龙门大桥钢板桩围堰结构设计分析

郑健 蒋赣猷 杨茗钦 李莘哲 陈松松

钢板桩围堰水下施工风险较大，为确保钢板桩围堰施工的安全性，文章以龙门大桥东引桥84#承台钢板桩围堰施工为工程背景，结合规范初步确定钢板桩围堰几何尺寸、入岩深度、封底混凝土厚度等参数，并采用平面有限元法对钢板桩围堰施工过程中结构的最大应力、最大变形进行计算分析。计算结果表明，围堰结构强度、刚度均满足要求，可按照设计安全施工。

龙门大桥;钢板桩;设计;平面有限元法

U445.55+6A240833

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钢板桩围堰具有结构简单、施工便捷、防水效果好、经济性好等诸多优点，自1957年首次应用在跨海跨江大桥工程以来，在工程中应用的越来越广泛[1]。然而，随着钢板桩围堰应用环境越来越复杂、施工规模越来越大以及计算理论的相对滞后，钢板桩围堰施工仍面临着较大的施工风险。

现有的钢板桩围堰计算方法主要有空间有限元、平面有限元和等值梁法[2]。空间有限元法根据结构的几何参数和材料参数进行结构整体建模，分析不同荷载工况下结构的变形和应力等情况，该方法具有较好的计算精度，然而计算过程繁杂、耗时久。等值梁法以极限平衡法为理论基础，无法考虑钢板桩变形的影响，也较难得出施工过程中周边环境的影响，因此，仅用于钢板桩围堰内力校核情况[3]。平面有限元法取单根钢板桩作为分析对象，钢板桩采用梁单元模拟，内支撑和封底混凝土对钢板桩的约束采用铰支座模拟，以此计算结构的受力变形情况，具有计算简洁、高效的优点。……