城市軌道交通工程調(diào)線調(diào)坡原因分析及對策

羅江勝 莊 威 柴家遠

(中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司， 610031， 成都∥第一作者， 高級工程師)

在城市軌道交通工程勘測設(shè)計、施工和運營過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)或預(yù)判工程實際坐標(biāo)與高程同線路設(shè)計的平面坐標(biāo)、縱斷面高程數(shù)據(jù)不相符或誤差超標(biāo)時，往往會用到“調(diào)線調(diào)坡”的方法。之所以要進行調(diào)線調(diào)坡，其背景原因多種多樣，并與許多工程建設(shè)質(zhì)量問題有關(guān)。本文通過對調(diào)線調(diào)坡原因進行全面分析，提出相應(yīng)的對策建議，以供參考。

1 調(diào)線調(diào)坡基本類型及階段劃分

1.1 調(diào)線調(diào)坡基本類型

根據(jù)工程行為特征，調(diào)線調(diào)坡可分為主動調(diào)線調(diào)坡和被動調(diào)線調(diào)坡。

1) 主動調(diào)線調(diào)坡。主動調(diào)線調(diào)坡是結(jié)合工程所處的特殊地質(zhì)環(huán)境、工程特征等因素分析預(yù)測，在工程建設(shè)和運營過程中，軌道幾何形位變形量超過可調(diào)整量時的一種前置治理方法；主動調(diào)線調(diào)坡往往是可以預(yù)判的，目前已運用在地裂縫治理、采空區(qū)長期沉降治理和碎石道床養(yǎng)護維修等方面。

2) 被動調(diào)線調(diào)坡。被動調(diào)線調(diào)坡是在工程施工和運營過程中發(fā)現(xiàn)工程實際坐標(biāo)與高程同線路設(shè)計平面、縱斷面不相符或誤差超標(biāo)，以及軌道幾何形位變形量超過可調(diào)整量時必須采用的一種治理方法；被動調(diào)線調(diào)坡往往是不可預(yù)判的，其背景原因多種多樣，有測量、設(shè)計、施工和道床病害治理等多種原因，本文將重點探討被動調(diào)線調(diào)坡背景原因及對策措施。

1.2 調(diào)線調(diào)坡階段劃分

調(diào)線調(diào)坡階段主要劃分為鋪軌前、鋪軌后和運營后3個階段。從工程建設(shè)合理時序上，調(diào)線調(diào)坡與軌道鋪設(shè)關(guān)系緊密，一般是在鋪軌前對全線土建工程進行限界檢測，對嚴重超限地段進行調(diào)線調(diào)坡；在此基礎(chǔ)上畫出鋪軌施工圖，然后才能開展鋪軌施工。但在工程實踐中，即使在鋪軌完成后或在運營過程中，仍可能因某些原因?qū)е戮植康囟诬壝嫔咸Щ蛳鲁?，同樣需要進行工程治理及調(diào)線調(diào)坡。

2 調(diào)線調(diào)坡工作基本原則

調(diào)線調(diào)坡工作往往暴露出工程建設(shè)過程中一些測量、設(shè)計和施工質(zhì)量問題，甚至涉及到責(zé)任追究和責(zé)任劃分等敏感問題，有些設(shè)計、施工單位不能正確面對并積極配合，從而導(dǎo)致背景原因判識不清楚、工程治理措施不合理、治理不及時等問題。因此，對于工程現(xiàn)場引起的調(diào)線調(diào)坡相關(guān)工作，要本著對工程質(zhì)量高度負責(zé)任態(tài)度，找準(zhǔn)原因，對癥下藥，按照早發(fā)現(xiàn)、早判識、早治理的原則，鋪軌前能治理絕不要拖到鋪軌后，運營前能治理絕不要拖到運營后。

3 調(diào)線調(diào)坡原因分析及對策

根據(jù)有關(guān)工程案例，調(diào)線調(diào)坡原因大致可分以下幾種：測量原因、設(shè)計原因、施工原因、道床病害治理原因等。現(xiàn)對此進行分析，并提出有關(guān)工程治理對策建議。

3.1 測量原因

測量原因引起的調(diào)線調(diào)坡偶有發(fā)現(xiàn)。結(jié)合有關(guān)工程案例，引起調(diào)線調(diào)坡的測量原因有測量數(shù)據(jù)錯誤、測量精度不夠、控制網(wǎng)不一致、采用高程系不一致等，且容易發(fā)生在與既有工程連接段。有的因控制網(wǎng)不一致，未實測既有線坐標(biāo)與高程，連接時引起調(diào)線調(diào)坡。有的還會造成嚴重后果，如施工測量引用測量數(shù)據(jù)錯誤導(dǎo)致隧道“打偏”，采用的高程系統(tǒng)不一致導(dǎo)致與既有工程“錯臺”等，即使調(diào)線調(diào)坡后也還要進行工程改造。因此，為避免因測量原因引起調(diào)線調(diào)坡，要做好以下幾項工作：

1) 測量時要核實采用的坐標(biāo)、高程系統(tǒng)同工程采用的坐標(biāo)、高程系統(tǒng)是否一致，包括控制網(wǎng)測量、地形圖測量、桿管線測量、建(構(gòu))筑物測量及規(guī)劃資料等。

2) 控制網(wǎng)測量要考慮工程所在區(qū)域與城市獨立坐標(biāo)系統(tǒng)中央子午線的位置關(guān)系，超過控制網(wǎng)精度控制范圍要進行坐標(biāo)換帶，特別是換帶銜接路段，建議采用2套坐標(biāo)系統(tǒng)進行校核，以保證工程全線控制測量精度。

3) 與既有工程連接段要采用同一控制網(wǎng)實測搭接段軌面及控制點坐標(biāo)與高程，在此基礎(chǔ)上進行線路施工圖設(shè)計，以確保新建工程與既有工程精確連接。

3.2 設(shè)計原因

因設(shè)計原因引起的調(diào)線調(diào)坡案例還是比較少的，有以下幾種情況：

1) 高架橋梁設(shè)計考慮不足會引起調(diào)線調(diào)坡。比較常見的有：預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁預(yù)拱度設(shè)計考慮不足，對加載過程中橋梁預(yù)拱度變化跟蹤不夠，未及時采取措施等；有的鋪軌后，軌面仍降不到設(shè)計標(biāo)高上，這通常要用調(diào)坡的方式解決；有的鋪軌后，軌面下沉到設(shè)計標(biāo)高以下，這一般要用扣件調(diào)高或加墊板來解決；若運營后軌面繼續(xù)下沉，則需要從橋梁結(jié)構(gòu)本身采取措施解決，如邊跨壓重等措施。

2) 地下車站抗浮設(shè)計考慮不足也會引起調(diào)線調(diào)坡。一般地下車站按規(guī)范進行抗浮設(shè)計是不會出現(xiàn)車站“上浮”問題的，但有工程案例表明，當(dāng)?shù)叵萝囌驹谑┕み^程中存在諸多對“抗浮”不利的組合因素時，如車站位于富水砂層且下穿河道、車站臨時增加軌排井等，加之施工工序安排不合理，會導(dǎo)致已鋪軌的地下車站“上浮”。這可以從側(cè)墻監(jiān)測點高程上升、道床和結(jié)構(gòu)底板取芯等加以證實，其施工工序不合理是主因，同時也存在抗浮設(shè)計考慮不足問題。實踐表明，地下車站“上浮”采取了打孔泄壓、填埋覆土等措施處理后，即使不再“上浮”趨于穩(wěn)定后，車站底板也難以降回到以前的設(shè)計標(biāo)高，最終還是要采用調(diào)坡方式來處理。

總之，設(shè)計單位要認真汲取相關(guān)經(jīng)驗教訓(xùn)，在設(shè)計過程中要充分研判、考慮周全，以設(shè)計合理方案，設(shè)計圖紙不能遺漏每個設(shè)計細節(jié)，確保工程能順利實施。

3.3 施工原因

因施工原因引起的調(diào)線調(diào)坡是比較常見的，大致有以下2種情況：

1) 在施工過程中，施工精度控制不到位引起調(diào)線調(diào)坡。如盾構(gòu)掘進過程中的“磕頭”“抬頭”現(xiàn)象造成豎向侵限，TBM(隧道掘進機)掘進過程中的“蛇行”現(xiàn)象造成橫向侵限等。在工程實施后，通過實測隧道斷面數(shù)據(jù)進行侵限檢查而發(fā)現(xiàn)問題后，只能采用調(diào)線調(diào)坡方法解決隧道侵限問題，對個別侵限嚴重地段，在保證列車安全運行前提下，要適當(dāng)降低調(diào)線調(diào)坡線路設(shè)計及限界控制標(biāo)準(zhǔn)。

2) 在施工后，因措施控制不當(dāng)引起調(diào)線調(diào)坡。在車站和隧道土建施工完成后，甚至完成鋪軌后，為處理結(jié)構(gòu)滲、漏水采取注漿堵漏的工程措施，因注漿壓力控制不當(dāng)造成道床及結(jié)構(gòu)底板“上浮”、道床與底板剝離等現(xiàn)象，且底板一旦“上浮”即使處理也難以回到原位，一般需要采取打孔泄壓、道床及底板注漿和調(diào)線調(diào)坡等治理措施；遇到軌面上抬的超標(biāo)異常情況還需要鑿除道床，檢查結(jié)構(gòu)狀態(tài)，采取相應(yīng)處理措施后根據(jù)前后段上浮情況進行調(diào)坡處理，再重新澆筑道床、鋪設(shè)軌道。

總之，對于因施工原因引起的調(diào)線調(diào)坡問題，施工單位要引起高度重視，同時要認真汲取相關(guān)經(jīng)驗教訓(xùn)。在施工過程中，要利用先進的技術(shù)手段，嚴格管控施工精度，以高質(zhì)量完成工程施工；在施工后的處理過程中，業(yè)主要加強對施工單位注漿堵漏的管控措施，對道床及結(jié)構(gòu)變形實行動態(tài)監(jiān)測，一旦超標(biāo)應(yīng)及時停止注漿堵漏行為，避免造成道床與結(jié)構(gòu)“上浮”“剝離”等嚴重后果。

3.4 道床病害治理原因

軌道交通線路運營后，因道床病害治理原因也會引起調(diào)線調(diào)坡。當(dāng)?shù)来膊『χ卫硇枰捎米{方式對整體道床和隧道主體結(jié)構(gòu)進行止水、排水和固結(jié)補強時，道床在注漿完成后同樣難以回到原位，道床上抬將引起調(diào)坡。因此，調(diào)線調(diào)坡也是軌道交通線路運營后道床病害治理措施中的一種手段。

4 調(diào)線調(diào)坡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)探討

截止目前，關(guān)于調(diào)線調(diào)坡采用線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》里還是空白。一般情況下是采用地鐵設(shè)計規(guī)范中線路的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但遇到特殊情況或者極端困難情況下，采用地鐵設(shè)計規(guī)范線路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)線調(diào)坡方案是做不出來或不可行的。在工程實踐中，為不廢棄嚴重超限的地鐵隧道，以及節(jié)省車站與隧道工程的治理費用和縮短治理工期，調(diào)線調(diào)坡對線路規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要進行適當(dāng)降低，特別是要注意縱坡長度的取值。目前，對于調(diào)線調(diào)坡超規(guī)范的設(shè)計，很多城市的做法是通過召開專家論證會予以確定。另外，國內(nèi)部分城市地鐵工程也在研究適當(dāng)增大盾構(gòu)隧道管片內(nèi)徑。在綜合技術(shù)經(jīng)濟合理的情況下，適當(dāng)加大隧道管片內(nèi)徑，特別是在減振等受限地段，能有效地減少調(diào)線調(diào)坡治理工作。

5 結(jié)語

綜上所述，通過對調(diào)線調(diào)坡基本類型及階段劃分、調(diào)線調(diào)坡工作的基本原則、調(diào)線調(diào)坡原因分析及對策措施建議和調(diào)線調(diào)坡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等分析闡述，筆者認為調(diào)線調(diào)坡是一種在工程建設(shè)和運營階段廣泛運用的工程治理方法，是相關(guān)工程問題治理的最后一道工序。它需要在準(zhǔn)確分析、找準(zhǔn)相關(guān)工程問題原因的基礎(chǔ)上，才能制定出科學(xué)合理的工程治理方案和有效的工程治理措施。同時建議測量、設(shè)計、施工及建設(shè)等單位要認真汲取類似工程教訓(xùn)，嚴把質(zhì)量關(guān)，以實現(xiàn)城市軌道交通工程高質(zhì)量建設(shè)目標(biāo)。