台的建设对于海洋工程和港口建设具有重要意义，能够提高建筑设施的稳定性和使用寿命，促进相关产业的发展。

2. 正文2.1 单壁钢围堰在深水承台施工中的作用单壁钢围堰在深水承台施工中的作用十分重要。

大型深水基础单壁钢套箱围堰施工工法大型深水基础单壁钢套箱围堰施工工法一、前言大型深水基础单壁钢套箱围堰施工工法是一种常用于基础工程中的施工技术，它通过使用单壁钢套箱来围堰施工，以确保施工过程的安全和减少施工周期。

本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。

二、工法特点大型深水基础单壁钢套箱围堰施工工法具有以下几个特点：1. 采用单壁钢套箱作为围堰结构，具有良好的刚性和抗倾覆能力；2. 施工过程中，单壁钢套箱可以自由下沉并与地基形成良好的密实，提高基础的稳定性；3. 通过控制围堰水位和应用各种辅助措施，可有效防止土层暂时塌陷；4. 可根据基础设计要求，灵活选择单壁钢套箱的尺寸和形状；5. 可在不同类型的基础工程中广泛应用，适用于各种土质、垂直和水平基础；6. 施工过程中的操作简单、快捷，能够大幅度缩短施工周期。

三、适应范围大型深水基础单壁钢套箱围堰施工工法适用于以下范围：1. 高层建筑、桥梁、码头、港口等大型工程基础的施工；2. 深水区域，如河流、湖泊、海洋等地质条件复杂的基础施工；3. 软土地区和高含水位地区，能够有效应对土质湿度和地下水压力的变化；4. 不适宜使用传统围堰工法的特殊地质环境，如岩石、冰川、沼泽等。

四、工艺原理大型深水基础单壁钢套箱围堰施工工法的工艺原理主要包括施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施。

首先，根据基础设计要求，选择合适的单壁钢套箱尺寸和形状。

然后，在施工现场，使用适当的机具设备将单壁钢套箱沉放到地基中。

施工过程中，通过各种辅助措施，如加固支撑结构、控制围堰水平、减小土体沉降等，确保围堰的稳定性并防止土层暂时塌陷。

最后，施工完成后，将围堰水位逐渐降低，等待地基完成固结。

五、施工工艺大型深水基础单壁钢套箱围堰施工工法的施工工艺主要包括以下几个阶段：1. 环境准备：清理施工现场，确保施工区域的平整和安全；2. 单壁钢套箱制造：根据设计要求，制造适合的单壁钢套箱；3. 单壁钢套箱沉放：使用起重机将单壁钢套箱沉放到设计位置，并通过浮力调整沉放深度；4. 辅助措施应用：加固支撑结构，控制围堰水平，采取其他辅助措施，确保围堰的稳定性；5. 围堰施工：控制围堰水位，并将混凝土注入单壁钢套箱内，实现围堰施工；6. 围堰拆除：施工完成后，将围堰水位逐渐降低，并拆除单壁钢套箱。

深水承台单壁钢吊箱围堰设计的开题报告
一、选题背景
随着经济的发展和城市化的进程，基础设施建设也越来越重视，特别是钢结构的应用越来越广泛。

深水承台单壁钢吊箱围堰是钢结构中的一种，其特点是节约空间，施工方便，轻量化等。

本文旨在探究深水承台单壁钢吊箱围堰的设计方法和应用。

二、研究目的
1.掌握深水承台单壁钢吊箱围堰的技术原理和设计方法。

2.了解深水承台单壁钢吊箱围堰的应用范围和特点。

3.探究深水承台单壁钢吊箱围堰在工程实践中的应用。

三、研究内容
1.深水承台单壁钢吊箱围堰的概述。

2.深水承台单壁钢吊箱围堰的设计原理。

3.深水承台单壁钢吊箱围堰的构造特点。

4.深水承台单壁钢吊箱围堰的施工方法。

5.深水承台单壁钢吊箱围堰的应用实例。

四、研究方法
1.收集相关文献，了解深水承台单壁钢吊箱围堰的技术原理和应用范围。

2.实地考察，了解深水承台单壁钢吊箱围堰在工程实践中的应用效果。

3.运用数学和力学等学科知识，探究深水承台单壁钢吊箱围堰的设计方法。

五、预期成果
通过调研和研究，预计本文可以总结出深水承台单壁钢吊箱围堰的设计方法和施工技术，同时探究深水承台单壁钢吊箱围堰在实践应用中的效果和优势，进一步完善钢结构施工领域的技术和理论，推动钢结构的应用和发展。

桥梁深水承台单壁钢吊箱围堰设计及施工技术彭武苹（江西省路桥工程集团有限公司，江西南昌330038）摘要：本文主要研究如何解决大跨桥梁桥墩在深水中的施工问题，以赣江特大桥为例，介绍深水中承台施工的挡水支护设计与施工，计算水头较高为10.5m，采用单壁钢套箱对该主墩承台进行施工遥采用ANSYS有限元对该单壁钢吊箱进行建模分析计算。

该工程所采用的模拟计算方法可行，施工工艺可靠，值得进一步推广。

关键词：深水承台；单壁钢吊箱；设计与施工0工程概况赣江特大桥位于泰和县万合镇附近，东起万合镇南垄村下游约300m处,西至泰和垦殖场附近,为跨越赣江而设置一座特大桥。

主桥采用（63+110+ 110+63）m预应力砼变截面连续箱梁遥最大桥高30m。

主桥12#~14#主墩采用薄壁式实体桥墩，墩身宽7.5m,厚3.5m；主墩基础采用双排群桩基础,每排两根直径2.8m桩基，桩距7m；主墩承台高4m,长12m,宽12m。

11#和15#过渡桥墩亦采用薄壁式实体桥墩,墩身宽7.5m,厚3m；过渡墩采用双排群桩基础,每排两根直径2.2m桩基，桩距横桥向6m,顺桥向5.5m；过渡墩承台高3.5m,长10.2m,宽9.5m。

根据调绘和钻探分析,桥区地表水丰富，路线横跨赣江。

下游2km处为石虎塘航电枢纽,常水位高程一般在56.3m左右,水深10m~12m,暴雨季节受上游万安电站及下游石虎塘航电枢纽泄洪影响,水位暴涨暴落,8h内水位变幅可达1.5m~2.5m,最大流速2.0m/s。

本文对主桥12#~14#墩承台单壁钢吊箱设计及施工进行研究。

1钢吊箱结构形式1.1总体结构布置泰和北赣江特大桥12#〜14#墩左右幅承台均为独立承台4m厚承台1次浇筑完成。

在承台底部设置1.5m厚的封底混凝土，吊箱尺寸在承台外轮廓尺寸基础上各边外扩5cm,内尺寸为12.1mx12.1m,吊箱体高10m。

吊箱内部设两道钢管撑，底板与壁体通过对接钢筋相连，底板在钢护筒位置处预留孔洞，开孔尺寸比钢护筒半径大150mm。

设计依据为：
《 南阳湖桥施工图设 《 南阳湖桥岩土工程勘查报告》 《＼ ／ 路桥涵设计通用规范》 厶
于浑河中心 ，基础设计为每个 承台 １ 根 ‘ ． ｍ钻孔灌注桩 ２ ｐ０ ２
接承台 ，其 尺寸为 ２ ． ｍ ｌ． ｍｘ ． ｍ，一 次性 浇筑混凝土 ０５ ｘ ５０ ５０ １ ３ ３ 台底标 高 ２ ．ｍ，顶标 高 ３ ． ｍ，根据 水文监 ８ｍ ，承 ５ ５９ ０ ９ 测数 据 ，浑 河 ２ 一遇 洪 水位 ３ ． ｍ，施 工时 水位 ３ ．０ ０年 ６０ ５ ５ ｍ，河床平均高程 ２ ．ｍ。 ６５ 南 阳湖大桥为沈阳市重点市政工程 ，工期非常紧张 ，１ ７ 主墩承 台的施工速度直接影 响整个 工程的工期 。由于基础施 工 时水深较大 ，需采用双 壁钢 围堰 或单壁钢围堰进行基础施 工 ，经方案论证和 比选 ，施工 采用单壁钢套箱围堰施工最为 节俭 、安全 、高效。
［ 收稿 日期 ］２ ０ — ３ １ ０ ８０ — ８
３ ８
维普资讯
◎ 论
螺栓连接 ，以便拆 除。竖向支撑看作支撑在水平支撑 上 ，两 端悬臂 的梁 ，按照 内力计算 ，为节省材料 ，竖 向支撑选 用两
文
匀地吸泥下沉 ，质 地较硬 时 ，先射水后吸泥 。整个下放过程 应全程 监控围堰的平面位置及高程 。
应用 。
［ 关键词 ］深水 ；承台 ；钢套箱围堰 ；设计 ；应用 ［ 中图分类号 ］Ｔ ７ ３ ２ Ｕ ５． ６ ［ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编号］ １０ — １２２ ０ ）５ ０ ３ — ２ ０ ９ ０ ４ （ ０ ８０ — ０ ８ ０
１ 工 程概 况
沈阳市南 阳湖大桥 ，工程全长 １ ７ ７ｍ，主桥 为三塔 四 ３ 跨双索面矮 塔部 分斜 拉桥 ，主桥桥面宽 ４ ３ ｍ。主桥 １ ７ 墩位

深水承台单壁钢吊箱围堰设计摘要：介绍杭千高速公路第四合同富春江特大桥主桥深水承台单壁钢吊箱围堰的设计、结构。

关键词：深水承台单壁钢吊箱围堰设计1概况杭州至千岛湖高速公路是浙江省公路水路交通建设规划（2003~2020）公路网主骨架“两纵两横十八连三绕三通道”之一连“杭新景高速公路”的组成部分，也是杭州市“交通西进”公路建设规划“一绕、三线、三连、四大接口”公路网主框架的“一线”。

富春江特大桥是杭千高速公路杭州至桐庐段第四合同项目中的一座特大桥，位于富阳市东洲街道的张家村以南至灵桥镇北侧，全桥长1679.5m，全宽33.5m，分上下行两幅。

其中主桥长367m，为68+2×120+68m预应力混凝土刚构-连续组合梁桥。

主桥下部基础为群桩基础，高桩承台。

主桥61#、62#、63#墩每个墩单幅桩基为9根Φ2.0m钻孔灌注桩，横桥向3排，每排3根，承台顶面设计标高为+4.00m，底面设计标高为0.00m，承台平面尺寸为14.20×14.20m。

主桥墩位于富春江深水区，最深高程在-10.0m至-12.5m之间。

经综合比较分析，主桥墩61#、62#、63#承台围堰采用单壁钢吊箱施工。

2 单壁钢吊箱的设计围堰是用于水下施工的临时性挡水设施。

钢吊箱围堰的作用是通过吊箱围堰侧板和底板上的封底混凝土围水，为承台施工提供无水的干处施工环境。

根据钢吊箱使用功能，将其分为底板、侧板、内支撑、吊挂系统四大部分。

其中，侧板、底板是钢吊箱围堰的主要阻水结构并兼作承台模板。

钢吊箱围堰是为承台施工而设计的临时阻水结构，其作用是通过吊箱围堰侧板和底板上的封底混凝土围水，为承台施工提供无水的干处施工环境；封底混凝土作为承台施工的底模板，吊箱侧板作为承台施工的侧模板。

2.1 构造形式的选择国内深水承台施工，多采用沉井、钢围堰或钢吊箱法。

由于沉井和钢围堰施工工序繁锁，工期长，材料用量大，而钢吊箱工艺操作简单，节约工期，材料用量合理并能回收再利用，技术上可行。

单壁钢吊箱围堰设计计算一、钢吊箱围堰设计概况1、围堰外轮廓尺寸：42.8m(长)×17.4m(宽)×8m(高)，围堰底高程-2.5m，围堰顶高程+5.5m，围堰去孔后底面积549.68m2。

2、封底混凝土厚2.0m，C25水下混凝土。

3、围堰自重：545t。

4、吊箱模板采用δ=6mm钢板，∠80×8mm为组合模板边框，内肋为[8，间距30cm。

5、侧板：采用2I16作为围箍，间距1m，围箍外设2I25竖向立柱。

6、底模及承重结构：底模铺设I25作为分配梁，间距为60cm；分配梁下设6道2I40作为主承重梁，每排桩基在护筒两侧各设一道。

7、吊挂系统：由于封底混凝土浇筑后要割除钢护筒，为保证底模及侧板正常工作，在护筒内预埋φ500mm钢管，作为体系的装换。

主承重上吊梁采用2I40，顺路线方向在护筒上安装，通过φ32精轧螺纹钢与底承重梁连接。

承台两侧分别设6根φ500钢管桩作为承吊点。

8、内支撑及封底分仓：内支撑设5道，在围堰顶+5.5m处；采用分块浇注封底混凝土，采用δ=10mm的钢板进行分仓，并通过内支撑进行固定。

9、设计的施工水位：吊箱下放、浇筑封底混凝土、浇筑承台第一层混凝土的最大水位为-2.6m；封底后抽水的最大水位为+4.9m。

二、检算参数1、钢材力学性能：允许抗拉、抗压和抗弯应力[σ]=170MPa。

2、混凝土力学性能：弯曲拉应力[σt]=0.7MPa，封底混凝土粘结力[τ]=12t/m2。

3、封底混凝土重量：2.3*549.68*2=2529t。

三、检算工况工况一：吊箱下放（水位-2.6m）吊箱围堰自重545t，全部由钢护筒吊挂系统承受。

工况二：浇筑封底混凝土（水位-2.6m）吊箱围堰自重545t+封底混凝土重量2529t全部由钢护筒吊挂系统承受；封底混凝土重量全部由底承重结构承受，均布荷载（2529+545）*10/549.68=56kN/m。

工况三：封底后抽水（水位+4.7m）封底抽水后内外水头差（5.2m）对侧板的压力检算；封底混凝土抗拉强度检算，计算水头差为7.2m；抗浮检算，计算水头差为7.2m。

随着城市化进程的加速，各种建筑物和基础设施的建设也在不断增长。

在建设过程中，大量的土石材料需要挖掘和移除，因此越来越多的建筑工程需要进行某种形式的围堰施工。

而在深水施工的情况下，通常采用的就是单层钢板桩深水围堰。

本文将对该结构的设计进行深入探讨。

一、单层钢板桩深水围堰的概念单层钢板桩深水围堰是一种常用于水深超过20 米的施工中的深水围堰结构。

其特点是采用钢板桩作为主要承载结构，在水中挖掘围堰的同时，外部水压力会使得钢板桩逐渐沉入海床中，从而增加了抵抗外部水压力的能力。

围堰采用钢板桩逐段沉入到土中，从而实现了围堰施工的同时增强了土体整体稳定性，并能够有效减少冲刷作用。

围堰形式多样，其中比较典型的为钢板桩混凝土梁型。

钢板桩的底部常常受到地层的侵蚀，在沉积层的强烈侵蚀中，可以选用比较坚硬的材质制作。

并且，钢板桩每个节点之间通过横向钢筋连接而成，形成整体钢筋网格，结构非常牢固，耐腐蚀性较好，能够满足各种不同特殊情况的使用需求。

二、单层钢板桩深水围堰的设计在单层钢板桩深水围堰的设计中，优先需要考虑的因素是不断变化的水压力。

如何考虑水压力是影响围堰设计的一个重要因素，水压力的大小决定了钢板桩的型材、设计强度、长/宽以及钢板桩之间的间隔等多个因素。

同时，设计时也需要考虑到土体的稳定性，在确保钢板桩能够达到承载能力的前提下，体现出更优的地面反力和水下力的组合，优化布置或设计梁型。

在实际设计时，需要按照具体的场地特征和围堰使用要求，对方案进行细化调整。

须挑选质量优异的钢板桩，加载适合的厚度和长宽比。

梁体需注重梁与桩的承载传力，最大可能减小围堰材料的浪费问题。

同时，还需要合理选择钢板桩的间距、尺寸等多方面因素，确保围堰的稳定性和使用寿命。

三、单层钢板桩深水围堰的应用单层钢板桩深水围堰在施工现场应用非常广泛，特别是在深水、强地层破碎、土红层，以及高地水位下施工的场合都得到广泛采用。

杭州钱塘江大潮汛区的钢混凝土混凝土围堰项目便是典型案例之一。

浅谈桥梁工程中的深水位基础钢板桩围堰施工技术摘要：钢板桩围堰因施工快捷、成本较低，能重复利用，是桥梁深水基础施工围堰中一种常用的围堰形式。

但由于其组拼式结构，整体刚度较小，在承台较深时，需设置较强的内支撑，其适用范围也有一定限制，本文结合顺德水道特大桥中的深水位基础钢板桩围堰施工技术进行分析。

关键词：桥梁工程；深水位基础；钢板桩围堰；施工技术1.前言钢板桩围堰是一种比较传统的深水基础施工方法，钢板桩主要采用进口拉森式钢板桩，因其可重复利用、施工速度快、成本低，目前较广泛应用。

但由于是拼接结构，一般采用单壁形式，整体刚度小，内部需根据水位情况设置支撑；为防止底部沙、水渗进围堰内，一般需设置封底混凝土，因此，钢板桩围堰需经过详细设计计算，满足功能需求方可使用，本文结合顺德水道特大桥中的深水位基础钢板桩围堰施工，对钢板桩围堰施工工艺技术进行分析。

2.钢板桩围堰设计要点钢板桩围堰设计时应进行土压力、流水压力、波浪力等受力分析计算，根据不同工况进行，分加验算钢板桩及内支撑承杆件受的正应力、剪应力以及其刚度是否满足要求。

3.实例探析深水位基础钢板桩围堰施工技术3.1工程概况顺德水道特大桥为一座主跨为200m的连续刚构特大型桥梁，其中28#、29#为主墩，每个主墩共计18根?2.5米桩基，承台结构尺寸为37×15.5×5m，承台底面标高-9.0m，其中28#墩河床面标高为-9～-10m，29#主墩处河床面标高为-4.0～-6m，桥位处施工水位+4.5m。

根据水文地质资料，顺德水道桥址处20年一遇水位为7.785m，300年一遇水位为8.748m，流量为12128m3/s，8.748标高河床断面面积12277m2，全断面计算平均流速ν=0.988m/s，主航道洪水最大流速按2m/s计算，多年平均水位为1.59m。

3.2钢板桩围堰方案拟定根据水文地质资料，pm28#、pm29#墩承台底标高-9低于施工期+4.5设防水位13.5m左右，低于20年一遇7.785水位16.785m，近五年洪水期每年高于+4.5洪峰次数仅有一次。

在完成 承台和桥 墩施 工后 ， 安装墩旁 托架 、 管桩等结 构 ， 然后 拆 除围堰 。拆 除之前先抽 干堰 内积 水 ， 用料 斗装沙 回填 围堰桩墙 与承台之 间空间 ， 填砂顶面距承 台顶面 ４ ｍ， ０ｅ 整平 后灌注混凝 土
至承台顶面 ， 形成厚 度 ４ ｍ 的环梁 支撑 ， ０ｃ 洒水 养护 至设计 强 度
． 足 。因板桩插入软 、 硬塑性 粘土较 深 （ 不透 水层 ） 故不 作基 底抗 ４ ４ 施 工 时常见 问题 及预 防处理措 施 ， １ 板桩 插打时倾 斜。 ） 涌砂稳定验算 。
４ 钢板 桩 围堰 的施 工
第 一根钢板桩起定位桩的作用 ， 打入位置及 垂直度非 常重 其
吊起后将其下 口适 当插 入导 向梁 内 ， 证各个 方 向的垂 直度 保 钢板桩使 用前须进行锁 口通 过检查和桩身 缺陷 、 焊接 检查 ， 并 要 ， 和 中心的定位准确 ， 检查 无误后 将浮 吊锁死 ， 卷扬 机放 到空 挡让 分类 、 编号堆放 ， 不合格 的严禁使 用。单 块桩两侧锁 口在插打前均 ３ｍ， 涂以黄油或热 的混合油 膏（ 质量配合 比为 ： 油： 黄 沥青 ： 干锯 末： 干 板 桩与振动锤靠 自重 自由下落竖直插入河床中 ２ｍ一 然后振 动达到设计 标高 。其余 桩插 打前在 锁 口内涂 以润滑油 以减 少锁 粘土 ＝ ： ： ： ） 以减少 插打时的摩阻力 ， ２ ２２ １ ， 并增加 防渗性能 。
选用 １ ｌ ６ｎ长桩 ， 实际入土深 度为 ７ ３ｍ。 ． ５ 板桩截 面验算 。求钢板桩所受最大弯矩 。 ）
作者简介 ： 亚红 （９７ ）女 ， 师 ， 车 １７ ． ， 工程 中铁二 十 一局 三公 司经 营部 ， 西 成 阳 ７２０ 陕 １００

虑围堰下沉可能产生的偏位和倾斜，围堰内腔平面尺寸比承台尺寸放大 的约束作用不考虑。 ２ ０ ｃ ｍ， 钢围堰封底砼采用 Ｃ ３ ０ 水下砼， 封底厚度 ３ ． ０ ｍ， 刃脚砼高度 ２ ． ０ ｍ， 工况二： 施加在封底底面的实际均布荷载为Ｐ 。 一 Ｐ ， ＝ １ ２ ８ Ｋ ｐ ａ 。 夹壁砼高度 ７ ． ０ ｍ 。 主墩钢围堰包括壁体、 刃脚、 内撑 ３ 个部分。 壁体包括隔 工况ｊ： 施加在封底砼底面的实际均布荷载为 Ｐ ． 一 Ｐ ｚ － Ｐ ｓ ＝ ５ Ｏ Ｋ ｐ ａ ￣ 舱板 、 水平环板、 水平斜杆 、 箱形梁和内外壁板。 高度 ２ ． ０ ｍ的刃脚作为嗣堰 故按荷载最大的工况二进行计算。 底节的组成部分一道加工。内撑用型钢构成平面框架， 与钢围堰箱形梁一 最 才 力 盯 ＆： ｌ ＿ １ ３ ７ ＭＰ ａ ＜０ ． ８ ＊ ［ ｏ ＂ 拉 １ ． １ ４ ４ ＭＰ ａ ｏ 起形成稳定结构体系 ， 另外设置竖向支撑 ， 减小受压杆件的 自由长度。在 最大压 应力 （ 『 ＝ ０ ． ９ ４ Ｍ Ｐ ａ ＜０ ． ８ ＊ ［ ￣ ｒ ｝ ＝ １ １ ． ４ ４ ＭＰ ａ ￣ 内撑位置设置竖向箱形梁作为一级支撑结构，水平设置环形板作为二级 封底砼最大变形 ｆ ＝ ０ ． １ ｍ ｍ， 远小于规范要求。 支撑结构 ， 垂向设置角钢次梁为三级支撑结构， 内外壁之间通过水平斜杆 在水压力以及承台混凝土荷载共同作用下 ， 封底砼的强度和刚度均 和水平环顿连接而形成整体。 钢围堰内、 外壁板采用 ８ ｍ ｍ钢板（ 考虑有夹 满足设计要求。 ３ ２ ． ２钢围堰的抗浮验算。在工况二中， 围堰下沉到设计标高后， 水下 壁砼 ， 底节壁板厚度 ６ ａ ｒ ｍ） ， 箱形梁腹饭采用 １ ２ ｍ ｍ钢板 ， 箱形梁翼板采用 １ ６ ｍ ｍ 钢 板 ，水 平 环板 采用 Ｌ ２ ０ ０ ｘ １ ２ ５ ｘ １ ４角 钢 ，水 平 斜 撑 采 用 封底砼浇筑 ３ ｍ。 当封底砼强度达到设计强度的 ８ ０ ％后， 完成围堰内抽水。 Ｌ １ ０ ０ ｘ ｌ Ｏ ０ ｘ ｌ ２ 角钢 ， 竖肋采用 Ｌ ７ ５ ｘ ７ ５ ｘ ８ 角钢， 内撑采用 ４ － Ｉ ３ ６ ｂ 工字钢。 此时， 围堰承受的上浮力很大 ， 上浮力主要靠钢围堰 自 重、 封底砼 的重量 以及封底砼与桩基的摩阻力共同抵抗。 ３钢围堰计算分析 ３ ． １ 荷载 计算 抽完水后 ， 钢围堰的总上浮力 ： ７ １ ～ ７ ３ 号主墩承台尺寸—致， ７ ２ 号墩承台标高最低，围堰内抽水后 ， Ｆ ： Ｖ Ｉ ｗ ＝ ［ Ｏ ｏ ２ Ｑ ４ 一 ｌ １ １ ５ ３ １ ５ ３ ３ ． １ ２ １ ０ ＝ １ ０ ６ ２ ０ ０ ｋ Ｎ 。 钢 围堰 总重量 ： Ｇ ， ＝ ４ ７ ６ ８ ０ Ｋ Ｎ 。 钢围堰承受的侧压力最大， 故以受力最不利的 ７ ２ 号墩钢围堰进行计算。 封 底 砼 自 重 ： Ｇ ２ ＝ Ｖ ７ １ ７ ． ４ — １ １ １ ５ ３ ＂ １ ５ ３ ＂ ３ ． １ ３ １ ３ ． １ ． １钢围堰侧壁压力计算。７ ２ 号墩钢围堰总高 ２ １ ｍ， 围堰顶标高为 ２４ ＝２８ ００ Ｏ ｋＮ。 ＋ ４ ９ ｍ， 围堰刃脚底标高为 一 １ ７ ． ０ ｍ， 封底｝ 昆 凝土厚度为 ３ ｍ， 墩位河床顶标 木 扣除钢围堰和封底砼 自 重后的上浮力 Ｆ Ｅ ＝ Ｆ ｛ 孚 一 Ｇ 一 Ｇ ： ＝ ３ ０ ５ ０ ０ ｋ Ｎ 。 高为 一 ７ ． ０ ｍ， 施工水位 ＋ Ｚ ６ ３ ｑ ， 计算水位 ＋ ３ Ｄ ｍ， 计算水深取为 １ ０ ｍ， 主动 土压力计算 高度为 ７ ｍ 。 依靠封扁睑与桩基的摩阻力抵消上浮力， 封底砼与桩基间的摩阻力 ： 水 容重 ｗ ＝ ９ ． ８ Ｋ Ｎ ／ ｍ ，水 深 ｈ ｉ ＝ １ ０ ｍ 。水压力 Ｐ ｌ ： ｈ １ ＝ １ ０ Ｐ ＝ Ｆ Ｌ ／ Ａ ＝ ３ ０ ５ ０ ０ ￣ １ １ ３ ． １ ４ ３ ． ０ ５ ３ ￣ ９ ６ ５ ｋ Ｐ ａ ＜［ Ｐ ］ ＝ １ ５ ０ ｋ Ｐ ａ 。 ８ ＝ ９ ８ ＫＮ／ ｍ 。 抽水后 ， 钢围堰抗浮满足要求。

关于单壁钢套箱围堰在深水基础中的设计与应用单壁钢套箱围堰是一种常用的构筑结构，广泛应用于各类工程中，特别是在深水基础中的建造中具有独特的优势。

本文将深入探讨单壁钢套箱围堰在深水基础中的设计与应用。

一、单壁钢套箱围堰的结构特点单壁钢套箱围堰是以钢材为主要材料，采用气囊工艺制造而成的，其主要构成部分包括箱体、链接、固定装置等。

其特点是具有优异的密封性和强度，可以有效避免土壤流失和水流渗透，保证施工过程中的安全性和可靠性。

二、单壁钢套箱围堰在深水基础中的设计要点1.初步设计在设计单壁钢套箱围堰时，首先需要确定施工区域的地理位置、土壤及石材性质等相关信息，以便初步确定单壁钢套箱围堰的尺寸和材质。

同时还需要确定施工过程中可能产生的安全风险，采取相应的应对措施，确保施工安全。

2.建模分析在将初始设计导入建模软件后，需要进行力学分析，确定最大的水下深度、挥发力、压力突变等的影响因素。

进而，通过软件模拟分析其在建造过程中可能跌落的措施。

3.模具制造经过建模分析后，需要制造出相应的钢套箱模具，以确保其尺寸精度和制造质量。

同时还需要在模具制造过程中精心把握气囊的密度和厚度，以保证其墙体的坚固程度和耐久性。

三、单壁钢套箱围堰在深水基础中的应用案例单壁钢套箱围堰的优异性能在深水基础的建设中得到了广泛的应用，不仅在工程施工过程中具有明显的效果，而且在施工成本和时间控制方面也具有较大的优势。

以下是一些国内外应用案例。

1.西北太平洋深海管道建设西北太平洋深海管道建设施工难度极大，施工过程中需要遏制海洋环境的艰苦并处理节目影响等许多困难。

通过采用单壁钢套箱围堰作为建造管道的护壁，可以有效保护施工区域，防止渗漏及其他危险发生。

经过这种方法的应用，项目在预计时间内完成，并且施工的过程中没有任何安全事故发生。

2.国内某海底大桥建设国内某海底大桥建设施工在水下的跨海段建设工地采用单壁钢套箱围堰作为护墙，确保水下施工的质量和安全。

单壁钢套箱围堰的应用，为这一大型工程的建设提供了保障，保持其建设进度和质量。

基于复杂水下地形改造无内支撑单壁钢套箱围堰施工工法基于复杂水下地形改造无内支撑单壁钢套箱围堰施工工法一、前言水下基础工程施工是面临的一个重要挑战是如何在复杂水下地形中实现稳定施工。

基于复杂水下地形改造无内支撑单壁钢套箱围堰施工工法是一种具有独特优势的施工方法，可以在水下环境中有效地实现地形改造和基础建设。

二、工法特点基于复杂水下地形改造无内支撑单壁钢套箱围堰施工工法具有以下特点：1. 无内支撑：该工法使用单壁钢套箱作为围堰，无须额外的内支撑结构，减少了施工所需材料和劳动力，提高了施工效率。

2. 高强度：单壁钢套箱采用高强度钢材制作，能够承受水压和土压的作用，保证施工的稳定性和安全性。

3. 灵活性：钢套箱的长度和宽度可以根据实际需求进行调整，适用于不同规模的工程项目。

4. 耐腐蚀性：钢套箱经过特殊处理，具有良好的耐腐蚀性能，适用于水下环境。

5. 环保性：钢套箱可重复使用，减少了施工过程中对资源的消耗，符合可持续发展的要求。

三、适应范围基于复杂水下地形改造无内支撑单壁钢套箱围堰施工工法适用于以下项目：1. 港口和航道工程：用于打开港口进出口的水道，改善航道条件，增加港口的通航能力。

2. 海洋工程：用于海岸线修复、海底管道敷设、海底隧道施工等工程。

3. 水电工程：用于水库和水电站的修建和改造。

四、工艺原理该工法的工艺原理是在施工现场使用大型起重设备将单壁钢套箱放置在所需施工区域内，通过对土壤进行挖掘和填充，完成水下地形改造和基础建设。

具体工艺原理如下：1. 施工工法与实际工程联系：该工法采用单壁钢套箱作为围堰，在复杂水下地形中实现稳定施工。

通过合理的施工工序和技术措施，可以确保施工的质量和安全。

2. 技术措施：施工过程中，需要使用大型起重设备将单壁钢套箱放置在施工区域内，并通过控制土壤的挖掘和填充，实现地形改造和基础建设。

五、施工工艺基于复杂水下地形改造无内支撑单壁钢套箱围堰的施工工艺包括以下几个阶段：1. 土壤准备：清理施工区域内的水草和杂物，并清除泥沙和淤泥。

0工程概况G236芜湖至汕尾公路鄱阳县城至余干乌泥段改建工程起讫点桩号为K0+000-K32+533.5,路线全长约34.597km(含长链2.064km)。

项目线路起于鄱阳县鄱阳湖区,经余干县信丰垦殖场、石口镇、乌泥镇,终于鹭鸶港乡北面鄱余公路与余干连接线交叉路口(省道S208桩号K126+030)。

道路等级:主公路等级为四车道一级公路,设计时速为80km/h,路基宽度24.5m。

我单位负责施工K11+800~K32+533.5段,全长20.734Km。

主要工作包含1座特大桥,长7.345km;4座中桥,每座长284m(沈家湖中桥、梅堂中桥、南源分离立交、古竹分离立交);以及路基、路面、交安、绿化以及临时工程等部分。

鄱余特大桥长约2.4km,位于鄱阳湖水中(鄱阳湖无流动,基本处于静水状态),水位受长江水位顶推,季节性变化较大。

高水位季节一般为5~9月份,其中枯水位:9.5m,常水位14.34m,洪水位22.83m,大堤顶标高23.1m。

控制桥在低水位季节完成水中基础及下部构造施工,确保水下施工安全,是项目控制的难点。

本文对其主墩承台施工进行研究,主墩承台尺寸为11.4m×7.5m ×3.5m,枯水位时水头较高,为9.5m,不宜采用钢板桩围堰进行施工,考虑到现场有现成的材料可以利用,从节约成本及方案的可靠性方面考虑,最终确定采用单壁钢套箱对该主墩承台进行施工。

1单壁钢套箱结构形式考虑到现场实际,施工时避开汛期高水位,钢套箱施工在枯水期进行施工,故建模枯水期水位高度进行建模,即对9.5m 高钢套型进行建模计算(本工程设计水位标高为9.500,封底混凝土顶面标高1.600,河床标高为0.000)。

主墩12.9×9.2m 钢围堰由两块侧板A、两块侧板D、10块侧板B 组成,其具体结构如下图所示:①面板采用8mm 厚钢板;②竖肋采用40b 工字钢(竖肋间距为1m);③环向横肋采用10#槽钢(环向肋间距为300mm);④围囹采用3拼H 型钢(350×175×7×11);⑤内支撑采用φ529×8钢管(内支撑标高为8.300);⑥封底混凝土为C25,高度1.6m。

北汊桥主桥墩基础承台单壁钢吊箱围堰设计与施工一、工程概况北汊大桥为预应力连续箱梁桥，全长2172m，主桥为90m+3*165m＋90m三跨变截面预应力连续箱梁桥，主跨目前在同类桥梁中亦居国内第一。

北汊桥22号（23号）主桥墩基础采用18根φ2.50m的钻孔灌注桩，横桥向6排，纵桥向3排成矩形布置，纵间跨为5.0m，横间距除桥轴线一排为6．40m外，其余均为5.0m，桩长（承台以下）70.0m。

承台设计为高桩承台，承台尺寸为30.42m（长）* 14.00m宽）*3.50m（高），承台顶面标高-0．50m，底面标高一4．00m。

受基础桩影响，桥位处河床断面标高为-9．00～-14.00m，为此，承台施工采用钢吊箱围堰的方法施工。

二、钢吊箱设计吊箱围堰是为承台施工而设计的临时阻水结构，其作用是通过吊箱围堰侧板和底板上的封底混凝土围水，为承台施工提供无水的干处施工环境。

1．设计条件（1）工况条件根据钢吊箱围堰施工作业时段，设计受力状态可按以下几个工况进行分析：①拼装下沉阶段；②封底混凝土施工阶段；③抽水后承台施工阶段。

（2）水位条件南京河段距入海口约450km，位于长江下游感潮区内，非正规半日潮型，流量以雨水经流为主，同时受潮汐影响，每年5～10月为洪汛期，11月至次年单月为枯水期，洪峰出现在6～8月份。

根据南京下关水文站统计多年水位资料推算本桥桥址潮位特征如表1。

由表1可以看出：桥址多年平均潮最高为6月份5．54m，平均潮最低为1月份1．28m，而根据吊箱施工时间安排，吊箱围堰抽水将在3月份以后进行，此地平均潮位为3月份3.18m，基于此，我们确定钢吊箱设计抽水潮位为+4.00m，以此潮位条件控制钢吊箱设计。

（3）结构设计条件综合各工况条件，潮位条件确定钢吊箱结构设计条件：围堰平面内净尺寸：30.42m*14.00m（与承台平面尺寸相同，考虑吊箱围堰侧板兼做承台模板）；侧板顶面设计标高+5．00m；底板顶面设计标高-5．70m；侧板高10.70m；底层内支撑标高±0.00m（承台高度范围内无支撑）；设计抽水潮位+4．00m。

深水基础封底混凝土单壁钢板桩围堰施工工艺本文结合工程实际，主要阐述单壁钢板桩围堰的施工工艺和方法。

2 工艺原理单壁钢板桩围堰为承台及水下墩部分施工的防水围堰，是由单根钢板桩拼式而成，打入土中形成承载及挡水结构。

由于其整体刚度较少，受力时变结构形较大，而且钢板桩缝之间漏水和水流绕过桩尖渗入堰内，可能会引起承台施工的抗浮和围堰内部土体的渗透变形等问题。

针对不同的岩、土层类别、钢板桩类型号、内支撑体系及钢板桩渗水自愈机理、受力机理研究，得到了钢板桩的受力过程、强度及支撑体系安全系数的合理取值；通过设置封底混凝土，利用钢板桩打入地层以内，令其作为灌注封底混凝土的模板和封底混凝土共同起防水作用，使水上作业变为无水作业，由此解决了深水基础封底混凝土单壁钢板桩围堰设计、施工中关键技术问题。

3 工艺特点3.1 “单壁钢板桩+钢支撑”的结构体系，采用标准和质量轻的钢构件组成，无需大型的水上起重及插打设备，便于安装及施工控制，降低了施工难度；钢支撑采用“角撑+对撑”结合，为承台施工预留了很大的空间，方便了施工。

3.2 通过设置封底混凝土有效地解决了围堰抗渗、抗浮托等技术难题，环保效益显著。

3.3 从上至下分层加支撑—分层抽水的“逆作法”施工工序，工序简明，便于施工管理。

3.4 钢板桩100%的回收率，提高了材料周转率；减少了用钢量及封底混凝土数量，节约了成本；便于施工，缩短工期。

3.5 围堰施工的一般要求1、堰顶高度：宜高出施工期间可能出现的最高水位（包括浪高）50cm~70cm,用于防御地下水的围堰宜高出水位或地面20cm~40cm；2、围堰外形：应考虑围堰期间客流断面被压缩后，流速增大引起水流对围堰、河床的集中冲刷及对航道、倒流、农用排灌等的影响；3、围堰面积：应能满足基础施工的需要；4、围堰断面：应能满足堰身强度和稳定（防止滑动、倾覆）的要求。

4 适用范围在水深不超过15m、具有一定厚度弱水层的条件下的水深基础施工都可以采用单壁钢板桩围堰且由于此种围堰的支护结构为柔性体系，更适合在朝汐性河流或地下水位变化的地基条件下的基础施工，并通过计算分析采取封底的形式，可进一步提高钢板桩围堰的稳定性、安全性。

深水基础单壁钢围堰设计摘要：以准池铁路前窑子水库大桥为工程实例，运用有限元软件ANSYS，对深水基础施工中采用的单臂钢围堰建立有限元模型，进行受力分析，供类似工程参考。

关键字：深水基础单臂钢围堰有限元设计一、工程概况新建准池铁路前窑子水库大桥全长483.46m，孔跨布置为：2-32m简支T梁+(58+3×96m+58m)连续梁，桥墩均为圆端形实体墩，最大墩高23m。

其中3～6号墩均位于前窑子水库中，施工水位为1210.5m。

5号墩处水库底标高为1199.9m，承台底标高为1200.9m，承台尺寸为14.8m×16.3m×4.0m，承台横桥向两端为半径10.8m的圆端形，桩基础为14-φ2.0m柱桩，梅花形布置,桩长24.0m。

桥址处区地层主要为粗角砾土和片麻岩。

根据5号墩基础形式及现场施工环境，水深超过10m，桩基的布置形式不利于设置内支撑，拟采用单臂钢围堰进行基础施工，钢围堰封底混凝土厚度为2.0m。

钢围堰施工顺序为：首先在拼装平台上焊接拼装，然后下放钢围堰，钢围堰下放就位后吸泥清底并浇筑封底混凝土，抽取围堰内水，最后施工承台。

图1 钢围堰平面构造图(单位：mm) 图2 钢围堰有限元模型二、单臂钢围堰设计钢围堰是桥梁基础水下施工的临时性挡水设施，一般由四大部分组成，分别为侧板、纵横骨架、内支撑和封底混凝土，通过侧板和封底混凝土形成一个封闭的施工空间，为承台施工提供一个无水的施工环境。

（一）围堰构造本桥5号墩基础施工采用的单壁钢围堰结构形式为圆形，内径为9.3m，总高12.0m，主要由侧板和封底混凝土组成，详见图1所示。

其中，钢围堰壁板采用8mm钢板，环向主梁采用HN450X200型钢，环向次梁采用[16槽型钢，竖向主梁采用I32b型钢，均为Q235钢材。

围堰在高度方向上一次焊接成形，在环向上分16块，在围堰拼装平台上进行分块焊接。

（二）设计参数1、Q235钢：[σw]=145MPa, [σv]=80MPa2、钢弹性模量：Es=2.1×105MPa；3、C20封底混凝土比重：23.0kN/m3；4、钢围堰总重：100t。