采用大孔徑管棚支護下穿高速公路施工技術

時松

采用大孔徑管棚支護下穿高速公路施工技術

時松

城市道路建設中的后續工程避免不了要穿過某些建筑物或是道路工程，盡可能降低施工帶給建筑物或是道路工程的破壞，從而減小對周邊環境帶來的沖擊。通常明挖方式局限性較大，且其對環境的破壞和干擾程度很大，這也是盾構法與頂管法暗挖被廣泛應用的主要原因。盾構法大都使用于地鐵、隧道施工中，但管棚施工頂管法卻未被廣泛應用，但是在實際的開展施工的過程中，大孔徑管棚支護下穿高速公路施工技術所具備的優點是其他施工方法所不具備的。因此，探討大孔徑管棚支護下穿高速公路施工技術，對高速公路施工技術水平提升有著極大的推動作用。

一、穿高速公路施工技術

1.穿高速公路施工技術

高速公路建設中的后續工程必定會下穿某些建筑物，以此方式來降低對建筑物及其周圍環境的破壞，具體而言，高速公路直接性開挖建設的局限性較大，同時對周圍環境的破壞極大，并且干擾了周邊居民的日常生活，這時采用盾構法、頂管法進行暗挖施工十分有效，且此類方式對周圍環境帶來的影響小。其間盾構法多用于地鐵抑或隧道建設中，不過采用管棚支護施工較少，而約束頂管法可持續發展的主要是高速公路管棚施工應強調不同管件的連接與止水工作的重要性；再是管棚施工完成之后，工程內部展開開挖和澆筑時會產生相應的地表沉降，這導致高速公路工程施工工況十分復雜。國內許多高速公路工程施工都是采用頂管法于覆土層厚、孔徑不大的隧道中展開施工，抑或者是較小型管線施工。2.大孔徑管棚支護下穿對高速公路施工建設的重要性隨著國家經濟的飛速發展，我國城市建設不斷加快，人們對交通建設亦提出了更高的要求，而高速公路是不可缺少的基礎建設，大孔徑管棚是高速公路施工的重要內容，影響著高速公路施工質量。高速公路施工中勢必會遇到下穿工程，這時該采取何種方式降低施工對周邊建筑物和道路工程造成的破壞，以便降低施工對周邊環境的沖擊，而大孔徑管棚支護方式是一種良好的施工技術，這也說明大孔徑管棚支護下穿對高速公路施工建設十分重要。

二、大孔徑管棚支護下高速施工技術

1.管棚支護結構形式、管徑選擇

許多工程鐵路下穿高速公路時，其自身條件局限性大，這時就應嚴格選擇支護結構形式與管徑，管棚上的鋼管應置于相同層面，但要盡量確保現有公路路面完好無損。比如，工程中采用門式構造，以此節約資源，注漿時應根據實際情況選擇管棚，其施工應是自上而下的，通常管徑是選擇4m～6m的，再根據相應的運算結果選擇適當的管徑，工程常用的管材主要是低碳高強鋼管。

2.管棚施工

（1）成孔方法

管棚成孔均采用跟管鉆孔及潛孔錘展開施工，其主要是為了防止填土層出現塌孔，使用潛孔錘鉆進時，要以內外錘頭拖管機展開鉆進施工。

（2）鉆進順序

展開鉆進時，要由兩邊向中間開始施工，且應于兩邊的拱線開始，再由下往上進行鉆進，應跳開布點鉆進。

（3）控制鉆進方向

用經緯儀燈光測斜來控制鉆機方向、角度、位置定位，再使用水平導向儀嚴格定位鉆進方向，以此控制水平精度。

（4）跟管作業

開始鉆進施工時，管棚要隨著深度及時跟進，每隔3m的位置要設置管棚，這里要使用絲口來連接鋼管，其扣長要保持6cm；再是應采用不同規格的鋼管連接大管棚前端，以便更好地錯開鋼管同個斷面的搭接，可以是單雙號第一根鋼管錯開搭接，而其長度應確保為3m與1.5m，剩下的鋼管規格要選擇3m的，再是以跳搭施工順序展開搭設。

（5）2.5鋼筋束的使用

為了加強鋼管絲口位置的抗剪力，要在單根管棚完全送進之后，于管棚中插3根直徑16mm的鋼筋。

3.鋼管銜接與止水

某工程橋梁總長87m橫延米，鋼管間橫向跨度為9.8m，且其間單個鋼管頂層已經達到78m，從而可形成適宜的管棚，同時也加強了不同鋼管之間的銜接力，亦可于各個鋼管間選擇公母接頭方式，以此來穩固管棚。通常用交直流自動焊焊接悍頭時，要使用433型焊劑；各個鋼管之間存在的剪應力值可用ANSYS軟件來進行空間模型計算，從而用計算得到的數值分析焊縫強度；鋼管間的止水工作十分關鍵，應全面分析實際工程，該工程場地處于丘陵地帶，地下水對其影響不大，這時就可分析路面施工具體情況，從而設計出適當的排水坡，以便將地表水排至路基兩邊，再對鋼管內部進行注漿，亦可有效加強止水作用。

4.作業空間對高速公路的影響

用現澆技術進行管棚支護框架主體構建，通常框架主體軸向距離大，以便確保高速公路正常運營，且充分縮減框架總分節數目，這時的工程施工就不會出現不銜接的情況，在此期間，應詳細計算混凝土澆筑及其施工機械作業空間。某工程項目的管棚立面土層是以1∶1比例展開施工的，其邊坡挖成臺階形狀，保證其長度為8m，再根據4m、5m、6m一節澆筑續框架混凝土，之后對其進行全面分析與比較。本工程最終選擇了不同特性的材料，鋼管要選擇低碳高強度鋼管，其外徑分別為400m、500mm、600mm，壁厚應為10mm、10mm、14mm。鋼管中間應使用M20水泥砂漿來填塞，再是框架應使用現澆施工，管棚支護形式要選擇門式布設，要盡可能確保施工有序開展。

三、管棚支護下穿高速公路施工

1.施工方法

某工程實際施工是采用頂管法，具體而言，是采用暗挖方法來挖土體，再于澆筑時下穿相應的支護框架；再等到框架設計達到一定的標準，從而展開頂管施工，這里應采用經緯儀實現頂進，以便嚴格控制其相關方向與軸線。待其形成管棚支護，從而進行砂漿混凝土澆筑，一直到框架主體成形。

2.施工工序

應嚴格處理邊坡，并做好相應的防護工作；再預制相應的背墻，之后展開頂進施工，頂進之后再進行鋼管注漿，等到管棚支護完成之后，全面分析后背墻預制工作，且于頂進之前再展開；開挖土體應逐次開挖，再展開混凝土框架主體施工。

四、結語

大孔徑管棚支護下穿高速公路施工技術十分重要，但實際施工中應強調接頭自鎖形式銜接鋼管的重要性，從而使其形成良好的支護管棚，其應嚴格定位第一根鋼管位置，這樣才能確保后續工作有序開展。一般是要比較不同管徑形成的管棚支護，并詳細分析不同的作業空間，通常是應保持懸臂端的位移為1.336cm，而中間階段應保持為1.326cm，其相關值均應小于2cm，實際上不管是哪種形式，都可以滿足高速公路的運營需求。之后再是分析框架受力情況，要確保其結果尺寸滿足鐵運輸的各方面要求，從而保證工程量是經濟合理的。實際工程中，應全面分析工程施工中會出現的誤差，抑或是某些不可預見的因素，通常是用氣動夯管錘和遁地穿梭矛頂進鋼管，施工中應對高速公路路面與沉降量應嚴格觀測和記錄，且應有效支護管棚內部。

但盡管我國高速公路施工技術水平不斷提升，其間仍存在許多不足之處，這也說明探討大孔徑管棚支護下穿高速公路施工技術，對高速公路施工技術水平提升有著極大推動作用。本文簡述了穿高速公路施工技術，并分析了大孔徑管棚支護下高速施工技術，探討了管棚支護下穿高速公路施工，為高速公路施工水平提升提供參考依據。

（作者單位：鄭州交通建設投資有限公司）