管幕法是利用頂管機建造大斷面地下空間的施工技術(shù)，是一種新型的地下暗挖技術(shù)。其原理是以單根鋼管頂進(jìn)為基礎，各鋼管間依靠鎖口相連，并在鎖口處注入止水劑，形成密封的止水幃幕。采用管幕法時(shí)，由于開(kāi)挖土體或者推進(jìn)箱涵是在管幕的保護下進(jìn)行的，因此，可以顯著(zhù)減少地面沉降和增加施工時(shí)開(kāi)挖面的穩定性，同時(shí)，由于管幕具有隔離地下水的作用，故施工時(shí)無(wú)需降低地下水位。本文詳細討論了有關(guān)軟土地區管幕法箱涵頂進(jìn)施工技術(shù)以及箱涵推進(jìn)施工技術(shù)。

一、管幕頂進(jìn)施工技術(shù)

（一）頂管進(jìn)出洞技術(shù)措施

1、土體加固

當在軟弱土地區進(jìn)行施工時(shí)，由于管幕段所處的土層基本為流塑狀的土，含水量大，強度低，為保證管幕鋼管進(jìn)出洞時(shí)洞口的穩定性及防水要求，避免軟弱土體及地下水涌入工作井內，造成地表沉降，同時(shí)為增加始發(fā)井后靠土體的穩定性，需要采取土體加固的措施。土體加固要求為：

（1）土體加固、改良后的土體的無(wú)側限抗壓強度需大于1.2MPa。但也不能太高，以免造成頂管頂進(jìn)時(shí)頂力太大，影響頂進(jìn)精度。

（2）加固范圍按3米考慮。加固過(guò)程中，應對地表進(jìn)行跟蹤監測，地表隆起應控制在20毫米以?xún)取?/p>

2、頂管出洞技術(shù)措施

（1）出洞施工

在出洞施工之前，需要通過(guò)開(kāi)觀(guān)察孔等手段，確認加固后的土體的止水性達到設計要求，防止由于加固效果不良，導致洞口泥水涌入。若土層加固未達到設計要求，則需要進(jìn)行二次加固處理，直到確認安全后，才可進(jìn)行頂管的出洞施工。

為防止掘進(jìn)機出洞時(shí)發(fā)生磕頭現象，可采取如下措施：調整后座主千斤頂的合力中心，出洞時(shí)加密對掘進(jìn)機偏差的測量，一旦發(fā)現有下磕的趨勢，立即用后座千斤頂進(jìn)行糾偏。

（2）洞口止水裝置

在軟粘土及淤泥質(zhì)粘土地區，地下水也是管幕施工的一大影響因素。對于高地下水位地區，為避免推進(jìn)過(guò)程中的涌水及涌砂現象，應盡可能選用具有水密性的推進(jìn)機頭，或在推進(jìn)進(jìn)行的過(guò)程中進(jìn)行止水灌漿。為有效地防止地下水、潤滑泥漿流入工作井內，需要設置有效的洞口止水構造。

3、頂管進(jìn)洞技術(shù)措施

在機頭將要達到接收井時(shí)，要精確測出機頭姿態(tài)位置，盡量滿(mǎn)足橡膠法蘭與機頭同心的要求。在頂管結束后，頂管首節與尾節和井壁預埋鋼環(huán)連接，并作密封處理。

（二）管幕滲漏的防治

雖然在開(kāi)挖前，管幕接口間壓注過(guò)高分子漿液，但隨著(zhù)開(kāi)挖的進(jìn)行，管幕接口仍然可能滲漏。此時(shí)，根據滲漏點(diǎn)的部位應分別采取措施：

（1）滲漏點(diǎn)在已開(kāi)挖的部位：此時(shí)用電鉆在連接口部位穿孔，直接壓注油溶性聚氨酯。也可以采用鋼板封堵后壓注聚氨酯。

（2）滲漏點(diǎn)在開(kāi)挖部位前方：派人乘小車(chē)進(jìn)入鋼管，在預定部位壓注聚氨酯漿液。如果發(fā)生在側壁且深度較大，視情況可以在地面振管注漿。值得指出的是，為保護地面綠化，管幕以上土體不容許注任何漿液。

（三）觸變泥漿減阻

頂進(jìn)施工中，觸變泥漿的應用是減少頂進(jìn)阻力的重要措施。頂進(jìn)時(shí)，通過(guò)頂管機鉸接處及管節上預留的注漿孔，向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿，在管道四周外圍形成一個(gè)泥漿套，減少管節外壁壓入一定量的減阻泥漿，從而減少頂進(jìn)時(shí)的頂力。泥漿套形成的好壞，直接關(guān)系到減阻的效果。

（四）鋼管焊接

為提高焊接質(zhì)量與焊接速度，可以采用管道自動(dòng)焊接技術(shù)，以人工焊接為輔，自動(dòng)焊接為主。

由于管幕鋼管的厚度較厚，管節頭部設單面坡口，尾部不設坡口，這樣管節頂進(jìn)時(shí)不會(huì )減少受力面積，坡口采用45°。

管節吊下井后，先進(jìn)行拼接。拼接時(shí)，在前一節管節尾部燒焊幾個(gè)“搭子”，通過(guò)在搭子中打入鐵楔，可將后一節管節頭部整形，使之與前一節尾部能相連接。拼接時(shí)，前后管節間應留1～2毫米的空隙，利于燒焊牢固。

（五）管幕頂進(jìn)后的處理措施

（1）置換觸變泥漿

當相鄰兩根鋼管頂進(jìn)結束后，進(jìn)行觸變泥漿的置換。置換材料選用純水泥漿，以便有足夠的連接強度。置換過(guò)程按順序進(jìn)行，通過(guò)回流孔將觸變泥漿完全排入鋼管內。置換時(shí)，需要嚴格控制水泥漿的注漿壓力和注漿量。

（2）鋼管鎖口止水處理

為了防止箱涵頂進(jìn)時(shí)，不發(fā)生滲漏泥水的現象，在觸變泥漿置換完成后，要利用預留的注漿孔向鎖口部位壓注聚胺脂漿。同時(shí)，要預留足夠的跟蹤注漿孔，以便在箱涵頂進(jìn)過(guò)程中對局部滲漏點(diǎn)進(jìn)行二次注漿。

（3）鋼管混凝土填充

在箱涵頂進(jìn)前，在管幕部分鋼管內進(jìn)行無(wú)收縮、免振搗混凝土填充，以加大管幕縱向的剛度，和避免管幕局部出現應力集中而屈服。

（4）鋼管端部與工作井的連接

澆注混凝土后，將鋼管的口部焊接封閉，再用鋼板與連續墻預留鋼板焊接，連為一體。

二、箱涵推進(jìn)施工技術(shù)

在軟弱粘土中進(jìn)行大斷面的箱涵頂進(jìn)施工，由于施工難度很大，可結合工程具體情況，采用管幕法箱涵頂進(jìn)的施工方案。

目前，國外應用較多的大斷面箱涵頂進(jìn)施工工法主要有FJ工法和ESA工法。FJ工法通過(guò)鋼絞線(xiàn)把兩側箱涵連接在一起，通過(guò)后面的串芯油缸或者中繼間千斤頂交替牽引兩側的箱涵，或者設置反力壁安裝鋼絞線(xiàn)，箱涵一側牽引推進(jìn)；ESA工法則完全依靠箱涵自身的反力推進(jìn)。

以上兩種工法的主要特點(diǎn)都是先挖土后推進(jìn)，因此，前方土體必須加固以保持工作面的穩定，同時(shí)，箱涵推進(jìn)時(shí)需要開(kāi)挖導坑，布設軌道；還需要很大的場(chǎng)地來(lái)制作箱涵；但無(wú)需反力后背及反力架；箱涵分節推進(jìn)，總的推進(jìn)力較小，減少千斤頂和鋼絞線(xiàn)的數量，可靠性較高。

國內應用較多的是箱涵頂進(jìn)工法，該工法工藝簡(jiǎn)單，技術(shù)相對成熟，但是后靠土體需要加固，而且后靠結構容易失穩。當由于道路的限制，不可能提供很大的預制場(chǎng)所；同時(shí)限于工程造價(jià)，管幕內的土體也不加固，所以導洞也無(wú)法施工。此時(shí)，箱涵有四種方案可供選擇：推進(jìn)工法、牽引工法、推拉結合工法和有中繼間的推進(jìn)工法。