鐵路工程建設(shè)信息化與精益化管理技術(shù)范文

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【關(guān)鍵詞】高速鐵路；隧道工程；精益化；建設(shè)管理；技術(shù)

1引言

高速鐵路隧道工程建設(shè)過程中需要應(yīng)對(duì)各種不可預(yù)見的風(fēng)險(xiǎn)因素，這些風(fēng)險(xiǎn)因素會(huì)影響高速鐵路隧道工程安全、工期、成本等目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。要想實(shí)現(xiàn)高速鐵路隧道工程施工組織、資源的優(yōu)化，以及現(xiàn)場進(jìn)度、風(fēng)險(xiǎn)、紅線、質(zhì)量的控制，必須積極引進(jìn)精益化管理模式，了解其關(guān)鍵技術(shù)，提升整個(gè)高速鐵路隧道工程建設(shè)管理的水平。西成鐵路客運(yùn)專線陜西有限責(zé)任公司管理范圍內(nèi)的西銀鐵路陜西段，從項(xiàng)目開始就注重信息化管理，目前通過鐵路總公司信息化管理平臺(tái)，在現(xiàn)場圍巖量測(cè)、沉降觀測(cè)、攪拌站、實(shí)驗(yàn)室、施工日志、檢驗(yàn)批資料、形象化進(jìn)度、施工步距、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)等方面均進(jìn)行了信息化管理，各信息化模塊之間相互關(guān)聯(lián)，直接反映現(xiàn)場施工情況，可以做到“足不出戶”便知“天下事”。

2精益化管理的概況

2.1精益化管理的概念

精益化管理概念始于日本豐田公司，其核心是將浪費(fèi)現(xiàn)象在生產(chǎn)環(huán)節(jié)及運(yùn)營活動(dòng)中徹底消滅掉。精益化管理最初在生產(chǎn)系統(tǒng)中應(yīng)用，逐步延伸到其他管理領(lǐng)域，由最初的業(yè)務(wù)管理到戰(zhàn)略管理，能夠降低成本、提升質(zhì)量、加快流程、改善資本，實(shí)現(xiàn)價(jià)值的最大化。精益化管理的主要要素在于“精”“益”，即通過少投入、少消耗資源、時(shí)間，多產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)企業(yè)升級(jí)的目標(biāo)。以往精益化管理思想多被簡單理解為消除浪費(fèi)、提高效率、流程再造等，是一種片面、危險(xiǎn)的視角，不僅需要關(guān)注消除浪費(fèi)，還要?jiǎng)?chuàng)造價(jià)值，是在創(chuàng)造價(jià)值的目標(biāo)下不斷地消除浪費(fèi)[1]。

2.2精益化管理的工作原理

精益化管理工作需要企業(yè)在內(nèi)部管理上消除一切浪費(fèi)，并快速應(yīng)對(duì)市場，追求精益求精和不斷改善，進(jìn)而增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力，提升自身經(jīng)濟(jì)效益。為降低成本消除實(shí)際生產(chǎn)過程中的不合理過剩現(xiàn)象，在需要的時(shí)間，按需要的數(shù)量生產(chǎn)所需的產(chǎn)品。精益化管理通過層層拉動(dòng)形成環(huán)環(huán)相扣且完全圍繞最終目標(biāo)的系統(tǒng)解決方案，樹立和嚴(yán)格執(zhí)行準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)經(jīng)營的理念，消滅過剩制造，推行“均衡化生產(chǎn)”和“一個(gè)流”生產(chǎn)。

2.3高速鐵路隧道工程精益化管理

高速鐵路隧道工程建設(shè)過程中借助精益化管理方式將一切不產(chǎn)生附加值的工作進(jìn)行精簡，以最優(yōu)品質(zhì)、最低成本和最高效率推動(dòng)高速鐵路隧道工程建設(shè)順利開展。利用精益化管理價(jià)值流圖，結(jié)合隧道施工空間時(shí)序，優(yōu)化作業(yè)面聯(lián)合調(diào)度、建立精益化施工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用隧道施工全面安全質(zhì)量管理等創(chuàng)新理論，在有限的隧道工程建設(shè)空間中優(yōu)化人員、機(jī)具、物料，消除隧道建設(shè)過程中存在的資源浪費(fèi)問題，確保隧道有效開展開挖、支護(hù)、防排水、襯砌等施工，最終實(shí)現(xiàn)降低高速鐵路隧道工程建設(shè)成本、減少現(xiàn)場質(zhì)量安全事故，達(dá)到高速鐵路隧道工程精益化建設(shè)管理目標(biāo)[2]。

3高速鐵路隧道工程精益化建設(shè)管理的關(guān)鍵技術(shù)

3.1建立可視化的工程模型

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等建立高速鐵路隧道工程的工程地質(zhì)模型、工程主體模型、施工機(jī)具及材料模型。將高速鐵路隧道工程中涉及項(xiàng)目質(zhì)量、安全、工期、環(huán)境、效益等方面的內(nèi)容嵌入其中，形成三維虛擬建造及動(dòng)態(tài)模擬分析基礎(chǔ)，對(duì)高速鐵路隧道工程關(guān)鍵施工工藝、工法進(jìn)行模擬，分析、優(yōu)化現(xiàn)場施工方案，二維圖紙向三維可視化進(jìn)行轉(zhuǎn)換，提升現(xiàn)場施工技術(shù)交底質(zhì)量，利用三維可視化圖紙加強(qiáng)現(xiàn)場交底效果，克服傳統(tǒng)意義上現(xiàn)場交底存在的弊端，為高速鐵路隧道工程優(yōu)化工期、提高施工質(zhì)量、發(fā)現(xiàn)安全隱患問題等提供必要的技術(shù)手段。

3.2進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

利用相關(guān)技術(shù)將高速鐵路隧道工程地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、超前鉆孔等需要獲取超前地質(zhì)預(yù)報(bào)信息的施工工藝與高速鐵路隧道工程地質(zhì)模型進(jìn)行融合，然后開展仿真、模擬，利用相應(yīng)圖例進(jìn)行標(biāo)記，將高速鐵路隧道開挖掌子面前方的各種水文、地質(zhì)、圍巖情況轉(zhuǎn)化成三維可視化信息，為高速鐵路隧道工程提供輔助決策和信息留痕，為現(xiàn)場工程變更提供有效證據(jù)。同時(shí)，利用高速鐵路隧道工程地質(zhì)模型，對(duì)高速鐵路隧道地質(zhì)條件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)程度的識(shí)別，實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可視化，為后續(xù)高速鐵路隧道開挖提供作業(yè)指導(dǎo)，保證隧道開挖的安全[3]。

3.3獲取圍巖變形情況及具體信息

將高速鐵路隧道工程模型與圍巖測(cè)量技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，在模型當(dāng)中創(chuàng)建監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則進(jìn)行編輯，通過技術(shù)手段將測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、預(yù)警信息對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)到測(cè)點(diǎn)模型上，若監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或施工數(shù)據(jù)出現(xiàn)超標(biāo)情況會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的報(bào)警提示，并在高速鐵路隧道工程模型中標(biāo)記出危險(xiǎn)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場施工環(huán)境的可視化監(jiān)控及預(yù)報(bào)警的效果，最終達(dá)到根據(jù)高速鐵路隧道工程實(shí)際開挖進(jìn)度動(dòng)態(tài)展示隧道圍巖安全狀態(tài)，形象、準(zhǔn)確地指導(dǎo)現(xiàn)場施工，確保高速鐵路隧道工程施工安全。

3.4獲取施工工作面的質(zhì)量信息

高速鐵路隧道工程質(zhì)量與隧道施工過程中的超欠挖、平整度等存在直接關(guān)聯(lián)。若是超挖，襯砌量增多，則工程費(fèi)用會(huì)因?yàn)槌诓糠侄蟠筇岣撸揖植砍跁?huì)導(dǎo)致圍巖的穩(wěn)定性得不到保證，進(jìn)而存在安全隱患；至于欠挖，不僅改變了襯砌質(zhì)量，還會(huì)導(dǎo)致隧道的開挖質(zhì)量下降，為以后的運(yùn)營帶來極大的安全隱患。利用激光掃描技術(shù)，大面積、高分辨率地快速獲取隧道各道工序作業(yè)面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，基于圖像處理拼接融合處理技術(shù)，獲取隧道完整點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)而形成隧道工程三維模型和各種圖件數(shù)據(jù)。結(jié)合高速鐵路隧道工程模型進(jìn)行深度融合、對(duì)比分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道開挖、初期支護(hù)和二次襯砌的斷面超欠挖、中線偏差等精細(xì)化計(jì)算分析，實(shí)現(xiàn)三維可視化的質(zhì)量控制。

3.5獲取立體化的進(jìn)度信息

由于高速鐵路隧道工程施工環(huán)境惡劣，施工過程中涉及的點(diǎn)多、面廣，現(xiàn)場作業(yè)人員通過終端將各類進(jìn)度、質(zhì)量、安全等信息，以文字、圖片、視頻的形式進(jìn)行上傳、報(bào)送，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度、質(zhì)量、安全工作流程的可視化閉環(huán)管理，能夠快速定位質(zhì)量問題、查找安全隱患、了解現(xiàn)場進(jìn)度。通過高速鐵路隧道工程施工組織計(jì)劃、現(xiàn)場施工日志等信息借助相關(guān)軟件制作格式化的進(jìn)度報(bào)表，同時(shí)，進(jìn)行計(jì)劃編制、預(yù)演，并開展進(jìn)度跟蹤、對(duì)比、分析工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速鐵路隧道工程各道工序的動(dòng)態(tài)控制，確保現(xiàn)場進(jìn)度控制、重要節(jié)點(diǎn)的精益化管控目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)[4]。

4結(jié)語

精益管理理念的應(yīng)用能夠解決高速鐵路隧道工程建設(shè)管理存在的各類問題，西成公司利用信息化管理理念，在管理上精益求精，對(duì)各個(gè)部門、崗位的職能定位準(zhǔn)確，將高速鐵路隧道工程施工工序、環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范，確保銜接緊密，并以高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求的控制管理措施做到任務(wù)層層分解，及時(shí)考核、獎(jiǎng)懲，各參建單位能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取高速鐵路隧道工程施工信息，現(xiàn)場施工進(jìn)度始終可控、保障質(zhì)量、預(yù)防安全風(fēng)險(xiǎn)，有效地提升各參建單位協(xié)同作業(yè)效率，達(dá)到了精益化建設(shè)管理目標(biāo)，進(jìn)而推動(dòng)高速鐵路隧道工程的順利開展。

【參考文獻(xiàn)】

【1】梁永鋒.高鐵隧道施工質(zhì)量監(jiān)控與管理措施探討[J].建材與裝飾,2019(12):267-268.

【2】沈杰.高速鐵路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)分析[J].四川水泥,2019(2):191-192.

【3】趙曉軍.高速鐵路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)探索[J].工程技術(shù)研究,2018(15):145-146.

【4】郭星.淺論公路橋梁隧道工程項(xiàng)目建設(shè)管理[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（9）:83-86.

作者：李喜鋒 單位：西成鐵路客運(yùn)專線陜西有限責(zé)任公司