城市軌道交通工程投資影響因素分析及控制策略研究

郭建民，董亞楠，潘春雨

（濟南軌道交通集團有限公司，山東濟南 250014）

1 引言

近年來，城市軌道交通（以下簡稱“城軌”）憑借其大運量、高效率、節能環保的優點，成為城市居民出行的重要公共交通方式，以及連接城市交通節點、形成集聚經濟、引領城市發展的重要紐帶。然而，城軌具有投資大、公益性強的特征，隨著其迅猛發展，其建設投資也呈現飛速增長的趨勢，若缺乏合理的投資控制，會給地方財政帶來巨大的負擔，甚至導致項目建設被迫停工。為保證城軌的合理規劃和健康發展，國家先后發布了《關于進一步加強城市軌道交通規劃建設管理的意見》（國辦發[2018] 52 號）[1]、《政府投資條例》（國務院令第712 號）[2]等文件以規范和控制城軌各階段的建設投資。業內人士也逐步意識到投資控制的重要性并積極探索解決措施。郝飛[3]分析了城軌投資增長影響因素以及增長原因，并提出了改善城軌項目投資控制質量的基本思路；劉龍龍[4]探討了城軌工程勘察設計階段投資控制存在的主要問題，并提出有針對性的對策；潘磊[5]從概算執行論角度出發對城軌工程全過程動態投資控制進行了分析；周中奎[6]從投資監理角度分析城軌前期管線搬遷工程的投資控制；李江等[7]通過對深圳市軌道交通工程投資控制模式的探索，結合住建部工程造價改革方案，提出投資控制方法；陳彧婷[8]結合近期上海市軌道交通建設項目的指標統計及成本構成，提出各階段投資控制的有效措施；何建華[9]闡述了我國城軌建設在工程造價管理和投資控制方面存在的問題，并提出解決問題的具體措施及建議；郭睿等[10]結合全過程造價咨詢服務的工程經驗，對土建工程投資控制的要點、方法進行了探討。

本文在參考上述研究成果的基礎上，基于某城市城軌第三期建設規劃線路批復概算資料，利用投資測算等量化分析手段對城軌工程主要費用的影響因素進行分析，并據此提出城軌投資控制策略，以期為城軌項目的投資控制提供參考和借鑒。

2 城軌工程投資構成分析

城軌工程靜態總投資由工程費用、工程建設其他費用、預備費用及專項費用組成。其中，工程費用是指直接形成工程實體的建筑工程費、安裝工程費和設備購置費；工程建設其他費用是指工程建設至竣工驗收期間發生的、以保證工程正常建設并發揮效用為目的的、除工程費用以外的其他費用；預備費用是指為應對項目建設中可能發生的、難以預料的支出以及建設期間利率、價格等變動而提前預留的費用；專項費用是指車輛購置費、建設期貸款利息和鋪底流動資金。

對于上述4 種費用在城軌工程靜態總投資中的占比，下面將基于某城市城軌第三期建設規劃線路批復概算資料進行統計分析。表1 展示了該城市城軌第三期建設規劃各條線路的投資概算及總投資概算情況。通過統計分析可知，在第三期建設規劃總投資中，工程費用占比約61%，其中，車站建筑、機電設備安裝、區間土建、車輛基地4 項主要工程費用分別占比約20%、8%、17%、10%；工程建設其他費用占比約22%，其中，前期工程費用占比約11%（前期工程費用的構成如圖1 所示）；預備費用和專項費用分別占比約4%和13%。鑒于預備費用一般按比例計提，專項費用取決于車輛數量、貸款利率等因素，受地域、時間的影響較大，因此通常不作為投資控制的要點。而工程費用和工程建設其他費用中的前期工程費用共占靜態總投資的72%，是投資控制的重點。

表1 某城市城軌第三期建設規劃線路批復概算表

3 城軌工程投資影響因素分析

本章將基于上文提及的城軌概算資料，對城軌工程靜態總投資中的主要費用進行投資測算和影響因素分析。

3.1 區間土建工程費用影響因素分析

區間土建工程費用約占城軌工程靜態總投資的17%，其主要影響因素如下。

3.1.1 線路敷設方式

城軌采用不同的敷設方式，其投資差異較大。經測算，高架線路單位長度造價約為4～5 億元/正線公里，地下線路（6B 編組）約為7～9 億元/正線公里，地下線路（6A 編組）約為9～11 億元/正線公里。因此，為降低工程投資，在線路規劃設計時，應在滿足沿線功能和客運需求的前提下，優先考慮采用高架線路，減少地下線路的敷設比例。

3.1.2 區間加固、涉鐵等專項技術措施

區間加固、涉鐵等專項技術措施費是區間土建工程投資控制的重要因素，包括區間范圍內的地基加固、建筑物保護、拔樁等費用。例如，9 號線一期全線區間專項技術措施費共計0.89 億元，將全線的單位長度造價提高了約0.68 萬元/雙延米。由于各區間采用的專項技術措施不同，因此費用差異也較大。

3.1.3 征地拆遷

征地拆遷是投資控制的關鍵因素，主要受房屋拆遷面積及單價影響。以8 號線一期為例，其商業房屋拆遷單價約為3 萬元/m2，住宅拆遷單價約為1 萬元/m2，征地拆遷費用為9.86 億元，約占全線總投資的7.3%，占前期工程費用的73%，對全線投資影響較大。

3.1.4 施工侵占綠地、道路的相關措施

城軌建設施工可能侵占綠地、道路等，相關的應對措施將產生樹木和綠化賠償費、交通疏解費等費用，這些費用屬于工程建設其他費用，通常按項目所在地頒布的相關補償標準計算。根據需要砍伐遷移樹木種類的不同，樹木及綠化賠償費差異較大，部分名貴樹種按棵計價，因此在設計時應減少對綠地的侵占，尤其是涉及名貴樹種的地塊。針對施工對道路交通造成的影響，設計時應對施工區所占道路的通行能力進行分析，優化交通組織方案，必要時采用VISSIM 等數值模擬軟件進行仿真驗證。

3.2 車站建筑工程費用影響因素分析

車站建筑工程費用約占城軌工程靜態總投資的20%，其主要影響因素如下。

3.2.1 車站規模

車站規模是投資控制的主要因素，在滿足結構功能需求的前提下縮減車站規?？梢杂行p少建設投資。通過對第三期建設規劃線路車站的工程費用和總投資指標進行測算可知，地下車站的規模每增加1 m2，土建、裝修及風水電等工程費用增加約1.8 萬元，總投資增加約2.34萬元；高架車站的規模每增加1 m2，土建、裝修及風水電等工程費用增加約1.0 萬元，總投資增加約1.3 萬元。

3.2.2 內部結構尺寸及配筋量

以地下兩層標準車站為例對內部結構尺寸及配筋量進行分析。標準車站主體內部結構圬工方含量約為1.95 m3/ m2，配筋量約為185 kg/m3。經測算，圬工方含量每減少0.1 m3/ m2，車站建筑工程費用減少220 元/ m2；配筋量每減少10 kg/m3，車站建筑工程費用減少125 元/ m2。

3.2.3 圍護結構形式

地下車站圍護結構形式根據車站地質水文條件、周邊建（構）物情況、基坑規模等確定。常用的圍護結構形式有地下連續墻（3 200 元/m3）、鉆孔樁（2 800 元/m3）、SMW（新型水泥土攪拌樁墻）工法樁（800 元/m3）等。各種形式費用差異較大，直接影響車站建筑工程的造價。圍護結構的土層嵌固深度也是地下車站造價的重要影響因素。例如，對于標準地下兩層車站，地下連續墻的土層嵌固深度每增加1 m，車站建筑工程費用增加約170 萬元，單位面積造價增加約135 元/m2。

3.3 機電設備安裝工程費用影響因素分析

機電設備安裝工程費用約占城軌工程靜態總投資的8%，主要受設備型式、功能等因素的影響。機電設備具有廠商多、造價高、一次性投資大的特點，因此在設備選型時應結合價值工程理論，合理匹配設備成本與功能，計算設備的全生命周期成本，以選擇長期成本最優的設備，達到降低工程造價、控制投資成本的目的。例如，該城市從城軌8 號線開始，在車輛基地和停車場等高大廠房內采用雙鑒式（紅紫外）成像線型光束感煙探測器（OSID）替代吸氣式感煙火災探測器，可在滿足原功能要求的同時，有效降低誤報率，從而減少每座段場的機電設備投資約500 萬元。

3.4 車輛基地工程費用影響因素分析

車輛基地工程費用約占城軌工程靜態總投資的10%，其主要影響因素如下。

3.4.1 車輛基地規模

車輛基地規模是車輛基地工程投資控制的主要因素，通常規模越大，投資越高，如表2 所示。經統計，檢修庫、運用庫、綜合樓在車輛段總建筑面積中占比約為75%，檢修庫、運用庫規模主要受近期配車數量及功能需求影響，與功能定位、設計列位有關，是影響生產及辦公房屋規模的重要因素。

表2 某城市數條城軌線路車輛基地工程費用表

3.4.2 土石方數量與處理方式

車輛基地土石方開挖或回填的數量及相關費用受其場地情況影響：場坪標高與設計標高接近的場地，土石方開挖或回填的數量及相關費用較低；地勢起伏大、場坪標高與設計標高相差較大的場地，土石方開挖或回填的數量及費用較高，如表3 所示。

表3 某城市數條城軌線路車輛基地土石方工程費用表

面對日趨嚴格的環境保護要求，工程基坑開挖及盾構、鉆孔樁施工產生的棄渣處置越來越困難，棄渣消納和填料外購的綜合成本高，直接影響車輛基地工程投資。例如，某停車場普通土填方綜合單價為27 元/m3，基坑開挖外棄土方綜合單價為143 元/m3，合計170 元/m3。通過將開挖土方改良后作為填料利用，可節約投資約45 元/m3。對于填方需求量大、運距較遠的工程，若能將附近棄渣改良為場坪填料使用，則優勢將更加顯著。

3.5 上蓋平臺工程費用影響因素分析

上蓋平臺工程費用包括地面以下支撐首層平臺蓋板的樁基費用、地面以上支撐首層平臺的柱梁及平臺建設費用、上下匝道及平臺上的市政配套工程費用等，其影響因素眾多，不具備可統計性。在常規情況下，9 m高的平臺蓋板造價約為0.6～0.65 萬元/m2；15 m 高的平臺蓋板造價約為0.75～0.8 萬元/m2；夾層板造價約為 0.15 萬元/m2。

4 投資控制策略

根據上文對城軌工程投資影響因素的分析，本章提出以下城軌工程投資控制策略。

（1）控制車站土建規模。車站土建工程費用是城軌工程投資的重要組成部分。通過優化站臺寬度、內部結構尺寸及配筋量能夠顯著降低該項費用。對于車站圍護結構，應根據周邊地質條件優先選用造價較低的結構型式。在車輛基地設計中，根據車輛基地功能需求采用限額設計，并優化設計土石方的開挖回填，減少棄土。

（2）優化線路規劃和設計。應根據城市規劃及城市區域發展需求，合理選擇站位，降低地下線敷設占比，例如，市域線應盡量以地面敷設為主，困難路段采用高架線，進出樞紐的個別路段采用地下線。在線路設計時可從以下方面考慮：①線路平面設計時，應根據沿線地形地貌、地質條件、環境因素、現狀及規劃情況，減小區間長度；②線路斷面設計時，應根據沿線地形地貌及管線、建（構）筑物情況，優化縱斷面設置，減小車站埋深；③在滿足線路功能的前提下，選擇適宜的曲線半徑，減小對城市地塊的切割影響；④在滿足列車救援、折返等功能的前提下，合理設置全線配線，并統籌考慮全網資源共享，合理設置聯絡線；⑤利用城軌建設的契機，提升城市地下空間利用率及價值；⑥提高選線精度，盡量避免近距離穿越建（構）筑物及大范圍區間加固，并優化設計涉鐵方案和區間加固方案。

（3）減小拆遷規模。征地拆遷是影響前期工程費用的主要因素。線路設計時，應在滿足城市規劃要求的前提下，采取如下措施盡量減小拆遷規模：①車站設置在既有道路路中，利用道路紅線內用地或綠化帶設置出入口、風亭等，或將其與周邊規劃待建的建筑結合設置；②線路規劃及車站、車輛基地選址時，應避開建筑物密集的地方；③加強規劃統籌，節約用地，適當提高城軌與市政隧道、管廊等的共建比例。

（4）減少綠地侵占、優化交通組織方案。在線路設計及施工組織設計時，應盡量避免大量名貴樹種的遷移，并制定好交通疏解方案，減少對居民出行的影響。例如，可在車站、車輛基地選址時，避開城市公園等綠化覆蓋率較高的地方；在工程占道施工時，優化交通組織方案，必要時采用VISSIM 等數值軟件進行微觀交通流量仿真分析。

（5）整合機電設備功能。應根據近期及遠期使用功能的需求，選擇恰當的機電設備種類，減少冗余功能，并采用價值工程理論分析機電設備的全生命周期投資。

（6）推廣標準化設計。應在同一城市乃至地區制定標準化設計方案，設計時以標準化方案為基礎，并根據每個區間、車站的實際地質條件、功能需求對標準化方案進行調整，這有助于建立模塊化設計、造價管理體系，從而實現限額設計。圖2 為標準化車站分區示意圖。

圖2 標準化車站分區示意圖

（7）應用建筑信息模型（BIM）技術，控制項目全生命周期成本。目前，國內城軌工程投資控制側重于對每一階段投資的優化，但忽視了對其整個生命周期的投資控制。全生命周期投資控制示意如圖3 所示。采用BIM 技術對城軌工程項目進行全生命周期管理，從設計角度看，可以在減少因設計方案沖突導致的返工、設計變更成本的同時，實現設計方案的優化和對比；從投資角度看，可以進行投資預測，實現項目全生命周期成本的最優化。

圖3 全生命周期投資控制示意圖

（8）建立智能造價管理體系。隨著城軌工程項目決策、立項、審批、發承包、施工、運維等各階段的不斷推進，其造價數據成幾何倍數地增長，若各參與方之間未建立互聯互通的共享信息平臺，會造成造價信息流轉不暢，影響投資決策及設計優化，也增加了投資控制的難度。因此，應利用互聯網、5G、大數據、云計算等現代信息技術推進造價管理的數字化，使城軌工程全生命周期各階段的數據精準、無縫對接，實現各參與方在同一平臺中的共建共享，在顯著提高城軌設計、建設、運維效率的同時，實現對城軌工程全生命周期的投資控制 。

5 結語

本文基于某城市城軌第三期建設規劃線路批復概算資料，在分析城軌工程投資構成的基礎上，利用投資測算等量化分析手段對城軌工程主要費用的影響因素進行分析，并據此提出相應的投資控制策略，即控制車站土建規模、優化線路規劃和設計、減小拆遷規模、減少綠地侵占、優化交通組織方案、整合機電設備功能、推廣標準化設計、應用BIM 技術、建立智能造價管理體系，以期為提高國內城市軌道交通建設項目的投資控制能力提供參考和借鑒。