定向鉆與頂管施工費(fèi)用的對比分析

由于自然條件的限制，在敷設(shè)燃?xì)夤艿赖慕ㄔO(shè)中，不可避免的要穿越鐵路、公路、河流、城市街道等特殊地段，這使得非開挖穿越技術(shù)的正得到越來越廣泛的應(yīng)用。崇明島為沖積平原，水網(wǎng)發(fā)達(dá)，土壤含水量較高，有流沙層，在崇明島排管過程中非開挖工藝的使用更加廣泛。

管道非開挖施工方法一般有3 種：

(1)頂管法；

(2)定向鉆法；

(3)盾構(gòu)法。

其中盾構(gòu)法施工造價十分昂貴，一般只有在管道需要穿越大型河流或者河流入?？?、甚至就是海域范圍時，才會考慮采用盾構(gòu)施工的方式。故在崇明島上所采用的非開挖工藝主要是定向鉆工藝和頂管工藝。為進(jìn)行定向鉆工藝和頂管工藝的比較，在此以崇明島上鼓浪嶼路、港東公路敷設(shè)的0.4 MPa 天然氣管道為例，該段排管至一條規(guī)劃河流時，因該河流為崇明島上的通航河流，不允許開挖，燃?xì)夤芫€穿過該條河流時不得不考慮采用非開挖工藝。工程邊界條件為：規(guī)劃河道現(xiàn)狀寬度為15 m，規(guī)劃藍(lán)線控制寬度40 m；道路與河流交叉處有雨水管、污水管等管線。在分析上述現(xiàn)場條件后，結(jié)合崇明島實(shí)際情況可得出以下結(jié)論：

(1)通常認(rèn)為0.4 MPa 主干管網(wǎng)可采用鋼管也可采用聚乙烯管。但由于崇明島為沖積平原，水網(wǎng)發(fā)達(dá)，土壤含水量較高，且為海水，含有鹽分，容易造成鋼管的腐蝕，故在此考慮采用聚乙烯管；

(2)從河道的規(guī)劃條件分析，穿越長度大約需100 m 左右；

(3)根據(jù)崇明燃?xì)庖?guī)劃，穿越管口徑為D315 中壓聚乙烯管；

(4)因崇明島目前剛剛開始開發(fā)，大部分土地還在為農(nóng)田，故規(guī)劃河道兩側(cè)有較為開闊的施工場地。

在實(shí)際施工中，定向鉆最深可以達(dá)到20 m，頂管最深可達(dá)10 m。上海崇明地區(qū)的土質(zhì)情況：標(biāo)高2.0 m 以上一般是現(xiàn)狀填土；-1.0~2.0 m 為粉質(zhì)粘土；-8.0~-1.0 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土；-17.0~-15.0 m 砂質(zhì)粉土。

根據(jù)上述條件，從工藝技術(shù)的角度看無論是采用頂管或者定向鉆工藝，都可以進(jìn)行穿越，故設(shè)計人員從施工費(fèi)用角度比較，決定采用何種穿越方式更經(jīng)濟(jì)合理。

1 施工費(fèi)用概算說明

定向鉆穿越工藝和頂管穿越工藝的工程投資總費(fèi)用基本都由兩個部分組成：工程總投資=工作井(場地)費(fèi)用+管材安裝費(fèi)用而每一項(xiàng)費(fèi)用又是先算出單項(xiàng)的直接費(fèi)，再由直接費(fèi)乘以相關(guān)費(fèi)率計算出工程總投資。在下面的投資分析表中，均分為工作井(場地)的費(fèi)用和管材安裝費(fèi)用兩部分，最后再合計出工程總投資。

在本文中計價的依據(jù)采用如下：

(1)中國石油天然氣集團(tuán)公司中油計字【2000】第106 號文發(fā)布的《石油建設(shè)安裝工程預(yù)算定額》；

(2) 中國石油天然氣股份有限公司油計字【2001】第108 號文發(fā)布的《西氣東輸管道工程臨時補(bǔ)充計價依據(jù)》；

(3)滬建定(2001)第038 號《上海市市政工程預(yù)算定額(2000)》；

(4)滬建建(2001)第0531 號《上海市公用管線工程預(yù)算定額》；

(5)上海市當(dāng)?shù)氐娜斯げ牧蠙C(jī)械價格按照上海市建設(shè)工程標(biāo)準(zhǔn)與造價發(fā)布的指導(dǎo)信息；

(6)其他相關(guān)費(fèi)用按照上海市有關(guān)規(guī)定。

2 施工費(fèi)用估算

先以定向鉆工程施工管道安裝工程為例，計算定向鉆工藝中管道安裝工程部分的施工費(fèi)用。
按照同樣的計算步驟，可分別計算出定向鉆工藝工作場地、頂管工藝的管道安裝及頂管工藝的工作井施工費(fèi)用。其中頂管考慮到頂管的深度標(biāo)高為-1.0，工作井的開挖深度不會超過7 m，故工作井采用板樁井型式。費(fèi)用按照板樁井的施工費(fèi)用進(jìn)行估算。

3 分析與結(jié)論

定向鉆和板樁井頂管施工的費(fèi)用估算對比見表3。從表3 中可以看出：
(1)在工藝技術(shù)許可的條件下，同樣穿越100 m長度，從施工費(fèi)用看，定向鉆比頂管更經(jīng)濟(jì)；

(2)同樣穿越100 m 長度，折合每米的單價，定向鉆比頂管便宜；

(3)工作井(場地)在整個工程費(fèi)用中的比例，當(dāng)穿越長度為100 m 時，板樁井的施工費(fèi)用接近總費(fèi)用的一半，而定向鉆工作井的投資僅占總投資的25%不到。但隨著非開挖穿越長度的增長，工作井(場地)在整個工程費(fèi)用中的比例是逐漸減少的，而管材的費(fèi)用比例會上升。

4 小結(jié)

在工藝條件允許的條件下(工藝條件允許是指工藝技術(shù)、穿越長度、施工場地、施工周期、管材選用、工程地質(zhì)等方面，都可以滿足條件的情況下)，可以對比頂管和定向鉆工藝的施工費(fèi)用。在崇明島本次案例中，在對比了施工費(fèi)用后，定向鉆工藝合計費(fèi)用比頂管費(fèi)用低，決定采用定向鉆工藝