基于FEA—AHP—模糊综合评估法的锁口钢管桩围堰安全性评估

杨万鹏 麻伟 肖杰 王冲 石拓

摘要：锁口钢管桩围堰在深水基础的施工中发挥着巨大作用，而其在施工过程中的安全性一直是比较重要控制因素，本文以某大桥基础施工中的锁口钢管桩围堰为工程背景，利用有限元软件建立整个围堰的三维模型，选取最不利工况的控制构件应力，结合层次分析法和模糊综合评估法对锁口钢管桩围堰的安全性做了评估，并与实际施工监测结果进行对比得出了结论与建议。

关键词：锁口钢管桩围堰；有限元分析；层次分析法；模糊综合评估法；施工监测

引言

钢围堰作为深水基础常见的临时结构设施，有刚度大、方便施工等特点[1]，在施工期间钢围堰受力体系复杂，影响其安全性的因素很多，而很多学者采用了有限元建模对钢围堰进行安全验算 [2][3][4][5]。本文利用有限元法（FEA）结合结合层次分析法（AHP）和模糊综合评估法对某钢围堰安全性作出评价。

1 工程背景

某大桥为四跨连续刚构桥，由于该桥所处河道水较深，基础水没深度超过了5m，属于深水基础，因此基础施工采用钢围堰施工。7#墩基础钢围堰采用锁口钢管桩形式，钢管桩为φ630mm×10mm的钢管和工字钢焊接组合，工字钢和φ160mm×8mm钢管形成锁口，钢管桩桩长17m。围堰平面尺寸为15.18m×33.04m， 围堰内设置两层竖向间距4.5m的水平内支撑，内支撑选用φ630mm×10mm钢管支撑，围囹为双拼I40b工字钢，钢管桩共设37+37+15+15=104根。围堰施工时，设计水位为60.65m，设计水流速度1.0m/s，主墩处河床强风化泥岩层最低标高52.00m。围堰拼装完成后，围堰内开挖至高程51m，抽水并进行水下混凝土封底。……