复杂条件下长大隧道高效施工组织管理措施研究

严昌虎，崔栓栓

（中交第二航务工程局有限公司第五工程分公司，武汉 430000）

1 工程概况

1.1 项目简介

棋盘梁特长隧道是延崇高速（河北段）工程项目上的一座特长隧道，是该工程项目的重点控制性工程，位于河北省张家口市崇礼区境内。棋盘梁特长隧道全长5 898m，课题研究段落为出口和斜井段之间，长度3 986km。为分离式隧道，隧道设计通风斜井1 处，与隧道主线相交于右幅。

1.2 影响因素介绍

1.2.1 内部影响因素

1）围岩条件。Ⅲ级围岩占比42.5%，Ⅳ级围岩占比46.0%，Ⅴ级围岩占比11.5%。

2）隧道富水。隧道出口和斜井均为反坡排水，最大涌水量，根据抽水表显示出口达10 000m3/d（双洞），斜井段和斜井正洞出水量达8 000m3/d。该出水量远远大于原设计的隧道整体最大可能出水量2 901.7m3/d（双洞）。

3）围岩不稳定。围岩情况不稳定，变更频繁，变更段落经常发生在20m 左右出现多次变更调整。

1.2.2 外部影响因素

1）地理位置及地形地貌。该隧道所处位置北倚内蒙古草原，属阴山山脉东段到大马山群山支系和燕山余脉交接地带，地貌属坝上坝下过渡型山区。隧道属火成岩中山区，区内地形起伏较大，沟壑发育。

2）气象水文。该区域属大陆性季风气候中温带亚干旱区。夏季雨量大、次数多；冬季寒冷漫长，降雪量较大。年均降水量约在424mm，且分布不均。全年无霜期平均115.9d，平均气温5.5℃，最高气温39.4℃，施工期出现最低气温-40℃，最大冻土深度193cm。

1.2.3 社会环境

1）隧道出口位于2022 年冬奥会核心区，各级检查和新闻媒体、采访频繁。

2）合同工期24 个月，斜井进正洞后，向一侧掘进仅100m到达与相邻标分割桩号，隧道主线施工长度3 886m，斜井长度1 042m，双向施工长度4 928m，平均掘进进度≥123m/月。

3）冬季气温过低，容易出现钢结构加工质量问题；同时，该地区冬期漫长，冬季道路可能中断，砂石料场冬天停场，材料供应存在较大风险。

2 组织、管理措施

2.1 人员及组织机构管理

1）成立项目隧道施工保障领导小组。成立两级领导小组，公司级和项目级。公司级负责督导，从公司层面协调解决项目人员、物资、设备、资金、队伍合同等问题。项目层面成立以公司领导副职为小组组长的领导小组，将项目班子领导和部门主管纳入管理小组，并进行每日施工计划完成情况汇报，分析现场问题，及时督促解决。

2）成立绩效考核小组。针对项目部管理人员和施工协作队伍建立激励约束机制，编制并审批通过《延崇高速ZT12 标绩效考核奖惩措施实施办法》。项目部成立专项激励约束考核小组，小组成员由工期保障小组开会讨论决定。

3）将协作队伍公司管理层纳入管理。项目部与隧道协作单位加强工作联系，落实好各项指令，压实节点计划目标的责任，落实到协作单位相关负责人。

2.2 人员保障

高标准配备项目管理人员，确保管理人员数量和质量均能满足岗位工作强度需要。协作队伍人员配置考虑高峰期3班作业，对于暂时没有工作内容的班组，考虑后期工作任务的必要性，不取消班组人员，并做好相关人员的培训教育工作。

2.3 设备保障

1）建设集中加工、统一配送的钢筋加工厂。项目在隧道出口位置，设置一集中加工、统一配送的钢筋加工厂，相关加工机械17 台（套），满足隧道内所有施工钢结构及钢筋半成品、成品加工，并进行专业化管理，确保加工质量和配送效率。

2）提高机械化配置。项目部引进三臂凿岩台车、湿喷机械手、自行仰拱栈桥等目前行业内先进的施工生产设备，满足高强度施工，做好机械化替代人工操作。提高生产效率的同时，降低了危险发生概率。

3）反坡排水。斜井和出口2 个工点均为反坡排水，排水水泵和泵站集水箱均按照项目编制的《棋盘梁特长隧道排水施工专项方案》配置，排水水泵数量按照使用、备用、检修配足。

2.4 物资保障措施

做好备料措施。每个拌和站2 个备料场，满足砂石料3 个月使用需求；水泥采用槽罐车预存，满足额外7d 备料需要；钢材提前按照加工需求计划备足2 个月用料，尤其冬季施工期间，提前完成半成品、成品材料加工；外加剂和速凝剂等材料，在拌和站料仓区提前规划1 处区域存储，满足2 个月用量。

2.5 技术保障措施

1）成立围岩监控小组。项目部成立以总工为领导的围岩监控小组，包括现场管理人员和测量人员，对围岩TSP 信息、监控量测信息、掌子面围岩照片进行每日公布分析。

2）特殊段落提前采取措施。对隧道线路上存在的特殊段落，如沟谷富水且覆盖层较薄情况下，项目提前与业主沟通联系，并对外邀请第三方进行该段地表勘测，提前了解该处是否存在高风险施工并提前准备处理预案【1】。

3）BIM 平台应用。BIM 平台集成了除 OA 办公、进度管理、计量支付、视频监控、试验管理等多个之前建立的独立管理系统之外，还添加了质量管理、安全管理、技术管理、综合管理、绿色环保、竣工档案、项目看板以及BIM 中心等多个模块。为隧道施工培训、监督、管理提供有力支持。

2.6 冬季施工保障措施

1）成立冬季施工专项领导小组。冬季施工领导小组主要针对施工区域冬季施工措施、保障、安全、质量等方面实时进行分析改进，并制定动态冬季施工实施指导意见，确保冬季施工安全、有效地推进。

2）拌和站冬季施工。（1）拌和站、骨料仓、搅拌机等采用保温隔热材料搭建全封闭保温棚，骨料仓底部、侧墙均安装供暖管道；搅拌机、配料机周围安装供暖管道；搅拌用水蓄水池采用保温隔热材料全封闭保温棚，蓄水池底部、侧墙安装电热丝加热。拌和站封闭保温系统可以满足冬季-35℃搅拌口正常出料，出料温度控制在 20℃左右【2】。（2）拌和站备料场材料，在冬季大雪封山或者砂石料供应不足情况下，由项目部冬季施工倒料队伍及时进行材料倒运。使用前做好材料的升温、破冰工作。

3）道路保畅。成立道路维护专班，配备1 台装载机、1 台皮卡及1 台自卸车，做好道路积雪清理、融化、维修工作。

4）风管、水管保温。对空压机房采用活动板房进行加固封闭，房内安装电暖气片，洞外风管及进洞100m 左右采用海绵保温材料包裹，包裹厚度须≥8cm。洞口高压水池采用10cm厚彩钢板全部封闭，水池周围设2 排暖气片进行保温，水池底部采用电热丝加热供暖，确保水池蓄水不结冰。另外，洞口300m 范围内和洞外输水管路均采用海绵保温材料包裹。

5）隧道工点保温。隧道洞内保温及洞内电暖气取暖安排6人24h 轮班作业，保证棚内及洞内温度，尤其在初期支护喷射混凝土施工结束后，保证混凝土施工面温度达到10℃以上。二衬、仰拱位置采用暖风机升温保温，确保养护期温度≥5℃。

2.7 安全保障措施

1）完善应急救援指挥系统。在项目安全领导小组之外，成立项目应急救援指挥部和2 个工区现场应急工作组，编制应急救援预案并进行演练，设置应急救援物资仓库，专管专用。

2）做好培训教育。除常规培训教育外，每个月定期组织隧道出口不同班组在VR 体验室进行模拟培训；对斜井班组人员定期选取部分人员分批次进行培训，以不影响现场施工为准。

2.8 质量保障措施

项目部加强隧道初支和二衬脱空治理，隧道检测组加强地质雷达对现场的检查和整改力度，与质检部进行通力合作，加强问题整改闭合。

棋盘梁隧道地处高寒，防排水工作为各项工作的重中之重，项目部安排质检部长和专职技术员负责防排水工程的施工质量。加强施工现场质量管理，关键工序尤其是隐蔽工程，要全程跟踪作业，杜绝返工现象。

3 实施效果

3.1 施工工期

棋盘梁隧道在项目科学合理的施工组织和管理下，如期完成了隧道施工任务，并创下高峰期单个掌子面掘进速度超过200m/月（2018 年 12 月份，冬季施工期间），月掘进量最大时4个掌子面达689m/月的记录。

3.2 社会效益

棋盘梁特长隧道作为全线的重要控制性工程，如期完成其施工任务，对延崇高速顺利通车起到关键性作用。先后获得张家口市、河北省政府颁布的集体和个人荣誉，获得中交集团“平安工地”称号。

4 结语

棋盘梁特长隧道施工的成功，是项目合理和科学组织管理的结果，包含了隧道施工的方方面面，尤其是施工组织、施工机械化、信息技术等的应用，有力地支持了项目管理的有效性和及时性。

全员参与、全方位管理、全过程控制是本次隧道高效施工组织管理的核心，确保了管理体系的完善和科学合理。为其他类似隧道施工提供了借鉴作用。