——中铁十一局贵南高铁广西段6标探索机械化智能化配套施工纪实
●工人检查升级后的“光伟”二衬智能台车支撑系统。
●中铁十一局贵南高铁广西段都安隧道出口，全智能三臂凿岩台车正在作业。
■ 郑传海 文/图
在贵南高铁，流行这样一种说法：要看隧道机械化、标准化、信息化和智能化施工(以下简称“四化”)，就去广西都安瑶族自治县境内中铁十一局负责施工的都安隧道出口。
都安隧道出口的“四化”施工，不单吸引了全线和广西境内一些在建高速公路建设者的目光，中国国家铁路集团公司(原中国铁路总公司)有关领导同样十分关注都安隧道“四化”施工的一系列探索实践。
成立“四化”创新工作室
2016年以来，国家铁路集团相继在京张、郑万和太焦高铁推行隧道“四化”施工试点，“以工装保工艺，以工艺保质量”成了高铁隧道“四化”施工探索的主攻方向。
在这些在建高铁的试点隧道，全智能三臂凿岩台车、多功能拱架台车、湿喷机械手、自行式仰拱栈桥、防水板自动铺挂台车等机械装备，纷纷在隧道施工中大显身手。与之相应的，BIM技术在“四化”施工中也随之铺开。
2017年底，贵南高铁广西段上场时，中铁十一局四公司专门将曾经历郑万高铁湖北段高家坪和杏桥坪隧道“四化”施工、宜万铁路马鹿菁隧道和兰渝铁路新城子隧道等复杂地质环境洗礼的骨干，调集到一起，组成项目团队。项目团队不负众望，积极履行工程中标时作出的承诺，不等不靠，自我加压，勇于创新，围绕“四化”施工缺项的机械装备和与隧道防止拱顶空洞、矮边墙渗水有关难题开展自主攻关。
为了确保攻关计划以最快的速度落地，他们相继成立了包括中铁十一局贵南高铁技术分中心、李俊创新工作室和BIM工作室在内的7个创新工作室。每个创新工作室负责一至多项智能化机械装备研制和与确保隧道施工安全、工程质量有关的攻关课题。
时隔半年，由项目部自主研制的多功能凿毛机和多功能自动喷淋养护台车，升级改造的“光伟”二衬台车浇筑系统，相继在隧道施工和养护中大显伸手。仰拱虚渣清理机、仰拱开挖台车和矮边墙智能浇筑系统研制试验工作也很快进入尾声。
从全智能三臂凿台车在隧道掌子面掘进作业，到初期支护的钢拱架安装;从二衬防水板的铺挂和“光伟”二衬台车智能浇筑系统，到确保二衬隧道掘进、出渣和初期支护钢拱架安装等施工作业两不误的自行式仰拱栈桥在隧道里架起了施工通行两不误的栈道;从水沟电缆槽凿毛施工所需的喷水除尘行走一体化无污染凿毛，到多功能自动喷淋养护台车，按照设计要求定时养护二衬混凝土，以及长大隧道施工综合通风技术……
与各种机械装备在隧道施工作业相呼应，由贵南项目自主研制的PMS信息化平台，把施工现场所有的技术参数和影像，都借助互联网+，随机传递到管理人员的手机上和PMS信息化港。
围绕“顽症”确立攻关课题
在都安隧道出口，建设者亲身体验到的不仅是伴随着隧道全链条机械化、信息化和智能化施工带来的无污染的劳动环境，还有让大伙根本想像不到的只需操作摇控器、或操作机械操纵杆，就可以完成原来需要几十个人，一天或几个作业工天才能完成的工作量。让隧道工人和专家们更欣喜的是，长期困扰隧道和城市地下空间施工的水沟电缆槽矮边墙渗水、拱顶空洞，隧道拱顶混凝土掉块现象的质量通病，也得到了根治。
除了全智能三臂凿岩台车、多功能拱架台车、湿喷机械手和自行式仰拱栈桥是从市场上采购的，都安隧道出口使用的其他机械装备都是由项目部的创新工作室自己研制生产，或对原有的装备改造升级以后，植入了信息化和智能化元素。
“光伟”二衬台车智能浇筑系统主创人操光伟接受采访时介绍，隧道工程质量的症结是二衬混凝土施工。由于装备工具和施工技术的原因，这个问题从隧道施工开始那天起，就一直困扰着施工人员和技术人员。贵南项目成立的7个创新工作室在选择攻关课题和开展攻关活动时，抓住这些问题不放，围绕这些“顽症”确立攻关课题，矢志不移地开展攻关。
从2017年12月项目上场，到2019年6月，仅“光伟”二衬台车智能化浇筑课题组和其他6个创新工作室成员，针对“光伟”二衬台车智能化浇筑各个系统，先后召开大小课题研讨会议60多次，随机讨论交流更是举不胜举。最终，向国家专利申请部门提交了发明专利申请40多项。
值得骄傲的是，项目部各个研发团队的成员，都是来自施工一线的机械设备管理人员、工程技术人员和项目主管。他们长期在施工一线工作，对影响工程建设质量、安全、进度和成本的症结在哪里，什么样的机械化、智能化机械装备才具有针对性和适用性，心里也最清楚。7个创新工作室研发和改进机械装备的着眼点，始终以改进和研制机械设备工装为基础，通过大力研制隧道机械化、信息化和智能化装备，力求“四化”施工覆盖到隧道施工的全过程。
团结协作保障攻关出成果
在攻关创新过程中，从每个课题开始立项，到架构成立，攻关任务分解和延伸，再到机械装备配件组装和现场试验，反反复复，失败率最高时达99%。面对失败，项目经理李俊生怕大家的信心受到影响，就以小米创始人雷军的“飞猪理论”来开导大家，坚定大家攻关创新的信念。
大家纷纷认识到，攻关创新不是重复别人的劳动，哪有那么简单的事。况且，我们是在确保现场施工正常进行的前提下，开展攻关创新的，一次两次、反复多次失败，本来就是很正常的事。尤其是“光伟”二衬台车智能浇筑系统研制改进团队的成员，听了宋东升书记讲述的“鲤鱼跳龙门”的典故，一个个信心大增。
“光伟”系统主创人员操光伟在日记中写道：虽然我们天天与机械设备打交道，但真正考虑如何围绕机械化施工去改进机械装备并不多。
而生产工程机械装备的厂家又很少接触现场施工，他们对机械装备的设计，很多是建立在理想化的基础上，在现场试验的时候，又发现不少问题，正因为如此，才需要我们自己动手，按照信息化、智能化的要求，对机械装备进行全面的改造和升级，改造升级的过程，如同“鲤鱼跳龙门”，只有奋发向前，才能逆流前进……显然，信心和团结协作比什么都重要。
攻关首先涉及到各方面的资料、数据和试验，不懂专业仪器，他们在翻阅相关资料的同时，积极联系和寻求生产厂家给予技术支持。涉及三维激光扫描仪运用和测量技术参数时，项目部测量队便积极配合“光伟”系统研制团队;涉及到模板软搭接材料性能优化时，项目部物资部二话不说，积极配合;当涉及到二衬混凝土强度试验时，工地中心试验室积极配合;涉及到如何解决隧道拱顶脱空难题方面的技术配合和调整施工工序，以及电气控制与程序编写等环节时，项目部工程部的技术人员全力配合。
在对“光伟”二衬台车智能化后期升级过程中，从小到不起眼的排气溢浆孔，大到二衬台车拱顶插入式高频振捣系统和液压顶升到气动顶升等，先后30多次对一些局部构件进行试验升级，一律本着从无到有，从粗到精的原则，不以“过关”为标准，而是咬定精益求精不放松。
创新热情源自“期盼”
“光伟”二衬智能化台车投入使用后，隧道二衬混凝土施工有了新的衡定标准和监管依据，一是通过数字化监管，改善了上一个作业班完成的混凝土与本板二衬混凝土的接缝问题。二是为二衬混凝土是否打满，提供了准确判断的标准和多途径辅助判别拱顶混凝土是否存在空洞的依据。三是解决了过去二衬拱顶内部的混凝土无法振捣的空白地带，从根本上解决了拱顶混凝土脱空和拱顶混凝土不密实的问题。四是对二衬混凝土浇筑情况的监控更有效，依据更真实，二衬智能控制系统将所有二衬浇筑信息和作业的视频实时记录下来，第一时间上传到监控室和项目信息化管理平台，作为分析二衬混凝土浇筑质量的重要依据。
以“光伟”二衬智能化台车第2次成功实现升级改造投入使用为标志，李俊率领的6标团队，围绕隧道“四化”施工进行的艰苦探索和攻关创新取得了圆满成功。作为一个因项目工程建设需要而临时组建的项目部，花了那么大的精力来攻关探索，他们的创新热情是从哪里来的?很多到现场参观的同行既好奇，又不理解。项目经理李俊表示，在经历了宜万铁路马鹿菁隧道、兰渝铁路新城子隧道的艰难施工和郑万高铁高家坪、杏桥坪隧道机械化施工后，我们对积极探索贵南高铁都安隧道出口全链条“四化”施工和攻克长期解决不了的隧道质量通病有了新的认识。当机械化与数字化、智能化与各环节深度融合后，标准化施工就不再是一件难事。而标准化施工，又是检验隧道机械化、数字化、智能化施工成败的关键。经过我们的攻关探索，如果都安隧道出口实现了全链条“四化”施工，证明我国隧道施工从目前的状况，向现代化施工管理迈进有了希望。这正是一代代筑路工人的期盼，正是这种期盼支撑着我们立足现场施工，矢志不移地探索下去。
