《钢围堰设计与施工》讲义PPT课件

第一节 围堰的结构形式和特点
1.4 深水基础围堰的结构形式和特点
（4）钢套箱围堰
钢套箱围堰按形状可分为矩形、圆端形和圆形，其中每种围堰又有单壁、双壁以及单 双壁组合式钢套箱。钢套箱结构形式的确定受多种因素的制约，如水文、地质、起重 设备等。
圆形围堰在水压力作用下，只产生环向轴力，可不设内支撑，因此能够提供足够的施 工空间，另外，由于其截面可以导流，因此抗水流能力强，它适用于流速较大的深水 河流的低桩承台施工。但是，由于承台尺寸一般为矩形，因此，其封底的截面面积较 大，封底混凝土的量较大。
【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；
第一节 围堰的结构形式和特点
【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。
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第一节 围堰的结构形式和特点
1.2 桥梁深水基础的特点
（4）深水基础类型的选择不仅关系到基础造价的高低，还直接影响到桥梁工程的 成败。
（5）深水基础应具有高抗自然灾害能力，这就要求其勘测设计时做大量、细致的 勘测。
（6）深水基础属于水下隐蔽工程，其设计与施工时必须将水流流速、水深深度等 因素及由水深所引起的其他约束条件联系起来综合分析，并采取相应措施。
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1.4 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；
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1.4 深水基础围堰的结构形式和特点
（4）钢套箱围堰
主要施工顺序是：
钻孔施工作业平台 埋设钢护筒 成桩 钢围堰施工。
这样的好处是避免了首节钢围堰大规模的水上运输和定位工作，利用钻孔施工作业平 台和钢护筒做导向，提高了钢围堰定位下沉和着床精度。另外封底混凝士和钢护筒的 黏结作用提高了钢围堰抗浮能力，封底混凝土抗弯曲强度也大大提高。因为先成桩， 此钢围堰常称为钢套箱（无底）或钢吊箱（有底）围堰。
第一节 围堰的结构形式和特点
1.4 深水基础围堰的结构形式和特点
（2）钢筋混凝土围堰 薄壁混凝土围堰一般采用双壁结构，其结构形式以圆形居多，也有圆端形结构。
该种结构的特点为： 其一，需在岸上预制，因此在桥位附近需有码头并设有下水滑道； 其二，由于其重量较轻，下沉困难，因此，仅适用于河床覆盖层较浅的水中区域； 其三，由于需采用水下对接，因此其下沉需配备潜水员协助，对水流较大、较深的水 域不宜实施
第一节 围堰的结构形式和特点
1.3 常用深水基础防水围堰的类型
桥梁深水基础的防水围堰大致有以下几种： 钢板桩围堰、混凝土围堰、双壁钢围堰、钢套箱围堰、钢吊箱围堰、锁口钢管桩 围堰。 其中，钢板桩围堰主要为单壁结构；混凝土围堰又分为重力式钢筋混凝土围堰和 双层薄壁钢筋混凝土围堰；钢套箱及钢吊箱围堰又分为单壁、双壁以及单双壁组 合式钢套箱。
第一节 围堰的结构形式和特点
1.2 桥梁深水基础的特点
（1）基础所受的水平力，如水流冲击力、船舶碰撞力、水压力、水撞力、波浪力等 ，要比陆上或浅水基础大的多。
（2）深水基础的稳定性与安全性，一般常受水文条件控制，所以对桥梁深水基础来 说，水文条件与地质条件具有同等重要的地位。
（3）深水基础除了需考虑环境水的侵蚀外，还需要考虑潮汐、洪水以及流水所夹砂 石与流冰的直接碰撞、磨损等问题。
第一节 围堰的结构形式和特点
1.4 深水基础围堰的结构形式和特点
（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。
第一节 围堰的结构形式和特点
1.4 深水基础围堰的结构形式和特点
（3）双壁钢围堰 双壁钢围堰的特点：
整体性好，刚度和强度大，围堰内无支撑，止水效果、抽水水头、抗水流冲击力和波 浪袭击都较其他围堰优越。所以广泛应用于深水钻孔灌注桩基础施工中。
传统的双壁钢围堰的首节围堰浮运需要大规模的船舶，定位也需借助定位船等。
第一节 围堰的结构形式和特点
1.3 常用深水基础防水围堰的类型
桥梁深水基础的修建，主要困难在于防水、防流沙，同时还要考虑防止冲刷、碰撞 等因素。除沉井、沉箱基础本身具有防水功能外，管柱、桩基础施工常需配以防水 围堰。
用围堰配合施工的目的：在堰内施工和修筑基础时，使堰外和堰底的水和沙土不至 大量涌进堰内，而是待基础、墩台修筑出水面后即可将其拆除，以免堵塞水流或航 道，所以是施工临时性结构。
围堰设计与施工
目录
第一节 围堰的结构形式和特点 第二节 钢围堰的一般构造 第三节 钢围堰主要施工工艺 第四节 某异型钢围堰设计实例 第五节 某双排钢板桩围堰设计与施工实例
第一节 围堰的结构形式和特点
1.1 围堰的作用
围堰的作用就是在基础位置处，临时围出一个范围，使此范围内基桩加承台形式 的基础在施工时能避免水或土体的不利影响而正常进行。 围堰的关键作用之一是起施工平台的作用。 围堰的另一个重要的作用是在堰内抽水后的抗水头差。 基础的承台施工，一般是根据围堰内抽水的情况下进行的。基础承台混凝土的浇 筑施工，也可以利用围堰壁作为承台的侧模板。