采用大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术

时松

采用大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术

时松

城市道路建设中的后续工程避免不了要穿过某些建筑物或是道路工程，尽可能降低施工带给建筑物或是道路工程的破坏，从而减小对周边环境带来的冲击。通常明挖方式局限性较大，且其对环境的破坏和干扰程度很大，这也是盾构法与顶管法暗挖被广泛应用的主要原因。盾构法大都使用于地铁、隧道施工中，但管棚施工顶管法却未被广泛应用，但是在实际的开展施工的过程中，大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术所具备的优点是其他施工方法所不具备的。因此，探讨大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术，对高速公路施工技术水平提升有着极大的推动作用。

一、穿高速公路施工技术

1.穿高速公路施工技术

高速公路建设中的后续工程必定会下穿某些建筑物，以此方式来降低对建筑物及其周围环境的破坏，具体而言，高速公路直接性开挖建设的局限性较大，同时对周围环境的破坏极大，并且干扰了周边居民的日常生活，这时采用盾构法、顶管法进行暗挖施工十分有效，且此类方式对周围环境带来的影响小。其间盾构法多用于地铁抑或隧道建设中，不过采用管棚支护施工较少，而约束顶管法可持续发展的主要是高速公路管棚施工应强调不同管件的连接与止水工作的重要性；再是管棚施工完成之后，工程内部展开开挖和浇筑时会产生相应的地表沉降，这导致高速公路工程施工工况十分复杂。国内许多高速公路工程施工都是采用顶管法于覆土层厚、孔径不大的隧道中展开施工，抑或者是较小型管线施工。2.大孔径管棚支护下穿对高速公路施工建设的重要性随着国家经济的飞速发展，我国城市建设不断加快，人们对交通建设亦提出了更高的要求，而高速公路是不可缺少的基础建设，大孔径管棚是高速公路施工的重要内容，影响着高速公路施工质量。高速公路施工中势必会遇到下穿工程，这时该采取何种方式降低施工对周边建筑物和道路工程造成的破坏，以便降低施工对周边环境的冲击，而大孔径管棚支护方式是一种良好的施工技术，这也说明大孔径管棚支护下穿对高速公路施工建设十分重要。

二、大孔径管棚支护下高速施工技术

1.管棚支护结构形式、管径选择

许多工程铁路下穿高速公路时，其自身条件局限性大，这时就应严格选择支护结构形式与管径，管棚上的钢管应置于相同层面，但要尽量确保现有公路路面完好无损。比如，工程中采用门式构造，以此节约资源，注浆时应根据实际情况选择管棚，其施工应是自上而下的，通常管径是选择4m～6m的，再根据相应的运算结果选择适当的管径，工程常用的管材主要是低碳高强钢管。

2.管棚施工

（1）成孔方法

管棚成孔均采用跟管钻孔及潜孔锤展开施工，其主要是为了防止填土层出现塌孔，使用潜孔锤钻进时，要以内外锤头拖管机展开钻进施工。

（2）钻进顺序

展开钻进时，要由两边向中间开始施工，且应于两边的拱线开始，再由下往上进行钻进，应跳开布点钻进。

（3）控制钻进方向

用经纬仪灯光测斜来控制钻机方向、角度、位置定位，再使用水平导向仪严格定位钻进方向，以此控制水平精度。

（4）跟管作业

开始钻进施工时，管棚要随着深度及时跟进，每隔3m的位置要设置管棚，这里要使用丝口来连接钢管，其扣长要保持6cm；再是应采用不同规格的钢管连接大管棚前端，以便更好地错开钢管同个断面的搭接，可以是单双号第一根钢管错开搭接，而其长度应确保为3m与1.5m，剩下的钢管规格要选择3m的，再是以跳搭施工顺序展开搭设。

（5）2.5钢筋束的使用

为了加强钢管丝口位置的抗剪力，要在单根管棚完全送进之后，于管棚中插3根直径16mm的钢筋。

3.钢管衔接与止水

某工程桥梁总长87m横延米，钢管间横向跨度为9.8m，且其间单个钢管顶层已经达到78m，从而可形成适宜的管棚，同时也加强了不同钢管之间的衔接力，亦可于各个钢管间选择公母接头方式，以此来稳固管棚。通常用交直流自动焊焊接悍头时，要使用433型焊剂；各个钢管之间存在的剪应力值可用ANSYS软件来进行空间模型计算，从而用计算得到的数值分析焊缝强度；钢管间的止水工作十分关键，应全面分析实际工程，该工程场地处于丘陵地带，地下水对其影响不大，这时就可分析路面施工具体情况，从而设计出适当的排水坡，以便将地表水排至路基两边，再对钢管内部进行注浆，亦可有效加强止水作用。

4.作业空间对高速公路的影响

用现浇技术进行管棚支护框架主体构建，通常框架主体轴向距离大，以便确保高速公路正常运营，且充分缩减框架总分节数目，这时的工程施工就不会出现不衔接的情况，在此期间，应详细计算混凝土浇筑及其施工机械作业空间。某工程项目的管棚立面土层是以1∶1比例展开施工的，其边坡挖成台阶形状，保证其长度为8m，再根据4m、5m、6m一节浇筑续框架混凝土，之后对其进行全面分析与比较。本工程最终选择了不同特性的材料，钢管要选择低碳高强度钢管，其外径分别为400m、500mm、600mm，壁厚应为10mm、10mm、14mm。钢管中间应使用M20水泥砂浆来填塞，再是框架应使用现浇施工，管棚支护形式要选择门式布设，要尽可能确保施工有序开展。

三、管棚支护下穿高速公路施工

1.施工方法

某工程实际施工是采用顶管法，具体而言，是采用暗挖方法来挖土体，再于浇筑时下穿相应的支护框架；再等到框架设计达到一定的标准，从而展开顶管施工，这里应采用经纬仪实现顶进，以便严格控制其相关方向与轴线。待其形成管棚支护，从而进行砂浆混凝土浇筑，一直到框架主体成形。

2.施工工序

应严格处理边坡，并做好相应的防护工作；再预制相应的背墙，之后展开顶进施工，顶进之后再进行钢管注浆，等到管棚支护完成之后，全面分析后背墙预制工作，且于顶进之前再展开；开挖土体应逐次开挖，再展开混凝土框架主体施工。

四、结语

大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术十分重要，但实际施工中应强调接头自锁形式衔接钢管的重要性，从而使其形成良好的支护管棚，其应严格定位第一根钢管位置，这样才能确保后续工作有序开展。一般是要比较不同管径形成的管棚支护，并详细分析不同的作业空间，通常是应保持悬臂端的位移为1.336cm，而中间阶段应保持为1.326cm，其相关值均应小于2cm，实际上不管是哪种形式，都可以满足高速公路的运营需求。之后再是分析框架受力情况，要确保其结果尺寸满足铁运输的各方面要求，从而保证工程量是经济合理的。实际工程中，应全面分析工程施工中会出现的误差，抑或是某些不可预见的因素，通常是用气动夯管锤和遁地穿梭矛顶进钢管，施工中应对高速公路路面与沉降量应严格观测和记录，且应有效支护管棚内部。

但尽管我国高速公路施工技术水平不断提升，其间仍存在许多不足之处，这也说明探讨大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术，对高速公路施工技术水平提升有着极大推动作用。本文简述了穿高速公路施工技术，并分析了大孔径管棚支护下高速施工技术，探讨了管棚支护下穿高速公路施工，为高速公路施工水平提升提供参考依据。

（作者单位：郑州交通建设投资有限公司）