工程进度斜率图在长大隧道施工进度 管理中的应用

王世君

（中交二公局东萌工程有限公司，陕西 西安 710119）

项目施工管理以安全质量为前提，以进度为主线，以成本为中心。做好项目进度管理能有效降低项目管理成本，提高项目效益，从而间接保证安全质量。

横道图和网络图是项目施工进度计划管理中常用的两种技术手段。横道图包含要素为工作内容、工程量、资源配置和时间横线，分依次施工、平行施工、流水施工，能够较全面地显示工程施工的计划安排。但是横道图也有局限性，不能反映各工程项目的逻辑关系，只能体现先后顺序，同时体现不出工期与施工地点关系以及工程数量分布情况，找不到机动时间，不能进行优化比较。网络图计划技术首先应用网络图形来表达一项计划中各项工作的开展顺序及其相互间的关系，然后通过计算找出计划中的关键工作及关键线路，从而通过不断地优化网络计划，寻求最优方案，并付诸实施，最后在执行过程中进行有效的控制和监督。网络计划分为双代号网络计划、单代号网络计划、双代号时标网络计划和单代号搭接网络计划。网络图逻辑关系明确，可以找到各工作自由时间，同时可以进行优化比较和使用软件进行优化调整。

在较单一工程项目的形象进度与资源配置计划的表达上，横道图和网络图都不够逼真和直观。本文介绍了在单一长大隧道工程——新疆乌尉高速天山胜利隧道项目进度计划编排中采用的一种能够直观显示工程形象的进度计划图示法，称为“工程进度斜率图”。

1 工程概况

新疆乌尉高速天山胜利隧道全长21.997km，为特长高速公路隧道，设计为三洞结构。其中中导洞采用TBM法，双主洞采用钻爆法，中导洞超前优势开辟主洞辅助工作面，实现长隧短打。本标段从隧道出口端向中间独头掘进施工，施工段落为左洞ZK86+822.5-ZK97+820，长度10997.5m；右洞YK86+882.5-YK97+860，长度10977.5m；中导洞右洞PK75+865-PK97+842，长度21977m。主洞采用钻爆法施工，中导洞初始段200m采用钻爆法施工，其余均采用TBM施工。隧道约700～800m设计一处车行横洞，计划将每处车行横道作为辅助横通道，辅助主洞施工。三洞示意图如图1所示。

图1 三洞方案断面示意图

2 工程进度斜率图绘制实例

2.1 工程进度斜率图绘制要素

（1）将时间作为横轴，以月为单位，横轴依次显示每年3-12月，横轴零点定为拟定开工日期2020年3月。

（2）将距洞口长度定为纵轴，以km为单位，纵轴依次显示各段落长度内不同围岩等级，纵轴零点定为洞口处进尺——0km。考虑天山胜利隧道左洞、中导洞、右洞桩号里程相差不大，为了简化进度计划，使工程进度斜率图更加形象直观，假定左右洞同时施工，使用左洞代表项目整体施工进度 计划。

（3）用不同颜色折线代表各洞施工进度。线条斜率为各施工工艺下各围岩的月施工工效，线条越陡斜率越大工效越高，线条越缓斜率越小。当出现下坡线时，表明此段落掘进方向是反方向。黄色代表中导洞施工，绿色、蓝色、红色代表主洞大桩号向小桩号方向施工，橙色代表小桩号向大桩号方向施工进度指标。当红色和橙色折线相遇或者两段绿色折线上下竖向重叠时，表示此段贯通。

（4）纵轴里程桩号用不同颜色方块表示不同等级围岩。蓝色代表Ⅱ级，绿色代表Ⅲ级，黄色代表Ⅳ级，红色代表Ⅴ级，粉红色三角形代表横通道位置与开始施工时间。

2.2 确定进度计划影响因素

（1）年有效施工时间。天山胜利隧道洞口位于高寒地区，具有气候严寒、日夜温差大等特点，每年的4月中旬至10月中旬日平均温度在5°以上，因此正常情况下每年的有效施工时间仅6个月；拌和站、钢筋加工厂等临建工程设置保温、保暖配套设施，可实现4个月的冬季施工，由原来每年6个月的有效施工时间延长为10个月，即每年1、2月份冬休，3-12月为有效施工期。

（2）横通道开辟。施工时分别使用第16#-21#、24#-29#车行横洞作为施工横洞。考虑横洞施工与主洞施工准备1个月时间完成，安排施工班组提前施做车行横洞及扩挖工作。横通道开辟后主洞进行平行流水作业施工，主洞工作面从进洞的2个逐步增加，高峰期达到6个。

（3）开辟施工横洞主洞工作面位置距离TBM机尾部最小安全距离要求。施工横洞与中导洞横向布置，施工中考虑中导洞TBM连续皮带机布设位置和TBM整机长度影响，使用冷开方式或者静态爆破施工。为保证所排工期计划的合理性，通过横洞开辟主洞工作面位置距离TBM机尾部最小距离为200m，以满足施工的最小安全距离。

（4）中导洞TBM始发洞200m段钻爆施工及TBM洞外安装和洞内拆卸。计划2020年3月开始主洞和中导洞口段钻爆法施工，2020年7月前完成TBM洞外组装调试工作并到达掘进始发位置开始TBM掘进。根据钻爆法各级围岩施工工效，由于洞口段695m围岩较差，暂不考虑中导洞钻爆法进度超前的情况（视为主洞和中导进度相同）。

（5）TBM通过断层破碎带。依据物探显示，在中导洞PK95+400段—对应左洞桩号ZK93+400段左右存在断层破碎带1处，F7断层破碎带岩体破碎，裂隙发育，围岩等级为V级，长度约160m。结合天山胜利隧道地质条件、施工方法等综合因素，按最不利条件考虑，TBM停机，采用迂回导洞的钻爆法处理方案，TBM机通过断层破碎带综合指标按6个月考虑。

2.3 进度指标

（1）钻爆法施工工效。天山胜利隧道位于中天山，在建新疆G575线巴哈公路位于东天山，同属新疆天山山脉，工程地质条件相近，且均为2车道高速隧道，断面形式相近，钻爆法施工工效指标参考G575东天山特长隧道进出口实际施工进度指标。Ⅱ级围岩200m/月，Ⅲ级围岩130m/月，Ⅳ级围岩90m/月，Ⅴ级围岩50m/月。

（2）TBM工效指标。通过对国内敞开式TBM施工特长隧道如吉林引松供水项目、辽宁大伙房饮水工程、南疆铁路二线中天山隧道、西康铁路秦岭I线隧道等情况调查，对于8m以上较大直径的TBM施工隧道多采用敞开式TBM设备，掘进速度多在300～600m/月。综合本项目围岩地质情况和TBM设计参数情况，天山胜利隧道中导洞TBM施工工效暂定如表1所示。

表1 TBM施工拟定进度表

2.4 工程进度斜率图绘制

通过前期详细了解调研，充分考虑工程进度斜率图的各影响因素，设定好工程进度斜率图的各个要素，绘制天山胜利隧道三洞工程进度斜率图如图2所示。

图2 天山胜利隧道三洞工程进度斜率图

由上图可以看出：

（1）从工程进度斜率图横坐标可简单计算计划工期（持续时间）、工程开始时间、完成时间。

（2）经计算，计划工期（持续时间）55.5个月，结合天山胜利隧道所处区域特殊的气候条件，每年极寒天气2个月，每年有效施工时间为10个月。考虑隧道贯通后机电、路面施工4个月，允许最大工期为72-12-4=56个月，满足最大允许工期要求。

（3）主洞工作面为对应横通道位置，依次增加工作面，上一工作面结束转入下一工作面施工中，以此类推。2021年12月1日后主洞进入6个工作面平行施工阶段，需要配备6套施工机械设备、6套施工班组，共循环4次。

（4）由于隧道内围岩地质条件和综合条件的动态变化，工程进度斜率图也要做相应的动态变化，使得工程进度计划能够及时准确的反映和指导现场施工。

（5）通过调整线条斜率（工效）、增减线条数量长度（资源配置）、调整线条相对横向位置关系（进出场时间），可以动态调整施工进度计划，进行施工计划优化。

（6）依据工程进度斜率图可以进行相应的施工用电、隧道施工通风等复杂的辅助措施设计和验算。

3 总结

3.1 工程进度斜率图在本项目的使用情况

采用CAD绘制的进度斜率图能够很好的适应天山胜利隧道的工程施工需要，是工程项目计划管理的一种创新手段。将它与横道图和网络图有机结合、科学运用，能对施工进度计划管理工作进行较好的完善和补充。

3.2 工程进度斜率图与横道图、网络图的优缺点

详见表2。

3.3 工程进度斜率图的作用与适用范围

（1）在项目策划和施工阶段中，使用工程进度斜率图能对工程进度进行更方便、有效地管理。在工程项目的施工安排上，可以使全体人员很快理解计划意图和工作要点，有利于机械设备、材料和人员的及时调配；在计划控制方面，实际施工进度与计划可以对应表示，有利于找出差距并及时采取措施对施工安排进行调整。

（2）工程进度斜率图最好的使用对象是独立、特征性强的工程项目，如桥梁、隧道、大坝以及船闸、码头等结构分类清晰、层次分明的工程项目。

表2 横道图、网络图与工程进度斜率图对比

（3）对于线路长、构造物多的道路工程，因工程进度斜率图的特点，优势无法发挥，而使其应用范围受到一定限制。