關于跨座式單軌與中運量鋼輪鋼軌制式投資差異的研究分析

王俊平

（中鐵工程設計咨詢集團有限公司，北京100055）

1 簡要概述

近年來，國內各地都十分重視新型城鎮化建設，國內城市化速度不斷加快，城市交通壓力不斷加大。因此，構建良好的城市公共交通體系成為提升城市承載力、提高公共服務水平、緩解交通擁堵、改善都市環境的重要措施。

對中小城市而言，中運量軌道交通系統已作為新的城市公共交通重要組成部分，對于城市公共交通發展將具有重要意義。

2 中運量軌道交通制式類型

國辦發〔2018〕52 號《國務院辦公廳關于進一步加強城市軌道交通規劃建設管理的意見》中明確指出，引導輕軌有序發展，申報建設輕軌的城市一般公共財政預算收入應在150 億元以上，地區生產總值在1 500 億元以上，市區常住人口在150 萬人以上。擬建輕軌線路初期客運強度分別不低于每日每千米0.4 萬人次，遠期客流規模分別達到單向高峰小時1 萬人次以上。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 軌道交通各章節費用分析對比

現行軌道交通概算編制辦法執行建標〔2017〕89 號文《城市軌道交通工程設計概算編制辦法》。各項目概算費用包括了項目全線車站、區間、軌道、車輛段等建筑工程費，通信、信號、供電、監控等常規機電系統的安裝費及設備購置費，工程建設其他費、預備費、車輛購置費、建設期貸款利息和鋪底流動資金。

3.1 工程費用

3．1．1 車站

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

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模大小有關，車站規模越大，車站面積越大，投資越高。

以軌道交通線路高峰小時最大客流斷面為1.5 萬人為例，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。不同制式車站長度如表1 所示。

表1 不同制式對應車站長度表

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

3．1．2 區間

不同制式軌道交通線路敷設方式差異較大，由于鋼輪鋼軌在運營時噪聲較大，在人口密集區一般B 型車及C 型車以地下敷設方式為主，如采用高架方式敷設，需設置聲屏障；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。跨座式單軌（MB1）：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、雙柱式等結構形式。高架橋墩造型輕巧，比較美觀，結構相對復雜。

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，其構造簡單、受力明確、施工方便、經濟實用。

城市軌道交通高架區間橋梁形式的選擇是高架結構設計的重要前提，各種軌道交通制式的高架橋的經濟跨度都在40 m 以下。

選取各制式常用跨度，對上部結構工程數量進行對比，如表2 所示。

表2 不同制式上部結構主要工程數量對比

從表2 可知，跨座式單軌在上部結構土建材料用量上表現出優異的性能，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。

材料的大幅節省，梁體質量、體量也隨之下降，不僅使施工便利，對城市景觀也有較大的改善。相對于鋼軌高架橋墩，跨座式單軌橋墩結構輕盈，施工方便，占地面積小，更為經濟。

3.1.2.2 地下區間

鋼輪鋼軌B 型車及C 型車受限界影響不大，因此，結構斷面可按相同方式考慮。

單洞單線矩形斷面內部凈空寬度為4 500 mm，高度為5 110 mm；單洞單線馬蹄形斷面內部凈空寬度為5 200 mm，高度為5 600 mm；盾構圓形斷面內徑為5 400 mm；U 形槽段結構凈空寬度為8 600 mm。

跨座式單軌系統，線路采用地下敷設方式時，單洞單線矩形斷面內部凈空寬度為4 900 mm，高度為5 745 mm；單洞單線馬蹄形斷面內部凈空寬度約為5 200 mm，高度為5 793 mm；盾構圓形斷面內徑為5 800 mm；U 形槽段結構凈空寬度為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為主，采用鋼輪鋼軌制式較為經濟。

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

鋼輪鋼軌系統軌道結構由鋼軌、扣件、軌道板等組成。道岔是鐵路軌道的重要設備，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、區間渡線道岔、車場線用道岔。

3.1.3.2 跨座式單軌軌道、道岔

跨座式單軌的軌道結構為梁軌合一形式，采用混凝土結構。跨座式單軌系統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）綜合指標如表3 所示。

表3 不同制式軌道（梁）綜合指標

由表3 可看出，跨座式單軌制式中，簡支PC 梁比連續鋼構梁指標高；如采用鋼輪鋼軌制式，不同等級的減振道床，綜合指標差異較大。

3．1．4 系統工程

系統工程主要包括通信、信號、供電、綜合監控、防災報警、環境與設備監控、安防及門禁、通風空調系統與采暖、給排水與消防、自動售檢票、車站輔助設備等系統。其正線大部分設備主要分布在車站內。不論何種制式，如果敷設方式、站間距、車站規模、供電方式等相同，其系統工程綜合指標大致在一定范圍內，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、結構、風水電、電扶梯等）、工藝設備、站場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車輛的技術條件、線路狀況和行車組織以及運用、維修人員的素質等多種因素確定，通常由車輛制造商提供，并在實際運用中不斷調整和完善。

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。從目前國際范圍來看，車輛檢修制度基本分為預防性定期計劃檢修和技術狀態檢修。

B 型車、C 型車修程修制基本相同，其車輛基地用地、設備購置等在相同運能情況下基本相同。跨座式單軌車輛的檢修與B、C 型車相比，轉向架檢修有較大的差異，相應的檢修庫布置也不同。同等運量情況下，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 工程建設其他費用

3．2．1 前期工程費

前期工程費主要包括土地征用及補償、臨時占地、建（構）筑物拆遷補償、樹木及綠化賠償、道路恢復、管線遷改、交通疏解等發生的費用。

如采用鋼輪鋼軌制式，就線路技術標準而言，鋼輪鋼軌的坡度半徑標準要求較高，對地形適應能力相對較弱，同時由于鋼輪鋼軌運行時噪聲較大。因此，在城市尤其是人口密集區域高架敷設線路時，勢必會對周邊建（構）筑物影響較大，所涉及到的拆遷數量也會隨之增加，相應費用較高。

3．2．2 其他費用

其他費用主要包括場地準備費、建設單位管理費、勘察設計費、咨詢費、綜合聯調及試運行費、生產準備及開辦費、工程保險費、安全生產保障費等。其費用計算以工程費用為基數，因此，如工程費用較高，相應其他費用也較高。

3.3 預備費

預備費主要為基本預備費，指針對項目實施過程中可能發生難以預料的支出而事先預留的費用，其費用計算以工程費用及工程建設其他費用為基數計列。

3.4 專項費用

專項費用包括車輛購置費、建設期貸款利息、鋪底流動資金。

3．4．1 車輛購置費

車輛購置費按設計確定的初期車輛配置數量及車輛市場價格信息計列。以軌道交通線路長度為25 km、高峰小時最大客流斷面為1.5 萬人為例，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。各種制式車輛購置費用如表4 所示。

由表4 可看出，鋼輪鋼軌C 型車車輛購置費最高，而鋼輪鋼軌B 型車車輛購置費最低。

3．4．2 建設期貸款利息

建設期國同貸款利息指工程項目分年度使用國內貸款，在建設期應歸還的貸款利息。根據國內各類型項目建設工期經驗，鋼輪鋼軌B 型車及鋼輪鋼軌C 型車建設工期約為4年，跨座式單軌建設工期約為3～3.5 年。因此，如全線靜態投資相同情況下，跨座式單軌建設期貸款利息相對較少。

表4 各種制式車輛購置費用

3．4．3 鋪底流動資金

鋪底流動資金指為保證新建工程項目投產初期正常運營，按規定應列入工程項目總投資的鋪底流動資金。為簡化計算，可按設計確定的初期車輛配置數量，每輛10 萬元計列費用。

4 結論

總的來說，不同軌道交通制式投資規模和建設周期差別較大。采用鋼輪鋼軌B 型車或C 型車，線路常以地下敷設為主，因此造價相對高，建設周期長，對周邊環境影響較小。采用跨座式單軌時，線路多采用高架敷設，因此造價相對較低，建設周期較短。

在各城市的軌道交通規劃建設中，如何在較短時間內用適當的資金，建成適合的軌道交通形式是值得思考的問題，盲目地進行軌道交通建設會造成各種資源的浪費，所以不同的城市應根據其自身特征情況因地制宜來進行軌道交通制式的選擇。