關(guān)于跨座式單軌與中運(yùn)量鋼輪鋼軌制式投資差異的研究分析

王俊平

（中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司，北京100055）

1 簡(jiǎn)要概述

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)各地都十分重視新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，國(guó)內(nèi)城市化速度不斷加快，城市交通壓力不斷加大。因此，構(gòu)建良好的城市公共交通體系成為提升城市承載力、提高公共服務(wù)水平、緩解交通擁堵、改善都市環(huán)境的重要措施。

對(duì)中小城市而言，中運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)已作為新的城市公共交通重要組成部分，對(duì)于城市公共交通發(fā)展將具有重要意義。

2 中運(yùn)量軌道交通制式類型

國(guó)辦發(fā)〔2018〕52 號(hào)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)管理的意見(jiàn)》中明確指出，引導(dǎo)輕軌有序發(fā)展，申報(bào)建設(shè)輕軌的城市一般公共財(cái)政預(yù)算收入應(yīng)在150 億元以上，地區(qū)生產(chǎn)總值在1 500 億元以上，市區(qū)常住人口在150 萬(wàn)人以上。擬建輕軌線路初期客運(yùn)強(qiáng)度分別不低于每日每千米0.4 萬(wàn)人次，遠(yuǎn)期客流規(guī)模分別達(dá)到單向高峰小時(shí)1 萬(wàn)人次以上。本文主要以跨座式單軌與鋼輪鋼軌制式為例分析工程投資差異。

3 軌道交通各章節(jié)費(fèi)用分析對(duì)比

現(xiàn)行軌道交通概算編制辦法執(zhí)行建標(biāo)〔2017〕89 號(hào)文《城市軌道交通工程設(shè)計(jì)概算編制辦法》。各項(xiàng)目概算費(fèi)用包括了項(xiàng)目全線車站、區(qū)間、軌道、車輛段等建筑工程費(fèi)，通信、信號(hào)、供電、監(jiān)控等常規(guī)機(jī)電系統(tǒng)的安裝費(fèi)及設(shè)備購(gòu)置費(fèi)，工程建設(shè)其他費(fèi)、預(yù)備費(fèi)、車輛購(gòu)置費(fèi)、建設(shè)期貸款利息和鋪底流動(dòng)資金。

3.1 工程費(fèi)用

3．1．1 車站

線路敷設(shè)方式不同，車站可分地下車站、地面車站及高架車站。車站按站臺(tái)布置形式不同可劃分為島式車站和側(cè)式車站。

不同制式軌道交通車站，如車站形式相同，其投資主要與車站規(guī)模大小有關(guān)，車站規(guī)模越大，車站面積越大，投資越高。

以軌道交通線路高峰小時(shí)最大客流斷面為1.5 萬(wàn)人為例，若采用B 型車需4 輛編組，C 型車需為9 模塊，跨座式單軌MB1 型需6 輛編組。不同制式車站長(zhǎng)度如表1 所示。

表1 不同制式對(duì)應(yīng)車站長(zhǎng)度表

由表1 可知，三種制式相比，車站規(guī)模相差不大，跨座式單軌與鋼輪鋼軌B 型車車站規(guī)模較小，投資相對(duì)較低，而鋼輪鋼軌C 型車車站規(guī)模較大，投資也相對(duì)較高。

3．1．2 區(qū)間

不同制式軌道交通線路敷設(shè)方式差異較大，由于鋼輪鋼軌在運(yùn)營(yíng)時(shí)噪聲較大，在人口密集區(qū)一般B 型車及C 型車以地下敷設(shè)方式為主，如采用高架方式敷設(shè)，需設(shè)置聲屏障；跨座式單軌噪聲較小，以高架方式為主。

3.1.2.1 高架區(qū)間

鋼輪鋼軌（B 型）：固定軸距2.2～2.3 m，最大軸重140 kN。鋼輪鋼軌（C 型）：固定軸距1.850 m，最大軸重120 kN?？缱絾诬墸∕B1）：車輛定距9.15 m，車輛最大軸重140 kN。

鋼輪鋼軌高架橋墩主要有倒梯形、T 形、雙柱式等結(jié)構(gòu)形式。高架橋墩造型輕巧，比較美觀，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。

跨座式單軌高架橋墩柱主要有T 形、Y 形、倒L 形及門式墩等基本形式，其構(gòu)造簡(jiǎn)單、受力明確、施工方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

城市軌道交通高架區(qū)間橋梁形式的選擇是高架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要前提，各種軌道交通制式的高架橋的經(jīng)濟(jì)跨度都在40 m 以下。

選取各制式常用跨度，對(duì)上部結(jié)構(gòu)工程數(shù)量進(jìn)行對(duì)比，如表2 所示。

表2 不同制式上部結(jié)構(gòu)主要工程數(shù)量對(duì)比

從表2 可知，跨座式單軌在上部結(jié)構(gòu)土建材料用量上表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，就梁體混凝土、鋼絞線和鋼筋用量而言，B 型車鋼輪鋼軌橋梁是跨座式單軌軌道梁的2.25 倍、1.54倍和3.43 倍，C 型車鋼輪鋼軌橋梁是跨座式單軌軌道梁的2.25 倍、1.31 倍和3.43 倍。

材料的大幅節(jié)省，梁體質(zhì)量、體量也隨之下降，不僅使施工便利，對(duì)城市景觀也有較大的改善。相對(duì)于鋼軌高架橋墩，跨座式單軌橋墩結(jié)構(gòu)輕盈，施工方便，占地面積小，更為經(jīng)濟(jì)。

3.1.2.2 地下區(qū)間

鋼輪鋼軌B 型車及C 型車受限界影響不大，因此，結(jié)構(gòu)斷面可按相同方式考慮。

單洞單線矩形斷面內(nèi)部?jī)艨諏挾葹? 500 mm，高度為5 110 mm；單洞單線馬蹄形斷面內(nèi)部?jī)艨諏挾葹? 200 mm，高度為5 600 mm；盾構(gòu)圓形斷面內(nèi)徑為5 400 mm；U 形槽段結(jié)構(gòu)凈空寬度為8 600 mm。

跨座式單軌系統(tǒng)，線路采用地下敷設(shè)方式時(shí)，單洞單線矩形斷面內(nèi)部?jī)艨諏挾葹? 900 mm，高度為5 745 mm；單洞單線馬蹄形斷面內(nèi)部?jī)艨諏挾燃s為5 200 mm，高度為5 793 mm；盾構(gòu)圓形斷面內(nèi)徑為5 800 mm；U 形槽段結(jié)構(gòu)凈空寬度為9 600 mm。

綜上，如線路以高架為主，跨座式單軌投資較鋼輪鋼軌制式少，如采用地下方式敷設(shè)為主，采用鋼輪鋼軌制式較為經(jīng)濟(jì)。

3．1．3 軌道（梁）

3.1.3.1 鋼輪鋼軌B 型車及C 型車軌道、道岔

鋼輪鋼軌系統(tǒng)軌道結(jié)構(gòu)由鋼軌、扣件、軌道板等組成。道岔是鐵路軌道的重要設(shè)備，鋼輪鋼軌按所使用道岔使用功能，可分為折返線道岔、出入段線用道岔、存車線用道岔、區(qū)間渡線道岔、車場(chǎng)線用道岔。

3.1.3.2 跨座式單軌軌道、道岔

跨座式單軌的軌道結(jié)構(gòu)為梁軌合一形式，采用混凝土結(jié)構(gòu)?？缱絾诬壪到y(tǒng)道岔按形式分主要有換梁型道岔和樞軸型道岔。

不同制式軌道（梁）綜合指標(biāo)如表3 所示。

表3 不同制式軌道（梁）綜合指標(biāo)

由表3 可看出，跨座式單軌制式中，簡(jiǎn)支PC 梁比連續(xù)鋼構(gòu)梁指標(biāo)高；如采用鋼輪鋼軌制式，不同等級(jí)的減振道床，綜合指標(biāo)差異較大。

3．1．4 系統(tǒng)工程

系統(tǒng)工程主要包括通信、信號(hào)、供電、綜合監(jiān)控、防災(zāi)報(bào)警、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控、安防及門禁、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)與采暖、給排水與消防、自動(dòng)售檢票、車站輔助設(shè)備等系統(tǒng)。其正線大部分設(shè)備主要分布在車站內(nèi)。不論何種制式，如果敷設(shè)方式、站間距、車站規(guī)模、供電方式等相同，其系統(tǒng)工程綜合指標(biāo)大致在一定范圍內(nèi)，相差基本不大。

3．1．5 車輛基地

車輛基地包含了維修房屋（含建筑、結(jié)構(gòu)、風(fēng)水電、電扶梯等）、工藝設(shè)備、站場(chǎng)土石方及附屬等所有工程。

3.1.5.1 鋼輪鋼軌B 型車、C 型車

B 型車、C 型車主要修程包括大修、架修、定修、三月檢、雙周檢。其檢修周期一般根據(jù)車輛的技術(shù)條件、線路狀況和行車組織以及運(yùn)用、維修人員的素質(zhì)等多種因素確定，通常由車輛制造商提供，并在實(shí)際運(yùn)用中不斷調(diào)整和完善。

3.1.5.2 跨座式單軌

車輛檢修制度的制訂受很多因素影響、制約，如車輛技術(shù)條件、零部件的制造工藝水平、使用條件、維修水平等。從目前國(guó)際范圍來(lái)看，車輛檢修制度基本分為預(yù)防性定期計(jì)劃?rùn)z修和技術(shù)狀態(tài)檢修。

B 型車、C 型車修程修制基本相同，其車輛基地用地、設(shè)備購(gòu)置等在相同運(yùn)能情況下基本相同?？缱絾诬壾囕v的檢修與B、C 型車相比，轉(zhuǎn)向架檢修有較大的差異，相應(yīng)的檢修庫(kù)布置也不同。同等運(yùn)量情況下，跨座式單軌車輛、鋼輪鋼軌的車輛基地占地面積相差不大。

3.2 工程建設(shè)其他費(fèi)用

3．2．1 前期工程費(fèi)

前期工程費(fèi)主要包括土地征用及補(bǔ)償、臨時(shí)占地、建（構(gòu)）筑物拆遷補(bǔ)償、樹(shù)木及綠化賠償、道路恢復(fù)、管線遷改、交通疏解等發(fā)生的費(fèi)用。

如采用鋼輪鋼軌制式，就線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而言，鋼輪鋼軌的坡度半徑標(biāo)準(zhǔn)要求較高，對(duì)地形適應(yīng)能力相對(duì)較弱，同時(shí)由于鋼輪鋼軌運(yùn)行時(shí)噪聲較大。因此，在城市尤其是人口密集區(qū)域高架敷設(shè)線路時(shí)，勢(shì)必會(huì)對(duì)周邊建（構(gòu)）筑物影響較大，所涉及到的拆遷數(shù)量也會(huì)隨之增加，相應(yīng)費(fèi)用較高。

3．2．2 其他費(fèi)用

其他費(fèi)用主要包括場(chǎng)地準(zhǔn)備費(fèi)、建設(shè)單位管理費(fèi)、勘察設(shè)計(jì)費(fèi)、咨詢費(fèi)、綜合聯(lián)調(diào)及試運(yùn)行費(fèi)、生產(chǎn)準(zhǔn)備及開(kāi)辦費(fèi)、工程保險(xiǎn)費(fèi)、安全生產(chǎn)保障費(fèi)等。其費(fèi)用計(jì)算以工程費(fèi)用為基數(shù)，因此，如工程費(fèi)用較高，相應(yīng)其他費(fèi)用也較高。

3.3 預(yù)備費(fèi)

預(yù)備費(fèi)主要為基本預(yù)備費(fèi)，指針對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可能發(fā)生難以預(yù)料的支出而事先預(yù)留的費(fèi)用，其費(fèi)用計(jì)算以工程費(fèi)用及工程建設(shè)其他費(fèi)用為基數(shù)計(jì)列。

3.4 專項(xiàng)費(fèi)用

專項(xiàng)費(fèi)用包括車輛購(gòu)置費(fèi)、建設(shè)期貸款利息、鋪底流動(dòng)資金。

3．4．1 車輛購(gòu)置費(fèi)

車輛購(gòu)置費(fèi)按設(shè)計(jì)確定的初期車輛配置數(shù)量及車輛市場(chǎng)價(jià)格信息計(jì)列。以軌道交通線路長(zhǎng)度為25 km、高峰小時(shí)最大客流斷面為1.5 萬(wàn)人為例，若采用B 型車需4 輛編組19列車，C 型車需9 模塊21 列車，跨座式單軌需6 輛編組19列車。各種制式車輛購(gòu)置費(fèi)用如表4 所示。

由表4 可看出，鋼輪鋼軌C 型車車輛購(gòu)置費(fèi)最高，而鋼輪鋼軌B 型車車輛購(gòu)置費(fèi)最低。

3．4．2 建設(shè)期貸款利息

建設(shè)期國(guó)同貸款利息指工程項(xiàng)目分年度使用國(guó)內(nèi)貸款，在建設(shè)期應(yīng)歸還的貸款利息。根據(jù)國(guó)內(nèi)各類型項(xiàng)目建設(shè)工期經(jīng)驗(yàn)，鋼輪鋼軌B 型車及鋼輪鋼軌C 型車建設(shè)工期約為4年，跨座式單軌建設(shè)工期約為3～3.5 年。因此，如全線靜態(tài)投資相同情況下，跨座式單軌建設(shè)期貸款利息相對(duì)較少。

表4 各種制式車輛購(gòu)置費(fèi)用

3．4．3 鋪底流動(dòng)資金

鋪底流動(dòng)資金指為保證新建工程項(xiàng)目投產(chǎn)初期正常運(yùn)營(yíng)，按規(guī)定應(yīng)列入工程項(xiàng)目總投資的鋪底流動(dòng)資金。為簡(jiǎn)化計(jì)算，可按設(shè)計(jì)確定的初期車輛配置數(shù)量，每輛10 萬(wàn)元計(jì)列費(fèi)用。

4 結(jié)論

總的來(lái)說(shuō)，不同軌道交通制式投資規(guī)模和建設(shè)周期差別較大。采用鋼輪鋼軌B 型車或C 型車，線路常以地下敷設(shè)為主，因此造價(jià)相對(duì)高，建設(shè)周期長(zhǎng)，對(duì)周邊環(huán)境影響較小。采用跨座式單軌時(shí)，線路多采用高架敷設(shè)，因此造價(jià)相對(duì)較低，建設(shè)周期較短。

在各城市的軌道交通規(guī)劃建設(shè)中，如何在較短時(shí)間內(nèi)用適當(dāng)?shù)馁Y金，建成適合的軌道交通形式是值得思考的問(wèn)題，盲目地進(jìn)行軌道交通建設(shè)會(huì)造成各種資源的浪費(fèi)，所以不同的城市應(yīng)根據(jù)其自身特征情況因地制宜來(lái)進(jìn)行軌道交通制式的選擇。