張永生+周旭東

摘 要：本文對(duì)城市軌道交通線路調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析和研究，對(duì)如何利于運(yùn)營(yíng)、消除施工誤差、指導(dǎo)施工等方面提出了相應(yīng)的平、縱斷面調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)方法，并總結(jié)了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，從而為調(diào)線調(diào)坡的進(jìn)一步研究提供參考和依據(jù)。

關(guān)鍵詞：軌道交通；線路設(shè)計(jì)；調(diào)線調(diào)坡

1 調(diào)線調(diào)坡的目的

城市軌道交通調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)，主要是在土建（車站、區(qū)間）施工過程中或施工結(jié)束后，根據(jù)實(shí)測(cè)斷面數(shù)據(jù)對(duì)施工誤差進(jìn)行修正的一項(xiàng)補(bǔ)救措施。城市軌道交通建設(shè)過程中，由于內(nèi)部和外部的因素造成線路平面中線或縱斷面軌頂標(biāo)高線產(chǎn)生重大偏移誤差，使車站或區(qū)間各設(shè)備系統(tǒng)嚴(yán)重侵入限界，對(duì)后期運(yùn)營(yíng)造成嚴(yán)重的安全隱患。為了降低誤差造成的影響，通過對(duì)線路平、縱斷面、軌道、設(shè)備系統(tǒng)占用空間等進(jìn)行調(diào)整，減小施工誤差來滿足限界要求，進(jìn)而保證軌道交通建成后的運(yùn)營(yíng)安全。

2 調(diào)線調(diào)坡產(chǎn)生的原因

在城市軌道交通工程施工過程中難免會(huì)產(chǎn)生各種各樣的施工誤差，產(chǎn)生施工誤差的主要原因有：施工單位引用三維坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)有誤、施工器械發(fā)生故障、地質(zhì)條件較差、施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)薄弱等。施工過程中產(chǎn)生的誤差主要分為橫向和縱向，橫向?yàn)槠矫孀笥移啤⒖v向?yàn)榭v斷面上下起伏。

一般來說，車站或區(qū)間的限界及設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)中均有一部分設(shè)計(jì)安全余量，所產(chǎn)生的誤差未超過設(shè)計(jì)安全余量時(shí)，無需進(jìn)行調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)；反之，超出預(yù)留的安全余量范圍則需進(jìn)行線路平面或縱斷面的修正。超出預(yù)留設(shè)計(jì)的安全余量區(qū)段，在滿足地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范及地方標(biāo)準(zhǔn)的情況下，進(jìn)行平縱斷面調(diào)整，與施工實(shí)際情況進(jìn)行擬合，盡可能降低施工誤差產(chǎn)生的侵限情況。調(diào)線調(diào)坡過程中，不僅需要對(duì)線路平縱斷面進(jìn)行調(diào)整，還需土建、軌道、接觸網(wǎng)、供電、通信、信號(hào)、給排水、疏散平臺(tái)等多個(gè)專業(yè)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，方可達(dá)到調(diào)整目的。因此，調(diào)線調(diào)坡工作是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的工作，需要綜合考慮對(duì)各專業(yè)的影響因素及調(diào)整范圍等，權(quán)衡各專業(yè)利弊，進(jìn)而達(dá)到保證限界要求。

3 調(diào)線設(shè)計(jì)

調(diào)線設(shè)計(jì)主要是根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告，針對(duì)平面產(chǎn)生施工誤差較大區(qū)段進(jìn)行調(diào)整。一般調(diào)整方法有：改變曲線要素、旋轉(zhuǎn)夾直線方位角、增減交點(diǎn)等，均是對(duì)線路平面要素進(jìn)行微調(diào)，進(jìn)而達(dá)到線路設(shè)計(jì)中線整體移動(dòng)來擬合實(shí)際施工線路中線來滿足限界要求。

3.1 改變曲線要素

改變曲線要素主要是改變曲線半徑取值、曲線緩和曲線長(zhǎng)度、交點(diǎn)位置。例如：某工程在JDx右轉(zhuǎn)曲線上整體超限，左偏或右偏（左轉(zhuǎn)曲線反之）。左偏時(shí)采用縮小曲線半徑來擬合實(shí)測(cè)施工中線，右偏則采用加大曲線半徑來處理。但是，實(shí)際施工線路中線不可能完全規(guī)則的產(chǎn)生誤差，因此需要在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，采用修改緩和曲線取值來改變?cè)摱吻€內(nèi)圓曲線的平面移動(dòng)，或者調(diào)整該曲線交點(diǎn)位置，使曲線整體或局部進(jìn)行平面平移。在實(shí)際工程應(yīng)用時(shí)，依據(jù)實(shí)際施工誤差情況選用一種或幾種相結(jié)合的方式來改變曲線的位置和形態(tài)。

3.2 改變夾直線方位角

改變夾直線方位角主要是依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的誤差現(xiàn)狀及實(shí)際發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)區(qū)段內(nèi)線路直線段進(jìn)行方位角旋轉(zhuǎn)。在直線段，施工線路中線與設(shè)計(jì)中線形成夾角時(shí)，對(duì)該直線區(qū)段進(jìn)行平面旋轉(zhuǎn)，以擬合施工線路中線。直線段的旋轉(zhuǎn)造成兩側(cè)曲線交點(diǎn)位置的變化，所以旋轉(zhuǎn)直線時(shí)應(yīng)核實(shí)前后曲線在直線旋轉(zhuǎn)后是否滿足限界值，以及旋轉(zhuǎn)后夾直線長(zhǎng)度是否滿足規(guī)范要求。一般來說，旋轉(zhuǎn)直線段時(shí)需要對(duì)前后曲線要素進(jìn)行相應(yīng)微調(diào)，有時(shí)還需增設(shè)交點(diǎn)、曲線等措施。

3.3 增減交點(diǎn)

增減交點(diǎn)主要是長(zhǎng)大直線段局部產(chǎn)生誤差時(shí)使用，主要在產(chǎn)生誤差區(qū)段增加直線、交點(diǎn)來擬合實(shí)際施工線路中線。增設(shè)交點(diǎn)處曲線半徑取值均較大，要注意增設(shè)曲線后與前后曲線夾直線取值及相銜接曲線處線路設(shè)計(jì)中線變化情況。

調(diào)線設(shè)計(jì)時(shí)，并不是一種方法能夠完全解決施工誤差超限問題，而需幾種方法的配合使用，這就要求線路調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)人員對(duì)平面線型、各平面要素深入熟悉，微調(diào)多要素來達(dá)到預(yù)期效果。但是，受地鐵設(shè)計(jì)速度、轉(zhuǎn)彎半徑、既有建構(gòu)筑物等方面影響，線路平面的調(diào)整有很大的局限性，因此在線路平面調(diào)線時(shí)，還需各專業(yè)的互相配合，主要包括土建、軌道、接觸網(wǎng)、供電、通信、信號(hào)、給排水、疏散平臺(tái)等多個(gè)專業(yè)，從而保證限界專業(yè)的行車安全要求。

4 調(diào)坡設(shè)計(jì)

調(diào)坡設(shè)計(jì)主要是根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，針對(duì)縱斷面產(chǎn)生施工誤差較大區(qū)段進(jìn)行調(diào)整。一般調(diào)整方法有：修正豎曲線半徑、改變豎曲線交點(diǎn)位置、改變坡度、改變坡長(zhǎng)等，均是對(duì)線路縱斷面要素進(jìn)行微調(diào)，進(jìn)而達(dá)到線路設(shè)計(jì)軌頂標(biāo)高線整體移動(dòng)來擬合實(shí)際施工線路軌頂標(biāo)高線以滿足限界要求。

4.1 修正豎曲線半徑

修正豎曲線半徑是在施工誤差產(chǎn)生在豎曲線或鄰近豎曲線區(qū)段時(shí)使用。一般在設(shè)計(jì)中采用豎曲線半徑為車站端部R=3000、區(qū)間內(nèi)R=5000，依據(jù)地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范中豎曲線最小值車站端部R=2000、區(qū)間內(nèi)R=3000（困難地段）可適當(dāng)調(diào)整，促使豎曲線整體標(biāo)高線上下移動(dòng)來擬合實(shí)際施工標(biāo)高，調(diào)整過程中應(yīng)注意豎曲線影響范圍，有效站臺(tái)、配線區(qū)應(yīng)避免曲線的進(jìn)入。

4.2 改變豎曲線交點(diǎn)位置

改變豎曲線交點(diǎn)位置主要是對(duì)施工誤差產(chǎn)生在整體坡段時(shí)使用。施工過程中產(chǎn)生誤差后，施工單位一般都會(huì)根據(jù)實(shí)際施工情況進(jìn)行糾偏，這就很容易使坡段前段誤差較大、區(qū)段后段符合誤差標(biāo)準(zhǔn)的情況發(fā)生。依據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)臨近產(chǎn)生誤差較大區(qū)段的豎曲線交點(diǎn)位置進(jìn)行微調(diào)，或抬高或降低，促使整個(gè)坡段單面抬起來擬合實(shí)際施工的軌頂標(biāo)高線。坡段的抬高或降低，相應(yīng)造成豎曲線交點(diǎn)的移動(dòng)。另外，也有整體坡段實(shí)際施工軌頂標(biāo)高線上抬或下降，這時(shí)需要將坡段兩側(cè)的豎曲線交點(diǎn)一并移動(dòng)來擬合實(shí)際施工的軌頂標(biāo)高線。

改變坡長(zhǎng)、坡度均為配合豎曲線交點(diǎn)位置移動(dòng)來使用。交點(diǎn)位置的變化必然帶來坡長(zhǎng)、坡度的調(diào)整。坡長(zhǎng)、坡度的取值可依據(jù)地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范要求及實(shí)際施工情況來加以確定。需要注意豎曲線間夾直線長(zhǎng)度，以及區(qū)間排水泵站、區(qū)間風(fēng)井等附屬設(shè)施的設(shè)置位置。

調(diào)坡設(shè)計(jì)與調(diào)線設(shè)計(jì)相同，都是多種調(diào)整方法結(jié)合來解決施工誤差超限問題。但是，受地鐵設(shè)計(jì)速度、曲線偏移量、曲線超高、既有建構(gòu)筑物等方面影響，線路縱斷面的調(diào)整有很大的局限性，因此在線路平面調(diào)坡時(shí)，還需各專業(yè)的互相配合，主要包括土建、軌道、接觸網(wǎng)、供電、通信、信號(hào)、給排水、疏散平臺(tái)等多個(gè)專業(yè)，從而保證限界專業(yè)的行車安全要求。

5 調(diào)線調(diào)坡啟示

5.1 線路平、縱斷面設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)值取值盡可能選取略大于規(guī)范下限值，預(yù)留平面調(diào)節(jié)能力。其中包括平面曲線半徑、緩和曲線長(zhǎng)度、夾直線長(zhǎng)度等；縱斷面縱坡坡度、坡長(zhǎng)、豎曲線半徑等。

5.2 線路平面設(shè)計(jì)過程中，盾構(gòu)區(qū)間端部臨近車站，盡可能加大曲線半徑，避免盾構(gòu)施工時(shí)始發(fā)、接收產(chǎn)生較大的施工誤差。

5.3 車站兩端采用動(dòng)力坡臨近站臺(tái)時(shí)，需切實(shí)做好豎曲線設(shè)置的設(shè)計(jì)交底工作。

5.4 調(diào)線調(diào)坡工作責(zé)任重大，涉及建成后行車安全問題。調(diào)線調(diào)坡工程全流程文件需歸檔封存，包括測(cè)量數(shù)據(jù)、會(huì)議記錄、各專業(yè)聯(lián)系單等。

結(jié)束語

調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)不是萬能的，國(guó)內(nèi)外均有不可調(diào)整而造成土建損失的實(shí)例。所以，建議城市軌道交通建設(shè)過程中加強(qiáng)地質(zhì)勘查、制定科學(xué)的施工標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)施工質(zhì)量管理、建立有效的反饋機(jī)制等，從根源盡可能規(guī)避施工誤差的產(chǎn)生。

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