張海偉

（保定市保通公路勘測設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，河北 保定 071000）

0 引言

在隧道施工中，保證工期按時(shí)完成、降低施工成本、提高工程建設(shè)質(zhì)量是人們不斷追求的目標(biāo)。然而要想實(shí)現(xiàn)這三者的統(tǒng)一，就必須采取相應(yīng)的管理措施，加強(qiáng)對(duì)整個(gè)施工過程的動(dòng)態(tài)控制，確保施工順利進(jìn)行，提高隧道工程的質(zhì)量和效益。

1 隧道工程施工的特點(diǎn)

隧道工程施工是地下作業(yè)，施工場地沒有地面開闊，照明、防塵、排水等工作都面臨很多的挑戰(zhàn)，給施工帶來不利影響。隧道貫穿的地質(zhì)情況往往比較復(fù)雜，通過勘察往往難以準(zhǔn)確預(yù)計(jì)，因此，相關(guān)的施工方案和管理方案往往也需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。隧道施工在隧道內(nèi)，整個(gè)施工過程受環(huán)境的影響比較小，能夠全年、全天候安排施工。隧道施工需要很多的機(jī)電設(shè)備，為了確保施工順利進(jìn)行，應(yīng)該確定好預(yù)埋件的位置，為后續(xù)機(jī)電設(shè)備安裝做好準(zhǔn)備，避免出現(xiàn)返工現(xiàn)象，從而降低施工成本。此外，隧道工程施工往往需要花費(fèi)大量的資金，所以必須對(duì)施工做好安排和設(shè)計(jì)，為施工的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)，以減少資源浪費(fèi)，節(jié)約資本投入[1]?？傊?，隧道工程施工具有自身顯著的特點(diǎn)，因而在施工時(shí)應(yīng)全面考慮，并有針對(duì)性地采取相應(yīng)的管理措施，以促進(jìn)施工的順利進(jìn)行，提高工程建設(shè)效益。

2 隧道施工管理過程中的動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制

在對(duì)隧道施工管理的過程中，要想提高管理工作的效率，促進(jìn)施工的有序進(jìn)行，就必須采取相應(yīng)的措施實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過程的有效控制。在科學(xué)合理地評(píng)估隧道施工的前提下，對(duì)施工組織方案和管理措施進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，并采取最優(yōu)的施工控制策略。在采取控制策略的前提下，建立合理的組織機(jī)構(gòu)，落實(shí)相應(yīng)的控制和調(diào)節(jié)機(jī)制，從而保證控制策略的有效實(shí)施。具體來說，隧道施工過程控制的作用有：按照管理系統(tǒng)做出最優(yōu)控制決策，并確立決策實(shí)施的目標(biāo)、步驟，使決策方案具體化，決策的具體實(shí)施過程程序化。同時(shí)，在實(shí)施決策的時(shí)候，對(duì)計(jì)劃實(shí)施的情況進(jìn)行指揮和監(jiān)督，當(dāng)出現(xiàn)隨機(jī)變化的情況，或者遇到相應(yīng)的干擾情況，對(duì)管理系統(tǒng)的要素變量和結(jié)構(gòu)聯(lián)系進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，促進(jìn)管理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，確保系統(tǒng)的計(jì)劃目標(biāo)得以順利實(shí)施[2]。本文在分析動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，考慮控制與計(jì)劃的關(guān)系，綜合運(yùn)用反饋技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化技術(shù)，采取最優(yōu)控制的策略與方法，建立了相應(yīng)的多級(jí)遞階式控制管理模式，從而保證過程控制能夠有效的實(shí)施，促進(jìn)管理系統(tǒng)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。具體的技術(shù)方法和運(yùn)行模式如下。

2.1 技術(shù)方法

要想實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制的目標(biāo)，必須采用科學(xué)合理的方法。首先，將反饋控制和網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化技術(shù)結(jié)合起來，針對(duì)偏差做出最優(yōu)控制策略，并根據(jù)具體工作的需要，對(duì)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，指導(dǎo)將來計(jì)劃的具體實(shí)施工作。也就是說，在整個(gè)隧道施工的過程中，隨著工程的進(jìn)展，對(duì)施工的不同階段進(jìn)行過程性評(píng)價(jià)，并找出其中存在的偏差。然后，將本階段末以前的工序從網(wǎng)絡(luò)中剔除，對(duì)其中已經(jīng)開工但還沒有完成的部分剔除，并建立起本階段的控制子網(wǎng)絡(luò)，從而對(duì)下一階段的施工，包括從開始至結(jié)束這個(gè)階段進(jìn)行全面考慮，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工目標(biāo)的控制；對(duì)于其中出現(xiàn)的偏差應(yīng)該反饋到控制子網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)的支持下，對(duì)子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新優(yōu)化調(diào)整，從而得到最優(yōu)的控制策略。最后，將該子網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)到總網(wǎng)絡(luò)中，并指導(dǎo)下一階段工程的具體實(shí)施。通過上述過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道施工的動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制。在該過程中，不同階段的計(jì)劃、評(píng)價(jià)、控制的時(shí)間范圍如圖1所示。

圖1 控制時(shí)區(qū)圖

由圖1可知，在動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制過程中，將反饋控制與網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化技術(shù)結(jié)合起來，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)控制子網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化調(diào)整，全面考慮了各階段偏差對(duì)以后各個(gè)階段的影響，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)下一階段的有效控制，還對(duì)下一階段直至隧道工程施工結(jié)束的整個(gè)過程采取了最優(yōu)控制策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)今后工程施工的有效指導(dǎo)，達(dá)到了事先控制的目的，有利于促進(jìn)施工的順利進(jìn)行，提高隧道施工動(dòng)態(tài)控制水平。

2.2 運(yùn)行模式

通常情況下，在隧道施工的過程中采用動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制的施工項(xiàng)目。工程項(xiàng)目往往規(guī)模大，投資多，工期長，項(xiàng)目工程建設(shè)比較復(fù)雜，管理工作的任務(wù)也比較多，并且整個(gè)管理系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)還與整個(gè)工程管理有著緊密的聯(lián)系。此外，大型隧道工程項(xiàng)目施工的難度比較大，強(qiáng)度比較高，工程建設(shè)的周期緊張，還常受工期建設(shè)時(shí)間的限制，因?yàn)橐话阋笤谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)完成施工，并投入使用[3]。相比而言，動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制的管理方法是在這些約束的前提下，將目標(biāo)管理、接力技術(shù)、控制理論等相關(guān)技術(shù)和理論進(jìn)行提煉與概括，從而形成一套綜合性的應(yīng)用理論，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道工程施工的有效管理，促進(jìn)項(xiàng)目管理目標(biāo)的達(dá)成。具體來說，其運(yùn)行模式如圖2所示。

圖2 動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制方法的運(yùn)作模式圖

從圖2可知，動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制的最終目的是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目工程建設(shè)的目標(biāo)，提高工程質(zhì)量，保證施工進(jìn)度，降低施工成本，促進(jìn)整個(gè)隧道工程建設(shè)效益的提高。在這個(gè)過程中需要運(yùn)用相關(guān)的策略與方法，并發(fā)揮工作人員的工作積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)該管理系統(tǒng)更好地發(fā)揮作用，為隧道工程建設(shè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

3 保障隧道施工動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制效果的措施

在動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制過程中，為了確?？刂菩Ч?，實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)，除了按照工作流程開展各項(xiàng)工作之外，還應(yīng)該采取其他相應(yīng)的保障措施。根據(jù)實(shí)際工作的需要，主要包括以下幾項(xiàng)措施。

3.1 建立有效的信息管理體系

由于采用動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制的隧道施工項(xiàng)目，工程建設(shè)規(guī)模都比較大，資金投入大，技術(shù)含量高，并且施工中交叉作業(yè)比較多，工序的銜接比較緊密，為了確保施工順利進(jìn)行和項(xiàng)目管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，必須對(duì)各項(xiàng)施工進(jìn)行有效的管理和控制。另外，由于工程項(xiàng)目大，施工中隨時(shí)可能會(huì)發(fā)生多側(cè)面、多層次的信息流，需要進(jìn)行處理的信息非常多，因此為了提高管理工作的效率，必須建立有效的信息管理體系。如果管理體系不能有效地發(fā)揮作用，勢必會(huì)引起管理混亂的局面，影響整個(gè)隧道工程施工。隧道施工的各項(xiàng)情況，如地質(zhì)條件，不同施工環(huán)節(jié)的工作內(nèi)容也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，而動(dòng)態(tài)管理的目的是要具備實(shí)效性和及時(shí)性。所以，必須建立快捷高效的信息管理體系，并將其作為系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制的中樞，將信息網(wǎng)絡(luò)作為系統(tǒng)的動(dòng)脈，并能夠迅速和及時(shí)地獲取相關(guān)的信息，使得工程項(xiàng)目的信息能夠及時(shí)傳遞和反饋，形成暢通的模式，促進(jìn)管理工作的順利開展，更好地實(shí)現(xiàn)隧道施工動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制的目標(biāo)[4]。

3.2 重視新技術(shù)、新工藝、新材料的運(yùn)用

根據(jù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制的相關(guān)理論，在隧道施工之前，應(yīng)該研究和分析控制的重點(diǎn)與難點(diǎn)，并且在施工的時(shí)候，重視對(duì)新技術(shù)、新工藝、新材料的運(yùn)用，并落實(shí)相應(yīng)的管理措施，促進(jìn)施工的順利進(jìn)行，縮短項(xiàng)目施工時(shí)間，提高隧道工程項(xiàng)目建設(shè)效益。

3.3 加強(qiáng)施工檢查和監(jiān)管

采用動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制的方式，還應(yīng)該重視檢查和監(jiān)管工作，即：將施工過程和網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行對(duì)比分析，加強(qiáng)對(duì)隧道施工整個(gè)過程的監(jiān)管，每天都應(yīng)該對(duì)施工進(jìn)行總結(jié)，每個(gè)星期和每個(gè)月都要進(jìn)行總結(jié)。檢查和監(jiān)管的具體內(nèi)容包括：應(yīng)該施工卻沒有組織建設(shè)的項(xiàng)目，依照規(guī)定還沒有竣工的項(xiàng)目，按照項(xiàng)目起始的最早時(shí)間和完工的最早時(shí)間設(shè)定提醒。同時(shí)提前對(duì)項(xiàng)目開始和結(jié)束進(jìn)行警示，并通過表格或者圖形的形式上報(bào)相關(guān)信息，這樣管理人員就能夠及時(shí)了解相關(guān)的信息，從而采取措施合理調(diào)整施工順序，對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)處理，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理和控制。

4 結(jié)語

在隧道施工管理過程中，采用動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制的方式，能夠時(shí)刻關(guān)注施工各方的變化情況，有利于優(yōu)化施工方案，促進(jìn)施工的順利進(jìn)行。在實(shí)際工作中需要注意的是：調(diào)整工程量的時(shí)候，應(yīng)該采用配套的合同管理模式，避免發(fā)生違約情況。同時(shí)，要詳細(xì)了解隧道工程的地質(zhì)情況，提高施工組織設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，從而在施工過程中盡量減小工程動(dòng)態(tài)調(diào)整的幅度。此外，還應(yīng)該運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，全面掌握隧道工程施工進(jìn)度的影響因素，并采取有效的控制措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工的動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制，促進(jìn)隧道施工的順利進(jìn)行，提高工程建設(shè)質(zhì)量和效益。

[1] 邱陵.隧道施工管理過程中的動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制[J].科學(xué)時(shí)代，2013，(16)：45-48.

[2] 李海寶.隧道施工管理過程中的動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制[J].科協(xié)論壇：下半月，2007，（8）：90-91.

[3] 田宏月.當(dāng)前隧道工程的施工特點(diǎn)及優(yōu)化控制研究[J].科技與企業(yè)，2011，（10）：101-102.

[4] 吳波，高波.地鐵隧道施工對(duì)地表沉降影響的優(yōu)化控制分析[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2003，（3）：42-46.