城市轨道交通工程投资影响因素分析及控制策略研究

郭建民，董亚楠，潘春雨

（济南轨道交通集团有限公司，山东济南 250014）

1 引言

近年来，城市轨道交通（以下简称“城轨”）凭借其大运量、高效率、节能环保的优点，成为城市居民出行的重要公共交通方式，以及连接城市交通节点、形成集聚经济、引领城市发展的重要纽带。然而，城轨具有投资大、公益性强的特征，随着其迅猛发展，其建设投资也呈现飞速增长的趋势，若缺乏合理的投资控制，会给地方财政带来巨大的负担，甚至导致项目建设被迫停工。为保证城轨的合理规划和健康发展，国家先后发布了《关于进一步加强城市轨道交通规划建设管理的意见》（国办发[2018] 52 号）[1]、《政府投资条例》（国务院令第712 号）[2]等文件以规范和控制城轨各阶段的建设投资。业内人士也逐步意识到投资控制的重要性并积极探索解决措施。郝飞[3]分析了城轨投资增长影响因素以及增长原因，并提出了改善城轨项目投资控制质量的基本思路；刘龙龙[4]探讨了城轨工程勘察设计阶段投资控制存在的主要问题，并提出有针对性的对策；潘磊[5]从概算执行论角度出发对城轨工程全过程动态投资控制进行了分析；周中奎[6]从投资监理角度分析城轨前期管线搬迁工程的投资控制；李江等[7]通过对深圳市轨道交通工程投资控制模式的探索，结合住建部工程造价改革方案，提出投资控制方法；陈彧婷[8]结合近期上海市轨道交通建设项目的指标统计及成本构成，提出各阶段投资控制的有效措施；何建华[9]阐述了我国城轨建设在工程造价管理和投资控制方面存在的问题，并提出解决问题的具体措施及建议；郭睿等[10]结合全过程造价咨询服务的工程经验，对土建工程投资控制的要点、方法进行了探讨。

本文在参考上述研究成果的基础上，基于某城市城轨第三期建设规划线路批复概算资料，利用投资测算等量化分析手段对城轨工程主要费用的影响因素进行分析，并据此提出城轨投资控制策略，以期为城轨项目的投资控制提供参考和借鉴。

2 城轨工程投资构成分析

城轨工程静态总投资由工程费用、工程建设其他费用、预备费用及专项费用组成。其中，工程费用是指直接形成工程实体的建筑工程费、安装工程费和设备购置费；工程建设其他费用是指工程建设至竣工验收期间发生的、以保证工程正常建设并发挥效用为目的的、除工程费用以外的其他费用；预备费用是指为应对项目建设中可能发生的、难以预料的支出以及建设期间利率、价格等变动而提前预留的费用；专项费用是指车辆购置费、建设期贷款利息和铺底流动资金。

对于上述4 种费用在城轨工程静态总投资中的占比，下面将基于某城市城轨第三期建设规划线路批复概算资料进行统计分析。表1 展示了该城市城轨第三期建设规划各条线路的投资概算及总投资概算情况。通过统计分析可知，在第三期建设规划总投资中，工程费用占比约61%，其中，车站建筑、机电设备安装、区间土建、车辆基地4 项主要工程费用分别占比约20%、8%、17%、10%；工程建设其他费用占比约22%，其中，前期工程费用占比约11%（前期工程费用的构成如图1 所示）；预备费用和专项费用分别占比约4%和13%。鉴于预备费用一般按比例计提，专项费用取决于车辆数量、贷款利率等因素，受地域、时间的影响较大，因此通常不作为投资控制的要点。而工程费用和工程建设其他费用中的前期工程费用共占静态总投资的72%，是投资控制的重点。

表1 某城市城轨第三期建设规划线路批复概算表

3 城轨工程投资影响因素分析

本章将基于上文提及的城轨概算资料，对城轨工程静态总投资中的主要费用进行投资测算和影响因素分析。

3.1 区间土建工程费用影响因素分析

区间土建工程费用约占城轨工程静态总投资的17%，其主要影响因素如下。

3.1.1 线路敷设方式

城轨采用不同的敷设方式，其投资差异较大。经测算，高架线路单位长度造价约为4～5 亿元/正线公里，地下线路（6B 编组）约为7～9 亿元/正线公里，地下线路（6A 编组）约为9～11 亿元/正线公里。因此，为降低工程投资，在线路规划设计时，应在满足沿线功能和客运需求的前提下，优先考虑采用高架线路，减少地下线路的敷设比例。

3.1.2 区间加固、涉铁等专项技术措施

区间加固、涉铁等专项技术措施费是区间土建工程投资控制的重要因素，包括区间范围内的地基加固、建筑物保护、拔桩等费用。例如，9 号线一期全线区间专项技术措施费共计0.89 亿元，将全线的单位长度造价提高了约0.68 万元/双延米。由于各区间采用的专项技术措施不同，因此费用差异也较大。

3.1.3 征地拆迁

征地拆迁是投资控制的关键因素，主要受房屋拆迁面积及单价影响。以8 号线一期为例，其商业房屋拆迁单价约为3 万元/m2，住宅拆迁单价约为1 万元/m2，征地拆迁费用为9.86 亿元，约占全线总投资的7.3%，占前期工程费用的73%，对全线投资影响较大。

3.1.4 施工侵占绿地、道路的相关措施

城轨建设施工可能侵占绿地、道路等，相关的应对措施将产生树木和绿化赔偿费、交通疏解费等费用，这些费用属于工程建设其他费用，通常按项目所在地颁布的相关补偿标准计算。根据需要砍伐迁移树木种类的不同，树木及绿化赔偿费差异较大，部分名贵树种按棵计价，因此在设计时应减少对绿地的侵占，尤其是涉及名贵树种的地块。针对施工对道路交通造成的影响，设计时应对施工区所占道路的通行能力进行分析，优化交通组织方案，必要时采用VISSIM 等数值模拟软件进行仿真验证。

3.2 车站建筑工程费用影响因素分析

车站建筑工程费用约占城轨工程静态总投资的20%，其主要影响因素如下。

3.2.1 车站规模

车站规模是投资控制的主要因素，在满足结构功能需求的前提下缩减车站规模可以有效减少建设投资。通过对第三期建设规划线路车站的工程费用和总投资指标进行测算可知，地下车站的规模每增加1 m2，土建、装修及风水电等工程费用增加约1.8 万元，总投资增加约2.34万元；高架车站的规模每增加1 m2，土建、装修及风水电等工程费用增加约1.0 万元，总投资增加约1.3 万元。

3.2.2 内部结构尺寸及配筋量

以地下两层标准车站为例对内部结构尺寸及配筋量进行分析。标准车站主体内部结构圬工方含量约为1.95 m3/ m2，配筋量约为185 kg/m3。经测算，圬工方含量每减少0.1 m3/ m2，车站建筑工程费用减少220 元/ m2；配筋量每减少10 kg/m3，车站建筑工程费用减少125 元/ m2。

3.2.3 围护结构形式

地下车站围护结构形式根据车站地质水文条件、周边建（构）物情况、基坑规模等确定。常用的围护结构形式有地下连续墙（3 200 元/m3）、钻孔桩（2 800 元/m3）、SMW（新型水泥土搅拌桩墙）工法桩（800 元/m3）等。各种形式费用差异较大，直接影响车站建筑工程的造价。围护结构的土层嵌固深度也是地下车站造价的重要影响因素。例如，对于标准地下两层车站，地下连续墙的土层嵌固深度每增加1 m，车站建筑工程费用增加约170 万元，单位面积造价增加约135 元/m2。

3.3 机电设备安装工程费用影响因素分析

机电设备安装工程费用约占城轨工程静态总投资的8%，主要受设备型式、功能等因素的影响。机电设备具有厂商多、造价高、一次性投资大的特点，因此在设备选型时应结合价值工程理论，合理匹配设备成本与功能，计算设备的全生命周期成本，以选择长期成本最优的设备，达到降低工程造价、控制投资成本的目的。例如，该城市从城轨8 号线开始，在车辆基地和停车场等高大厂房内采用双鉴式（红紫外）成像线型光束感烟探测器（OSID）替代吸气式感烟火灾探测器，可在满足原功能要求的同时，有效降低误报率，从而减少每座段场的机电设备投资约500 万元。

3.4 车辆基地工程费用影响因素分析

车辆基地工程费用约占城轨工程静态总投资的10%，其主要影响因素如下。

3.4.1 车辆基地规模

车辆基地规模是车辆基地工程投资控制的主要因素，通常规模越大，投资越高，如表2 所示。经统计，检修库、运用库、综合楼在车辆段总建筑面积中占比约为75%，检修库、运用库规模主要受近期配车数量及功能需求影响，与功能定位、设计列位有关，是影响生产及办公房屋规模的重要因素。

表2 某城市数条城轨线路车辆基地工程费用表

3.4.2 土石方数量与处理方式

车辆基地土石方开挖或回填的数量及相关费用受其场地情况影响：场坪标高与设计标高接近的场地，土石方开挖或回填的数量及相关费用较低；地势起伏大、场坪标高与设计标高相差较大的场地，土石方开挖或回填的数量及费用较高，如表3 所示。

表3 某城市数条城轨线路车辆基地土石方工程费用表

面对日趋严格的环境保护要求，工程基坑开挖及盾构、钻孔桩施工产生的弃渣处置越来越困难，弃渣消纳和填料外购的综合成本高，直接影响车辆基地工程投资。例如，某停车场普通土填方综合单价为27 元/m3，基坑开挖外弃土方综合单价为143 元/m3，合计170 元/m3。通过将开挖土方改良后作为填料利用，可节约投资约45 元/m3。对于填方需求量大、运距较远的工程，若能将附近弃渣改良为场坪填料使用，则优势将更加显著。

3.5 上盖平台工程费用影响因素分析

上盖平台工程费用包括地面以下支撑首层平台盖板的桩基费用、地面以上支撑首层平台的柱梁及平台建设费用、上下匝道及平台上的市政配套工程费用等，其影响因素众多，不具备可统计性。在常规情况下，9 m高的平台盖板造价约为0.6～0.65 万元/m2；15 m 高的平台盖板造价约为0.75～0.8 万元/m2；夹层板造价约为 0.15 万元/m2。

4 投资控制策略

根据上文对城轨工程投资影响因素的分析，本章提出以下城轨工程投资控制策略。

（1）控制车站土建规模。车站土建工程费用是城轨工程投资的重要组成部分。通过优化站台宽度、内部结构尺寸及配筋量能够显著降低该项费用。对于车站围护结构，应根据周边地质条件优先选用造价较低的结构型式。在车辆基地设计中，根据车辆基地功能需求采用限额设计，并优化设计土石方的开挖回填，减少弃土。

（2）优化线路规划和设计。应根据城市规划及城市区域发展需求，合理选择站位，降低地下线敷设占比，例如，市域线应尽量以地面敷设为主，困难路段采用高架线，进出枢纽的个别路段采用地下线。在线路设计时可从以下方面考虑：①线路平面设计时，应根据沿线地形地貌、地质条件、环境因素、现状及规划情况，减小区间长度；②线路断面设计时，应根据沿线地形地貌及管线、建（构）筑物情况，优化纵断面设置，减小车站埋深；③在满足线路功能的前提下，选择适宜的曲线半径，减小对城市地块的切割影响；④在满足列车救援、折返等功能的前提下，合理设置全线配线，并统筹考虑全网资源共享，合理设置联络线；⑤利用城轨建设的契机，提升城市地下空间利用率及价值；⑥提高选线精度，尽量避免近距离穿越建（构）筑物及大范围区间加固，并优化设计涉铁方案和区间加固方案。

（3）减小拆迁规模。征地拆迁是影响前期工程费用的主要因素。线路设计时，应在满足城市规划要求的前提下，采取如下措施尽量减小拆迁规模：①车站设置在既有道路路中，利用道路红线内用地或绿化带设置出入口、风亭等，或将其与周边规划待建的建筑结合设置；②线路规划及车站、车辆基地选址时，应避开建筑物密集的地方；③加强规划统筹，节约用地，适当提高城轨与市政隧道、管廊等的共建比例。

（4）减少绿地侵占、优化交通组织方案。在线路设计及施工组织设计时，应尽量避免大量名贵树种的迁移，并制定好交通疏解方案，减少对居民出行的影响。例如，可在车站、车辆基地选址时，避开城市公园等绿化覆盖率较高的地方；在工程占道施工时，优化交通组织方案，必要时采用VISSIM 等数值软件进行微观交通流量仿真分析。

（5）整合机电设备功能。应根据近期及远期使用功能的需求，选择恰当的机电设备种类，减少冗余功能，并采用价值工程理论分析机电设备的全生命周期投资。

（6）推广标准化设计。应在同一城市乃至地区制定标准化设计方案，设计时以标准化方案为基础，并根据每个区间、车站的实际地质条件、功能需求对标准化方案进行调整，这有助于建立模块化设计、造价管理体系，从而实现限额设计。图2 为标准化车站分区示意图。

图2 标准化车站分区示意图

（7）应用建筑信息模型（BIM）技术，控制项目全生命周期成本。目前，国内城轨工程投资控制侧重于对每一阶段投资的优化，但忽视了对其整个生命周期的投资控制。全生命周期投资控制示意如图3 所示。采用BIM 技术对城轨工程项目进行全生命周期管理，从设计角度看，可以在减少因设计方案冲突导致的返工、设计变更成本的同时，实现设计方案的优化和对比；从投资角度看，可以进行投资预测，实现项目全生命周期成本的最优化。

图3 全生命周期投资控制示意图

（8）建立智能造价管理体系。随着城轨工程项目决策、立项、审批、发承包、施工、运维等各阶段的不断推进，其造价数据成几何倍数地增长，若各参与方之间未建立互联互通的共享信息平台，会造成造价信息流转不畅，影响投资决策及设计优化，也增加了投资控制的难度。因此，应利用互联网、5G、大数据、云计算等现代信息技术推进造价管理的数字化，使城轨工程全生命周期各阶段的数据精准、无缝对接，实现各参与方在同一平台中的共建共享，在显著提高城轨设计、建设、运维效率的同时，实现对城轨工程全生命周期的投资控制 。

5 结语

本文基于某城市城轨第三期建设规划线路批复概算资料，在分析城轨工程投资构成的基础上，利用投资测算等量化分析手段对城轨工程主要费用的影响因素进行分析，并据此提出相应的投资控制策略，即控制车站土建规模、优化线路规划和设计、减小拆迁规模、减少绿地侵占、优化交通组织方案、整合机电设备功能、推广标准化设计、应用BIM 技术、建立智能造价管理体系，以期为提高国内城市轨道交通建设项目的投资控制能力提供参考和借鉴。