懸掛式單軌技術經濟指標及影響因素分析

全維新

懸掛式單軌作為一種新型軌道交通，具有占地少、適應性強、工期短、噪音低等優點。懸掛式單軌在國內屬于起步發展階段，其技術經濟指標和影響因素還未研究透徹，給懸掛式單軌的推廣應用帶來較大挑戰。本文通過總結國內既有懸掛式單軌項目的主要技術特征、造價數據，分析其技術經濟指標，并提出影響懸掛式單軌項目工程造價的關鍵因素，為今后懸掛式單軌項目的造價控制提供指導。

懸掛式單軌也稱“空軌”“空鐵”“空中快車”，是一種新型城市軌道交通。在建造和運營方面的突出優點為占地少、適應性強、工期短、噪音低，適合于中小城市交通干線、大城市交通接駁、旅游景區觀光線路。懸掛式單軌在國內屬于起步發展階段，以試驗線為主，正在建設的武漢光谷空軌旅游線是國內首條規劃建設的商用城市“空軌”，建成后將成為國內第一條投入商業運營的懸掛式單軌線路。目前，國內對懸掛式單軌的造價指標研究較少，本文通過總結國內既有懸掛式單軌項目的主要技術特征、造價數據，分析其技術經濟指標，提出影響懸掛式單軌項目工程造價的關鍵因素。

一、懸掛式單軌主要技術特征

1.車輛

懸掛式單軌車輛屬于輕型、中等速度、中運量的交通工具。相對跨座式單軌，車體是懸掛于軌道梁下運行，懸掛式單軌車底可采用鋼化玻璃窗增加俯視效果，也可利用導向軌搭設觀光廊道，具有較好的景觀效果。懸掛式單軌車輛每節車的載客能力約為70～80人，車輛可采用全程全自動無人駕駛系統，高效、節能、準時。車輛采用外包橡膠鋼輪，爬坡能力強，轉彎半徑小。

圖1 懸掛式單軌車輛

2.軌道梁

軌道梁是懸掛式單軌體系的關鍵部件，梁軌一體，整合了軌道、區間橋梁等的功能，既是列車的導向裝置，也是承載列車荷載的受力結構，同時集供電、通信、信號等系統線路，并包容車廂的車架。懸掛式單軌軌道梁一般采用鋼制箱型中空斷面，采用下開口矩形空心截面，開口處懸掛車輛，車輛膠輪置于軌道梁箱室內走行，三向膠輪分別作用于軌道梁底板、兩側腹板。

圖2 軌道梁斷面示意圖

3.橋墩

懸掛式單軌橋墩以其高重復性，成為懸掛式單軌的重點。懸掛式單軌橋墩主要采用鋼結構橋墩，采用工廠制造、現場安裝，具有施工便利、快捷的優點。橋墩的造型要與上部結構相匹配，給人以美感。懸掛式單軌橋墩造型主要有Y形墩、T形墩、Γ型等，橋梁墩型設計需要滿足結構本身強度、剛度和穩定性外，還要與周邊環境和諧統一，充分考慮施工、環保等因素。

圖3 鋼結構橋墩示意圖

4.道岔

懸掛式單軌道岔是改變單軌列車行駛方向和保證列車安全運行的重要設備系統，主要分為平移式道岔和可動芯型道岔，可動芯軌型道岔因運行穩定可靠、占用空間小、轉轍效率高、平順性好等優點被推薦使用。

圖4 道岔示意圖

二、懸掛式單軌項目技術經濟指標分析

1.懸掛式單軌項目投資組成

根據建標〔2017〕89號文，懸掛式單軌投資組成由工程費用、工程建設其他費用、預備費、專項費用四個部分組成。其中，工程費用主要由土建和機電等建筑安裝工程費和設備購置費組成；工程建設其他費用主要由前期工程費、與項目建設相關和試運行有關的其他費用組成；預備費由基本預備費和價差預備費組成；專項費用由車輛購置費、建設期貸款利息等組成。

2.總投資技術經濟指標分析

懸掛式單軌總投資技術經濟平均指標約為3.3億元/正線公里。其中，工程費用平均指標約為2.2億元/正線公里，占總投資的比例約為66%；工程建設其他費用平均指標約為0.8億元/正線公里，占總投資的比例約為24%；預備費平均指標約為0.1億元/正線公里，占總投資的比例約為4%；專項費用平均指標約為0.2億元/正線公里，占總投資的比例約為6%。

表1 懸掛式單軌總投資技術經濟指標

工程費用占比高達66%，是懸掛式單軌造價控制的關鍵。懸掛式單軌工程費用主要受線路長度、站間距、車輛基地規模等影響，指標差異較大。

3.分項技術經濟指標分析

懸掛式單軌直接工程投資（工程費用和車輛購置費）由車站、區間、車輛基地、機電系統等多項費用組成，分析其投資占比情況，區間（含軌道梁）、車站、車輛基地、供電系統、車輛購置費5大分項投資占比之和約為82%。投資占比大的這5個分項，是影響懸掛式單軌技術經濟指標的關鍵所在，是懸掛式單軌造價控制的關鍵。

圖5 懸掛式單軌直接工程投資費用組成

（1）區間（含軌道梁）

懸掛式單軌區間（含軌道梁）的投資約占總投資的47.6%，是影響懸掛式單軌工程造價的關鍵。懸掛式單軌主要為高架區間，區間（含軌道梁）主要由區間下部結構、軌道梁、道岔及車檔等組成。

懸掛式單軌區間下部結構主要由基礎、承臺、橋墩等組成，下部結構平均指標約為2.9萬元/雙線延米。其中鉆孔樁基礎指標約為0.25萬元/立方米，鋼結構橋墩指標約為1.5萬元/噸。懸掛式單軌區間下部結構指標的主要影響因素為工程地質情況、鋼材價格、橋梁跨度等。

懸掛式單軌軌道梁既作為區間橋梁的梁體結構，又是懸掛式單軌走形的軌道。軌道梁指標約為3.9萬元/雙線延米，主要采用鋼結構軌道梁，鋼結構軌道梁指標約為1.5萬元/噸。懸掛式單軌軌道梁的指標主要影響因素為鋼材價格、軌道梁截面尺寸等因素。鋼材價格受工程當地信息價影響較大，在計算投資時應重點關注。軌道梁截面尺寸根據車輛制式、車輛轉向架尺寸及限界要求，確定軌道梁內截面尺寸、截面下開口寬等。

道岔及車檔指標主要受道岔、車檔類型影響。懸掛式單軌主要采用可動芯型道岔，其指標約為400萬元/組。車檔指標約為27萬/組。

（2）車站

懸掛式單軌車站主要為高架車站，懸掛式單軌建設運營中會結合沿線旅游開發需求，增強體驗感和觀光效果，使其成為區域的旅游品牌和名片。因此懸掛式單軌車站往往裝修標準高，造型獨特，外立面面積大。懸掛式單軌車站的平均指標約為0.9萬元/平方米，其指標主要影響因素為裝修標準、工程地質情況、當地信息價等。

（3）車輛基地

懸掛式單軌車輛基地主要由生產及辦公用房、工藝設備、附屬工程等組成，平均指標約為1.5～2.5億/元座。懸掛式單軌車輛地基指標的主要影響因素為建筑規模、配屬車數量、工程地質情況等。

（4）供電系統

懸掛式單軌牽引供電制式一般采用DC750V正極接觸軌供電，負極接觸軌回流，主要由電力進線、變電所、環網電纜、接觸軌、電力監控、雜散電流防護、供電車間等組成。牽引降壓變電所指標約為800萬元/座，降壓變電所指標約為260萬元/座，環網電纜指標約為45萬元/條公里，接觸軌指標約為165萬/條公里，電力監控指標約為45萬元/正線公里，供電車間指標約為600萬元/座。

（5）車輛購置費

懸掛式單軌的車輛購置費受車輛編組、配屬車數量等因素的影響。懸掛式單軌一般采用2～3輛編組，車輛購置指標約為550萬元/輛。

三、結語

本文分析了懸掛式單軌項目的主要技術特征，并通過分析光谷空軌等懸掛式單軌項目造價資料，得出了懸掛式單軌項目的主要技術經濟指標，主要結論如下：

（1）懸掛式單軌的技術特點主要體現在車輛、軌道梁、橋墩、道岔4個方面。懸掛式單軌車輛懸掛于軌道梁下方，軌道梁既是區間橋梁的梁體結構，也是懸掛式單軌走形的軌道；橋墩主要采用鋼結構橋墩，道岔主要采用可動芯型道岔。

（2）懸掛式單軌總投資技術經濟平均指標約為3.3億/正線公里，工程費用平均指標約為2.2億/正線公里。懸掛式單軌工程費用主要受線路長度、站間距、車輛基地規模等影響，指標差異較大。

（3）通過對懸掛式單軌分項技術經濟指標的分析，得到了投資占比較大的區間（含軌道梁）、車站、車輛基地、供電系統、車輛購置費5個主要方面的技術經濟指標，并總結了影響分項技術經濟指標的因素。

（4）懸掛式單軌軌道梁、橋墩主要采用鋼結構，鋼結構投資比重高，對懸掛式單軌的造價影響較大。應重點關注鋼材價格、軌道梁截面尺寸等影響因素。在保證功能需求和安全性的前提下，優化軌道梁截面尺寸，減少軌道梁及鋼橋墩用鋼量，合理控制懸掛式單軌工程造價。