随着我国跨海、跨河桥梁的日益增多,不可避免地出现了桥梁深水基础的施工,为保证桩基承台的正常施工,需要修筑临时性的围堰,使围堰内施工过程中处于干地状态,从而完成基坑开挖、修建结构物等工作。钢管桩围堰在我国运用于深水基础施工起步较晚,其原理是将单根钢管逐根打入水中,相邻桩间通过锁口拼接,形成能阻水和有一定强度的连续构造物。钢管桩围堰施工速度快,截面刚度大,可以适用各种复杂的地层,具有广阔的应用前景。论文以成昆铁路大渡河双线特大桥4#墩深水基础为工程背景,在对管桩围堰作用机理、承载特性、破坏特性及计算方法进行研究的基础上,开展了以下几项工作:(1)通过理正深基坑分析软件对钢管桩围堰支护结构进行了设计和计算分析,确定了围堰支护方案,完成了了钢管桩入土深度计算、钢管桩稳定性和截面强度验算、内支撑强度验算、围檩强度验算、封底混凝土强度验算及换撑设计。(2)利用MIDAS GTS有限元分析软件对围堰支护方案建立了三维几何模型,对钢管桩围堰在各个施工阶段的情况进行了数值模拟分析,得到了各个工况条件下钢管桩围堰的变形规律、钢管桩应力、围檩应力和钢支撑应力分布特征,对比理正软件计算结果,分析两者差异性。(3)根据分析情况对设计进行了优化,优化了钢管桩的截面,通过优化设计达到了良好的经济效益。作者认为进行围堰设计和计算时,三维有限元分析软件较二维基坑支护软件结果更加合理。基坑支护设计时,在二维基坑支护软件的基础上,要逐步应用三维有限元分析软件模拟基坑,以降低现场施工成本,增加效益。