隧道工程技术质量管理如何实现高效管控与安全提升?
在现代基础设施建设中,隧道工程因其复杂性和高风险性,成为衡量一个国家交通、水利或城市地下空间发展水平的重要标志。随着“十四五”规划对交通强国和新型城镇化战略的推进,隧道工程数量持续增长,施工难度不断加大,对技术质量管理水平提出了更高要求。那么,隧道工程技术质量管理究竟该如何实现高效管控与安全提升?本文将从管理体系构建、关键环节控制、技术创新应用、人员素质保障以及信息化手段融合等五个维度深入探讨,为从业者提供系统化解决方案。
一、建立科学完善的质量管理体系是基础
隧道工程的质量管理必须以标准化、制度化为核心,构建覆盖设计、施工、验收全过程的质量管理体系。首先,应依据《公路隧道施工技术规范》(JTG/T 3660)、《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10417)等行业标准,制定符合项目实际的技术文件和质量目标。其次,推行全面质量管理(TQM),明确各岗位职责,形成“谁施工、谁负责;谁监理、谁把关”的责任机制。例如,在某市地铁隧道项目中,施工单位设立专职质量工程师,每日进行工序检查并记录,发现问题立即整改,有效避免了渗漏、坍塌等常见质量问题。
此外,还应引入ISO 9001质量管理体系认证,通过第三方审核强化过程监督。同时,定期组织质量例会和专项检查,推动质量意识深入人心。特别值得注意的是,质量管理体系不能仅停留在纸面,必须与现场实际紧密结合,做到“有制度、有执行、有反馈、有改进”。只有这样,才能从根本上杜绝因管理松懈导致的质量隐患。
二、严控关键施工环节确保本质安全
隧道工程涉及开挖、支护、衬砌、通风、排水等多个关键工序,任何一个环节出错都可能引发连锁反应。因此,必须对这些核心节点实施精细化管理。
1. 初期支护质量控制
初期支护是隧道稳定的第一道防线。施工前需根据围岩等级选择合理的支护参数,如锚杆长度、喷射混凝土厚度、钢拱架间距等,并严格按设计执行。采用三维激光扫描仪实时监测围岩变形数据,可提前预警潜在风险。某高速公路隧道项目曾因未按规范施作锚杆而导致局部坍塌,事后分析发现是因为材料进场检验缺失、施工人员擅自调整参数所致。该案例警示我们:初期支护绝不能凭经验操作,必须依靠科学检测与过程管控。
2. 衬砌结构施工质量控制
二次衬砌作为隧道最终承载结构,其质量直接影响使用寿命和安全性。建议采用整体式液压台车浇筑,减少接缝缺陷;混凝土配合比须经实验室试配验证,确保强度达标;振捣工艺要规范,防止蜂窝麻面;拆模时间不得早于规定龄期。同时,推广使用智能温控系统监控混凝土内部温度变化,预防冷热裂缝。一项研究显示,采用智能化衬砌施工技术后,裂缝发生率下降60%以上。
3. 防水与排水系统设置
防水问题是隧道长期运营中的痛点。应坚持“以防为主、防排结合”的原则,选用优质防水板、止水带及注浆材料,并加强接缝处理。排水系统则需合理布置纵向盲管、横向导水管及集水坑,确保雨水及时排出。在某城市下穿隧道改造工程中,因排水沟堵塞造成积水倒灌,严重影响行车安全。教训表明:防水不是一次性工作,而是一个动态维护的过程。
三、推动技术创新赋能高质量发展
传统施工方式难以满足日益复杂的地质条件和高标准的质量要求,必须借助新技术提升效率与精度。
1. BIM技术助力可视化管理
BIM(建筑信息模型)技术可将隧道设计图纸转化为三维数字模型,提前模拟施工流程,识别碰撞点,优化资源配置。例如,在某越江隧道项目中,BIM团队发现原设计中两组管线存在冲突,及时调整布局,节省成本约300万元。更重要的是,BIM可用于施工交底,使工人直观理解复杂结构,降低误操作概率。
2. 物联网与传感器网络实现智能监测
安装应力计、位移计、倾斜仪等传感器,可实时采集围岩压力、支护受力状态、地表沉降等数据,并通过云端平台远程传输至管理人员终端。一旦数值异常,系统自动报警并推送处置建议。某高铁隧道在穿越软弱地层时,利用物联网监测系统成功预警掌子面失稳趋势,避免重大安全事故。
3. 机器人与自动化设备替代人工高危作业
近年来,隧道掘进机(TBM)、喷浆机器人、钢筋绑扎机械臂等先进装备逐步投入使用,不仅提高工效,更显著降低人身伤害风险。特别是在高温、高湿、有毒气体环境中,自动化设备的优势尤为突出。未来,随着人工智能算法的进步,智能决策系统有望实现从被动响应到主动预测的跨越。
四、强化人员素质与培训体系建设
再好的技术和制度,若缺乏高素质人才支撑,也难落地见效。隧道工程从业人员包括技术人员、班组长、一线工人等,应分层次开展针对性培训。
1. 技术人员专业能力提升
鼓励参加注册建造师、注册安全工程师等资格考试,定期组织专家讲座和技术交流会,学习国内外先进经验。例如,某央企隧道分公司每年举办“质量月”活动,邀请高校教授讲解最新施工理论,促进知识更新。
2. 班组长骨干作用发挥
班组长既是执行者又是管理者,其能力直接决定班组执行力。可通过“导师带徒”、“岗位练兵”等方式培养一批懂技术、善沟通、敢担当的骨干力量。某项目实行班组长轮岗制,让不同班组之间相互学习借鉴,极大提升了整体施工水平。
3. 工人实操技能与安全意识教育
针对农民工群体,应编制通俗易懂的操作手册,采用VR虚拟现实体验设备模拟事故场景,增强沉浸式教育效果。据统计,接受过VR安全培训的工人事故发生率比普通培训低45%。同时,建立奖惩机制,对表现优异者给予奖励,对违规操作者严肃处理,营造“人人讲质量、事事守规程”的氛围。
五、深化信息化手段推动智慧建造
信息化不仅是工具,更是管理理念的革新。当前,越来越多企业开始部署智慧工地平台,集成视频监控、人员定位、环境感知等功能,实现隧道施工全过程数字化管控。
1. 视频AI识别辅助安全管理
通过摄像头+AI算法,自动识别未佩戴安全帽、违规动火、危险区域闯入等行为,第一时间发出语音提醒。某省重点隧道项目上线该系统后,安全隐患整改效率提升70%,人为疏忽大幅减少。
2. 数据驱动决策支持
收集施工进度、材料消耗、设备运行、质量检测等多维数据,运用大数据分析找出瓶颈问题,指导资源调配和计划调整。例如,某项目通过数据分析发现混凝土养护周期不足导致强度不达标,随即优化养护方案,确保后续结构质量稳定。
3. 移动端协同办公提升效率
开发移动端APP,实现任务派发、进度填报、问题上报、审批流转等功能一体化,打破信息孤岛,提高响应速度。基层员工可随时随地上传照片、标注问题,管理层即时查看并安排处理,极大缩短闭环时间。
结语:迈向高质量发展的隧道工程新时代
隧道工程技术质量管理是一项系统工程,既要有顶层设计的科学性,也要有基层执行的精准度。唯有坚持“以人为本、标准先行、科技引领、持续改进”的理念,才能在复杂多变的施工环境中守住质量安全底线,打造经得起时间考验的精品工程。面对未来,我们期待更多创新实践涌现,共同推动中国隧道工程由“规模扩张”向“质量跃升”转变,为中国乃至全球基础设施建设贡献更高质量的解决方案。





