城市軌道交通工程調線調坡原因分析及對策

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計、施工和運營過程中，當發現或預判工程實際坐標與高程同線路設計的平面坐標、縱斷面高程數據不相符或誤差超標時，往往會用到“調線調坡”的方法。之所以要進行調線調坡，其背景原因多種多樣，并與許多工程建設質量問題有關。本文通過對調線調坡原因進行全面分析，提出相應的對策建議，以供參考。

1 調線調坡基本類型及階段劃分

1.1 調線調坡基本類型

根據工程行為特征，調線調坡可分為主動調線調坡和被動調線調坡。

1) 主動調線調坡。主動調線調坡是結合工程所處的特殊地質環境、工程特征等因素分析預測，在工程建設和運營過程中，軌道幾何形位變形量超過可調整量時的一種前置治理方法；主動調線調坡往往是可以預判的，目前已運用在地裂縫治理、采空區長期沉降治理和碎石道床養護維修等方面。

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

1.2 調線調坡階段劃分

調線調坡階段主要劃分為鋪軌前、鋪軌后和運營后3個階段。從工程建設合理時序上，調線調坡與軌道鋪設關系緊密，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線調坡；在此基礎上畫出鋪軌施工圖，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，仍可能因某些原因導致局部地段軌面上抬或下沉，同樣需要進行工程治理及調線調坡。

2 調線調坡工作基本原則

調線調坡工作往往暴露出工程建設過程中一些測量、設計和施工質量問題，甚至涉及到責任追究和責任劃分等敏感問題，有些設計、施工單位不能正確面對并積極配合，從而導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，對于工程現場引起的調線調坡相關工作，要本著對工程質量高度負責任態度，找準原因，對癥下藥，按照早發現、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 調線調坡原因分析及對策

根據有關工程案例，調線調坡原因大致可分以下幾種：測量原因、設計原因、施工原因、道床病害治理原因等。現對此進行分析，并提出有關工程治理對策建議。

3.1 測量原因

測量原因引起的調線調坡偶有發現。結合有關工程案例，引起調線調坡的測量原因有測量數據錯誤、測量精度不夠、控制網不一致、采用高程系不一致等，且容易發生在與既有工程連接段。有的因控制網不一致，未實測既有線坐標與高程，連接時引起調線調坡。有的還會造成嚴重后果，如施工測量引用測量數據錯誤導致隧道“打偏”，采用的高程系統不一致導致與既有工程“錯臺”等，即使調線調坡后也還要進行工程改造。因此，為避免因測量原因引起調線調坡，要做好以下幾項工作：

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

2) 控制網測量要考慮工程所在區域與城市獨立坐標系統中央子午線的位置關系，超過控制網精度控制范圍要進行坐標換帶，特別是換帶銜接路段，建議采用2套坐標系統進行校核，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實測搭接段軌面及控制點坐標與高程，在此基礎上進行線路施工圖設計，以確保新建工程與既有工程精確連接。

3.2 設計原因

因設計原因引起的調線調坡案例還是比較少的，有以下幾種情況：

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

2) 地下車站抗浮設計考慮不足也會引起調線調坡。一般地下車站按規范進行抗浮設計是不會出現車站“上浮”問題的，但有工程案例表明，當地下車站在施工過程中存在諸多對“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，會導致已鋪軌的地下車站“上浮”。這可以從側墻監測點高程上升、道床和結構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”趨于穩定后，車站底板也難以降回到以前的設計標高，最終還是要采用調坡方式來處理。

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

3.3 施工原因

因施工原因引起的調線調坡是比較常見的，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線調坡。如盾構掘進過程中的“磕頭”“抬頭”現象造成豎向侵限，TBM(隧道掘進機)掘進過程中的“蛇行”現象造成橫向侵限等。在工程實施后，通過實測隧道斷面數據進行侵限檢查而發現問題后，只能采用調線調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，要適當降低調線調坡線路設計及限界控制標準。

2) 在施工后，因措施控制不當引起調線調坡。在車站和隧道土建施工完成后，甚至完成鋪軌后，為處理結構滲、漏水采取注漿堵漏的工程措施，因注漿壓力控制不當造成道床及結構底板“上浮”、道床與底板剝離等現象，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線調坡等治理措施；遇到軌面上抬的超標異常情況還需要鑿除道床，檢查結構狀態，采取相應處理措施后根據前后段上浮情況進行調坡處理，再重新澆筑道床、鋪設軌道。

總之，對于因施工原因引起的調線調坡問題，施工單位要引起高度重視，同時要認真汲取相關經驗教訓。在施工過程中，要利用先進的技術手段，嚴格管控施工精度，以高質量完成工程施工；在施工后的處理過程中，業主要加強對施工單位注漿堵漏的管控措施，對道床及結構變形實行動態監測，一旦超標應及時停止注漿堵漏行為，避免造成道床與結構“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線調坡。當道床病害治理需要采用注漿方式對整體道床和隧道主體結構進行止水、排水和固結補強時，道床在注漿完成后同樣難以回到原位，道床上抬將引起調坡。因此，調線調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 調線調坡技術標準探討

截止目前，關于調線調坡采用線路技術標準在GB 50157—2013《地鐵設計規范》里還是空白。一般情況下是采用地鐵設計規范中線路的相關標準，但遇到特殊情況或者極端困難情況下，采用地鐵設計規范線路相關標準的調線調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，以及節省車站與隧道工程的治理費用和縮短治理工期，調線調坡對線路規范標準要進行適當降低，特別是要注意縱坡長度的取值。目前，對于調線調坡超規范的設計，很多城市的做法是通過召開專家論證會予以確定。另外，國內部分城市地鐵工程也在研究適當增大盾構隧道管片內徑。在綜合技術經濟合理的情況下，適當加大隧道管片內徑，特別是在減振等受限地段，能有效地減少調線調坡治理工作。

5 結語

綜上所述，通過對調線調坡基本類型及階段劃分、調線調坡工作的基本原則、調線調坡原因分析及對策措施建議和調線調坡技術標準等分析闡述，筆者認為調線調坡是一種在工程建設和運營階段廣泛運用的工程治理方法，是相關工程問題治理的最后一道工序。它需要在準確分析、找準相關工程問題原因的基礎上，才能制定出科學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、設計、施工及建設等單位要認真汲取類似工程教訓，嚴把質量關，以實現城市軌道交通工程高質量建設目標。