摘要：在我国经济高速发展下，城市建设和道路建设的脚步也日益加快，随着社会经济的大力发展，政府也加大了交通建设的投资力度。在工程施工过程中往往需要下穿一些建筑物或道路工程，为减小对已有建筑物的破坏及减少对周围环境的破坏，采取大孔径管棚支护下穿道路工程施工技术应运而生，此种施工工法逐渐被工程界认可。管棚法施工要点注意各管之间的连接性，作业过程中的止水问题，管棚内部开挖浇筑施工面的作业空间和地表沉降等。基于此本文对大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术进行探讨。
关键词：大孔径管棚支护；下穿高速公路；施工技术
1 前言
在城市道路建设的后续工程中，通常会穿过一些建筑物或道路工程，因此，降低施工带给建筑物或道路工程的破坏可以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。
2 穿高速公路施工技术
2.1穿高速公路施工技术
在高速公路建设的后续工程中，一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。
2.2大孔径管棚支护下穿对高速公路施工建设的重要性
现如今，伴随着经济飞速发展，交通建设的节奏日益加快 ，人们对交通建设的要求也越来越高，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。在高速公路施工过程中都会遇到下穿工程，这时大孔径管棚支护方式降低了施工对周边建筑物和道路工程造成的破坏，因此也降低了施工对周边环境的冲击，故大孔径管棚支护下穿对高速公路施工建设十分重要。
3 大孔径管棚支护下高速施工技术
3.1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。
3.2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。
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（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。
3.3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。
3.4钢管衔接与止水
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 管棚支护下穿高速公路施工方法
4.1管棚下穿高速公路施工方法
根据施工现场实际情况，将管棚支护施工方案定为顶管法，具体步骤是，先对土体进行暗挖，同时浇筑下穿支护框架；然后待框架达到设计标准时即可进行顶管施工，需利用经纬仪做好顶进过程中的方向和轴线控制；最后形成管棚后，就可进行砂浆混凝土的浇筑，直至框构主体成形。
4.2管棚支护下穿高速公路施工工序
首先处理边坡，做好防护工作；然后在预制好后背墙后开始顶进，顶进结束即进行钢管注浆，完成管棚支护，须注意后背墙预制工作应在顶进之前进行；最后，开挖土体，应逐次开挖，同时进行混凝土框架主体施工。
5 施工时应注意事项
采用大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术时，要注意如下问题：
（1）全部钢管的衔接必须借助于接头自锁使之形成支护所用的管棚。并且必须精确定位第一根钢管，确保其顶进准确，完成顶进的钢管一定要以第一根钢管为参照；
（2）针对管径形成的管棚支护及作业进行对比分析，得出理论上的理想值，而这些正是其确保下穿高速公路时，高速公路可以不受施工影响的条件；
（3）研究框架受力能够确定，本文的采用大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术可以满足工程需要。
6 结束语
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。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。
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[4]饶为国.管棚大断面箱涵暗顶技术在下穿公路工程中的应用及分析[J].土木工程学报，2008，（04）.
论文作者:谭贵
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
标签：高速公路论文; 孔径论文; 钢管论文; 施工技术论文; 工程论文; 作业论文; 建筑物论文; 《基层建设》2017年4期论文;