钢板桩围堰的设计与施工 钢板桩围堰的设计与施工
水利工程中钢板桩围堰设计与施工技术
水利工程中钢板桩围堰设计与施工技术摘要：无水环境对建筑施工十分重要，基坑支护、导流围堰等均可以营造无水环境，从而方便施工。
大型桥梁的施工中，承台、桥墩施工也需要无水环境。
钢板桩可以钉入河底地基，利用片层结构挡水，形成密闭的围堰，是桥梁下部支撑结构施工的重要保障。
钢板桩围堰施工前，需要确定桩长等参数，从而保证围堰的稳定性和安全性。
关键词：钢板桩围堰施工；工艺流程；支护结构计算；施工技术引言目前，随着我国水利工程事业的快速发展，钢板桩围堰在桥梁水利施工中得到了广泛应用。
钢板桩围堰施工技术不但快捷方便，而且防渗效果好，已广泛应用于水围堰施工中；详细介绍了钢板桩围堰不同支护机构的计算方法，详细展示了钢板桩围堰施工的工艺流程，为类似钢板桩围堰施工设计提供参考。
1 钢板桩围堰工艺简介钢板桩原材料为型钢，但设置有锁口，依据截面的不同可分为直板与槽型两类。
钢板桩通过不同的组合方式可获得多种类型，以满足桥梁建设需求且有助于提升结构稳定性与防水性。
桥梁工程中，当属沉井式围堰最为典型，其采用的是单壁封闭形式，围岩内部设置一定数量的支撑结构。
钢板桩围堰施工作业受到水域、地质情况等多种因素的影响，因此要适当加大围堰高度，宜超出项目所在区域最高水位0.5m；此外还要注重钢板桩围堰的结构形式，将其设计为圆形，有助于提升桥梁稳定性。
2 设计2.1 悬臂式钢板桩计算通常按以下步骤进行（1）假设净主动土对钢板桩的矢量力为Ea，净被动土对钢板桩的矢量力为Ep，同时对e点取力矩，距离分别为Ha和Hp，要求抵抗力矩是倾覆力矩的2倍，初步计算出钢板桩的入土深度t1。
（2）规定钢板桩实际入土深度t在试算深度t1基础上增加15%，确保桩基稳定。
（3）当钢板桩入土深度为t2时对应点设为g点，在g点的净主动土压力等于净被动土压力。
（4）最大弯矩即为g点处净主动土与净被动土力矩之差。
2.2 刚度选型目前工程常用的材料有拉森钢板桩、钢管桩等，两种材料均有不同的型号以及对应的刚度。
水利工程中钢板桩围堰设计与施工技术
水利工程中钢板桩围堰设计与施工技术摘要：钢板桩围堰是一项复杂而重要的施工工艺，其工作环节环环相扣，任何一处细节疏忽均会影响整体效果。
为了确保钢板桩围堰施工工艺发挥积极作用，要在工程建设中遵循科学的设计原则，落实有效的技术工艺和措施，这样才能确保工程质量和安全，为水利工程建设提供保障。
关键词：水利工程；钢板桩围堰；设计；施工1钢板桩围堰技术概述以钢板作为围堰的主要材料是当前水利项目实施中应用较为频繁的技术种类。
此类技术在阻挡水量方面具有较大的优势，且制作工序相对简单，只需做好钢板的连接工作，便可以基本发挥围堰的作用了。
钢板桩围堰技术主要应用于深水或深基坑，流速较大的砂类土、黏性土、碎石土及风化岩等坚硬河床。
对施工地区的河床土质没有过多的要求，既可在硬性的土层上实施，也可以是黏土层，或者在砂土等具有较大透水性的土质中都可施工，应用范围较为广泛，对施工土质的特征要求并不严苛。
此外，在运用此类技术实施围堰前，需对项目地区的地质情况进行系统的掌握，尤其针对地质特点较为复杂、具有多层结构的河道，更要准确测量相关参数指标，根据实际需求确定适当的钢板形状，从而达到最佳的工程效果。
2水利工程中钢板桩围堰施工设计的原则2.1标准性原则从根本上讲，水利工程是一项基础性的建设工程，要进一步有效应用相对应的围堰导流施工技术，把河水进一步引流到预定的通道之中，以此为整体大坝的清基创造更加干燥和便于施工的施工环境。
其中围堰是一种比较典型的临时性建筑，尽管在施工完成之后要对其进行拆除，但是要着重关注其建设质量，从根本上有效确保其结构符合相对应的标准性原则。
同时，也要充分结合工程改造的设计标准，与国家的质量要求高度吻合，确保其稳定性和防渗性，充分满足相对应的标准，着重关注其内部结构质量，在对其进行维护和操作的过程中，要使其标准化建设质量得到充分体现，呈现更大的便捷性，真正意义上具备挡水导流的效果。
2.2整体性原则要以科学方案为引导，使施工能够体现出整体性原则，并且在实践的过程中对其进行不断的优化和完善，综合考虑到工程施工现场的地质情况、水流量、流速，就近材料的选取等相关情况，以综合性分析为基础，整体上合理布局，由此使围堰技术方案呈现出更加显著的效益，真正意义上发挥挡水防渗的效果。
承台钢板桩围堰专项工程施工设计方案
05 环境保护、节能减排举 措汇报
环境保护法规遵守情况说明
1
严格遵守国家及地方环境保护法律法规，确保施 工过程中的各项环保指标达标。
2
定期对施工现场进行环保检查，及时发现并整改 存在的环保问题。
3
加强环保宣传教育，提高施工人员的环保意识， 确保施工过程中的环境保护措施得到有效执行。
节能减排技术应用案例分享
在施工过程中采用绿色施工技术，如封闭式施工、扬 尘控制等，降低施工对周边环境的影响。
加强施工现场的绿化工作，提高施工现场的绿化率， 营造良好的施工环境。
未来改进方向和目标设定
进一步完善环保管理体系，提高环保管理水平，确保施工 过程中的各项环保指标持续稳定达标。
加大节能减排技术研发和推广应用力度，推动绿色施工技 术的创新和发展。
施工现场周边环境复杂，需考虑对周 边建筑物、道路和管线等设施的影响 。
设计目标与要求
01
02
03
04
确保承台钢板桩围堰在施工过 程中的稳定性、安全性和止水
效果。
满足承台施工的各项工艺要求 ，保证施工质量。
尽可能降低施工成本，提高施 工效率。
减少对周边环境的影响，确保 施工环保。
相关法律法规及标准规范
施工准备
进行场地平整、测量放线、材料准备等工作 。
围堰结构施工
进行围堰内部支撑系统、止水系统、排水系 统等结构的施工。
钢板桩施工
按照布置方案进行钢板桩的插打、拔出和回 收等施工操作。
安全监测与应急处理
在施工过程中进行安全监测，并制定应急处 理预案以应对可能出现的异常情况。
03 结构设计与计算分析
钢板桩结构受力特点分析
针对安全风险点控制不足的问题，建议加强现场安全管理和监控，及 时发现和处理安全隐患。
钢板桩围堰工程方案
钢板桩围堰工程方案一、项目概述钢板桩围堰工程是一种常用的河道、湖泊等水工建筑工程，用于防止水土流失和保护岸坡安全，具有防洪、排涝、改善土壤条件等功能。
本项目位于某市某河段，河流岸坡较陡峭，存在较多水土流失和岸坡坍塌问题，需要进行钢板桩围堰工程来加固保护。
二、工程内容1. 工程范围：本项目涉及的工程范围主要包括河道两岸的钢板桩围堰、护坡、河床疏浚等工程。
2. 工程特点：本项目所在河段水流湍急，岸坡土质松软，岸坡高差较大，要求围堰工程具有较强的抗冲刷和抗渗透能力。
三、工程设计1. 钢板桩围堰设计：根据实际情况，选择合适的钢板桩规格和长度，采用挤压安装的方式固定在岸坡上，形成一道连续的围堰结构，增强岸坡的稳定性和抗冲刷能力。
2. 护坡设计：在围堰上游和下游设置适当的护坡结构，用以加强岸坡的支撑和防护作用，保护围堰结构不受冲刷和渗透侵蚀。
3. 河床疏浚：对于局部淤积和泥沙堆积严重的地方，需要进行河床疏浚工程，使水流通畅，减少冲刷和渗透对围堰的影响。
四、材料选用1. 钢板桩：选择优质的钢板材料，具有良好的耐腐蚀性和强度，适合在水中长期使用。
2. 护坡材料：选用混凝土、石子等材料，在护坡结构上特别处理，具有良好的抗冲刷和防渗透性能。
3. 基础材料：钢筋混凝土基础，具有坚固的支撑和抗压能力。
五、施工工艺1. 钢板桩安装：采用挤压安装的方式，逐步固定在岸坡上，保证围堰连续性和牢固性。
2. 护坡施工：在围堰上游和下游设置护坡结构，采用混凝土浇筑和铺石工艺，确保护坡的稳定性和防护效果。
3. 河床疏浚：采用机械疏浚和人工清理相结合的方式，清理河床淤积和泥沙堆积。
六、安全监测1. 安全监测：在施工过程中，设立专人负责工程安全监测，及时发现存在的安全隐患并采取相应的安全措施。
2. 工程验收：工程结束后，对围堰结构和护坡工程进行检测和验收，确保工程质量和安全。
七、环保措施1. 环境保护：施工过程中，要严格按照环保要求，避免产生噪音、粉尘和污染，减少对周边环境的影响。
钢板桩围堰方案
钢板桩围堰方案一、方案背景钢板桩围堰是一种常见的隔离水体的围护结构，广泛应用于河道、港口、水库等水利工程以及建筑工程中。
它能有效地保护工程施工现场、加固土壤和土石方，起到隔离和稳定的作用。
二、方案概述钢板桩围堰方案是利用钢板桩作为隔水及抗渗结构，将其拼装精准地围合施工区域，阻止水体进入施工现场。
其主要优点包括施工简便、经济实用、施工效率高，以及可反复使用等。
三、施工流程1. 定位测量：在施工现场确定围堰范围，并进行测量，确保围堰精确安装。
2. 安装钢板桩：按照设计要求，将钢板桩嵌入地面，使其紧密连接，形成闭合结构。
桩的定位和垂直度需通过测量进行控制。
3. 密封处理：将钢板桩之间的间隙用地膜、胶条等材料进行密封，防止渗漏。
4. 施工围堰：将围堰区域内的水排出，确保施工现场干燥。
5. 辅助加固：根据需要，在围堰结构的周围进行辅助加固，如加装横梁或加固支撑桩。
四、方案优势1. 施工简便：钢板桩围堰方案施工简单、效率高，不需要特殊施工技术，适用范围广。
2. 经济实用：采用钢板桩围堰方案相比于传统的围堰结构，成本更低。
3. 施工效率高：钢板桩围堰方案具有施工速度快、易于组装和拆卸的优势，大大缩短了工期。
4. 可反复使用：钢板桩可以反复使用，具有良好的经济和环境效益。
五、方案应用钢板桩围堰方案广泛应用于以下领域：1. 水利工程：河道整治、河堤加固、水库建设等。
2. 港口工程：码头建设、泊位修建等。
3. 基础工程：基坑支护、地下工程开挖等。
4. 建筑工程：施工围护、地下室施工等。
六、方案注意事项1. 安全施工：在进行钢板桩围堰施工时，要加强安全防护措施，确保施工人员的人身安全。
2. 质量控制：在施工过程中，应严格按照设计要求进行施工，并定期检查围堰结构的质量，确保围堰的稳定性和密封性。
3. 环境保护：施工过程中要注意水体的污染防控，采取相应的措施，减少施工对周边环境的影响。
七、方案总结钢板桩围堰方案是一种简单实用、经济高效、易于施工和拆卸的围堰结构方案。
钢板桩围堰施工
钢板桩围堰施工1、钢板桩围堰设计1.1、钢板桩围堰结构围堰采用拉森IV钢板桩，钢板桩每根宽度40cm o钢板桩顶标高高出原地面30Cm,在原地面处设置一圈双拼40c工字钢作钢板桩围橡，并兼作钢板桩施工的导向框，顺桥向设置一道内支撑，四周设置角撑。
根据临近墩105#墩开挖基底地质，初步拟定钢板桩围堰内封底混凝土厚度0.1~0.3米，实际封底厚度根据现场地质条件具体确定。
由于钢板桩底位于砂层中，砂无粘聚力易松散，且钢板桩入土深度是按下端简支情况考虑，钢板桩时刻处于不稳定平衡状态，故基坑开挖完后，封底混凝土须及时施工，尽快利用其强度对钢板桩起一道支撑作用，增加钢板桩的稳定性。
承台结构尺寸为9.8χ7m,为满足承台开挖及模板安装施工工作面要求，结合单根钢板桩宽度，钢板桩围堰和承台之间长边每侧留 1.1米的施工工作面距离，承台钢板桩围堰的平面尺寸为：12x9.2m（一个承台需要106根钢板桩）。
103#墩系梁，桩基直径1.8米，桩中心间距8.2米，考虑系梁施工工作面，系梁钢板桩围堰的平面尺寸为12χ4m（一个系梁80根钢板桩）。
1.2、钢板桩围堰结构受力验算由于承台、系梁基坑开挖深度较大，故在钢板桩顶下30cm处设置一道围橡做内支撑,钢板桩下端打入砂层中，按简支考虑。
设钢板桩的入土深度为t,其最不利工况为基坑开挖完成且封底混凝土浇筑前基坑开挖后，钢板桩受土压力作用，发生挠曲变形，上下两个支撑点。
、b均允许自由转动，基坑内撑由于钢板桩向前挤压，故产生被动土压力Ep,基坑夕M则产生主动土压力EA o验算步骤省略。
1.3、钢板桩施工工艺1.3.1、施工准备(1)、主墩的钻孔桩完成后，移走钻机，拆除钻孔平台。
(2)、在桩基施工完成后,对围堰范围内原地面进行清理片岩除桩基筑岛施工时填筑的片石、砖渣等坚硬杂物，避免在钢板桩插打位置遇到障碍物。
(3)、支撑系统材料加工。
主墩承台围堰支撑系统材料包括双工40c工字钢。
(4)、在钢板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理，发现缺陷随时调整，选用同种型号的钢板桩，进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工需要的型号(拉森IV号钢板桩)、规格(400×170×15.5mm)、数量(12mχ214根)的钢板桩。
双排钢板桩围堰的设计与施工
双排钢板桩围堰的设计与施工工程施工中若采用土、石围堰和砼围堰，拆除围堰时产生大量建筑垃圾对环境造成不良的影响，采用双排钢板桩内填砂砾料组合挡水堰体，节约了投资，缩短工期，板桩和砂料均可回收利用。
标签：双排钢板桩围堰;设计;施工1 工程简况某泵闸工程，建在黄浦江岸边，具有挡潮、排涝、引水改善环境等功能。
泵站设计流量60m3/s，安装三台单向运行的竖井贯流泵，单泵设计流量20m3/s，电机功率1000kw。
新建口门节制闸净宽12m。
为干地施工，需要构筑内、外河围堰，修建导流明渠。
泵址河道水位受黄浦江潮位影响明显，多年平均潮位4.47m。
工程地质情况：河床底高程约-3m，其下淤泥质粘土厚约9m、粉质粘土厚约8m。
2 围堰的设计与构造围堰是水工建筑物旱地施工直接挡水的大型临时工程，只有围堰结构安全、不漏水，才能保证施工作业人员、机械设备的安全。
为此，对围堰的设计与施工需要高度重视，确保这一生命线万无一失。
围堰的设计就是在确定的防洪水位和潮位下，使围堰的强度、刚度、稳定性满足规范要求，围堰稳定不移位、不漏水、顶部位移在允许范围以内。
水工上常用的有土石方围堰和砼围堰，在工期和投资方面均不能满足要求，并要考虑拆除围堰产生的垃圾对环境的影响。
通过多次研讨，采用双排钢板桩内填砂砾料组合挡水堰体，围堰安全等级为一级，相应的重要性系数按规范要求取值γ=1.1，内外河围堰设防标准为20年一遇水位，依据钢板桩的截面几何特征和力学性能参数进行结构计算，内外河围堰设计构造见下图。
内河围堰中心线长度48m，外河围堰长80m，这一创新设计节约了投资，缩短工期，板桩和砂料均可回收利用。
3 双排钢板桩围堰施工3.1水上打桩常采用浮吊打桩船进行作业，为节约工程成本而进行创新，采用800吨平板驳船载50吨履带吊、悬挂振动锤进行打桩施工。
主要施工机械有：800吨平板驳船二艘（自航式用于载装50吨履带吊）、两台50吨履带吊悬挂DZ90振动锤两套;35吨履带吊机一台（配合振动锤安装及板桩拼接）;机动作业船一艘用于载人交通。
钢板桩围堰的设计与施工工艺
1.深水基础围堰的结构形式和特点（1）钢板桩围堰钢板桩围堰是一种比较传统的深水基础施工方法。
钢板桩围堰一般采用单壁的矩形、圆形等结构形式。
特点：施工简单、快捷、成本较低的围堰形式。
局限性：【1】由于是组拼式结构，整体刚度较小，因此其抗水流及冲刷能力差，不宜在流速较大的情况下使用【2】由于其本身强度、刚度局限，在承台较深时，需设置强而密的支撑，对后续的承台及墩身施工干扰很大不宜在水位较高的情况下使用；【3】因为要重复使用，不宜灌注封底混凝土，在既要满足底部支撑力，又要满足较小渗流的情况下，对河床提出了较高的要求，因此，不宜在透水性强，承载力小的地层条件下使用。
但有时在透水性地层和深水中也使用该种围堰，同时设置封底混凝土，以防止底部沙、水渗进堰内，该围堰因为是重复使用，但由于其刚度和基底承载力的制约，适应的水深不大，适用于界于深水和浅水之间的桥梁基础使用，同时由于其堰内净距较承台大很多，封底混凝土使用量较大，一般在经过慎重的方案比选认为可行后使用。
（2）钢筋混凝土围堰：重力式钢筋混凝土围堰钢筋混凝土围堰的分类：薄壁钢筋混凝土围堰，重力式钢筋混凝土围堰结构与沉井相似，一般用于岸上或浅水能筑岛的施工区域，是一种比较传统的围堰形式，根据钢筋混凝土的受力特点，一般以圆形结构为主，其同沉井的唯一区别为沉井是桥梁结构的一部分，而混凝土围堰仅是一种临时的施工围护结构，两者的施工方法相同，本文不再赘述。
下面重点介绍薄壁混凝土围堰的结构及特点。
2.钢围堰的一般构造钢围堰由于高度大、平面尺寸大，因而其重量大，抗扭曲变形的能力不强。
因此，大型钢围堰一般采用分节接高成形，逐渐下沉的方式安装、就位。
为了减少安装重量，已成形部分在水中下沉的围堰应能自浮。
所以深水大型钢围堰的堰壁一般采用可自浮的双壁形式。
为使围堰能在土层中下沉，围堰必须要有足够的重量，故采用双壁形式，为在堰壁内填充必要的填充物提供了可能。
围堰结构承受水头差或土体侧压力的作用，如果采用圆形结构，则受力合理，稳定性好，用材节省。
钢板桩围堰施工方案
钢板桩围堰施工方案1. 简介钢板桩围堰是一种用于水工、土石方工程中的临时性水封措施。
它由一系列钢板桩沿堆填区边界或水体边界垂直装入地面形成，并使用连接件互相连接，以达到阻止水流进入工程区域的目的。
本文档将介绍钢板桩围堰施工的方案，包括施工前准备工作、施工步骤和施工技术要点。
2. 施工前准备工作在进行钢板桩围堰施工前，需要进行以下准备工作：2.1 土质条件勘察通过对工程区域的土质条件进行勘察，确定施工所需的钢板桩规格和数量，以确保围堰的稳定性和防水效果。
2.2 设计方案确定根据土质条件勘察结果和工程需求，确定钢板桩围堰的底部锚固方式、桩间距、桩长等设计参数，并编制相应的围堰施工方案。
2.3 材料采购根据设计方案确定所需的钢板桩和连接件规格，进行材料的采购，并检查材料的质量和数量是否满足要求。
2.4 施工人员培训为施工人员提供必要的培训，确保他们了解围堰施工的操作流程、安全注意事项，以及紧急情况下的处理方法。
3. 施工步骤钢板桩围堰的施工包括以下步骤：3.1 堆放钢板桩根据设计方案确定的桩间距和桩长，在围堰施工区域内逐个堆放钢板桩。
在堆放过程中要注意桩的垂直度和水平度，确保桩的稳定性。
3.2 连接钢板桩使用连接件将相邻的钢板桩连接起来，形成一个完整的围堰结构。
连接件的使用要符合设计要求，并保证牢固可靠。
在围堰内部挖掘出一条槽道，以便后续施工使用。
槽道的宽度和深度要根据设计要求进行调整，并保证其与围堰之间的连接处严密。
3.4 底部锚固根据设计要求，在围堰底部进行锚固处理，以增加整个围堰的稳定性。
锚固方式可以是混凝土浇注或其他材料的填充。
对挖掘的槽道进行加固处理，以确保其稳定性和防水效果。
加固方式可以使用钢筋混凝土、水泥砂浆等材料进行填充和覆盖。
3.6 围堰顶部处理对围堰顶部进行处理，以防止水流进入围堰。
处理方式可以使用胶带、胶水等材料进行封闭，确保围堰的防水效果。
4. 施工技术要点在进行钢板桩围堰施工时，需要注意以下技术要点：4.1 施工现场安全施工过程中要加强安全管理，确保人员在安全的环境下进行作业。
钢板桩围堰施工方法及处理措施
钢板桩围堰是由钢板桩组成的一种临时结构，用于围封深基坑、构筑物基础和河道等地方的施工。
本文将介绍钢板桩围堰的施工方法以及相关的处理措施。
一、钢板桩围堰施工方法：1. 基坑测量和设计：在开始施工之前，需要进行基坑的测量和设计，确定围堰的尺寸和布置。
2. 桩机施工：使用桩机在基坑的边缘或预定位置进行钢板桩的下桩施工。
桩机通过振动或打击的力量将钢板桩插入土壤中，直至达到设计要求的深度。
3. 连接钢板桩：在钢板桩下桩后，使用连接件将钢板桩连接在一起，形成一圈或一个闭合的围堰结构。
连接件可以是螺栓、钢板和焊接等。
4. 处理封闭部分：在围堰封闭部分，如桅杆和井筒位置，采用特殊处理方法，确保围堰的完整性和密封性。
常用的处理方法有注浆、透水预应力锚杆等。
5. 固定围堰：在完成围堰的搭建后，需要对其进行固定，以保证其不被外力破坏。
常用的固定方法有使用地锚、桩脚和附加支撑等。
二、钢板桩围堰的处理措施：1. 地基加固：在进行钢板桩围堰施工之前，需要对地基进行必要的加固处理，以提高地基的承载能力和稳定性。
2. 排水处理：在围堰施工过程中，可能会遇到地下水问题。
对于涉及到地下水位较高的情况，需要进行排水处理，将地下水位降至可接受范围。
3. 渗漏控制：钢板桩围堰具有一定的渗漏性，可能会发生渗水现象。
针对这一问题，可以通过注浆、挤密局部渗漏点等方式进行处理，确保围堰的密封性。
4. 环境保护：在进行钢板桩围堰施工时，需要注意环境保护问题。
采取必要的措施，防止土壤侵蚀、重金属污染等对环境的负面影响。
5. 施工监测：对钢板桩围堰施工过程进行监测，及时发现和处理存在的问题，确保工程质量和安全。
总结：钢板桩围堰施工方法及处理措施对于保证施工安全和工程质量至关重要。
在施工过程中，需要根据具体情况进行施工设计和监测，采取相应的措施处理封闭部分、固定围堰等问题，同时注意环境保护和施工安全。
通过科学的施工方法和合理的处理措施，可有效保证钢板桩围堰的施工质量和工程效益。
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钢板桩围堰的设计与施工钢板桩围堰的设计与施工
方立新孟宪刚
(江苏捷达交通工程集团公司,江苏淮安223001)
摘要：根据钢板桩围堰的实际受力状况建立力学模型。
通过理论计算确定钢板桩围堰的实际受力，并通过实际施工情况验证该方法的可行性。
比规范中采用的经验算法具有更高的精确性和安全性，能够更好的满足工程施工需要。
关键词：钢板桩围堰；设计；施工
目前，对于钢板桩围堰的设计主要是沿用《公路桥涵施工手册》和教科书中的经验算法。
由于经验算法带有很大的近似性，并不一定能够真实反映钢板桩围堰的实际受力状况，有时会出现较大的偏差，给围堰的使用带来很多不安全因素。
笔者在洪泽苏北灌溉总渠大桥施工中，为避免出现较大的变形，在对钢板桩围堰设计时采用了理论算法。
经实践检验，理论算法能够较为精确的反映围堰的实际受力状况，对于合理设置内支撑和减小封底厚度起到了重要的保证作用。
下面就钢板桩围堰的设计与施工做详细论述：
1 已知条件
1.1 承台尺寸：10.3m（横桥向）×6.4m（纵桥向）×
2.5m（高度），底部设计有10.7×6.8m ×1.0m的封底砼。
1.2 承台及河床高程
承台顶面设计高程为h=5.0m，河床底高程为5.5m，河床淤集深度约为30cm。
1.3 水位情况
正常水位：h常=10.8m（此时水深5.3m），最高水位hmax =11.5m（水深6.0m），围堰设计时按最高水位考虑。
1.4 水流速度
因该桥位于水电站下游，水流较为湍急。
设计时速V=1.0 m/s，不考虑流速沿水深方向的变化，则动水压力为：
P=10KHV2×B×D/2g=53.2KN
式中：P-每延米板桩壁上的动水压力的总值（KN）；
H-水深（米）；
V-水流速度（1.0m/s）；
g-重力加速度（9.8m/s2);
B-钢板桩围堰的计算宽度，B=10m；
D-水的密度（10KN/m3）;
K-系数，（槽形钢板桩围堰K=1.8~2.0，此处取1.8）。
（参照《公路施工手册》，假定此力平均作用于钢板桩围堰的迎水面一侧。
）
1.5 河床水文地质条件
河床土质良好，多为粘土、亚粘土，局部有亚砂土，承载力较强。
围堰基底至河床部分土质为粘土(层厚约2m)、亚砂土(硬塑状态，很湿，层间无承压水，层厚约为1m)。
2 拟定方案
结合河床地质情况及施工要求，拟采用日本产钢板桩进行围堰施工，长度为15m，宽度为40cm，厚度为18cm，设计图见图1、图2。
图1 钢板桩围堰设计图（立面）
围堰顶面标高拟定为12.5m，高出最高水位1.0m。
围堰设计图3，所有内围囹均采用56b工字钢制作，节点采用焊接（施工中严格执行钢结构施工规范）。
为确保整个围囹的刚度和稳定性，对每层中间一道工字钢上面加焊型钢并将上下四道工字刚用25#槽钢焊接连接。
在施工期间安排专人值班以防吊物碰撞。
图3 钢板桩围堰图(平面)
3 围囹（支撑）内力计算
3.1 确定受力图式
3.1.1 钢板桩嵌制形式
河床底部土质较为密实，假定钢板桩底部嵌固于(钢板桩入土深度)t/3=1.5 m处，即承台底
2.0m处。
（封底砼厚度采用50cm）
3.1.2 动水压力
P=10KHV2×B×D/2g=53.2KN
3.1.3 河床土质为亚粘土，为不透水层，但考虑到钢板桩施工中会引起板侧土体的扰动，缝隙里充满水，所以考虑水压力的影响。
土压力计算取用浮容重，
Υ'=19.4-9.8=9.6KN/m3，ιj=30~50Kpa，σ=100KPa。
3.1.4 经分析可知迎水面为最不利受力面，以此为计算面。
所承受荷载假定由两根工字钢平均承担，计算两根工字钢的共同受力，受力图如图4所示。
图4 钢板桩围堰受力图式
由受力图式可知，此结构为四次超静定结构，因计算较为繁琐，计算过程不在此详细叙述，得出最大支撑力为2734.95KN，最大弯矩为1117.59KN。
4 验算钢板桩的入土深度是否满足要求
钢板桩入土深度达4.5m，从桥位处地质勘探资料分析，持力层中无承压水，如经计算各道支撑的受力均能满足要求，可不验算钢板桩的入土深度。
5 根据求得的内力验算钢板桩的受力状态及变形情况
5.1 应力
由内力计算结果可知，Mmax=1117.59KN·M。
钢板桩外缘拉应力σ=Mmax/W=123MPa＜340MPa(容许应力)，满足要求。
5.2 变形
经计算，各单元跨中变形值如表1所示。
表1 各单元跨中变形值
单元号横向位移υ（mm）
1 7
2 10
3 2
4 5
5 3
6 3
6 验算工字钢的受力状态
6.1 轴向受力
由计算可知，最大支撑反力发生在第二道围囹处，其数值为2734.95KN，因工字钢与钢板桩连接处均采用焊接，且角撑刚度较大，不考虑其失稳，仅考虑纵向挠曲，系数取ζ=2，此时其承载力
P=292.9×10-4m2×340×106N/m2/2=4980KN，
安全系数n=4980/2734.95=1.8，其承载力满足要求。
6.2 横向工字钢的抗弯能力
假定支撑反力P=2734.95KN平均作用在横向工字钢上（长度按8.8m计算），荷载集度q=2734.95/8.8=310.8KN/M。
经计算，对工字钢跨中产生的最大弯矩Ml/2=864.5KN·M。
工字钢抵抗弯矩M`=1000KN·M。
安全系数N=1000/864.5=1.15（此处未考虑钢板桩与工字刚的共同作用，实际情况应更为安全），承载力满足要求。
6.3 工字钢挠度
在上述弯矩的作用下，计算出工字钢的跨中挠度L=14mm，满足施工及使用要求。
7 钢板桩竖向承载力的验算
因此钢板桩围堰将利用作为钻机平台，其承受的竖向荷载有：
7.1 钻机及其配套设备自重：150KN；
7.2 支架及其他施工荷载：100KN；
7.3 钢板桩自重：1300KN；
7.4 围囹自重：300KN。
合计：1850KN
上述竖向荷载全部靠钢板桩侧摩阻力及其桩尖反力承担，查相关规范及工程地质报告，计算如下:
桩侧摩阻力P1=（13.8+9.6）×2×5.7×10=2668KN;
桩尖反力P2=117根×8.85E-3M2/根×100KPa=104KN
合计:[P]=2668+104=2772KN
安全系数N=2772/1850=1.5，承载力满足要求。
8 围堰整体稳定性验算
钢板桩围堰的整体稳定性仅表现围堰在动水压力作用下的抗倾覆能力。
该动水压力与钢板桩入土深度范围内所受的土压力相平衡。
因钢板桩围堰底部嵌入地基中达4.5米，在动水压力作用下所能承受的土压力要比动水压力要大的多，此处可不必验算，其整体稳定性应能得到很好的保证。
9 施工中注意事项
该钢板桩围堰在整个工程施工中极为顺利，经实测各单元的变形与计算结果相符。
施工中要注意以下几点：
9.1 钢板桩的堵漏
一般的做法是在钢板桩施打过程中用棉絮、黄油等填充物填塞接缝。
刚开始时我们也采用此法，效果不是很理想，后在钢板桩全部插打完毕开始抽水安装围囹时，采用一边抽水一边顺着钢板桩的接缝下溜较干细砂的方法，借助水压力将细砂吸入接逢内而达到堵漏的目的，对于变形较大的接缝在围囹安装后用棉絮塞填。
经现场实施，效果非常明显，施工期间在围堰内仅设置一台潜水泵即可将漏水抽净。
9.2 围囹的安装
围囹的安装应随着抽水的深度逐层实施，安装过程中要密切注意河床水位的变化，并安排专人负责施工期间的抽水工作。
值得注意的是工字钢与钢板桩的连接，由于钢板桩在插打过程中受多方面的影响，整个围堰的侧面顺直度较差，工字钢安装后与钢板桩之间有较大的间隙。
为防止围堰的变形，要求将工字钢与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接支撑连接，围堰的四个角更应加强。
10 结束语
用理论算法进行钢板桩围堰的设计能够较为真实的反映钢板桩的实际受力状态，从而具有较大的安全性。
采用逐层抽水加固的施工方案较为方便，在基底土质良好的条件下可以实现“干法施工”，不需要采取水下封底，在质量上易于保证。