摘要:在群众生活质量不断提升的环境下，交通科技也成为了我国经济发展的重要构成，加强对道路工程技术的创新也成为社会发展的关键，而本文则是基于此来对寒冷地区公路隧道管棚施工技术及实施要点进行了研究，希望能够进一步提高我国公路隧道施工质量，充分将技术的价值发挥出来。
关键词:严寒地区；公路隧道；管棚施工技术；实施要点
0.引言
笔者针对严寒地区公路隧道管棚施工中环境温度对混凝土强度及钢管抗弯、抗剪强度方面所造成的影响进行了综合研究，并基于此制定出了具体的隧道管棚改进技术实施要点，具体如下：
1.管棚施工技术相关概述
隧道管棚支护本身就是在实际施工过程中，对于开外工作面前爱你方围岩进行预加固支护处理。管棚通常会划分成为两种，分别为套拱管棚和超前支护管棚，主要分布在洞口施工地段、软弱破碎围岩地段和浅埋地段。公路隧道洞口在进口之前，因为考虑到岩石受理稳定性较差等特征，都会有优先考虑是不是要增加套拱管棚。而在公路隧道管棚施工过程中，对于管棚的长度选择设计基础也是结合围岩类别来进行选择，不同等级的围岩选择的超前支护方式也是不一样的，一般情况下Ⅰ-Ⅱ类围岩支护等级较低，所以很多段落都不需要进行支护；而Ⅳ -Ⅴ类围岩相比较而言岩体更加的破碎，整体性也较弱，所以在支护选择过程中就会将管棚支护作为首选。
2.寒冷地区公路隧道管棚施工技术实施要点
2.1 寒冷地区公路隧道管棚支护总体施工工艺
在寒冷地区进行公路隧道管棚施工时，其管棚支护总体施工工艺主要如下图：
图1
2.2寒冷地区公路隧道管棚施工技术要点
同普通地区管棚施工一样，寒冷地区的管棚支护施工在实际开展过程中主要有两项作业，其分别是钻孔作业与注浆作业。进行寒冷地区公路隧道管棚施工的时候，主要实施要点有以下几方面：
（1）做足施工前场地准备工作、吃透设计文件、重点对围岩分类、地下水分布、所处地区气象信息，做好防渗、抗冻等施工应急措施。
（2）重视关注施工中的安全防护工作，尤其是隧道施工中的隧道施工台车、超前预警、临时防排水、临时用电灯安全管理，做足预防低温、注浆孔堵塞、局部注浆压力异常、隧道围岩局部坍塌等安全应急措施。
（3）在施工过程中，要注重对已完成的钻孔的清理工作，并及时安装钢管，待安装的钢管应严格按设计进行加工。
（4）在完成管棚钢管安装工作之后，还需要对外漏端进行封闭处理，同时对注浆管接头进行焊接注浆阀，钢管与套拱预留孔口管缝隙也需要进行严密封堵处理，预留好注浆排气孔。
（5）在对寒冷地区公路隧道进行管棚施工的时候，管棚一般都是使用循环注浆的方式进行施工，注浆量则需要按照压力控制进行合理的调控，严格按设计要求进行注浆双控制（注浆量和注浆压力）。一般在注浆通道正常的情况下，注浆压力达到了2.0MPa，注浆工作就可以结束。双液注浆最好是在操作过程中遵守先单后双、先稀后浓的原则来进行注浆处理。
（6）为了能够有效地保障寒冷地区公路隧道管棚施工技术实施效果，在施工过程中一定要对成孔质量以及成孔角度进行严格的控制，在实际实施过程中选择2-3个孔来作为实验孔，通过实验的方式来发现地层特点；之后再进行注浆以及砂浆填充实验，对各项参数进行校验，以此来确保寒冷地区公路隧道管棚施工技术实施的合理性与有效性。
（7）在完成注浆操作且注浆液也开始凝结之后，可以向管棚内部填充适当的水泥砂浆，浓度可以尽可能的大一些，这样就能让管棚刚度以及强度得到有效的提升。在施工过程中，对于非注浆管棚我们则可以直接使用水泥砂浆来对其进行填充处理。
（8）考虑到结构所处的周边低温反复等不良环境，建议大规模施工前应做好施工现场强化冻融循环试验，分别模拟冻融循环10年至100年，及时收集、整理、分析试验数据，总结归纳冻融循环对混凝土强度的影响规律，做好后续全面施工的技术指导，从精细处入手，提高结构耐久性。
2.3施工质量控制要点
为了能够进一步确保寒冷地区公路隧道管棚施工技术要点的合理性，笔者还对其施工质量控制关键要点进行了更深层次的分析，期望能够进一步提高公路隧道施工质量和安全。
（1）在进行施工的时候，一定要对围岩监控量测数据及超前地质预报进行仔细收集，以此来选择合适的隧道开挖超前支护形式，这直接决定了隧道管棚的作用和整体耐久性。
（2）若施工地段围岩等级较差，则一定要先进行支护施工，以此来实现支护加强；而对于围岩等级较高的地段，则可以直接进行掘进施工，同时还需要使用喷射混凝土来对岩面进行封闭处理，但在寒冷地区不宜考虑喷射混凝土在整个复核结构中的承载能力，确保围岩支撑稳定。
（3）在施工过程中管棚支护需要使用到的钢管材料、尺寸、规格、型号都应该要很好地满足设计规范需求；管棚布设的角度、范围、深度、间距以及数量均需严格按照设计需求来进行布设。
（4）注浆锚固材料质量与配比也需要结合设计规范与标准来进行合理的配置，这样才能确保其注浆加固效果能够有效地满足于开挖要求。
3.寒冷地区公路隧道管棚施工技术实施需要注意的问题
为了能够进一步保障寒冷地区公路隧道管棚施工技术要点的合理性，笔者还对寒冷地区公路隧道管棚施工技术在实施过程中需要注意的问题进行了如下分析：
（1）在进行施工之前，相关技术人员一定要对作业区段危石进行仔细认真检查以及处理，而对于施工机械设备最好是将其布置在安全的地带；除此之外，施工前还应该对施工技术人员进行技术和安全等方面的培训，让每个作业人员都够熟悉每一个施工环节、树立起更加良好的安全质量施工意识。
（2）在实际施工过程中相关技术人员需要对该地段地貌变化、地形变化以及地下水变异等情况进行不间断的观察与记录，这样才能避免突发事故对施工造成影响。
（3）注浆施工低温应对技术控制。在持续低温的条件下，影响管棚注浆的主要因素包括:原材料温度、浆液水灰比、外加剂及施工现场温度等。原材料预热保温、施工期间防冻伤、保证强度以及减小冻融损失值也非常关键。为了保障浆液自身的抗冻性能，进行必要的现场试验并选择符合较低温度环境的复合防冻剂、超早强抗冻粘稠剂等外加剂及其配比。隧道内采取加热保温扥措施保证施工现场温度低于0℃，以应对不同的季节、不同时间段的温度差异。
（4）寒冷地区公路隧道管棚承载力弱化的影响。由于地质和严寒的气候条件，在隧道施工过程中，诸如超前管棚、隧道开挖、初期支护因低温及水的冻融反复，极易出现隧道管棚与围岩接触不好等问题。这就要求在保证施工温度控制的前提下，做好围岩周边水的疏、排、截、堵，并加快各工序之间的衔接、尽早完成结构整体受力。
（5）在进行管棚钢管注浆施工的时候，相关技术人员一定要确保注浆罐内具有一定数量的浆液，不能让系统处完全放空，不然砂浆就会喷出对人造成危害。
（6）在施工过程中一定要严格遵循标准化作业流程、规范与要求进行施工，坚决杜绝出现违章、违规操作等恶性事件发生，同时加强对防护设施的投入，这样才能让整个施工生产工作变得更加的科学、安全。
（7）在施工过程中，对于剩余的混凝土不能随意丢弃，生产之中的废弃物也需要及时进行处理，不能对环境造成影响和破；另外，施工过程中洞内一定要做好通风、洒水防尘等工作。
4.结语
综上所述，寒冷地区公路隧道施工时，在洞口施工段、软弱破碎围岩地段、浅埋地段的施工过程中，为保证施工过程中的安全可靠，应优先选择使用管棚支护施工工艺，并充分在设计之初就应充分考虑围岩中地下水的冻融和施工环境低温等客观条件，从原地下水处治、管棚注浆材料温度控制、施工过程中工序衔接及工人施工环境保温等多方面综合考虑，做足精细化施工、尽早完成整体结构，确保真正实现有效的支护效果，真正有效地提高寒冷地区公路隧道管棚施工安全性，让隧道围岩保持更为良好的稳定性，从而也就能够有效的降低塌方发生的几率，有效延长隧道的耐久性。
参考文献:
[1]李梓丰. 寒冷地区公路隧道管棚施工技术与应用[J]. 黑龙江交通科技, 2017, 40(8):176-176.
论文作者:石义福
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/11
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