跨坐式单轨交通工程施工组织关键线路及工期确定

2019年5月铁路匸程技术与经济・31・
跨坐式单轨交通工程施工组织
关键线路及工期确定
江国君
(中铁工程设计咨询集团有限公司工经院，北京100055)
摘要:跨坐式单轨交通工程在国外历史悠久，国内刚刚兴起，对合理确定跨坐式单轨交通工程工期的争议还较多。

此文根据跨坐式单轨的特点，梳理影响跨坐式单轨交通工程总工期的因素，详细阐述跨坐式单轨交通工程总工期确定方法，并提出合理确定跨坐式单轨工程工期的建议。

关键词：跨坐式单轨;控制工程；关键线路；施工工期
中图分类号:U232文献标识码：B文章编号:1007-9890(2019)03-0031-05
Construction Organization Key Line and Time Limit Determination
of Straddling Monorail Transportation Project
Abstract:Straddling monorail transportation project has a long history in foreign countries and just emerged in China.There are many disputes about the reasonable determination of the construction period of straddling monorail.According to the characteristics of straddling monorail,the factors affecting the total construction period are sorted out.The method for determining the total construction period is described in detail.And the suggestion of reasonably determini ng the construction period of straddling monorail project is put forward.
Key Words:Straddling monorail;Control engineering；Critical line;Construction period
引言
跨坐式单轨铁路.指通过单根轨道梁来支承、稳定和导向，车体骑跨在轨道梁上运行的铁路。

它能有效利用城市道路空间，爬坡和曲线通过能力强，噪声和景观影响小，是一种独特的中小运量城市轨道交通系统。

跨坐式单轨交通工程（以下简称跨坐式单轨）与传统城市轨道交通工程（以下简称传统地铁）的相同点是都适于在城市地区建设。

不同点是:跨坐式单轨一般以高架为主，传统地铁一般以地下工程为主。

此外，跨坐式单轨也适合在旅游地区建设。

传统地铁工程总工期控制因素突出，主要受地下车站和地下区间工期的控制，总工期计算和确定较容易把握。

跨坐式单轨通常以全高架形式敷设,在无特殊桥隧控制点的情况下,工期控制因素诸多,给快速合理地确定项目总T.期带来一定难度。

本文根据跨坐式单轨及其施工组织的特点，找出施工关键线路，分析关键线路工期，总结出确定跨坐式单轨工程总工期的方法。

1跨坐式单轨国内外发展历史和现状跨坐式单轨交通工程在国外有很长的历史，甚至比传统地铁还要悠久。

1821年英国人发明单轨铁路,1888年爱尔兰诞生第一条跨坐式单轨铁路。

二战后跨坐式单轨铁路技术受到各方重视，逐渐完善和成熟,1957年德国建造了一条单轨实验线，1959年美国加州迪斯尼单轨线开通。

1964年东京修建从市中心到羽田机场的单轨线，跨坐式单轨铁路开始成为城市公共交通的运输工具。

目前世界上已建成的跨坐式单轨超过30多条（不包含一些游乐园的小型单轨）。

随着国民经济的发展和经济实力的快速提升,近年来，我国城市交通压力和改善需求增加,城市轨
•32•铁路工程技术与经济2019年5月
道交通建设正迎来一个高速发展期。

由于跨坐式单
轨具有爬坡能力强、转弯半径小、运行噪声和振动
低、征地拆迁少、建设周期快、工程投资低、资源消耗
少等突出优势，是一种颇有发展前景的中运量城市
轨道交通系统。

2005年，国内第一条跨坐式单轨线
路一重庆轨道交通2号线投入运营。

2016年，芜湖
市成为国内第二个正式开工建设跨坐式单轨工程的
城市。

2跨坐式单轨与传统地铁对比
2.1相同点
从功能角度，跨坐式单轨与传统地铁均为实现
短程（相对城际铁路等远程公共交通）公交化客流
运输的大型交通基础设施;从车辆运行方式上，二者
均为轨道导引形式;从线下单位工程的组成上，二者
均由路桥隧工程组成，均需修建大量的车站设施供
旅客乘降，换乘和候车等;从机电配置上，二者均需
要通信、信号、信息、电力、电力牵引供电等系统来支
持线路的运营。

2.2不同点
2.2.1适用地区及运量
虽然跨坐式单轨与传统地铁均属短程公交化交
通工程，二者在适用性、承担运量能力及建设需求等
方面有一定的差别。

跨坐式单轨为中小运量交通设
施，主要适用于在一线城市近郊区、二三四线城市核
心区及近郊区、山区城市及旅游地区等修建。

传统
地铁作为中大运量交通设施，主要适用于一线城市
的核心区。

由此可见，仅就适用地区来说，跨坐式单
轨较传统地铁要广泛，由于一线城市数量有限,当国
民经济发展到一定水平，将有很大可能出现跨坐式
单轨的建设需求超越传统地铁。

2.2.2主要技术标准
跨坐式单轨与“传统地铁”主要技术标准差别
如表1所示：
表1跨坐式单轨与地铁主要技术标准对比
对比内容跨坐式单轨传统地铁
单向高峰运量
/（万人次/h）
2.23~8
最高运行速度
/（km/h）
80工80
噪音小较大
站间距/km 城市地区1~2；
旅游地区5~6
1~2
续表1跨坐式单轨与地铁主要技术标准对比
对比内容跨坐式单轨传统地铁
最小曲线半径/m80300
最大爬坡能力/%。

6030
轨道形式
混凝土梁
（梁轨合一）
标准轨距钢轨
供电接触轨
架空接触网或第三
轨
2.2.3敷设方式
跨坐式单轨通常采用高架形式,具有征地拆迁
少的优势。

由于其结构紧凑，占用空间小，可以在市
政道路中间绿化带上修建;因其最小曲线半径小，最
大限坡大,线路选择方案灵活。

传统地铁一般由地
下线组成,最大坡度适中，虽然占地也较少,但相比
跨坐式单轨而言，其地下管线拆迁及临近建筑物防
护措施和拆迁较多。

2.2.4轨道结构形式
跨坐式单轨构造独特，其轨道结构采用的是轨
道梁，轨道梁既是承重的高架桥“梁”结构，又是车
辆行驶的“轨道”，即所谓的“梁轨合一”。

传统地铁
轨道结构由道床、轨枕加钢轨结构组成。

2.2.5工程造价
相对于传统地铁，跨坐式单轨以高架为主，可以
有效利用城市空间，征拆费用相对较少,轨道梁“梁
轨合一”的功能也有利于节省工程投资。

根据目前
的建设经验和数据.在同等建设环境和同等运量需
求的情况下，跨坐式单轨每正线公里工程投资约为
传统地铁的三分之一。

2.2.6施工组织特点
2.2.6.1材料及水电供应
对于城市地区来说，除了传统地铁需要考虑钢
轨及道磴等铁路专用材料的供应，跨坐式单轨和传
统地铁在大多数材料和水电供应方面没有太大的差
别，都可以充分利用城市既有交通、物流及水电设
施,在施工组织设计中都不是难点。

由于跨坐式单轨更适合在旅游地区建设，这些
地区施工用材料及水电供应远不如其他城市和地区
便利，材料及水电供应都需要在施工组织设计中特
殊考虑。

2.2.6.2施工重点和难点
跨坐式单轨与传统地铁单位工程类型相似，都
有可能出现地下工程、深水基础复杂桥等重难点工
程。

当这些特殊情况出现时,跨坐式单轨工程的控
第34卷第3期江国君:跨坐式单轨交通工程施工组织关键线路及工期确定•33•
制工程及工期相对容易确定。

若跨坐式单轨采用全线高架线路，在没有地下工程、深水基础复杂桥等特殊工程情况下，其施工重点和难点主要是高架站房工程和轨道梁的预制和架设。

传统地铁工程通常以地下工程为主，施工重点和难点主要是地下区间和地下车站工程。

2.2.6.3大型临时工程
对于城市地区来说，跨坐式单轨和传统地铁大型临时工程设施的差别主要是:跨坐式单轨工程需要修建轨道梁制存梁场;传统地铁工程需要修建铺轨基地和盾构管片预制场。

在旅游地区建设跨坐式单轨工程，除轨道梁制存场外，还需要修建混凝土集中拌合站、材料厂、临时汽车运输便道、临时电力线等大型临时工程。

3跨坐式单轨土建工程施工方法跨坐式单轨土建工程主要包括轨道梁制运架、高架车站、高架桥等，各类别工程主要施工方法如下。

3.1轨道梁制运架
3. 1.1轨道梁生产基地
轨道梁生产基地建设一般采用“永临结合”的方式,与车辆基地同址建设，以利用车辆基地的永久征地,从而节约临时用地。

为不影响项目总工期，轨道梁制存场通常考虑占用车辆基地的场内股道区部分,尽量避开房屋、检修库等施工工期较长的设施。

待轨道梁生产基地完成全线制存梁任务后，便将其拆除并实施该范围内的车辆基地正式工程。

3. 1.2轨道梁预制。

承担着“轨道”功能的轨道梁，其线形精度的控制至关重要，是列车安全、平稳、快速运行的基本保证。

轨道梁结构线形多为空间曲线，并设有超高，一经制作、架设完成，后期可调整的余量很小，因此，轨道梁的制作、安装精度应一次性满足运营要求。

轨道梁的预制一般采用高精度可调式活动模板,经过严格的养护和质量管理，以保证轨道梁外形尺寸、质量和制作精度。

轨道梁混凝土浇注成型并经蒸汽养护后，移至存梁区进行养护和存放。

3.1.3轨道梁运输及架设
轨道梁在轨道梁制存场集中预制完成后，由汽车平板拖车运输到施工现场，采用汽车吊或龙门吊等施工机械进行架设。

3-2高架车站
跨坐式单轨高架车站一般为钢-混凝土组合框架结构，总体施工方案一般为“工厂制作，现场组装”。

高架车站主要施工步骤如下:三通一平及围挡施工—站房基础施工现场组装钢管混凝土柱及钢-混凝土组合梁、钢纵梁等—现场安装叠合板预制部分T吊装轨道梁T施工站台及安装钢结构雨棚-室内工程及外墙装饰工程施工—出入口及人行天桥施工-附属设备安装。

3.3高架区间
跨坐式单轨的高架区间与普通铁路、公路桥梁的下部工程结构类似，施工方法也基本相同.篇幅所限，这里不详细说明。

4跨坐式单轨施工组织关键线路及工期确定
4.1施工接口关系及施工工序
4. 1.1各单位工程施工接口关系
(1)高架桥基础和墩台施工需要在轨道梁架设前完成。

(2)高架站内轨道梁架设应在站台和雨棚施工前完成。

(3)接触网(轨)架设可以与轨道梁架设同步施工,并在轨道梁架设完成后一定时间内结束。

(4)全线机电设备的安装在土建工程实施到一定阶段后与土建工程(尤其是高架站房)同步施工，并在全线热滑开展前结束。

(5)全线联调联试在热滑结束后开展。

(6)全线试运行在全线联调联试结束后开展。

此外，轨道梁制存场的建设可以与全线施工准备同步开展。

4. 1.2工程总体施工顺序
根据跨坐式单轨工程中各单位工程之间接口关系，其总体施工顺序如图1所示。

4.2施工关键线路确定
4.2.1施工组织网络图
确定跨坐式单轨工程施工关键线路，需要将开工至竣工所有的施工工序进行梳理，并根据工程总体施工顺序及各单位工程之间接口关系绘制“跨坐式单轨施工组织网络图”，如图2所示。

•34•铁路工程技术与经济2019年5月
4.2.2施工线路梳理的线路，分别为“站房控制线路”、“桥梁控制线路”、
通过绘制“跨坐式单轨施工组织网络图”，项目“隧道控制线路”和“制架梁控制线路”，以下为这4从开工至试运行结束可以梳理出4条具有接口关系条线路所包含的单位工程的施工工序：
图1跨坐式单轨工程总体施工顺序
图2跨坐式单轨施工组织网络图
(1)站房控制线路:施工准备—站房—热滑―联调联试—试运行。

(2)桥梁控制线路:施工准备-桥梁下部控制工点-热滑一联调联试一试运行。

(3)隧道控制线路:施工准备—隧道控制工点
热滑T联调联试T试运行。

(4)制架梁控制线路：梁场建设-首批梁养护一架梁一接触网安装-热滑一联调联试一试运行。

4.2.3关键线路
通常，工程项目各施工线路中工期最长的线路就是关键线路。

从以上跨坐式单轨工程4条施工线路可以发现，前面3条施工线路中仅有“站房”、“桥梁下部控制工点”和“隧道控制工点”3项不同。

因此,在确定跨坐式单轨工程施工关键线路时,最有效率的方法是先对比前3条线路中“站房”、“桥梁下部控制工点”和“隧道控制工点”的控制工期，从而快速确定前3条施工线路中工期最长的线路，再将这条施工线路的工期与“制架梁控制线路”的工期进行比较，这样就可以快速确定跨坐式单轨工程项目的施工关键线路。

一般情况下，跨坐式单轨项目采用地下结构的情况极少，也极少出现工点工期超过站房工程的情况。

因此，跨坐式单轨工程项目总工期的确定，通常只需将以上4条施工线路中的“站房控制线路”和“制架梁控制线路”进行对比即可。

根据项目实际情况，如遇到地下工程或复杂工点桥等较为特殊的跨坐式单轨项目，可具体情况具体分析。

本文后续仅以“站房控制线路”和“制架梁控制线路”为主进行跨坐式单轨项目工期分析和说明。

4.3工期指标及特点
根据以往城轨项目设计施工经验，收集相关数据,整理出跨坐式单轨项目各单位工程的工期指标,并分析其特点。

第34卷第3期江国君:跨坐式单轨交通工程施工组织关键线路及丁.期确定•35•
4.3.1各单位工程工期指标
(1)施工准备：6个月。

(2)站房：16个月(含土建、装修及机电设备安装)。

(3)梁场建设：6个月。

(4)首批梁养护：4个月。

(5)架梁：0.75棉/(台座.d)。

(6)架梁结束后接触网安装:2个月。

(7)热滑：1个月。

(8)联调联试：6个月。

(9)试运行：3个月。

4.3.2工期指标特点分析
以上各单位工程工期指标，除制架梁工期指标外,其余的指标均具有明显的刚性,这种刚性是指其工期指标不因建设规模和建设环境不同而受影响，理论上都是基本一致的。

制架梁工期指标具有一定的弹性，主要可通过调整梁场制存梁台座数量来加快或减缓制梁速度，通过公路运输架设轨道梁来加快架设速度。

但在具体项目实施过程中，设计制存梁台座数量时应考虑建设梁场所需的场地资源和建场费用等因素。

制梁场的生产区主要分为2部分，一部分为制梁区，由钢梁绑扎台座、场内运梁轨道及制梁台座等组成;另一部为存梁(养护)区，由存梁台座组成。

存梁台座的数量同时受梁场内制梁台座数量及轨道梁养护周期控制。

一个制梁台座需要配备的最小存梁台座数量=单制梁台座生产能力x梁体养护周期。

从以上存梁台座确定的原则可以看出，制梁速度越快，存梁台座数量越多，按本文给出的工期指标,一个制梁台座需要配置最少90个存梁台座，其占用的土地面积相当可观。

城市地区寸土寸金，通常情况下，施工组织设计会考虑铺轨基地或梁场等采用永临结合的方案。

如一味追求制梁速度，导致存梁区占地面积过大，就需要租用永临结合方案中车辆基地以外的场地来满足梁场用地需求，从经济的角度来看,是不可取的。

此外,如果一个车辆基地内制梁台座数量过多,占用了车辆基地内房屋工程的用地，还会导致车辆基地施工工期的延长，从而影响项目总工期。

根据以往工程经验，一个车辆基地内布置一个6台座制存梁场是比较合理的，采用这种规模的制存梁场基本不会影响车辆基地正式工程的施工和工期。

综上所述,实际项目中，在全线预制梁总量和梁场建设资源等多因素控制的情况下，具备弹性的制架梁工期也是相对刚性的。

不过，这样却使“制架梁控制线路”工期的计算简单化。

若制梁能力按6个制梁台座计算,“制架梁控制线路”工期计算中仅有一个变量，即全线预制梁的总数量。

5总工期算例
以南方某城市一个跨坐式单轨工程项目为例，进行总工期计算,该项目全长约20km,设一处车辆基地，全线需要预制架设的轨道梁数量约为1900棉。

全线为高架线路，无地下工程和特殊桥梁工程。

考虑该项目在车辆基地内设置一处6台位制梁台座的轨道梁制存场，根据本文推荐的单位工程工期指标进行计算，此跨坐式单轨工程项目的站房控制线路工期为32个月，制架梁控制线路为36个月，因此，该项目总工期为36个月。

根据以上跨坐式单轨项目算例的结果，对于全高架且无复杂工程的跨坐式单轨项目，36个月的总工期是合理的。

但当出现复杂桥梁工程(如有深水基础的桥梁)或地下工程时，跨坐式单轨项目的总工期往往要受这些特殊工点的工期控制。

在这种情况下，应按本文前述的“桥梁控制线路”或“隧道控制线路”来计算项目总工期。

6结束语
本文介绍了确定跨坐式单轨工程项目施工组织关键线路及工期的方法,并以算例进行说明。

跨坐式单轨项目中各单位工程工期指标大多是刚性的，但随着跨坐式单轨在国内的不断发展，施工技术水平和调试水平的提高，相信这些刚性的工期指标将得到合理的优化。

参考文献
[1]铁总建设[2015]79号，铁路T.程施工组织设计规范[S].
[2]Q/CR9149-2018,铁路大型临时工程和过渡工程设计规范
[S].
[3]建标[2017J89号，城市轨道交通工程设计概算编制办法[S].
责任编辑：尹华容
收稿日期：2018-12-26。