高速鐵路隧道施工設備配套與管理措施

張 強

中鐵二十二局集團第二工程有限公司 北京 100041

1 高速鐵路隧道施工設備配套影響因素

（1）施工隧道斷面距離和大小。隧道的寬面是工程必須參考的內容，隧道的斷面寬度及尺寸決定了施工設備的綜合使用效率。隧道施工屬于地下工程，所以施工設備的配套與選型在隧道內部空間限制的條件下不僅需要考慮到設備性能及匹配性，還需要考慮到設備相應的半徑及尺寸。運輸與隨時進出洞設備的相關尺寸需要通過襯砌臺車以及錯車安全距離規定。如果在施工中選擇的設備型號不符，那么設備在隧道內部就無法正常運作，還會存在互相干擾的問題，導致設備性能發揮受限，無法滿足施工需求。

（2）工程量及施工規模。隧道的規格大小決定了設備的尺寸。如果隧道較長，施工投資較大，可以使用大型的隧道施工設備，既能保證設備性能的發揮，還能減少施工所消耗的人力和物力，降低經濟成本支出。如果在工程中采用小型設備施工，其造成的人力、物力消耗及成本資金消耗比較大，所以導致設備應用的不合理性。因此，工程實施想要節約資源資金成本，同時充分考慮工程量及施工規模，從而選擇最佳設備，保證工程能夠順利實施。

（3）施工方案的影響。施工方案對于工程的整體實施產生直接性影響，且直接決定著設備的選型和配套。結合工程現場的條件要素，如地質、環境等要素來綜合制定最佳施工方案，結合方案與預估的工程量來選擇最符合需求的設備型號。例如，運用施工鉆爆法施工時，需要考慮的因素有渣土的運輸及運輸量等，以此來選擇配套的設備。同時還要考慮到二次襯砌設備選擇問題。設備既要符合施工的設計要求，還要符合設備的需要。

（4）施工工期。工程施工周期對于工程機械化程度產生很大的影響，機械化與資源合理調配的工程會有效減少工期，提升施工效率。所以，想要保證在工程周期要求前完成工程的實施，就要充分保證工程能夠實現機械化施工，確保設備性能，并協調多方面設備作業，達到機械化要求，充分發揮設備性能，提升施工效率，減少工程周期。

（5）環保綠色理念影響。隧道施工的環境較為復雜，工程作業是在洞內進行，爆破等作業會產生較大的粉塵及有害氣體、設備廢氣等。針對較長的隧道來講，隧道由于規模及長度較大，排煙較為困難。并且，工作人員長期處于粉塵環境下作業，對身體健康的威脅性極大。所以設備的選擇要以電動設備為主，盡量不選用內燃的設備，選擇使用功率較大、通風性較強的設備，從而改善洞內的作業環境，確保人員的健康。同時，還要考慮設備的噪聲因素，避免選用噪聲過大的設備。

（6）工程實施成本。高速鐵路隧道施工設備配套很大程度上受到經濟成本的影響，隨著我國高速鐵路隧道施工水平不斷提升，針對各種復雜情況以及惡劣環境的施工條件都能進行有效處理。但是在面對這些較為特殊的工程時，需要聯合專家團隊等進行詳細探討，并采用最優方案，開展工程實施工作。而這期間，不僅要考慮到施工方案的合理性，還要注重工程實施的經濟性。

2 鉆爆法施工設備配套管理

2.1 鉆爆法

采用裝藥、鉆孔、爆破、開挖的方式，簡稱為鉆爆法。這種方法是高速鐵路隧道施工常用的方法，最早人們采用手把釬，以及錘擊鑿孔，利用火雷管來引爆藥包，完成鉆爆，隨后發展為多臂鉆車鉆孔以及鑿巖臺車等方式，使用預裂爆破、毫秒爆破等技術。在工程實施前，首先要充分觀察斷面的大小及地質內容，并考慮支護方式、設備技術等來確定掘進的方式。鉆爆法的要求較高，需要考慮施工的地質及成本，尤其針對堅硬的巖石隧道，碎石、大量短隧道的工程更適用一些，所以當下仍舊屬于一種重要的掘進手段。

2.2 鑿巖設備

鑿巖設備屬于山嶺隧道采用鉆爆法施工的重要設備，對施工中的配置與工程進度及成本影響較大。在掘進過程中，液壓鑿巖機以及液壓臺車等屬于應用最多的設備。一般鑿巖機的使用要考慮隧道施工的巖石性質及斷面、施工進度、施工量等等，進而決定設備的選用。

2.3 裝碴運輸設備

裝碴設備的選擇應當使其能在開挖的斷面內產生高速高效的作業，和運輸設備相配合，既可以減少污染，還能降低維護成本。隧道運輸一般有三種方式，即有軌、無軌及皮帶運輸，使用自卸車輛作為運輸工具，大部分情況下應用在斷面面積大的隧道或短隧道中。主要的優勢在于機動靈活，不需要采用二次棄碴就能運輸到棄碴場。但是存在一定的缺陷，如內燃廢氣多、噪聲污染嚴重等，并且在較長的隧道中難以解決通風困難的問題。在隧道鋪設軌道，借助電瓶車來牽引碴車與進料車。主要的優點在于產生的廢氣與噪聲較少，通風問題容易解決，不會損壞隧道底部，適用于長大隧道以及斷面面積小的隧道，但是缺點在于機動性較低，成本較高，且施工管理較為復雜，需要二次棄碴運站。比較兩種運輸方式得知，在獨頭掘進1000m 以下的短隧道時能夠應用無軌運輸模式。在獨頭掘進1000m 以上的長隧道時可以選擇有軌運輸模式。

2.4 作業注意事項

（1）掘進施工中實現機械化，可以在一定程度上減少工程施工投入的人力、物力，但是對人員的技術要求比較高，例如在超欠挖控制一級噴射砼的回彈量控制方面，隧道的開挖要選擇施工經驗豐富、操作水平高的人員，并且人員的技術性直接決定施工的成功率。

（2）高速鐵路隧道施工中，想要實現機械化工程，需要準備的工作較多，所以在施工中需要組織配合，科學協調。例如機械是否正常運轉、電纜的延伸及水管線路的延長，還有設備的維修工作等，所以設備的管理也決定著施工的順利性。現場管理的機械化維修養護標準，以及現場管理的規范等影響著設備的利用率，充分提升標準性及規范性，從而保證施工能夠正常進行。

（3）機械化程度高，雖然會帶來高效的作業，但也會導致尾氣和揚塵量不斷增加，加上爆破會產生噴射砼浮沉及有害氣體，鑿巖臺車用水量較大等問題，所以對于通風排水具有一定的要求。

3 高速鐵路隧道施工設備管理措施

高速鐵路隧道工程實施復雜，所用設備較多，需要結合工程的實際情況來開展施工設備管理。但是由于施工設備的種類繁多，在監管期間很容易出現紕漏，從而導致工程經濟成本受損、人員傷亡等問題，且這種事故的發生率極高。想要避免出現此類問題，就要積極制定詳備的管理措施，通過統一管理設備、建立施工設備檔案、構建設備管理隊伍等措施，可以保證施工設備管理的有效性，從而使得工程能夠順利實施。

3.1 統一管理設備

高速鐵路隧道工程隨著地質、環境的變化選擇需要的技術設備，另外需要調整設備的型號及數量。所以，施工項目部門要設置專業的機械工程師負責管理及方案制定工作，針對施工機械可以采用分級管理制度，將專用機械設備進行統一調度，大型機械采取集中管理的方式，小型機械采取分散管理的方式，設備全部由專業部門管理，依據施工分隊的工序和具體情況來調度，在工程開始前，應當由專業的組織管理者向管理部門提出機械使用方案，在確定機械使用情況后對涉及設備進行維修和保養，保證機械在工程施工前能夠正常投入[6]。

3.2 建立施工設備檔案

設備檔案是所有機器設備的檔案材料，主要的構造與使用形式可以分為：與工程建設連在一起的設備，例如化工裝置與鋼鐵設備的檔案。這種檔案中包含各種金屬切削設備、起重設備以及采掘設備、儀表檔案等，可以與建設工程分開，保持獨立存在；還有一種是自制設備的設計，研究中形成的文件記錄設備研究的全過程。在設備檔案形成過程中，記錄著設備的使用、維護等活動。

高速鐵路隧道施工所用設備多且復雜，大型工程的機械設備較為集中，且型號較多、機型復雜。所以要建立管理臺賬，記錄設備的名稱、規格、性能及功率，還要記錄出廠的廠家、日期等內容，將設備的信息充分記錄下來。同時，針對設備的相關手續、說明書與維護保養等內容，對其記錄歸檔，為設備提供維護依據。通過專門的記錄管理在設備出現問題時為設備提供相應的依據。

3.3 構建設備管理隊伍

在信息化、機械化及網絡化的背景下，工程實施的技術含量逐漸提升，且革新速度加快。想要保證隧道工程能夠順利實施，充分發揮設備價值就要及時建立設備管理隊伍。積極提升人員專業素質、技術水平，在具體措施中需要企業分批次針對設備管理、技術操作與維護人員組織開展設備會議，廣泛征求維護管理問題的意見，構成良好的學習氛圍，并根據實際工程情況來進行演示表演、參觀學習與專題講座等措施，以點帶面，全面開展各級人員的知識學習，提升他們的實操能力。并針對不同崗位的人員團隊進行教育培訓，選拔出技術與管理能力較強的人才，確保工程能夠順利實施。

3.4 融入精細化管理理念

精細化管理最早源自西方，隨著時間的推移逐漸傳至我國，因為其管理效率、管理質量良好，所以在我國眾多企業中受到廣泛的歡迎。結合我國目前高速鐵路隧道施工情況來看，我國的工程施工管理存在的較大的問題，因為越來越多的施工主體參與到工程建設中，所以導致存在矛盾問題加深，例如施工管理不嚴格，導致問題頻發，而高速鐵路隧道施工的工程環節聯系緊密，這一環節施工不合格，就可能導致下一環節的工程不合理，經此形成惡性循環。同時，還有參與人員過多、人員及負責人的職責不明確等，導致管理局面一度陷入了混亂，時常發生違規操作現象。

通過融入精細化管理理念，可以有效貫徹落實施工的總體目標，并兼顧環保、節約、穩定等多種優勢，在符合國家法律法規、行業標準、施工規范的基礎上，以合同為依據，開展工程質量的監督管理，從而在各環節中滲透精細化管理，構成完善的管理體系。通過制定精細化目標、標準、任務、流程等，來滲透精細化管理，從而推動項目管理的規范化與科學化，提高項目整體的管理水平。

4 結語

高速鐵路隧道施工中，設備的選型和配套是重要的成敗因素，不僅關系著施工的進度，對施工的安全和質量、成本產生很大的影響。所以，要加強對機械設備選型的認識，協調配合，在惡劣的隧道環境下，站在綜合的角度上選用設備，優化管理模式，確保工程能夠順利實施。通過分析高速鐵路隧道施工設備配套相關內容，研究鉆爆法施工設備配套管理問題，提出相應的管理措施，為工程的順利實施提供依據。