悬挂式单轨技术经济指标及影响因素分析

全维新

悬挂式单轨作为一种新型轨道交通，具有占地少、适应性强、工期短、噪音低等优点。悬挂式单轨在国内属于起步发展阶段，其技术经济指标和影响因素还未研究透彻，给悬挂式单轨的推广应用带来较大挑战。本文通过总结国内既有悬挂式单轨项目的主要技术特征、造价数据，分析其技术经济指标，并提出影响悬挂式单轨项目工程造价的关键因素，为今后悬挂式单轨项目的造价控制提供指导。

悬挂式单轨也称“空轨”“空铁”“空中快车”，是一种新型城市轨道交通。在建造和运营方面的突出优点为占地少、适应性强、工期短、噪音低，适合于中小城市交通干线、大城市交通接驳、旅游景区观光线路。悬挂式单轨在国内属于起步发展阶段，以试验线为主，正在建设的武汉光谷空轨旅游线是国内首条规划建设的商用城市“空轨”，建成后将成为国内第一条投入商业运营的悬挂式单轨线路。目前，国内对悬挂式单轨的造价指标研究较少，本文通过总结国内既有悬挂式单轨项目的主要技术特征、造价数据，分析其技术经济指标，提出影响悬挂式单轨项目工程造价的关键因素。

一、悬挂式单轨主要技术特征

1.车辆

悬挂式单轨车辆属于轻型、中等速度、中运量的交通工具。相对跨座式单轨，车体是悬挂于轨道梁下运行，悬挂式单轨车底可采用钢化玻璃窗增加俯视效果，也可利用导向轨搭设观光廊道，具有较好的景观效果。悬挂式单轨车辆每节车的载客能力约为70～80人，车辆可采用全程全自动无人驾驶系统，高效、节能、准时。车辆采用外包橡胶钢轮，爬坡能力强，转弯半径小。

图1 悬挂式单轨车辆

2.轨道梁

轨道梁是悬挂式单轨体系的关键部件，梁轨一体，整合了轨道、区间桥梁等的功能，既是列车的导向装置，也是承载列车荷载的受力结构，同时集供电、通信、信号等系统线路，并包容车厢的车架。悬挂式单轨轨道梁一般采用钢制箱型中空断面，采用下开口矩形空心截面，开口处悬挂车辆，车辆胶轮置于轨道梁箱室内走行，三向胶轮分别作用于轨道梁底板、两侧腹板。

图2 轨道梁断面示意图

3.桥墩

悬挂式单轨桥墩以其高重复性，成为悬挂式单轨的重点。悬挂式单轨桥墩主要采用钢结构桥墩，采用工厂制造、现场安装，具有施工便利、快捷的优点。桥墩的造型要与上部结构相匹配，给人以美感。悬挂式单轨桥墩造型主要有Y形墩、T形墩、Γ型等，桥梁墩型设计需要满足结构本身强度、刚度和稳定性外，还要与周边环境和谐统一，充分考虑施工、环保等因素。

图3 钢结构桥墩示意图

4.道岔

悬挂式单轨道岔是改变单轨列车行驶方向和保证列车安全运行的重要设备系统，主要分为平移式道岔和可动芯型道岔，可动芯轨型道岔因运行稳定可靠、占用空间小、转辙效率高、平顺性好等优点被推荐使用。

图4 道岔示意图

二、悬挂式单轨项目技术经济指标分析

1.悬挂式单轨项目投资组成

根据建标〔2017〕89号文，悬挂式单轨投资组成由工程费用、工程建设其他费用、预备费、专项费用四个部分组成。其中，工程费用主要由土建和机电等建筑安装工程费和设备购置费组成；工程建设其他费用主要由前期工程费、与项目建设相关和试运行有关的其他费用组成；预备费由基本预备费和价差预备费组成；专项费用由车辆购置费、建设期贷款利息等组成。

2.总投资技术经济指标分析

悬挂式单轨总投资技术经济平均指标约为3.3亿元/正线公里。其中，工程费用平均指标约为2.2亿元/正线公里，占总投资的比例约为66%；工程建设其他费用平均指标约为0.8亿元/正线公里，占总投资的比例约为24%；预备费平均指标约为0.1亿元/正线公里，占总投资的比例约为4%；专项费用平均指标约为0.2亿元/正线公里，占总投资的比例约为6%。

表1 悬挂式单轨总投资技术经济指标

工程费用占比高达66%，是悬挂式单轨造价控制的关键。悬挂式单轨工程费用主要受线路长度、站间距、车辆基地规模等影响，指标差异较大。

3.分项技术经济指标分析

悬挂式单轨直接工程投资（工程费用和车辆购置费）由车站、区间、车辆基地、机电系统等多项费用组成，分析其投资占比情况，区间（含轨道梁）、车站、车辆基地、供电系统、车辆购置费5大分项投资占比之和约为82%。投资占比大的这5个分项，是影响悬挂式单轨技术经济指标的关键所在，是悬挂式单轨造价控制的关键。

图5 悬挂式单轨直接工程投资费用组成

（1）区间（含轨道梁）

悬挂式单轨区间（含轨道梁）的投资约占总投资的47.6%，是影响悬挂式单轨工程造价的关键。悬挂式单轨主要为高架区间，区间（含轨道梁）主要由区间下部结构、轨道梁、道岔及车档等组成。

悬挂式单轨区间下部结构主要由基础、承台、桥墩等组成，下部结构平均指标约为2.9万元/双线延米。其中钻孔桩基础指标约为0.25万元/立方米，钢结构桥墩指标约为1.5万元/吨。悬挂式单轨区间下部结构指标的主要影响因素为工程地质情况、钢材价格、桥梁跨度等。

悬挂式单轨轨道梁既作为区间桥梁的梁体结构，又是悬挂式单轨走形的轨道。轨道梁指标约为3.9万元/双线延米，主要采用钢结构轨道梁，钢结构轨道梁指标约为1.5万元/吨。悬挂式单轨轨道梁的指标主要影响因素为钢材价格、轨道梁截面尺寸等因素。钢材价格受工程当地信息价影响较大，在计算投资时应重点关注。轨道梁截面尺寸根据车辆制式、车辆转向架尺寸及限界要求，确定轨道梁内截面尺寸、截面下开口宽等。

道岔及车档指标主要受道岔、车档类型影响。悬挂式单轨主要采用可动芯型道岔，其指标约为400万元/组。车档指标约为27万/组。

（2）车站

悬挂式单轨车站主要为高架车站，悬挂式单轨建设运营中会结合沿线旅游开发需求，增强体验感和观光效果，使其成为区域的旅游品牌和名片。因此悬挂式单轨车站往往装修标准高，造型独特，外立面面积大。悬挂式单轨车站的平均指标约为0.9万元/平方米，其指标主要影响因素为装修标准、工程地质情况、当地信息价等。

（3）车辆基地

悬挂式单轨车辆基地主要由生产及办公用房、工艺设备、附属工程等组成，平均指标约为1.5～2.5亿/元座。悬挂式单轨车辆地基指标的主要影响因素为建筑规模、配属车数量、工程地质情况等。

（4）供电系统

悬挂式单轨牵引供电制式一般采用DC750V正极接触轨供电，负极接触轨回流，主要由电力进线、变电所、环网电缆、接触轨、电力监控、杂散电流防护、供电车间等组成。牵引降压变电所指标约为800万元/座，降压变电所指标约为260万元/座，环网电缆指标约为45万元/条公里，接触轨指标约为165万/条公里，电力监控指标约为45万元/正线公里，供电车间指标约为600万元/座。

（5）车辆购置费

悬挂式单轨的车辆购置费受车辆编组、配属车数量等因素的影响。悬挂式单轨一般采用2～3辆编组，车辆购置指标约为550万元/辆。

三、结语

本文分析了悬挂式单轨项目的主要技术特征，并通过分析光谷空轨等悬挂式单轨项目造价资料，得出了悬挂式单轨项目的主要技术经济指标，主要结论如下：

（1）悬挂式单轨的技术特点主要体现在车辆、轨道梁、桥墩、道岔4个方面。悬挂式单轨车辆悬挂于轨道梁下方，轨道梁既是区间桥梁的梁体结构，也是悬挂式单轨走形的轨道；桥墩主要采用钢结构桥墩，道岔主要采用可动芯型道岔。

（2）悬挂式单轨总投资技术经济平均指标约为3.3亿/正线公里，工程费用平均指标约为2.2亿/正线公里。悬挂式单轨工程费用主要受线路长度、站间距、车辆基地规模等影响，指标差异较大。

（3）通过对悬挂式单轨分项技术经济指标的分析，得到了投资占比较大的区间（含轨道梁）、车站、车辆基地、供电系统、车辆购置费5个主要方面的技术经济指标，并总结了影响分项技术经济指标的因素。

（4）悬挂式单轨轨道梁、桥墩主要采用钢结构，钢结构投资比重高，对悬挂式单轨的造价影响较大。应重点关注钢材价格、轨道梁截面尺寸等影响因素。在保证功能需求和安全性的前提下，优化轨道梁截面尺寸，减少轨道梁及钢桥墩用钢量，合理控制悬挂式单轨工程造价。