基于二次系數(shù)法下4 m3反鏟挖泥船清渣消耗量分析

李蔚東， 劉方洲， 孫 勤

(1.湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司， 湖南 長(zhǎng)沙 410200; 2.湖南瑞元建設(shè)工程有限公司， 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

0 前言

《內(nèi)河定額》自實(shí)施以來(lái)，于合理確定和有效控制工程造價(jià)方面發(fā)揮了重要作用，但在航道整治清渣定額挖泥船斗容設(shè)置上存在一定的局限性。隨著內(nèi)河航道快速發(fā)展，航道等級(jí)不斷提升，大型化、專(zhuān)業(yè)化設(shè)備發(fā)展迅速。在內(nèi)河航道工程的清渣工作中，反鏟挖泥船因其定位好、效率較高等特點(diǎn)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。為加強(qiáng)水運(yùn)工程標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)管理，更好地適應(yīng)內(nèi)河航運(yùn)建設(shè)工程計(jì)價(jià)工作需要，滿足“完善標(biāo)準(zhǔn)定額體系”“精準(zhǔn)造價(jià)”要求，結(jié)合近年來(lái)航道炸礁工程實(shí)際情況，有必要對(duì)4 m3反鏟挖泥船清渣進(jìn)行施工成本與預(yù)算定額分析研究。

1 《內(nèi)河定額》挖泥船清渣定額分析

1.1 斗容與平均挖深

定額中抓斗挖泥船斗容分為：1、2 、4 m33種，1 m3的平均挖深為5、10 m；2 m3的平均挖深分為5、10、15 m；4 m3的平均挖深分為10、15、20 m。

鏟斗挖泥船斗容分為：0.25、0.5、1、2m34種，對(duì)應(yīng)基本運(yùn)距3 km，增運(yùn)距為1 km。

1.2 船機(jī)配備

抓斗挖泥船主要船機(jī)配備： ①1 m3抓斗挖泥船+221 kW拖輪+60 m3泥駁+59 kW機(jī)艇+18kW錨艇；②2 m3抓斗挖泥船+441 kW拖輪+90 m3泥駁+88 kW機(jī)艇+29 kW錨艇；③4 m3抓斗挖泥船+662 kW拖輪+120 m3泥駁+88 kW機(jī)艇+59 kW錨艇。

鏟斗挖泥船主要船機(jī)配備：①0.25 m3鏟斗挖泥船+118 kW拖輪+20 m3泥駁+29 kW機(jī)艇+18 kW錨艇；②0.5 m3鏟斗挖泥船+176 kW拖輪+40 m3泥駁+29 kW機(jī)艇+29 kW錨艇；③1 m3鏟斗挖泥船+221 kW拖輪+60 m3泥駁+59 kW機(jī)艇+29 kW錨艇；④2 m3鏟斗挖泥船+441 kW拖輪+90 m3泥駁+88 kW機(jī)艇+29 kW錨艇。

隨著現(xiàn)有內(nèi)河航道等級(jí)提升，清渣用反鏟挖泥船也在向大型化發(fā)展，在反鏟挖泥船定額中，斗容0.25、0.5 m3已基本不適用，取而代之的是4、8 m3甚至更大斗容的挖泥船。而《內(nèi)河定額》挖泥船施工清渣子目中最大斗容為2 m3，與發(fā)展的新形勢(shì)不相適應(yīng)，與《內(nèi)河定額》體系的系統(tǒng)性、完整性、一致性等亦不協(xié)調(diào)。實(shí)際情況表明，小斗容挖泥船一般在航道等級(jí)較低、流速偏大的航道整治工程中應(yīng)用，亦逐漸被拼裝簡(jiǎn)便、效率較高、造價(jià)較低的2～4 m3挖掘機(jī)(長(zhǎng)臂)+方駁的組合方式替代。因此，分析研究4 m3反鏟挖泥船清渣等缺項(xiàng)定額，對(duì)航道建設(shè)與維護(hù)服務(wù)、補(bǔ)充完善相關(guān)計(jì)量計(jì)價(jià)依據(jù)是必要的。

2 4 m3反鏟挖泥船清渣定額編制

2.1 主要參數(shù)與施工輔助船舶選型

選用目前內(nèi)河制造簡(jiǎn)便、價(jià)格適中的4 m3鏟斗挖泥船為基本型，其主要參數(shù)如下：總長(zhǎng)42.80 m，船長(zhǎng)42.47 m(滿載水線長(zhǎng)42.47 m)；船寬11.00 m，最大船寬11.30 m；型深3.20 m，最大船高11.50 m，空載吃水1.304 m，滿載吃水1.750 m，滿載排水量約639 t，空載排水量約578 t，結(jié)構(gòu)型式橫骨架式，航區(qū)B級(jí)，船體材料鋼質(zhì)。錨數(shù)量5條；錨機(jī)2臺(tái)，錨鏈3條(直徑28～34 mm，長(zhǎng)度均為10 m)。

調(diào)查表明：《內(nèi)河定額》采用1 m3鏟斗挖泥船配置，實(shí)際上使用294 kW拖輪+60 m3泥駁+29 kW機(jī)艇及宿舍船也屬于常規(guī)配置，為與《內(nèi)河定額》表現(xiàn)形式相協(xié)調(diào)，提出定額修編的船機(jī)基本配置為：①2 m3鏟斗挖泥船+441 kW拖輪+90 m3泥駁+88 kW機(jī)動(dòng)艇+59 kW錨艇+其他船機(jī)；②4 m3鏟斗挖泥船+662 kW拖輪+120 m3泥駁+88 kW機(jī)動(dòng)艇+59 kW錨艇+其他船機(jī)。

2.2 施工工藝選型

施工工藝的選擇對(duì)定額編制存在一定影響，但清渣工作的主要內(nèi)容(移船定位、水深測(cè)量、挖、裝、運(yùn)、卸、空回)基本是一致的。此外，挖泥船開(kāi)工前的準(zhǔn)備工作，主要內(nèi)容包括定位、拋錨、機(jī)艇就位、錨艇就位、安全監(jiān)控就位等，《內(nèi)河定額》中《疏浚工程預(yù)算定額》(下稱(chēng)疏浚定額)稱(chēng)為開(kāi)工展布，其對(duì)挖泥船的時(shí)間利用率影響較大，本定額消耗量計(jì)算時(shí)采用綜合方式考慮，主要操作流程如下：

1)挖泥船進(jìn)入施工區(qū)域：根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件及設(shè)備情況，采用GPS導(dǎo)航定位。

2)挖泥船進(jìn)點(diǎn)定位操作：挖泥船進(jìn)位采用拖輪綁拖挖泥船，按照GPS坐標(biāo)進(jìn)入施工區(qū)方式。

3)挖泥船拋錨操作：按施工區(qū)域與主航道的相對(duì)位置、水文條件等因素選擇，對(duì)清渣采用的方法也應(yīng)有所調(diào)整，一般采用對(duì)稱(chēng)鋼樁橫挖法操作、定位樁臺(tái)車(chē)橫挖法操作，本次編制采用對(duì)稱(chēng)鋼樁橫挖法工藝。

3 清渣預(yù)算定額幅度差計(jì)算

傳統(tǒng)的幅度差計(jì)算方法通常以多年積累的施工經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析確定，偏差性較大，影響預(yù)算定額的準(zhǔn)確性?！岸蜗禂?shù)法”是以二次系數(shù)形式對(duì)施工定額到預(yù)算定額的總體幅度差進(jìn)行計(jì)算。本文采用傳統(tǒng)法與“二次系數(shù)法”相結(jié)合的計(jì)算方法，先計(jì)算出反鏟挖泥船單位艘班消耗量，再計(jì)算其他配套船舶消耗量。

3.1 二次系數(shù)法計(jì)算模型

“二次系數(shù)法”在工程預(yù)算定額編制中愈來(lái)愈受到重視，簡(jiǎn)單而言，是以實(shí)測(cè)的人工工日和船機(jī)(機(jī)械)臺(tái)班數(shù)的基本工作時(shí)間為基礎(chǔ)來(lái)計(jì)算，基本時(shí)間測(cè)算釆用工作日寫(xiě)實(shí)法統(tǒng)計(jì)分析，次要時(shí)間(包含準(zhǔn)備與結(jié)束時(shí)間、輔助時(shí)間、休息時(shí)間、不可避免中斷時(shí)間等4種)與實(shí)測(cè)的原始數(shù)據(jù)(原數(shù))之比即為工時(shí)擴(kuò)大率。工時(shí)擴(kuò)大系數(shù)為單位原數(shù)與工時(shí)擴(kuò)大率之和，即：工時(shí)擴(kuò)大系數(shù)α=1+工時(shí)擴(kuò)大率。

施工定額時(shí)間綜合為預(yù)算定額時(shí)間過(guò)程中，由于工序綜合數(shù)量加大，完整施工定額的實(shí)物消耗時(shí)間需要計(jì)入受各方面因素影響的另一部分時(shí)間。擴(kuò)大的時(shí)間與原數(shù)之比即為幅度差率。而幅度差系數(shù)為單位原數(shù)與幅度差率之和，即：幅度差系數(shù)β=1+幅度差率。

總體幅度差系數(shù)由人工總體幅度差系數(shù)和機(jī)械總體幅度差系數(shù)兩部分組成。總體幅度差系數(shù)γ為兩者之積，即γ=α×β。

其基本模型采用EXCEL表格的形式，簡(jiǎn)述為基礎(chǔ)定額數(shù)值×α=施工定額值；施工定額值×β=預(yù)算定額值；根據(jù)施工定額綜合后的消耗量，以及計(jì)算后的幅度差率(γ-1)，就可求出施工定額到預(yù)算定額的幅度差(詳見(jiàn)表1)。

采用二次系數(shù)法進(jìn)行預(yù)算定額編制的工作流程如圖1所示。

圖1 采用二次系數(shù)法進(jìn)行預(yù)算定額編制的工作流程

3.2 主要灘(群)挖泥船艘班消耗量比較

通過(guò)對(duì)12處灘(群)的實(shí)測(cè)資料整理，按照上述計(jì)算模型，得出挖泥船單位數(shù)量艘班消耗量比較表(見(jiàn)表1)。

表1 挖泥船單位數(shù)量艘班消耗量比較(100 m3)序號(hào)灘群名稱(chēng)型號(hào)巖石級(jí)別工程量/m3生產(chǎn)率/(m3·h-1)工時(shí)擴(kuò)大系數(shù)α施工定額/艘班幅度差系數(shù)β預(yù)算定額/艘班內(nèi)河定額/艘班差值/%1瀘溪灘1 m3 反鏟Ⅶ5 293301.8180.7561.3541.0231.056-3.132五里洲灘1 m3 反鏟Ⅶ6 412311.7620.7211.3780.9941.056-5.873小龍溪灘1 m3 反鏟Ⅶ11 404372.7740.9431.0621.0011.056-5.214舒溪口灘(a)2 m3 反鏟紅砂巖35 943552.2770.5151.2930.6650.67-0.75舒溪口灘(b)4 m3 反鏟紅砂巖79 874 62 2.168 0.434 1.135 0.493 (0.58)-155猴兒灘(a)1.5 m3 反鏟Ⅶ64 000401.9600.6171.4650.904(0.863)4.8猴兒灘(b)1 m3 反鏟Ⅶ31 000261.9300.9181.1011.0111.056-4.266施怡灘1.5 m3 反鏟角礫巖134 799412.0480.6241.4420.900(0.863)4.37凌津?yàn)? m3 反鏟Ⅶ32 160282.2901.0061.0701.0771.0561.998淥口灘(a)1.5 m3 反鏟紅砂巖59 000331.6850.6311.4420.911(0.863)5.5淥口灘(b)1 m3 反鏟紅砂巖30 000292.2460.9661.1591.1191.0565.979長(zhǎng)沙樞紐4 m3 反鏟土石混合156 000671.9340.3591.6370.588(0.58)1.410土谷塘樞紐4 m3 反鏟土石圍堰98 600601.6870.3521.5530.546(0.58)-5.911株洲樞紐4 m3 抓斗土石圍堰48 000592.3550.4981.2110.6030.583.9712廢棄橋墩4 m3 抓斗混凝土墩2 179192.5861.7211.2002.0650.58256.03 注: 括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)參照抓斗挖泥船相關(guān)參數(shù)計(jì)算原則得出。

通過(guò)實(shí)際工程計(jì)算單位消耗量與《內(nèi)河定額》清渣相關(guān)定額消耗量對(duì)比分析可知：《內(nèi)河定額》挖泥船艘班消耗量與實(shí)際情況相符合，主要變化趨勢(shì)有如下幾點(diǎn)：

1) 隨著斗容增大，《內(nèi)河定額》中鏟斗挖泥船清渣定額基價(jià)呈下降趨勢(shì)，《疏浚定額》中下降幅度較實(shí)際情況偏大。

2) 隨著斗容增大，《內(nèi)河定額》中抓斗挖泥船清渣定額基價(jià)的變化規(guī)律與鏟斗定額可能存在不協(xié)調(diào)情況。

3)實(shí)際調(diào)查顯示，抓斗挖泥船與鏟斗挖泥船在平均挖深上存在差別，本文所選鏟斗挖泥船最大挖深7 m，比抓斗淺，同時(shí)經(jīng)驗(yàn)表明各個(gè)定額之間存在約5%的幅度差，表格中計(jì)算差值約在15%左右，也證明了這種差異。因此，不同挖泥船每100m3定額單位艘班消耗量存在一定的差值符合預(yù)期。

4)現(xiàn)有內(nèi)河挖泥船清渣定額消耗量基本符合實(shí)際情況。但對(duì)于橋墩等水下機(jī)械拆除等工序，定額消耗量則存在較大差別，對(duì)于拆除與清渣的差異性，還有待進(jìn)一步分析研究。

4 4 m3鏟斗挖泥船清渣預(yù)算定額

4.1 4 m3鏟斗挖泥船清渣定額表

經(jīng)過(guò)對(duì)比分析與綜合平衡，提出4 m3鏟斗挖泥船清渣定額(見(jiàn)表2)，其工作內(nèi)容為移船定位、測(cè)量水深、挖、裝、運(yùn)、卸、空回。

表2 4 m3鏟斗挖泥船清渣定額(100 m3)項(xiàng)目單位基本運(yùn)距3 km以?xún)?nèi)每增1 km4 m3鏟斗挖泥船艘班0.493662 kW拖輪艘班0.7310.048120 m3泥駁艘班1.4310.04888 kW機(jī)動(dòng)艇艘班0.64059 kW錨艇艘班0.213 其他船機(jī)%0.272基價(jià)元8 188.61342.15

4.2 主要計(jì)算與驗(yàn)算說(shuō)明

1) 抓斗挖泥船清渣主要施工項(xiàng)目為航電樞紐土石圍堰的拆除，其效率略高于炸礁清渣，與實(shí)際情況相吻合。

2) 基礎(chǔ)定額分析主要以計(jì)算挖泥船艘班消耗量為主，其他船舶以挖泥船艘班數(shù)為基數(shù)配套計(jì)算，沿用《內(nèi)河定額》修編的基本原則與計(jì)算方法是恰當(dāng)?shù)摹?/p>

3) 驗(yàn)算按照《內(nèi)河定額》航道整治相關(guān)內(nèi)容要求，巖石厚度1.5 m以?xún)?nèi)，其基價(jià)為108元/m3，新編定額4 m3反鏟挖泥船清渣基價(jià)為81.88元/ m3，其定額消耗量、定額水平與現(xiàn)行《內(nèi)河定額》相適應(yīng)。

4) 炸礁與清渣工作緊密相聯(lián)，實(shí)際招投標(biāo)工作中，一般采用炸礁+清渣的綜合單價(jià)。統(tǒng)計(jì)湖南主要河流炸礁情況，其綜合單價(jià)為：平均巖層1.5 m，炸礁水下工程量在5萬(wàn)m3以上，綜合單價(jià)220～240元/m3；平均巖層大于0.5 m，工程量在10萬(wàn)m3以上，綜合單價(jià)190～220元/m3；平均巖層小于0.5 m，工程量在5萬(wàn)m3以下，綜合單價(jià)250～290元/m3。驗(yàn)算表明，新編反鏟挖泥船預(yù)算定額單價(jià)與市場(chǎng)單價(jià)基本相符，但相對(duì)復(fù)雜水文條件河流而言其單價(jià)偏低，主要原因是挖泥船輔助工作時(shí)間延長(zhǎng)、工效受到影響。

5 結(jié)語(yǔ)

清渣用反鏟挖泥船向大型化發(fā)展，有必要增加4 m3反鏟挖泥船清渣預(yù)算的定額。本文提出4 m3反鏟挖泥船清渣定額的船機(jī)基本配置和施工工藝選擇，依托實(shí)際清渣灘(群)資料，采用傳統(tǒng)與二次系數(shù)相結(jié)合的計(jì)算方法，對(duì)比分析挖泥船艘班消耗量，認(rèn)為本文提出的4 m3反鏟挖泥船清渣定額消耗量計(jì)算與現(xiàn)有《內(nèi)河定額》水平相適應(yīng)。