中老鐵路磨萬段隧道工程施工指標研究

孫玉蘭

（中國鐵路國際有限公司 工程管理部，北京 100055）

0 引言

中老鐵路項目是“一帶一路”、中老友誼標志性工程。中老鐵路磨丁—萬象段（簡稱磨萬鐵路）線路總長422.441 km，設計最高運營時速160 km。該線路于2016 年 12 月 25 日開工，2021 年 12 月 3 日正式開通運營，是“一帶一路”倡議提出后，中國鐵路技術(shù)標準、裝備制造、管理體系等全面“走出去”并開通運營的首條客貨混運單線電氣化標準軌鐵路，其施工指標的研究可為中國鐵路“走出去”后續(xù)項目提供參考。

1 施工指標研究現(xiàn)狀

目前，我國企業(yè)在境外新建并開通運營的代表性鐵路項目包括：坦贊鐵路［1-2］、沙特麥加輕軌鐵路、肯尼亞蒙內(nèi)鐵路［3］、巴基斯坦拉合爾軌道交通橙線以及磨萬鐵路［4］等。多年來，我國鐵路行業(yè)對境外鐵路合作項目進行了多方面、多角度的解析、研究和思考［1-6］，但對其項目進度和工期的研究極少。

施工指標是制定項目施工計劃、確定項目合理工期、確保兌現(xiàn)合同約定的重要工具。我國鐵路項目施工指標一般執(zhí)行原中國鐵路總公司發(fā)布的Q/CR 9004—2018《鐵路工程施工組織設計規(guī)范》（簡稱Q/CR 9004—2018）。該規(guī)范是在全面總結(jié)近年來我國鐵路建設實踐基礎上，以正常建設條件為前提，以合理、均衡組織施工為原則，剔除各種非正常因素影響，綜合我國鐵路施工管理、施工技術(shù)裝備水平、勞動力、施工機具等資源的有效配置和優(yōu)化，根據(jù)施工技術(shù)要求編制［7］。境外鐵路雖可參考Q/CR 9004—2018 提供的施工指標，但受境外多種復雜因素影響，實際施工指標與Q/CR 9004—2018 的差距暫不明確，項目進度和工期管理潛在風險大。以磨萬鐵路項目為依托，研究歸納隧道工期綜合指標和進度單項指標，并對2項關(guān)鍵施工指標進行分析。

2 項目特點

磨萬鐵路橫跨老撾北部山區(qū)和丘陵地帶，部分線路經(jīng)過原始森林無人區(qū)，沿線穿越主要褶皺21 處、長大斷裂約30處，斷層破碎帶49處、向斜10處、背斜5處，地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)復雜。基于減災、環(huán)保等理念，全線設隧道75座/197 km，占線路總長約47%。該線路地質(zhì)復雜、施工組織困難、高風險隧道多，例如：鹽巖高侵蝕隧道——友誼隧道［8-10］；巖溶隧道——萬榮隧道；高地應力軟巖變形隧道——會福萊隧道［11-12］；富水破碎圍巖隧道——福格村隧道、普亞村1號隧道、南村隧道、相嫩3 號隧道、卡西隧道等；進出口都位于無人區(qū)的隧道——森村隧道。該線路隧道圍巖較差，全線隧道無Ⅱ級圍巖，圍巖級別比例為Ⅲ級∶Ⅳ級∶Ⅴ級=1∶6∶3。隧道工程計劃工期42個月零4日，占施工組織關(guān)鍵線路總長約70%。因此，隧道施工是項目管理的關(guān)鍵，也是實現(xiàn)各項施工目標的極重要環(huán)節(jié)。

磨萬鐵路隧道工程施工由中國中鐵股份有限公司和中國電力建設集團有限公司下屬施工局承擔。項目采用鉆爆法（無軌運輸）施工，施工機械主要為基本常規(guī)配置，部分為“高配”，但與Q/CR 9226—2015《鐵路隧道工程施工機械配置技術(shù)規(guī)程》相差甚遠?，F(xiàn)場僅通風和排水設施為“高配”，部分隧道調(diào)配共用地質(zhì)雷達、隧道地質(zhì)超前預報系統(tǒng)（TSP）、常規(guī)超前探孔與管棚鉆孔共用（MK-5）、多功能鉆機（C6）和濕噴機械手，實際利用率不高。

3 數(shù)據(jù)研究

在磨萬鐵路75 座隧道中，共設209 個作業(yè)面、21座斜井、14座橫洞、6座平行導坑，實際工期為2017年2 月 26 日—2021 年 6 月 27 日，總工期 51 個月 27 天，共1 582 日歷天。隧道工程指標以建設實踐為基礎，現(xiàn)場實際建設條件為前提，可真實反映施工情況和干擾因素，體現(xiàn)我國企業(yè)在境外施工管理的實際水平。

3.1 綜合指標

利用數(shù)據(jù)分析散點圖能真實反映隧道工程的計劃工期（Tp）和實際工期（T）數(shù)據(jù)分布特點，通過趨勢線揭示出磨萬鐵路隧道工期綜合指標均值回歸趨勢。

3.1.1 單作業(yè)面隧道

磨萬鐵路共有單作業(yè)面施工隧道29 座，其中，19 座隧道長度L≤1 km、10 座隧道長度 1 km＜L≤2 km。單作業(yè)面施工隧道數(shù)據(jù)分析散點圖見圖1。

（1）L≤1 km。如圖1（a）所示，計劃工期9～21 個月，實際工期6.7～23.4個月，且主要集中在10～18個月，計劃工期與實際工期相差不大，2條趨勢線趨于重合。

圖1 單作業(yè)面施工隧道數(shù)據(jù)分析散點圖

（2）1 km＜L≤2 km。如圖1（b）所示，計劃工期16～36個月，實際工期14.8～33.9個月，且主要集中在20～33個月，計劃工期與實際工期相差較大，2條趨勢線呈現(xiàn)大交叉狀。

3.1.2 雙作業(yè)面隧道

磨萬鐵路共有雙作業(yè)面施工隧道23座，其中，11座隧道長度L≤2 km、11 座隧道長度2 km＜L≤4 km、1 座隧道長度4 km＜L≤5 km。雙作業(yè)面施工隧道數(shù)據(jù)分析散點圖見圖2。

圖2 雙作業(yè)面施工隧道數(shù)據(jù)分析散點圖

（1）L≤2 km。如圖2（a）所示，計劃工期9～45個月，實際工期8.5～34.8 個月，且主要集中在15～35 個月，計劃工期與實際工期相差不大，2條趨勢線以較小角度相交。

（2） 2 km＜L≤4 km。如圖2（b） 所示，計劃工期18.0～38.5 個月，實際工期22.2～47.0 個月，且主要集中在34～36 個月，計劃工期與實際工期相差較大，2條趨勢線間距逐漸縮小。

（3）4 km＜L≤5 km。計劃工期22.0 個月，實際工期31.2個月，計劃工期與實際工期相差將近10個月。

3.1.3 多作業(yè)面隧道

磨萬鐵路共有多作業(yè)面施工隧道24座，其中，13座隧道長度L≤5 km、11 座隧道長度L＞5 km。多作業(yè)面施工隧道數(shù)據(jù)分析散點圖見圖3。

圖3 多作業(yè)面施工隧道數(shù)據(jù)分析散點圖

（1）L≤5 km。如圖3（a）所示，計劃工期16.0～45.1個月，實際工期29.9～52.7個月，且主要集中在35～37個月，計劃工期與實際工期相差較大，2條趨勢線相對平行。

（2）L＞5 km。如圖3（b）所示，計劃工期30.7～45.1 個月，實際工期31.1～45.6 個月，且主要集中在37～45 個月，計劃工期與實際工期相差不大，2 條趨勢線以較小角度相交。

3.2 單項指標

在項目施工組織設計編制之初，參照Q/CR 9004—2018 并結(jié)合磨萬鐵路隧道工程潛在風險，選取磨萬鐵路隧道工程計劃進度指標（見表1），根據(jù)每座隧道圍巖實際，計算每座隧道各種工區(qū)的加權(quán)平均計劃進度指標（Vp）；根據(jù)每座隧道各作業(yè)面實際進度，計算每座隧道各種工區(qū)的加權(quán)平均實際進度指標（V）。利用數(shù)據(jù)分析散點圖，對2組數(shù)據(jù)進行比對，通過趨勢線分析各工區(qū)進度單項指標均值回歸情況。

表1 中老鐵路磨萬段隧道工程計劃進度指標 延米/月

3.2.1 正洞

（1）正洞工區(qū)。磨萬鐵路隧道軌面以上有效凈空面積42.06 m2，加權(quán)平均計劃進度指標45～95延米/月，加權(quán)平均實際進度指標8～118 延米/月，且主要集中在45～60 延米/月，11 座隧道進度指標達標，達標率14.5%。2 條趨勢線大致平行、間距較大。隧道正洞工區(qū)進度指標散點圖見圖4（a）。

圖4 隧道正洞進度指標散點圖

（2）斜井工區(qū)。磨萬鐵路14 座隧道設有正洞斜井工區(qū)，共計42 個斜井作業(yè)面，施工總長度38.935 km。各斜井加權(quán)平均計劃進度指標37～88延米/月，加權(quán)平均實際進度指標25～92延米/月，且主要集中在60～70延米/月，10處正洞斜井進度指標達標，達標率71.4%。2條趨勢線間距較小、趨于相交。隧道正洞斜井工區(qū)進度指標散點圖見圖4（b）。

3.2.2 輔助坑道

（1）斜井。磨萬鐵路隧道共設斜井21 座，總長15.15 km。各斜井加權(quán)平均計劃進度指標47～96延米/月，加權(quán)平均實際進度指標48～131延米/月，且主要集中在70～80 延米/月，8 座斜井進度指標達標，達標率為38.1%。2條趨勢線間距很小，并以較小角度相交。隧道輔助坑道斜井進度指標散點圖見圖5（a）。

（2）平行導坑、橫洞。磨萬鐵路隧道共設平行導坑6 座、橫洞14 座，總長19.32 km。各坑道加權(quán)平均計劃進度指標35～95 延米/月，加權(quán)平均實際進度指標20～112 延米/月，且主要集中在65～90 延米/月，9 座輔助坑道進度指標達標，達標率為45%。2 條趨勢線間距逐漸縮小，并以較小角度在斜井坑道長度約3.7 km處相交。隧道輔助坑道平行導坑、橫洞進度指標散點圖見圖5（b）。

圖5 隧道輔助坑道進度指標散點圖

3.3 控制性隧道工程進度單項指標

針對努瓦山、福格村、會福萊等14座控制性隧道工程正洞開挖進度單項指標進行分析（見圖6），結(jié)果如下：

圖6 控制工程各圍巖進度指標散點圖

（1）Ⅲ級圍巖實際進度指標介于33～103 延米/月，集中在50～90延米/月。

（2）Ⅳ級圍巖實際進度指標介于29～90 延米/月，集中在48～60延米/月。

（3）V 級圍巖實際進度指標介于18～47 延米/月，集中在35延米/月左右。

4 指標成果分析

將中老鐵路磨萬段隧道工期綜合指標與代表我國施工平均先進水平的Q/CR 9004—2018 進行對比（見表2、圖7）；再將加權(quán)平均進度指標與Q/CR 9004—2018進行對比（見表3、圖8）。

圖8 隧道加權(quán)平均進度指標對比

表3 磨萬鐵路隧道加權(quán)平均進度指標對比 延米/月

圖7 隧道工期綜合指標對比

表2 隧道工期綜合指標對比 月/座

通過指標成果分析可知，磨萬鐵路隧道工期綜合指標偏大、單項指標偏小，主要原因如下：

（1）Q/CR 9004—2018 是以正常建設條件為前提，剔除了各種非正常因素影響，進度指標僅適用于一般地質(zhì)條件；而中老鐵路磨萬段地質(zhì)災害多、圍巖級別差，非正常因素影響較大；

（2）磨萬鐵路屬境外作業(yè)，需要施工隊伍、資源跨境調(diào)配，重大技術(shù)難題依賴我國專家跨境指導，解決問題周期相對較長；

（3）2020 年初新冠疫情爆發(fā)，施工機械、材料進出口受到一定程度影響。

5 結(jié)論

基于對磨萬鐵路隧道工程施工數(shù)據(jù)的研究，歸納分析我國施工隊伍常規(guī)機械裝備條件下的境外隧道工程主要施工指標。對磨萬鐵路隧道工程施工指標研究表明，后續(xù)“一帶一路”項目和其他境外合作項目可從施工指標研究入手，深度剖析、及時總結(jié)、動態(tài)調(diào)整、增強補短；應熟悉項目所在國家的法律法規(guī)、政治人文、工業(yè)設施、交通運輸?shù)惹闆r，加強利益方公共關(guān)系經(jīng)營，創(chuàng)造良好的施工環(huán)境；應不斷提升勞工、物資、設備、機械等優(yōu)化配置水平，強化架子隊建設，科學準確調(diào)配國內(nèi)外資源和力量；應進一步提高企業(yè)施工組織和管理水平，高質(zhì)量、高效率地完成境外鐵路項目實施。