《鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計與施工技術規(guī)范》編制說明

廣西地方標準《鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計與施工技術規(guī)范》編制說明一、標準制定背景、目的、意義和適用范圍廣西境內(nèi)河流眾多，分屬四大水系：珠江流域西江水系，長江流域湘江、資江水系，桂南沿海諸河水系，紅河流域白都河水系。其中西江水系最大，在廣西境內(nèi)分部最廣，主要干流有紅水河、黔江、潯江、西江等，上源為南盤江，發(fā)源云南省馬雄山，這些順著地勢從西北流向東南，橫貫廣西中部，總匯于梧州。境內(nèi)流域面積在50平方公里以上的河流有986條。2010年《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃修編（2010~2020）》，布局方案為“6橫7縱8支線”，規(guī)劃總里程8000公里，橫貫東西、縱穿南北，覆蓋全區(qū)，需要建設的橋梁眾多。近10年，鋼套箱及鋼吊箱圍堰在廣西區(qū)內(nèi)被廣泛采用，先后建成的大型深水橋梁有葫蘆鼎大橋、羅文大橋、南廣高鐵西江特大橋、廣雅大橋、鷓鴣江大橋、針魚嶺大橋、羅天樂大橋等，正在建設的有柳州白沙大橋、梧州扶典口大橋、鹿寨二橋、梧柳高速潯江特大橋等?，F(xiàn)行的橋梁施工技術規(guī)范主要有《公路橋涵施工技術規(guī)范》、《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》，規(guī)范中對鋼套箱及鋼吊箱圍堰無相關的內(nèi)容和指導意見，這對施工是非常不利的。為了使廣西區(qū)內(nèi)的鋼套箱及鋼吊箱圍堰在設計、施工、質(zhì)量驗收過程中做到有章可循、有據(jù)可依，減少盲目性，避免質(zhì)量、安全隱患或工程損失，特開展本項目。通過近幾年的科研成果和工程實踐經(jīng)驗總結，對鋼套箱及鋼吊箱圍堰的設計、施工、驗收提出具體要求，編制一套適合廣西區(qū)內(nèi)水文條件的鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計與施工技術規(guī)范，以指導廣西地區(qū)鋼套箱及鋼吊箱的施工。目前，國外對鋼板樁圍堰的研究及規(guī)范較多，暫未發(fā)現(xiàn)鋼套箱及鋼吊箱圍堰相關的技術規(guī)范。國內(nèi)的《鋼圍堰工程技術規(guī)范》已經(jīng)編制完成，并于2018年4月25日發(fā)布，2018年12月1日實施。編制中的鋼圍堰規(guī)范涵蓋了鋼板樁、鋼套箱、鋼吊箱和鋼管樁四種圍堰形式的設計、施工及監(jiān)測，從整體上進行規(guī)范鋼圍堰的施工，對具體指標要求未做細致規(guī)范；本項目針對國標中的鋼套箱、鋼吊箱圍堰進行研究，補充完善鋼套箱、鋼套箱的細部設計、結構優(yōu)化及加工制造等內(nèi)容，提出適應的基于有限元分析的軟件分析法，在此基礎上形成更為科學完備、可操作性更強、更適應于廣西區(qū)內(nèi)的水文地質(zhì)條件的專項標準。二、工作簡況1、任務來源廣西地方標準《鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計與施工技術規(guī)范》項目經(jīng)廣西壯族自治區(qū)質(zhì)量技術監(jiān)督局（桂質(zhì)監(jiān)函【2017】98號）審查批準，列入2017年廣西第一批地方標準定項目計劃，項目編號為2017-0122。同時，經(jīng)《廣西壯族自治區(qū)交通運輸廳關于下達2017年度廣西交通運輸標準化項目計劃的通知》（桂交科教函【2017】318號）批復，本項目通過2017年度廣西交通運輸標準化項目立項。本技術規(guī)范的編寫將按照《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》（GB/T1.1-2009）及自治區(qū)質(zhì)量技術監(jiān)督局地方標準相關規(guī)定進行。2、起草單位和起草人本標準起草單位：廣西路橋工程集團有限公司本標準主要起草人：韓玉、秦大燕、陳光輝、唐穎賢、羅小斌、李彩霞、李明珊、王承亮、隗磊軍3、主要工作過程及工作內(nèi)容（1）組織分工秦大燕負責整個項目的技術及組織協(xié)調(diào)工作；韓玉總工程師、陳光輝副總工程師負責整個項目的技術指導；隗磊軍、李明珊負責大綱編制，羅小斌負責技術指導；李彩霞負責整個項目進度管理。本技術規(guī)范的具體內(nèi)容由李明珊、隗磊軍負責編寫，羅小斌協(xié)助，其余參與人員根據(jù)安排參與標準的編寫。（2）資料收集、調(diào)查研究分析編制人員根據(jù)任務分工采取調(diào)查研究與歸納、工程實踐檢驗、總結完善等三個步驟形成廣西壯族自治區(qū)《鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計與施工技術規(guī)范》的相關規(guī)定。一是充分查閱公司相關項目施工資料，總結以往鋼套箱及鋼吊箱圍堰施工經(jīng)驗。二是收集相關試驗數(shù)據(jù)，分析并進行總結和再試驗，確定相關技術參數(shù)。三是查閱相關國家及其他省份地方標準，加強和深化廣西《鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計與施工技術規(guī)范》的編制內(nèi)容和深度，為下一步形成廣西地方標準提供必要的指導及技術支撐，核定本規(guī)范的范圍及內(nèi)容。（3）標準編寫及研討為確保標準調(diào)研、編制工作的有序開展，項目組根據(jù)前期策劃會確定的主要內(nèi)容，根據(jù)廣西路橋工程集團有限公司內(nèi)評審意見完成工作大綱及編制大綱的編制，并于2018年5月8日召開了大綱評審會。按照評審專家意見，修改完善的大綱作為項目的工作指導，項目組著手開展了相關調(diào)研、試驗及資料收集工作并逐步編寫形成了工作組討論稿。2018年9月22日，項目組組織召開了工作組討論會，對工作組討論稿主要技術內(nèi)容進行了討論并修改形成了征求意見初稿。2018年12月12日，編寫工作組召開了征求意見初稿外部評審會，評審會專家針對本規(guī)范中的范圍、材料、勘察、設計、施工、安全技術要求、質(zhì)量檢驗等內(nèi)容進行了討論，共提出了29條建議和意見，起草工作組根據(jù)專家建議和意見修改完善后形成了征求意見稿。三、標準編制原則和主要內(nèi)容1、標準的編制原則本技術規(guī)范的編制遵循國家、行業(yè)和廣西壯族自治區(qū)現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。編寫工作組充分調(diào)研了國內(nèi)外及廣西地區(qū)內(nèi)目前正在施工和已經(jīng)完成施工的鋼套箱及鋼吊箱圍堰勘察、設計、施工、安全技術要求的成功案例、數(shù)據(jù)資料及研究成果，研究和分析了國內(nèi)外及廣西地區(qū)鋼套箱和鋼吊箱設計施工的現(xiàn)狀，同時還調(diào)研了鋼套箱及鋼吊箱施工可能遇到的各種風險和工程問題，以及國內(nèi)外鋼套箱和鋼吊箱的發(fā)展趨勢和新技術的應用狀況。經(jīng)過編寫工作組成員討論，確定標準編制遵循以下基本原則：（1）科學性原則本技術規(guī)范分析了國內(nèi)外關于鋼套箱及鋼吊箱圍堰標準的建設現(xiàn)狀和特點，結合國內(nèi)及廣西地區(qū)鋼套箱及鋼吊箱的實施現(xiàn)狀，在此基礎上對已發(fā)布的相關標準、規(guī)范、規(guī)程進行整理、歸納和分類，建立了科學、實用、合理的廣西地區(qū)鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計和施工技術標準。（2）承接性原則本技術規(guī)程術語、符號、條文盡量與相應國家、國際、行業(yè)和地方標準的規(guī)定內(nèi)容相一致，條文未出現(xiàn)自相矛盾的地方。標準技術內(nèi)容與國家、國際、行業(yè)和地方標準兼容，未出現(xiàn)沖突，保證了一致性。標準技術內(nèi)容中引用其他標準時，已明確指出所引用標準的內(nèi)容或名稱，增強了標準的可讀性和可操作性。（3）可操作性原則本技術規(guī)程的起草充分調(diào)研了國內(nèi)外、廣西區(qū)地區(qū)鋼套箱及鋼吊箱設計、施工標準的應用現(xiàn)狀，征求了高校、業(yè)主單位、設計院、施工單位等領域的專家意見。編寫組在此基礎上進過反復討論和修改，編制此標準。標準內(nèi)容針對性強，可操作性高，易于推廣。2、標準主要內(nèi)容《鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計與施工技術規(guī)范》征求意見稿內(nèi)容共分10章。第1章規(guī)定了標準的范圍；第2章列出了本技術規(guī)范引用的規(guī)范性引用文件；第3章為鋼套箱和鋼吊箱圍堰設計與施工有關術語和符號；第4章為鋼套箱及鋼吊箱設計與施工有關的材料；第5章為勘察；第6章為鋼套箱和鋼吊箱的設計內(nèi)容；第7章為鋼套箱和鋼吊箱的施工；第8章為安全技術要求；第9章為質(zhì)量檢驗；第10章為監(jiān)測。四、標準主要內(nèi)容的確定依據(jù)本技術規(guī)范的編制遵循國家、行業(yè)和廣西壯族自治區(qū)現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。編寫工作組充分調(diào)研了國內(nèi)外及廣西地區(qū)內(nèi)目前正在施工和已經(jīng)完成施工的鋼套箱及鋼吊箱圍堰勘察、設計、施工、安全技術要求的成功案例、數(shù)據(jù)資料及研究成果，研究和分析了國內(nèi)外及廣西地區(qū)鋼套箱和鋼吊箱設計施工的現(xiàn)狀，同時還調(diào)研了鋼套箱及鋼吊箱施工可能遇到的各種風險和工程問題，以及國內(nèi)外鋼套箱和鋼吊箱的發(fā)展趨勢和新技術的應用狀況，在此基礎上結合廣西地區(qū)鋼套箱及鋼吊箱圍堰的設計與施工，形成了廣西地區(qū)鋼套箱及鋼吊箱的相關技術標準。1、標準名稱為保證標準的全面性和針對性，計劃申請的標準名稱為“鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計與施工技術規(guī)范”。本標準名稱一方面界定了其應用范圍為廣西地區(qū)的鋼套箱及鋼吊箱，另一方面限定了其應用對象為圍堰的設計與施工技術。2、范圍本技術規(guī)范規(guī)定了適用對象為廣西地區(qū)內(nèi)河、湖泊、水庫等水域的鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程的設計、施工工作，近海水域參照執(zhí)行。鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程是建造水中基礎的重要措施之一，建筑物、構筑物水中基礎建造的關鍵作業(yè)環(huán)節(jié)。目前在國內(nèi)外及我區(qū)水中建筑物、構筑物（以橋梁為主）的建造過程中，鋼套箱及鋼吊箱圍堰獲得了廣泛的應用，并取得了顯著的技術經(jīng)濟效益。但是，由于目前我國用于水中建筑物、構筑物基礎建造的鋼套箱及鋼吊箱的設計、施工所依據(jù)的標準不足，導致鋼套箱及鋼吊箱圍堰的設計與施工工作有所脫節(jié)，鋼套箱及鋼吊箱設計計算分析方法未能統(tǒng)一，現(xiàn)場施工采用的質(zhì)量檢測也缺乏相應的依據(jù)，監(jiān)測工作也缺乏有效的依據(jù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋不及時、記錄不完整以及設備陳舊等各種問題出現(xiàn)。因此，制定本技術范規(guī)，其目的就是為了使本區(qū)的鋼套箱及鋼吊箱圍堰在設計、施工中能有一個比較統(tǒng)一的標準，達到符合安全適用、技術先進、經(jīng)濟合理的目的。該條文中強調(diào)了適用對象是廣西區(qū)內(nèi)內(nèi)河、湖泊、水庫等水域的鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程的設計、施工，并明確了“近海水域參照執(zhí)行”。關于這一問題，《鋼圍堰工程技術標準》(GB/T51295-2018)中對于適用范圍是這樣約定“適用于鋼圍堰工程的設計、施工、監(jiān)測及質(zhì)量驗收”，采用的說法比較籠統(tǒng)、模糊，范圍也比較大，與本規(guī)范所適用的范圍區(qū)別較大。本規(guī)范是從實際施工角度，考慮到廣西區(qū)內(nèi)的大部分鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程的施工均是在內(nèi)河、湖泊、水庫等水域?qū)嵤┑?，也有部分在近海水域?qū)嵤?，但是在海域施工的圍堰工程在我區(qū)還非常少，而且海域施工面臨的問題也較為復雜，如洋流的問題、腐蝕的問題、潮汐的問題等諸多困難還缺乏相應的數(shù)據(jù)資料。因此采用“內(nèi)河、湖泊、水庫等水域的鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程的設計、施工，近海水域參照執(zhí)行”更為合適，而且目前在我區(qū)已經(jīng)實施或者正在實施的鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程均為內(nèi)河、湖泊、水庫等水域?qū)嵤俨糠譃榻Ｋ驅(qū)嵤?。因此限定為?nèi)河、湖泊、水庫等水域的適用性更強。該條文還強調(diào)了“近海水域參照執(zhí)行”。之所以限定為近海水域，是因為在本項目前期的資料收集及分析過程中所依據(jù)的主要是內(nèi)河、湖泊、水庫等地區(qū)的鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程，少部分圍堰涉及近海水域。目前在廣西地區(qū)目前修建真正意義的海上鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程相對較少，資料較為匱乏。雖然，海上的鋼套箱及鋼吊箱的圍堰工程設計、施工方法、原理、設備等與其他水域的基本是一致的，但是由于所受洋流、腐蝕情況、潮汐水位、臺風、過往船舶不同導致主要研究對象存在較大差異，因此在設計受力、考慮主要問題方面不完全相同，此外，所處的外部環(huán)境的差異也會極大地影響主控條件的制定，例如鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程位于遠海水域區(qū)域，除了受靜水壓力外，還受到波浪沖擊等，其防撞等荷載也應根據(jù)其附近航道最大排水量船舶確定，增加了許多不確定因素，相應的控制標準與內(nèi)陸水域往往存在很大的不同。3、術語和符號本規(guī)范涵蓋了鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程設計和施工過程中的各種術語以及符號。術語中增加了“聯(lián)通孔”（Connectinghole）主要是針對鋼套箱及鋼吊箱圍堰在施工封底混凝土前，必須對圍堰設置的，保證圍堰內(nèi)外水位相平衡的聯(lián)通孔洞。由于在圍堰澆筑封底混凝土的過程中，圍堰內(nèi)部受灌入混凝土的影響，會使圍堰內(nèi)部水位上升，如果圍堰內(nèi)部與外部未能聯(lián)通會形成圍堰內(nèi)外水壓差，在圍堰底部的封底混凝土會因為水壓差而使得封底混凝土砂漿流失，導致封底混凝土漏水，嚴重者會導致封底失敗。因此聯(lián)通孔的設置對圍堰封底混凝土的質(zhì)量起著至關重要的作用。術語中的體系轉(zhuǎn)換（Systemtransformation）主要是針對鋼吊箱圍堰。當鋼吊箱圍堰下放時通過下放的吊桿或者拉壓桿承受圍堰及封底混凝土的重量；當圍堰封底混凝土澆筑完成并達到一定強度后，拆除圍堰吊桿或拉亞桿，圍堰依靠封底混凝土與鋼護筒（或者樁基）的粘結力支撐著圍堰和封底混凝的重量；混凝土抽水完成后，又依靠混凝土與鋼護筒（或者樁基）的粘結力及圍堰和封底混凝土的自重，抵抗圍堰所受的水浮力。期間圍堰的整體受力情況多次呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，每一次受力狀態(tài)的改變都涉及到圍堰整體結構的穩(wěn)定和安全，對圍堰的設計要進行整體的考慮，因此體系轉(zhuǎn)換在整個圍堰的設計及施工過程中是一項極其關鍵的步驟。術語中的拉壓桿（Strut-and-tie），主要是針對鋼吊箱圍堰工程，鋼吊箱圍堰在施工過程中要經(jīng)歷數(shù)次體系轉(zhuǎn)換，這些轉(zhuǎn)換的完成，部分就是通過拉壓桿件在不同階段的受力狀態(tài)實現(xiàn)的。當圍堰下放時，拉壓桿件提供給圍堰足夠的拉力以平衡圍堰自重；當圍堰抽水時，拉壓桿件提供壓力，抵抗圍堰所受的水浮力；拉壓桿件不僅具備拉桿的強度，還要具備壓桿穩(wěn)定的特性。4、材料（1）一般規(guī)定第4.1.1條：鋼套箱及鋼吊箱的材料均符合相關國家標準，如《碳素結構鋼》GB/T700等，結構用鋼板、熱軋工字鋼、槽鋼、角鋼、H型鋼和鋼管等型材產(chǎn)品的規(guī)格、外形、重量及允許偏差應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。鋼套箱及鋼吊箱圍堰絕大多數(shù)，均是由鋼板和各種型鋼在場地內(nèi)加工成半成品，再由大型運輸設備將半成品運輸至施工現(xiàn)場，進行拼接。第4.1.2條：對于鋼材的連接在國家標準《鋼結構設計標準》GB50017-2017對連接材料和標準均作出了詳細的規(guī)定，所以鋼套箱及鋼吊箱圍堰的加工連接可以參照國家標準《鋼結構設計標準》GB50017-2017執(zhí)行。（2）鋼材第4.2.1條：鋼套箱及鋼吊箱加工鋼材的選用上，可以采用Q235、Q345、Q390、Q420、Q460和Q345GL鋼，但是無論是鋼套箱圍堰還是鋼吊箱圍堰工程，在實際應用中，基本上都是以臨時結構的方式存在于工程建設當中，使用年限較短，而且基本不參與主體結構受力，很少作為永久結構。因此，在材料選用上還是建議優(yōu)先采用Q235和Q345鋼材，對控制工程的建設成本也有利。（2）混凝土第4.3.2條：對于混凝土的要求，主要是用于鋼套箱及鋼吊箱封底時使用，基于封底混凝土均是按水下混凝土施工工藝進行施工，所以對混凝土等級要求為C30，這樣也更利于水下封底混凝土進行配合比設計，該封底混凝土等級要求也高于國家標準《鋼圍堰工程技術標準》GB/T51295-2018中對封底混凝土強度等級不宜低于C25的要求。除此之外，封底混凝土與鋼護筒（樁基）的粘結力對圍堰后續(xù)施工有著至關重要的作用，不僅起到防水、止水的效果，而且提供摩擦力保證圍堰抗浮穩(wěn)定性以及澆筑結構混凝時提供一定的支撐作用。第4.3.3~4.3.4條：給出了混凝土軸心抗壓、軸心抗拉強度標準值和設計值，在驗算結構承載能力時按強度設計值取值。混凝土強度標準值和混凝土強度設計值均按國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2010取值。目前，國內(nèi)的其他地區(qū)的橋梁鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程，有開始出現(xiàn)采用預制混凝土作為圍堰底板結構的情況，其強度等級還會達到更高；另外，預制混凝土的底板結構不僅節(jié)約了鋼材，而且對永久結構的防腐是有利的；所以，對鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程所涉及的封底混凝土采用強度等級不低于C30的要求是合理的，并且，提供了更高標號混凝土強度標準值，是為了適應現(xiàn)階段有部分結構能夠用更高標號混凝土來取代鋼結構的情況。（4）連接材料第4.4.1~4.4.4條：目前國內(nèi)鋼套箱及鋼吊箱的加工基本上采用的連接方式均是以焊接為主，部分結構構件采用螺栓連接。本規(guī)范中，重點強調(diào)了鋼套箱及鋼吊箱圍堰如果采用手工焊接時需要遵循的標準規(guī)定，以及采用自動焊或半自動焊時需要符合的標準規(guī)定。在焊絲和焊劑的選擇上也作出了具體的要求。如果是采用螺栓或者其他機械連接則應滿足國家標準《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB/T3098.1-2010。（5）材料選用第4.5.1~4.5.3條：無論是采用鋼套箱圍堰，還是采用鋼吊箱圍堰施工在材料選用的原則都應該遵循安全、經(jīng)濟的原則，設計人員在對鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計時應充分考慮各方面的因素，確保結構整體安全的前提下，應按最優(yōu)經(jīng)濟原則，節(jié)約材料用量，節(jié)省各工序消耗。5、勘察（1）一般規(guī)定本章內(nèi)容重點強調(diào)針對鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計前，對現(xiàn)場進行必要的勘察，勘察可以結合現(xiàn)有工程的資料，收集有關的資料與現(xiàn)場實際進行比對。第5.1.1條：勘察前收集的相關資料，其主要目的是為了驗證主體工程設計文件提供的相關資料、數(shù)據(jù)等是否符合現(xiàn)場實際，若出現(xiàn)偏差應按實際情況進行調(diào)整，特別是水文、地質(zhì)、地形等。主體工程設計往往都是在早幾年前的時間段完成的，經(jīng)歷最近幾年的河流演變等是否對地下、水文、地質(zhì)等出現(xiàn)較大的變化。第5.1.2條：主要強調(diào)工程勘察的必要內(nèi)容，在鋼套箱及鋼吊箱設計前必須進行的勘察。這幾項內(nèi)容是鋼套箱及鋼吊箱設計依據(jù)的關鍵，主要涉及后續(xù)鋼套箱及鋼吊箱圍堰的設防水位、制作方式、運輸條件、安裝方法等方面的內(nèi)容。鋼套箱及鋼吊箱圍堰能否達到安全合理的目的跟前期勘察的結果有著密切的關系。第5.1.4～5.1.6條：主要強調(diào)工程勘察的次要內(nèi)容，其目的除了要滿足鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計與施工的要求外，還要考慮鋼套箱及鋼吊箱圍堰的經(jīng)濟性，并且在圍堰的選型上做出正確的判斷。另一方面，考慮到圍堰施工及使用期間的一些風險預防，例如：本地區(qū)圍堰所處的水域河床演變頻繁，受降雨條件影響較大，則在圍堰設計之初就應該將該部分風險防范考慮到位。6、設計（1）一般規(guī)定第6.1.1條：鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程為主體結構地下部分的施工而采取的臨時性措施，其在設計方面應滿足結構的受力安全、結構使用過程中的適用性、結構造價方面的經(jīng)濟性以及對周邊環(huán)境的環(huán)保性。第6.1.2條：鋼套箱及鋼吊箱圍堰功能是提供安全的主體地下結構施工環(huán)境。設計除應保護支護結構周邊環(huán)境安全外，還應滿足主體結構施工及使用對支護結構的要求，同時還應滿足相關行業(yè)的規(guī)定。第6.1.3條：鋼套箱及鋼吊箱圍堰施工涉及構件的加工制造、構件的運輸、構件的施工及拆除等工序，在進行鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計時應充分考慮各工序之間的相關性并進行針對性的設計，必要時應對相關工序編制專項施工方案。第6.1.4條：強調(diào)鋼套箱及鋼吊箱圍堰在結構設計分析時應根據(jù)水文、氣象、地質(zhì)及周邊條件，合理確定結構模型、邊界約束條件及荷載工況等進行有限元分析計算。第6.1.5條：根據(jù)現(xiàn)行國家標準《工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50153-2008規(guī)定，并結合鋼套箱及鋼吊箱圍堰支護工程自身的特殊性，采用承載能力極限狀態(tài)設計和正常使用極限狀態(tài)設計?？紤]采用極限狀態(tài)法進行設計，主要是基于鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程的使用周期不長，目前通過對區(qū)內(nèi)相關工程的調(diào)查，鋼套箱及鋼吊箱圍堰圍堰最長的使用期限也就是2年左右，基于此條件，本規(guī)范建議采用極限狀態(tài)法對鋼套箱及鋼吊箱進行設計。第6.1.7條：劃分鋼套箱及鋼吊箱圍堰安全等級綜合考慮的因素有：影響圍堰規(guī)模的平面尺寸；影響圍堰施工難度的圍堰高度、施工水深、施工期河水流速；造成重大災難和損失的破壞后果。在對河道動水壓力的計算時得出以下結論：例如將動水壓力與靜水壓力進行比較，以10米水深的靜水壓力作為比較值時，河水流速在2m/s時，動水壓力占10米水深處靜水壓力的0.31%；當河水流速在5m/s時，動水壓力占10米水深處靜水壓力的5.84%?？梢钥闯龊铀魉佥^低時（2m/s以下），動水壓力對鋼套箱或者鋼吊箱的影響較??；當河水流速較大時（大于5m/s），動水壓力對鋼套箱或者鋼吊箱的影響比較顯著。所以本規(guī)范在對鋼套箱及鋼吊箱圍堰安全等級劃分時，綜合考慮了水流速度的影響效果。（2）設計原則第6.2.1～6.2.3條：鋼套箱及鋼吊箱圍堰的承載能力極限狀態(tài)設計，按照可能出現(xiàn)的作用，將其分為基本組合和偶然組合，作用的基本組合是指永久作用設計值與可變作用設計值的組合，這種組合用于結構的常規(guī)設計，是所有圍堰結構都應該考慮的。各行業(yè)標準的極限承載能力計算存在差異，在實際計算中應按各行業(yè)標準執(zhí)行。對于結構的重要系數(shù)，本規(guī)范主要考慮鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程主要為臨時工程，其使用年限不長所以其一、二級鋼套箱及鋼吊箱圍堰結構重要系數(shù)取值為1，對于安全等級為三級的鋼套箱及鋼吊箱圍堰，其結構的重要系數(shù)取值為0.9。（3）設計選型第6.3.1～6.3.3條：鋼套箱圍堰按形狀可分為圓形或矩形，其中每種圍堰又有單壁、雙壁以及單雙壁組合式。圓形鋼套箱抵抗水流能力強，適用于流速較大的深水河流的低樁承臺的施工。鋼吊箱圍堰適用于承臺底面距河床面較高，或承臺以下為較厚的軟弱土層且水深流急的環(huán)境條件。（4）荷載第6.4.1～6.4.2條：結構通常要同時承受多種作用。在進行結構設計時，無論是承載能力極限狀態(tài)設計還是正常使用極限狀態(tài)設計。均應考慮可能同時出現(xiàn)的多種作用的組合，求其總的作用效應，同時考慮到作用出現(xiàn)的變化性質(zhì)，包括作用出現(xiàn)與否及作用出現(xiàn)的方向。在構件進行承載力及穩(wěn)定計算時，作用（或荷載）對結構構件的抗力均應采用已考慮了分項系數(shù)的設計值；在多種作用（或荷載）情況下，應將各設計值效應進行最不利組合，并根據(jù)參與組合的作用（或荷載）情況，取用不同的效應組合系數(shù)。第6.4.5條：本條按現(xiàn)行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009第3.2.5條的規(guī)定及《混凝土結構工程施工規(guī)范》GB50666第4.3.11條規(guī)定，明確了荷載分項系數(shù)的取值。（5）結構計算第6.5.1～6.5.2條：本條規(guī)定按現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計標準》GB50017第5.3.1～5.3.2條一階彈性分析與設計進行編寫。第6.5.3～6.5.4條：鋼套箱及鋼吊箱圍堰結構分析計算中采用的基本假定、模型和邊界條件、參數(shù)的選擇，應能反映結構施工過程和使用中的實際受力狀態(tài)，其精度應能滿足結構設計要求；必要時，應采用三維空間結構模型進行分析計算。這里強調(diào)采用三維空間結構模型計算，主要考慮到鋼套箱及鋼吊箱圍堰結構本身受力較為復雜，而且結構受施工步驟影響受力變化情況較多。因此，采用傳統(tǒng)手工計算，不僅工作量大，計算精度無法保證。而如今，隨著計算機的發(fā)展，采用計算機輔助建模計算，效率及準確性更能保證，更為適合鋼套箱及鋼吊箱的結構計算。第6.5.5～6.5.8條：本條對鋼套箱及鋼吊箱圍堰在進行三維空間結構模型計算時單元劃分、約束條件、梁板、梁肋結構形式等進行了相關規(guī)定。第6.5.9條：本條規(guī)定鋼套箱及鋼吊箱圍堰除滿足按三維空間結構模型分析計算外，還應滿足國家標準《鋼結構設計標準》GB50017對結構設計的相關要求。第6.5.10條：鋼套箱及鋼吊箱圍堰的有些構件，如內(nèi)支撐是隨支護結構開挖過程逐步設置的，基坑需按支撐的位置逐層開挖。支護結構設計工況，是指設計時擬定的支撐與支護結構開挖的關系，設計好開挖與支撐設置的步驟，對每一開挖過程支護結構的受力進行分析。因此，支護結構施工和開挖時，只有遵循設計的開挖步驟才能滿足設計受力狀況的要求。第6.5.12條：鋼套箱圍堰在進入河床深度較淺時，可能在橫向外荷載的作用下發(fā)生整體傾覆，此時需進行鋼套箱整體抗傾覆驗算。鋼套箱圍堰抗傾覆驗算中可考慮鋼套箱圍堰與土之間的摩擦力，以圍堰腳趾為轉(zhuǎn)動點計算時，摩擦力合力偏安全假定與重力共線。第6.5.13～6.5.14條：封底混凝土抗浮、抗沉及強度驗算應分階段考慮，并應注意各工況水位的不利情況。承臺澆筑階段與封底階段相比，除應考慮圍堰、封底混凝土自重等作用外尚應考慮承臺澆筑的自重對封底混凝土的影響。當向下的荷載大于水浮力時，應注意摩阻力的反向，并考慮抗沉的安全儲備。第6.5.15條：鋼套箱及鋼吊箱圍堰圍檁設計采用直接分析法進行設計，本條按現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計標準》GB50017第5.5.7條編寫，其分析所求得構件內(nèi)力可以直接作為校核構件的依據(jù)。（6）鋼套箱圍堰設計及構造要求第6.6.1條：鋼套箱圍堰適用于承臺底面低于河床的承臺施工。側(cè)板和封底混凝土是鋼套箱圍堰的主要阻水結構，可兼作承臺側(cè)模和底模。鋼套箱圍堰一般有單壁套箱圍堰和雙壁套箱圍堰兩種，其結構的選定根據(jù)水壓差及支撐情況等經(jīng)計算比較后確定。當水壓差大于10m以上時，一般選用雙壁鋼套箱圍堰。第6.6.6～6.6.7條：設置水平桁架或橫隔板的目的是使內(nèi)、外壁板組成整體共同受力。水平桁架腹桿一般采用型鋼，并與橫向隔板焊接，橫隔板采用鋼板加工制作，水平桁架間距不宜大于1.5m。圍堰尺寸較大或圍堰壁艙內(nèi)需要澆筑混凝土時，圍堰的雙壁側(cè)板內(nèi)應設置豎向隔艙板，以對圍堰壁艙進行分倉，并增加側(cè)板的剛度。（7）鋼吊箱圍堰設計及構造要求第6.7.1條：鋼吊箱圍堰適用于承臺底面高于河床的承臺施工。側(cè)板、底板和封底混凝土是鋼吊箱圍堰的主要阻水結構，可兼做承臺施工模板。鋼吊箱圍堰一般有單壁鋼吊箱圍堰和雙壁鋼吊箱圍堰兩種，其結構的選定根據(jù)水壓差及支撐情況等經(jīng)計算比較后確定。當水壓差大于10m以上時，一般選用雙壁鋼吊箱圍堰。單壁鋼吊箱圍堰或非圓形雙壁鋼吊箱圍堰均需根據(jù)計算設置一層或多層內(nèi)環(huán)梁和內(nèi)支撐體系；當圓形雙壁鋼吊箱圍堰頂需要設置鉆孔施工平臺時，應根據(jù)鉆孔施工需要設置內(nèi)環(huán)梁和內(nèi)支撐體系。7、施工（1）一般規(guī)定第7.1.3條：鋼套箱及鋼吊箱圍堰施工前應進行現(xiàn)場查勘并收集下列資料：a、工程所在地有關工程建設、環(huán)保、土地使用、城管以及道路使用等方面的規(guī)定；b、施工水域過往船舶類型、數(shù)量、頻率，以及對施工干擾程度；c、當?shù)貦C械設備、勞動力使用條件和價格標準；d、同類工程及其鋼套箱及鋼吊箱圍堰施工的相關資料。（2）鋼套箱圍堰施工第7.2.2條：當鋼套箱圍堰范圍內(nèi)河床為光板巖面且?guī)r面高程高于圍堰刃腳底口設計高程時，可采用水下爆破方法或沖擊鉆機、水下挖槽機等設備清理整平圍堰刃腳投影范圍內(nèi)的巖層，形成局部溝槽，以便圍堰下沉著床；當圍堰范圍內(nèi)河床面為軟弱覆蓋層時，可采用高壓射水沖洗方法或挖泥機、吸泥機等設備將圍堰刃腳投影范圍內(nèi)的覆蓋層泥沙清除，以便圍堰順利下沉就位。第7.2.8條：鋼套箱圍堰下放設施包括主吊點、吊桿及錨梁、液壓控制系統(tǒng)、升降梁等吊掛系統(tǒng)，液壓泵及液壓千斤頂?shù)葢獫M足施工要求，液壓控制系統(tǒng)應滿足多點同步要求。第7.2.9條：鋼套箱圍堰異位拼裝時，剛套箱圍堰異位分塊分段拼裝場地應選擇能夠滿足圍堰整體出運方式的場地，鋼套箱圍堰整體拼裝宜采用鋼支墩組成拼裝平臺進行分塊組拼，鋼支墩的高度及擺放位置應嚴格按鋼圍堰施工組織設計要求進行設置，鋼套箱圍堰應分區(qū)分塊對稱拼裝，并選擇合理的合攏口進行合攏，確保圍堰拼裝尺寸滿足設計及規(guī)范要求。（3）鋼吊箱圍堰施工第7.3.14條：由于水下操作不方便，極易造成鋼吊箱底板與鋼護筒之間空隙封堵不嚴、不實，因此在封底混凝土灌注前，潛水員水下檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。為保證封底混凝土與鋼護筒握裹良好，要求對與封底混凝土接觸的鋼護筒外壁和鋼吊箱底板進行清理。清理工作由潛水員進行，鋼護筒外壁、鋼吊箱底板水下清理采用鋼刷完成。第7.3.15條：封底混凝土的作用：一是增加圍堰結構自重抵抗封底后高水位時的浮力和低水位時的粘結力，二是防水滲漏，三是增加鋼吊箱圍堰鋼地板的剛度。第7.3.17條：鋼吊箱圍堰的體系轉(zhuǎn)換是指當封底混凝土達到規(guī)定強度后，拆除鋼吊箱圍堰底板吊桿，將由吊桿承受的圍堰底板荷載通過封底混凝土與鋼護筒外壁間的粘結力轉(zhuǎn)換至鋼護筒上。體系轉(zhuǎn)換時，注意樁頂標高以下鋼護筒和拉壓桿的加固焊接。8、安全技術要求（1）一般規(guī)定第8.1.1～8.1.2條：施工前應根據(jù)合同文件、設計文件、現(xiàn)場條件及鋼圍堰工程重點、難點和工藝特點，選擇合理可行的施工方法，應合理配備適用的船機、設備、機具和勞動力等資源，布置施工場地總平面，并編制施工專項方案。（2）河流沖刷第8.2.1～8.2.2條：對于氣象、水文、航運等建設條件復雜的鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程，由于存在風暴潮、臺風、大霧、雷暴等惡劣天氣，氣象和水文條件非常復雜，目前還缺乏系統(tǒng)的理論分析和經(jīng)驗總結。為保證復雜條件下鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程的安全性和可靠性，特制定本條文。（3）腐蝕環(huán)境第8.3.1～8.3.4條：鋼結構防腐是一個電化學過程，腐蝕速度與環(huán)境腐蝕條件、鋼材質(zhì)量、鋼結構構造等有關，其所處的環(huán)境中水氣含量和電解質(zhì)含量越高，腐蝕速度越快。一般鋼結構防腐設計年限不低于5年；重要結構不低于15年，由于鋼套箱及鋼吊箱圍堰結構防腐設計年限通常低于建筑物設計年限，因此選擇防腐方案的時候，應考慮維修條件，維修困難的鋼結構應加強防腐蝕方案。此外防腐蝕方案的實施與施工條件有關，因此選擇防腐蝕方案的時候應考慮施工條件，避免選擇可能會造成施工困難的防腐蝕方案。（4）河道通航第8.4.1～8.4.3條：鋼套箱及鋼吊箱圍堰平面形狀及抽水水位應結合水深、水流速度、圍堰內(nèi)外水壓差、入土深度及支撐情況等因素綜合確定，同時還需要考慮施工進度安排、結構的安全性及經(jīng)濟性等因素。一般鋼套箱及鋼吊箱圍堰頂部高程應比施工期內(nèi)可能出現(xiàn)的最高水位高0.5～0.7m，水域施工中當波浪較大時，應考慮波浪的影響。9、質(zhì)量檢驗（1）一般規(guī)定（2）鋼套箱圍堰拼裝質(zhì)量檢驗第9.2.1條：鋼套箱及鋼吊箱圍堰構件連接采用焊接連接。本條從角焊縫、對焊縫、環(huán)焊縫三個方面規(guī)定了鋼套箱及鋼吊箱圍堰拼裝質(zhì)量的檢驗。表9給出了鋼套箱圍堰拼裝允許偏差和檢驗方法。（3）鋼套箱圍堰下沉就位及封底后質(zhì)量驗收（4）鋼吊箱圍堰拼裝質(zhì)量檢驗（5）鋼吊箱圍堰下沉就位及封底后質(zhì)量驗收10、監(jiān)測（1）一般規(guī)定第10.1.1條：施工監(jiān)控的目的，一方面是檢驗施工工藝的效果和設計的合理性，為今后改進同類工程設計和施工方法提供依據(jù)；另一方面是及時掌握鋼套箱及鋼吊箱圍堰的受力和變形情況，通過監(jiān)測可及時發(fā)現(xiàn)圍堰和圍檁、支撐可能出現(xiàn)的異常情況，以便及時采取應急措施。（2）監(jiān)測內(nèi)容與方法第10.2.8條：應力監(jiān)測可按壁板拼裝、封底混凝土施工、鋼吊箱抽水、基礎施工四個階段進行監(jiān)測。對既有橋梁水中高樁承臺加固時，臨時棧橋或既有承臺或墩柱需要進行沉降監(jiān)測。（3）數(shù)據(jù)處理與應用（4）監(jiān)測管理五、主要的調(diào)研分析報告、預期的社會經(jīng)濟效益分析、推廣應用前景分析1、調(diào)研分析報告（1）抗浮穩(wěn)定性計算及其取值編寫工作組調(diào)研了《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）、《給水排水工程管道結構設計規(guī)范》（GB50332-2002）、《水電站廠房設計規(guī)范》（SL266-2014）、《泵站設計規(guī)范》（GB50265-2010）、《建筑地基基礎設計規(guī)范》（DBJ50-047-2016）、《城鎮(zhèn)給水預應力鋼筋混凝土管管道工程技術規(guī)程》（CJJ244-2014）、《地鐵設計規(guī)范》（GB50157-2013）、《城鎮(zhèn)軌道交通直線電機牽引系統(tǒng)設計規(guī)范》（CJJ167-2012）、《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規(guī)范》（GB50086-2015）、《生物濾池法污水處理工程技術規(guī)范》《HJ2014-2012》、《生物接觸氧化法污水處理工程技術規(guī)范》（HJ2009-2011）、《完全混合式厭氧反應池廢水處理工程技術規(guī)范》（HJ2024-2012）等規(guī)范，對抗浮穩(wěn)定性的評價做了相應歸納?！督ㄖ鼗A設計規(guī)范》（GB50007-2011）5.4.3條規(guī)定建筑物基礎存在浮力作用時應進行抗浮穩(wěn)定性驗算，并應符合下列規(guī)定：1、對于簡單的浮力作用情況，基礎抗浮穩(wěn)定性應符合下列要求：式中：——建筑物自重及壓重之和（KN）；——浮力作用值（KN）；——抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，一般情況下可取1.05。2、抗浮穩(wěn)定性不滿足設計要求時，可采用增加壓重或設置抗浮構件等措施。在整體滿足抗浮穩(wěn)定性要求而局部不滿足時，也可采用增加結構剛度的措施。《給水排水工程管道結構設計規(guī)范》（GB50332-2002）4.2.10條規(guī)定對埋設在地表水或地下水以下的管道，應根據(jù)設計條件計算管道結構的抗浮穩(wěn)定。計算時各項作用均應取標準值，并應滿足抗浮穩(wěn)定性抗力系數(shù)不低于1.10。對管道的上浮穩(wěn)定，關于整個管道破壞，原規(guī)范僅要求安全系數(shù)1.05，實踐中普遍認為偏低，因為無論是地表水或地下水的水位，變異性大，設計中很難精確計算，因此條文給予了適當提高，穩(wěn)定安全系數(shù)應控制在不低于1.10?！端娬緩S房設計規(guī)范》（SL266-2014）5.3.5條規(guī)定：1、任何情況下，抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)不應小于1.1。（強條）2、抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)按下式計算：式中：——抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)；——機組段（或安裝間段）的全部重量（力），KN；——作用于機組段（或安裝間段）的揚壓力總和，KN。巖基上廠房地基面上最小垂直正應力滿足了本規(guī)范的規(guī)定后，一般無需進行抗浮穩(wěn)定驗算。但對于高尾水位的廠房，當?shù)鼗嫔侠瓚^(qū)面積較大時，應進行抗浮穩(wěn)定性驗算?！侗谜驹O計規(guī)范》（GB50265-2010）6.3.6條規(guī)定：泵站抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)應按下式計算：式中：——抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)；——作用于泵房基礎底面以上的全部重力（KN）；——作用于泵房基礎底面上的揚壓力（KN）。6.3.7條規(guī)定：泵房抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值，不分泵站級別和地基類別，基本荷載組合下為1.10，特殊荷載組合下為1.05?！督ㄖ鼗A設計規(guī)范》（DBJ50-047-2016）4.4.2條規(guī)定：建筑物基礎存在浮力作用時，應進行抗浮穩(wěn)定性驗算?？垢》€(wěn)定性驗算應符合下列規(guī)定：1、對重力抗浮情況，基礎抗浮穩(wěn)定性按下式計算：式中：——基礎底面以上建筑物自重與上覆土層壓重在基礎底面處引起的總壓力（KN）；基礎上覆土層位于地下水位面以下時，其自重按飽和重度計算；——基礎底面處浮力作用值（KN）；——基礎抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)。2、基礎抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)可取1.05。3、基礎底面處浮力作用值按下式計算：式中：——水的重度，取10Kn/m3；——基礎底面處壓力水頭（m）；取抗浮水位面到基底的垂直距離；——基礎底面計算面積（m2）。4.4.3條規(guī)定：基礎抗浮穩(wěn)定性不滿足式子要求時，可采取增加壓重或設置抗浮構件等措施。當整體抗浮穩(wěn)定性滿足要求而局部不滿足要求時，也可采用增加結構剛度的措施。《城鎮(zhèn)給水預應力鋼筒混凝土管管道工程技術規(guī)程》（CJJ244-2014）5.3.5條規(guī)定：對埋設在地下水位以下的管道，應驗算抗浮穩(wěn)定性。驗算時，各種作用應采用標準值，抗浮穩(wěn)定性驗算應符合下式要求：式中：——管自重標準值（KN/m）；——管頂豎向土壓力標準值（KN/m），按本規(guī)程附錄A計算，計算時地下水位以下取浮重度；——管道單位長度上浮托力標準值（KN/m）；——抗浮穩(wěn)定性抗力系數(shù)，不應小于1.1?！兜罔F設計規(guī)范》（GB50157-2013）11.6.1條規(guī)定：結構設計應按最不利情況進行抗浮穩(wěn)定性驗算?？垢“踩禂?shù)當不計地層側(cè)摩擦阻力時不應小于1.05；當計及地層側(cè)摩阻力時，根據(jù)不同地區(qū)的地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，可采用1.10~1.15的抗浮安全系數(shù)?！冻鞘熊壍澜煌ㄖ本€電機牽引系統(tǒng)設計規(guī)范》（CJJ167-2012）11.1.9條規(guī)定：地下結構應進行抗浮穩(wěn)定計算，并應按最不利情況進行驗算。當不計算側(cè)壁摩阻力時，其抗浮安全系數(shù)不得小于1.05，當計及側(cè)壁摩阻力時，其抗浮安全系數(shù)不得小于1.15.《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規(guī)范》（GB50086-2015）11.2.4條規(guī)定：抗浮錨桿應進行整體抗浮穩(wěn)定驗算，抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)可按下式計算式中：——基礎下抗浮錨桿范圍內(nèi)總的土體重量，計算時采用浮重度（KN）；——結構自重及其他永久荷載標準值之和（KN）；——地下水浮力標準值（KN）；——抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，應滿足國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定?！渡餅V池法污水處理工程技術規(guī)范》《HJ2014-2012》13.2.2規(guī)定：在進行結構設計時應充分考慮池體的抗浮，施工過程中應計算池體的抗浮穩(wěn)定性及各施工階段的池體自重與水的浮力之比，檢查池體能否滿足抗浮要求。《生物接觸氧化法污水處理工程技術規(guī)范》（HJ2009-2011）10.2.1.2規(guī)定：在進行結構設計時應充分考慮池體的抗浮穩(wěn)定及局部抗浮的要求，施工過程中應計算池體的抗浮穩(wěn)定性及各施工階段的池體自重與水的浮力之比，檢查池體能否滿足抗浮要求。《完全混合式厭氧反應池廢水處理工程技術規(guī)范》（HJ2024-2012）9.2.1.2條規(guī)定：在進行結構設計時應充分考慮池體的抗浮，施工過程中應計算池體的抗浮穩(wěn)定性及各施工階段的池體自重與水的浮力之比，檢查池體能否滿足抗浮要求。本規(guī)范參照以上各規(guī)范總結得：1、不計地層摩阻力，抗浮穩(wěn)定系數(shù)不應小于1.10；2、應強調(diào)施工階段抗浮穩(wěn)定性驗算，若不能滿足，則應強調(diào)施工措施；3、當巖石地基存在抗浮問題時，要根據(jù)滲透系數(shù)來合理確定抗浮設計水位，必要時需進行專家論證。（2）結構分析方法及分析模型結構分析方法及分析模型參考《油船結構強度直接計算指南》與《鋼結構設計標準》?！队痛Y構強度直接計算指南》5.2.3條規(guī)定：船體結構有限元網(wǎng)格沿船殼橫向按縱骨間距或類似的間距劃分，縱向按肋骨間距或類似的間距大小劃分，網(wǎng)格形狀盡量接近正方形。5.2.4條規(guī)定：一般來講，船體的外板結構，強框架、縱桁、平面艙壁的桁材、肋骨等的高腹板以及槽型艙壁和壁凳采用4節(jié)點板殼單元模擬，在高應力區(qū)和高應力變化區(qū)盡可能避免使用三角形單元，如：減輕孔、人孔，艙壁與凳連接處，鄰近肘板或結構不連續(xù)處，盡量少用三角形單元。5.2.5條規(guī)定：對于承受壓力和貨物壓力的各類板上的扶墻才用梁單元模擬，并考慮偏心的影響。縱桁、肋板上加強筋、肋骨和肘板等主要構件的面板和加強筋可用桿單元模擬。若考慮到網(wǎng)格的布置和大小劃分的困難，部分區(qū)域一個線單元可以用來模擬一根或多跟梁/桿單元。5.2.6條規(guī)定：船底縱桁和肋板在垂直方向布置應不少于3個板單元。艙壁最底部的單元一般情況下應盡量劃分為正方形單元。5.2.7條規(guī)定：槽型艙壁和壁凳：每一個翼板和腹板至少應劃分為一個板單元；在槽型艙壁下端接近底凳處的板單元和凳板的鄰近單元，其長寬比系數(shù)接近1。5.2.8條規(guī)定：主要構件的減輕孔、人孔、特別是雙層底鄰近艙壁處桁材和鄰近底凳肘板肋板的開孔，可以采用等效板厚的板單元來替代這些開孔的影響。《鋼結構設計標準》5.5.3條文說明：二階彈塑性分析作為一種設計工具，雖然在學術界和工程界仍有爭議，但世界各主流規(guī)范均將其納入規(guī)范，以便適應各種需要考慮材料彈塑性發(fā)展的情況。工程界常采用一維梁柱單元來進行彈塑性分析，二維的板殼元和三維的實體元因涉及大量計算一般僅在學術界中采用，塑性鉸法和塑性區(qū)法是基于梁柱單元的兩種常用的考慮材料非線性的方法。本條規(guī)定針對給定的設計目標，二階彈塑性分析可生成多個塑性鉸，直至達到設計荷載水平為止。對結構進行二階彈塑性分析，由材料和截面確定的彎矩-曲率關系、節(jié)點的半剛性直接影響計算結果，同時分析結果的可靠性有時依賴于結構的破壞模式，不同破壞模式適用的非線性分析增量-迭代策略可能不一樣。另外，由于可靠度不同，正常荷載工況下的設計和非正常荷載工況下的設計（如抗倒塌分析或罕遇地震作用下的設計等）對構件極限狀態(tài)的要求不同。一般來說，進行二階彈塑性分析應符合下列規(guī)定：1、除非有充分依據(jù)證明一根構件能可靠地由一個單元所模擬（如只受拉支撐），一般構件劃分單元數(shù)不宜小于4。構件的幾何缺陷和殘余應力應能在所劃分的單元里考慮到。2、鋼材的應力-應變曲線為理想彈塑性，混凝土的應力-應變曲線可按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的要求采用。條文5.5.8條：對采用塑性鉸法進行直接分析設計做了補充要求。因塑性鉸法一般只將塑性集中在構件兩端，而假定構件的中段保持彈性，當軸力較大時通常高估其剛度，為考慮該效應，故需折減其剛度。2、預期經(jīng)濟效益分析本項目屬于集成創(chuàng)新，本技術規(guī)程將填補我區(qū)在鋼套箱及鋼吊箱圍堰地方標準的空白，是對現(xiàn)有國家標準和行業(yè)標準進行的細化和補充，更加符合廣西的實際情況，具有更高的可行性。本規(guī)范主要創(chuàng)新點為：（1）規(guī)范綜合考慮了