钢板桩围堰强度高,易打入坚硬土层,可按需要组成各种外形,能多次重复使用,因此钢板桩围堰被广泛应用于工程中。近年来我国对钢板桩围堰的研究和应用有了很大的进展,但仍存在诸多不足,在一定程度上限制了该结构的广泛应用。本文依托句容市二圣水库取水口围堰工程项目,针对深水大面积双排钢板桩围堰的设计、施工开展研究,包括各降水工况下围堰结构受力变形分析、双排钢板桩前后排不同连接方式受力变形分析及新型连接形式应用研究、钢板桩围堰施工技术要点系统研究,为后期类似工程积累设计、施工经验。主要内容如下:(1)围堰结构设计及各降水工况下受力变形分析。依托围堰工程项目实例,选择合理的围堰结构形式,进行结构设计及降水工况优化,采用MIDAS-GTS建立钢板桩围堰三维空间有限元模型,分析各降水工况下钢板桩围堰结构受力变形特征。结果表明预先进行双排桩之间部位抽水,能使得钢板桩受力咬合更加紧密,达到更好的止水作用并能检验钢板桩止水效果,而大跨度双排钢板桩围堰的变形与受力具有明显的三维空间特征,围堰跨中附近侧向变形最大,拐角附近由于拱角效应变形最小。在进行降水过程中,对围堰跨中部位的板桩变形应重点进行监测。(2)双排钢板桩前后排不同连接方式受力变形分析及新型连接形式应用研究。双排钢板桩围堰前后排连接形式通常包括型钢焊接连接以及拉杆连接,现提出型钢拉杆组合连接新形式,以应对施工中存在的型钢支撑部分弱化的情况,采用MIDAS-CIVIL分别建立各连接形式的有限元计算模型进行受力变形分析,同时建立型钢连接弱化模型,与组合连接进行板桩变形对比分析。结果表明型钢支撑体系刚度最大,能为板桩提供较大的支撑集中力,组合连接次之,拉杆连接最小,但组合连接比型钢支撑弱化状态下提供的支撑力大,能同时为板桩提供支撑力以及拉应力,能更好地约束板桩偏移。因此该型钢拉杆组合新连接形式值得推广应用。(3)钢板桩围堰结构施工要点与钢栈桥施工平台以及结构设计研究。探讨围堰结构抽水及渗漏、纠偏处理等内容,研究栈桥“钓鱼法”搭设方法、打桩引孔体系等问题,确定合适的施工方案,采用MIDAS-CIVIL对栈桥在不同施工工况下的最不利荷载组合进行计算。结果表明栈桥各杆件结构的强度、刚度和稳定性均符合规范要求,结构设计合理。现场施工结果表明,施工方案制定合理,围堰施工达到预期要求,且栈桥结构满足工程车辆通行以及板桩插打需求,可供今后类似板桩围堰工程参考。