一、制定(修订)技术指南的必要性和意义
目前公路隧道常用的施工方法多为掘进法和钻爆法,与掘进法不同的是,钻
爆法成本相对较低、设备适应性强,在各种围岩等级的隧道都能发挥不错的效果,
尤其是在山区公路隧道施工中最为常用。人工钻爆法是以大量工人为主,在开挖
时配合开挖台架并采用手持风钻进行钻孔作业,在进行初期支护时也只能是使用
人力进行立钢拱架和混凝土喷射。该方法施工人数多,而且隧道钻爆施工现场粉
尘多、噪音大、工作环境恶劣和劳动强度大,围岩或支护结构坍塌事故频发,施
工人员面临着巨大的施工安全风险和职业健康风险。此外,人工施工每循环耗时
多、施工进度缓慢、隧道建设工期难以保证,并且人工施工精度低、施工质量等
指标难以保证。并且人工施工最大的问题在于超欠挖的控制上,只能凭借工人的
感觉进行施工,超欠挖过大对于混凝土等材料的消耗将增大施工成本,并且超欠
挖的处理还会影响整个施工工期。
随着社会科学技术的不断发展,公路建设的迅速发展与社会经济对建设要求
发生了巨大的变化。目前,公路隧道施工在技术难度、质量、环保等方面的要求
越来越高,安全生产形势严峻,劳动力成本的逐年提升。公路隧道施工技术难度
进一步增加,施工质量的控制力度进一步加强,施工进度的要求进一步加快,对
施工中的环境保护、劳动安全与作业环境的要求进一步严格。人们意识到隧道施
工建设的各种施工技术必须采用机械化施工并且机械化要与生产相适应才能继
续发展下去,才有竞争力,才能加快工程建设,确保生产安全。
与此同时,2014年9月,国家安全监管总局、交通运输部、国务院国资委、
国家铁路局联合印发了《隧道施工安全九条规定》。《隧道施工安全九条规定》
中对现场施工作业人员以及机械化施工进行了明确规定,即“必须严格控制现场
作业人数,掘进作业面应实施机械化作业,严禁超员组织施工作业”。2020年8
JTG/T3660-2020
月,新修订的《公路隧道施工技术规范》()标准中特别新增
了对机械化施工的相关要求,标准中倡导机械化配套施工。因此,面对公路隧道
施工的新变化、新需求,“机械化换人,自动化减人,施工机械化,机械国产化”
已经成为公路隧道施工行业发展的必然趋势,也是行业转型的必经阶段。
公路隧道机械化施工在起步阶段,国内工业生产能力无法满足公路隧道专用
机械化设备的生产需求,导致整体施工机械化对进口设备的依赖程度高,虽然能
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够实现“机械化换人,自动化减人,施工机械化”的目的,但设备投入成本大、运
行维护费用高,无法做到大规模的推广。目前,伴随着工业,尤其是制造业生产
能力的稳步增长,国产化隧道机械施工装备的设计、制作水平得到了大幅提升,
以中国铁建重工集团、五新隧装等为代表的隧道机械化装备设计生产企业,通过
大量的技术攻关,已经掌握了将隧道施工机械国产的核心技术,公路隧道机械化
设备进行了机械国产化的时代。施工机械的国产化,大幅降低了设备前期投入以
及维护的成本,隧道机械化施工在国内的发展进入快车道。
随着公路隧道施工机械化程度的不断提高,机械化过程中所带来的问题也逐
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渐涌现,主要体现在以下几个方面:()生产企业对于隧道机械化施工中机械
”2
化换人,自动化减人,施工机械化的理念理解不够清晰。()对于如何选用合
理、适当的机械用于公路隧道施工没有统一的标准要求,致使公路隧道机械配置
方案设置不合理,现场机械化施工效果不理想。(3)公路隧道机械化施工背景
下,钻爆法施工的部分工序工艺流程相较于传统的人工钻爆法有较大变化,机械
化施工的工序工艺流程未统一且不规范,存在着较大的施工安全生产风险。(4)
公路隧道机械化施工质量控制方面没有明确要求,多依赖机械操作手的个人经验,
存在着较大的主观因素,导致机械化施工情况下无法对施工质量进行有效把控。
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()生产人员缺乏机械设备基本的维护保养知识,机械化设备故障率高,影响
机械化施工实施效果。
因此,综上所述,面对公路隧道机械化施工在设备配置、工艺流程、质