高速鐵路隧道施工設(shè)備配套與管理措施

張 強

中鐵二十二局集團第二工程有限公司 北京 100041

1 高速鐵路隧道施工設(shè)備配套影響因素

（1）施工隧道斷面距離和大小。隧道的寬面是工程必須參考的內(nèi)容，隧道的斷面寬度及尺寸決定了施工設(shè)備的綜合使用效率。隧道施工屬于地下工程，所以施工設(shè)備的配套與選型在隧道內(nèi)部空間限制的條件下不僅需要考慮到設(shè)備性能及匹配性，還需要考慮到設(shè)備相應(yīng)的半徑及尺寸。運輸與隨時進出洞設(shè)備的相關(guān)尺寸需要通過襯砌臺車以及錯車安全距離規(guī)定。如果在施工中選擇的設(shè)備型號不符，那么設(shè)備在隧道內(nèi)部就無法正常運作，還會存在互相干擾的問題，導(dǎo)致設(shè)備性能發(fā)揮受限，無法滿足施工需求。

（2）工程量及施工規(guī)模。隧道的規(guī)格大小決定了設(shè)備的尺寸。如果隧道較長，施工投資較大，可以使用大型的隧道施工設(shè)備，既能保證設(shè)備性能的發(fā)揮，還能減少施工所消耗的人力和物力，降低經(jīng)濟成本支出。如果在工程中采用小型設(shè)備施工，其造成的人力、物力消耗及成本資金消耗比較大，所以導(dǎo)致設(shè)備應(yīng)用的不合理性。因此，工程實施想要節(jié)約資源資金成本，同時充分考慮工程量及施工規(guī)模，從而選擇最佳設(shè)備，保證工程能夠順利實施。

（3）施工方案的影響。施工方案對于工程的整體實施產(chǎn)生直接性影響，且直接決定著設(shè)備的選型和配套。結(jié)合工程現(xiàn)場的條件要素，如地質(zhì)、環(huán)境等要素來綜合制定最佳施工方案，結(jié)合方案與預(yù)估的工程量來選擇最符合需求的設(shè)備型號。例如，運用施工鉆爆法施工時，需要考慮的因素有渣土的運輸及運輸量等，以此來選擇配套的設(shè)備。同時還要考慮到二次襯砌設(shè)備選擇問題。設(shè)備既要符合施工的設(shè)計要求，還要符合設(shè)備的需要。

（4）施工工期。工程施工周期對于工程機械化程度產(chǎn)生很大的影響，機械化與資源合理調(diào)配的工程會有效減少工期，提升施工效率。所以，想要保證在工程周期要求前完成工程的實施，就要充分保證工程能夠?qū)崿F(xiàn)機械化施工，確保設(shè)備性能，并協(xié)調(diào)多方面設(shè)備作業(yè)，達到機械化要求，充分發(fā)揮設(shè)備性能，提升施工效率，減少工程周期。

（5）環(huán)保綠色理念影響。隧道施工的環(huán)境較為復(fù)雜，工程作業(yè)是在洞內(nèi)進行，爆破等作業(yè)會產(chǎn)生較大的粉塵及有害氣體、設(shè)備廢氣等。針對較長的隧道來講，隧道由于規(guī)模及長度較大，排煙較為困難。并且，工作人員長期處于粉塵環(huán)境下作業(yè)，對身體健康的威脅性極大。所以設(shè)備的選擇要以電動設(shè)備為主，盡量不選用內(nèi)燃的設(shè)備，選擇使用功率較大、通風(fēng)性較強的設(shè)備，從而改善洞內(nèi)的作業(yè)環(huán)境，確保人員的健康。同時，還要考慮設(shè)備的噪聲因素，避免選用噪聲過大的設(shè)備。

（6）工程實施成本。高速鐵路隧道施工設(shè)備配套很大程度上受到經(jīng)濟成本的影響，隨著我國高速鐵路隧道施工水平不斷提升，針對各種復(fù)雜情況以及惡劣環(huán)境的施工條件都能進行有效處理。但是在面對這些較為特殊的工程時，需要聯(lián)合專家團隊等進行詳細(xì)探討，并采用最優(yōu)方案，開展工程實施工作。而這期間，不僅要考慮到施工方案的合理性，還要注重工程實施的經(jīng)濟性。

2 鉆爆法施工設(shè)備配套管理

2.1 鉆爆法

采用裝藥、鉆孔、爆破、開挖的方式，簡稱為鉆爆法。這種方法是高速鐵路隧道施工常用的方法，最早人們采用手把釬，以及錘擊鑿孔，利用火雷管來引爆藥包，完成鉆爆，隨后發(fā)展為多臂鉆車鉆孔以及鑿巖臺車等方式，使用預(yù)裂爆破、毫秒爆破等技術(shù)。在工程實施前，首先要充分觀察斷面的大小及地質(zhì)內(nèi)容，并考慮支護方式、設(shè)備技術(shù)等來確定掘進的方式。鉆爆法的要求較高，需要考慮施工的地質(zhì)及成本，尤其針對堅硬的巖石隧道，碎石、大量短隧道的工程更適用一些，所以當(dāng)下仍舊屬于一種重要的掘進手段。

2.2 鑿巖設(shè)備

鑿巖設(shè)備屬于山嶺隧道采用鉆爆法施工的重要設(shè)備，對施工中的配置與工程進度及成本影響較大。在掘進過程中，液壓鑿巖機以及液壓臺車等屬于應(yīng)用最多的設(shè)備。一般鑿巖機的使用要考慮隧道施工的巖石性質(zhì)及斷面、施工進度、施工量等等，進而決定設(shè)備的選用。

2.3 裝碴運輸設(shè)備

裝碴設(shè)備的選擇應(yīng)當(dāng)使其能在開挖的斷面內(nèi)產(chǎn)生高速高效的作業(yè)，和運輸設(shè)備相配合，既可以減少污染，還能降低維護成本。隧道運輸一般有三種方式，即有軌、無軌及皮帶運輸，使用自卸車輛作為運輸工具，大部分情況下應(yīng)用在斷面面積大的隧道或短隧道中。主要的優(yōu)勢在于機動靈活，不需要采用二次棄碴就能運輸?shù)綏壊陥?。但是存在一定的缺陷，如?nèi)燃廢氣多、噪聲污染嚴(yán)重等，并且在較長的隧道中難以解決通風(fēng)困難的問題。在隧道鋪設(shè)軌道，借助電瓶車來牽引碴車與進料車。主要的優(yōu)點在于產(chǎn)生的廢氣與噪聲較少，通風(fēng)問題容易解決，不會損壞隧道底部，適用于長大隧道以及斷面面積小的隧道，但是缺點在于機動性較低，成本較高，且施工管理較為復(fù)雜，需要二次棄碴運站。比較兩種運輸方式得知，在獨頭掘進1000m 以下的短隧道時能夠應(yīng)用無軌運輸模式。在獨頭掘進1000m 以上的長隧道時可以選擇有軌運輸模式。

2.4 作業(yè)注意事項

（1）掘進施工中實現(xiàn)機械化，可以在一定程度上減少工程施工投入的人力、物力，但是對人員的技術(shù)要求比較高，例如在超欠挖控制一級噴射砼的回彈量控制方面，隧道的開挖要選擇施工經(jīng)驗豐富、操作水平高的人員，并且人員的技術(shù)性直接決定施工的成功率。

（2）高速鐵路隧道施工中，想要實現(xiàn)機械化工程，需要準(zhǔn)備的工作較多，所以在施工中需要組織配合，科學(xué)協(xié)調(diào)。例如機械是否正常運轉(zhuǎn)、電纜的延伸及水管線路的延長，還有設(shè)備的維修工作等，所以設(shè)備的管理也決定著施工的順利性?，F(xiàn)場管理的機械化維修養(yǎng)護標(biāo)準(zhǔn)，以及現(xiàn)場管理的規(guī)范等影響著設(shè)備的利用率，充分提升標(biāo)準(zhǔn)性及規(guī)范性，從而保證施工能夠正常進行。

（3）機械化程度高，雖然會帶來高效的作業(yè)，但也會導(dǎo)致尾氣和揚塵量不斷增加，加上爆破會產(chǎn)生噴射砼浮沉及有害氣體，鑿巖臺車用水量較大等問題，所以對于通風(fēng)排水具有一定的要求。

3 高速鐵路隧道施工設(shè)備管理措施

高速鐵路隧道工程實施復(fù)雜，所用設(shè)備較多，需要結(jié)合工程的實際情況來開展施工設(shè)備管理。但是由于施工設(shè)備的種類繁多，在監(jiān)管期間很容易出現(xiàn)紕漏，從而導(dǎo)致工程經(jīng)濟成本受損、人員傷亡等問題，且這種事故的發(fā)生率極高。想要避免出現(xiàn)此類問題，就要積極制定詳備的管理措施，通過統(tǒng)一管理設(shè)備、建立施工設(shè)備檔案、構(gòu)建設(shè)備管理隊伍等措施，可以保證施工設(shè)備管理的有效性，從而使得工程能夠順利實施。

3.1 統(tǒng)一管理設(shè)備

高速鐵路隧道工程隨著地質(zhì)、環(huán)境的變化選擇需要的技術(shù)設(shè)備，另外需要調(diào)整設(shè)備的型號及數(shù)量。所以，施工項目部門要設(shè)置專業(yè)的機械工程師負(fù)責(zé)管理及方案制定工作，針對施工機械可以采用分級管理制度，將專用機械設(shè)備進行統(tǒng)一調(diào)度，大型機械采取集中管理的方式，小型機械采取分散管理的方式，設(shè)備全部由專業(yè)部門管理，依據(jù)施工分隊的工序和具體情況來調(diào)度，在工程開始前，應(yīng)當(dāng)由專業(yè)的組織管理者向管理部門提出機械使用方案，在確定機械使用情況后對涉及設(shè)備進行維修和保養(yǎng)，保證機械在工程施工前能夠正常投入[6]。

3.2 建立施工設(shè)備檔案

設(shè)備檔案是所有機器設(shè)備的檔案材料，主要的構(gòu)造與使用形式可以分為：與工程建設(shè)連在一起的設(shè)備，例如化工裝置與鋼鐵設(shè)備的檔案。這種檔案中包含各種金屬切削設(shè)備、起重設(shè)備以及采掘設(shè)備、儀表檔案等，可以與建設(shè)工程分開，保持獨立存在；還有一種是自制設(shè)備的設(shè)計，研究中形成的文件記錄設(shè)備研究的全過程。在設(shè)備檔案形成過程中，記錄著設(shè)備的使用、維護等活動。

高速鐵路隧道施工所用設(shè)備多且復(fù)雜，大型工程的機械設(shè)備較為集中，且型號較多、機型復(fù)雜。所以要建立管理臺賬，記錄設(shè)備的名稱、規(guī)格、性能及功率，還要記錄出廠的廠家、日期等內(nèi)容，將設(shè)備的信息充分記錄下來。同時，針對設(shè)備的相關(guān)手續(xù)、說明書與維護保養(yǎng)等內(nèi)容，對其記錄歸檔，為設(shè)備提供維護依據(jù)。通過專門的記錄管理在設(shè)備出現(xiàn)問題時為設(shè)備提供相應(yīng)的依據(jù)。

3.3 構(gòu)建設(shè)備管理隊伍

在信息化、機械化及網(wǎng)絡(luò)化的背景下，工程實施的技術(shù)含量逐漸提升，且革新速度加快。想要保證隧道工程能夠順利實施，充分發(fā)揮設(shè)備價值就要及時建立設(shè)備管理隊伍。積極提升人員專業(yè)素質(zhì)、技術(shù)水平，在具體措施中需要企業(yè)分批次針對設(shè)備管理、技術(shù)操作與維護人員組織開展設(shè)備會議，廣泛征求維護管理問題的意見，構(gòu)成良好的學(xué)習(xí)氛圍，并根據(jù)實際工程情況來進行演示表演、參觀學(xué)習(xí)與專題講座等措施，以點帶面，全面開展各級人員的知識學(xué)習(xí)，提升他們的實操能力。并針對不同崗位的人員團隊進行教育培訓(xùn)，選拔出技術(shù)與管理能力較強的人才，確保工程能夠順利實施。

3.4 融入精細(xì)化管理理念

精細(xì)化管理最早源自西方，隨著時間的推移逐漸傳至我國，因為其管理效率、管理質(zhì)量良好，所以在我國眾多企業(yè)中受到廣泛的歡迎。結(jié)合我國目前高速鐵路隧道施工情況來看，我國的工程施工管理存在的較大的問題，因為越來越多的施工主體參與到工程建設(shè)中，所以導(dǎo)致存在矛盾問題加深，例如施工管理不嚴(yán)格，導(dǎo)致問題頻發(fā)，而高速鐵路隧道施工的工程環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密，這一環(huán)節(jié)施工不合格，就可能導(dǎo)致下一環(huán)節(jié)的工程不合理，經(jīng)此形成惡性循環(huán)。同時，還有參與人員過多、人員及負(fù)責(zé)人的職責(zé)不明確等，導(dǎo)致管理局面一度陷入了混亂，時常發(fā)生違規(guī)操作現(xiàn)象。

通過融入精細(xì)化管理理念，可以有效貫徹落實施工的總體目標(biāo)，并兼顧環(huán)保、節(jié)約、穩(wěn)定等多種優(yōu)勢，在符合國家法律法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范的基礎(chǔ)上，以合同為依據(jù)，開展工程質(zhì)量的監(jiān)督管理，從而在各環(huán)節(jié)中滲透精細(xì)化管理，構(gòu)成完善的管理體系。通過制定精細(xì)化目標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)、任務(wù)、流程等，來滲透精細(xì)化管理，從而推動項目管理的規(guī)范化與科學(xué)化，提高項目整體的管理水平。

4 結(jié)語

高速鐵路隧道施工中，設(shè)備的選型和配套是重要的成敗因素，不僅關(guān)系著施工的進度，對施工的安全和質(zhì)量、成本產(chǎn)生很大的影響。所以，要加強對機械設(shè)備選型的認(rèn)識，協(xié)調(diào)配合，在惡劣的隧道環(huán)境下，站在綜合的角度上選用設(shè)備，優(yōu)化管理模式，確保工程能夠順利實施。通過分析高速鐵路隧道施工設(shè)備配套相關(guān)內(nèi)容，研究鉆爆法施工設(shè)備配套管理問題，提出相應(yīng)的管理措施，為工程的順利實施提供依據(jù)。