施工费用概算说明

定向钻穿越工艺和顶管穿越工艺的工程投资总费用基本都由两个部分组成：工程总投资=工作井(场地)费用+管材安装费用而每一项费用又是先算出单项的直接费，再由直接费乘以相关费率计算出工程总投资。在下面的投资分析表中，均分为工作井(场地)的费用和管材安装费用两部分，最后再合计出工程总投资。

在本文中计价的依据采用如下：

(1)中国石油天然气集团公司中油计字【2000】第106 号文发布的《石油建设安装工程预算定额》；

(2) 中国石油天然气股份有限公司油计字【2001】第108 号文发布的《西气东输管道工程临时补充计价依据》；

(3)沪建定(2001)第038 号《上海市市政工程预算定额(2000)》；

(4)沪建建(2001)第0531 号《上海市公用管线工程预算定额》；

(5)上海市当地的人工材料机械价格按照上海市建设工程标准与造价发布的指导信息；

(6)其他相关费用按照上海市有关规定。

2 施工费用估算

先以定向钻工程施工管道安装工程为例，计算定向钻工艺中管道安装工程部分的施工费用。

按照同样的计算步骤，可分别计算出定向钻工艺工作场地、顶管工艺的管道安装及顶管工艺的工作井施工费用。其中顶管考虑到顶管的深度标高为-1.0，工作井的开挖深度不会超过7 m，故工作井采用板桩井型式。费用按照板桩井的施工费用进行估算。

3 分析与结论

定向钻和板桩井顶管施工的费用估算对比见表3。从表3 中可以看出：

(1)在工艺技术许可的条件下，同样穿越100 m长度，从施工费用看，定向钻比顶管更经济；

(2)同样穿越100 m 长度，折合每米的单价，定向钻比顶管便宜；

(3)工作井(场地)在整个工程费用中的比例，当穿越长度为100 m 时，板桩井的施工费用接近总费用的一半，而定向钻工作井的投资仅占总投资的25%不到。但随着非开挖穿越长度的增长，工作井(场地)在整个工程费用中的比例是逐渐减少的，而管材的费用比例会上升。

4 小结

在工艺条件允许的条件下(工艺条件允许是指工艺技术、穿越长度、施工场地、施工周期、管材选用、工程地质等方面，都可以满足条件的情况下)，可以对比顶管和定向钻工艺的施工费用。在崇明岛本次案例中，在对比了施工费用后，定向钻工艺合计费用比顶管费用低，决定采用定向钻工艺。

非开挖定向钻施工不得不知的问题

非开挖定向钻穿越铺设地下管线技术是指利用钻凿手段在地表不挖槽的情况下，铺设地下管线的施工技术，非开挖技术在我国能源、通信及城市市政工程建设中的应用越来越广泛，尤其是在天然气、成品油、电力、自来水、管棚支护、水平降水等方面都得到了很好的应用。其特有的经济性、环保性以及较短的施工周期得到市场的认可。下面小编对三大工艺遇到的技术问题和大家一起探讨。

硬质土层、砂、卵石层的导向问题

导航钻头的选择

在选择导向钻头前，必须先了解周边地层的地质情况，很多建设单位对小型定向钻施工铺管前，都不采取地质钻探，只能通过长期在这一地区积累一些资料做为参考。当了解这一地段主要是以软地层为主，那么就采用导向板面较大的导向钻头，以尽快控制导航方向，当了解施工段是主要以砂、卵石及硬质地层为主应采用鸭嘴式，板面面积小的导向钻头并镶焊一定数量的合金片，且镶焊刃角不能过长以保护导航钻头的磨损，使其顺利通过硬质地层、砂、卵石层。

开机操作的技巧

当导向钻头穿越砂、卵石层及硬质地层时，想改变轨迹方向时，如果一昧地想顶进，就会产生钻杆弯曲，导向钻头出水口堵塞等情况，根据工作经验，应采用边顶进带回转的操作方法，例如想将方向朝上，那么操作人员就应将给进顶力控制在钻杆将要弯曲时，另一手控制回转手把，使导向钻头方位在11――1方向之间，使导向钻头在这区间左右转动，使其缓慢钻进但效果很好，这种方法一定要注意泥浆的配制，特别砂、卵石难成孔，应配置较大比重泥浆保护孔壁，硬质土层孔壁与导向钻头外径间隙较小，需及时把岩霄排出孔外，防止导向钻头、钻杆抱死。

扩孔中存在的问题

缩径

软土层扩孔，容易产生缩径现象，从表面上看：卸钻杆时，孔内泥浆通过钻杆倒流压力大，说明孔内有缩径现象，此时，扩孔钻头回拉艰难，机械负荷变大，操作不当时可能产生抱钻事故，此时的司钻手操作时应采用轻拉慢转，紧盯仪器表盘，根据情况操作，泥浆师就要选用固相泥浆护壁，使孔内压力平衡，保持成孔。

坍孔

沙质粘土层、沙层、松散回填土层扩孔易坍孔、抱钻、卡钻，严重时可能出现路面裂缝下陷。选用固相泥浆、重胶质固相泥浆护壁。可有效的防止坍孔。如果块石堆积处坍孔，只有将块石清除都方可继续扩孔，此时的司钻手操作方法是：轻拉慢转，密切关注仪器表盘，待扩孔通过坍孔处时，钻头向后推，重新扩孔一次或多次，直至此孔较达到正常扭矩，如发现石头在钻头后部可采用将推向尾部工作坑取出石头。

泥浆漏失或不返浆

在松散的回填土层、地下水位较低、沙质粘土层、沙层、河床底的软土层扩孔，泥浆不从孔口返出，而是从孔内漏失，此时司钻手要适当控制泥浆泵量，泥浆师就要调制：增大泥浆浓度和粘度，在孔壁上形成泥皮阻漏，有效地防止泥浆漏失，在穿越河流时，泥浆漏失严重可在泥浆中加水泥或粉煤灰来控制漏失。

在扩孔或回拖铺管时，常见泥浆从孔内中渗出地面，泥浆渗出的原因一是扩孔、铺管中残留泥浆过多阻塞钻孔，泥浆无法从孔口返出，泥浆在孔内形成高压面从地面渗出；二是当地层松散给泥浆留出通道，泥浆顺其通道渗出地面。

一般情况泥浆从地面渗出对铺设管线影响不大，但是在一些特定的环境下要控制泥浆渗出。如：泥浆不可从居民房中渗出，不可从闹市区渗出，不可从养鱼、虾池中渗出，防止渗出泥浆的措施一是增加钻孔深度；二是改变钻头结构，采用叶片式、溜槽式钻头, 尽可能将泥屑搅成泥浆；三是司钻手、泥浆是要根据地层情况，控制好泥浆的浓度、粘度、流量，增加泥浆的护壁，悬浮和排屑能力，使钻孔形成完整、通道泥浆畅通无阻地从孔口返出。

以上是复杂地层的常见问题，此环节关键是司钻手和泥浆师应及时沟通，采用合理操作办法及有效调配泥浆才能顺利完成此工艺。

非开挖导向施工注意细节

现在的非开挖施工，各种各样的导向仪已经很普及，绝大多数人都会使用，但是当中不乏有一些不为人知的小技巧。

1.首先是探棒工作的准确性

以现在广泛使用的DCI仪器举例，3米校准是给探棒一个3米的基准，此后的所有测量数据都以这个值为基准，因此保证3米校准的准确性是必要的，校准时必须把探棒装入探头室连同导向钻头一同校准，并且周围的环境干扰尽量越小越好。这样标定的探棒具有更高的测量准确性。

2.对钻进沿线的排查

不安装探棒，只用接收机沿着钻进路线排查一遍环境干扰对施工大有帮助，如：事先探明在150米处干扰值很大，160米过后干扰降低，那么有经验的施工人员会在150米之前就将钻孔钻至指定深度，并且调整好钻进角度，当再150米处发生环境干扰过大使接收机无法正常接收探棒发出的信号时，采用不造斜只回转钻进的方法，待钻过160米接收机重新能获得信号时再进行正常钻进。

3.接收机只有信号强度时是否就无法施工

在某些施工时，由于超过探棒的测深距离，或者由于周围的干扰，有时会发生接收机上只有信号强度，而钟面、倾角等参数都没有的情况。这时是否就无法施工了呢？其实不然，有经验的施工人员，会根据信号的峰值和谷值来大致判断出探棒的位置，与钻进轴线比较看是否偏差，通过后续的操作如减少深度等来逐渐恢复正常的信号发送接收状态。

4.有线导向施工中一些细节

有线导向施工中，中间那根线是很关键的