钢板桩围堰是一种典型的柔性支护结构,在受力过程中可以发生较大的变形。对于围堰这种特殊的基坑工程,其位于水中,支护结构的较大变形不会对周围环境产生影响,因而采用柔性支护结构可以通过自身的变形更大地发挥其材料的强度,有效地节约材料,具有广泛的应用前景。由于深水基础围堰的施工受地质、水流、深度等的影响较大,施工环境的复杂导致围堰的施工难度急剧增加,施工技术要求更高。而当前国内外对深水潮汐条件下超长钢板桩围堰的施工技术研究相对不足,可供使用的技术成果较少。本研究以某特大桥梁的超长钢板桩围堰施工技术为例,结合现场的具体情况,通过方案比选,选择了钢板桩围堰作为特大桥主墩围堰施工方案。同时,由地勘报告确定了深水潮汐条件下36m超长钢板桩围堰施工所需的水文地质参数指标取值方法。结合有限元软件,对施工过程中钢板桩的受力及变形进行模拟,建立了钢板桩围堰施工全过程有限元计算模型,重点对超长钢板桩围堰施工全程和在深水潮汐条件下的力学参数指标(土层、钢板桩和各道内支撑的变形、应力)随施工步骤的发展变化情况进行了分析,确定了钢板桩的合理入土深度。据此,提出了合理的施工方案和监测方案。本文主要的研究内容及结论如下:(1)综合考虑水文地质、工期、成本等要求,通过分析对比得出超长钢板桩围堰的施工方法具有以下三个优势。其一,超长钢板桩围堰适用性较好,具有较高的强度和较高的防水性能。其二,超长钢板桩围堰能大大减少材料成本方面经济投入,钢材等资源可回收利用。其三超长钢板桩围堰能有效节约时间成本,施工方便且工期较短。(2)针对17#主墩围堰的计算结果,钢板桩及围檩支撑强度和变形、围檩支撑整体稳定性以及钢板桩锚固长度均满足要求。根据计算结果,针对实际施工提出以下建议:水下吸泥至-12.5m处,安装内支撑前应将钢板桩顶端固定,尽快架设内支撑;施工过程中应对钢板桩、围檩及内支撑、钢板桩内外土体的变形沉降等进行监测;对于内支撑应力较大位置处,需在型钢上设置加劲肋板。(3)建立有限元三维空间模型,充分考虑钢板桩围堰与周围土体之间的相互作用,对钢板桩围堰施工进行了全过程分析。在对土层整体塑性应变进行分析时,土体水平方向的位移最大值在56mm以下且未形成连续的圆弧滑动面,满足土体变形和稳定性要求。在内支撑整体变形的模拟中,工字梁与圆管支撑的受力变形最大值均在9.8mm以下,等效应力最大值为210MPa,满足内支撑变形和强度要求。通过有无潮汐作用下的对比分析得出,虽然潮汐作用确实为工程施工带来了不利的影响,钢板桩围堰结构的受力和变形存在一定变化,部分指标明显增加,但是钢板桩和围堰结构的变形与力学值均在设计范围内。对于潮汐的影响,需要在施工过程中增加监测的频率,保证人员财产安全。(4)结合场区地层、周边环境,监测点布置及仪器选型合理,监测方法及观测精度满足工程和规范要求。至施工结束,钢板桩顶水平位移、桩身水平位移和桩身轴力监测值均在可控范围,说明支护体系稳定可靠。综上,本文基于实际特大桥超长钢板桩围堰施工工程,结合理论分析和实测资料,对超长钢板桩围堰的施工工艺、施工监控、施工分析等关键技术进行了探索和实践,保障了工程的安全、顺利施工。