二、鎖口鋼管樁圍堰的設計與施工
1.設計
圍堰設計實際上是：
①計算圍堰內(nèi)挖土和抽水時鋼管植和支撐中的應力是否安全；
②確定圍堰內(nèi)封底混凝土的強度和厚度必確定鎖口的形式，使其能注漿止水。確保鎖口在復雜受力狀態(tài)下不被破壞；
（1）圍堰設計程序
a.設計資料收集。如氣象、水文、地質(zhì)等資料，還有加工制造、運輸、吊裝、樁錘等有關(guān)數(shù)據(jù)。
b.資料中的圍堰設計參數(shù)計算。如風力、水流、波浪、土壓力系數(shù)。
c.確定施工順序。如對圍堰支撐的要求，是水中去土，還是干挖。這一程序是關(guān)系圍堰側(cè)壓力計算，很重要。
d.繪出圍堰總圖。擬定鋼管樁直徑，鎖口形式，支撐間距及平面布置，繪于總圖中。
e.圍堰側(cè)壓力計算。進一步求出每米寬圍堰的彎短和支撐反力。
f.按以鎖口中心寬度換算成每根管樁的彎矩和支撐反力，檢算樁的應力，設計或檢算支撐。
g.按錘擊沉樁的錘擊力及允許的施工誤差設計鎖口。
h.計算作用在圍堰的風力、水流力、波浪力，檢算圍堰的抗傾覆的穩(wěn)定性。
（2）兩種施工順序的圍堰布置方式
（3）設計要點簡介
a.鋼管樁的截面選擇。它是圍堰受力主要部件。初擬鋼管截面尺寸必須符合《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GBJ17－88）的規(guī)定：鋼管（直）徑（壁）厚比的要求。為鋼材屈服強度。A3鋼D/t≤100.在保證鋼管總體穩(wěn)定性前提下，因要穿過密集孤面、片石堆積和木質(zhì)沉船，為防止在柴油錘的強擊、偏打、樁帽接觸不良及樁墊材料惡化等造成樁端部出現(xiàn)式壓曲或局部壓曲，故在管樁下端要貼焊定鋼板補強，補強板的厚度與原管壁疊合后的徑厚比D/t≤0.8 X 50＝ 40.D/t＜50是研究數(shù)據(jù)，0.8是兩層疊合板的折減系數(shù)。
b.鋼管樁的支點處理。鋼管樁與圍堰支撐的水平圈梁接觸處防止鋼管壓曲辦法是：
①鋼管內(nèi)加鋼環(huán)；
②填早強砂漿或有圓弧面的木墊塊，使集中力變均布荷載。然后按有關(guān)公式檢算鋼環(huán)或管壁強度。
鋼管與封底混凝土接觸處要作兩點處理：
①接觸處彎矩峰值很高，要按照連續(xù)梁在支座處削減負彎矩峰值辦法進行。即Me=M－Rl/8，式中，M，R，L分別是封底混凝土處彎矩、支反力、厚度；
②按均布荷載q＝R/l檢算管壁強度，若不夠：
a.如管樁不拔除，則在管樁吸泥，灌注混凝土；
b.如管樁要拔除倒用，則如圖4所示，做成雙壁圓筒。
c.封底混凝土的厚度。低強度混凝土，在抗靜水壓力和承托承臺新鮮混凝土重力時要增加厚度，則相應增加基底開挖量，增加鋼管樁長度；若提高混凝土標號，厚度減薄，開挖量減少，樁規(guī)少。所以應盡量提高混凝土的標號，減薄混凝土厚度。注意厚度是削減彎矩值參數(shù)之一，要兼顧這個因素。
d.圍堰支撐主要功能是支撐圍堰外側(cè)壓力的。在設計時應增加兩個功能：
①在圍堰內(nèi)封底混凝土之前，作用圍堰上的風力、水流力、波浪力應通過支撐傳給鉆孔灌注樁的鋼爐筒上；
②大體積承臺的圍堰，支撐應兼做腳手架，承受豎向荷載。
e.鎖口的設計。鎖口能否止水是圍堰成敗的關(guān)鍵之一。為保證鎖口能止水：
①要保證鎖口有足夠強度不開裂。對鎖口強度檢算主要是受力分析難。筆者認可這樣假定的：
a.兩根樁在同一平面內(nèi)對稱傾斜1/100，造成鎖口一端受拉，一端受壓；
b.在平面外，兩根樁相反方向各傾斜1/100，鎖口受彎、扭、剪；
c.一根下沉帶動相鄰樁下沉，鎖口受剪；
d.管樁錘擊下沉時旋轉(zhuǎn)使鎖口受扭，旋轉(zhuǎn)力按錘擊力的10％。以上各計算力的大小時均以錘擊力為基數(shù)。
②要使鎖口有空腔可灌漿堵漏。
圍堰在封底混凝土后抗傾覆力計算時要考慮鎖口內(nèi)漿體粘著力，封底混凝土與圍堰外側(cè)壓力對樁端的嵌固力。
2.鎖口鋼管樁圍堰的施工
（1）在鉆孔灌注樁施工平臺周邊安裝導向架。設上、下兩層，力爭高精度控制樁的傾斜。
（2）在導向架上按理論尺寸放線定出各樁的位置，在導向架內(nèi)插入樁，用震動打樁機下沉到設計標高。若高位止樁，查閱地質(zhì)資料，如遇到沉船、孤石、片石等地段，用吊機將柴油錘套在樁頂，將樁錘擊到位。
（3）鎖口內(nèi)射水沖洗灌注粘土水泥漿，為了阻止碎石和硬上進入鎖口，在樁下插前于鎖口槽口下端先焊坡度1：6的擋板。
（4）按設計要求安裝圍堰支撐。
（5）圍堰內(nèi)開挖。泥土用抓斗沖抓或射水吸泥。沉船用沖擊鉆機和旋轉(zhuǎn)鉆機破碎，船梆的大方木由潛水工人水下切割。孤石由潛水工水下作業(yè)消除。片石因堆砌整齊，且用砂漿鉤縫，故在于挖時用鋼纖鑿開或用撬棍撬松，人工清除。
（6）在封底混凝土后灌筑承臺、塔肢或墩身。
（7）鋼管樁的拔除。在用震動打樁機震松鎖口的漿體后，用液壓千斤頂頂出。
1.設計
圍堰設計實際上是：
①計算圍堰內(nèi)挖土和抽水時鋼管植和支撐中的應力是否安全；
②確定圍堰內(nèi)封底混凝土的強度和厚度必確定鎖口的形式，使其能注漿止水。確保鎖口在復雜受力狀態(tài)下不被破壞；
（1）圍堰設計程序
a.設計資料收集。如氣象、水文、地質(zhì)等資料，還有加工制造、運輸、吊裝、樁錘等有關(guān)數(shù)據(jù)。
b.資料中的圍堰設計參數(shù)計算。如風力、水流、波浪、土壓力系數(shù)。
c.確定施工順序。如對圍堰支撐的要求，是水中去土，還是干挖。這一程序是關(guān)系圍堰側(cè)壓力計算，很重要。
d.繪出圍堰總圖。擬定鋼管樁直徑，鎖口形式，支撐間距及平面布置，繪于總圖中。
e.圍堰側(cè)壓力計算。進一步求出每米寬圍堰的彎短和支撐反力。
f.按以鎖口中心寬度換算成每根管樁的彎矩和支撐反力，檢算樁的應力，設計或檢算支撐。
g.按錘擊沉樁的錘擊力及允許的施工誤差設計鎖口。
h.計算作用在圍堰的風力、水流力、波浪力，檢算圍堰的抗傾覆的穩(wěn)定性。
（2）兩種施工順序的圍堰布置方式
（3）設計要點簡介
a.鋼管樁的截面選擇。它是圍堰受力主要部件。初擬鋼管截面尺寸必須符合《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GBJ17－88）的規(guī)定：鋼管（直）徑（壁）厚比的要求。為鋼材屈服強度。A3鋼D/t≤100.在保證鋼管總體穩(wěn)定性前提下，因要穿過密集孤面、片石堆積和木質(zhì)沉船，為防止在柴油錘的強擊、偏打、樁帽接觸不良及樁墊材料惡化等造成樁端部出現(xiàn)式壓曲或局部壓曲，故在管樁下端要貼焊定鋼板補強，補強板的厚度與原管壁疊合后的徑厚比D/t≤0.8 X 50＝ 40.D/t＜50是研究數(shù)據(jù)，0.8是兩層疊合板的折減系數(shù)。
b.鋼管樁的支點處理。鋼管樁與圍堰支撐的水平圈梁接觸處防止鋼管壓曲辦法是：
①鋼管內(nèi)加鋼環(huán)；
②填早強砂漿或有圓弧面的木墊塊，使集中力變均布荷載。然后按有關(guān)公式檢算鋼環(huán)或管壁強度。
鋼管與封底混凝土接觸處要作兩點處理：
①接觸處彎矩峰值很高，要按照連續(xù)梁在支座處削減負彎矩峰值辦法進行。即Me=M－Rl/8，式中，M，R，L分別是封底混凝土處彎矩、支反力、厚度；
②按均布荷載q＝R/l檢算管壁強度，若不夠：
a.如管樁不拔除，則在管樁吸泥，灌注混凝土；
b.如管樁要拔除倒用，則如圖4所示，做成雙壁圓筒。
c.封底混凝土的厚度。低強度混凝土，在抗靜水壓力和承托承臺新鮮混凝土重力時要增加厚度，則相應增加基底開挖量，增加鋼管樁長度；若提高混凝土標號，厚度減薄，開挖量減少，樁規(guī)少。所以應盡量提高混凝土的標號，減薄混凝土厚度。注意厚度是削減彎矩值參數(shù)之一，要兼顧這個因素。
d.圍堰支撐主要功能是支撐圍堰外側(cè)壓力的。在設計時應增加兩個功能：
①在圍堰內(nèi)封底混凝土之前，作用圍堰上的風力、水流力、波浪力應通過支撐傳給鉆孔灌注樁的鋼爐筒上；
②大體積承臺的圍堰，支撐應兼做腳手架，承受豎向荷載。
e.鎖口的設計。鎖口能否止水是圍堰成敗的關(guān)鍵之一。為保證鎖口能止水：
①要保證鎖口有足夠強度不開裂。對鎖口強度檢算主要是受力分析難。筆者認可這樣假定的：
a.兩根樁在同一平面內(nèi)對稱傾斜1/100，造成鎖口一端受拉，一端受壓；
b.在平面外，兩根樁相反方向各傾斜1/100，鎖口受彎、扭、剪；
c.一根下沉帶動相鄰樁下沉，鎖口受剪；
d.管樁錘擊下沉時旋轉(zhuǎn)使鎖口受扭，旋轉(zhuǎn)力按錘擊力的10％。以上各計算力的大小時均以錘擊力為基數(shù)。
②要使鎖口有空腔可灌漿堵漏。
圍堰在封底混凝土后抗傾覆力計算時要考慮鎖口內(nèi)漿體粘著力，封底混凝土與圍堰外側(cè)壓力對樁端的嵌固力。
2.鎖口鋼管樁圍堰的施工
（1）在鉆孔灌注樁施工平臺周邊安裝導向架。設上、下兩層，力爭高精度控制樁的傾斜。
（2）在導向架上按理論尺寸放線定出各樁的位置，在導向架內(nèi)插入樁，用震動打樁機下沉到設計標高。若高位止樁，查閱地質(zhì)資料，如遇到沉船、孤石、片石等地段，用吊機將柴油錘套在樁頂，將樁錘擊到位。
（3）鎖口內(nèi)射水沖洗灌注粘土水泥漿，為了阻止碎石和硬上進入鎖口，在樁下插前于鎖口槽口下端先焊坡度1：6的擋板。
（4）按設計要求安裝圍堰支撐。
（5）圍堰內(nèi)開挖。泥土用抓斗沖抓或射水吸泥。沉船用沖擊鉆機和旋轉(zhuǎn)鉆機破碎，船梆的大方木由潛水工人水下切割。孤石由潛水工水下作業(yè)消除。片石因堆砌整齊，且用砂漿鉤縫，故在于挖時用鋼纖鑿開或用撬棍撬松，人工清除。
（6）在封底混凝土后灌筑承臺、塔肢或墩身。
（7）鋼管樁的拔除。在用震動打樁機震松鎖口的漿體后，用液壓千斤頂頂出。