基于二次系数法下4 m3反铲挖泥船清渣消耗量分析

李蔚东， 刘方洲， 孙 勤

(1.湖南省交通规划勘察设计院有限公司， 湖南 长沙 410200; 2.湖南瑞元建设工程有限公司， 湖南 长沙 410004)

0 前言

《内河定额》自实施以来，于合理确定和有效控制工程造价方面发挥了重要作用，但在航道整治清渣定额挖泥船斗容设置上存在一定的局限性。随着内河航道快速发展，航道等级不断提升，大型化、专业化设备发展迅速。在内河航道工程的清渣工作中，反铲挖泥船因其定位好、效率较高等特点，应用越来越广泛。为加强水运工程标准动态管理，更好地适应内河航运建设工程计价工作需要，满足“完善标准定额体系”“精准造价”要求，结合近年来航道炸礁工程实际情况，有必要对4 m3反铲挖泥船清渣进行施工成本与预算定额分析研究。

1 《内河定额》挖泥船清渣定额分析

1.1 斗容与平均挖深

定额中抓斗挖泥船斗容分为：1、2 、4 m33种，1 m3的平均挖深为5、10 m；2 m3的平均挖深分为5、10、15 m；4 m3的平均挖深分为10、15、20 m。

铲斗挖泥船斗容分为：0.25、0.5、1、2m34种，对应基本运距3 km，增运距为1 km。

1.2 船机配备

抓斗挖泥船主要船机配备： ①1 m3抓斗挖泥船+221 kW拖轮+60 m3泥驳+59 kW机艇+18kW锚艇；②2 m3抓斗挖泥船+441 kW拖轮+90 m3泥驳+88 kW机艇+29 kW锚艇；③4 m3抓斗挖泥船+662 kW拖轮+120 m3泥驳+88 kW机艇+59 kW锚艇。

铲斗挖泥船主要船机配备：①0.25 m3铲斗挖泥船+118 kW拖轮+20 m3泥驳+29 kW机艇+18 kW锚艇；②0.5 m3铲斗挖泥船+176 kW拖轮+40 m3泥驳+29 kW机艇+29 kW锚艇；③1 m3铲斗挖泥船+221 kW拖轮+60 m3泥驳+59 kW机艇+29 kW锚艇；④2 m3铲斗挖泥船+441 kW拖轮+90 m3泥驳+88 kW机艇+29 kW锚艇。

随着现有内河航道等级提升，清渣用反铲挖泥船也在向大型化发展，在反铲挖泥船定额中，斗容0.25、0.5 m3已基本不适用，取而代之的是4、8 m3甚至更大斗容的挖泥船。而《内河定额》挖泥船施工清渣子目中最大斗容为2 m3，与发展的新形势不相适应，与《内河定额》体系的系统性、完整性、一致性等亦不协调。实际情况表明，小斗容挖泥船一般在航道等级较低、流速偏大的航道整治工程中应用，亦逐渐被拼装简便、效率较高、造价较低的2～4 m3挖掘机(长臂)+方驳的组合方式替代。因此，分析研究4 m3反铲挖泥船清渣等缺项定额，对航道建设与维护服务、补充完善相关计量计价依据是必要的。

2 4 m3反铲挖泥船清渣定额编制

2.1 主要参数与施工辅助船舶选型

选用目前内河制造简便、价格适中的4 m3铲斗挖泥船为基本型，其主要参数如下：总长42.80 m，船长42.47 m(满载水线长42.47 m)；船宽11.00 m，最大船宽11.30 m；型深3.20 m，最大船高11.50 m，空载吃水1.304 m，满载吃水1.750 m，满载排水量约639 t，空载排水量约578 t，结构型式横骨架式，航区B级，船体材料钢质。锚数量5条；锚机2台，锚链3条(直径28～34 mm，长度均为10 m)。

调查表明：《内河定额》采用1 m3铲斗挖泥船配置，实际上使用294 kW拖轮+60 m3泥驳+29 kW机艇及宿舍船也属于常规配置，为与《内河定额》表现形式相协调，提出定额修编的船机基本配置为：①2 m3铲斗挖泥船+441 kW拖轮+90 m3泥驳+88 kW机动艇+59 kW锚艇+其他船机；②4 m3铲斗挖泥船+662 kW拖轮+120 m3泥驳+88 kW机动艇+59 kW锚艇+其他船机。

2.2 施工工艺选型

施工工艺的选择对定额编制存在一定影响，但清渣工作的主要内容(移船定位、水深测量、挖、装、运、卸、空回)基本是一致的。此外，挖泥船开工前的准备工作，主要内容包括定位、抛锚、机艇就位、锚艇就位、安全监控就位等，《内河定额》中《疏浚工程预算定额》(下称疏浚定额)称为开工展布，其对挖泥船的时间利用率影响较大，本定额消耗量计算时采用综合方式考虑，主要操作流程如下：

1)挖泥船进入施工区域：根据施工现场条件及设备情况，采用GPS导航定位。

2)挖泥船进点定位操作：挖泥船进位采用拖轮绑拖挖泥船，按照GPS坐标进入施工区方式。

3)挖泥船抛锚操作：按施工区域与主航道的相对位置、水文条件等因素选择，对清渣采用的方法也应有所调整，一般采用对称钢桩横挖法操作、定位桩台车横挖法操作，本次编制采用对称钢桩横挖法工艺。

3 清渣预算定额幅度差计算

传统的幅度差计算方法通常以多年积累的施工经验为基础，通过统计数据分析确定，偏差性较大，影响预算定额的准确性。“二次系数法”是以二次系数形式对施工定额到预算定额的总体幅度差进行计算。本文采用传统法与“二次系数法”相结合的计算方法，先计算出反铲挖泥船单位艘班消耗量，再计算其他配套船舶消耗量。

3.1 二次系数法计算模型

“二次系数法”在工程预算定额编制中愈来愈受到重视，简单而言，是以实测的人工工日和船机(机械)台班数的基本工作时间为基础来计算，基本时间测算釆用工作日写实法统计分析，次要时间(包含准备与结束时间、辅助时间、休息时间、不可避免中断时间等4种)与实测的原始数据(原数)之比即为工时扩大率。工时扩大系数为单位原数与工时扩大率之和，即：工时扩大系数α=1+工时扩大率。

施工定额时间综合为预算定额时间过程中，由于工序综合数量加大，完整施工定额的实物消耗时间需要计入受各方面因素影响的另一部分时间。扩大的时间与原数之比即为幅度差率。而幅度差系数为单位原数与幅度差率之和，即：幅度差系数β=1+幅度差率。

总体幅度差系数由人工总体幅度差系数和机械总体幅度差系数两部分组成。总体幅度差系数γ为两者之积，即γ=α×β。

其基本模型采用EXCEL表格的形式，简述为基础定额数值×α=施工定额值；施工定额值×β=预算定额值；根据施工定额综合后的消耗量，以及计算后的幅度差率(γ-1)，就可求出施工定额到预算定额的幅度差(详见表1)。

采用二次系数法进行预算定额编制的工作流程如图1所示。

图1 采用二次系数法进行预算定额编制的工作流程

3.2 主要滩(群)挖泥船艘班消耗量比较

通过对12处滩(群)的实测资料整理，按照上述计算模型，得出挖泥船单位数量艘班消耗量比较表(见表1)。

表1 挖泥船单位数量艘班消耗量比较(100 m3)序号滩群名称型号岩石级别工程量/m3生产率/(m3·h-1)工时扩大系数α施工定额/艘班幅度差系数β预算定额/艘班内河定额/艘班差值/%1泸溪滩1 m3 反铲Ⅶ5 293301.8180.7561.3541.0231.056-3.132五里洲滩1 m3 反铲Ⅶ6 412311.7620.7211.3780.9941.056-5.873小龙溪滩1 m3 反铲Ⅶ11 404372.7740.9431.0621.0011.056-5.214舒溪口滩(a)2 m3 反铲红砂岩35 943552.2770.5151.2930.6650.67-0.75舒溪口滩(b)4 m3 反铲红砂岩79 874 62 2.168 0.434 1.135 0.493 (0.58)-155猴儿滩(a)1.5 m3 反铲Ⅶ64 000401.9600.6171.4650.904(0.863)4.8猴儿滩(b)1 m3 反铲Ⅶ31 000261.9300.9181.1011.0111.056-4.266施怡滩1.5 m3 反铲角砾岩134 799412.0480.6241.4420.900(0.863)4.37凌津滩1 m3 反铲Ⅶ32 160282.2901.0061.0701.0771.0561.998渌口滩(a)1.5 m3 反铲红砂岩59 000331.6850.6311.4420.911(0.863)5.5渌口滩(b)1 m3 反铲红砂岩30 000292.2460.9661.1591.1191.0565.979长沙枢纽4 m3 反铲土石混合156 000671.9340.3591.6370.588(0.58)1.410土谷塘枢纽4 m3 反铲土石围堰98 600601.6870.3521.5530.546(0.58)-5.911株洲枢纽4 m3 抓斗土石围堰48 000592.3550.4981.2110.6030.583.9712废弃桥墩4 m3 抓斗混凝土墩2 179192.5861.7211.2002.0650.58256.03 注: 括号内数据参照抓斗挖泥船相关参数计算原则得出。

通过实际工程计算单位消耗量与《内河定额》清渣相关定额消耗量对比分析可知：《内河定额》挖泥船艘班消耗量与实际情况相符合，主要变化趋势有如下几点：

1) 随着斗容增大，《内河定额》中铲斗挖泥船清渣定额基价呈下降趋势，《疏浚定额》中下降幅度较实际情况偏大。

2) 随着斗容增大，《内河定额》中抓斗挖泥船清渣定额基价的变化规律与铲斗定额可能存在不协调情况。

3)实际调查显示，抓斗挖泥船与铲斗挖泥船在平均挖深上存在差别，本文所选铲斗挖泥船最大挖深7 m，比抓斗浅，同时经验表明各个定额之间存在约5%的幅度差，表格中计算差值约在15%左右，也证明了这种差异。因此，不同挖泥船每100m3定额单位艘班消耗量存在一定的差值符合预期。

4)现有内河挖泥船清渣定额消耗量基本符合实际情况。但对于桥墩等水下机械拆除等工序，定额消耗量则存在较大差别，对于拆除与清渣的差异性，还有待进一步分析研究。

4 4 m3铲斗挖泥船清渣预算定额

4.1 4 m3铲斗挖泥船清渣定额表

经过对比分析与综合平衡，提出4 m3铲斗挖泥船清渣定额(见表2)，其工作内容为移船定位、测量水深、挖、装、运、卸、空回。

表2 4 m3铲斗挖泥船清渣定额(100 m3)项目单位基本运距3 km以内每增1 km4 m3铲斗挖泥船艘班0.493662 kW拖轮艘班0.7310.048120 m3泥驳艘班1.4310.04888 kW机动艇艘班0.64059 kW锚艇艘班0.213 其他船机%0.272基价元8 188.61342.15

4.2 主要计算与验算说明

1) 抓斗挖泥船清渣主要施工项目为航电枢纽土石围堰的拆除，其效率略高于炸礁清渣，与实际情况相吻合。

2) 基础定额分析主要以计算挖泥船艘班消耗量为主，其他船舶以挖泥船艘班数为基数配套计算，沿用《内河定额》修编的基本原则与计算方法是恰当的。

3) 验算按照《内河定额》航道整治相关内容要求，岩石厚度1.5 m以内，其基价为108元/m3，新编定额4 m3反铲挖泥船清渣基价为81.88元/ m3，其定额消耗量、定额水平与现行《内河定额》相适应。

4) 炸礁与清渣工作紧密相联，实际招投标工作中，一般采用炸礁+清渣的综合单价。统计湖南主要河流炸礁情况，其综合单价为：平均岩层1.5 m，炸礁水下工程量在5万m3以上，综合单价220～240元/m3；平均岩层大于0.5 m，工程量在10万m3以上，综合单价190～220元/m3；平均岩层小于0.5 m，工程量在5万m3以下，综合单价250～290元/m3。验算表明，新编反铲挖泥船预算定额单价与市场单价基本相符，但相对复杂水文条件河流而言其单价偏低，主要原因是挖泥船辅助工作时间延长、工效受到影响。

5 结语

清渣用反铲挖泥船向大型化发展，有必要增加4 m3反铲挖泥船清渣预算的定额。本文提出4 m3反铲挖泥船清渣定额的船机基本配置和施工工艺选择，依托实际清渣滩(群)资料，采用传统与二次系数相结合的计算方法，对比分析挖泥船艘班消耗量，认为本文提出的4 m3反铲挖泥船清渣定额消耗量计算与现有《内河定额》水平相适应。