采用大孔徑管棚支護下穿高速公路的施工技術

孟慶鑫

摘要：高速公路是我國交通運輸業中的重要設施，在目前的發展形勢下，許多新結構和技術被應用到高速公路施工中，使其建設得到了顯著的發展。高速公路的施工質量問題一直該行業發展中重點關注的問題，想要實現高速公路的長久應用，就需做好防護工作。大孔徑管棚支護技術在目前的高速公路建設中比較常用，其可以對高速公路進行有效的保護，避免其受到其他因素的影響。實際應用該技術時，需要掌握施工中的關鍵點，才能實現技術的有效應用。

關鍵詞：大孔徑管棚支護；下穿；高速公路；施工技術

我國道路交通行業發展的腳步比較快，高速公路是道路交通建設中的重要組成部分，高速公路的施工環節有很多，在主體工程建設完成后，還需要進行一系列的后續工程。后續工程在施工時會下穿一些建筑和道路，為了降低對建筑和道路造成嚴重的影響，就需要對其進行有防護，保證建筑物和道路可以正常應用。比較常用的防護技術有大孔徑管棚支護技術，本文主要對該項技術進行了分析和探討。

一、大孔徑管棚支護下穿高速公路技術

在傳統的高速公路施工過程中，都會直接開挖進行建設，在開挖的過程中，有可能會造成土質和植被的破壞，污染環境，影響當地居民的正常生活。為了避免出現上述情況，大孔徑管棚支護下穿高速公路技術應運而生。這種技術可以減少環境污染，提高施工質量，但是在應用的過程中必須考慮管間的止水性。

大孔徑管棚支護下穿高速公路技術在小型的管線施工中應用得較為廣泛。以隧道施工為例，隧道的土層比較厚，如果采用傳統的施工方式，會造成大量的人力物力資源浪費。應用大孔徑管棚支護下穿高速公路技術，可以快速穿過土層，保證施工的正常開展。

二、技術應用

1、案例

為了進一步探討大孔徑管棚支護下穿高速公路技術的應用，下文將圍繞該案例展開：一工程需要下穿高速公路，高速公路和橋的交角為三十五度。在高速公路上，一共有10個車道，而且在10個車道的外面有匝道，橋梁的長度為八十七橫延米。從交通狀況上來看，該橋梁的交通比較發達，來往車輛較多，因此要采用大孔徑管棚支護下穿高速公路技術進行施工。從地理位置上來看，該工程的位置處在丘陵，風力作用非常明顯，工程上層部分的粘土承載力為230KPa，下層部分為260KPa。

2、大孔徑管棚支護的結構

在應用大孔徑管棚支護下穿高速公路技術之前，首先應該確定大孔徑管棚支護的結構，對管徑進行選擇。從案例中可以看出，工程建設受到地理環境和社會環境的雙層限制，管棚的上面有鋼管，為了避免對地面造成影響，不能采用拱形的管棚支護結構。管棚支護結構要進行注漿，注漿要遵從一定的順序。在管徑的確定上，根據橋梁的車道情況和長度，可以選用5m左右的管徑代入計算。

3、大孔徑管棚支護下穿高速公路技術的要點

首先，要進行打孔作業，采用科學的鉆孔方法，保證孔的質量符合應用需求。鉆孔是施工中比較重要的環節，其是后續施工作業的基礎。在實際鉆孔的過程中，如果操作不當也會出現土層塌方的現象，這就需要用專門的工具來進行操作，同時也要控制好打孔的力度。潛孔錘在鉆孔中也比較常用，其在應用過程中可以強化鉆孔的水平。

其次，應用大孔徑管棚支護下穿高速公路技術，要遵循一定的鉆進順序。在進行鉆進工作時，要從兩邊開始，然后再由左右擴展到中間。在橫向鉆進之后，應該進行豎向鉆進，并遵循從下至上的順序。

4、管棚支護下穿高速公路施工方法

（1）管棚下穿高速公路施工方法。

根據施工現場實際情況，將管棚支護施工方案定為頂管法，具體步驟是，先對土體進行暗挖，同時澆筑下穿支護框架；然后待框架達到設計標準時即可進行頂管施工，需利用經緯儀做好頂進過程中的方向和軸線控制；最后形成管棚后，就可進行砂漿混凝土的澆筑，直至框構主體成形。

（2）管棚支護下穿高速公路施工工序。

首先處理邊坡，做好防護工作；然后在預制好后背墻后開始頂進，頂進結束即進行鋼管注漿，完成管棚支護，須注意后背墻預制工作應在頂進之前進行；最后，開挖土體，應逐次開挖，同時進行混凝土框架主體施工。

5、大孔徑管棚支護下穿高速公路技術的注意事項

首先，在應用該項技術時，應該注重止水問題。從案例中可以得出，橋梁的長度是八十七橫延米，在滿足上述的技術要點之后，鋼管之間的銜接力會相應加大，管棚的質量得到了有效保障。在鋼管間有一些接頭的地方，為了解決止水問題，可以把這些接頭處進行焊接。各鋼管間的剪應力值在20MPa左右，這個結果可以通過ANSYS計算得出。案例中的工程處在丘陵地帶，也就是說地勢相對較高，為了解決止水問題也可以在工程的附近建立排水系統，把水排入沿路。

其次，在應用該項技術時，應該對框架的結構內力進行分析。管棚支護框架在圓上，根據橋梁和道路形成的角度，應該把框架的結構控制在一定范圍之內。為了提高結構的內力強度，可以應用C35的混凝土來制作框架。在制作框架時，混凝土材料的多少要根據框架結構的尺寸來確定。如果框架的寬為1.8m，長為7.5m，那么框架底板的荷載強度為每米148kN，通過平面的桿件結構原理，可以計算出所需的混凝土材料。

最后，在實際應用該項技術時，需要掌握有效的施工方法，將該項技術的作用充分體現出來。施工人員要結合施工現場的實際情況來制定施工技術的應用方案，第一，工作人員要進行下挖工作，同時做好施工前的準備工作，將框架制作好。第二，施工人員根據施工現場的實際情況采取頂管法進行施工作業。第三，應用相關儀器設備來對管棚進行科學控制；第四，在進行混凝土的澆筑施工時，需要以管棚結構為主體，來進行有序的澆筑施工，這樣才能保證支護的質量。施工的過程中，建筑材料會對施工周圍的環境造成影響，為了避免這種現象的發生，需要采取針對性的防護措施，降低對環境造成的污染。

結語：

大孔徑管棚支護下穿高速公路施工技術在實際應用時，想要提高施工質量和水平，就一定要注意該技術的施工注意事項，保證應用的材料和設備都符合施工要求，嚴格按照標準進行施工作業。施工人員還需使用科學的施工方法，實現技術的有效應用，將該項技術的真正作用發揮出來，這樣才能保證高速公路的整體質量。技術在應用的過程中還要不斷進行優化和創新，以此促進行業的發展建設。

參考文獻：

[1]時松.采用大孔徑管棚支護下穿高速公路施工技術[J].中華建設，2016（12）：150-151.

[2]荀賀健.采用大孔徑管棚支護下穿高速公路施工技術[J].山西建筑，2015（17）：144-145.