疏浚船舶設(shè)計選型合理化分析

陳金木++吳麗麗

摘 要：一般在計算疏浚工程時，使用的編制辦法、定額及其配套的疏浚工程軟件仍為97疏浚，該文通過對于定額中常用的疏浚船舶在相同的施工條件進(jìn)行單價測算匯總，從而一定程度上達(dá)到分析疏浚船舶設(shè)計選型的合理化的目的。

關(guān)鍵詞：預(yù)算定額 單價測算 選型的合理化

中圖分類號：TV53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（a）-0093-02

交通部交基發(fā)[1997]246號文發(fā)布了《疏浚工程概算、預(yù)算編制規(guī)定》、《疏浚預(yù)算定額》和《疏浚工程船舶艘班費(fèi)用定額》及配套的疏浚工程概算預(yù)算軟件等（以下簡稱97疏浚），使用至今已有10余年。隨著船機(jī)大型化的發(fā)展，目前國內(nèi)大型疏浚企業(yè)均擁有大功率、大容量的疏浚船舶，擁有一套較為完善的疏浚費(fèi)用計算體系。但目前設(shè)計院、造價咨詢公司、一般施工單位等在計算疏浚工程時，使用的編制辦法、定額及其配套的疏浚工程軟件仍為97疏浚。該文通過對于定額中常用的疏浚船舶（絞吸、耙吸、抓斗）在相同的施工條件（如工程量、吹填距離、工況、調(diào)遣距離、挖深、泥層厚度、卸土運(yùn)距等）進(jìn)行單價測算匯總，從而一定程度上達(dá)到分析疏浚船舶設(shè)計選型的合理化的目的。下面先簡單介紹一下97疏浚。

1 97疏浚簡介

1.1 適用范圍

97疏浚適用于航道、港池等疏浚工程，陸域吹填工程和維護(hù)性疏浚工程可以參照使用。取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)適用于一級疏浚施工企業(yè)，其他不同資質(zhì)等級施工企業(yè)取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，可有各省、直轄市、自治區(qū)的水運(yùn)、疏浚工程基建主管部門制定頒發(fā)并抄報交通部基建管理司備案。

1.2 費(fèi)用組成及取費(fèi)特點(diǎn)

97疏浚中的工程費(fèi)用由直接工程費(fèi)、間接費(fèi)、計劃利潤、稅金和專項(xiàng)費(fèi)用5個部分組成。直接工程費(fèi)采用統(tǒng)一基價計算，其工、料、機(jī)的市場價格與基價的差價列入專項(xiàng)費(fèi)用。

1.3 工程量計算規(guī)則

以地質(zhì)柱狀剖面圖分別計算各級土水下自然方的工程量，應(yīng)包括設(shè)計、超寬、超深及施工期回淤工程量，若是沿海航道疏浚仍需計算試運(yùn)行期1年的疏浚維護(hù)（竣工到驗(yàn)收之間）。

1.4 工況界定

根據(jù)施工所在地（自取泥點(diǎn)到卸泥點(diǎn)的整個作業(yè)面）的條件和施工船舶的適用能力，按客觀影響時間占施工期總時間的百分率和本定額各章說明中的規(guī)定確定工況級別。

客觀影響時間慮=施工期內(nèi)的客觀影響時間/施工期總時間

注：（1）客觀影響時間=自然影響時間+其他客觀影響時間

自然影響時間是指受風(fēng)、霧、雨、浪、潮汐、水位、流速等影響也不能施工的時間。其他客觀影響時間是指受施工條件限制所必須進(jìn)行的船舶避讓、停電待工等非施工單位造成的干擾而不能施工的時間。

（2）客觀影響時間率應(yīng)根據(jù)近三年的統(tǒng)計資料計算，并取其平均值。

1.5 船型選擇

應(yīng)根據(jù)施工區(qū)的土質(zhì)、工程量、工期、自然條件、浚挖深度、水域條件、泥土處理方法、船舶性能等因素綜合考慮，選擇經(jīng)濟(jì)合理的疏浚方式及工程船舶。

1.6 燃料價格確定

按照各地建設(shè)部門公布的建設(shè)工程造價信息確定。

2 97疏浚測算成果（絞吸挖泥船部分）

根據(jù)97定額，絞吸挖泥船為挖泥吹填選用的施工船舶，絞吸挖泥船挖泥功率有：40 m3/h、60 m3/h、80 m3/h、90 m3/h、

120 m3/h、200 m3/h、350 m3/h、400 m3/h、980 m3/h、1250 m3/h、1450 m3/h、1600 m3/h、2500 m3/h。本文只針對60 m3/h及其以上的絞吸挖泥船進(jìn)行測算。

土類劃分：根據(jù)97定額規(guī)定0級土為有機(jī)質(zhì)土及泥炭，1～2級土為淤泥質(zhì)土，3～6級土為粘性土類，7～10級土為砂土類，11～13級土為淤泥質(zhì)土。

2.1 測算輸入條件

工程量50萬方，挖深15 m（達(dá)不到15 m的按最大挖深），南海區(qū)域，泥層厚度按10 m，加格柵，4級工況，燃料單價5850元/t，電0.96元/kWh，施工船舶調(diào)遣距離200海里，為了便于同步比較測算單價，吹填距離按小型的絞吸挖泥船按照最大的吹距，其余的按照吹填距離1 km（其中浮管0.6 km，岸管0.4 km）。

2.2 測算土類

對于97疏浚中的能夠輸入的所有土類均進(jìn)行測算，從0級土（有機(jī)質(zhì)土及泥炭）一直到15級土（巖石類）。

2.3 測算成果

見表1。

2.4 測算成果分析

吹填距離分析：60 m3/h及80 m3/h的吹填最大距離0.35 km，90 m3/h、120 m3/h及200 m3/h的最大吹填距離分別為0.4 km、0.5 km及0.8 km，350 m3/h及以上絞吸挖泥船均為吹填距離1km。

土類遞增分析：從0級土到6級土、7級土到10級土、11級土到15級土測算單價是遞增的，需要注意的是粘性土類從5級到6級遞增速度很快，原因在于粘性土從硬質(zhì)到堅硬質(zhì)（俗稱老粘土）；9級土從8級土以及10級土從9級土發(fā)生巨大跳躍，也就是從松散的砂到中密砂及中密砂到密室砂（俗稱鐵板砂）。

絞吸功率分析：形成三種關(guān)系，分別為：60 m3/h到80 m3/h屬于簡單的線性遞增關(guān)系，90 m3/h到400 m3/h屬于拋物線關(guān)系，最高點(diǎn)位于200 m3/h，980 m3/h到2500 m3/h屬于波浪線關(guān)系，最高點(diǎn)位于1600 m3/h。因此可以得出，小型絞吸船中200 m3/h單價最高，但是受制于管線長度的限制，僅適合短距離的吹填；大型絞吸船中1600 m/h在同等吹填距離1 km的前提下單價最高，但是仍然受制于管線長度的限制，經(jīng)測算，軟件能輸出的最大運(yùn)距是3.5 km。endprint

3 97疏浚測算成果（耙吸挖泥船及抓斗挖泥船部分）

根據(jù)97定額，耙吸及抓斗挖泥船為挖泥外拋選用的施工船舶，耙吸挖泥船倉容有：500 m3、800 m3、1500 m3、2300 m3、120 m3、4500 m3、6500 m3；抓斗挖泥船斗容有：0.25 m3、0.75m3、1 m3、1.5 m3、2 m3、4 m3、8 m3、13 m3；本文只針對常用的1500 m3及以上耙吸挖泥船、8m3及以上抓斗挖泥船進(jìn)行測算。

土類劃分：根據(jù)97定額規(guī)定0級土為有機(jī)質(zhì)土及泥炭，1～2級土為淤泥質(zhì)土，3～6級土為粘性土類，7～10級土為砂土類，11～13級土為淤泥質(zhì)土。

3.1 測算輸入條件

工程量50萬方，挖深15m，5級工況，南海區(qū)域，外拋運(yùn)距由5km到80km不等（也是項(xiàng)目常用的外拋卸土運(yùn)距），燃料單價5850元/t，電0.96元/kwh，施工船舶調(diào)遣距離200海里。其中抓斗船按照配500 m3非自航泥駁與配1000 m自航泥駁進(jìn)行測算。

3.2 測算土類

對于97疏浚中的能夠輸入的所有土類均進(jìn)行測算，從0級土（有機(jī)質(zhì)土及泥炭）一直到13級土（碎石類）。

3.3 測算成果分析

外拋距離分析：顯而易見外拋運(yùn)距越大，單價越高，呈簡單的線性遞增關(guān)系。

土類遞增分析：耙吸船的的土類適應(yīng)性為0級土到10級土，從0級土到6級土、7級土到10級土測算單價是遞增關(guān)系；抓斗船的土類適應(yīng)性為0級土到13級土，從0級土到6級土、7級土到10級土、11級土到13級土測算單價是遞增關(guān)系；

耙吸倉容分析：1500 m3到6500 m3屬于拋物線關(guān)系，最低點(diǎn)位于4500 m3。因此可以得出4500 耙吸船是最經(jīng)濟(jì)的船型，6500 耙吸船是最貴船型。

抓斗斗容及配備泥駁分析：配500 m3非自航泥駁，8m3到13 m3屬于簡單的線性遞增關(guān)系。配1000 m3自航泥駁，8m3到13 m3屬于簡單的線性遞減關(guān)系。配500 m3非自航泥駁均比配1000 m3自航泥駁單價高要高不少。因此可以得出13 m3配1000 m3自航泥駁是最經(jīng)濟(jì)船型，而13 m3配500 m3非自航泥駁是最貴船型。

不同船型（耙吸與抓斗）分析：6500 m3耙吸船與13 m3配500 m3非自航泥駁對比發(fā)現(xiàn)得出，在6級土表現(xiàn)比較明顯，基本是運(yùn)距25 km內(nèi)是前者便宜，25 km之后是后者便宜；而從4500 m3耙吸船與13 m3配1000 m3非自航泥駁對比不難得出，在砂土類表現(xiàn)比較明顯，基本是運(yùn)距30 km內(nèi)是前者便宜，30 km后是后者便宜。因此可以綜合得出，如果土類是粘性土（6級）及砂土類占絕大多數(shù)的地質(zhì)情況條件下，外拋運(yùn)距在25～30 km這個區(qū)間，選擇耙吸船是經(jīng)濟(jì)的，而運(yùn)距在30 km及以后選擇抓斗配自航泥駁是經(jīng)濟(jì)的。

4 結(jié)語

本文僅對常用的絞吸、耙吸及抓斗挖泥船進(jìn)行了初步的單價測算匯總，未涉及到其余疏浚船舶，存在一定的不完整性，就目前的測算成果形成的大型疏浚船舶設(shè)計選型合理化分析主要結(jié)論如下：

（1）在編制挖泥吹填概算預(yù)算時，盡量選擇功率較大、適應(yīng)土類能力強(qiáng)、吹填距離能力強(qiáng)的施工船舶，以便較好的配合施工進(jìn)度。

（2）在編制挖泥外拋概算預(yù)算時，應(yīng)根據(jù)不同土類（尤其粘性土和砂土類）比例、工程量、建設(shè)工期、外拋距離合理的選取耙吸及抓斗挖泥船。對于大方量的挖泥，從經(jīng)濟(jì)合理角度上分析，外拋運(yùn)距在25～30 km，首選耙吸挖泥船；而對于外拋運(yùn)距大于30 km的，首選抓斗（配自航泥駁）。

（3）本挖泥單價測算的海域選在南海，可能存在海域的不同，存在單價細(xì)微差別（如涉及到施工船舶調(diào)遣、燃料價差、船員人工費(fèi)價差等），但均不影響此測算結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣志鵬，譚家華.耙吸挖泥船拖力預(yù)報研究[J].船海工程，2012（4）.

[2] 金浩強(qiáng)，何祖軍，俞孟蕻.耙吸挖泥船多信息融合疏浚自動尋優(yōu)方法研究[J].船舶工程，2008（5）.

[3] 于再紅.大型耙吸挖泥船“新海虎”號的輪機(jī)設(shè)計[J].船舶；2008（5）.

[4] 紀(jì)凱.16888 m3耙吸挖泥船設(shè)計簡介[J].上海造船，2007（4）.

[5] 田俊峰，顧明，丁樹友，等.絞吸挖泥船計算機(jī)輔助疏浚決策系統(tǒng)[J].水運(yùn)工程，2005（3）.endprint

3 97疏浚測算成果（耙吸挖泥船及抓斗挖泥船部分）

根據(jù)97定額，耙吸及抓斗挖泥船為挖泥外拋選用的施工船舶，耙吸挖泥船倉容有：500 m3、800 m3、1500 m3、2300 m3、120 m3、4500 m3、6500 m3；抓斗挖泥船斗容有：0.25 m3、0.75m3、1 m3、1.5 m3、2 m3、4 m3、8 m3、13 m3；本文只針對常用的1500 m3及以上耙吸挖泥船、8m3及以上抓斗挖泥船進(jìn)行測算。

土類劃分：根據(jù)97定額規(guī)定0級土為有機(jī)質(zhì)土及泥炭，1～2級土為淤泥質(zhì)土，3～6級土為粘性土類，7～10級土為砂土類，11～13級土為淤泥質(zhì)土。

3.1 測算輸入條件

工程量50萬方，挖深15m，5級工況，南海區(qū)域，外拋運(yùn)距由5km到80km不等（也是項(xiàng)目常用的外拋卸土運(yùn)距），燃料單價5850元/t，電0.96元/kwh，施工船舶調(diào)遣距離200海里。其中抓斗船按照配500 m3非自航泥駁與配1000 m自航泥駁進(jìn)行測算。

3.2 測算土類

對于97疏浚中的能夠輸入的所有土類均進(jìn)行測算，從0級土（有機(jī)質(zhì)土及泥炭）一直到13級土（碎石類）。

3.3 測算成果分析

外拋距離分析：顯而易見外拋運(yùn)距越大，單價越高，呈簡單的線性遞增關(guān)系。

土類遞增分析：耙吸船的的土類適應(yīng)性為0級土到10級土，從0級土到6級土、7級土到10級土測算單價是遞增關(guān)系；抓斗船的土類適應(yīng)性為0級土到13級土，從0級土到6級土、7級土到10級土、11級土到13級土測算單價是遞增關(guān)系；

耙吸倉容分析：1500 m3到6500 m3屬于拋物線關(guān)系，最低點(diǎn)位于4500 m3。因此可以得出4500 耙吸船是最經(jīng)濟(jì)的船型，6500 耙吸船是最貴船型。

抓斗斗容及配備泥駁分析：配500 m3非自航泥駁，8m3到13 m3屬于簡單的線性遞增關(guān)系。配1000 m3自航泥駁，8m3到13 m3屬于簡單的線性遞減關(guān)系。配500 m3非自航泥駁均比配1000 m3自航泥駁單價高要高不少。因此可以得出13 m3配1000 m3自航泥駁是最經(jīng)濟(jì)船型，而13 m3配500 m3非自航泥駁是最貴船型。

不同船型（耙吸與抓斗）分析：6500 m3耙吸船與13 m3配500 m3非自航泥駁對比發(fā)現(xiàn)得出，在6級土表現(xiàn)比較明顯，基本是運(yùn)距25 km內(nèi)是前者便宜，25 km之后是后者便宜；而從4500 m3耙吸船與13 m3配1000 m3非自航泥駁對比不難得出，在砂土類表現(xiàn)比較明顯，基本是運(yùn)距30 km內(nèi)是前者便宜，30 km后是后者便宜。因此可以綜合得出，如果土類是粘性土（6級）及砂土類占絕大多數(shù)的地質(zhì)情況條件下，外拋運(yùn)距在25～30 km這個區(qū)間，選擇耙吸船是經(jīng)濟(jì)的，而運(yùn)距在30 km及以后選擇抓斗配自航泥駁是經(jīng)濟(jì)的。

4 結(jié)語

本文僅對常用的絞吸、耙吸及抓斗挖泥船進(jìn)行了初步的單價測算匯總，未涉及到其余疏浚船舶，存在一定的不完整性，就目前的測算成果形成的大型疏浚船舶設(shè)計選型合理化分析主要結(jié)論如下：

（1）在編制挖泥吹填概算預(yù)算時，盡量選擇功率較大、適應(yīng)土類能力強(qiáng)、吹填距離能力強(qiáng)的施工船舶，以便較好的配合施工進(jìn)度。

（2）在編制挖泥外拋概算預(yù)算時，應(yīng)根據(jù)不同土類（尤其粘性土和砂土類）比例、工程量、建設(shè)工期、外拋距離合理的選取耙吸及抓斗挖泥船。對于大方量的挖泥，從經(jīng)濟(jì)合理角度上分析，外拋運(yùn)距在25～30 km，首選耙吸挖泥船；而對于外拋運(yùn)距大于30 km的，首選抓斗（配自航泥駁）。

（3）本挖泥單價測算的海域選在南海，可能存在海域的不同，存在單價細(xì)微差別（如涉及到施工船舶調(diào)遣、燃料價差、船員人工費(fèi)價差等），但均不影響此測算結(jié)果。

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[5] 田俊峰，顧明，丁樹友，等.絞吸挖泥船計算機(jī)輔助疏浚決策系統(tǒng)[J].水運(yùn)工程，2005（3）.endprint

3 97疏浚測算成果（耙吸挖泥船及抓斗挖泥船部分）

根據(jù)97定額，耙吸及抓斗挖泥船為挖泥外拋選用的施工船舶，耙吸挖泥船倉容有：500 m3、800 m3、1500 m3、2300 m3、120 m3、4500 m3、6500 m3；抓斗挖泥船斗容有：0.25 m3、0.75m3、1 m3、1.5 m3、2 m3、4 m3、8 m3、13 m3；本文只針對常用的1500 m3及以上耙吸挖泥船、8m3及以上抓斗挖泥船進(jìn)行測算。

土類劃分：根據(jù)97定額規(guī)定0級土為有機(jī)質(zhì)土及泥炭，1～2級土為淤泥質(zhì)土，3～6級土為粘性土類，7～10級土為砂土類，11～13級土為淤泥質(zhì)土。

3.1 測算輸入條件

工程量50萬方，挖深15m，5級工況，南海區(qū)域，外拋運(yùn)距由5km到80km不等（也是項(xiàng)目常用的外拋卸土運(yùn)距），燃料單價5850元/t，電0.96元/kwh，施工船舶調(diào)遣距離200海里。其中抓斗船按照配500 m3非自航泥駁與配1000 m自航泥駁進(jìn)行測算。

3.2 測算土類

對于97疏浚中的能夠輸入的所有土類均進(jìn)行測算，從0級土（有機(jī)質(zhì)土及泥炭）一直到13級土（碎石類）。

3.3 測算成果分析

外拋距離分析：顯而易見外拋運(yùn)距越大，單價越高，呈簡單的線性遞增關(guān)系。

土類遞增分析：耙吸船的的土類適應(yīng)性為0級土到10級土，從0級土到6級土、7級土到10級土測算單價是遞增關(guān)系；抓斗船的土類適應(yīng)性為0級土到13級土，從0級土到6級土、7級土到10級土、11級土到13級土測算單價是遞增關(guān)系；

耙吸倉容分析：1500 m3到6500 m3屬于拋物線關(guān)系，最低點(diǎn)位于4500 m3。因此可以得出4500 耙吸船是最經(jīng)濟(jì)的船型，6500 耙吸船是最貴船型。

抓斗斗容及配備泥駁分析：配500 m3非自航泥駁，8m3到13 m3屬于簡單的線性遞增關(guān)系。配1000 m3自航泥駁，8m3到13 m3屬于簡單的線性遞減關(guān)系。配500 m3非自航泥駁均比配1000 m3自航泥駁單價高要高不少。因此可以得出13 m3配1000 m3自航泥駁是最經(jīng)濟(jì)船型，而13 m3配500 m3非自航泥駁是最貴船型。

不同船型（耙吸與抓斗）分析：6500 m3耙吸船與13 m3配500 m3非自航泥駁對比發(fā)現(xiàn)得出，在6級土表現(xiàn)比較明顯，基本是運(yùn)距25 km內(nèi)是前者便宜，25 km之后是后者便宜；而從4500 m3耙吸船與13 m3配1000 m3非自航泥駁對比不難得出，在砂土類表現(xiàn)比較明顯，基本是運(yùn)距30 km內(nèi)是前者便宜，30 km后是后者便宜。因此可以綜合得出，如果土類是粘性土（6級）及砂土類占絕大多數(shù)的地質(zhì)情況條件下，外拋運(yùn)距在25～30 km這個區(qū)間，選擇耙吸船是經(jīng)濟(jì)的，而運(yùn)距在30 km及以后選擇抓斗配自航泥駁是經(jīng)濟(jì)的。

4 結(jié)語

本文僅對常用的絞吸、耙吸及抓斗挖泥船進(jìn)行了初步的單價測算匯總，未涉及到其余疏浚船舶，存在一定的不完整性，就目前的測算成果形成的大型疏浚船舶設(shè)計選型合理化分析主要結(jié)論如下：

（1）在編制挖泥吹填概算預(yù)算時，盡量選擇功率較大、適應(yīng)土類能力強(qiáng)、吹填距離能力強(qiáng)的施工船舶，以便較好的配合施工進(jìn)度。

（2）在編制挖泥外拋概算預(yù)算時，應(yīng)根據(jù)不同土類（尤其粘性土和砂土類）比例、工程量、建設(shè)工期、外拋距離合理的選取耙吸及抓斗挖泥船。對于大方量的挖泥，從經(jīng)濟(jì)合理角度上分析，外拋運(yùn)距在25～30 km，首選耙吸挖泥船；而對于外拋運(yùn)距大于30 km的，首選抓斗（配自航泥駁）。

（3）本挖泥單價測算的海域選在南海，可能存在海域的不同，存在單價細(xì)微差別（如涉及到施工船舶調(diào)遣、燃料價差、船員人工費(fèi)價差等），但均不影響此測算結(jié)果。

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