高速铁路隧道工程精益化建设管理关键技术
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摘要：精益建设思想是铁路隧道施工管理工作革新的主要内容。以现阶段铁路隧道施工管理工作情况为基础，结合近年来精益建设思想特点，了解隧道施工技术的发展过程，明确铁路隧道建设中事故频频出现的原因，分析精益建设思想在铁路隧道施工管理中的作用，依据新时代背景下铁路施工要求，提出基于精益建设思想的铁路隧道施工管理内容。
关键词：精益建设思想;铁路;隧道;施工管理;新时代
1铁路隧道建设工作出现问题的根本原因
随着我国人民生活水平和生活质量不断提升，人们对于出行的要求也越来越高，因此铁路隧道建设事业发展迅速。但随着铁路隧道施工项目的不断增加，一些安全事故也时有发生，这些事故给受害者家庭造成了巨大创伤，同时还给国家和企业带来了经济损失，影响施工进度进而降低人们的出行效率。部分铁路工人在施工过程中安全意识不强，专业能力不足导致工程事故频发。企业施工安全管理制度落实不到位导致极易发生安全事故，设计方案达不到行业标准也会影响整个工程质量和施工进度，进而增加不必要的施工成本，影响铁路建设事业发展。针对目前我国铁路隧道施工的现状，施工单位应当采取适当措施加强铁路安全施工管理，保障工人的人身安全以及工程质量。
2精益建设思想的应用概述
丹麦学者LaurisKoskela在20世纪90年代初期提出了要将制造业已经娴熟的生产原则，也就是精益建设管理思想引用到建筑业中，以此提升建筑而言的管理水平。随后，世界上越来越多的学者、机构和建筑企业都增加了对这方面内容的关注。现阶段IGLC和LCI这两大组织已经成为精益建设思想的重要推广和研究平台。精益建设思想的引用要提供充裕的基础作为保障，且对工程现场和施工企业有要求。下面对精益建设思想对铁路隧道施工工程施工管理的影响进行研究。（1）推广精益建设实现，要先在隧道施工现场构建6S管理形式，包含了整理、整顿、清扫、清洁、素养及安全泪流方面的管理内容，这样有助于施工现场看起来更加简单而直接。通过上述有效建设施工现场，可以提升现工作者的综合素养，以此吸引更多工作者参与到铁路隧道施工中，在施工中严谨管理，是推广精益建设思想的基础。（2）对施工企业的整体环境有极高要求。铁路隧道施工影响着我国铁路事业的发展，具体施工效果直接影响着隧道建设的安全性。施工单位在建设前一定要提出完善的组织结构形式，保障制度层次设计的完善性和合理性，只有这样才能保障企业推广精益建设思想时，可以多反思施工建设过程，明确其中存在的问题，并提出有效的解决方案，确保施工管理水平在精益建设思想的影响下逐渐提升。与此同时，在工作中要与其他部门一起合作，为企业的持续发展提供保障。
3关键技术
3.1三维可视化工程模型
利用BIM三维可视化技术，快速建立隧道工程主体模型、地质模型以及各种施工机具等BIM模型，并利用轻量化技术实现隧道BIM模型轻量化转换。同时，基于BIM技术围绕隧道工程项目质量、安全、效益、工期、环境等重难点方面开展三维虚拟建造和动态模拟分析，如关键施工工艺工法模拟、施工方案优化分析、二维图纸三维可视化等，提高施工工艺交底的质量，增加施工交底的三维可视化效果，克服传统意义上简单的视频交底的弊端，为提高施工质量、优化工期、发现隐蔽问题等提供技术手段。
3.2超前地质预报风险评估信息
利用BIM技术将不同的TSP、超前钻孔等超前地质预报信息与隧道地质BIM模型进行深度融合和仿真模拟，采用颜色、透明度、斷层富水的图例、预警标签等技术手段实现隧道开挖掌子面前方各种地质、水文和围岩情况三维可视化显示提醒，为围岩等级变更提供辅助决策和信息留痕，为后期工程实际变更提供有效证据。同时结合隧道地质BIM模型，以隧道围岩等级等地质条件为判断依据自动进行隧道风险等级和风险程度识别（极高、高度、中度和低度），从而实现安全风险评估可视化，对前方隧道开挖进行作业指导，保证隧道开挖的安全。
3.3隧道围岩变形安全信息
研究BIM技术与围岩量测技术深度融合，利用BIM建模软件创建监控量测测点，并赋予相应的编码、位置等属性，通过移动互联和信息集成技术将每个测点的监测数据和预警信息关联到对应的测点模型上。当拱顶下沉等监测数据或安全步距等施工数据超过预先设定的阈值后，自动报警，并在BIM模型中用红色标识出危险区域，从而实现隧道拱顶沉降、周边收敛和净空变化的可视化监控预报警的效果，最终达到根据隧道实际开挖进度动态展示隧道围岩安全状态，更加形象和准确地指导隧道现场施工，确保隧道施工安全的目的。
3.4三维扫描断面质量信息
隧道质量与工程施工的超欠挖和平整度有直接关系。若是超挖，衬砌量增多，则工程费用会因为超挖部分而大大提高，且局部超挖会导致围岩的稳定性得不到保证，进而存在安全隐患;至于欠挖，不仅改变了衬砌质量，还会导致隧道的开挖质量下降，为以后的运营带来极大的安全隐患[11～13]。利用三维激光扫描技术，大面积、高分辨率地快速获取隧道各道工序作业面的三维坐标数据，基于图像处理拼接融合处理技术，获取隧道完整点云数据，进而快速复建出隧道工程三维模型和各种图件数据。通过进一步结合BIM技术生成的隧道理论参考模型进行深度融合和对比分析，实现对隧道开挖、初期支护和二次衬砌的断面超欠挖、中线偏差等精细化计算分析，实现三维可视化的质量控制。
3.5三维可视化进度信息
于BIM技术综合集成施工组织计划和电子施工日志信息，通过填报电子施工日志，生成格式化进度报表，实现基于BIM系统进度计划编制、计划进度预演、形象进度跟踪、进度对比分析等三维可视化分析，动态控制隧道每道工序的安全步距，确保隧道工程进度红线和重要节点精细化管控的目标。
4信息管理
由于高速铁路隧道工程环境恶劣，户外施工点多面广，隧道内网络环境较差，携带计算机不便，本文研究开发了隧道BIM移动端应用平台。现场作业人员通过手机移动端将现场实际进度、质量、安全等以文字、图片和视频形式与BIM模型自动关联后进行上传、报送和发布，基于移动端工作流程开展进度、质量和安全隐患可视化闭环管理，包括质量安全问题的快速定位、查找隐患、排查整改、提示预警和进度红线查阅等，为日常现场作业管理工作提供高效便捷的辅助手段。
5结语
铁路隧道建设工作非常繁琐且重要，在施工阶段需要各部门构建合作沟通关系，正确面对建设管理中存在的问题，并结合新时代提出的理念精心改革。因此，工作人员要深层探索精益建设思想下的铁路隧道建设工作。在此基础上进行革新工作，一方面要提出全新的管理理念，引用现代化技术优化建设水平，另一方面要增加投资，为部门的沟通和合作提供平台。本文通过了解传统意义上的铁路隧道施工技术，明确认识到当前建设施工存在的问题，并依据分析精益建设思想在铁路隧道建设中的作用，提出了适宜未来铁路隧道建设工作所需的工作方案，此时就需要工作人员在工作中全面落实，构建认真细心的工作态度，以此来面对日益革新的社会环境，从而保障铁路隧道建设工作的有效性和安全性。
参考文献：
[1] 窦厅宝.铁路隧道施工安全隧道管理研究[J].工程技术：全文版，2017（1）：82.
[2] 汤宪高，陈文义.铁路隧道工程施工标准化管理手段探讨[J].铁路工程造价管理，2016，26（3）：1–5.
[3] 张生伟.铁路隧道工程施工风险管理[J].中国高新技术企业，2015（22）：190–191.
（作者单位：中铁十九局集团第一工程有限公司）
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