谈高速公路下穿钢管的施工技术

摘要：高速公路下穿钢管的施工技术从某种程度上来讲决定了高速公路能否正常运作。当然施工技术的选择对于在高速公路下穿钢管的难易程度有着比较严重的影响。本文主要介绍盾构法这项施工技术在高速公路下穿钢管中的应用，供有关人士参考查阅。

关键词：高速公路；盾构法；注意事项

近年来，我国城市化建设一直走飞速跨越式路线，随着城市和道路的建设的不断发展，高速公路往往需要下穿一些钢管，在下穿这些钢管的过程中，减少对周围居民和环境造成的破坏，是施工人员优先考虑的重大问题。但是由于个别高速公路地形的特殊，如果用明挖回填的方式进行作业，就会对路面造成损坏，也会对高速公路的交通造成很大的影响。现在大部分工程使用的是盾构法，盾构法可在不中断交通的情况下，保证了高速公路的运行，也保证了不破坏周围的环境。当然，这项技术还有很多的要点和要求需要施工人员去掌握和控制，只有做好这些高速公路穿钢管的施工技术才能真正的落地开花，为大家所用。

一、高速公路下穿钢管的施工技术简介

作为高速公路下穿钢管这个项目，它的施工技术是多种多样的，主要应根据项目的地理位置或者其他指标的不同选择不同的方法，目前比较炙手可热的技术包括回填法和水平定向法及盾构法等，不过应用最为广泛的还是盾构法，它是暗挖施工中一种全机械化的施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。盾构由钢柱、钢梁、盾壳、子盾构、液压推进系统、辅助机构六大部分组成。装配在第一节框架桥前端的盾构，作为带土顶进时掘进面与路基的施工支护，同时也担负顶推导向。

（一）盾构法的基本要求和优点

如前文所述，高速公路下穿钢管的施工技术有很多种，为什么盾构法可以得到这么广泛的应用呢？这与它的优点有很大的关系。一般盾构法有不破坏周围环境，不用中断高速公路的交通运行，挖掘安全并且非常快速，施工速度快的特点，而且它采用全机械化运行，省下大部分人工劳动。这种方法不受气候条件的影响，加快工程的实施。最主要的是在盾构的掩护下进行开挖和衬砌作业，有足够的施工安全性。这样也对地面建筑物及地下管线的影响较小。

当然，并不是任何高速公路穿钢管施工都能用到盾构法的，它也存在着一定的施工条件。首先，这种方法要求所施工隧道要有足够的的埋深，覆土的深度不宜过浅，而且相对均质的土质层；其次，线位上允许建造盾构法进出洞和出渣进料的工作井；最后，由于盾构法工程造价比较高，所以一定要避免资源浪费。这点也是施工选择方在选择方法的时候应该注意的一点。

（二）盾构法的应用范围和组成机制

在松软含水地层中修建隧道、水底隧道、高速公路下穿钢管及地下铁道时采用盾构技术最有意义，因为该方法属于地表以下暗挖施工，所以不会破坏地面和交通和环境。它的主要实施手段是通过盾构机来实现各种穿钢管工作，盾构机是靠压缩空气在土舱保压中掘进，土压和气压要和地面压力，保压这些也是要靠泡沫与压缩空气及水的配比有关的。盾构机主要有无部分组成，壳体、排土系统、推土系统、衬砌拼装系统和辅助注浆系统。 盾构机的壳体由切口环、支撑环和盾尾三部分组成，并与外壳钢板连成一体； 排土系统主要是由切削土体的刀盘、泥土仓、螺旋出土器组成、皮带传送机、泥浆运输电瓶车等部分组成。

（三）盾构法的施工步骤和组织设计

当确定用盾构法进行高速公路下穿钢管项目时，通常施工组织设计的主要包括：工程与工程所处地质概况，盾构掘进的施工方法和程序、盾构始发、接收和特殊段的施工技术措施、隧道沿线环境保护技术、工程主要质量指标及质保措施、施工安全和文明施工要求、工程材料用量与使用计划、劳动力组织和使用计划、施工进度网络计划、施工的主要辅助设备及其使用计划等。

在盾构法施工隧道的起始端和终端各建一个工作井。盾构机在出发的位置组装完整。借助盾构机的千斤顶，将切口部分切入地层。盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片。及时向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置。

在施工前必须详细查阅工程设计文件、图纸，对工程地质、水文地质、地下管线、暗渠、古河道以及邻近建筑等调查清楚，并将上述内容汇总表示在工程纵剖面总体图上，然后提出针对性的技术措施，以确保工程进展顺利和邻近范围内原建筑物的安全，特别是在交通繁忙、地下管线众多而复杂的城区更应加倍注意。

（四）盾构法的工作原理

盾构施工法是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法，它使用盾构机在地下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。其施工过程需先在隧洞某段的一端开挖竖井或基坑，将盾构机吊入安装，盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处开始掘进并沿设计洞线推进直至到达洞线中的另一竖井或隧洞的端点。

二、高速公路下穿钢管施工技术的注意事项

人常说：无规矩不成方圆，所以我们在探究高速公路下穿钢管施工技术的同时也应该遵守其注意事项，只有这样才能保证清醒的头脑，才能够选择最合适施工的施工技术进行作业，这样才能将穿钢管施工技术发挥到最好。

就拿我们一直强调的盾构法来讲，它在施工中首先要注意前方地质的环境情况，根据地质的环境选择合适的掘进模式和各种需要的参数，制定出科学详细的挖掘计划。其次，严格按照制定的挖掘计划进行挖掘，不能擅自改变任何的数据，要严格按照施工图进行施工，防止造成不必要的破坏。最后，选择适合的地质条件，这样能准确的选择盾构机的类型。严格计算掘进的参数，如果掘进的参数部队，会造成地表隆起变形。

除此之外，在实施盾构法的时候由于施工技术，可能对高速公路造成影响，可能引起沉降和路面的横向位移，这时候我们应注意沉降的控制和横向移动的控制，以保证高速公路交通的畅通无阻。

总的来讲，施工技术在选用之后一定要关注其注意事项，因为只有做到这点才能够完全体现此方法的最大优势，当然，在选择方法之前也应对这些注意事项进行观察，如果一开始就觉得这些注意事项自己的能力办不到，那就不要采用此方法进行穿钢管项目的实施，不然将造成很严重的后果。

三、总结

综合全文，高速公路穿钢管施工技术历来都是施工企业重视的焦点，如何根据项目的需要选择适当的施工技术已成为一个非常迫切的问题，作为一个施工工作者，我们只有了解好各项施工技术的适用范围及优点劣势才能够更好的应用它，此外对于每项技术的注意事项应给予足够的重视，就像文中所提到的盾构法，相信如果不理解其注意事项就贸然施工的话肯定会引起不可估计的后果。

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