疏浚船舶設計選型合理化分析

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行單價測算匯總，從而一定程度上達到分析疏浚船舶設計選型的合理化的目的。

關鍵詞：預算定額 單價測算 選型的合理化

中圖分類號：TV53 文獻標識碼：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、預算編制規(guī)定》、《疏浚預算定額》和《疏浚工程船舶艘班費用定額》及配套的疏浚工程概算預算軟件等（以下簡稱97疏浚），使用至今已有10余年。隨著船機大型化的發(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用計算體系。但目前設計院、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、卸土運距等）進行單價測算匯總，從而一定程度上達到分析疏浚船舶設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性疏浚工程可以參照使用。取費標準適用于一級疏浚施工企業(yè)，其他不同資質等級施工企業(yè)取費標準，可有各省、直轄市、自治區(qū)的水運、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 費用組成及取費特點

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

1.3 工程量計算規(guī)則

以地質柱狀剖面圖分別計算各級土水下自然方的工程量，應包括設計、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行期1年的疏浚維護（竣工到驗收之間）。

1.4 工況界定

根據(jù)施工所在地（自取泥點到卸泥點的整個作業(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、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

應根據(jù)施工區(qū)的土質、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

按照各地建設部門公布的建設工程造價信息確定。

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行測算。

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

2.1 測算輸入條件

工程量50萬方，挖深15 m（達不到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行測算，從0級土（有機質土及泥炭）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到堅硬質（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：形成三種關系，分別為：60 m3/h到80 m3/h屬于簡單的線性遞增關系，90 m3/h到400 m3/h屬于拋物線關系，最高點位于200 m3/h，980 m3/h到2500 m3/h屬于波浪線關系，最高點位于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行測算。

土類劃分：根據(jù)97定額規(guī)定0級土為有機質土及泥炭，1～2級土為淤泥質土，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，外拋運距由5km到80km不等（也是項目常用的外拋卸土運距），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行測算，從0級土（有機質土及泥炭）一直到13級土（碎石類）。

3.3 測算成果分析

外拋距離分析：顯而易見外拋運距越大，單價越高，呈簡單的線性遞增關系。

土類遞增分析：耙吸船的的土類適應性為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系；抓斗船的土類適應性為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系；

耙吸倉容分析：1500 m3到6500 m3屬于拋物線關系，最低點位于4500 m3。因此可以得出4500 耙吸船是最經(jīng)濟的船型，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系。配1000 m3自航泥駁，8m3到13 m3屬于簡單的線性遞減關系。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)的地質情況條件下，外拋運距在25～30 km這個區(qū)間，選擇耙吸船是經(jīng)濟的，而運距在30 km及以后選擇抓斗配自航泥駁是經(jīng)濟的。

4 結語

本文僅對常用的絞吸、耙吸及抓斗挖泥船進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計選型合理化分析主要結論如下：

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

（2）在編制挖泥外拋概算預算時，應根據(jù)不同土類（尤其粘性土和砂土類）比例、工程量、建設工期、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)濟合理角度上分析，外拋運距在25～30 km，首選耙吸挖泥船；而對于外拋運距大于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，存在單價細微差別（如涉及到施工船舶調(diào)遣、燃料價差、船員人工費價差等），但均不影響此測算結果。

參考文獻

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

[2] 金浩強，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”號的輪機設計[J].船舶；2008（5）.

[4] 紀凱.16888 m3耙吸挖泥船設計簡介[J].上海造船，2007（4）.

[5] 田俊峰，顧明，丁樹友，等.絞吸挖泥船計算機輔助疏浚決策系統(tǒng)[J].水運工程，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行測算。

土類劃分：根據(jù)97定額規(guī)定0級土為有機質土及泥炭，1～2級土為淤泥質土，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，外拋運距由5km到80km不等（也是項目常用的外拋卸土運距），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行測算，從0級土（有機質土及泥炭）一直到13級土（碎石類）。

3.3 測算成果分析

外拋距離分析：顯而易見外拋運距越大，單價越高，呈簡單的線性遞增關系。

土類遞增分析：耙吸船的的土類適應性為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系；抓斗船的土類適應性為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系；

耙吸倉容分析：1500 m3到6500 m3屬于拋物線關系，最低點位于4500 m3。因此可以得出4500 耙吸船是最經(jīng)濟的船型，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系。配1000 m3自航泥駁，8m3到13 m3屬于簡單的線性遞減關系。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)的地質情況條件下，外拋運距在25～30 km這個區(qū)間，選擇耙吸船是經(jīng)濟的，而運距在30 km及以后選擇抓斗配自航泥駁是經(jīng)濟的。

4 結語

本文僅對常用的絞吸、耙吸及抓斗挖泥船進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計選型合理化分析主要結論如下：

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

（2）在編制挖泥外拋概算預算時，應根據(jù)不同土類（尤其粘性土和砂土類）比例、工程量、建設工期、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)濟合理角度上分析，外拋運距在25～30 km，首選耙吸挖泥船；而對于外拋運距大于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，存在單價細微差別（如涉及到施工船舶調(diào)遣、燃料價差、船員人工費價差等），但均不影響此測算結果。

參考文獻

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

[2] 金浩強，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”號的輪機設計[J].船舶；2008（5）.

[4] 紀凱.16888 m3耙吸挖泥船設計簡介[J].上海造船，2007（4）.

[5] 田俊峰，顧明，丁樹友，等.絞吸挖泥船計算機輔助疏浚決策系統(tǒng)[J].水運工程，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行測算。

土類劃分：根據(jù)97定額規(guī)定0級土為有機質土及泥炭，1～2級土為淤泥質土，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，外拋運距由5km到80km不等（也是項目常用的外拋卸土運距），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行測算，從0級土（有機質土及泥炭）一直到13級土（碎石類）。

3.3 測算成果分析

外拋距離分析：顯而易見外拋運距越大，單價越高，呈簡單的線性遞增關系。

土類遞增分析：耙吸船的的土類適應性為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系；抓斗船的土類適應性為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系；

耙吸倉容分析：1500 m3到6500 m3屬于拋物線關系，最低點位于4500 m3。因此可以得出4500 耙吸船是最經(jīng)濟的船型，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系。配1000 m3自航泥駁，8m3到13 m3屬于簡單的線性遞減關系。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)的地質情況條件下，外拋運距在25～30 km這個區(qū)間，選擇耙吸船是經(jīng)濟的，而運距在30 km及以后選擇抓斗配自航泥駁是經(jīng)濟的。

4 結語

本文僅對常用的絞吸、耙吸及抓斗挖泥船進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計選型合理化分析主要結論如下：

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

（2）在編制挖泥外拋概算預算時，應根據(jù)不同土類（尤其粘性土和砂土類）比例、工程量、建設工期、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)濟合理角度上分析，外拋運距在25～30 km，首選耙吸挖泥船；而對于外拋運距大于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，存在單價細微差別（如涉及到施工船舶調(diào)遣、燃料價差、船員人工費價差等），但均不影響此測算結果。

參考文獻

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

[2] 金浩強，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”號的輪機設計[J].船舶；2008（5）.

[4] 紀凱.16888 m3耙吸挖泥船設計簡介[J].上海造船，2007（4）.

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