徐青原
(中交一公局第五工程有限公司,河北 廊坊 065201)
隧道施工不仅有工程技术的挑战, 更是有施工管理的严峻考验。 尽管技术的进步为隧道施工提供了新的可能,但施工管理过程中仍然面临诸多问题和挑战,影响工程质量和安全,还可能导致成本增加和工期延长。 因此,深入分析这些问题并提出有效应对措施对于确保高速公路隧道工程的顺利进行和成功完成具有重要意义。
高速公路隧道的大部分施工内容都是隐蔽工程, 施工完成后是不可见的,因而给施工质量控制带来了挑战。 比如,隧道的内部支撑、防水和排水系统,以及结构的完整性等,都是在施工过程中很难完全检查到的部分, 要求施工团队在施工过程中注重细节, 并采用高标准的建设和监控方法确保工程质量[1]。隧道施工的动态性强主要是因为隧道施工受到地质条件的严重影响, 要求施工团队必须具备高度的适应性和灵活性,在施工过程中,随着地质条件的变化,需要对原始设计进行调整。
隧道施工的危险性显著高于一般的路基或桥涵施工,其作业空间相对封闭且狭窄。 空间的局限性不仅使得施工设备和人员的布置变得更加困难, 而且加剧了不同工序之间的相互干扰。 在隧道内,施工人员面临着低能见度、空气质量差、高噪声等不利条件,不仅影响工作效率,还可能对工作人员的身心健康造成长期影响。 此外,隧道施工区域会存在有瓦斯、涌水、溶洞、暗河等不可预见的危险源,随着施工的推进而增加,增加了施工的技术难度以及安全风险。
高速公路隧道的施工管理中, 现场管理人员的协调能力不足。 (1)隧道工程往往涉及挖掘、打锚杆钻孔、支设钢拱架、挂网喷浆等,通常由不同的承包队伍负责,这种分工模式虽然可以提高专业化程度, 但也带来了协调和管理上的问题。(2)由于不同施工环节分包给多个施工队,每个施工队都会按照自己的计划和节奏进行工作,导致施工设备的滥用和浪费,不仅影响了整个项目的效率, 还可能导致工期的延误和成本的增加。 (3)现场管理人员往往难以对施工人员的利益产生直接影响[2]。在许多情况下,施工人员的经济利益由包工头负责,意味着项目管理人员的指令和管理可能无法直接传达给一线施工人员,不仅降低了管理效率和执行力,还会导致施工人员不遵从管理、懈怠施工的现象。
隧道施工队伍中技术水平的不均衡导致施工质量参差不齐。 (1)由于人员的流动性大,不同时间段参与同一工序的人员会有所变化, 导致出现同一工序不同人员施工的工程质量不同的现象。 (2)现场业主代表人员的数量有限,监控不足的情况可能导致一些重要质量问题被忽视, 进而威胁整个隧道工程的安全。 (3)如若在监理部门与施工单位之间存在利益勾结问题的情况下, 监理部门因为与施工单位的不当关系而放松对工程质量的监督, 即使监理部门的年轻监理员具备一定的技术能力和经验, 也可能因为上级的指示或缺乏足够的责任心而在隐蔽位置放松质量监督。
项目部往往距离隧道施工现场较远, 导致出现项目部的技术人员在现场的缺失或缺岗, 无法提供必要的技术支持和指导。 在隧道施工中,因为施工人员可能会遇到各种预期之外的设计和技术问题,及时地进行技术交底和指导至关重要,如果没有及时的技术支持,这些问题就无法解决,从而影响整个工程的进度和质量。 施工方为了赶工期,有时会按照最初的设计施工,或者根据经验施工,导致施工过程中忽视重要细节和安全规范,增加了工程质量事故的风险。 在隧道施工中,由于地质条件和施工环境的复杂性, 设计往往需要根据现场情况进行“动态”变更或修改,如果没有及时实施,就可能导致严重的质量问题。 此外,如果监理监控不到位,上述问题可能会被放大。 监理的作用是确保施工质量和安全,监控施工过程是否遵循设计规范,若监理人员无法有效监控施工现场,或者对设计与施工脱节的问题视而不见, 就可能导致产生重大质量安全事故。
业主方对监控测量工作的重视程度不够是关键问题。(1)对监控测量单位的资质审查不够严格,可能导致非专业人员承担测量工作, 非专业人员的参与会降低测量工作的准确性和可靠性, 因为其缺乏必要的专业知识和经验来正确执行测量任务。 (2)测量设备的问题也不容忽视。 部分测量单位使用的测量仪器可能老旧和落后, 无法满足现代隧道施工的精准要求;有的单位为了应付检查,只保留已经标定的仪器,而实际测量时使用未经标定的仪器, 严重影响了测量数据的准确度。 (3)测量人员的责任心和业务熟练度也是影响测量质量的重要因素。 部分测量人员责任心不强,业务能力不足,导致测量工作不及时,测量次数不足,甚至出现伪造数据的现象,使得测量数据不准确,无法及时发现隧道施工中的失稳隐患,增加工程事故的风险。
完善隧道施工管理机制是确保工程质量、 安全和效率的关键。 要实现这一目标,需要综合考虑规划、人员、规范遵循、培训和现场管理等多个方面。 制订科学合理的施工计划至关重要。
1)针对不同类型和难度的隧道施工项目,应编制详尽的施工图纸和工艺流程, 确保施工过程的每一个环节都有明确的计划。 这不仅要考虑施工的技术要求, 还需要考虑环境保护、资源利用和时间管理等方面,以确保施工的高效和可控性。
2)配备专业的施工管理人员对于确保施工质量和安全非常关键。 施工管理人员不仅需要具备丰富的专业知识和实践经验,还要具备良好的沟通和协调能力,以便在施工过程中及时发现问题并给出解决方案, 其监督和管理能力直接影响到整个项目的进展和质量。
3)严格遵守安全、质量和环保规范是保证施工顺利进行的基础,包括遵守相关的法律法规、施工标准和行业规范,确保工程的每一个环节都符合要求,减少事故发生的风险,保证工程质量。
4)加强施工人员的培训和考核也至关重要。 通过定期培训和考核,可以确保施工人员具备必要的技能和知识,特别是安全意识和操作技巧,提高工作效率,降低工程事故的风险。
5)强化现场管理和维护是保障施工顺利进行的关键,包括严格按照施工计划执行,保持现场秩序,确保工程用材、设备和人力资源的有效利用,以及及时处理现场出现的各种问题。
新型施工技术的应用不仅提高了施工效率和安全性,而且还能有效降低成本。 传统施工方法中,电缆沟和排水沟的建设往往是烦琐且耗时的过程。 由于这些结构的尺寸和形状具有一定复杂性, 使用传统方法施工往往需要多次模板的拼装和拆卸,这不仅耗时而且增加了工作量和成本,而定制钢模板的使用,为这一问题提供了有效的解决方案。 (1)采用定制钢模板,将电缆沟外侧沟帮和排水沟沟帮拼装成整体,简化了施工过程;允许电缆沟和排水沟一次性立模浇筑,减少了多次模板拼装和拆卸的需要,不仅节省了大量的时间和劳动力,还减少了对机械设备的需求,降低了施工成本。 (2)采用新型施工技术还有助于提高结构的整体质量, 在电缆沟和排水沟的施工中,通过分两次进行混凝土浇筑,并控制好浇筑间隔,避免人为施工缝的形成,确保结构的整体性和稳固性。 同时,取消沟底与沟帮相接处施工缝的处理,不仅简化了工作流程,还进一步节约了工期和成本。 新型施工技术的采用不仅提高了工作效率和降低了成本,还提升了工程质量,保障了施工安全。通过优化技术和工艺,隧道施工不仅能够更加高效和经济,还能确保工程的长期稳定性和安全性, 为整个工程的成功奠定坚实的基础。
采用先进的施工设备和材料是隧道施工项目成功的关键因素之一。 (1)使用高效的施工设备,如全断面硬岩隧道掘进机,可以大幅提高隧道施工的效率。 与传统的施工方法相比,现代化设备能够自动、高效地完成施工任务。 例如,全断面隧道掘进机的使用,可以将施工效率提升到传统方法的多倍,这不仅节约了大量的人力和物力,还显著缩短了工期。 (2)现代化设备的使用还能降低工程中人员伤亡事故的风险, 提高施工的安全性。 高品质和高强度的建材对提高隧道施工的质量和耐久性至关重要。 (3)先进施工设备的维护和保养也非常关键。 应定期对设备进行检修和更新以确保设备的性能稳定,延长设备的使用寿命。 良好的设备维护还有助于防止意外事故的发生,保障施工人员的安全。 优质的建材,如高性能混凝土和高强度钢筋,不仅能提高结构的稳定性和耐久性,还能减少维护和修复的需要,降低施工过程中的环境污染风险,因为这些材料通常更加环保,排放较少的有害物质。 优先选择环保型材料也是重要的考虑因素, 使用含碳量低且具有回收再利用价值的材料,如某些类型的混凝土,可以在减少对环境影响的同时,提高材料的利用率和可持续性,而且环保意识的提升符合全球可持续发展的趋势, 有助于提升企业和项目的社会责任形象。
施工过程中, 传感器和视频监控设备的安装是实现实时监控的关键。 在施工的关键部位安装各类传感器,如位移传感器和变形传感器,可以实时监测围岩的变形情况,及时发现潜在的危险,并采取必要的支护措施以确保施工的安全性。 视频监控设备能够提供施工现场的直观画面, 帮助项目管理人员及时了解施工进展和现场情况。 这些设备的应用不仅提高了监控的效率和效果,还减少了对人工巡查的依赖,从而提高了整体的安全管理水平。 建立信息化管理平台对于提高施工数据处理的效率和精度具有重要意义, 可以集中管理和分析来自各种监控设备的数据,利用物联网、云计算等先进技术,将数据进行有效的存储、处理和分析。 信息化管理平台的另一个重要功能是通过可视化方式呈现施工情况, 使管理人员能够直观地了解工程进展和潜在问题,提高决策的效率和准确性。引入人工智能等先进技术可以进一步提升施工数据分析的能力。 人工智能技术能够从大量的施工数据中识别出模式和趋势,预测潜在的问题和隐患,为施工管理提供了强大的支持,帮助决策者做出更加科学和合理的决策。 通过人工智能技术的应用,施工管理不仅能够更加精确地掌握施工进度和质量,还能提前预防和解决可能出现的问题,保障施工的质量和安全。
综上所述, 通过对高速公路隧道施工管理存在的问题进行深入分析可以看到,虽然挑战众多,但通过采取有效的应对措施有效地解决了存在的问题。 同时实施这些措施需要跨专业团队的密切合作、科学的管理方法,以及对新技术的不断探索和应用。 随着措施的实施和技术的不断进步,高速公路隧道施工的效率、质量和安全将得到显著提升,能更好地服务于社会的发展和人们的生活。