摘要:介绍了手掘式顶管施工的优点及适用范围，阐述了手掘式顶管法的施工工艺及技术要点，通过分析砂砾土中手掘式顶管施工存在的技术问题，提出了顶管过程中的纠偏调整措施，指出手掘式顶管法施工技术实用经济，值得推广应用。
关键词:砂砾土，手掘式顶管，土体，钢管
1概述
手掘式顶管施工具有人工开挖，噪声小，操作方便，工作坑占用场地小，设备简单、技术难度低，易于推广等优点。特别适用于粘性、砂性或硬质泥岩土层，且无地下水影响，管径1000～3000之间的排水工程。而在砂砾土中，顶进面土压不能平衡，顶进过程中容易跑偏;管径较大时，挖掘过程容易塌方，从而引起地面塌陷;地下水位较高时，会给施工带来很大困难，如果没有一定的施工技术水平，在砂砾土层中顶管将难以进行。
2手掘式顶管法施工工艺和技术
1)在砂砾土层顶管，顶管机后背最好采用混凝土靠背，靠背面积和厚度根据顶力进行详细计算，必须满足顶力要求。
2)砂砾土中顶管必须采用两台千斤顶，将油管并联在一起，以使各千斤顶活塞的行程一致，两台千斤顶同步顶进。砂砾土中顶管阻力大，因此要增加一台千斤顶。在砂砾土质不均匀中顶进，极易造成管道轴线偏差，一般顶力合力中心低于管中心R/5～R/4，保证管道轴线不会由于顶力相差面出现偏差。为此我们在古岔线砂砾土顶管时，选用同样规格的两台320t千斤顶，其顶力、行程、顶速相一致，保证顺利顶管。
3)地下水位较高时，必须将顶管范围内水位降下来，保证顶管施工安全。如穿越处的地下水位高，可在作业坑周围采用井点降水方法或打适当数量的大眼井进行降水，将地下水位降至管底以下不小于0．5m处，以保证作业坑内无地下水涌入，使施工能够正常连续进行。
4)采用少挖勤顶的掘进方式。在砂砾土层顶管施工作业中，掘进方式上和一般粘土层顶管有很大区别，必须采用少量超挖的掘进方式，少挖勤顶，每次超挖200mm～300mm，避免前方砂砾土坍塌或塌方量过大，及引起地面沉降等问题。
5)遇到障碍物处理。由于地下情况不明，在砂砾土顶管时容易遇到较大的石头或者混凝土块，采用机械方法进行破除，例如在古岔线顶管施工中遇到地下旧河坝，采用风镐破碎的方法进行处理后清除。
6)顶管区域有大车通过的路面或有重物的地面必须进行沉降观测。在顶管区域范围内有大车通过的道路，或顶管区域范围内地面上压有重物，要严密监测此段道路或地面沉降情况，发现异常及时采取有效措施解决。
7)砂砾土中顶管施工最好采取连续作业，中间不要长时间停顿，以免带来不必要的麻烦，如塌方、路面塌陷、地下突然出水等异常情况。
8)遇到顶管上方有排水管道时，一定要慎重处理。如果排水管道水流量较大时，要采取将排水管水流引流到其他排水管道中，如无法引流，可以采取截流的方法，再用水泵抽到前方管道中，靠近顶管侧要采取封堵方法，不要使水渗透到顶管区域内排水管内，以免发生意外透水事故。
9)砂砾土中顶管最好采用钢管，钢管连接部分在顶进前采用双面焊接。通常顶管施工中采用混凝土管，但在河边公路中顶管时，河边公路地下水位高，混凝土管容易渗水，不利施工。当管径较大时，易破坏砂砾土稳定，造成坍塌，使混凝土管顶管的迎面阻力加大。钢管具有迎面阻力小，中间管节易密封焊接，防止中间渗水，承受的顶力大等优势。
3砂砾土中手掘式顶管施工存在的技术问题
1)顶管机后靠背砂砾土体强度不够，不能满足顶管顶力要求。由于在砂砾土中顶管阻力远大于粘土中顶管阻力，当后背承受较大的顶力时，容易破坏砂砾土体，造成后背土体坍塌，使顶管施工无法正常进行。
2)砂砾土体不能满足顶管切入土体要求。当顶管切入土体后，对管道周围砂砾土造成一定扰动，当顶管直径较大时，会使顶管洞口上方地表大面积塌方，塌方的砂砾土大量涌入顶管工作坑，会给顶管操作工人带来严重安全隐患。
3)地下水位较高时，砂砾土的良好通水性会使出水量增大，给施工带来很大困难。
4)容易造成地面塌陷。顶管直径较大时，挖掘过程中，工具管头部前方容易造成塌陷，如果顶管上面是路面，重型车较多时，会增加塌方量，从而引起地面塌陷。
5)地下情况不明，遇到障碍物不好处理。例如:在古岔线顶管时出现大量抛填块石(最大粒径在300cm～600cm左右)，顶管无法正常进行。
6)顶管上方有排水管道时，可能会遇到渗水或者漏水等难以处理情况。如排水管道水流较大时，顶管可能会引起排水管道下沉渗水;或者排水管道原接口自身泄露。
7)顶管过程中，长时间停工，带来诸多不利因素。如停工后，顶管头部上方是大车行走道路，如管径较大时，可能会引起路面塌陷等不好解决的问题。
4砂砾土中手掘式顶管施工纠偏调整措施
1)当顶管前部位置发生左右偏斜时，可在顶管头部管端偏向设计中心的一侧进行适当超挖土，而在相对的一侧不超挖或留坎，使钢管在继续顶进时，逐渐回到设计位置。
2)当顶管前部位置如发生向上、向下偏斜时，可在钢管的末端和顶铁之间加一块相应厚度的楔形钢板，让顶铁和套管之间形成一定角度，顶进时可使被顶管得到纠正。
3)如果顶管机油泵的压力表突然升高，并且无明显前进时，则说明遇到较大的卵石或砖石等，这时需退回顶管器活塞，人工排除障碍后再开始顶管。
4)顶管工作开始后要连续施工，不宜中途停止，同时应尽量衔接工序，减少停顶时间，避免推进阻力的增大，如此周而复始循环顶进，直到顶进规定长度。通过实践证明，在砂砾土中采用手掘式顶管法施工经济、实用，可以推广应用。
