摘 要：随着经济的不断发展建设，各项工程的相关技术也在不断创新。例如我国的高速公路施工技术，目前已经在大力研发多种施工技术，其中大孔径管棚支护技术已经成为目前高速公路施工中的关键技术之一。本文以该技术的实际内涵做出简要分析，然后详细探讨大孔径管棚支护下穿高速公路技术的注意事项和实际应用。
关键词：大孔径管棚支护；下穿高速公路；施工技术
前 言：
随着城市化建设水平的不断提升，交通事业发展迅速，四通八法的交通网络逐渐发展形成，高速公路即是这交通网络中重要的组成部分。在高速公路建设过程中，需要对已经竣工的工程项目进行有效防护，避免其受到外界环境的影响而使公路遭到破坏。目前所应用的养护技术中大孔径管棚支护下穿高速公路技术已经成为主要的技术之一，所以相关的交通部门应当对此技术的内涵和注意事项进行分析和讨论，进而将其良好的应用到实际的公路养护施工中，以保证高速公路工程总体质量，进而为交通事业的良好发展打下坚实的基础。
1、大孔径管棚支护下穿高速公路技术的主要内涵
高速公路施工过程需要选择适合的方式进行，如果直接开挖则会存在一定的限制，另外在下穿建筑物的时候也会出现一定的问题，对周围的环境有所应性，并且对于周围居民的生活也会造成一定的影响。现阶段我们主要采用两种高速公路施工技术，一是顶管暗挖施工，二是盾构施工。其中盾构施工技术在地铁建设或者隧道建设工程中比较常用，但是该方式应用大孔径管棚支护技术的情况并不多，因为高速公路的管棚施工主要注意的不同管之间的止水性和连接性，一旦管棚支护完成之后，其工程浇筑或者内部开挖的区域会出现一定的沉降现象，为高速公路施工增加了极大的困难[1]。目前大孔径管棚支护主要用于小型管线，或者是一些孔径较小且覆土层较厚的隧道施工中，但是下穿施工是需要一定的条件来进行的，就是必须保证顶管上方的覆土厚度为1.5到2米之间，并且高速公路可以保证正常运行，因此要根据实际情况来选择适当支护技术。
2、案例背景
我国某市的下穿高速公路工程，其桥与公路的斜角呈现35度，共有十个车道，在车道外侧需要加左右幅匝道，桥梁总长为87横延米，并且交通情况较为复杂，日均车流量较大，在分析过后发现这种情况不能够使用明挖方法去实现下穿高速公路的具体施工，并且该工程的地质情况属于丘陵地势，土体表层被风化的较为严重，承载力较差，具体的上层砂黏土的承载力为230Kpa，下层的花岗岩承载力为260Kpa。
3、大孔径管棚支护下穿高速公路技术需要注意的事项
第一：止水问题，在案例中可以得出桥梁的总长为87横延米，在满足基本的技术要点之后其钢管之间的衔接力会相应增加，使管棚的质量得到有效保障，在钢管间有一些接头的区域，为了解决止水问题需要将接头处进行焊接。各钢管之间的剪应力值大约在20MPa左右，另外该工程处于丘陵地带，为了解决止水问题可以在工程的附近建立相关的排水系统，将水排入沿路[2]。
第二：在下穿高速公路施工中采用大孔径的管棚支护系统过程中，需要对其具体的结构框架应力详细分析，因为所应用的管棚支护在圆上，根据桥梁与道路之间呈现的角度，应当将框架的结构控制在一定数值范围内，另外为了能够有效的提升结构内力强度，需要采用C35的混凝土来制作框架。在框架制作过程中，需要根据框架结构的尺寸来计算混凝土的使用量，例如如果框架长7.5m，宽1.8m，则框架底板的荷载强度为每148KN/m，然后结合平面的杆件结构原理可以确定所使用混凝土的实际用量。
第三：在应用大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术时需要对施工方法进行分析和应用。相关的施工人员应当对工程的实际情况进行详细研究，然后结合实际情况来使用相应的技术。经过分析后制定的施工步骤具体有四点。
（1）工作人员需要进行下挖作业，制作大孔径管棚支护的基本框架。
（2）相关施工人员需要应用顶管法来进行顶管施工
（3）施工人员需要利用导向仪等专业仪器来有效控制管棚。
（4）施工人员进行混凝土浇筑作业，以制作管棚结构的主体。
需要注意的是，为了避免造成较大的环境污染，施工人员应当做好自身的防护工作，在土地开挖期间应当注重层次性，以免造成土层破坏。
4、大孔径管棚支护下穿高速公路技术的主要应用
4.1管棚支护结构形式和管径选择
该工程受到基本的地理条件和各方面因素的限制，可以选用规格为17*8.5m的框架方式，如图一。同时要将管棚上方的钢管放到相同的层面上，不能破坏公路路面，并且不能够使用拱形结构，门式结构比较实用。在注浆过程总需要根据工程的实际情况采用自上到下的水平方式进行施工，管径可以选择4到6m的方式进行运算，然后根据计算结果来选择适合的管径，一般管材都是采用低碳高强的钢管[3]。
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图一：管架和管棚示意图
4.2管棚施工方案
第一：确定成孔方法。为了有效避免土层坍塌的事故发生，管棚成孔的方式都会采用潜孔锤和跟管钻孔作为主要的工具进行施工作业。其中在潜孔锤钻施工过程中，需要在钻进施工作业中使用内外锤头托管机。
第二：钻进顺序。在钻头钻进时应当从两边向着中间进行施工，在施工的同时从两侧起拱线开始，采用从上至下、跳开布点的方式钻进。
第三：钻进方向。对于钻进的方向而言，一般在施工作业中钻机的方向、位置以及角度要利用经纬仪灯管测量，对于钻进方向而言一般会采用水平向导仪确定，对于水平精度而言一般会采用导向仪控制。
第四：跟管作业。钻进施工时管棚应该随着深度的增加而跟进，一般每3米之间设定一节管棚，采用丝扣连接钢管，并且需要采用规格不同的两种钢管对大管棚钢管前段进行搭接，错开钢管与断面的搭接，长度分别为3米和1.5米，其余钢管为3米，采用跳搭的顺序进行搭设施工[4]。
第五：钢筋束加固管棚。在单根管棚完全被送入之后，需要在管棚内部插入3根16直径的钢筋，以增强钢管丝扣区域的抗剪力。
4.3管棚支护下的高速公路施工方式
第一，施工方式。根据实际施工的现场状况，一般都会将顶管法作为管棚支护施工方案中主要的施工方法，该方法主要是先要进行土体暗挖作业，然后浇筑下穿支护的框架，等到框架达到一定的标准之后进行顶管施工，在此过程中需要利用经纬仪控制顶进的方向和轴线，最后在管棚形成之后可以浇筑砂浆混凝土，直到框架的主体成型。
第二，施工顺序。先要将边坡进行处理，做好防护工作，然后在后背墙预制之后开始顶进，顶进完成之后需要进行钢管注浆，完成管棚支护作业。在此过程中需要注意的是后背墙需要在顶进之间就进行预制，最后将土体逐次开挖，同时进行混凝土框架的主体施工。
4.4管棚支护作业空间对高速公路的实际影响。
采用现浇技术对管棚支护框架主体进行施工主要是因为框架的主体轴间距较大，这样可以保证高速公路可以正常运行，减少框架的总分节数，使整个工程中避免连接不上的问题发生。在此过程中需要将施工机械作业空间与混凝土浇筑都计算进去，按照管棚立面土层1∶1的比例进行施工作业，边坡需要挖成台阶形式，一般为8米长，并按照4m、5m、6m一节浇筑续框架混凝土，然后对其进行分析和比较。
结 语：
本文对大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术进行详细分析，希望能够为相关的工程部门提供一些建议和意见，以促进工程施工的效率和质量快速提升。
参考文献：
[1]刘巍.论采用大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术[J].中国标准化,2017(10):220.
[2]时松.采用大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术[J].中华建设,2016(12):150-151.
[3]荀贺健.采用大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术[J].山西建筑,2015,41(17):144-145.
[4]徐建国.探讨采用大孔径管棚支护下穿高速公路施工技术[J].江西建材,2014(03):199.