王俊平
(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司,北京100055)
近年來,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。
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》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 萬人次,遠(yuǎn)期客流規(guī)模分別達(dá)到單向高峰小時(shí)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。
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。
3.1.1 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。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(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。
3.2.1 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。
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。
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 萬元計(jì)列費(fèi)用。
總的來說,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進(jìn)行軌道交通制式的選擇。