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某大桥钢板护筒式围堰设计与施工工艺简介：

钢板护筒式围堰是一种常见的水下基础施工方法，主要用于河流、湖泊、水库等大型水利工程中，以保护基础施工不受水下环境影响。以下是其设计与施工工艺简介：

1. 设计： - 材料选择：主要采用高强度钢板，具有良好的耐腐蚀性和强度，能抵抗水下环境的侵蚀。 - 结构设计：护筒通常为圆筒形，可根据水深和地质条件设计不同的直径和长度。底部设计有沉降座，确保护筒稳定。 - 防渗设计：护筒内外表面可能需要进行防腐处理，防止水分渗透，同时可能设置防渗膜以进一步提高防渗效果。 - 连接方式：护筒之间通常采用焊接或螺栓连接，确保整体结构的稳定。

2. 施工工艺： - 制作：根据设计图纸，工厂预制钢板护筒，确保尺寸准确和质量。 - 运输：将预制好的护筒运至施工地点，一般通过船只或浮吊设备运输。 - 安装：护筒在水下定位后，通过沉井或沉箱等方式沉入水底，并进行校正和固定。 - 防渗填充：护筒内部可填充砂石或混凝土，形成防渗隔水层，防止地下水渗入。 - 钢板焊接：护筒之间的连接部位进行焊接，确保整个围堰的完整性。

3. 安全措施：施工过程中需要密切关注水位变化，防止护筒在施工期间受到水压影响。同时，还需要定期检查护筒的稳定性和防渗性能。

总的来说，钢板护筒式围堰设计和施工工艺是一种经济、高效的水下施工方法，但在实际操作中需根据特定的地质和水文条件进行调整。

某大桥钢板护筒式围堰设计与施工工艺部分内容预览：

钢板护筒式围堰结构型式相对简单，易于加工制作，拼装、拆卸方便，有利于加快施工进度，现场1～2天可完成一个围堰安装。

钢板护筒式围堰片与片之间采用橡胶板密封止水，同时钢围堰插入亚粘土层中不小于1.2m，能有效地防止渗水。

在本工程中，施工围堰采用圆形钢板围堰，围堰直径为11.5m，围堰中间不用撑径，围堰内施工操作空间较大，打桩机可在围堰内直接施工。

由于本工程为市政工程，工期紧（合同工期为8个月），施工任务重。综合考虑工期、经济、环保、安全等因素【宁夏回族自治区】《工程建设标准化管理办法》，引桥水中围堰决定采用钢板护筒式围堰进行施工。

3钢板护筒围堰设计计算

3.1钢板护筒式围堰设计

钢板护筒式围堰设计详见后构造图。

3.2钢板护筒式围堰稳定性计算

3.2.1结构计算简图

3.2.2．结构稳定计算

围堰外侧仅承受水平方向的水压力。

根据《结构力学》（下册，李廉锟主编）圆环及拱的稳定最小临界值计算公式：

qc＝3EI/R3 （1）

式中：qc为最小临界值，qc＝（30000+20000）/2=25000N/m=25.0N/mm；

E为弹性模量，E＝2.06*105N/mm2；

R为围堰半径，R=5750mm；

由公式（1）可求得：：

I=7690000mm4

经查表16号槽钢I=9600000mm4

本工程选择16#槽钢，同时边框10#角钢及底部加强5#角钢不参与计算，钢板围堰能满足稳定要求。

图2.钢板护筒式围堰结构计算简图

3.3面板强度及竖向加劲肋强度验算

面板按四周固定的弹性双向板计算，板厚5mm，对底节取1.0m宽板条验算，查《建筑结构静力计算手册》（第二版，中国建筑工业出版社）：

Lx/Ly＝500/1004≈0.5

Mx＝k1ql2=0.04×25000×0.52＝250N·m

σmax＝Mxo/ W＝124MPa<[σ]＝145 Mpa

竖向加劲肋按简支梁计算，采用10号槽钢，间距为1.004m，跨径0.5m。

q＝25000×1.004=25100N/m

M＝1/8ql2=0.125×25100×0.52＝784.4N·m

σmax＝M/ W＝19.8MPa<[σ]＝145 Mpa

显然，面板强度及竖向加劲肋强度能满足要求

3.4 土基稳定性验算

围堰抽水后，如围堰后背土桩及水压力重量超过基坑底面下地基承载力时，地基平衡受破坏而发生隆起。承台平面尺寸为6.3m×5.45m，最大开挖深度1.7m（承台最大埋深1.6m），假定基坑底平面开挖尺寸为7.3m×6.45m，按0.46的坡比放坡。开挖后，基坑对角线方向的土体最为破弱。为简化计算，假设土体沿可能的滑动面BC绕O点滑动（《土质学与土力学》，粘性土的土坡稳定分析）。取1m宽单位土体进行计算。土体重量G1、水重量G2是促使土体滑动的力；沿可滑动面BC上分布的土的抗剪强度τ是抵抗土体滑动的力。对O点取矩，得滑动力矩Ms和稳定力矩Mτ为：

Ms=∑GiXi （2）

Mτ=τLR （3）

τ——坑底土的抗剪强度，查地质资料，τ=65kpa

要保证坑底不生隆起，要求

K= Mτ/ Ms≥1.2 （4）

G1O=2Rb/（3L）=2×1.91×3.26/（3×3.91）=1.06m

Ms=∑GiXi=RLr土X1/2+hRr水X2

=1.91×3.91×1.98×10×0.55/2+3×1.91×1×10×1.91/2

Mτ=τLR =65×3.91×1.91=485.4KN·m

K= Mτ/ Ms=485.4/95.4=5.09＞1.2

在基坑底亚粘土层内渗透系数很小，渗透水量少，管涌现象往往是突然发生的流塑泥流，基坑内被涌出的泥流淹没，造成事故，要避免管涌破坏，则要求：

r，≥kj （5）

j=irw=hrw/（h+2t） （6）

根据现场调查资料取h=3.0m，取k=1.7，则有

实际施工时，t=1.20m＞1.10m，不会发生管涌。

4钢板护筒式围堰安装和拆除

4.1钢板护筒式围堰加工制作

钢板护筒围堰在专业钢结构厂进行加工制作，加工完成后运输到施工现场。

钢板护筒围堰直径11.5m，高5.2m，沿高度方向分三节制作，水平方向分四块制作（为方便现场安装，可分三块制作）。底节水平加劲肋采用［16槽钢，其余两节采用［12，槽钢的槽内按34cm间距加焊5mm薄铁板；竖向加劲肋采用［10槽钢，并且底节在相邻两工字钢间采用∠50×50×4角钢进行加强。节与节、块与块之间的边框连接采用∠100×100×10角钢。面板采用5mm厚的A3钢板，边框连接采用φ16的Mn16螺栓。

钢护筒围堰结构尺寸详见钢护筒围堰构造图。

施工现场已有施工道路可直到施工地点，钢板围堰加工完成后可用汽车运输到现场。施工现场在岸边搭设一钢板围堰安装操作平台，操作平台面积为15×15m2，平台设置在一艘100t的船上，平台采用型钢搭设，上部铺设5cm厚木板，木板之间用扒钉连成整体。

4.3钢板护筒式围堰拼装

钢板护筒式围堰拼装在已搭设的操作平台上进行。钢板护筒式围堰片与片之间采用1cm厚橡胶板嵌缝，片与片之间用M16螺栓连接，M16螺栓间距为20cm，钢板围堰片与片之间连接完成后，应对各个接点逐一检查，确保片与片之间连接良好、不渗水。围堰拼装完成后在围堰直径方向上下各用6道拉杆固定，同时在顶部用20号槽钢作十字支撑，以防止在围堰吊装过程中变形。

4.4钢板护筒式围堰就位

围堰拼装完成后，即可进行就位施工。

在围堰起吊就位前，必须先将桥墩承台中心点测量放样，确保围堰中心点与承台中心点一致，保证围堰内有最大操作空间。

围堰就位机械采用120t浮吊船。120t浮吊船扒杆长约24米，45度起吊重量可达20t左右，能确保起吊整个钢板围堰。

围堰就位经过检查复核无误后，用50t振动锤将钢板围堰打入亚粘土中的深度不小于120cm，确保围堰在排除集水后不渗漏。根据本围堰设计，在围堰内侧均匀布设8根9米长的φ120钢管，并打入土中约5米，同时将围堰与钢管连接固定好，确保围堰集水排除后围堰不变形GB／T 7717.1-2022 工业用丙烯腈 第1部分：规格.pdf，保证围堰安全。

4.5基础及下部结构施工、围堰拆除

围堰安装就位排除集水清除淤泥后，立即进行桩基础施工。钻孔桩桩机用浮吊吊入围堰内，桩基础施工完成后，再用浮吊将打桩机吊出，随后进行承台、桥墩墩身、盖梁的施工。待桥墩下部结构施工结束后，进行钢板护筒式围堰的拆除工作。

由于围堰内外水头差高达3m，桩基正式施工前必须进行土层渗水试验和水头压力试验。具体做法如下：

取一根直径15cm左右的钢管，钢管底部两侧各开一个直径5cm的孔。将钢管打入（3）层亚沙土层2m左右，观察管内水位上升情况，两至三天后测量管内水位高度。收集数据后，计算比重为1.15的泥浆能否把水压抵消。若土层渗水系数小，且比重为1.15的泥浆能把水压抵消，排水清淤后则可直接将钻机吊入围堰进行钻孔。若土层渗水系数大，且比重为1.15的泥浆不能把水压抵消时，可在围堰内回填粘土后再进行钻孔桩施工。

围堰拆除时先将围堰内注水，水位与围堰外水位齐平。围堰分4片进行拆除，围堰内注水后，围堰螺栓拆除由潜水员水下作业完成，围堰分片拔出，然后运到拼装平台进行二次拼装。

钢板护筒式围堰在XX大桥施工中获得了成功，取得较好的经济效益。

由于钢板护筒式围堰结构本身的因素和施工中难以将围堰整体打入土层较大的深度TBT3071-2016标准下载，钢板护筒式围堰抗水流冲击能力和抗倾覆能力不强，故钢板护筒式围堰一般适用于地质条件较好、承台埋置深度较浅、河流或湖泊中的水流缓慢且水深较浅的浅水基础施工。为降低桩基施工中的危险因素，可采取围堰抽水后回填粘土，从而提高孔内水头压力的方法进行施工。