基于机械化施工的隧道工程施工技术分析

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中国科技博览
2022年02月16日 18:44

隧道工程洞内施工测量技术分析

祝月新

[摘 要]随着我国科学技术的进步以及在各个行业中的普遍应用,各行各业的生产都进入了科技化、机械化发展进程,隧道工程施工技术也不例外。隧道工程施工技术是我国道路交通建设施工重点,面对我国多山地的施工环境,隧道施工技术能够很好地提高施工效率,促进道路交通建设整体发展进程加快。但隧道工程施工易受其他因素影响,且施工难度较大,危险系数较高,对施工人员生命安全造成威胁,为了降低难度,保障人员生命安全,机械化施工方式逐渐成为主流。本文将对隧道工程施工中机械化技术应用方式进行阐述,分析其施工优势及发展前景,探讨施工中存在的问题并提出相应改进措施,使机械化施工方式在隧道工程施工中得到进一步发展。

[关键词]隧道工程;机械化;施工技术

中图分类号:U455.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)23-0147-01

我国经济发展水平的提高以及道路交通建设需求量的增加促进了道路交通施工技术进步,而科技的发展也使得道路交通建设向着机械化、自动化、智能化方向发展,先进的工程机械设备得到充分应用。推动道路工程建设向机械化方向转变不仅能够提高使用效率、节省人力物力、缩短施工周期,并且对提高施工质量、保障施工安全也发挥了有效作用。特别是面对多山地区的隧道工程施工,由于施工难度大、施工环境复杂,更加要求机械化施工技术完善与进步,同时,作为机械化施工的基础条件,需要施工单位加强施工管理监管,重视对机械化设备的维修与保护工作,确保设备正常运行,避免安全问题出现,促进机械化设备效用的充分发挥。

1 对目前隧道开挖施工的分析

目前,隧道开挖施工主要分钻爆、出渣、支护等三个主要环节。其中,钻爆分为:钻孔、装药、引爆及排险;出渣分为:扒渣、装渣、运渣;支护分为:初级支护(锚杆、挂网、喷浆)、二次衬砌;由于工序较多,因此常造成各工序衔接时间不紧凑,有些工序安排不合理,可以平行作业的施工没有合理安排,严重影响了个施工效率。下面将分别对机械化隧道开挖施工中钻爆、出渣、支护的环节进行分析:

(1)在钻爆环节中,第一步就是排险、测量、划线。目前,国内大多数施工单位基本采用自行设计、拼装的简易台架作为施工中的平台,这种台架在现实的施工作业中,具有实用性高的特点。但由于过于简陋,用人较多,安全性差,在施工中很难与其他工序同时作业。因此建议:

①优化结构设计,为各种平行辅助作业创造条件;②提高测量、排险、装药时所用施工台架的安全性,并且改善其移动(移位)性能;③与其他设备合理配套,尽可能实现相关工序的平行作业。

(2)在钻爆法机械施工中,装渣、出渣工序占用大约55%的开挖作业时间,优良的装载设备对提高工效,加快进度起着关键作用。目前,隧道机械化施工所使用的装载机、挖掘机设备品种较多,也基本上能达到与运输设备配套的要求。为了加快开挖速度、缩短循环时间,那么就需要避免该类设备在施工作业中出现故障,因此建议:①提高机械设备整机工作的稳定性能;②提高装载能力;③扩大整机工作范围;④提高履带行走系统的可靠性和耐磨能力,其中液压电气系统的可靠性也要相应的提高;⑤在引进设备的时候,尽可能的选择低污染设备,这样可以提升洞内施工的可见度。或者建议设备采用水洗法来沉淀炭粒,溶解和稀释有刺激性气味的气体,并且减轻废弃排放噪声。并且根据隧道开挖方量大小、隧道洞深等相关情况,计划好设备数量。

(3)支护环节也是影响提升隧道机械化施工效率的一大关键所在。首先,在围岩比较差的时候,隧道需要安装锚杆、挂网以及钢拱架,其安装过程一直采用人工操作,费力费时,安全隐患多。因此,在此工序的时候,需要合理安排工作人员作业时间,让工作人员有力气工作,有精神工作。

在初级支护中,湿喷机对料的材质要求较高,并且材料的好坏直接影响湿喷效果。例如:石粒的大小、速凝剂使用量的大小及质量等因素直接决定着支护的结果,石粒大了,喷射机极易堵管,石料小了,喷射出去的混凝土又不符合设计要求,速凝剂也同样如此。合理的安排,满足要求的材质是隧道机械化施工支护环节的保障。

2 改变工人工作观念,调动工人积极性

目前,國内很多工地的雇佣模式主要是以月固定工资来结算,长此以往,工人心里就会有一种“熬时间”的观念,因为每天干多干少都是固定的工钱,懒惰的心理越来越强。这样,工人劳作的积极性就大幅度的降低。积极性降低,工人的工作热情就没有了,最后施工进度就会受到影响。为了避免这种现象的发生,调动起来工人的劳作热情,让工人自己感觉到自己在为自己工作,那么建议雇佣工人的时候,以绩效的方式来结算工人的劳动成果。

其中,由于一些施工工地,湿喷机不能很好的与拌合楼、运料车配合,导致等料、出料的时间加长,致使支护时间加长,严重影响了隧道施工循环时间。这类问题的产生就是因为拌合楼、出料车没有完全的融入我们机械化施工团队中,积极性大幅度降低所产生的。因此,要通过奖励措施来保持施工人员的较高的积极性。其激励原则如下:

(1)正负激励原则。在保障隧道机械化施工班组职位工资和绩效工资正常发放的前提下,实行达标有奖,不达标扣罚的原则。(2)结果导向原则。为实现目标结果,采用考核缴励的方法来实施,选择隧道机械化施工过程中的关键指标作为考核指标,赋予不同权重,由项目部对隧道机械化施工班组进行考核评估。(3)及时性原则。项目部每月对隧道机械化班组进行考核,并对考核结果进行及时的兑现。(4)准确性原则。项目部对隧道机械化施工班组的月度考核前,要收集相关指标的考核数据,保证考核结果的准确性。

3 统一管理,让隧道机械化施工做到可控

隧道机械化施工,在面对大型技术装备的时候,我们应该走引进、消化、吸收、再创新的道路。设计理念要新,技术起点要高,与此同时结合国情,分析引进产品的优点与不足,进行必要的技术改进与创新。与引进的设备有一个良好的配合环境,这样隧道机械化施工的道路才能越走越远,效率才能越来越高。

4 结语

随着我国道路建设规模不断扩大,交通网络建设不断完善,对山地地区道路开发施工增多,运用到隧道工程施工技术的几率越来越大。面对日益复杂的施工环境以及施工质量要求的提高,保障施工质量与施工安全成为解决重点。机械化设备的使用为隧道工程施工提供了更为便捷的解决方式,提高了施工效率,促进施工安全性提升,大大节约劳动力,成为经济效益提高与工程质量提升的有效助力。保证机械化施工技术效用充分发挥,需要施工单位重视机械化设备的保养与维修,完善管理制度,加强质量监管,提高施工人员专业素质,培养具备先进机械化水平的人才,为机械化施工技术在隧道工程施工中的推广应用提供条件。

参考文献

[1] 王梦恕.中国隧道及地下工程修建技术[M].北京:人民交通出版社,2010.

[2] 王东杰.公路隧道施工[M].北京:中国电力出版社,2010.

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