航道疏浚工程耙吸式挖泥船施工成本分析与控制

发表时间:2021/8/5   来源:《建筑实践》2021年40卷第3月第8期   作者:陈杰
[导读] 随着我国航道疏浚工程行业的快速发展
        陈杰
        中交广州航道局有限公司  广东广州  510290

        摘要:随着我国航道疏浚工程行业的快速发展,疏浚施工企业在自身的成本管控上要求做到更加精细化管理。本文对疏浚工程预算组成进行分解,以耙吸式挖泥船施工为例,分析针对不同工况、土质情况下的挖泥效率、合理航速计算、抛泥及吹岸效率,提出了以往企业对成本分析存在的问题并提出了控制调整成本预算的关键要点。
        关键词:疏浚工程;耙吸式挖泥船;预算组成;施工效率


1航道疏浚工程概况
        随着我国“十三五”规划的圆满收关,社会经济取得重大发展,2021年进入“十四五”规划的重要开启时期,为进一步推动现代化国家的建设,在“一带一路”建设更加开放的国家政策下,基建行业迎来新的机遇和挑战。港口作为我国对外贸易的直接窗口,航道疏浚工程对扩大、维护我国各大港口通航能力,对通航运输的保障起到至关重要的作用。
        同时随着广州港、深圳港、洋山港等港口逐步成为国际级领先的超级港口。航道疏浚工程领域在未来十年内仍然保持巨大的市场需求和发展潜力。疏浚行业快速发展的前景下,现国内的专业疏浚企业也追求超大型船舶设备的投入和更新,这就意味管理大量重型资产设备的疏浚企业想要在激烈的市场竞争中保持创新驱动力,创造更高的利润,必须进一步精细化船舶施工成本分析,优化预算管理。
2耙吸式挖泥船
        在大型航道建设工程中,耙吸式挖泥船是航道疏浚施工中的主力船舶,采用边行进边挖泥的方式,机动性强,挖泥效率高,能够很好地满足深水航道疏浚工程量大,疏浚弃土抛泥运距远的特点。耙吸船依靠耙头的自重,同时利用耙齿外加耙头高压冲水能力,达到破土的效果,然后疏浚物在水下泵和舱内泵的真空作用下,通过耙臂被吸进挖泥船的泥舱中。达到满舱后耙吸船满载航行至外海抛泥区打开舱底泥门抛泥,或运至特定吹填区通过艏吹功能将疏浚土通过管道吹填上岸形成陆域。
3航道疏浚工程预算组成

2.1.2船员人工费计算
        国内疏浚企业对自有耙吸式挖泥船船员配员一般在满足船舶最低配员的前提下,按船舶24小时施工运转,船员三班倒工作配备两组标准班驾驶员,挖泥操作员,轮机人员、甲板水手以及一组非标准班的机动船员。
2.1.1燃料费计算
        船舶燃料是疏浚工程里的唯一主材,燃料费用的测算对施工单位编制项目成本预算有明显的影响。船舶油耗一方面与船舶本身设计功率有关,另一方面与施工工艺流程有关。在以往施工企业对船舶油耗一般采用经验数值,忽略具体项目的施工过程不同,均使用统一的施工小时油耗进行费用计算。实际上,耙吸船在施工过程中可以细分为不同的施工阶段,如耙吸船式挖泥船在低速航行挖泥过程中的小时油耗相比航行抛泥过程中的小时油耗更小。疏浚土处理过程中采用外抛工艺或采用艏吹的不同工艺时,船舶每小时油耗亦不相同。燃料费计算公式可表示为:

式中:g1为船舶挖泥施工过程中的油耗(吨/小时),g2为船舶航行过程中的油耗(吨/小时),g3为船舶艏吹施工过程中的油耗(吨/小时);t1为船舶挖泥施工时间(小时),t2为船舶航行时间(小时),t3为船舶艏吹施工时间(小时)
2.1.2船机固定费用
        目前,国内外大型耙吸式挖泥船造价高昂,10000m3舱容耙吸式挖泥船每艘造价达五亿元以上,20000m3耙吸式挖泥船造价甚至达十几亿元以上。因此船舶设备的折旧费用是船机固定费用的主要组成部分,同时也是疏浚施工企业最大的成本负担。另外修理费、备件费用是对船机保养和日常维护的必要支出,该部分的费用与施工企业的设备管理水平密切相关,科学的船舶维修计划与严格的船机日常维护可以更好地减少船舶施工过程中的机械磨损,保持良好的船机施工状态,从设备运转效率上保证工程的施工效率也是降低企业施工成本的核心要素。
3耙吸式挖泥船施工效率
3.1挖泥效率
        对耙吸船式挖泥船的挖泥效率分析是成本分析的关键环节。以10000m3耙吸挖泥船为例,标准挖泥效率是以中细砂为标准,挖泥时间为60分钟,其中泥舱装载量达到6300m3(密度1.95t/m3),该效率是以泥浆吸入密度1300 kg/m3和平均溢流损失为15%进行计算的。
        耙吸船计算挖泥效率还应根据不同的施工要求和施工工况作出不同调整,特殊情况可分为几种情况:
        1)航道疏浚项目以淤泥质土为主,运距远。此类项目可充分考虑挖泥溢流时间,,如航道横流溢流效果好,可在环保要求下尽量延长挖泥溢流时间。
        2)耙吸船航道取砂吹填工程若土质以粉细砂为主,则具有装舱困难的风险,沉淀效果不明显,难以装舱,该类土质的吹填项目需评估施工效率风险。
        3)航道疏浚土质含50%以上粘性土。因粘性土质对耙吸船施工适合性差,耙吸船耙头对粘性土质的破土能力差,在开挖过程中易成块状,造成耙头堵管。在发生耙头堵管的情况下需起耙由船员人工清理耙头再进行后续施工,此类项目同样具有施工工艺风险,在做成本分析时也需额外注意。
3.2航行时间
        船舶的设备的航速在造船出厂时已有设计参数,但是预算人员往往容易忽略几点计算前提:
        1)考虑船舶设备老化,在航行过程中无法达到设计航速,不应按满负荷运转的状态计算空载和满载航行时间。
        2)耙吸式挖泥船吹填疏浚土时,一般艏吹点位置靠近航道最内段,属于航道最繁忙,进出港船舶最密集的航段,因此要充分考虑进入航道的减速行驶和避让,不应简单将运距除以正常航速计算出航行时间。
 
4成本控制关键因素
4.1计算最优效率挖泥时间
        施工企业在项目前期应充分研究航道钻探勘察资料,深入分析土质颗粒粒径、标贯系数,土层厚度、不同土质分布,航道水流波浪条件。针对具体的工况,计算出耙吸船最优效率的挖泥时间,实现在合理时间内每船次施工达到最高的有效工程量。
4.2考虑经济航速,推进低品质燃油技术革新
        首先在满载、空载航行过程中采用经济航速,达到节约船舶耗能和保持环保排放的目的。同时,推广380#低硫燃料油的使用,相比使用0#柴油,380#低硫燃料油在采购成本上可大幅节省。另外,加强船舶施工油耗指标考核,通过数据收集跟踪,掌握每日油耗实时动态,针对燃料异常消耗及高能耗及时提出技术调整措施。
5结论
        疏浚施工企业预算人员对采用耙吸船航道疏浚工程进行成本分析和控制时,要结合企业自身的成本费用组成与特有的船机运转状态,同时在施工全过程周期中不断进行船舶数据收集,进行每月、每季度成本预算动态调整和控制。只有不断对施工效率和工程成本循环反馈调整,施工企业才能在管理上实现精细化的目标,推动我国疏浚行业向更为具有国际竞争力的方向发展。
参考文献:
[1]冯晨,吴永彬. 耙吸挖泥船在不同工况下的经济航速[J].水运工程,2020,(12):222-227.
[2]王柏欢. 疏浚与吹填工程的目标成本分析与控制[J].中国水运,2010,(8)40-41.
[3]赵健,何锋辉. 中国疏浚可持续发展的前景初探[J].中国水运,2019,(06):12-14.
       
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