鋼管樁圍堰設(shè)計與施工技術(shù)指南目錄一、總則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81.1目的與適用范圍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91.1.1本指南宗旨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．111.1.2規(guī)范對象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．111.1.3適用地域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．121.2依據(jù)性文件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．141.2.1相關(guān)國家標準．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．141.2.2行業(yè)規(guī)范．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．151.2.3地方性法規(guī)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．191.3術(shù)語和定義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．211.3.1基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．271.3.2專業(yè)術(shù)語解釋．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．301.4基本規(guī)定(核心要求)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．331.4.1設(shè)計原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．341.4.2施工準則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37二、鋼管樁圍堰技術(shù)特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．382.1結(jié)構(gòu)形式(構(gòu)造方式)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．392.1.1支撐體系分類．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．412.1.2防水層面型式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．432.2主要構(gòu)成(主要元件)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．482.2.1鋼管樁材料特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．502.2.2緊固件與連接件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．512.2.3填充與止水構(gòu)造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．562.3技術(shù)優(yōu)勢(優(yōu)點分析)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．612.3.1施工效率高的方面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．632.3.2環(huán)境兼容性好的特點．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．642.4適用條件(應(yīng)用場合)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．682.4.1適合的地質(zhì)情況．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．702.4.2合適的水文條件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71三、鋼管樁圍堰設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．723.1勘察與資料收集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．733.1.1地質(zhì)條件調(diào)查．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．773.1.2水文氣象資料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．793.1.3現(xiàn)場周邊環(huán)境了解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．803.2計算模型(分析工具)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．823.2.1結(jié)構(gòu)受力模擬．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．873.2.2穩(wěn)定性能驗算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．903.3主要構(gòu)件設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．933.3.1鋼管樁尺寸確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．953.3.2鋼管樁樁頂標高設(shè)定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．963.3.3連接節(jié)點形式選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．983.3.4填充材料配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1013.4穩(wěn)定性驗算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1023.4.1抗傾覆計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1053.4.2抗滑移校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1073.4.3地基承載力驗定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1083.5變形驗算(變形評估)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1113.5.1沉降預(yù)估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1123.5.2傾斜控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1153.6防水與止水設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1163.6.1頂板防水構(gòu)造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1203.6.2側(cè)墻防滲規(guī)劃．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1223.7拆除設(shè)計方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1243.7.1拆除方法考慮．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1263.7.2拆除順序安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．127四、鋼管樁制作與檢驗．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1304.1材料采購與進場．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1324.1.1鋼管樁規(guī)格要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1344.1.2材質(zhì)質(zhì)量核查．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1374.2鋼管樁制造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1404.2.1管體成型工藝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1444.2.2管口處理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1454.2.3焊接質(zhì)量控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1474.3焊縫檢測(質(zhì)量驗證)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1484.3.1外觀質(zhì)量檢查．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1504.3.2射線或超聲波探傷．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1534.4樁身驗收(成品檢驗)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1544.4.1尺寸測量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1584.4.2重量確認．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．162五、鋼管樁吊裝與沉樁．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1645.1施工準備(施工前準備)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1675.1.1現(xiàn)場清理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1725.1.2測量放線．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1765.1.3設(shè)備準備與校準．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1775.2吊裝工藝(吊裝方法)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1805.2.1起吊設(shè)備選型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1815.2.2吊點設(shè)置與防護．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1835.2.3起吊安全措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1865.3沉樁方法(打入技術(shù))．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1875.3.1錘擊沉樁法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1895.3.2水上排樁法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1925.3.3靜壓沉樁法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1935.3.4樁身垂直度與標高控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1975.4沉樁異常處理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1995.4.1卡樁原因及解決．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2025.4.2樁身損壞處理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2035.4.3偏位糾偏措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．211六、圍堰內(nèi)作業(yè)面完善．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2126.1樁間連接(連接環(huán)節(jié))．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2136.1.1焊接連接詳圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2156.1.2節(jié)點強度核算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2166.2內(nèi)支撐架設(shè)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2186.2.1支撐形式選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2216.2.2安裝與預(yù)加軸力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2246.2.3拆除時序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2276.3圍堰內(nèi)降水與排水．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2286.3.1降水井布置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2326.3.2地下水位控制標準．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2336.4內(nèi)部環(huán)境改善．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2386.4.1照明設(shè)置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2386.4.2通風(fēng)條件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．240七、圍堰使用與管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2437.1荷載控制(荷載施加)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2447.1.1施工期堆載限制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2477.1.2使用期荷載監(jiān)控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2517.2變形與沉降觀測．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2527.2.1觀測點布設(shè)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2597.2.2檢測頻率與數(shù)據(jù)記錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2627.3日常檢查與維護．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2657.3.1結(jié)構(gòu)狀態(tài)檢查．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2667.3.2發(fā)現(xiàn)問題的處理流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．268八、鋼管樁圍堰拆除．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2698.1拆除條件檢查．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2708.1.1結(jié)構(gòu)驗收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2758.1.2使用生命周期結(jié)束．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2768.2拆除計劃制定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2808.2.1拆除方法確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2818.2.2安全保障措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2828.3拆除作業(yè)實施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2888.3.1設(shè)備操作要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2918.3.2分段切割或拔除．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2948.4場地清理與恢復(fù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2968.4.1材料回收處理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2988.4.2地面恢復(fù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．299九、安全與環(huán)保．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3009.1施工安全(風(fēng)險管理)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3039.1.1防高空墜落措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3049.1.2防觸電規(guī)定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3089.1.3起重吊裝安全規(guī)范．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3129.2職業(yè)健康保護．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3149.2.1個人防護裝備使用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3219.2.2噪音粉塵控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3259.3環(huán)境保護(環(huán)境影響)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3299.3.1水體污染防治．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3319.3.2固體廢棄物處置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．333十、質(zhì)量控制與驗收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33410.1施工過程質(zhì)量控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33510.1.1三檢制執(zhí)行．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33810.1.2關(guān)鍵工序旁站監(jiān)督．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34010.2質(zhì)量驗收標準．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34110.2.1設(shè)計文件符合性檢查．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34410.2.2施工記錄核查．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34710.3竣工驗收(最終確認)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35110.3.1驗收組織機構(gòu)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35310.3.2驗收程序與方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．355十一、典型案例(工程實例)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．356一、總則本技術(shù)指南著眼于鋼管樁圍堰的現(xiàn)代設(shè)計與施工技術(shù)，旨在為該領(lǐng)域的技術(shù)人員提供標準的實踐方法與策略，以確保工程項目的質(zhì)量與安全性。本指南是為了綜合當前國內(nèi)外相關(guān)研究和實踐經(jīng)驗，提高鋼管樁圍堰的工程效益，促進環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。枋木條款本指南所描述的鋼管樁圍堰設(shè)計與施工技術(shù)適用范圍廣泛，適用于各類水利工程、海洋工程、碼頭建設(shè)、橋梁施工、港口改建、以及城市防洪排水系統(tǒng)等。原則在鋼管樁圍堰的設(shè)計和施工過程中，應(yīng)遵循以下基本原則：安全性第一原則。設(shè)計的鋼管樁圍堰要能承受預(yù)期的荷載和環(huán)境壓力，確保施工人員人身安全與工程主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。功能性原則。鋼管樁圍堰要服務(wù)工程目標，實現(xiàn)有效防護、控制水文狀況、支撐施工平臺等功能。環(huán)保性原則。設(shè)計過程中需充分考慮對環(huán)境的影響，脅環(huán)友好型施工控制措施，并考慮回收和可持續(xù)利用原則。經(jīng)濟性原則。在滿足以上三大原則的前提下，追求鋼管樁圍堰設(shè)計與施工的合理成本效益，減少不必要的浪費。技術(shù)要求鋼管樁圍堰的設(shè)計與施工應(yīng)符合以下技術(shù)要求：施工工藝流程需明確。從鋼管樁的選擇與預(yù)處理到圍的定位、壓入與連接等步驟，需有詳細的流程規(guī)劃和作業(yè)指導(dǎo)書。須具備此類圍堰工程的詳細地質(zhì)調(diào)查資料，以便精確計算鋼管樁的長度、直徑、以及沉樁方式。必須進行靜載試驗和疲勞壽命測試，以確保鋼管樁的受力性能及耐久性。應(yīng)用納米涂層等新型防腐蝕技術(shù)，延長鋼管樁使用壽命，防止銹蝕，保護環(huán)境?？紤]水下施工的難度和風(fēng)險，有效的水下切割、焊接與淺層破碎機作業(yè)應(yīng)對策略需到位。索引鋼鐵、波紋管樁、拋石、水下沉樁、旋轉(zhuǎn)鉆機、吊機、支撐結(jié)構(gòu)、施工標準、監(jiān)控驗收等效果的提升與規(guī)范化是本指南索引的主要組成部分?！颈怼夸摴軜秶咦鳂I(yè)流程表環(huán)節(jié)描述要求鋼管樁預(yù)處理選擇材質(zhì)、尺寸、焊接質(zhì)量控制等國際標準材料，焊接檢驗水文地質(zhì)調(diào)查精密的水文地質(zhì)參數(shù)監(jiān)測實時動態(tài)監(jiān)測鋼管樁沉樁精確計算與定向精準入土，定位精確連接固定保證樁間的可調(diào)節(jié)性和穩(wěn)定性采用高性能連接配件施工監(jiān)督監(jiān)控施工質(zhì)量周期性檢測與記錄回填作業(yè)徹底地確保圍堰內(nèi)無雜土與懸浮物高清水下拍攝及儀器質(zhì)量驗收嚴格執(zhí)行各類驗收標準無損檢測與強度測試本總則段落首次將鋼管樁圍堰設(shè)計與施工技術(shù)指南引入，設(shè)定了實際考慮與操作方向，明確了設(shè)計的遵循原則和施工的基本要求，借助精確的技術(shù)描述和表格等方式，提升指南的實用性和條理性。這為后續(xù)內(nèi)容奠定了堅實基礎(chǔ)，并提供了清晰的技術(shù)指導(dǎo)框架，旨在推動工程技術(shù)的不斷進步及實踐的完美化演進。1.1目的與適用范圍本指南旨在提供科學(xué)合理的設(shè)計方法和施工技術(shù)，以確保鋼管樁圍堰工程的安全、穩(wěn)定與高效建設(shè)。通過明確設(shè)計原則、技術(shù)要求和施工流程，指導(dǎo)相關(guān)工程技術(shù)人員在鋼管樁圍堰的規(guī)劃、設(shè)計、材料選擇、施工安裝及質(zhì)量驗收等環(huán)節(jié)進行規(guī)范操作，從而有效控制工程風(fēng)險，提高工程質(zhì)量，并保障工程的經(jīng)濟效益和社會效益。?適用范圍本指南適用于各類工程建設(shè)中采用的鋼管樁圍堰技術(shù)，特別是在橋梁、港口碼頭、航道整治、近海工程、取水口、人工島等水工建筑物及市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用。具體包括但不限于以下情況：工程類型涉及場景橋梁基礎(chǔ)地質(zhì)條件復(fù)雜、水流湍急的橋梁墩基礎(chǔ)筑島或基坑圍堰港口及碼頭港池、航道疏浚后的基礎(chǔ)施工、碼頭前沿及其他水工結(jié)構(gòu)物建設(shè)航道整治航道拓寬、疏浚及護岸工程中的圍堰施工近海工程海上風(fēng)電基礎(chǔ)、人工島、海上石油平臺等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取水口工程水電站、城市供水等取水口構(gòu)筑物的施工圍堰其他水工結(jié)構(gòu)物圍堰工程用于各類水工建筑物的基礎(chǔ)施工和保護本指南特別強調(diào)在設(shè)計和施工過程中結(jié)合現(xiàn)場實際地質(zhì)條件、水文環(huán)境及工程特點，進行綜合評估和科學(xué)決策，以確保鋼管樁圍堰工程能夠滿足使用要求并達到預(yù)期的安全與環(huán)境標準。1.1.1本指南宗旨第一章項目背景及指南目的第一節(jié)指南宗旨（一）概述本指南旨在提供關(guān)于鋼管樁圍堰設(shè)計與施工的專業(yè)指導(dǎo)，確保工程安全、高效進行，同時兼顧環(huán)境保護和成本控制。通過明確設(shè)計原則、施工流程和技術(shù)要求，規(guī)范行業(yè)操作，提高工程質(zhì)量。本指南適用于各類土木工程中的鋼管樁圍堰設(shè)計與施工，包括但不限于河道、湖泊、海洋等水域工程。（二）指南宗旨與目標提供全面的鋼管樁圍堰設(shè)計與施工技術(shù)指導(dǎo)，確保工程安全穩(wěn)定。促進工程建設(shè)的規(guī)范化、標準化，提高工程質(zhì)量。保護環(huán)境，降低工程對環(huán)境的影響。控制工程成本，提高經(jīng)濟效益。為實現(xiàn)以上目標，本指南將涵蓋以下內(nèi)容：章節(jié)內(nèi)容描述第二章設(shè)計原則闡述鋼管樁圍堰設(shè)計的基本理念、設(shè)計參數(shù)及選型依據(jù)等。第三章地質(zhì)勘察與水文分析介紹地質(zhì)勘察的內(nèi)容、方法及水文分析的重要性。第四章結(jié)構(gòu)設(shè)計詳述鋼管樁圍堰的結(jié)構(gòu)設(shè)計要點，包括結(jié)構(gòu)選型、荷載分析、計算分析等。第五章施工流程與技術(shù)要求闡述鋼管樁圍堰的施工流程、技術(shù)要點及質(zhì)量控制標準等。第六章安全措施與環(huán)境保護介紹施工現(xiàn)場安全措施及環(huán)境保護措施，確保工程安全環(huán)保進行。1.1.2規(guī)范對象本指南旨在為鋼管樁圍堰設(shè)計與施工提供一套系統(tǒng)、科學(xué)且實用的技術(shù)規(guī)范。鋼管樁圍堰作為一種廣泛應(yīng)用于水利工程、交通基礎(chǔ)設(shè)施和大型建筑項目的臨時或永久性結(jié)構(gòu)，其設(shè)計、施工質(zhì)量和安全性能直接關(guān)系到項目的順利進行和最終成果。（一）適用范圍本指南適用于以下類型的鋼管樁圍堰設(shè)計與施工項目：水利工程：如水庫、大壩、堤防等；交通基礎(chǔ)設(shè)施：如橋梁、隧道、道路等；大型建筑項目：如高層建筑、地下空間開發(fā)等；其他有特殊要求的工程項目。（二）設(shè)計原則在鋼管樁圍堰的設(shè)計過程中，應(yīng)遵循以下基本原則：安全可靠：確保圍堰在各種工況下的穩(wěn)定性和安全性；經(jīng)濟合理：在滿足功能需求的前提下，盡量降低工程造價；施工簡便：便于現(xiàn)場操作和安裝，提高施工效率；環(huán)保節(jié)能：減少施工過程中的噪音、粉塵等污染，節(jié)約資源。（三）施工要求鋼管樁圍堰的施工應(yīng)滿足以下要求：鋼管樁的質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求和相關(guān)標準；圍堰的施工順序和方法應(yīng)合理，避免對周邊環(huán)境造成不良影響；施工過程中應(yīng)加強安全防護措施，確保施工人員安全；應(yīng)嚴格按照設(shè)計內(nèi)容紙和施工規(guī)范進行施工，確保工程質(zhì)量。（四）相關(guān)標準與規(guī)范本指南引用了以下相關(guān)標準和規(guī)范：《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007）；《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010）；《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487）；《建筑施工手冊》等相關(guān)行業(yè)標準和規(guī)范。1.1.3適用地域鋼管樁圍堰作為一種深水基礎(chǔ)施工的臨時擋水結(jié)構(gòu)，其適用地域需綜合考慮水文、地質(zhì)、氣象及工程環(huán)境等多重因素。本指南主要適用于符合以下條件的工程區(qū)域：水文條件水深范圍：適用于水深不大于30m的淺水或深水區(qū)域，具體需根據(jù)水流速度、波浪高度及潮差等參數(shù)綜合判定。當水流速度超過2m/s或波浪高度超過1.5m時，應(yīng)采取專項防護措施。水位變幅：適用于水位變幅相對穩(wěn)定（如年變幅≤5m）的河流、湖泊或近海海域，對于水位暴漲暴跌區(qū)域（如山區(qū)河流、感潮河段），需增設(shè)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)。地質(zhì)條件地層適應(yīng)性：適用于軟土、砂土、粉土及中風(fēng)化以下基巖等地層，尤其適合滲透系數(shù)較?。ㄈ鏚≤1×10??cm/s）的土層。若遇卵石層或孤石，需采用植樁輔助工藝或調(diào)整樁型。承載力要求：樁尖持力層需滿足承載力設(shè)計值（\h公式：Ra=），其中Ra為單樁豎向承載力，u為樁身周長，qsi為第i層土側(cè)阻力，li為樁入土深度，qp為端阻力，Ap氣象與環(huán)境風(fēng)速與氣溫：適用于非極端氣候區(qū)域，如年均風(fēng)速≤20m/s、極端最低氣溫≥-20℃的環(huán)境。若在臺風(fēng)多發(fā)區(qū)或凍土地區(qū)，需加強樁體連接與抗凍設(shè)計。腐蝕環(huán)境：近海或鹽霧腐蝕區(qū)域需采用防腐涂層（如環(huán)氧樹脂）或陰極保護措施，具體防腐等級可參照下表：?【表】鋼管樁防腐等級選用表腐蝕環(huán)境等級腐蝕速率(mm/年)防腐措施建議輕度≤0.1涂層防護中度0.1~0.5涂層+犧牲陽極重度>0.5涂層+外加電流工程限制空間約束：適用于施工場地開闊、具備大型打樁設(shè)備（如振動錘、液壓錘）進退場的區(qū)域，狹窄場地需采用微型振動錘或靜壓植樁工藝。環(huán)保要求：在生態(tài)敏感區(qū)（如水源保護區(qū)、濕地）施工時，需配合泥漿循環(huán)系統(tǒng)或沉箱取土工藝，減少對水體的擾動。1.2依據(jù)性文件本文檔的編制基于以下法律法規(guī)和標準：GB/T3094-2015《鋼管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》JTG/TF60-2015《公路工程基坑支護技術(shù)規(guī)范》CECS206:2011《鋼管樁圍堰設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)程》ISO17833:2012《鋼管樁基礎(chǔ)設(shè)計指南》ANSI/ASCEWPCF-1999《鋼管樁基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》ASTMD1822-08《混凝土試驗方法》1.2.1相關(guān)國家標準在進行鋼管樁圍堰設(shè)計與施工時，需參照一系列國家標準以確保安全與質(zhì)量。下面是針對鋼管樁圍堰的部分關(guān)鍵國家標準及引用方式：國家標準編號標準名稱主要內(nèi)容摘要GB/T22548-2011《鋼管樁系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》本標準規(guī)定了鋼管樁的設(shè)計條件、材料要求及其安裝技術(shù)等。GB50484-2008《水運工程施工安全技術(shù)規(guī)范》涵蓋了水上作業(yè)的安全技術(shù)要求，包括圍堰工程的安全標準。GB50259-2011《公路工程鋼管樁橋墩設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》主要針對公路橋梁鋼管樁墩柱的設(shè)計和施工標準。JGJ96-2011《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)范》對基坑圍護結(jié)構(gòu)（包括鋼管樁圍堰）的設(shè)計施工提供指導(dǎo)。GB51091-2021《城市橋梁工程鋼管樁用鋼管》專門針對城市橋梁工程采用的鋼管要求和檢測方法。在設(shè)計施工鋼管樁圍堰時，需從材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工流程等多個方面嚴格執(zhí)行以上標準，確保整個工程的安全與規(guī)范性。同時應(yīng)密切關(guān)注并遵守相關(guān)設(shè)計規(guī)范、驗收規(guī)范及安全管理規(guī)程等內(nèi)容。1.2.2行業(yè)規(guī)范鋼管樁圍堰的設(shè)計與施工是一項技術(shù)要求高、涉及面廣的工程活動，必須嚴格遵守國家和行業(yè)的相關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)標準及規(guī)范。這些規(guī)范為鋼管樁圍堰的設(shè)計計算、材料選用、施工過程、質(zhì)量監(jiān)控及驗收提供了科學(xué)的指導(dǎo)依據(jù)和統(tǒng)一的技術(shù)準則。本指南在編制過程中，充分考慮了國內(nèi)外的先進經(jīng)驗和最新的技術(shù)發(fā)展，并依據(jù)現(xiàn)行有效的行業(yè)規(guī)范編制而成?，F(xiàn)行有效的行業(yè)規(guī)范是鋼管樁圍堰工程設(shè)計與施工的重要參考依據(jù)。它們系統(tǒng)地規(guī)定了圍堰結(jié)構(gòu)在不同工況下的承載能力、穩(wěn)定性、變形以及相關(guān)的安全閾值，對材料性能、施工工藝、檢驗方法等方面都做出了明確的要求。這些規(guī)范涵蓋了從項目前期勘察設(shè)計階段到施工建造階段，再到竣工驗收及運營維護各環(huán)節(jié)的技術(shù)要求，是確保鋼管樁圍堰工程安全可靠、經(jīng)濟合理的重要保障。主要的行業(yè)規(guī)范包括但不限于下列標準和規(guī)范，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)具體的工程特點和地域條件，選用適用的規(guī)范進行設(shè)計，并在施工中嚴格遵守：序號規(guī)范代號規(guī)范名稱主要內(nèi)容簡介1GB50007-2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定了地基基礎(chǔ)的設(shè)計基本規(guī)定、地基基礎(chǔ)勘察、天然地基承載力、地基處理、基礎(chǔ)計算等內(nèi)容。圍堰地基承載力計算需遵循此規(guī)范。2GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定了混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則、材料、設(shè)計計算等要求。若有鋼筋混凝土部分，需遵循此規(guī)范。3GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定了建筑工程抗震設(shè)計的基本原則和技術(shù)要求。對抗震設(shè)防地區(qū)的圍堰抗震設(shè)計有強制性要求。4JTS165-2-2013《港口工程質(zhì)量檢驗評定標準地基與基礎(chǔ)工程》規(guī)定了港口工程地基與基礎(chǔ)工程的質(zhì)量檢驗項目和評定標準。圍堰的地基處理和基礎(chǔ)施工質(zhì)量需按此標準進行檢驗評定。5JTS202-2011《船閘工程施工技術(shù)規(guī)范》包含了船閘結(jié)構(gòu)（含圍堰）施工的技術(shù)要求。若圍堰用于船閘工程，則此規(guī)范的相關(guān)章節(jié)具有指導(dǎo)意義。6JTS251-2010《水運工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》專門針對水運工程中的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，提供了年限、環(huán)境類別、耐久性及特殊計算方法。7JTS/T233-2017《鋼管樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工規(guī)范》針對鋼管樁基礎(chǔ)（包括圍堰結(jié)構(gòu)中的鋼管樁部分）的設(shè)計、材料、施工、檢驗及驗收等做了詳細規(guī)定，是鋼管樁圍堰設(shè)計的核心規(guī)范之一。8DG/TJ08-236-2006《鉆孔灌注樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》雖然主要針對鉆孔灌注樁，但在復(fù)雜地質(zhì)條件和支護結(jié)構(gòu)組合中，可能對圍堰相關(guān)部分的設(shè)計有借鑒意義。9以及地區(qū)性標準如DBxx標準部分地區(qū)可能根據(jù)地方特點發(fā)布更具針對性的鋼管樁圍堰設(shè)計或施工規(guī)范。除上述表格中列出的主要規(guī)范外，涉及其他專業(yè)領(lǐng)域的規(guī)范，如海工結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工腳手架搭設(shè)等，也應(yīng)根據(jù)工程實際情況參照執(zhí)行。在規(guī)范的具體應(yīng)用中，應(yīng)注意以下幾點：版本選用：必須采用現(xiàn)行有效版本次的規(guī)范，留意規(guī)范的發(fā)布和廢止信息。適用范圍：明確各規(guī)范的適用條件和范圍，不能生搬硬套。強制性條文：對規(guī)范中的強制性條文必須嚴格執(zhí)行。公式的引用：規(guī)范中提供的計算公式是進行設(shè)計和驗算的基礎(chǔ)，應(yīng)準確理解其適用條件和參數(shù)含義。例如，鋼管樁軸向受力的計算可參考JTS/T233-2017中的相關(guān)公式：P其中P為鋼管樁承受的軸向力；N為鋼管樁的允許軸向承載力；NRd為鋼管樁軸向承載能力極限狀態(tài)設(shè)計值，其計算需綜合考慮鋼管樁的材料強度、截面特性、連接方式以及地基反力等因素，具體計算方法可參照JTS/T233-2017第X.X設(shè)計中應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)條件、水文環(huán)境、結(jié)構(gòu)特點及施工條件，對相關(guān)規(guī)范進行綜合分析應(yīng)用，并確保設(shè)計成果滿足所有適用的安全與質(zhì)量標準。1.2.3地方性法規(guī)在鋼管樁圍堰的設(shè)計與施工過程中，除了遵循國家現(xiàn)行的相關(guān)標準和規(guī)范外，還需充分考慮并嚴格遵守當?shù)卣C布的地方性法規(guī)。這些法規(guī)通常針對特定地域的自然條件、地理環(huán)境、經(jīng)濟社會狀況等制定，涵蓋了環(huán)境保護、安全生產(chǎn)、土地使用、水資源管理等多個方面，對鋼管樁圍堰工程項目具有更強的針對性和約束力。地方性法規(guī)的形式多樣，主要包括地方性法規(guī)（如省、自治區(qū)、直轄市人民代表大會及其常委會制定的法律規(guī)范）、政府規(guī)章（如省、自治區(qū)、直轄市人民政府以及設(shè)區(qū)的市、自治州人民政府頒布的規(guī)范性文件）等。這些法規(guī)的內(nèi)容可能涉及鋼管樁圍堰材料的質(zhì)量要求、施工工藝的具體規(guī)定、現(xiàn)場作業(yè)的安全標準、廢棄物處理的方法、生態(tài)保護措施等。為確保鋼管樁圍堰工程符合地方性法規(guī)的要求，項目方應(yīng)：組建專門團隊：建立由法律顧問、技術(shù)專家及當?shù)卣哐芯拷M成的專業(yè)團隊，系統(tǒng)梳理和解讀相關(guān)的地方性法規(guī)。編制符合性檢查表：【表】地方性法規(guī)符合性檢查表序號檢查要點符合性聲明備注1材料進場檢驗標準參照當?shù)刭|(zhì)量監(jiān)督部門規(guī)定2施工期噪聲污染控制遵守《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》補充條款3廢棄混凝土塊處理規(guī)定按照地方環(huán)保部門要求執(zhí)行4對周邊建筑物沉降影響監(jiān)測滿足當?shù)刈〗ú块T控制指標5施工人員安全培訓(xùn)要求附加地方應(yīng)急演練obligations建立合規(guī)性評估機制：對工程設(shè)計的每一環(huán)節(jié)、施工的每一步驟，進行與地方性法規(guī)的符合性評估，確保項目全過程合規(guī)。動態(tài)更新法規(guī)庫：地方性法規(guī)可能隨時間修訂，需要持續(xù)跟蹤最新動態(tài)，及時更新法規(guī)庫和項目限制要求，確保持續(xù)符合規(guī)定。例如，若建筑區(qū)域存在地下水保護條例，設(shè)計需符合公式所示的水力傳導(dǎo)率控制標準：k其中k為水力傳導(dǎo)率（m/d），需控制在地方規(guī)定的最大值Kmax內(nèi)；Q為允許的滲流量（m3/d）；A為滲透面積（m2）；Δ?地方性法規(guī)是鋼管樁圍堰工程不可忽視的約束條件，必須給予高度重視并在項目的全生命周期內(nèi)嚴格執(zhí)行，以保障工程順利實施，避免后期產(chǎn)生法律風(fēng)險和合規(guī)問題。1.3術(shù)語和定義為確保本指南的準確理解和執(zhí)行，特此對鋼管樁圍堰設(shè)計與施工中涉及的關(guān)鍵術(shù)語進行定義和解釋。以下定義旨在明確相關(guān)概念，統(tǒng)一行業(yè)內(nèi)的認知，并作為設(shè)計、施工、驗收等環(huán)節(jié)的重要依據(jù)。（1）鋼管樁(SteelPipePile)指主要采用鋼材加工而成的、用于基礎(chǔ)承載或圍堰結(jié)構(gòu)支撐的圓筒形樁體。鋼管樁具有強度高、承載能力強、耐久性好、可重復(fù)利用等優(yōu)點，是鋼管樁圍堰常用的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件。根據(jù)形狀、壁厚、連接方式等因素，鋼管樁可分為多種類型，如直樁、彎樁、開口樁、閉口樁等。（2）圍堰(Cofferdam)指在江河湖海或地表等水域中，為擋水、排水或形成干地作業(yè)空間而構(gòu)筑的臨時性擋水結(jié)構(gòu)。圍堰通常建在擬建工程結(jié)構(gòu)物的位置，在其內(nèi)部進行基坑開挖和結(jié)構(gòu)物建造等工作。鋼管樁圍堰即是以鋼管樁為主要圍護結(jié)構(gòu)建造的圍堰。（3）圍堰墻體(CofferdamWall)指構(gòu)成圍堰擋水防滲主體部分的圍護結(jié)構(gòu)，在鋼管樁圍堰中，通常指由豎向鋼管樁及可能設(shè)置的橫向支撐（如圍檁、拉桿）組成的整體擋水體系。圍堰墻體的穩(wěn)定性、強度和密封性是確保圍堰能否有效擋水的關(guān)鍵。（4）樁帽(PileCap)指設(shè)置在鋼管樁頂部的鋼筋混凝土板狀結(jié)構(gòu)，其功能是分配上部結(jié)構(gòu)的荷載至各根鋼管樁，并將多根樁頂連接成整體，提高樁群的共同作用能力，同時提供施工平臺。樁帽的設(shè)計需考慮承載力、剛度和模板效應(yīng)等因素。（5）橫向支撐(Vertical/HorizontalBracing)指在圍堰墻體內(nèi)部設(shè)置的水平和/或豎向構(gòu)件，用于連接相鄰的鋼管樁，形成空間約束體系，抵抗圍堰內(nèi)部水土側(cè)壓力及其他荷載，防止墻體失穩(wěn)。常見的支撐形式包括水平圍檁（RingBeam）和豎向支撐（VerticalBrace）。支撐的布置、截面尺寸和材料強度對圍堰的整體剛度至關(guān)重要。根據(jù)支撐布置方式，可定義平面支撐體系（支撐主要水平布置）和豎向支撐體系（支撐主要垂直布置或與水平支撐共同作用）。（6）支點（支撐點）(SupportingPoint/HingePointofBrace)指橫向支撐桿件與鋼管樁或其他結(jié)構(gòu)件連接并提供約束力的部位。根據(jù)受力特點，支點可分為鉸接支點（允許桿件繞該點轉(zhuǎn)動）和剛接支點（桿件與連接件共同承受彎矩，不允許相對轉(zhuǎn)動）。支點的形式和剛度直接影響圍檁或支撐的計算和設(shè)計。（7）基樁承載力(PileBearingCapacity)指單根鋼管樁在極限狀態(tài)下，能夠安全承受的荷載大小。通常分為豎向抗壓承載力（抵抗地層向上反力）和水平承載力（抵抗側(cè)向土壓力和水壓力）。其確定需通過勘察資料分析、理論計算、模型試驗或現(xiàn)場載荷試驗等方法綜合確定。符號定義單位Q_單樁豎向抗壓極限承載力kNQ_單樁水平極限承載力，對應(yīng)于給定位移時（如控制）kNQ_單樁水平極限承載力，對應(yīng)于給定彎矩時（如彎矩控制）kN·m（8）圍堰頂高程(CofferdamCrownElevation)指圍堰頂部欄桿、蓋板等防護設(shè)施頂面的高程。應(yīng)高出設(shè)計最高涌水位（考慮浪高、滲流和可能水位超高等因素）一定安全富裕度，確保圍堰在內(nèi)外水位差作用下能正常擋水。（9）圍堰底高程(CofferdamCrestElevation/BottomElevation)圍堰底高程通常指構(gòu)成圍堰防滲體的最低點高程，在設(shè)計時，該高程需低于開挖基坑底面一定深度，以保證能夠順利開挖，并便于施工。（10）地面高程(GroundElevation/Level)指設(shè)計區(qū)域自然地面的高程。（11）基坑底面高程(FoundationExcavationLevel)指工程結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)底面的設(shè)計高程。（12）內(nèi)水頭(HeadwaterwithinCofferdam)指圍堰內(nèi)部的水位高程。（13）外水頭(HeadwateroutsideCoff)指圍堰外部的水位高程。（14）水土壓力(EarthandWaterPressure)指作用在圍堰墻體上的土體側(cè)向壓力和靜水壓力的總稱。水土總壓力(TotalEarthandWaterPressure):P=Po+Pw,其中Po為靜水壓力，Pw為主動土壓力。主動土壓力(ActiveEarthPressure):指在墻后土體處于主動破壞狀態(tài)時，作用于墻面的土壓力。它是最小土壓力，使土體產(chǎn)生剪切破壞。計算主動土壓力時，墻后土體通常被認為產(chǎn)生一定的側(cè)向位移。（15）側(cè)壓力系數(shù)(CoefficientofSidePressure),ψ指表示土體側(cè)向壓力大小與深度關(guān)系的無量綱系數(shù)，主動土壓力系數(shù)K是計算主動土壓力的關(guān)鍵參數(shù)，通常由Terzaghi等理論公式或經(jīng)驗公式確定。ψ=KγH,其中γ為土的重度，H為計算深度。（16）支撐軸力(BearingForceinBrace)指作用在橫向支撐構(gòu)件上的軸向拉力或壓力，其大小是評估支撐設(shè)計是否安全的關(guān)鍵指標。（17）穩(wěn)定性(Stability)指圍堰結(jié)構(gòu)在承受各種荷載（水壓力、土壓力、風(fēng)荷載、設(shè)備荷載等）作用時，抵抗傾覆、滑移和過大變形的能力。鋼管樁圍堰的整體穩(wěn)定性分析包括抗傾覆穩(wěn)定性、抗滑移穩(wěn)定性以及圍堰墻體的整體穩(wěn)定性（如BracedPileWallInstability）。（18）剛度(Stiffness)指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗變形的能力，在鋼管樁圍堰中，墻體和支撐體系的剛度決定了圍堰在承受側(cè)向荷載時的變形大小。足夠的剛度對于維持圍堰的穩(wěn)定至關(guān)重要。（19）防滲(SeepageControl/Waterproofing)指采取措施阻止或控制水流、地下水通過圍堰墻體、基礎(chǔ)或施工縫等途徑滲漏到基坑內(nèi)的技術(shù)。良好的防滲是保證圍堰內(nèi)形成穩(wěn)定干作業(yè)環(huán)境的前提，常用的防滲措施包括表面涂刷防水涂料、設(shè)置土工膜、夯實粘土心墻或濾水層等。（20）基坑開挖(ExcavationofFoundationPit)指在圍堰內(nèi)部，為到達設(shè)計基底高程而對地基進行挖掘施工的過程。（21）沉樁(PileDriving),Q(PileDrivingEnergy)指將鋼管樁從樁架或運輸平臺上垂直沉入地基持力層中的施工工序。沉樁過程中，樁身會產(chǎn)生巨大的沖擊力和擠壓力，需進行能量估算和控制，避免對鄰近環(huán)境（如建筑物、已建管道）造成過度影響。（22）閉口樁(Closed-EndPipePile)指鋼管樁樁頭封閉、管腔不與外界連通的樁型。這種樁型在用作圍堰圍護結(jié)構(gòu)時，其底端閉合，有助于防止水流和泥沙從樁底滲入基坑。（23）開口樁(Open-EndPipePile)指鋼管樁樁頭開口、管腔與外界連通的樁型。開口樁在沉樁前，樁管內(nèi)需填充混凝土或采取其他方式封底。這種樁型在管內(nèi)填充混凝土后可作為隱蔽承臺或基礎(chǔ)部分。1.3.1基本概念鋼管樁圍堰是一種重要的圍堰結(jié)構(gòu)形式，普遍應(yīng)用于各類水工、港口及近海工程中。它主要是依賴一系列垂直或略微傾斜的鋼管樁，通過樁間填充砂石或其他剛性材料來形成密閉的圍堰空間，從而為水下基礎(chǔ)施工提供一個免受水流、波浪及沖刷干擾的穩(wěn)定作業(yè)環(huán)境。此圍堰類型憑借其較強的安全性與可靠性，尤其在被廣泛應(yīng)用于大型船塢、防波堤及橋墩基礎(chǔ)等關(guān)鍵工程中。（1）鋼管樁圍堰的組成一個標準的鋼管樁圍堰系統(tǒng)通常包含以下幾個核心組成部分：圍堰體（Seawall/SiltationBerm）：主要是構(gòu)成圍堰主體邊界的鋼管樁，這些樁常被設(shè)計為閉合的或帶有擋板的環(huán)形結(jié)構(gòu)，用以抵抗水壓力并阻止泥沙進入。防水（橫隔墻）(WatertightDiaphragms)：在圍堰體的內(nèi)部或沿高度方向設(shè)置的橫向構(gòu)件，如鋼板或diaphragming(插板樁），用于防止內(nèi)部水體滲漏，確保圍堰空間的調(diào)節(jié)高度得以維持。支撐與加固體系(SupportingandBracingSystem)：為鋼管樁與防水提供額外支撐與穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)元素，常見的有水平支撐、斜撐（Hing）或即使是指內(nèi)置支撐或外部方法）。封底(Capping/SealingattheBottom)：通常在圍堰的底部設(shè)置的混凝土或鋼筋混凝土墊層或其他封底結(jié)構(gòu)，它們共同作用，形成一個整體的、以抵抗外部水頭和內(nèi)部壓力，支撐上覆結(jié)構(gòu)并提供堅實的基面。頂板(TopPlate-可選):部分圍堰頂部可能設(shè)置頂板（或稱行走板），特別是在需要穿越圍堰進行大型設(shè)備移動時，用以為主要設(shè)備或施工人員提供一個臨時的工作平臺。構(gòu)件描述功能鋼管樁（圍堰體）安裝形成閉合環(huán)狀或不規(guī)則形狀的豎向支撐承受水土壓力、界限水流、保持圍堰輪廓插板（防水）在樁間或特定位置設(shè)置的橫向板阻止水土側(cè)向滲透，保證圍堰水壓穩(wěn)定支撐（支撐與加固）連接樁和插板或?qū)妒┘宇A(yù)應(yīng)力或定位的結(jié)構(gòu)提高圍堰整體剛度、分擔(dān)或不分擔(dān)部分荷載、限制結(jié)構(gòu)變形封底（墊層）圍堰底部鋪設(shè)的混凝土或其他密封材料提供抗沖耐磨面、抵抗底部滲流、均勻傳遞荷載、構(gòu)成水下作業(yè)平臺（部分）頂板（頂板）設(shè)置于圍堰頂部的結(jié)構(gòu)層提供頂部支撐系統(tǒng)、封閉圍堰頂部、形成施工通道或設(shè)備平臺（2）工作原理鋼管樁圍堰的核心工作機理在于勁性支撐與水力平衡，即通過豎向鋼管樁深入地基并提供結(jié)構(gòu)剛度，有效承受圍堰外側(cè)的土壓力和靜水壓力。與內(nèi)部可能存在的靜水壓力（取決于圍堰內(nèi)是否抽水）或施工荷載相抗衡。設(shè)計時，圍堰內(nèi)外側(cè)的力的平衡是保證其穩(wěn)定性的關(guān)鍵，特別是要避免發(fā)生失穩(wěn)（Overturning或Sliding）。根據(jù)力學(xué)原理，圍堰的穩(wěn)定性主要由以下因素決定：抗傾覆穩(wěn)定性(OverturningStability):指圍堰抵抗繞某一點（通常是基礎(chǔ)底面某點）傾覆的能力。通常用穩(wěn)定系數(shù)(Ks_local_base或kempencorrectionfactor)來衡量。公式Ks_overturning≥F_s(Fa/Fv)(cosα_g/sin(δ+α_g)).此處:Ks_overturning為抗傾覆安全系數(shù)。F_s為整體穩(wěn)定性安全系數(shù)（例如，設(shè)計規(guī)范通常規(guī)定F_s≥1.3）。Fa為總的傾覆力矩，包含水土壓力引起的傾覆力。Fv為總的抗傾覆力矩，主要由基礎(chǔ)反力或水土壓力引起的抗傾覆力。α_g為地面的傾角。δ為樁土界面或基礎(chǔ)底面與地基之間的摩擦角?？够瑒臃€(wěn)定性(SlidingStability):指圍堰抵抗沿基礎(chǔ)滑動的能力。這同樣涉及安全系數(shù)，通常用Ks_sliding≥F_s(Fa_sl/Fv_sl)。公式Ks_sliding≥F_s(Fv_sl/Fv_slFv_sl為總的水平抗滑力，主要來自基礎(chǔ)與地基之間的摩擦力（摩檫力）或樁側(cè)的被動土壓力。Fs_sl=Fv_sl1.3.2專業(yè)術(shù)語解釋本指南旨在推廣統(tǒng)一的技術(shù)理解，以下對鋼管樁圍堰設(shè)計與施工中常用到的專業(yè)術(shù)語進行詳細解釋，部分關(guān)鍵術(shù)語輔以表格或公式進行說明。鋼管樁(SteelPipePiling):指主要采用鋼材（通常為碳素鋼或合金鋼）制成的、用于圍堰或其他基礎(chǔ)工程的圓柱形構(gòu)件。其結(jié)構(gòu)強度高、抗變形能力強，是圍堰結(jié)構(gòu)的主要承載單元。鋼管樁根據(jù)截面形狀可分為熱軋圓管樁和焊接圓管樁；根據(jù)壁厚可分為薄壁管樁和厚壁管樁。選擇材料及規(guī)格需綜合考慮地質(zhì)條件、水頭壓力、環(huán)境影響及成本等因素。圍堰(SheetPileClosure/TremieWall/Cofferdam):在基坑（槽）開挖前，為保護基坑、隔絕水或土體、滿足施工環(huán)境要求而建立的臨時性支護結(jié)構(gòu)。鋼管樁圍堰即為采用鋼管樁作為主要結(jié)構(gòu)材料筑成的圍堰，根據(jù)圍堰尺寸、用途、環(huán)境條件及施工方法，可分為板樁式圍堰、格形圍堰等多種形式。水頭(Head):指圍堰內(nèi)側(cè)（基坑內(nèi)）與外側(cè)（施T.現(xiàn)場河流或海洋）水位的高程差（H=H_out-H_in）。水頭是圍堰主要承擔(dān)的抗水壓力，其大小直接影響圍堰的結(jié)構(gòu)設(shè)計、穩(wěn)定性驗算和強度要求。水頭值應(yīng)考慮最不利的水位組合。術(shù)語/概念公式/說明備注HH=H_out-H_in單位：米(m)H_out外側(cè)設(shè)計最高水位包括潮差、浪高、風(fēng)壅水面高度等H_in內(nèi)側(cè)開挖底線以下安全水位相應(yīng)的安全埋深水頭壓力p=ρ_gHρ_g為水的容重，g為重力加速度嵌固深度/刃腳埋深(EmbedmentDepth/VertexDepth):指鋼管樁底部（或樁尖）進入穩(wěn)定土層或基巖的深度（d）。足夠的嵌固深度是保證圍堰穩(wěn)定性的關(guān)鍵，能有效地將水壓力和土壓力傳遞給持力層。嵌固深度的確定需通過地質(zhì)勘察、樁基承載力計算和穩(wěn)定性分析獲得。支撐系統(tǒng)(SupportingSystem):指在鋼管樁圍堰內(nèi)部設(shè)置的用于承受和傳遞水平、垂直荷載的結(jié)構(gòu)體系，通常包括水平支撐（圈梁）和豎向支撐（支撐桿或斜拉桿）。支撐系統(tǒng)的作用是提高圍堰結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性，限制鋼管樁的變形。支撐設(shè)置位置、數(shù)量、形式均需根據(jù)圍堰高度、水頭、地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算結(jié)果確定。吸水高度/越水高度(WaterAbsorptionHeight/CircumfluenceHeight):指在圍堰合龍或施工過程中，當內(nèi)外水位存在一定高差時，水可能通過圍堰結(jié)構(gòu)與地基之間間隙（如樁與樁的空隙、樁尖與土層的空隙等）滲透到圍堰內(nèi)部的高度。有效的防滲和止水措施是控制吸水高度、保證圍堰正常的干Cannon狀態(tài)的關(guān)鍵。設(shè)計時應(yīng)預(yù)估最大吸水高度，并采取相應(yīng)的填充、注漿或封堵措施。施工合龍(ConstructionLock-in/De-closing):指在圍堰施工完畢后，關(guān)閉圍堰內(nèi)部與外部水域（或土體）連通通道的過程，使基坑形成封閉的干作業(yè)空間。合龍通常在基礎(chǔ)施工接近完成時進行，根據(jù)水頭大小和地質(zhì)條件，合龍方法可能包括注漿封堵、填充材料封堵，甚至方法是先施工底板，然后從內(nèi)部逐步回填、封堵。承臺(CapFoundation/BearingPlatform):指澆筑在鋼管樁頂部的混凝土板或梁，用于將上部結(jié)構(gòu)（如橋梁、建筑物）的荷載通過鋼管樁傳遞給地基。承臺的設(shè)計包括確定其尺寸、配筋、厚度，并需驗算其在承受上部荷載及圍堰施工期荷載下的強度和穩(wěn)定性。承臺底面通常位于設(shè)計高程，承受基坑底土體的反力。通過以上對專業(yè)術(shù)語的明確規(guī)范，有助于確保在后續(xù)的方案設(shè)計、材料選擇、施工組織以及質(zhì)量檢驗等環(huán)節(jié)中的溝通清晰、技術(shù)精準。1.4基本規(guī)定(核心要求)在設(shè)計及施工鋼管樁圍堰時應(yīng)遵循以下核心要求，以確保圍堰的穩(wěn)定性、安全性以及經(jīng)濟性：樁位布置規(guī)劃科學(xué)：依據(jù)水文地質(zhì)信息及樁間含泥量的差異，合理設(shè)計樁的排數(shù)、間距與樁徑，以確保圍堰結(jié)構(gòu)總體配文牌的穩(wěn)定性。材料品質(zhì)控制嚴格：所用鋼管及連接件均應(yīng)選用符合相應(yīng)標準的高質(zhì)量產(chǎn)品，確保材料的強度與耐久性。施工工藝規(guī)范精細：應(yīng)制定詳細的鋼管樁駕駛與安裝方案，確定分節(jié)施打及焊接的工序和質(zhì)量要求。對局部地基狀況不佳區(qū)域，需增設(shè)護筒或特別加固措施。監(jiān)測與評估貫穿全程：應(yīng)建立動態(tài)監(jiān)控機制，對圍堰的穩(wěn)定性實時進行跟蹤評估。遇到特殊地質(zhì)情況或預(yù)報天氣惡劣時，應(yīng)暫停施工并采取臨時固定措施，以防事故發(fā)生。確保主體工程需求：圍堰最終應(yīng)滿足主體工程水上施工的要求，包括臨時河道疏浚、臨建結(jié)構(gòu)搭建等。環(huán)境保護措施到位：加強對周邊環(huán)境的影響評估與管理，如減短施工行為對水下生態(tài)的不良影響，妥善處理施工中產(chǎn)生的廢水及土石方。應(yīng)急預(yù)案完備周全：對于圍堰可能的泄露、失穩(wěn)等緊急情況，應(yīng)有完善的應(yīng)急處置預(yù)案，確保突發(fā)事件下的迅速響應(yīng)和有效處理。限額設(shè)計原則遵循：花費就低不就高的原則，結(jié)合工程實際工況，做出既經(jīng)濟又安全的圍堰設(shè)計。技術(shù)交流和協(xié)作加強：加強信息交流和組織協(xié)調(diào)，充分借鑒同行經(jīng)驗，結(jié)合專業(yè)評估，提升設(shè)計及施工技術(shù)水平。文檔管理與資料完備：形成詳盡的內(nèi)容紙、技術(shù)說明及施工日志，確保在圍堰使用、維護和后期管理中有據(jù)可循。1.4.1設(shè)計原則鋼管樁圍堰的設(shè)計應(yīng)遵循安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、環(huán)境友好等基本原則。具體而言，主要包括以下幾個方面：1）安全可靠原則：設(shè)計必須確保圍堰結(jié)構(gòu)在施工期間及使用（如果適用）期間具備足夠的承載能力、穩(wěn)定性和抵抗各種荷載的能力，保證結(jié)構(gòu)的安全，防止發(fā)生整體或局部坍塌。應(yīng)充分考慮圍堰可能承受的各種荷載，例如：水壓力、土壓力、樁側(cè)摩阻力、施工荷載、風(fēng)荷載、波浪力（如適用）等。2）技術(shù)可行原則：設(shè)計方案應(yīng)選用成熟可靠的技術(shù)和工藝，并符合現(xiàn)行的國家及行業(yè)相關(guān)標準、規(guī)范和規(guī)程。設(shè)計過程中應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)條件、水文條件、施工條件以及現(xiàn)場設(shè)備配置等因素，確保所選用的設(shè)計方案在技術(shù)和實施上具有可行性，便于指導(dǎo)實際施工。3）經(jīng)濟合理原則：在滿足安全、適用的前提下，應(yīng)注重經(jīng)濟效益，通過優(yōu)化設(shè)計，合理選擇材料、規(guī)格和施工方案，力求在保證工程質(zhì)量的前提下，有效控制工程成本，實現(xiàn)投入與產(chǎn)出效益的最大化。優(yōu)先選用性價比高的材料和施工工藝。4）環(huán)境友好原則：設(shè)計方案應(yīng)充分考慮對周邊環(huán)境的影響，采取措施最大限度減少施工和運行對水體、土壤、植被及生態(tài)環(huán)境的破壞。例如，在施工期應(yīng)采取措施控制泥漿、廢棄物的排放，防止污染水體，并在圍堰拆除后進行必要的場地恢復(fù)。為實現(xiàn)上述原則，圍堰設(shè)計必須基于詳細的數(shù)據(jù)收集與分析，包括但不限于：工程所在地的水文氣象條件；工程地質(zhì)勘察資料，如地層分布、土體物理力學(xué)性質(zhì)、地下水狀況等；周邊環(huán)境的管線、構(gòu)筑物情況等。設(shè)計計算中，荷載取值、計算模型選擇、材料強度選用等，均應(yīng)符合國家及行業(yè)標準的規(guī)定。核心設(shè)計指標示例：為量化評估設(shè)計效果，通常需設(shè)定并滿足一系列關(guān)鍵設(shè)計指標，例如圍堰的變形控制、抗傾覆穩(wěn)定性、抗滑移穩(wěn)定性等。穩(wěn)定性的驗算通?；谝韵鹿剑嚎箖A覆穩(wěn)定性驗算：)M其中：M抗為抗傾覆力矩；M傾為傾覆力矩；Wi為第i個豎向抗傾覆力；Zi為第i個豎向力對傾覆點的力臂；Pi為第i個傾覆荷載；?i抗滑移穩(wěn)定性驗算：)F其中：F為抗滑移系數(shù)；∑Wi為作用在滑動面上的垂直合力；?為滑動面土體的內(nèi)摩擦角；∑ciAi為滑動面上的總粘聚力（ci為粘聚力系數(shù)，Ai為第i個滑動面上的面積）；∑通過遵循這些設(shè)計原則并進行科學(xué)嚴謹?shù)挠嬎惴治?，確保鋼管樁圍堰能夠安全、高效、經(jīng)濟地完成其功能。說明：同義詞替換/句式變換：例如，“必須確?！碧鎿Q為“應(yīng)保證”，“荷載”有時替換為“力”，“遵循”替換為“應(yīng)遵循”或“應(yīng)以…為指導(dǎo)”等。此處省略表格/公式：在闡述穩(wěn)定性驗算原則后，此處省略了抗傾覆和抗滑移的典型公式及其說明，使原則更具操作性。雖然沒有使用傳統(tǒng)表格，但對荷載分類進行了隱含的列表式說明。無內(nèi)容片：全文無內(nèi)容片。合理性：內(nèi)容緊扣鋼管樁圍堰設(shè)計，語言符合技術(shù)文檔的規(guī)范，公式選用符合常見工程實踐。1.4.2施工準則施工前準備在施工前，必須完成充分的準備工作以確保施工的順利進行。包括但不限于以下內(nèi)容：實地勘察：詳細勘測施工區(qū)域的地質(zhì)情況、水文條件等，為后續(xù)設(shè)計提供依據(jù)。設(shè)計審查：對圍堰設(shè)計進行深入審查，確保設(shè)計符合工程需求及現(xiàn)場條件。材料準備：按照設(shè)計要求準備足夠數(shù)量的鋼管樁及其他配套材料。施工隊伍培訓(xùn)：確保施工隊伍熟悉施工流程和技術(shù)要求，進行必要的技術(shù)培訓(xùn)。施工原則和要求在施工過程中，應(yīng)遵循以下原則和要求：安全第一：確保施工現(xiàn)場安全，防止事故發(fā)生。精確施工：嚴格按照設(shè)計內(nèi)容進行施工，確保每個環(huán)節(jié)的精準實施。質(zhì)量控制：對每一道工序進行嚴格的質(zhì)量控制，確保施工質(zhì)量。施工流程規(guī)范施工流程應(yīng)規(guī)范且有序，主要步驟包括：定位放線：準確劃定圍堰位置，確保位置精確?；A(chǔ)處理：根據(jù)地質(zhì)情況，對基礎(chǔ)進行適當處理，確保鋼管樁能夠穩(wěn)固植入。鋼管樁施工：按照設(shè)計要求，將鋼管樁植入指定深度，確保垂直度和穩(wěn)定性。圍堰拼接：將鋼管樁連接成圍堰結(jié)構(gòu)，保證連接處牢固。質(zhì)量檢驗：對完成的圍堰進行質(zhì)量檢驗，確保滿足設(shè)計要求。施工注意事項在施工過程中，應(yīng)注意以下事項以避免常見問題：天氣因素：密切關(guān)注天氣變化，做好防風(fēng)、防雨等措施。鋼管保護：避免鋼管樁在施工過程中的損壞和變形?，F(xiàn)場管理：加強施工現(xiàn)場管理，確保材料、設(shè)備有序擺放。施工質(zhì)量控制要點施工質(zhì)量控制是確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要包括以下內(nèi)容：材料質(zhì)量：確保使用的鋼管樁及其他材料符合質(zhì)量要求。施工過程監(jiān)控：對每一道工序進行嚴格的監(jiān)控和檢查。問題處理：對施工中出現(xiàn)的問題及時處理，防止問題擴大。?表格和公式[此處省略關(guān)于鋼管樁施工關(guān)鍵參數(shù)的控制表格，如鋼管規(guī)格、植入深度、連接方法等][如有必要，此處省略相關(guān)計算公式，如穩(wěn)定性計算、承載力計算等]二、鋼管樁圍堰技術(shù)特性鋼管樁圍堰作為一種先進的施工技術(shù)，在橋梁、隧道、地下工程等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其技術(shù)特性主要表現(xiàn)在以下幾個方面：?結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性鋼管樁圍堰通過鋼管樁的豎向和水平支撐，形成了一個穩(wěn)定的支撐體系。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007），鋼管樁的承載力較高，能夠滿足不同工程需求。同時鋼管樁之間的連接方式也保證了圍堰的整體穩(wěn)定性。?施工速度快鋼管樁圍堰的施工過程中，主要涉及鋼管樁的打設(shè)、定位、連接等環(huán)節(jié)。相較于傳統(tǒng)的混凝土圍堰，鋼管樁圍堰的施工速度較快，大大縮短了工程周期。據(jù)統(tǒng)計，鋼管樁圍堰的施工速度比混凝土圍堰提高了約30%。?成本效益高鋼管樁圍堰在材料、勞動力和設(shè)備方面具有較高的成本效益。鋼管樁的采購成本相對較低，且易于運輸和安裝。此外鋼管樁圍堰的施工過程中，人工和設(shè)備的投入也相對較少，從而降低了整體施工成本。?耐久性好鋼管樁圍堰具有較強的耐久性，能夠承受較大的水壓力和土壓力。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標準》（GB50068），鋼管樁圍堰的設(shè)計使用壽命可達50年以上。同時鋼管樁的表面處理工藝也能夠有效防止腐蝕，延長圍堰的使用壽命。?環(huán)保性強鋼管樁圍堰在生產(chǎn)和施工過程中產(chǎn)生的噪音和振動較低，對周圍環(huán)境的影響較小。此外鋼管樁圍堰的材料可回收利用，符合綠色建筑的理念。鋼管樁圍堰憑借其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、施工速度快、成本效益高、耐久性好和環(huán)保性強等優(yōu)勢，在各類工程中得到了廣泛應(yīng)用。2.1結(jié)構(gòu)形式(構(gòu)造方式)鋼管樁圍堰的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、水文特征、荷載類型及施工工藝等因素綜合確定，其構(gòu)造方式主要包括單層鋼管樁圍堰、雙層鋼管樁圍堰及組合式鋼管樁圍堰等類型。各類圍堰的適用條件及構(gòu)造特點如下：（1）單層鋼管樁圍堰單層鋼管樁圍堰由單排鋼管樁通過鎖口或焊接連接形成連續(xù)墻體，頂部設(shè)置冠梁以增強整體性，適用于水深較淺（通常不超過10m）、流速較小且地質(zhì)條件較好的環(huán)境。其構(gòu)造如內(nèi)容所示（注：此處不展示內(nèi)容片，文字描述如下），鋼管樁一般采用Q235或Q355鋼材，樁徑常用Φ600～Φ1200mm，壁厚根據(jù)計算確定，通常為10～20mm。?【表】單層鋼管樁圍堰構(gòu)造參數(shù)參考表參數(shù)項常用取值范圍說明鋼管樁樁徑Φ600～Φ1200mm根據(jù)受力需求選擇鋼管樁壁厚10～20mm抗彎、抗剪驗算確定樁頂冠梁截面800×600mm～1200×800mmC30混凝土，主筋配筋率≥0.8%鎖口類型陰陽榫口、工字鋼確保樁間緊密連接（2）雙層鋼管樁圍堰當水深較大（10～20m）或存在較高側(cè)向荷載時，可采用雙層鋼管樁圍堰。內(nèi)外層樁體通過水平支撐或?qū)摻钸B接，中間填充砂性土或混凝土以提高穩(wěn)定性。其構(gòu)造需滿足以下要求：內(nèi)外層樁間距宜為1.5～2.0倍樁徑，且不小于2.0m；水平支撐可采用鋼管或H型鋼，間距根據(jù)計算確定，一般為3～5m；填充材料應(yīng)具有良好透水性，避免產(chǎn)生靜水壓力。?【公式】雙層圍堰整體穩(wěn)定性驗算公式K式中：K——抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)；c——土體黏聚力（kPa）；L——圍堰底部寬度（m）；γ——土體重度（kN/m3）；?——水深（m）；?——土體內(nèi)摩擦角（°）；∑P——（3）組合式鋼管樁圍堰針對復(fù)雜地質(zhì)條件（如軟土、砂層），可采用鋼板樁-鋼管樁組合圍堰或鋼管樁-混凝土灌注樁組合圍堰。組合式構(gòu)造通過發(fā)揮不同材料的優(yōu)勢，提高圍堰的承載能力和抗?jié)B性能。例如，在鋼管樁內(nèi)側(cè)增設(shè)水泥土攪拌樁止水，形成“樁-墻”復(fù)合結(jié)構(gòu)，其滲透系數(shù)可降低至10??cm/s以下。（4）特殊構(gòu)造要求樁尖處理：當穿越硬土層或孤石時，樁尖宜加強（如加焊鋼板或樁靴）；接長方式：鋼管樁接長應(yīng)采用等強度焊接，焊縫需進行超聲波探傷檢測；防腐措施：對于海水或腐蝕性環(huán)境，鋼管樁表面應(yīng)采用涂層陰極聯(lián)合保護。通過合理選擇結(jié)構(gòu)形式及優(yōu)化構(gòu)造細節(jié)，可確保鋼管樁圍堰在施工及運營階段的安全性和經(jīng)濟性。2.1.1支撐體系分類鋼管樁圍堰的支撐體系是確保其穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵組成部分。根據(jù)不同的設(shè)計要求和施工條件，支撐體系可以分為以下幾類：臨時支撐系統(tǒng)：這是在施工過程中臨時使用的支撐結(jié)構(gòu)，用于穩(wěn)定圍堰的基礎(chǔ)和防止水土流失。常見的臨時支撐系統(tǒng)包括鋼支撐、木支撐和土工合成材料等。永久支撐系統(tǒng)：這些支撐結(jié)構(gòu)在施工完成后將長期使用，以保持圍堰的穩(wěn)定性。永久支撐系統(tǒng)通常由混凝土或鋼筋混凝土構(gòu)成，并可能包括預(yù)應(yīng)力錨桿、拉索或桁架等。組合支撐系統(tǒng)：這種類型的支撐系統(tǒng)結(jié)合了臨時和永久支撐的特點，可以根據(jù)工程需求進行靈活調(diào)整。組合支撐系統(tǒng)可以提供更高的承載能力和更好的適應(yīng)性。特殊支撐系統(tǒng)：在某些特定情況下，可能需要采用特殊的支撐系統(tǒng)來滿足特定的工程要求。例如，為了抵抗地震、風(fēng)載或其他外部因素對圍堰的影響，可能需要采用特殊的支撐系統(tǒng)。可移動支撐系統(tǒng)：在一些需要頻繁遷移圍堰的情況下，可移動支撐系統(tǒng)是一種理想的選擇。這些系統(tǒng)可以根據(jù)需要進行快速部署和拆除，以適應(yīng)不同的施工環(huán)境和需求。生態(tài)支撐系統(tǒng)：在考慮環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代工程中，生態(tài)支撐系統(tǒng)越來越受到重視。這些系統(tǒng)旨在減少對環(huán)境的影響，同時提供必要的支撐功能。智能支撐系統(tǒng)：隨著科技的發(fā)展，智能支撐系統(tǒng)也在逐漸嶄露頭角。這些系統(tǒng)通過集成傳感器、監(jiān)測設(shè)備和自動化控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對圍堰狀態(tài)的實時監(jiān)測和預(yù)警，從而提高施工的安全性和效率。鋼管樁圍堰的支撐體系種類繁多，每種類型都有其獨特的優(yōu)勢和適用場景。在選擇和使用支撐體系時，應(yīng)根據(jù)具體的工程需求、地質(zhì)條件、環(huán)境因素以及經(jīng)濟成本等因素進行綜合考慮。2.1.2防水層面型式防水層面（也稱為防滲面或隔水層）是鋼管樁圍堰結(jié)構(gòu)中用于阻止或減少水流及地下滲水進入堰體內(nèi)的重要構(gòu)造。其設(shè)計與選型直接關(guān)系到圍堰imperviousness性能、結(jié)構(gòu)安全及工程成本。根據(jù)工程地質(zhì)條件、水頭大小、使用期限、環(huán)保要求及經(jīng)濟性等因素，防水層面通常采用以下幾種主要型式：（1）密實混凝土防水層密實混凝土防水層是一種常見且可靠的防水型式，通常適用于基坑Accessiblewaterlevels較高或?qū)B漏要求較為嚴格的情況。該做法是在鋼管樁頂部或內(nèi)部的預(yù)定位置澆筑一層具有高密實度和低滲透性的混凝土，以形成連續(xù)的、不透水的屏障。特點和適用條件：構(gòu)造：通常在鋼管樁內(nèi)壁或頂部預(yù)設(shè)steelreinforcement(鋼筋)和模板，澆筑C30級別或更高強度等級的混凝土，厚度根據(jù)水頭和地質(zhì)條件確定，通常在150mm至300mm之間。必要時可在混凝土內(nèi)設(shè)置止水帶（如橡膠止水帶、塑料止水板）或嵌入止水鋼片以增強防滲效果。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)整體性好，與樁身結(jié)合緊密，耐久性好，防滲性能可靠，施工技術(shù)成熟。缺點：自重較大，可能導(dǎo)致樁身產(chǎn)生額外的正壓力，材料用量較多，成本相對較高。在高溫或低溫環(huán)境下施工需要采取相應(yīng)措施以保證混凝土質(zhì)量。設(shè)計要點：混凝土強度等級和水灰比應(yīng)通過計算和水工試驗確定，確保滿足抗?jié)B、抗壓等要求。根據(jù)計算確定防水層厚度，并考慮施工誤差和表面處理因素。精確計算防水層施工時對鋼管樁產(chǎn)生的附加軸壓力和彎矩，必要時對樁身進行加強設(shè)計。止水構(gòu)造應(yīng)進行詳細設(shè)計，確保安裝到位并與混凝土緊密結(jié)合。（2）瀝青防腐層瀝青具有優(yōu)良的低滲透性、耐腐蝕性和一定的柔韌性，是一種適合用于防水層面的材料，尤其適用于寒冷地區(qū)或?qū)Νh(huán)境污染有特殊要求的場合。瀝青防水層通常鋪設(shè)在經(jīng)過防腐處理的鋼管樁頂面上。特點和適用條件：構(gòu)造：多采用多層結(jié)構(gòu)，以增強防滲和耐久性。一般包括底層（如冷底子油）、多層熱瀝青涂刷或粘貼“三氈四油”（或類似規(guī)格的瀝青瀝青麻絲/玻璃布層）等。最新技術(shù)也采用改性瀝青卷材、聚氨酯防水涂料等彈性體材料。內(nèi)容（此處省略內(nèi)容示）展示了典型的瀝青防水層剖面示例。優(yōu)點：自重相對較輕，對鋼管樁的附加應(yīng)力影響較小，防滲性能優(yōu)良，適應(yīng)溫度變化能力強（尤其在彈性體材料應(yīng)用時）。缺點：施工期相對較長，高溫季節(jié)施工易流淌，低溫季節(jié)施工易脆裂，對施工環(huán)境要求高，易受紫外線老化和某些化學(xué)介質(zhì)侵蝕，需要高質(zhì)量的底面處理。設(shè)計要點：根據(jù)水頭、環(huán)境溫度、化學(xué)腐蝕性等因素選擇合適的瀝青材料（如石油瀝青、煤瀝青或改性瀝青）及層數(shù)、厚度。精確處理好鋼管樁的上表面，確保清潔、干燥、無油污，以獲得良好的附著力。計算并控制瀝青層的厚度，使其滿足抗?jié)B要求。多層鋪貼時，各層應(yīng)緊密貼合。嚴格監(jiān)控施工溫度，確保瀝青在熔融狀態(tài)下均勻鋪展并充分滲透。（3）高分子材料防水層高分子材料，特別是高密度聚乙烯（HDPE）、三元乙丙橡膠（EPDM）、聚氯乙烯（PVC）等，因其出色的防水性能、優(yōu)異的柔韌性、耐腐蝕性和較長的使用壽命，在現(xiàn)代鋼管樁圍堰中日益受到關(guān)注。這些材料通常以卷材或板材的形式應(yīng)用。特點和適用條件：構(gòu)造：通常在鋼管樁頂面鋪設(shè)一層或多層防水卷材，并輔以相應(yīng)的粘結(jié)劑、焊縫處理劑等。必要時可加設(shè)保護層（如砂礫墊層、細石混凝土保護層）。鋪設(shè)前的樁頂表面處理要求同瀝青層。優(yōu)點：防水性能卓越，重量輕，施工便捷（尤其卷材），適應(yīng)性強，耐腐蝕性和耐老化性較好，可有效減少構(gòu)造空隙。缺點：成本相對較高，特別是高性能材料；在應(yīng)力集中處（如樁與面板連接處）易損壞，需要精心設(shè)計和施工保護；高溫下可能收縮或變形。設(shè)計要點：根據(jù)工程要求（如水頭、抗pull-offstrength、耐老化性）選擇合適的高分子材料類型和grade。確定防水層總厚度及層數(shù)。當采用卷材時，應(yīng)根據(jù)不同材料的厚度疊加計算等效防水能力。例如，對于EPDM防水卷材，其在ipso-wet（濕鋪）狀態(tài)下的抗?jié)B性能通常與其厚度直接相關(guān)。可參考以下簡化關(guān)系式估算水頭作用下的滲透壓力與材料厚度、滲透系數(shù)之間的關(guān)系：ΔP其中：ΔP：作用的滲透壓力(Pa)k：材料滲透系數(shù)(m/s)，材料選定后確定q：水頭(Pa)d：有效防水層厚度(m)(注意：此式為概念性示意，實際設(shè)計需更復(fù)雜的模型和試驗數(shù)據(jù))進行防水卷材的搭接縫和接頭的防水構(gòu)造設(shè)計，通常采用熱焊或冷粘等方式，并輔以專門的處理劑。對防水層進行有效的物理保護，避免后期施工和運行期間受到損傷。（4）復(fù)合型防水層為了發(fā)揮不同材料的優(yōu)點，克服單一材料的缺點，實踐中也常采用復(fù)合型防水層設(shè)計。例如，將密實混凝土層與瀝青層、或混凝土層與高分子卷材層相結(jié)合。這種型式通常將混凝土作為主要的結(jié)構(gòu)和防水屏障，同時在表面增設(shè)一層柔性材料以提高整體防水性能、適應(yīng)變形和增強耐久性。復(fù)合型防水層示例（混凝土+高分子卷材）：構(gòu)造：在鋼管樁頂部澆筑一定厚度的密實混凝土層，在其表面處理合格后，再鋪設(shè)一層或多層高分子防水卷材。優(yōu)點：兼具混凝土的剛性結(jié)構(gòu)和抗?jié)B能力以及高分子材料的柔韌性和優(yōu)異防滲性能，綜合效果好，適應(yīng)性更強。缺點：構(gòu)造相對復(fù)雜，施工工序多，造價較高。選擇建議：防水層面的型式選擇需綜合考慮以下因素：考慮因素密實混凝土瀝青防腐層高分子材料復(fù)合型水頭大小適用適用適用適用環(huán)境溫度一般優(yōu)良優(yōu)良較好化學(xué)腐蝕性良好良好優(yōu)良優(yōu)良施工便捷性較高較低中等中等初始成本較低較高較高最高耐