隧道施工机械标准化的必要性

王立业

摘 要：随着我国经济的不断发展，机械化施工推进的深入，隧道施工机械的标准化工作变得愈发急需。论文从政策导向、市场需求、施工安全和施工质量几个方面阐述了隧道施工机械标准化的必要性。

关键词：隧道施工；机械化；标准化

引言

随着科学、技术、经济条件的改善，我国铁路隧道的施工机械化水平不断提高。目前国内人力资源紧张且人工成本逐年增加，传统的劳动密集型施工组织模式已不能适应隧道工程建设的需要，隧道机械化施工是隧道施工发展的趋势。铁路隧道实施机械化作业不仅提高了施工的速度，缩短了工期，保证了施工人员的身体健康，且确保了工程的质量及安全，同时也提升了效益。据不完全统计，截至2016年底，中国已经建成隧道总长度超过30000km的隧道工程，并且正在建设和规划的超过40000km。巨大的隧道工程建设为隧道施工机械的发展提供良好的机会，同时也对隧道施工机械提出了更高的要求。为保证隧道建设工程安全、高质量、高效率的完成，隧道施工机械的标准化就显得特别的必要。

1施工风险特点

隧道施工地理环境本身就对施工具有一定的影响，比如地质状况和水文條件，使得隧道施工的风险是客观存在的，需要提高技术水平来克服；隧道施工的风险兼具必然性和偶然性，同时，隧道施工风险具备可变性，由于资料的制约和地下施工不可知因素的影响，一些风险是难以预知的；隧道施工风险的产生因素具有多样性，而且层次鲜明，隧道施工会对周围的土体产生影响，对周边环境产生扰乱，其原因可能是施工技术方面的，但也与外部环境有一定联系。

2隧道施工中存在的风险

2.1自然风险和环境风险

在隧道施工中往往会存在自然风险、环境风险，这些风险就是由复杂的水文地质条件所引起的，这是隧道施工中难以避免的问题，是客观存在的。主要表现在以下几方面。第一，地层方面主要体现在地层的层次分布、各岩石介质材料的物理力学性质与参数、岩土介质在切削搅拌后的流动性、粘性以及其它不良地质情况；第二，水文条件也是常见的自然风险；第三，主要是环境因素即地层中存在的其它障碍物，包括构筑物基础、管线管道等。隧道施工中存在的不确定因素，对隧道施工难度具有很大的影响，使隧道施工更具危险性。

2.2隧道施工操作存在的风险

首先是施工技术方面存在的风险，如果技术操作不到位、工艺不符合实际情况，就会影响施工质量，形成质量安全风险。其次，对地质条件的不确定、岩爆、瓦斯爆炸、岩溶等问题都有可能在施工过程中发生，在安全措施不到位的情况下，还会造成严重的事故。最后，施工所使用的设备、材料、施工人员等都有可能存在风险。设备性能不佳，容易发生安全事故；材料的质量、规格等与设计要求不符合，就会对工程质量造成损坏，同时造成资源的浪费和成本加大问题；施工人员的综合素质也会影响整体工程施工质量提升。

3机械标准化必要性

3.1政策导向的需要

国家安全监管总局、交通运输部、国务院国资委、国家铁路局关于印发《隧道施工安全九条规定》的通知中明确规定“必须严格控制现场作业人数，掘进作业面应实施机械化作业，严禁超员组织施工作业。”《铁路建设工程质量监督管理规定》中第六条规定“国家鼓励采用先进的科学技术和管理方法，加强铁路建设工程质量管理，推进铁路建设工程质量诚信体系建设，保证和提高铁路建设工程质量。”隧道施工机械标准是推广新材料、新技术、新科研成果的桥梁，一项科研成果，一旦纳入标准，就能迅速得到推广和应用。因此，隧道施工机械标准化可使新技术和新科研成果得到推广应用，从而促进技术进步；《铁路建设工程质量监督管理规定》中第二章建设单位质量责任和义务第九条规定“建设单位应依据国家和行业标准，结合项目实际情况，按照工程质量和安全生产要求，科学确定合理工期。任何单位和个人不得随意压缩工期。”第十四条规定“建设单位应当对铁路建设所应用的新技术、新工艺、新材料、新设备进行检查”。对新设备进行检查就必须具有相应的标准依据，此条说明建设单位对隧道施工机械的标准化具有强烈的需求。随着隧道施工机械化的不断推进，隧道施工机械不能进行标准化就很难合理确定施工工期。

3.2市场的需要

我国隧道机械化施工是自20世纪80年代才开始的，以衡广复线大瑶山隧道建设为起点，然后在大秦、南昆、京九、西康等铁路建设中推广完善，形成了多种机械化施工成套技术和设备配套模式。我国隧道钻爆法施工机械化技术水平从逐步下降的趋势到不断探索创新并逐步开始推广。主要表现在20世纪80年代大量引进国外的一些先进设备设备因投入大、台班费用高已逐步退出施工现场；加之我国劳动力资源丰富，劳动力价格低，可显著降低工程造价，施工企业对国外技术依赖程度也降低了。21世纪以来，随着国内交通建设的规模越来越大，技术难度也越来越大，安全生产形势严峻，劳动力成本的逐年提升，人们意识到隧道的施工建设的各种施工技术必须采用机械化施工并且机械化要与生产相适应才能继续发展下去，才有竞争力。为加快工程建设，确保生产安全，国内部分专家学者联合大型企业和生产厂家开展科研攻关，在一些低成本配套机械的基础上通过技术创新，使这些“土设备”具有比较先进的技术性能、作业线的综合效率和安全环境，并逐步依靠自己的力量形成一种符合我国现阶段国情、更有普遍推广应用前景的机械化配套模式而得以逐渐推广。

3.3施工安全的需要

没有安全就没有质量进度的前提，施工安全作为重中之重也是培养工人标准化素养的最重要手段，推广施工的标准化，就要从安全管理的标准化开始。科学的施工组织管理可以实现预期的施工目标，通过建立标准化管理小组、标准化管理制度可以实现对施工现场的标准化管理。建立标准化管理小组，可以利用强有力的机构和人员将现场管理措施落实到位，要注意明确小组成员的责任所在；而标准化管理制度中对标准化施工细则进行规定，使得施工过程有规可依。同时，对施工现场的动态管理进行完善，可以及时发现安全隐患，并采取有效的防范措施保障施工质量与安全。

3.4施工质量的需要

在隧道施工中，由于其本身具有一定的复杂性，施工工序也较多，对施工质量的要求较高。对其中的重点、关键的工序实行标准化管理，可以有效防止施工不规范的现象。比如在上文中提到的技术方面存在的问题等，就需要通过标准化管理完善施工操作，保证施工工艺合格。这也要求相关管理人员具备一定的专业知识，对隧道施工有全面、科学的认知。

4专项方案论证

隧道施工中存在多项危险性较大的分部分项工程，为了降低安全风险，保证施工质量，在这些工程施工前要编制专项方案，超过一定规模时需要专家对方案进行论证，确保方案具有可行性、相关计算符合标准、安全施工条件具备等。

结语

通过隧道施工机械的标准化以及相关技术政策的实施，可以整合和引导社会资源，激活科技要素，推动隧道施工机械自主创新与开放创新，加速隧道施工机械技术积累、科技进步、成果推广、创新扩散、产业升级以及隧道工程建设经济、安全、质量的全面、协调、可持续发展。

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