隧道工程传统技术发展与机械化施工技术

隧道工程传统技术发展与机械化施工技术

发表时间：2018-09-26T10:51:52.527Z 来源：《防护工程》2018年第10期作者：王伟东

[导读] 特别是在隧道工程中，传统的施工技术已经逐渐被机械化所代替，本文现就结合当前社会科技发展趋势，对人工化和机械化施工加以阐述，总结隧道机械化施工的必然性和可靠性。

王伟东

中交二公局第三工程有限公司陕西省西安市 710016

摘要：随着我国科技力量与经济水平的高速发展，机械化施工渗入各规模各行业，特别是在隧道工程中，传统的施工技术已经逐渐被机械化所代替，本文现就结合当前社会科技发展趋势，对人工化和机械化施工加以阐述，总结隧道机械化施工的必然性和可靠性。

关键词：传统化施工；机械化施工；隧道施工；发展状况

引言

21世纪是隧道修建更加迅速成长的世纪，随着科技的进步，我们国家的交通隧道工程规模将越来越大，同样的技术难度和精准度要求也越来越高，为了从根本上促进我国的隧道施工建设，必须兑现隧道施工的机械化，推进我们国产化装备的技术进步。目前交通部门提出的品质工程正在试点推行，它不仅仅要求的是百分百合格率，更有对隧道管理、质量等进一步的把控，从而达到基本实现机械化、自动化、数据网络化。与传统隧道施工相比，全面机械化更是提高了工作效率，节约了工作时间，降低了因人员投入过多的安全风险，有利于施工项目的长远发展利益。

平镇高速公路2标项目主体工程为隧道施工建设，隧道工序施工的速度将影响全线工程进度。但是，让我们兴奋的是自从项目推行机械化配套施工以来，全线隧道施工速度和效率显著提高，作业环境得到了显著的改善，安全、质量、进度、成本把控能力显著提升。那么，到底机械化施工和传统化人力施工两种施工方法有多大差距呢？下面我们分别从经营模式、管理模式、机械化配置以及施工工序四个方面加以分析。

1.经营模式

⑴、目前隧道分包模式不是大包就是清包，没有达到班组化管理的模式，劳务公司的管理水平代表了项目的管理水平，项目部对工程的管理常常要和队伍协商解决，主观能动性受到制约。而机械化隧道施工会转向班组化管理，取消劳务公司的利润点。

项目部自配隧道管理人员及人员工资

2.管理模式

⑴、由于隧道围岩的不确定性，以及班组承担风险的能力较小，建议对班组采取单价与保底工资双控的模式，一般在刚进场和施工过程中进度不理想的情况下，采用保底工资。

⑵、正常施工时，为了提高班组工作的积极性，对班组采取单价承包模式，多劳多得，通过保底工资反算出相应进尺，如二次衬砌班

组：20人×6000元/月=12万，12万/（1000元/米）=120米。故当该月二次衬砌班组小于120米工程量时，工资按照保底发放，超出120米时按照1000元/米进行结算。

⑶、火工品的节约主要靠工人节约，工人为了防止补炮，一般会多装一点药，导致费用增加，建议围岩稳定时将火工品的单价包含在开挖单价内，对班组采用方量承包，一次性提供足额风钻，钻杆、钻头、风钻修理及配件由班组承担，且炮工一天一个班，超出一个班按照日工资进行补贴，补炮及施做超前和系统锚杆属于工人轮流上班，费用不予考虑。

3、洞内机械化

洞内的一般机械常规化，出渣车建议土方承包；挖机、装载机可以选择采购或者租赁，根据以往施工经验建议采用租赁形式，减轻工程管理的压力。

项目部自配大型机械设备

4、施工工序

①隧道开挖

传统化：传统化的施工多采取人力钻法进行开挖，但是由于施工中使用的凿岩机的钻孔精密度不准，这将造成爆破效果不够好且时间耗损严重的后果。

机械化：三臂凿岩车能移动并同时使多台凿岩机进行施工，在隧道开挖中，应用钻爆法为凿岩车提供了有利的使用条件，凿岩车和装碴设备的组合可加快施工速度、提高劳动生产效率，并改善劳动条件，使施工精密度上升，与此同时，凿岩台车视线开阔，易于观察围岩变化情况，不仅节省人工成本，还将安全系数大幅度的提升。

②栈桥

传统化：一般传统性的栈桥采取拖行的方法，这导致工人在施工过程中极为的操作不便，同时造成交错作业困难系统大幅度增加，安全性下降的危害。

机械化：自行式仰拱栈桥主要由主桥、液压电气系统、限位、行走装置和报警系统等组成。栈桥移动时使用电机驱动，通过齿轮条传动，带动走行轮在走行轨道上移动，它无需借助外部动力设备支持，其工作步骤如下：开启装于栈桥端部的主桥起降油缸，使栈桥坡桥离地，然后由人力来配合，将栈桥行走行道往前挪动，轨道拖至终点后，收缩主桥升降油缸，启动走行电机。栈桥在轨道上向前移动，移动至轨道尽头后，重复以上循环，直到栈桥就位（栈桥横向移动与此类同）。栈桥到位后，主桥起降油缸顶起，使走行轮不受力，待牢固后，将前后坡桥放下，此类装置完全有效的缩短了施工时间，节约了工程成本。

③仰拱施工

传统化：许多在建隧道仰拱拱形模板由于自身过重，导致使用过程中

安装、拆除、拼接较为困难，不利于施工过程中的操作，另外，由于模板自身重量过大加重了工人劳动力度，拖延了施工进程，同时，难以确保工程质量，使工人在工序施工过程中存在的安全隐患增大。

机械化：液压仰拱弧形钢模，实现了仰拱衬砌与矮边墙同步施工，提高了仰拱及衬砌结构的一体性，减少了工作量、提升了仰拱混凝土的外观质量及仰拱施工进度，进而提高了隧道施工的整体施工进度指标。

④水沟电缆槽施工

传统化：隧道施工如果按传统水沟电缆槽施工方法，是要使用小块模板进行人工装置、巩固后进行混凝土的浇筑，其拆除、转运、安装工序繁杂，而且需其它模板支架进行加固、耗时长、沟槽整体性也会较差。

机械化：沟槽移动模架可实现液压系统自动定位、模架整体走行，沟槽一次成型，提高水沟施工质量、提高工效、比传统作业节省时间60%以上；且交叉作业干扰小、使用寿命长，优势明显。该装置采用整体钢模，通过液压杆件连接模板系统，控制模板的升降，实现成套模板的定位、安装和拆除，台车通过电动减速机带动在钢轨上自动行走，从而实现整体式模板的循序使用。

⑤.防水层作业

传统化：与机械化相比，普通的挂布台架、电热压力焊机焊接防水板挂设进度缓慢，挂设质量较差，留存着必然的质量安全隐患。

机械化：隧道机械化施工是采取能调升拱圈钢架高度的自动化加工防水板挂设多功能作业台架，配备隧道EV A防水板的超声波焊接机和自动爬焊机，每12米的防水板挂布可节省7至8个钟头，机械化施工不仅仅使防水板和土工布铺设、焊接等各方面更加的省时和方便，同时还大大节省了人力，提高了隧道工程的效率，节省了成本。

结语：