探讨钻爆法隧道施工管理因素及对策

[摘要]本文对克服影响钻爆法隧道施工难点的自然因素、控制其施工超欠挖形成原因、控制原理、控制措施及相关产业工人职业培训等管理因素进行了阐述，并提出控制其施工预防成本的六个坚持。

当前，我国已成为世界隧道数量最多、建设规模最大、发展速度最快的国家，建成了铁路隧道和公路隧道超过5万公里，促进经济社会快速发展，有利于中国式现代化建设。但随着绿色经济发展需要，基础设施建设市场竞争激烈，行业产业工人日益萎缩，钻爆法隧道施工大量使用社会资源，加上项目现场管理不到位，致使不少隧道施工超欠挖严重，造成项目成本亏损，增加项目管理风险。下面，笔者结合多年来理论联系实践，探讨其施工过程成本控制因素及对策，若有不妥，请相关专家予以指正。

一、钻爆法隧道施工管理难点原因分析及措施

（一）克服影响钻爆法隧道施工难点的自然因素。我国隧道及地下工程建设技术经历了数千年的发展，目前依然在可持续地向前进步。一是高速铁路/公路隧道等不同用途交通设施隧道工程，其线路走向、技术标准等指标既要依据其穿越区域地形、地貌、工程地质、山川河流以及当地城市工业布局等客观自然因素特点而决定其空间位置；二是施工企业超前介入拟投标隧道工程所处标段项目建议书、可行性研究及施工图设计等阶段，组织相关资源会同项目咨询、勘察设计单位，针对隧址所在区域地质结构、隧道走向与地质走向是斜交还是垂直、隧道开挖空间处于何种地质类别或地下水系是否发育、是否存在断层带或岩爆现象……等自然因素，通过参与勘测技术、隧址选择、了解围岩分级/技术标准/支护结构/防排水设计/通风防灾设计等，选择与其对应的施工方法，源头将相关潜在需求纳入拟投标项目标段设计蓝图，规避工程项目施工管理风险。

（二）控制钻爆法隧道施工开挖成型是实现项目成本盈利的内在要求

无论何种用途隧道施工，其开挖成型与设计尺寸均存在一定差距，即超欠挖普遍存在。超挖回填混凝土增加工程成本，还潜在影响围岩稳定性;而欠挖则直接影响隧道衬砌厚度，处理欠挖同样会增加工程成本。为此，采取必要措施控制隧道超欠挖，确保其施工安全质量环境十分重要。超挖是指实际开挖断面超过设计尺寸线，而欠挖则是指实际开挖断面小于设计尺寸线。超欠挖超过设计允许范围会增加资源投入、管理成本，甚至影响工程结构质量。超挖增加工程成本，还潜在影响围岩稳定性;而欠挖则直接影响隧道衬砌厚度，返工处理会大幅增加工程成本，影响施工工序。因此，合理控制隧道开挖成型（超欠挖）对于确保工程质量安全，满足绿色经济发展需要。

一是隧道施工超欠挖形成的原因分析：施工开挖队伍专业化水平参差不齐是造成隧道施工超欠挖的主要原因，班组员工个人能力及责任心是对钻爆施工方案执行落地的重要组成；不同地质围岩类别是影响隧道超欠挖的关键因素之一。在自然因素中，软弱围岩或节理裂隙发育的岩体（Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级）更易产生超挖，而坚硬完整或较完整的岩体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级）则易产生欠挖，欠挖的处理造成超挖并影响后续工序，直接关联到支护需求和施工成本；测量技术人员因隧道开挖现场光线暗、照明条件差，其在放样时存在误差较大，造成钻孔位置偏离设计轮廓线，产生超欠挖影响爆破效果并增加成本；隧道钻孔周边孔眼的外插角、开口位置和深度与超欠挖高度有直接关系。外插角过大或钻孔深度控制不当都会导致超挖，无形增加施工成本和安全风险；钻孔设计等爆破技术设计不当是造成超欠挖的主要技术因素，都会对爆破效果产生一定影响。

二是隧道施工超欠挖控制原理：针对不同地质围岩类别隧道开挖适时对开挖司钻工和爆破工进行技术交底培训持证上岗，提高其施工操作技能，两者形成协同工作机制是控制超欠挖的关键因素；提高工程测量技术人员专业工作能力，视掌子面地质围岩类别情况合理精确测量与放样精度，减少放样误差，会同相关技术、管理人员确定相对应围岩类别隧道开挖预留变形量，确保钻孔位置的准确性，减少超欠挖的发生；采用三臂凿岩台车或自建班组实施劳务承包钻孔并实行定人、定机/钻孔、定时、定量、定耗管理，严格控制钻孔的外插角和深度，建立隧道超欠挖奖罚机制，通过工序间的严格督查，不合格的钻孔必须补钻，减少超欠挖来提高总体劳动成效和管理水平；合理的选择炸药品种型号、组织专业人员优化装药结构设计，采用聚能结构装药，坚持隧道开挖“一炮一议”诊断机制适时调整爆破参数等优化爆破设计有效控制超欠挖，提高工程施工质量，降低项目工程成本。

三是有效控制隧道超欠挖措施：钻爆法隧道施工严格遵循“重地质、管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测、速反馈”要求，按照保护围岩、内实外美、重视环境、动态调整原则进行施工；基于隧道所处地质条件、围岩稳定性或减少对围岩的扰动及尽量提高掘进速度基础上，选择适当的开挖方法和掘进方式，在围岩稳定监控量测数据指导下，可以适当优化循环进尺减少爆破扰动次数，提高施工效率；通过适时对隧道开挖司钻工、爆破工进行技术交底培训，视每茬炮爆破效果优化装药结构、调整爆破参数、采用智能爆破监控其质量。必要时，及时调整爆破施工方案，并将不同围岩类别预留变形量控制在合理范围之内，确保隧道施工爆破质量。

四是加强对隧道司钻、爆破、测量人员等产业工人系统培训与激励考核，使其熟练掌握钻孔、爆破、测量技术，提高钻孔精度、爆破效果和测量放线精度，确保钻孔位置/深度/角度、爆破设计、测量放线误差和爆破效果符合设计要求，提高责任心是有效减少超欠挖是降低工程成本的关键。

二、钻爆法隧道施工预防成本管理要点

随着建筑业进入高位降速、结构调整、格局重塑、理性发展的存量博弈时代；作为特色鲜明、行业领先的专业局，必须深刻认识到隧道产业进入两端发力与融合发展增量竞争时代，必须以培育发展新质生产力为着力点，形成与之相适应的新型生产关系，成为隧道现代化产业体系建设的顶梁柱。鉴于所在企业在建钻爆法隧道剩余工程合同额占50.6%以上，按照系统管理方法对其超欠挖等过程质量进行管控，有利于项目施工和成本管理。

（一）坚持隧道开挖司钻与爆破人员协同工作机制

通过多种方式与项目所在地民爆公司沟通，在确保安全管理情况下，鼓励钻孔、装药爆破一体化，既谁钻孔谁装药，实现隧道/洞开挖面司钻与爆破专业协同，以提高钻孔爆破装药。通过制定相应的隧道超欠挖奖励管理办法，提高钻爆作业人员的工作责任心及积极性。

（二）坚持隧道开挖“一炮一议”诊断机制

鉴于当下隧道施工产业工人日益减少，为降低钻爆法隧道开挖超挖严重趋势，经系统分析，要求隧道爆破每茬炮后，开挖班长、相关司钻工/爆破工、爆破工程师、作业队长及时到达掌子面查看开挖成型情况，以便优化下一炮爆破设计参数。必要时，项目副经理（网格长）、现场技术负责人、测量负责人一同参加，共同决定不同地质围岩情况下隧道预留变形量及其爆破施工设计参数。

（三）坚持隧道开挖“岩变我变”动态机制

钻爆法隧道工程地质岩性不断变化是客观存在的，现场施工管理团队应按程序要求及时调整开挖方式、爆破参数及初期支护方式，优化喷射混凝土施工配合比、提高机械手操作技能，相关技术人员、试验人员适时现场技术服务，确保其初期支护质量满足施工质量、安全施工要求。

（四）坚持合理选择隧道底部开挖施工工艺机制

针对不同地质围岩类别的隧道底部超挖严重的问题，项目开挖班组应严格按照技术交底进行施工，相关技术人员及时做好技术交底，采用合理的开挖工艺（反铲+破碎锤或鹰勾、风镐、控制弱爆破等）进行施工，将钻爆法隧道底部超挖控制在合理范围之内。

（五）坚持隧道衬砌施工旁站制

随着工程项目分包方式的多元化，工程质量管理风险日益增加，略有不慎将导致竣工项目质量达不到业主要求，增加返工或缺陷整治费用。为此，严格按照技术管理交底要求，落实试验/技术人员隧道衬砌施工过程旁站责任制，尤其是隧道Ⅳ、Ⅴ类围岩钢筋混凝土衬砌，以便实现其过程质量可追溯性。

（六）坚持隧道衬砌随工消缺工作机制

由于钻爆法隧道衬砌后，其周围地应力和地下水系重新分布需要一个过程。项目现场适时组织相关资源按照专人旁站等技术管理要求对其及时进行随工消缺（堵漏、注浆等），使隧道衬砌结构满足设计要求。经过规定施工缺陷整治期后，若其局部依然存在质量缺陷，再由项目经理部二次随工消缺，最终满足业主、施工规范要求。

综上所述，克服影响钻爆法隧道施工难点的自然因素、控制其施工开挖成型是一个系统工程，涉及专业化施工队伍、地质条件分析、测量放样、钻孔精度、智能爆破技术、优化装药结构、施工管理、技术创新、产业工人等多个方面，相互之间关联度高，必须发挥项目经理负责制的作用，采取不少于因地制宜的六个坚持，实现“一切工作到项目、人人管理成本 、人人创造利润”，达到“价值创造、效益提升”效果。

刘洛汉，手机号码：18998386899

  地址：广东省广州市南沙区工业四路2号中铁隧道局1717号办公室， 邮编511466，

参考文献： ZS公司纵向一体化发展战略研究

工程项目宏观及微观成本管理研究

中国隧道及地下工程技术史（第二卷 勘察设计）

中国隧道及地下工程技术史（第三卷 工程施工）