高速公路隧道施工機械設備組團與管理策略

劉源

一、工程概況

延崇高速是延慶通往崇禮的高速公路，全長約116公里，其中該高速公路北京段全長33.7km，采用雙向四車道設計。北京段高速公路工程途經4個鎮，15個村莊和3個自然風景保護區，共涉及9座橋梁建設和6座隧道建設。其中龍泉口隧道全長約3.6km，是典型的分離式特長隧道，屬于山嶺重丘公路隧道，采用公路-I級設計荷載等級，隧道內車輛設計時速不超過100km/h，最大埋深達到427m。

二、隧道施工機械設備使用存在的問題

隧道施工機械設備是隧道工程順利建成的重要保證，直接影響工程總進度。在本工程中，龍泉口隧道是特長型隧道，使用的機械設備眾多、施工技術復雜，且施工過程中遇到的困難也較多。對此，本工程隧道主要采用鉆爆法全斷面開挖的施工方式。

1.缺乏系統性的管理制度

施工機械設備是隧道工程建設的靈魂，是保證工程竣工的關鍵。但是，工地現場對機械設備的使用和安全交底都還不健全，經常出現管理不到位、機械設備的操作人員不按規章制度操作等情況，加之缺乏系統性的管理制度，因此處罰措施和使用制度有待完善。

2.機械設備使用的相關人員綜合素質較低

機械設備的管理人員大多綜合能力不高，對機械設備的注意事項和功能理解不完全。對于當前部分由計算機操作的施工機械（如鑿巖臺車），該部分操作人員對電腦臺車的操作仍然較不熟練，因此往往可能會出現操作不當的情況，導致機組故障率升高。另外，施工現場的安全事故很多都是由于相關人員安全意識薄弱造成的，因此施工單位必須對應地提高機械設備相關使用人員的綜合素質。

3.施工機械設備組合不合理

大型機械設備在工作時通常都會需要使用一些小型配套機械設備。對此，施工單位可以通過組成有機整體發揮機械群組效應進行作業。然而，一些工地經常出現小型配套機械設備不足或者嚴重過剩的情況，會導致機械設備的閑置，產生了多余的工程支出。因此，施工機械設備要以提升工作效率和優化資源配置為目的，以更好地改善施工機械設備組合不合理的現狀。

4.機械設備使用不規范

隧道工程有時會因為不可控因素導致工期延誤。對此，施工單位一般都會加班加點追趕工期，努力完成節點任務。這必然會產生增加人員機械配置的需求，但由于一些配置人員并不熟悉相關流程，沒有按照規定操作，甚至出現違規操作的行為。這在降低了施工質量的同時，增大安全隱患。

5.缺乏科學有效的保養措施

施工機械設備的保養，是確保工程如期按質量完成的重要措施。具體來說，科學的保養措施，可以有效降低機械設備零件的磨損，減少故障，從而提高機械設備的使用壽命。科學的保養措施可以顯著提高機械設備的可靠性，降低維修成本，降低停工率，具有良好的經濟效益。然而，由于很多機械設備都是施工單位租賃的，加之缺乏對應的租賃設備管理措施，因此導致施工現場的設備無法得到科學有效的保養。

三、隧道施工機械設備的組團策略

高速公路隧道施工機械設備的組合配置要充分考慮施工的技術要求，如工作的推進速度、施工環境和施工工序等。其配置的類型和數量不僅要和工作量相匹配，還要充分考慮施工的質量和施工安全及經濟技術指標，且組合配置要以完成隧道工程為目標，以安全施工為目標，從而更好地保證“高質量完工，低成本實施”戰略核心的實現。

1.機械設備的類型組合

高速公路隧道工程施工機械設備的組合策略最簡單的方式是指，根據施工的工作內容和施工工序進行組合配置。隧道工程主要工作內容是開挖掘進和加固支撐，開挖掘進時常用的機械設備主要有鑿巖機、盾構機、鉆孔機、掘進機等大型設備，這些機械設備工作需要足夠的光亮和空氣流動，所以需要配套燈光和通風機。

另外，由于施工過程會產生許多碎石和渣土，因此還需要配有運輸施工垃圾的運輸車和裝載機或者挖掘機等機械設備；當出現滲水漏水情況時，需要運用水泵和注漿機；當開挖掘進完成后，要加固隧道通道，因此需要使用混凝土噴射機。

2.機械設備的規格和數量組合

在確定機械設備的類型后，施工單位就要開始計算機械設備的規格和數量。對此，機械設備的工作能力要和施工技術相匹配，并根據施工組織的作業任務工作量來確實選擇大型、中型、還是小型機械設備。如果作業的效率基本一致，盡量選擇中大型機械設備來提高工程施工質量，機械設備的使用成本也是組合配置綜合考慮的依據。

對于高速公路隧道工程施工機械設備的數量配置，要綜合分析工程施工量、工程施工進度、成本預算來確定，重點是以提高技術經濟指標為主。此外，還需要考慮施工機械設備的故障問題，且考慮到隧道工程施工作業環境的不確定性因素較多，故而還要留有一定的工程量富余，以減少停工問題的影響。

四、隧道施工機械設備的管理策略

高速公路隧道施工機械設備在使用工程中要滿足生產性、可靠性、耐久性、安全性和經濟性等原則，并基于分析機械設備和隧道工程施工目前存在的問題，提出了隧道施工機械設備管理策略。

1.加強機械設備管理人員的專業素養培訓

機械設備對隧道施工的作用歸根結底是人對機械設備管理的反應，機械設備的管理需要滿足現代化施工的要求，要管準管對機械設備，提高機械設備的使用效益。對此，管理人員除了要具備管理能力外，還應具備機械設備使用的一些基礎性知識。概言之，加強機械設備管理人員的專業素養培訓，提高機械設備管理人員的綜合素質和能力，這既是保證施工機械化實施的關鍵，也是高速公路隧道工程按期完成建設的重要保障。

2.重視機械設備的選型準則

機械設備的選型首先要能夠保證工期，其次需要盡可能減少機械設備的數量投入和使用，減少機械設備的空置率，降低生產施工的支出。機械設備的生產能力要和施工順序，工藝和方法相匹配，而施工的能力要稍微過剩，防止施工故障導致停工。施工機械設備的選型要盡量方便維修，配件供應要充足，在保證工程質量和安全使用的前提下不斷提高經濟效益。

3.加強機械設備的保養

機械設備的故障許多都是由于保養問題造成的，且機械設備的可靠性會隨著使用時間的增加而逐漸減低，故障會逐漸增多，內部零件的磨損也會變得嚴重，維修成本變高。機械設備的保養成本較低，效果較好，可以極大地提高機械設備使用的安全性能和可靠性，因此施工單位必須加強機械設備的保養，設立強制保養周期，建立健全機械設備的保養制度。隧道工程的機械設備投資成本都較大，產品的更新換代時間較長，在機械設備的全生命周期里，要發揮其功能特性，科學的保養必不可少。

4.充分考慮地貌地質的影響

地形地貌對機械設備的選擇影響很大，其不僅會制約施工的工程進度，還會影響機械設備的使用成本。針對此，機械設備的使用管理要充分考慮施工的地形地貌，發揮科學、經濟、實用的原則。地質構造是施工機械使用管理的另一個考慮因素，隧道施工復雜多變，機械設備的使用要具有針對性，對特定的地層巖石要全方位全過程考慮機械設備使用。

五、結語

綜上所述，高速公路隧道施工機械設備是隧道建設的關鍵，維護機械設備的保養，科學管控，充分發揮機械化的優勢是施工機械設備組團與管理策略的核心要義。在市場經濟的體制下，把控好施工質量，降低機械設備的使用成本，保證施工機械的工作進度是施工企業管理的一項重要工作。