高速鐵路隧道工程精益化建設管理關鍵技術

宮虎林

摘要：精益建設思想是鐵路隧道施工管理工作革新的主要內容。以現階段鐵路隧道施工管理工作情況為基礎，結合近年來精益建設思想特點，了解隧道施工技術的發展過程，明確鐵路隧道建設中事故頻頻出現的原因，分析精益建設思想在鐵路隧道施工管理中的作用，依據新時代背景下鐵路施工要求，提出基于精益建設思想的鐵路隧道施工管理內容。

關鍵詞：精益建設思想;鐵路;隧道;施工管理;新時代

1鐵路隧道建設工作出現問題的根本原因

隨著我國人民生活水平和生活質量不斷提升，人們對于出行的要求也越來越高，因此鐵路隧道建設事業發展迅速。但隨著鐵路隧道施工項目的不斷增加，一些安全事故也時有發生，這些事故給受害者家庭造成了巨大創傷，同時還給國家和企業帶來了經濟損失，影響施工進度進而降低人們的出行效率。部分鐵路工人在施工過程中安全意識不強，專業能力不足導致工程事故頻發。企業施工安全管理制度落實不到位導致極易發生安全事故，設計方案達不到行業標準也會影響整個工程質量和施工進度，進而增加不必要的施工成本，影響鐵路建設事業發展。針對目前我國鐵路隧道施工的現狀，施工單位應當采取適當措施加強鐵路安全施工管理，保障工人的人身安全以及工程質量。

2精益建設思想的應用概述

丹麥學者LaurisKoskela在20世紀90年代初期提出了要將制造業已經嫻熟的生產原則，也就是精益建設管理思想引用到建筑業中，以此提升建筑而言的管理水平。隨后，世界上越來越多的學者、機構和建筑企業都增加了對這方面內容的關注?，F階段IGLC和LCI這兩大組織已經成為精益建設思想的重要推廣和研究平臺。精益建設思想的引用要提供充裕的基礎作為保障，且對工程現場和施工企業有要求。下面對精益建設思想對鐵路隧道施工工程施工管理的影響進行研究。（1）推廣精益建設實現，要先在隧道施工現場構建6S管理形式，包含了整理、整頓、清掃、清潔、素養及安全淚流方面的管理內容，這樣有助于施工現場看起來更加簡單而直接。通過上述有效建設施工現場，可以提升現工作者的綜合素養，以此吸引更多工作者參與到鐵路隧道施工中，在施工中嚴謹管理，是推廣精益建設思想的基礎。（2）對施工企業的整體環境有極高要求。鐵路隧道施工影響著我國鐵路事業的發展，具體施工效果直接影響著隧道建設的安全性。施工單位在建設前一定要提出完善的組織結構形式，保障制度層次設計的完善性和合理性，只有這樣才能保障企業推廣精益建設思想時，可以多反思施工建設過程，明確其中存在的問題，并提出有效的解決方案，確保施工管理水平在精益建設思想的影響下逐漸提升。與此同時，在工作中要與其他部門一起合作，為企業的持續發展提供保障。

3關鍵技術

3.1三維可視化工程模型

利用BIM三維可視化技術，快速建立隧道工程主體模型、地質模型以及各種施工機具等BIM模型，并利用輕量化技術實現隧道BIM模型輕量化轉換。同時，基于BIM技術圍繞隧道工程項目質量、安全、效益、工期、環境等重難點方面開展三維虛擬建造和動態模擬分析，如關鍵施工工藝工法模擬、施工方案優化分析、二維圖紙三維可視化等，提高施工工藝交底的質量，增加施工交底的三維可視化效果，克服傳統意義上簡單的視頻交底的弊端，為提高施工質量、優化工期、發現隱蔽問題等提供技術手段。

3.2超前地質預報風險評估信息

利用BIM技術將不同的TSP、超前鉆孔等超前地質預報信息與隧道地質BIM模型進行深度融合和仿真模擬，采用顏色、透明度、斷層富水的圖例、預警標簽等技術手段實現隧道開挖掌子面前方各種地質、水文和圍巖情況三維可視化顯示提醒，為圍巖等級變更提供輔助決策和信息留痕，為后期工程實際變更提供有效證據。同時結合隧道地質BIM模型，以隧道圍巖等級等地質條件為判斷依據自動進行隧道風險等級和風險程度識別（極高、高度、中度和低度），從而實現安全風險評估可視化，對前方隧道開挖進行作業指導，保證隧道開挖的安全。

3.3隧道圍巖變形安全信息

研究BIM技術與圍巖量測技術深度融合，利用BIM建模軟件創建監控量測測點，并賦予相應的編碼、位置等屬性，通過移動互聯和信息集成技術將每個測點的監測數據和預警信息關聯到對應的測點模型上。當拱頂下沉等監測數據或安全步距等施工數據超過預先設定的閾值后，自動報警，并在BIM模型中用紅色標識出危險區域，從而實現隧道拱頂沉降、周邊收斂和凈空變化的可視化監控預報警的效果，最終達到根據隧道實際開挖進度動態展示隧道圍巖安全狀態，更加形象和準確地指導隧道現場施工，確保隧道施工安全的目的。

3.4三維掃描斷面質量信息

隧道質量與工程施工的超欠挖和平整度有直接關系。若是超挖，襯砌量增多，則工程費用會因為超挖部分而大大提高，且局部超挖會導致圍巖的穩定性得不到保證，進而存在安全隱患;至于欠挖，不僅改變了襯砌質量，還會導致隧道的開挖質量下降，為以后的運營帶來極大的安全隱患[11～13]。利用三維激光掃描技術，大面積、高分辨率地快速獲取隧道各道工序作業面的三維坐標數據，基于圖像處理拼接融合處理技術，獲取隧道完整點云數據，進而快速復建出隧道工程三維模型和各種圖件數據。通過進一步結合BIM技術生成的隧道理論參考模型進行深度融合和對比分析，實現對隧道開挖、初期支護和二次襯砌的斷面超欠挖、中線偏差等精細化計算分析，實現三維可視化的質量控制。

3.5三維可視化進度信息

于BIM技術綜合集成施工組織計劃和電子施工日志信息，通過填報電子施工日志，生成格式化進度報表，實現基于BIM系統進度計劃編制、計劃進度預演、形象進度跟蹤、進度對比分析等三維可視化分析，動態控制隧道每道工序的安全步距，確保隧道工程進度紅線和重要節點精細化管控的目標。

4信息管理

由于高速鐵路隧道工程環境惡劣，戶外施工點多面廣，隧道內網絡環境較差，攜帶計算機不便，本文研究開發了隧道BIM移動端應用平臺?，F場作業人員通過手機移動端將現場實際進度、質量、安全等以文字、圖片和視頻形式與BIM模型自動關聯后進行上傳、報送和發布，基于移動端工作流程開展進度、質量和安全隱患可視化閉環管理，包括質量安全問題的快速定位、查找隱患、排查整改、提示預警和進度紅線查閱等，為日?，F場作業管理工作提供高效便捷的輔助手段。

5結語

鐵路隧道建設工作非常繁瑣且重要，在施工階段需要各部門構建合作溝通關系，正確面對建設管理中存在的問題，并結合新時代提出的理念精心改革。因此，工作人員要深層探索精益建設思想下的鐵路隧道建設工作。在此基礎上進行革新工作，一方面要提出全新的管理理念，引用現代化技術優化建設水平，另一方面要增加投資，為部門的溝通和合作提供平臺。本文通過了解傳統意義上的鐵路隧道施工技術，明確認識到當前建設施工存在的問題，并依據分析精益建設思想在鐵路隧道建設中的作用，提出了適宜未來鐵路隧道建設工作所需的工作方案，此時就需要工作人員在工作中全面落實，構建認真細心的工作態度，以此來面對日益革新的社會環境，從而保障鐵路隧道建設工作的有效性和安全性。

參考文獻：

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[2] 湯憲高，陳文義.鐵路隧道工程施工標準化管理手段探討[J].鐵路工程造價管理，2016，26（3）：1–5.

[3] 張生偉.鐵路隧道工程施工風險管理[J].中國高新技術企業，2015（22）：190–191.

（作者單位：中鐵十九局集團第一工程有限公司）