現(xiàn)代有軌電車工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)研究

王 徐

(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 北京 102600)

1 引言

現(xiàn)代有軌電車作為一種新型軌道交通制式，比較適合中小城市及大城市郊區(qū)地鐵交通的補(bǔ)充[1]。2015年，發(fā)改基礎(chǔ)〔2015〕49號(hào)文提出有序發(fā)展地鐵，鼓勵(lì)發(fā)展輕軌、有軌電車等高架或地面敷設(shè)的軌道交通制式；2018年，國辦發(fā)〔2018〕52號(hào)文明確提出“城市軌道交通系統(tǒng)，除有軌電車外均應(yīng)納入城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃并履行報(bào)批程序”，為有軌電車建設(shè)增添了催化劑。目前，許多城市都在建設(shè)或規(guī)劃建設(shè)現(xiàn)代有軌電車項(xiàng)目。國內(nèi)已完項(xiàng)目造價(jià)指標(biāo)約0.8～2.3億元/正線公里[2－3]，預(yù)計(jì)該指標(biāo)每年將以6.2%的增長率繼續(xù)增長[4]，不同項(xiàng)目造價(jià)指標(biāo)差異較大。本文從天水市有軌電車示范線一期工程入手，同時(shí)參考國內(nèi)其他有軌電車工程，通過分析各項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)概算數(shù)據(jù)，對現(xiàn)代有軌電車的投資構(gòu)成及造價(jià)進(jìn)行分析，為項(xiàng)目規(guī)劃及可研階段編制投資估算提供參考[5]。

2 工程概況

天水一期工程線路全長12.926 km，設(shè)橋梁2座(橋梁總長為1.355 km)，框廊0.7 km，路基段有9.8 km沿河堤敷設(shè)，其余1.071 km為普通路基段；設(shè)站12座，其中有一座設(shè)在框廊上。全線設(shè)一段一場，設(shè)控制中心一座，控制中心位于車輛段內(nèi)。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為1.99萬元/正線公里。

3 投資構(gòu)成及造價(jià)分析

現(xiàn)代有軌電車工程投資主要由工程費(fèi)、工程建設(shè)其他費(fèi)、預(yù)備費(fèi)和專項(xiàng)費(fèi)用四部分組成。

3.1 工程費(fèi)用

包括車站、區(qū)間、軌道、通信、信號(hào)、供電、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控、售檢票、車輛基地等工程費(fèi)用[6－7]，約占工程總投資的55%～75%。

3.1.1 車站

車站設(shè)置方式主要有地面站和高架站。

(1)地面車站

地面站過街方式分為人行橫道、天橋、地下通道。人行橫道過街地面車站投資約120萬元/座，主要包括地基處理、站臺(tái)雨棚、外立面裝飾、附屬工程。其中地基處理及雨棚基礎(chǔ)約60萬元，其他約60萬元。天橋過街地面車站需增加天橋費(fèi)用，地面站天橋如果設(shè)置3個(gè)鋼梯、3個(gè)垂直電梯，一座天橋投資約650～700萬元(不含電梯設(shè)備)。地下通道過街地面車站需要增加地下通道費(fèi)用，地下通道的投資取決于通道規(guī)模、工法等因素，其指標(biāo)約為1.5萬元/m2[8]。

(2)高架車站

高架站投資取決于過街方式，過街方式為天橋過街和樓梯下到地面層過街。高架車站的站臺(tái)雨棚、外立面裝飾及附屬工程投資約60萬元。側(cè)式跨線天橋，如果設(shè)置2個(gè)鋼梯、2個(gè)垂直電梯投資約550～600萬元(不含電梯設(shè)備)；側(cè)式非跨線天橋，一般設(shè)置1鋼梯、1垂直電梯，投資約300～350萬元。

綜上所述，影響車站投資的主要因素是車站的設(shè)置方式及過街方式，造價(jià)編制時(shí)需特別注意。

3.1.2 區(qū)間

現(xiàn)代有軌電車一般以地面區(qū)間、高架區(qū)間為主，如遇特殊地段可以采用地下區(qū)間[9]。

(1)地面區(qū)間

指標(biāo)一般取決于地質(zhì)條件和線位方案，天水有軌電車路基寬度為8 m，采用CFG樁進(jìn)行軟基加固，其初步設(shè)計(jì)概算費(fèi)用及指標(biāo)如下:普通路基段指標(biāo)為3～4萬元/雙延米；沿河堤敷設(shè)，受河道影響，指標(biāo)跨度比較大，一般在4～6萬元/雙延米，敷設(shè)在管廊上，約為5 000元/雙延米。

(2)高架區(qū)間

指標(biāo)一般取決于梁的結(jié)構(gòu)，簡支梁約6 000元/頂平米，連續(xù)梁約10 000元/頂平米，鋼箱梁約14 000元/頂平米。大跨橋下部結(jié)構(gòu)費(fèi)用分?jǐn)偞?，指?biāo)也相對較高。

(3)地下區(qū)間

按施工方法可分為盾構(gòu)法、明挖法、礦山法。盾構(gòu)法指標(biāo)一般在10～11萬元/雙延米，明挖法指標(biāo)取決于埋深和圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式等因素，指標(biāo)約為10～20萬元/雙延米，暗挖法指標(biāo)約12～18萬元/雙延米。

綜上所述，如果橋隧占比較大，則區(qū)間指標(biāo)會(huì)相應(yīng)提高。

3.1.3 軌道

現(xiàn)以天水二期西延線為模型進(jìn)行指標(biāo)分析。西延線線路總長11.69 km，設(shè)停車場1座，停車場占地77畝。軌道指標(biāo)為1 617萬元/正線公里，其費(fèi)用主要由正線和停車場鋪軌、鋪道岔、鋪道床及線路有關(guān)工程組成。

(1)鋪軌

本線設(shè)計(jì)為59R2鋼軌，正線高架、地面線普通段鋪軌指標(biāo)約為270萬元/鋪軌公里。高架需增加鋼軌吸振器的段落，指標(biāo)增加約為230萬元/鋪軌公里；本項(xiàng)目涉及的平交道口比較多，其嵌入式整體道床鋪軌指標(biāo)約為750萬元/鋪軌公里。停車場整體道床鋪軌指標(biāo)約162萬元/鋪軌公里。

(2)鋪道岔

正線長枕式59R2軌6號(hào)單開道岔，指標(biāo)約60萬元/組。59R2軌6號(hào)4 m間距單渡線160萬元/組，59R2軌6號(hào)7.85 m間距交叉渡線300萬元/組；交叉道岔142萬元/組。

停車場長枕式50軌3號(hào)單開道岔，指標(biāo)約24萬元/組，50軌3號(hào)4.5 m間距單渡線84萬元/組，50軌3號(hào)4.5 m間距交叉渡線135萬元/組。

(3)鋪道床

高架段普通道床指標(biāo)為102萬元/鋪軌公里，約1 750元/m3；高架段平交道口嵌入式整體道床指標(biāo)為140萬元/鋪軌公里，約2 250元/m3。地面段普通道床指標(biāo)為185萬元/鋪軌公里，約950元/m3；地面段平交道口嵌入式整體道床指標(biāo)為240萬元/鋪軌公里，約1 250元/m3。

停車場道床，指標(biāo)為235萬元/鋪軌公里。

(4)線路有關(guān)工程

有關(guān)工程指標(biāo)為65萬元/正線公里，線路備料指標(biāo)為68萬元/正線公里，鋪軌基地指標(biāo)為150萬元/處。

綜上所述，引起正線軌道差異的主要因素為減振段及平交道口的占比情況，減振段及平交道口占比越大，總指標(biāo)會(huì)越高。

3.1.4 通信

有軌電車一般只需設(shè)置專用通信系統(tǒng)，專用通信系統(tǒng)方案比較穩(wěn)定，一般正線指標(biāo)200～250萬元/正線公里，如加設(shè)車輛基地，其指標(biāo)一般在260～360萬元/正線公里。

3.1.5 信號(hào)

信號(hào)系統(tǒng)主要分為控制中心、正線、車輛基地及車載設(shè)備。車輛基地投資一般比較大，停車場信號(hào)投資約1 000～1 500萬元/座，車輛段約2 000萬元/座。因此設(shè)置幾處車輛基地，對信號(hào)系統(tǒng)的正線公里指標(biāo)影響較大，而正線指標(biāo)相對穩(wěn)定，一般在120～150萬元/正線公里(不含路口優(yōu)先信號(hào)系統(tǒng))。

3.1.6 供電

供電方式多為超級(jí)電容，每座車站、車輛段、停車場均設(shè)置1個(gè)牽引降壓混合變電所為超級(jí)電容充電，車站和車輛基地采用架空充電網(wǎng)為車輛供電，車輛基地可與多股道充電網(wǎng)共用1套充電裝置。天水一期與黃埔五號(hào)線線路長度差別不大，差別主要在于天水一期多設(shè)8個(gè)站，多了8個(gè)牽引降壓混合變電所，同時(shí)黃埔五號(hào)線有3.724 km地下區(qū)間，動(dòng)照投資比天水一期稍多。具體費(fèi)用及指標(biāo)見表1。

表1 供電系統(tǒng)費(fèi)用與指標(biāo)

3.1.7 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

軌道交通工程一般在地下車站、地下區(qū)間、車輛基地、控制中心、變電所設(shè)置FAS、BAS，現(xiàn)代有軌電車一般不設(shè)置地下車站，因此，本次研究對象主要是車輛基地、控制中心和地下區(qū)間及隧道。以天水一期和黃埔五號(hào)線為例，分析FAS、BAS系統(tǒng)的費(fèi)用組成及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。兩線在車輛基地、控制中心均設(shè)置FAS、BAS，但黃埔五號(hào)線還有3.724 km地下區(qū)間和隧道均設(shè)置了FAS、BAS，因此黃埔五號(hào)線的指標(biāo)相對較高。具體費(fèi)用及指標(biāo)見表2、表3。

表2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)費(fèi)用與指標(biāo)

表3 環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)費(fèi)用與指標(biāo)

3.1.8 自動(dòng)售檢票

主要由控制中心、車站自動(dòng)售票機(jī)、車載檢票機(jī)及便攜式驗(yàn)票機(jī)組成。其中，車站自動(dòng)售票機(jī)設(shè)備利用通信數(shù)據(jù)承載網(wǎng)接入控制中心票務(wù)系統(tǒng)；車載檢票機(jī)設(shè)備和便攜式驗(yàn)票機(jī)通過自建LTE系統(tǒng)與控制中心票務(wù)系統(tǒng)無線通信；設(shè)備直接采用LTE無線通信，實(shí)現(xiàn)計(jì)程票價(jià)制。兩線指標(biāo)差異主要在于天水二期西延線比黃埔五號(hào)線多設(shè)6個(gè)車站，車站售票機(jī)的費(fèi)用較多。具體費(fèi)用及指標(biāo)見表4。

表4 自動(dòng)售檢票費(fèi)用與指標(biāo)

3.1.9 車輛基地

車輛段平均指標(biāo)2.90億元/座，停車場平均指標(biāo)1.28億元/座[10]，車輛段或停車場設(shè)置的數(shù)量、規(guī)模及線路長度不同，致使車輛基地折算到線路長度指標(biāo)差異比較大，一般情況下，設(shè)置一場一段，指標(biāo)約3 000萬元/正線公里，當(dāng)只設(shè)置一座車輛段或停車場時(shí)，折算到線路長度，指標(biāo)會(huì)相應(yīng)降低。

3.2 工程建設(shè)其他費(fèi)用

包括除工程費(fèi)、預(yù)備費(fèi)和專項(xiàng)費(fèi)用以外的，為保證工程建設(shè)順利完成和交付使用后，能夠正常發(fā)揮效用而發(fā)生的各項(xiàng)費(fèi)用[11]，約占工程總投資的13%～25%。折合到線路長度指標(biāo)為3 000萬元/正線公里左右。如果征拆數(shù)量比較大，該指標(biāo)會(huì)相應(yīng)提高。

3.3 預(yù)備費(fèi)

不同設(shè)計(jì)階段，基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)率不同，一般建設(shè)規(guī)劃及預(yù)可行性研究階段為15%，可行性研究階段為10%，總體設(shè)計(jì)階段為8%，初步設(shè)計(jì)階段為5%，施工圖設(shè)計(jì)階段為3%。

3.4 專項(xiàng)費(fèi)用

包括車輛購置費(fèi)、建設(shè)期貸款利息、鋪底流動(dòng)資金。

(1)車輛購置費(fèi):受模塊數(shù)量影響較大，一般5模塊、鉸接式、100%低地板車輛，每輛車2 000萬元左右。

(2)建設(shè)期貸款利息主要與貸款比例、貸款利率和建設(shè)工期有關(guān)?，F(xiàn)代有軌電車建設(shè)周期比較短，一般在2～3年，根據(jù)國辦發(fā)〔2018〕52號(hào)文，資本金投資一般按不低于40%計(jì)算。

(3)鋪底流動(dòng)資金一般按設(shè)計(jì)確定的初期車輛購置數(shù)量，每輛10萬元計(jì)算[12]。

4 影響技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的主要因素

通過以上分析可知，影響現(xiàn)代有軌電車技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的主要因素如下:

(1)車站設(shè)置方式及過街方式，天橋、地下通道等過街費(fèi)用一般高于車站本體。

(2)橋隧占比情況，如果橋隧占比較大，則指標(biāo)會(huì)相應(yīng)提高。大跨橋下部結(jié)構(gòu)費(fèi)用分?jǐn)偞?，指?biāo)也相對較高。

(3)路基區(qū)間影響造價(jià)的主要因素為地質(zhì)條件及線位方案，如天水一、二期工程線路沿河堤敷設(shè)，需大量土石方，支擋防護(hù)、河底防沖刷、地基處理均需采取相應(yīng)工程措施，指標(biāo)相應(yīng)會(huì)拉高。

(4)軌道一般敷設(shè)在地面且通過城區(qū)，往往有減振、綠化、地面鋪裝、平交道口特殊處理等要求，指標(biāo)甚至?xí)哂诘罔F軌道。

(5)信號(hào)系統(tǒng)指標(biāo)受車輛基地設(shè)置數(shù)量影響較大。

(6)車輛盡量國產(chǎn)化，維修保養(yǎng)更為方便，投資也可相應(yīng)減少。