疏浚船舶设计选型合理化分析

陈金木++吴丽丽

摘 要：一般在计算疏浚工程时，使用的编制办法、定额及其配套的疏浚工程软件仍为97疏浚，该文通过对于定额中常用的疏浚船舶在相同的施工条件进行单价测算汇总，从而一定程度上达到分析疏浚船舶设计选型的合理化的目的。

关键词：预算定额 单价测算 选型的合理化

中图分类号：TV53 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（a）-0093-02

交通部交基发[1997]246号文发布了《疏浚工程概算、预算编制规定》、《疏浚预算定额》和《疏浚工程船舶艘班费用定额》及配套的疏浚工程概算预算软件等（以下简称97疏浚），使用至今已有10余年。随着船机大型化的发展，目前国内大型疏浚企业均拥有大功率、大容量的疏浚船舶，拥有一套较为完善的疏浚费用计算体系。但目前设计院、造价咨询公司、一般施工单位等在计算疏浚工程时，使用的编制办法、定额及其配套的疏浚工程软件仍为97疏浚。该文通过对于定额中常用的疏浚船舶（绞吸、耙吸、抓斗）在相同的施工条件（如工程量、吹填距离、工况、调遣距离、挖深、泥层厚度、卸土运距等）进行单价测算汇总，从而一定程度上达到分析疏浚船舶设计选型的合理化的目的。下面先简单介绍一下97疏浚。

1 97疏浚简介

1.1 适用范围

97疏浚适用于航道、港池等疏浚工程，陆域吹填工程和维护性疏浚工程可以参照使用。取费标准适用于一级疏浚施工企业，其他不同资质等级施工企业取费标准，可有各省、直辖市、自治区的水运、疏浚工程基建主管部门制定颁发并抄报交通部基建管理司备案。

1.2 费用组成及取费特点

97疏浚中的工程费用由直接工程费、间接费、计划利润、税金和专项费用5个部分组成。直接工程费采用统一基价计算，其工、料、机的市场价格与基价的差价列入专项费用。

1.3 工程量计算规则

以地质柱状剖面图分别计算各级土水下自然方的工程量，应包括设计、超宽、超深及施工期回淤工程量，若是沿海航道疏浚仍需计算试运行期1年的疏浚维护（竣工到验收之间）。

1.4 工况界定

根据施工所在地（自取泥点到卸泥点的整个作业面）的条件和施工船舶的适用能力，按客观影响时间占施工期总时间的百分率和本定额各章说明中的规定确定工况级别。

客观影响时间虑=施工期内的客观影响时间/施工期总时间

注：（1）客观影响时间=自然影响时间+其他客观影响时间

自然影响时间是指受风、雾、雨、浪、潮汐、水位、流速等影响也不能施工的时间。其他客观影响时间是指受施工条件限制所必须进行的船舶避让、停电待工等非施工单位造成的干扰而不能施工的时间。

（2）客观影响时间率应根据近三年的统计资料计算，并取其平均值。

1.5 船型选择

应根据施工区的土质、工程量、工期、自然条件、浚挖深度、水域条件、泥土处理方法、船舶性能等因素综合考虑，选择经济合理的疏浚方式及工程船舶。

1.6 燃料价格确定

按照各地建设部门公布的建设工程造价信息确定。

2 97疏浚测算成果（绞吸挖泥船部分）

根据97定额，绞吸挖泥船为挖泥吹填选用的施工船舶，绞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。本文只针对60 m3/h及其以上的绞吸挖泥船进行测算。

土类划分：根据97定额规定0级土为有机质土及泥炭，1～2级土为淤泥质土，3～6级土为粘性土类，7～10级土为砂土类，11～13级土为淤泥质土。

2.1 测算输入条件

工程量50万方，挖深15 m（达不到15 m的按最大挖深），南海区域，泥层厚度按10 m，加格栅，4级工况，燃料单价5850元/t，电0.96元/kWh，施工船舶调遣距离200海里，为了便于同步比较测算单价，吹填距离按小型的绞吸挖泥船按照最大的吹距，其余的按照吹填距离1 km（其中浮管0.6 km，岸管0.4 km）。

2.2 测算土类

对于97疏浚中的能够输入的所有土类均进行测算，从0级土（有机质土及泥炭）一直到15级土（岩石类）。

2.3 测算成果

见表1。

2.4 测算成果分析

吹填距离分析：60 m3/h及80 m3/h的吹填最大距离0.35 km，90 m3/h、120 m3/h及200 m3/h的最大吹填距离分别为0.4 km、0.5 km及0.8 km，350 m3/h及以上绞吸挖泥船均为吹填距离1km。

土类递增分析：从0级土到6级土、7级土到10级土、11级土到15级土测算单价是递增的，需要注意的是粘性土类从5级到6级递增速度很快，原因在于粘性土从硬质到坚硬质（俗称老粘土）；9级土从8级土以及10级土从9级土发生巨大跳跃，也就是从松散的砂到中密砂及中密砂到密室砂（俗称铁板砂）。

绞吸功率分析：形成三种关系，分别为：60 m3/h到80 m3/h属于简单的线性递增关系，90 m3/h到400 m3/h属于抛物线关系，最高点位于200 m3/h，980 m3/h到2500 m3/h属于波浪线关系，最高点位于1600 m3/h。因此可以得出，小型绞吸船中200 m3/h单价最高，但是受制于管线长度的限制，仅适合短距离的吹填；大型绞吸船中1600 m/h在同等吹填距离1 km的前提下单价最高，但是仍然受制于管线长度的限制，经测算，软件能输出的最大运距是3.5 km。endprint

3 97疏浚测算成果（耙吸挖泥船及抓斗挖泥船部分）

根据97定额，耙吸及抓斗挖泥船为挖泥外抛选用的施工船舶，耙吸挖泥船仓容有：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；本文只针对常用的1500 m3及以上耙吸挖泥船、8m3及以上抓斗挖泥船进行测算。

土类划分：根据97定额规定0级土为有机质土及泥炭，1～2级土为淤泥质土，3～6级土为粘性土类，7～10级土为砂土类，11～13级土为淤泥质土。

3.1 测算输入条件

工程量50万方，挖深15m，5级工况，南海区域，外抛运距由5km到80km不等（也是项目常用的外抛卸土运距），燃料单价5850元/t，电0.96元/kwh，施工船舶调遣距离200海里。其中抓斗船按照配500 m3非自航泥驳与配1000 m自航泥驳进行测算。

3.2 测算土类

对于97疏浚中的能够输入的所有土类均进行测算，从0级土（有机质土及泥炭）一直到13级土（碎石类）。

3.3 测算成果分析

外抛距离分析：显而易见外抛运距越大，单价越高，呈简单的线性递增关系。

土类递增分析：耙吸船的的土类适应性为0级土到10级土，从0级土到6级土、7级土到10级土测算单价是递增关系；抓斗船的土类适应性为0级土到13级土，从0级土到6级土、7级土到10级土、11级土到13级土测算单价是递增关系；

耙吸仓容分析：1500 m3到6500 m3属于抛物线关系，最低点位于4500 m3。因此可以得出4500 耙吸船是最经济的船型，6500 耙吸船是最贵船型。

抓斗斗容及配备泥驳分析：配500 m3非自航泥驳，8m3到13 m3属于简单的线性递增关系。配1000 m3自航泥驳，8m3到13 m3属于简单的线性递减关系。配500 m3非自航泥驳均比配1000 m3自航泥驳单价高要高不少。因此可以得出13 m3配1000 m3自航泥驳是最经济船型，而13 m3配500 m3非自航泥驳是最贵船型。

不同船型（耙吸与抓斗）分析：6500 m3耙吸船与13 m3配500 m3非自航泥驳对比发现得出，在6级土表现比较明显，基本是运距25 km内是前者便宜，25 km之后是后者便宜；而从4500 m3耙吸船与13 m3配1000 m3非自航泥驳对比不难得出，在砂土类表现比较明显，基本是运距30 km内是前者便宜，30 km后是后者便宜。因此可以综合得出，如果土类是粘性土（6级）及砂土类占绝大多数的地质情况条件下，外抛运距在25～30 km这个区间，选择耙吸船是经济的，而运距在30 km及以后选择抓斗配自航泥驳是经济的。

4 结语

本文仅对常用的绞吸、耙吸及抓斗挖泥船进行了初步的单价测算汇总，未涉及到其余疏浚船舶，存在一定的不完整性，就目前的测算成果形成的大型疏浚船舶设计选型合理化分析主要结论如下：

（1）在编制挖泥吹填概算预算时，尽量选择功率较大、适应土类能力强、吹填距离能力强的施工船舶，以便较好的配合施工进度。

（2）在编制挖泥外抛概算预算时，应根据不同土类（尤其粘性土和砂土类）比例、工程量、建设工期、外抛距离合理的选取耙吸及抓斗挖泥船。对于大方量的挖泥，从经济合理角度上分析，外抛运距在25～30 km，首选耙吸挖泥船；而对于外抛运距大于30 km的，首选抓斗（配自航泥驳）。

（3）本挖泥单价测算的海域选在南海，可能存在海域的不同，存在单价细微差别（如涉及到施工船舶调遣、燃料价差、船员人工费价差等），但均不影响此测算结果。

参考文献

[1] 蒋志鹏，谭家华.耙吸挖泥船拖力预报研究[J].船海工程，2012（4）.

[2] 金浩强，何祖军，俞孟蕻.耙吸挖泥船多信息融合疏浚自动寻优方法研究[J].船舶工程，2008（5）.

[3] 于再红.大型耙吸挖泥船“新海虎”号的轮机设计[J].船舶；2008（5）.

[4] 纪凯.16888 m3耙吸挖泥船设计简介[J].上海造船，2007（4）.

[5] 田俊峰，顾明，丁树友，等.绞吸挖泥船计算机辅助疏浚决策系统[J].水运工程，2005（3）.endprint

3 97疏浚测算成果（耙吸挖泥船及抓斗挖泥船部分）

根据97定额，耙吸及抓斗挖泥船为挖泥外抛选用的施工船舶，耙吸挖泥船仓容有：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；本文只针对常用的1500 m3及以上耙吸挖泥船、8m3及以上抓斗挖泥船进行测算。

土类划分：根据97定额规定0级土为有机质土及泥炭，1～2级土为淤泥质土，3～6级土为粘性土类，7～10级土为砂土类，11～13级土为淤泥质土。

3.1 测算输入条件

工程量50万方，挖深15m，5级工况，南海区域，外抛运距由5km到80km不等（也是项目常用的外抛卸土运距），燃料单价5850元/t，电0.96元/kwh，施工船舶调遣距离200海里。其中抓斗船按照配500 m3非自航泥驳与配1000 m自航泥驳进行测算。

3.2 测算土类

对于97疏浚中的能够输入的所有土类均进行测算，从0级土（有机质土及泥炭）一直到13级土（碎石类）。

3.3 测算成果分析

外抛距离分析：显而易见外抛运距越大，单价越高，呈简单的线性递增关系。

土类递增分析：耙吸船的的土类适应性为0级土到10级土，从0级土到6级土、7级土到10级土测算单价是递增关系；抓斗船的土类适应性为0级土到13级土，从0级土到6级土、7级土到10级土、11级土到13级土测算单价是递增关系；

耙吸仓容分析：1500 m3到6500 m3属于抛物线关系，最低点位于4500 m3。因此可以得出4500 耙吸船是最经济的船型，6500 耙吸船是最贵船型。

抓斗斗容及配备泥驳分析：配500 m3非自航泥驳，8m3到13 m3属于简单的线性递增关系。配1000 m3自航泥驳，8m3到13 m3属于简单的线性递减关系。配500 m3非自航泥驳均比配1000 m3自航泥驳单价高要高不少。因此可以得出13 m3配1000 m3自航泥驳是最经济船型，而13 m3配500 m3非自航泥驳是最贵船型。

不同船型（耙吸与抓斗）分析：6500 m3耙吸船与13 m3配500 m3非自航泥驳对比发现得出，在6级土表现比较明显，基本是运距25 km内是前者便宜，25 km之后是后者便宜；而从4500 m3耙吸船与13 m3配1000 m3非自航泥驳对比不难得出，在砂土类表现比较明显，基本是运距30 km内是前者便宜，30 km后是后者便宜。因此可以综合得出，如果土类是粘性土（6级）及砂土类占绝大多数的地质情况条件下，外抛运距在25～30 km这个区间，选择耙吸船是经济的，而运距在30 km及以后选择抓斗配自航泥驳是经济的。

4 结语

本文仅对常用的绞吸、耙吸及抓斗挖泥船进行了初步的单价测算汇总，未涉及到其余疏浚船舶，存在一定的不完整性，就目前的测算成果形成的大型疏浚船舶设计选型合理化分析主要结论如下：

（1）在编制挖泥吹填概算预算时，尽量选择功率较大、适应土类能力强、吹填距离能力强的施工船舶，以便较好的配合施工进度。

（2）在编制挖泥外抛概算预算时，应根据不同土类（尤其粘性土和砂土类）比例、工程量、建设工期、外抛距离合理的选取耙吸及抓斗挖泥船。对于大方量的挖泥，从经济合理角度上分析，外抛运距在25～30 km，首选耙吸挖泥船；而对于外抛运距大于30 km的，首选抓斗（配自航泥驳）。

（3）本挖泥单价测算的海域选在南海，可能存在海域的不同，存在单价细微差别（如涉及到施工船舶调遣、燃料价差、船员人工费价差等），但均不影响此测算结果。

参考文献

[1] 蒋志鹏，谭家华.耙吸挖泥船拖力预报研究[J].船海工程，2012（4）.

[2] 金浩强，何祖军，俞孟蕻.耙吸挖泥船多信息融合疏浚自动寻优方法研究[J].船舶工程，2008（5）.

[3] 于再红.大型耙吸挖泥船“新海虎”号的轮机设计[J].船舶；2008（5）.

[4] 纪凯.16888 m3耙吸挖泥船设计简介[J].上海造船，2007（4）.

[5] 田俊峰，顾明，丁树友，等.绞吸挖泥船计算机辅助疏浚决策系统[J].水运工程，2005（3）.endprint

3 97疏浚测算成果（耙吸挖泥船及抓斗挖泥船部分）

根据97定额，耙吸及抓斗挖泥船为挖泥外抛选用的施工船舶，耙吸挖泥船仓容有：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；本文只针对常用的1500 m3及以上耙吸挖泥船、8m3及以上抓斗挖泥船进行测算。

土类划分：根据97定额规定0级土为有机质土及泥炭，1～2级土为淤泥质土，3～6级土为粘性土类，7～10级土为砂土类，11～13级土为淤泥质土。

3.1 测算输入条件

工程量50万方，挖深15m，5级工况，南海区域，外抛运距由5km到80km不等（也是项目常用的外抛卸土运距），燃料单价5850元/t，电0.96元/kwh，施工船舶调遣距离200海里。其中抓斗船按照配500 m3非自航泥驳与配1000 m自航泥驳进行测算。

3.2 测算土类

对于97疏浚中的能够输入的所有土类均进行测算，从0级土（有机质土及泥炭）一直到13级土（碎石类）。

3.3 测算成果分析

外抛距离分析：显而易见外抛运距越大，单价越高，呈简单的线性递增关系。

土类递增分析：耙吸船的的土类适应性为0级土到10级土，从0级土到6级土、7级土到10级土测算单价是递增关系；抓斗船的土类适应性为0级土到13级土，从0级土到6级土、7级土到10级土、11级土到13级土测算单价是递增关系；

耙吸仓容分析：1500 m3到6500 m3属于抛物线关系，最低点位于4500 m3。因此可以得出4500 耙吸船是最经济的船型，6500 耙吸船是最贵船型。

抓斗斗容及配备泥驳分析：配500 m3非自航泥驳，8m3到13 m3属于简单的线性递增关系。配1000 m3自航泥驳，8m3到13 m3属于简单的线性递减关系。配500 m3非自航泥驳均比配1000 m3自航泥驳单价高要高不少。因此可以得出13 m3配1000 m3自航泥驳是最经济船型，而13 m3配500 m3非自航泥驳是最贵船型。

不同船型（耙吸与抓斗）分析：6500 m3耙吸船与13 m3配500 m3非自航泥驳对比发现得出，在6级土表现比较明显，基本是运距25 km内是前者便宜，25 km之后是后者便宜；而从4500 m3耙吸船与13 m3配1000 m3非自航泥驳对比不难得出，在砂土类表现比较明显，基本是运距30 km内是前者便宜，30 km后是后者便宜。因此可以综合得出，如果土类是粘性土（6级）及砂土类占绝大多数的地质情况条件下，外抛运距在25～30 km这个区间，选择耙吸船是经济的，而运距在30 km及以后选择抓斗配自航泥驳是经济的。

4 结语

本文仅对常用的绞吸、耙吸及抓斗挖泥船进行了初步的单价测算汇总，未涉及到其余疏浚船舶，存在一定的不完整性，就目前的测算成果形成的大型疏浚船舶设计选型合理化分析主要结论如下：

（1）在编制挖泥吹填概算预算时，尽量选择功率较大、适应土类能力强、吹填距离能力强的施工船舶，以便较好的配合施工进度。

（2）在编制挖泥外抛概算预算时，应根据不同土类（尤其粘性土和砂土类）比例、工程量、建设工期、外抛距离合理的选取耙吸及抓斗挖泥船。对于大方量的挖泥，从经济合理角度上分析，外抛运距在25～30 km，首选耙吸挖泥船；而对于外抛运距大于30 km的，首选抓斗（配自航泥驳）。

（3）本挖泥单价测算的海域选在南海，可能存在海域的不同，存在单价细微差别（如涉及到施工船舶调遣、燃料价差、船员人工费价差等），但均不影响此测算结果。

参考文献

[1] 蒋志鹏，谭家华.耙吸挖泥船拖力预报研究[J].船海工程，2012（4）.

[2] 金浩强，何祖军，俞孟蕻.耙吸挖泥船多信息融合疏浚自动寻优方法研究[J].船舶工程，2008（5）.

[3] 于再红.大型耙吸挖泥船“新海虎”号的轮机设计[J].船舶；2008（5）.

[4] 纪凯.16888 m3耙吸挖泥船设计简介[J].上海造船，2007（4）.

[5] 田俊峰，顾明，丁树友，等.绞吸挖泥船计算机辅助疏浚决策系统[J].水运工程，2005（3）.endprint