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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水利水電工程概論,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:環境教育;水利水電工程;對策
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2013)01-0035-02
目前,有關大型水利工程對生態環境影響的爭議不少。正確處理修建大型水利水電工程與環境保護的關系,提供對環境影響盡可能小的設計方案和合理路線,要求工程建設的規劃、決策、設計、勘測、建設、管理等人員具有較強的、自覺的環保意識和環境素養。學校作為主要的水利工作者培養、輸出單位,開展相關環境教育尤為重要。
一、課程體系現狀
我國開設水利水電工程專業(水工專業)的高校有50多所,占全國本科院校的4.8%,年招生約3500人。這些工科院校對工程項目的環境影響及破壞作用早有認識,對環境教育也十分關注。通過登錄相關高校網站調查,開設水利水電工程專業的有5所985高校,6所211高校和9所普通本科院校,僅清華大學將《地球與人類環境》課程納入水工專業基礎課,其他學校沒有明確的環境教育課程。其中某高校水工專業本科課程見圖1。
圖1 水利水電專業課程體系結構
其中,公共基礎課15門,專業基礎課9門,專業限定選修課必選10門,無環境教育類課程;專業任意選修課必選4門;另外,可從27門課程中選修5門,在27門中涉及環境保護的僅有《環境學概論》和《生態水工學》。素質類選修課變化較大,占總學分的4.4%,學分少,選擇機會少,由此不難理解部分水利工作者出于對水利工作的熱愛,夸大自己所從事的水利水電工程建設的經濟效益,對可能造成的環境影響不以為然,甚至想當然認為發展就是要以犧牲環境為代價。
二、存在問題分析
(一)學校教育與國家政策脫節
我國專業環境教育在全國高校環境類專業指導委員會的指導、協調和制定專業教學基本要求以及組織編寫專業教材方面取得了長足進步[1]。對于非環境專業,長期以來,學校環境教育的內容僅僅停留在珍惜自然、愛護環境上。環境保護也被認為是專業機構和部門的環境污染治理。很多工科院校非環境專業學生接觸環境類課程的機會不到10%[2],更多學生接受環境信息的渠道為零散的新聞傳媒或生活積累,缺乏系統的環境教育,環境感知能力也隨著離開學校而逐步削弱和日漸萎縮[3]。《全國環境宣傳教育工作綱要》明確“環境教育是素質教育的重要組成部分;非環境專業要開設環保課程或講座;到2010年,實現全國環境教育體系趨于合理和完善,環境教育制度達到規范化和法制化的目標”。目前,既定目標并沒有得到圓滿的實現。
水利水電工程專業學生要想從理論課中接受環境信息和知識,只能選修學校開設的素質類選修課或專業任意選修課。而必修課和專業限定選修課以及專業任意選修課中的必選課都沒有設置環境教育相關課程。加之工科學生學業壓力大;學校跨專業選課管理辦法,如受開班人數下限、學分、限定選課學期、個人興趣等因素限制,每個學生都能接受到課堂環境教育的幾率很小,使得有興趣學習環境保護相關知識的學生錯失機會,只能從眾選課。
學校由于缺乏經費支持和專業指導,開展環境教育的積極性不高。環境保護部宣傳教育中心開展的“貝邇(BELL)高校可持續發展創新課程推廣計劃”,2009年實施以來,試點高校分別為2009―2010學年25所,2010―2011學年22所,2011―2012年學年16所,但是環境教育課程主要開設在這些高校的商學院、管理學院、環境學院和人文學院,沒有工科專業。
(二)教材內容與社會需求不符
對非專業性的高等環境教育,目前還沒有形成完善的教育體系,只是以普及為原則,講授基本的環境保護知識和技能[4]。可供選擇的融入環境教育的專業課程相關教材比較少。在水利水電工程專業課教材中,大部分專業課教材對環境保護知識“心無旁騖”,小部分包含環境保護的章節或內容,但更新緩慢,或側重于理論,或過于泛泛,針對性不強,難以適應我國國情水情的嚴峻形勢。水利水電工程專業可選擇的環境教育課程之一的生態水工學專業性較強,而環境學概論側重各種污染防治。既然環境與資源密不可分,環境保護重要內容之一又是資源保護,而水利水電工程建設在一定程度上體現在水資源的開發利用,但是本科專業課程設置和教學上卻很少結合和反映兩者間的聯系,有關可持續發展、環境倫理學、環境哲學等內容的課程也未體現在教學計劃中。
(三)師資力量不足
開設環境課需要授課教師知識面廣,對教師的素質、師德要求較高。目前,我國非環境專業很多從事環境教育的教師并非環境專業畢業生,水利水電工程專業性強,任課教師多是水利水電工程專業畢業,未接受系統的環境教育知識培訓;教師繼續教育滯后,沒有環境教育培訓的主動和被動要求,教師自身的環境保護意識和環境科學知識都不到位;經濟發展兼顧環境和環境優先的觀點沒有得以有效傳播。教師隊伍環境素養的缺乏導致專業課程設置較少考慮環境教育,即使有也流于形式,不能將環境教育融合到材料力學、土力學、規劃、設計等課程教學中。學校規定素質類選修課沒有實驗(實踐)學時,主要以教師講授為主的灌輸式教學方式無法有效啟發學生的思維,不符合環境教育應有的教學特點,效果不佳。
(四)缺乏激勵機制
保護環境,人人有責;落實不到,人人無責。在傳統觀念的基礎上,愛護環境、節約資源是美德,是發自內心的,不講回報,不圖獎勵。在整個社會價值觀潛移默化中,可以對堅持環境教育的教師和身體力行的學生給予尊重,進行物質和精神獎勵,既可以增加環境保護踐行者的精神愉悅,又可以鼓勵更多的師生加入到環境教育的隊伍,改變目前“口的巨人,行動的矮子”的環境保護知行分離現象。
三、應對措施
水利水電工程專業跟環境聯系直接、密切,開設環境保護必修課是環境教育的一個重要方面,但不是全部。借鑒建設項目環境保護設施與主體工程的“三同時”制度,學校環境教育應體現全方位、多元化。學校總體規劃、學院課程設置、教師教材編著應同時啟動,形成上下聯動、齊頭并進的態勢。
(一)領導重視
學校領導應積極響應國家“綠色大學”建設的號召,支持學校的環境教育事業,使學校成為實踐環境理念的典范。通過改進傳統教育,宣傳和構建新的世界觀和價值觀,將環境教育、教育改革和經濟發展聯系起來;組織完善教學評估體系,建立專門機構或利用現有的教學督導團監督環境教育融入專業課程的實施情況;將環境教育納入教師資格評審中。
(二)課程設置
環境教育是發展必要的技巧和態度以了解和欣賞人、文化、生物物理環境之間的相互關聯性,是一種辨識價值和澄清概念的過程,不是要所有的學生都成為環保專家。根據學校課程體系結構,分別在必修課、選修課、專業實驗和實踐性教學環節中增加環境教育是比較理想的課程設置。然而,將環境教育作為水利水電工程專業必修課,不僅增加學校、教師、學生的負擔,還會降低大家的積極主動性,失去興趣。環境教育課程的設置建議遵循“少就是多”的原則,學習質量的重要性應該超過教授質量。在現有課程結構中,將環境教育融入到每一節課堂中,將環境保護內容加入到畢業論文(設計)的寫作中,有專門談及工程的環境影響及對策措施等相關內容也強調將環境教育融入形式,也可以用環境教育課程替換1―2門必修課程或減少必修學分,增加選修學分。
(三)教材選編
學校是課程發展中心,而非外在機構的課程實驗場所。每個學校都具有獨一無二的品質,國內外高校的環境教育成功經驗可以參考,但絕不能復制,教材也一樣。水利水電工程專業進行環境教育的教材可以借鑒國外或校外教材,但隨著教學實踐的積累和體會,課程發展應遵循從下而上的發展模式。鼓勵教師盡其所能,發揮專業自主,結合教學、科研經驗和實踐智慧,主動創新、改編教材,從而形成課程、教授、學習、評價、專業發展和校外環境一貫的整體。對在專業課教學中堅持講授環境教育的教師,進行修訂融入環境教育的專業課教材的經費支持。這對從業教師提出更高的職業要求,對教師繼續學習和主動思考具有較大的促進作用。
(四)教育形式多樣化
學生接受環境教育的渠道為課堂講授和課外實踐;可采用必修課、選修課以及實踐性教學環節、講座、研討會、學習班、社團、展板、影視、文學作品等形式。大力宣傳“保護環境,我有責任”的觀念,加大對身體力行、節能降耗行為的個人或單位進行表揚或獎勵。
水利水電工程對環境的影響涉及水、土壤、大氣、生物、地質、聲環境等自然環境和包含農業、經濟、土地利用、文物古跡、人群健康等在內的社會環境,具有復雜性和潛伏性。許多環境影響一旦形成,不可修復。深入、細致地進行水利水電工程專業環境教育是所有開設該專業的學校、教師義不容辭的責任,也是時代賦予我們的重任。將環境教育與教學改革結合,內化于專業課程和教學實踐性環節中,融會貫通到學生的每一堂課中,對于學生大工程觀的培養、環境理念的建立和傳統思想觀念的轉變,能夠起到潛移默化、事半功倍的作用。
參考文獻:
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關鍵詞:卓越計劃 水利水電工程 課程改革
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)02(b)-0168-02
教育是民族振興的基石。為貫徹落實《國家中長期教育改革和發展計劃綱要(2010―2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010―2020年)》,提高高等教育人才培養質量,建立創新型國家,我國教育部于2010年6月啟動實施了“卓越工程師教育培養計劃”,簡稱“卓越計劃”[1]。
為提高工程人才的實踐能力和創新能力,“卓越計劃”創立高校與行業和企業聯合培養人才的新機制,要求學生在企業學習一段時間[2]。本科采用4年學制,推薦“3+1”模式,即3年在校學習,累計1年進行企業學習和畢業設計。
筆者學校水利水電工程專業于2013年被列入教育部“卓越計劃”培養行列,學生有1年的時間在企業學習實踐,因此需要對現有課程進行改革,在符合基本教學規律的情況下,盡可能地壓縮部分課程的學時學分,讓學生能盡快地到實際工程中學習鍛煉。現以《水電站建筑物》為例,淺談在“卓越計劃”下,水利水電工程專業課改革的問題。
1 課程介紹
《水電站建筑物》是水利水電工程專業的一門專業必修核心課程,開設于第7學期。教學環節主要由課堂教學(36學時)、實驗教學(8學時)、課程設計(2周)、實習(2周)四部分組成。該門課程主要介紹水電站輸水系統、水電站廠房兩大部分設計理論,涉及水電站進水口、渠道隧洞、壓力鋼管、水擊與調保計算、調壓室以及廠房布置設計等設計內容。通過該課程的學習,使學生獲得有關水電站建筑物的基本理論、基本知識與基本技能,訓練和培養學生綜合的思維方法及分析問題和解決問題的能力,為今后從事水利工程的規劃、設計、運行和管理打下基礎。
考慮到水電站建筑物課程需要大量的基礎課和技術基礎課為先導,又為基礎課尤其是技術基礎課提供應用對象,增加這些課程的活力,將其結合起來,將大大提高教學效果和學生的學習積極性,亦將大大節省學時,解決學時不夠的問題。為此,將水電站建筑物課程劃為兩塊,由淺入深穿插在高低年級授課,課堂講授、課程設計、實驗教學、生產實習4個環節交替進行,從而符合學生的認識規律。
目前的培養方案中,關于水電站的課程有兩門,即《水力機械及電器設備》和《水電站建筑物》。《水力機械及電器設備》為專業基礎課,開設于第6學期,32學時,主要目的是讓學生能根據水電站基本資料選擇合適的水輪發電機組,確定水輪發電機組參數,進而確定水電站廠房尺寸。《水電站建筑物》為專業核心課程,兩門課程各自教學內容完整,教材經多次修編,基本滿足了教學的需求。
但就目前的教學情況來看,《水力機械及電器設備》僅僅服務于《水電站建筑物》廠房布置設計的內容。《水電站建筑物》廠房的布置設計內容中,需要根據水輪發電機組的參數確定廠房尺寸。前期學習過的《水力機械及電器設備》就是為了確定水輪發電機組參數。由于《水力機械及電器設備》目的單一且明確,單獨開設,當學生在第7學期學習《水電站建筑物》廠房布置設計時,水輪發電機組參數確定等內容時已基本忘完了,需要重新花時間來講解回憶,知識學習過于零散,不便于相關知識的結合運用。為了增強系統性、可用性及實用性,將《水力機械及電器設備》整合到《水電站建筑物》中,將《水電站建筑物》歸納集中為三部分內容:水輪機、水電站輸水系統及水電站廠房,提高學生學習的目的性和知識的整體性。
2 課程改革內容
(1)結合水利水電工程專業“卓越計劃”特點,將專業核心課程資源《水力C械及電器設備》和《水電站建筑物》兩門課程進行整合,編寫新教材。
在強調課程自身特點的基礎上,結合新理論、新方法的介紹,增加最新工程實例,注重水利專業培養體系的完備性及課程教學知識的系統性。將兩學科(或多門相關學科)最新科研成果融進教材,使課程內容具有前瞻性、新穎性;增強這兩門課程教學內容的有機聯系,注重知識的相互滲透,提高課程的綜合化和系統化程度。
(2)加強專業導論、水利工程概論等概論課。
《水電站建筑物》課程的一部分內容不需要許多基礎課和專業基礎課知識,但可為某些基礎課及專業基礎課提供一定的工程背景。其教學方法可與認識實習結合,采用大量的現場教學及課堂講授中穿插投影、幻燈、錄像等多媒體方式授課,把水電站建筑物的概貌形象生動地授給學生,提前培養學生的工程意識。這部分內容可劃進土木工程概論課及專業導論課,在低年級進行。因此,加強土木工程概論課及認識實習是水電站建筑物課程改革的重要部分。
(3)提高水電站建筑物基本理論的授課水平。
由于將水電站建筑物課程中大量的關于“分類”“特點”“優缺點”之類泛泛敘述剔除,移入專業導論課,變為低年級的生動活潑的現場教學和多媒體教學,使水電站建筑物課程的理論分量增加,平淡敘述減少。同時,刪除過時的和繁瑣的內容,騰出學時系統講授水電站輸水系統、水電站廠房的設計理論和方法,力求講深講透,使本課程的授課水平得以提高。
(4)形成合理的課程評價體系,建立教學大綱、教學周歷等基礎性教學資料,對課程方案實施過程、實施效果進行評價。
按照“理論夠用、強化實踐、綜合提高、全面發展”的教學思路,以改革考試內容、考核形式和考核評價體系為核心,探索多元化課程評價體系,即在以往考慮實驗成績、考勤、作業等成績的基礎上,進一步降低期末考試所占比重,增加綜合性課外訓練、分知識單元階段性考核及平時課堂討論等考核形式,形成有利于學生綜合素質提高和創新能力培養的考核模式。
3 課程改革思路
(1)探索新的教學方法。
在沿用主流的多媒體與板書相結合的教學方法的基礎上,積極探索啟發式、探究式、討論式、參與式教學,從而培養學生自學能力及工程意識,增加學生對該課程的學習興趣,活躍課堂氣氛,從而提高教學質量。比如,可以在講授完一個章節后,給學生布置綜合性的大作業,培養自學能力;或者讓學生自己在課后對比總結不同建筑物之間的差別與聯系,在課堂上進行討論等,培養學生的工程素養。
(2)采用高科技豐富教學手段。
通過收集、制作動畫、圖片、錄像等資料,使抽象、復雜的建筑物結構、工作原理等內容形象化,進一步提高教學現代化水平。
(3)建立課程網站。
將教學大綱、教學周歷、多媒體課件、課后練習共享在網站上,便于學生課后自學,提高自學能力。同時,可以在網站上設立互動渠道,通過網絡答疑等措施,加強老師與學生之間的溝通與交流。
(4)實踐教學改革。
《水電站建筑物》課程的生命力在于工程實踐,實踐教學的新鮮感、生動感是多媒體教學所不能代替的。針對目前該課程實踐教學效果不良的問題,可以通過以下3種措施改進。
①豐富教師的工程實踐經驗。每年安排1~2名教師利用暑假等空余時間到設計院、施工單位進行鍛煉,豐富、補充自身的實踐經驗,從而為提高教學質量奠定基礎。也可以不定期邀請設計院、企業等具有豐富工程經驗的專家到學校為學生開設專題講座,進一步加深理解所學課程知識,培養學生的工程素養。
②進一步加強實驗教學。充分利用學校每年給實驗室撥發的年度實驗教學儀器設備購置費,購置實驗教學儀器設備,加強實驗教學硬件環境,增加可以培養學生動手能力、創新能力的可操作實驗設備及實驗項目,從而提高實踐教W的質量。
③增加經費,鞏固和加強認識實習及課程實習。加強與企業的溝通與聯系,通過各種渠道籌措資金,建立穩定的現場教學點和生產實習基地,加強水利水電工程專業低年級的認識實習以及《水電站建筑物》課程實習環節,從而提高學生的認知能力。
4 結語
在現有“卓越計劃”培養目標下,水利水電工程專業課程改革需要不斷地在實踐中完善和發展。以能力培養為核心,以教學改革為先導,更新教育理念,才能培養出“厚基礎、寬專業、強能力、善管理”的高級工程技術人才和管理人才。
參考文獻
關鍵詞:水利水電;施工;筑壩工程;關鍵技術
中圖分類號:TV 文獻標識碼: A
引言:在筑壩施工中,由于受到施工材料、施工技術、地質條件以及氣候因素的影響,會存在很多的因素影響到工程質量,對于有些工程而言,為了追趕工期,需要在冬季施工,所以在施工工藝方面需要特殊對待。為了保證筑壩工程的施工質量,需要加強對施工技術的控制,提高施工技術,加強施工過程中的監督管理,為水利水電工程的發展奠定堅實的基礎。
1.水利水電工程中的筑壩工程特點分析
由于混凝土壩具有整體性強、結構緊湊等優點,能夠用于水電工程筑壩工程的大面積碾壓。所以。隨著科技的發展,碾壓混凝土施工工藝在筑壩工程中得到了良好的發展,受到了廣泛的應用,這種施工工藝具有很多技術優點,包括施工成本低、操作性強、工期短等優點。
(1)工期短。碾壓混凝土筑壩相對于一般混凝土施工在速度上具有一定的優勢,因為在材料的使用量上相差不大,但是碾壓混凝土技術可以使用機械設備來進行碾壓,不僅可以提高施工質量,同時有效的提高了施工速度,縮短了施工工期。
(2)節約成本。相對于其他混凝土施工而言,碾壓混凝土在體積上具有一定的優勢,在相同的工程量中,碾壓混凝土所消耗的物料較少,有效的降低了施工的成本投入。在工程量較小的情況下,對工程進行后期養護中所消耗的人力和物力也會相應降低,總體成本下降。
2.水利水電施工中筑壩工程的關鍵技術
2.1碾壓混凝土的配合比
碾壓混凝土的配合比必須滿足工程設計的各項指標及施工工藝要求,包括:碾壓混凝土質量均勻,施工過程中粗骨料不可出現分離;工作度適當,拌和物較易碾壓密實,混凝土重度較大;拌和物初凝時間較長,容易保證碾壓混凝土施工層面的良好黏結,層面物理力學性能好;混凝土的力學強度、抗滲性能等滿足設計要求,具有較高的拉伸應變能力;對外部碾壓混凝土,要求具有建筑物環境條件的耐久性。碾壓混凝土配合比經現場試驗后調整確定。
2.2拌制混凝土
對于混凝土的攪拌要根據施工要求進行,以最大限度的確定施工材料的使用數量。施工材料一定要符合國家標準,同時要對其進行細致周密的檢查,然后將其按照一定得比例進行嚴格配比,攪拌時要以材料均勻性為前提,可以應用強制攪拌機進行攪拌,可以避免混凝土在攪拌時出現離析的現象。混凝土的攪拌時間會受很多因素的影響,其中包括:運輸長短,試驗結果等等,因此要把握合理的攪拌時間。
2.3碾壓混凝土的鋪料
碾壓混凝土中的水泥含量低,在配料過程中加入了一定量的粉石灰以及碎石屑。因此,在實施碾壓的過程中,一般采用薄層碾壓,一點點逐漸提升碾壓強度,這就使得在施工中對碾壓機械的選擇。隨著碾壓混凝土技術的開發與應用,積累了大量的經驗,同時也對施工機械提出了更高的性能要求。
混凝土攤鋪碾壓施工一般利用專用的平倉機以及推土機,將配好的混凝土均勻的攤鋪,然后進行碾壓施工的方式。這種串聯式的攤鋪混凝土方式以及疊壓卸料方式,可以有效的避免了這一過程中混凝土骨料分離現象。在具體施工中,為了進一步提高混凝土強度,一旦發現骨料分離現象,就需要采取人工處理的方式,確保攤鋪碾壓施工呈現良好的施工效果。(1)碾壓線路。振動碾碾壓路線,要求不漏壓、合理、省時,要盡量減少操作人員的勞動強度,一般應用“錯距法”。碾壓速度應通過現場試驗確定,通常不宜過快。資料分析表明,振動碾當無振動碾壓時速度可取1~2km/h,有振碾壓時取1.0km/h為宜。(2)碾壓遍數:為避免振動碾在振壓時陷入混凝土內,對剛鋪平的混凝土,先從無振碾壓兩遍使之初壓平整,再進行有振碾壓。有振碾壓的遍數,以碾壓至混凝土表面“泛漿”時,再增加1~2遍。(3)碾壓厚度:視碾壓設備確定,通常為40cm左右。(4)死角處理:對于死角部位要用平板振搗器、振動夯、小型振動碾等,振實厚度一般為17cm左右。
2.4 模版施工優化
模版施工作為碾壓混凝土當中的重要內容,其實實現碾壓混凝發圖連續提升的重要因素。在對模板施工進行優化的過程中,為了保證壩體碾壓混凝土和臺階模板能夠連續上升,就必須要實現溢流消能臺階能夠一次性澆筑成型。在連續澆筑目標的模板施工過程中,可以依靠分塊連續上升施工技術,以實現對模板的連續翻升。針對壩體體形曲率變化較大的復雜水利工程,可以采取收縫式施工方式來實現對連續翻升模板進行調整,從而在保證水利工程壩體施工質量的基礎上,實現對施工效率的提升,為縮短施工工期降低施工成本做出貢獻。
3.水電站大壩碾壓混凝土施工控制
3.1碾壓混凝土原材料控制
在碾壓混凝土施工進行時必須對水泥、粉煤灰、砂石骨料及外加劑等原材料進行嚴格的質量控制,對各種材料實行進場前的產品檢查及實驗檢測,帶合格后方可進場使用,否則應在24小時之內對不符合要求的原材料予以退場處理,其中砂石骨料中的人工砂石量的控制是重點,因為其直接影響到碾壓混凝土的泛漿效果,所以必要按照水工碾壓混凝土的施工規范要求來實施,保證其含量合理。
3.2提前做好倉面驗收檢查
碾壓混凝土施工進行之前,需要對模板、鋼筋、澆筑面縫隙、施工控制線等檢查驗收,確保正確無誤后,才可以實行下一步施工安排,否則,不進行檢驗直接開始碾壓混凝土的拌制是不科學的。
3.3拌和及澆筑過程的質量控制
對于碾壓混凝土的拌合施工操作,首先必須按照實驗結果來確定拌合時間及投料的順序,根據設計配合比對各種原材料進行配置,同時不要忽略對機械設備的維護保養,而碾壓混凝土的澆筑過程,更是整個工程質量控制的重點,注意需要通過使用大量振動設備才能讓混凝土振搗的更密實,同時依據不同的集料來進行運輸、鋪設和碾壓,過程巡查、全程監控,及時對出現的問題進行整改,不遺留安全質量隱患,對于薄層要連續碾壓,不設置縱縫,全倉面進行碾壓施工。
3.4養護及施工質量缺陷處理
在完成碾壓混凝土的是施工作業之后,就涉及到混凝土的養護問題,它是有效保障混凝土強度和質量的有效途徑,首先,養護時間要充裕,使水泥與水分之間能充分的反應; 其次,可以采用塑料薄膜等保濕材料將碾壓后的混凝土表面覆蓋好,同時定時進行灑水; 最后等待混凝土強度上來之后,才可以進行切割收縮縫的工作,否則會不滿足混凝土的強度要求。另外,應該注意碾壓混凝土施工后的質量缺陷處理,這是最終導致施工質量不過關的重要原因,所以不能忽視。比如: 在進行大壩拆模時,要嚴格記錄拆模時間,對其表面外露的質量缺陷進行受損程度記錄和分析,從而回去參照質量規范要求,重新彌補修整。
結束語:
筑壩工程作為水利水電項目中關鍵組成部分,在新時期應該抓住機遇,加大科技研發力度,不斷的優化施工工藝,提高施工質量,為工程施工提供質量以及安全保障。隨著我國基礎設施建設的不斷深入,水電工程必將得到更好的發展,要不斷的加強科技創新,總結積累經驗,為碾壓混凝土施工創造更多的應用環境。
參考文獻:
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關鍵詞:大壩;建設;利弊;分析
水壩建設是最能喚起人類激情的工程之一,更是人類意志和創造力登峰造極的表現。水壩是一項集發電、灌溉、航運、防洪為一體的綜合利用工程。工業化以后,特別是發明電以后,利用水力發電造福人類,更是一度成為人類文明進步的象征。如我國由于季風性氣候,暴雨集中,時常有洪澇災害發生,從總體上講,淡水資源十分缺乏。隨著經濟的發展和社會用水需求的增長,要解決我國的水資源短缺,措施之一就是必須建設一批大型蓄水水庫,增加各流域汛期的蓄洪能力,從而增加水資源的可利用程度。
(一)大壩的建設的益處
1,就三峽大壩為列,它是綜合治理長江中下游防洪問題的一項關鍵性措施。并兼有發電、航運、灌溉、供水和發展庫區經濟等巨大的綜合經濟效益,對加快我國現代化進程,提高綜合國力具有重要意義。首先,大壩的建設可以解決水資源短缺的問題。以我國為例,由于季風性氣候,暴雨集中,盡管時常有洪澇災害發生,而從總體上講,淡水資源十分缺乏。隨著經濟的發展和社會用水需求的增長,要解決我國的水資源短缺,措施之一就是必須建設一批大型蓄水水庫,增加各流域汛期的蓄洪能力,從而增加水資源的可利用程度。縱觀歷史,世界上任何一個發達國家,如果沒有特殊環境形成的天然水資源充足保證,幾乎無一例外的必須依靠水壩蓄水來解決其水資源供應問題。三峽壩頂高程185米,最大壩高175米。水庫正常蓄水位175米,總庫容393億立方米,對周邊省區的水資源短缺的情況起到了緩解作用。
2,大壩給社會主義建設提供了源源不斷的能源保障。目前,我國已面臨著能源危機。煤,天然氣,石油的剩余可采儲量正在逐漸降低,如果按目前的消費速度,在一百多年以后將會枯竭。所以,要實現人類社會的可持續發展,必須轉變能源結構,發展可再生能源。盡管風能、太陽能發電技術具有更廣闊的發展前景,但是,按照現有的技術水平,風力和太陽能等其他可再生能源發電技術還不能滿足大規模的社會需求。當前,全世界上大約20%的電力是來自水電,而其他可再生能源的發電的比重還很小。水電是目前唯一一種技術上比較成熟的、可以進行大規模開發的可再生能源,具有很大的社會價值。
3,大壩的建設對防洪具有重大的意義。長江流域是中華民族的發祥地之一。流域內資源豐富,土地肥沃,特別是中下游地區,是中國城市和人口最為密集、社會和經濟最為發達的地區之一。但在公元前185年至1911年的2000多年間,長江曾發生大小洪災214次,平均約十年一次,給長江中下游地區的經濟發展和人民生命財產造成了極其慘重的損失。防洪是建設三峽工程的首要任務。工程建成后,將有效地攔蓄長江上游的洪水,使長江荊江河段的防洪標準由目前的10年一遇提高到100年一遇,從而保護長江中下游平原地區1500萬人口和150萬公頃耕地免受洪水威脅。
(二)大壩的建成也帶來了許多問題
1.長江上游影響河床演變作為關鍵的造床質是礫亂卵石,不是泥沙。三峽一帶屬石灰巖地貌,這壩得怎么建才能防止滴水穿石?那水的壓力如此之大,而三峽地區的脈形縱橫交錯,是極易發生地震的板塊擠壓地區,如此多的水聚積在一個狹長的河谷中,危險至極修壩后原來年年逐出夔門的礫卵石將一粒也排不出去,可能十年內就堵塞重慶港,并向上游逐年延伸,汛期淹沒江津河川一帶
2.水庫淹沒耕地,移民和城鎮遷建,會加劇本來就已十分突出的人地矛盾,并由此而可能加劇植物的破壞、水土流失和生態惡化。
3.目前庫區的工業和生活廢水年排放量已超過1Gt,沿江城市的局部江段已形成了較嚴重的污染帶。建庫后,庫區水體流速減緩,復氧和擴散能力下降,將加重局部水域污染。
4.三峽工程將改變庫區及長江中下游水生生態系統的結構和功能;一些珍稀、瀕危物種的生存條件進一步惡化;對四大家魚的自然繁殖也會帶來不利影響。
5.三峽水庫運行后,長江中下游河道出現沖淤變化;對長江中游平原湖區低洼農田土壤潛育化、沼澤化有一定影響;下游河口的海水入侵危害有可能增加。對上海的影響尤其明顯。
6.三峽建壩后,庫區水面抬高加寬,沿江部分文物古跡將被淹沒,三峽自然景觀也會收到影響。
從三峽工程一案例我們可以看到,每個水利工程在興建的同時必然會產生許多對我們有害的方面。特別是大型水利工程,移民問題,泥沙問題,以及生態環境破壞,經濟效益減少等問題更令人擔憂。我們興建水利工程是為了使人類更好的生活在這一“水”球上,但若不經切實真正有效詳細的設計和思考,也許弊還是要大。若一個工程真正投入建設實施,我們一定要盡量減少它給我們帶來的弊端,使得人們受之福而不患其災。。水利工程并不是一個單一的方面,它涉及社會的方方面面,因此全社會的共同努力才是水利工程成功的重要途徑。
不可否認,對水壩利與弊、是與非的審視,反映了人們環境意識的覺醒,對于事物多方面的認識。但是,我們應當把這種審視是建立在科學和理性的基礎上。水壩建設對環境的影響有利有弊。對于每一項具體的工程而言,必須根據水壩工程對環境的影響不同進行辨證的分析之后,用科學態度作出決策。對環境影響利大于弊的水壩工程,可以改善環境,應該積極建設。對環境影響利弊相當,但工程的資源、社會效益巨大,綜合來看有利于社會可持續發展的,根據環境是可以改變的原則應容許其上馬。對環境有嚴重影響,破壞生態環境的水壩工程,應堅決反對。 只看到水壩的“利”,而忽視了水壩的“弊”,是一種急功近利的掠奪行為,同樣,過分夸大水壩的“弊”,反對在一切河流上建水壩,反對一切水利工程,決不是對待水壩應有的態度。
片面的認識只會導致偏激的態度。圍繞水壩的是是非非,我們更應擺正我們的態度,針對各地形式各國國情,做出相應的判斷。可以說,水壩的功用眾多,因此其發揮職能也是多方面的。因而,我認為,對于水壩利與弊的考察更應在經濟、政治、生態環境等方面尋找一個平衡點,基于利大于弊的原則,發展大壩。
參考文獻:
關鍵詞:3S技術 autoCAD DTM DGM 地質、地形勘測 環境及水庫分析
一.引言:
水利工程仿真模擬設計設計軟件采用多專業協同設計軟件,在同一數據庫平臺下,能解決三維地址地形建模(DTM)與地質建模(DGM)、大壩選址、水工設計、土建施工、機電安裝等一系列關鍵問題,在很大程度上提高仿真精度和時間的要求,完成覆蓋軟件生命周期的全過程,達到減少設計周期、加深設計深度、提高設計質量、控制成本及提高企業革新等目的。
二.理論分析與設計:
(一) 目前水利工程仿真模擬設計軟件發展狀況:
1. 自20世紀80年代以來,已經出現了圖形級的標準,如PHIGS,GKS;圖形交換級的標準,CGI,IGES以及近年來正在不斷完善的STEP等。STEP標準覆蓋了整個軟件生命周期的數據交換標準,對協同設計,并行施工,集成制造等具有重要意義。
2. 智能化是又一特點,它首先體現在把設計領域的專家知識和工程技術人員的經驗融入到CAD系統中,使之成為可以繼承的知識庫;其次是其本身的智能化,如人機接口,數據采集,自動精模,方案選優,仿真模擬以及多媒體技術應用等等。
3. 集成化是一大發展趨勢,一方面CAD技術與CAPP(計算機輔助工藝流程規劃),CAM(計算機輔助制造)以及MIS(管理信息系統),PDM(產品數據管理),MRP(制造資源管理)等系統相集成。另一方面隨著當前全球化發展,使得人們在internet上構造CAD/CAM集成化成為可能。
4. 科學計算可視化,虛擬設計,虛擬制造技術是設計人員進行對產品的時間操作,以及進行各種模擬實驗分析,可以及早看見產品外型,從而可以幫助設計多方位地觀察與平審設計成果。
(二)水利工程仿真模擬設計軟件概念:
就是利用計算機強有力的計算功能與高效的圖形處理能力,來直觀,智能的輔助過程設計人員進行過程設計與分析的一種技術。它同時實現過程的可視化與智能化。它包括工程設計條件可視化(地質,水文,地形,樞紐布置及施工條件等可視化),設計建模可視化,計算分析過程可視化與成果設計可視化(三維真實感圖形顯示及空間數據的圖表,文擋輸出)。
(三)水利工程仿真模擬設計軟件目標:
力求把水利工程的設計、管理主要涉及到的水文泥沙、地質、地表(含規劃、環保)、水工、施工、機電等專業的設計工作的過程、相互之間的關系和結果通過先進的計算機平臺及輔助設備以可視化的形式展現出來,達到虛擬設計/虛擬制造的目的。協同設計的基礎是建立一個統一的數據庫,包括地質地形的空間數據、水工建筑物(大壩、廠房等)的三維實體數據、施工計劃組織的實時數據以及真實條件下的計算機仿真和實時渲染數據等。與以前的技術不同,由于建立在統一的數據庫平臺之上,任何修改都將及時地反饋給整個工程的相關部門和人員(權限許可),并及時地通過三維圖形的方式展現出來。虛擬設計/虛擬制造技術的應用和實時仿真完全不同于以前的動畫渲染,它是滿足設計詳細要求的具體施工計劃的真實三維顯示。
(四). 水利工程仿真模擬設計軟件需要解決的問題:
1. 地質、地形勘測
2. 環境及水庫分析
3. 水工建筑物及樞紐設計
4. 施工組織設計
5. 機電設計
6. 工程概預算
7. 工程監測
(五). 水利工程仿真模擬設計軟件解決方案:
1. 在地質勘探方面:可以利用航拍、鉆探、"3S"技術(即GIS GPS RS)得到的地形數據,直接生成地形的三維模型包括地下三維地質情況的分布,便于直接了解復雜的地質構造情況,方便地進行地形模型的建立,作為壩體、地下廠房、導流洞等建筑物設計的原始依據。
2. 在三維地形表述的基礎上,建立水利水電工程的全三維模型,包括壩體、導流洞、泄洪洞、地下廠房等建筑以及與此相關聯的設備、管線的布置等仿真模型。這些設備與地形數據完全相關,從而構成一個復雜的水利水電系統,真實反映工程建成以后的面貌。
建立的三維模型還能夠輸出到有限元分析軟件中,進行結構強度的預測。三維模型不僅可以與地形模型很好地關聯,而且工程模型也還是參數化的,一旦設計有新的更改,只需要修改相應部分的三維模型,與此相關的設備、管線布置以及由三維模型自動投影生成的二維工程圖(符合目前圖紙標準)都會得到相應的修改,從而保證了設計的唯一性和相關性,快速地完成多個設計方案的對比和選擇。
3. 工程概預算方面: 通過建立大壩真實全三維實體數值仿真模型,能夠完全精確模擬大壩形體的各個細節,包括孔口部位、進水口、閘門槽等。水利工程計算機輔助設計能夠精確計算各壩段各截面的面積、各點的坐標以及體積,其精度滿足大壩混凝土工程量計量要求。將壩體內部各種材料的配合比及使用范圍輸入到壩體三維數值仿真模型中,從而使精確計量程序不僅能夠計算壩體的工程量,而且還能夠計算不同材料的用量,并進一步為概預算及施工期業主的材料供應計劃提供科學的依據。
4. 施工方案動態仿真結果分析及查詢通過建立的三維實體數字模型,計算出開挖方量及填筑方量,對工程進行預測和模擬,動態展示山體開挖和大壩澆注的全過程,得出詳細的施工強度和施工順序等重要指標。使工程的項目管理和進度分析達到實時控制與動態管理,以便科學指導工程施工,輔助業主和監理工程師進行有效的決策。
計算機模擬系統模擬混凝土施工過程,不僅可全面、周密地反映各種影響混凝土施工的因素,而且改變施工參數、修改方案比較及敏感性分析均比較容易,可完全彌補傳統工程類比法的缺點。采用計算機模擬施工方案成功解決了過去依靠人工手段無法解決的許多難題,能大大提高了設計人員和項目管理人員的效率,取得巨大的技術經濟效益。
根據數字化工程施工過程中的一般規律、施工工藝和流程、合同文件、技術規范以及實體特定的結構形式、施工條件的特定要求,利用本模塊建立系統分析模型和模擬計算數學模型。設計相應的數據庫管理、數據錄入及編輯、大壩模擬施工過程計算、圖形處理、報表自動生成及分析、查詢以及菜單控制等系統,集成在統一界面下完成所有的功能。
(六). 水利工程施工模擬界面設計:
主界面由部分組成,分別是溢洪道土石方開挖、溢洪道土石方開挖進度合計、大壩混凝土澆筑進度、大壩混凝土澆筑進度合計。這四部分從數據庫中讀取數據并動態的顯示出來。包括一些重要的施工數據如:層號、厚度、體積、高程、開挖(澆)時間、結束時間等。點擊“顯示設置”來設置需要顯示或者隱藏的對象,達到最好的視覺效果 。這些表既可以用于顯示,也可用于查詢 。
(七). 水利工程仿真模擬設計軟件開發環境:
1. 軟件環境:系統采用Windows xp/2000/98作為工作平臺,開發應用軟件有Visual C++6.0,AutoCAD2000以上均可,Arc View GIS ,MS Excel ,MS Access ,3d MAX,GIS與GPS的系列軟件等等。
2. 硬件環境:考慮到系統功能中圖形數據處理量大,與三維圖形處理分析操作需要,推薦配置:Pentium IV 1.4G+512MB 內存+真彩色顯示卡(3D加速功能)+10G硬盤,或者更高配置為好。 三.實例應用與總結展望:
水利工程仿真模擬設計軟件采用專業協同設計軟件水利工程計算機輔助設計軟件,在同一數據庫平臺下,能解決三維地址地形建模、大壩 選址、水工設計、土建施工、機電安裝等一系列關鍵問題,在很大程度上提高仿真精度和時間的要求,完成覆蓋軟件生命周期的全過程,達到減少設計周期、加深設計深度、提高設計質量、控制成本及提高企業革新等目的。
用水利工程仿真模擬設計軟件建立真實三維地形地貌模型(DTM)及三維地質模型(DGM)并行三維水工設計(大壩模型、強度計算等) 建立整個水利水電系統模型(包括壩體、導流洞、泄洪洞、地下廠房等建筑以及與此相關聯的設備、管線的布置)工程概預算三維工程施工仿真及工程監控在統一的數據庫平臺上完成以上功能,涵蓋從草圖設計到工程完工全過程,滿足虛擬設計/虛擬制造的要求。
水利工程仿真模擬設計軟件在水電工程設計過程中,從地質--壩工--廠房--樞紐及施工組織設計模擬都能系統準確地反映實際設計中的一般規律和特點。因而,采用本系統進行多專業協同可視化設計與指導施工,使各工種各工序的銜接、資源的分配、材料的供應都是均衡地有節奏地進行,從而使水電工程的勘測、設計與施工管理達到國際一流水平。相信未來的水利建設將是計算機設計的新領域,而不是象傳統的水利設計那樣耗時耗力耗資耗人。未來的水利規劃設計管理完全實現自動化。計算機在水利上的利用有著廣闊的發展前境需要我們一代代水利人的共同努力。
以下是三峽水電站設計應用實例:
參考文獻:
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2. 張菊明.三維地質模型的設計與顯示.中國數學地質進展,1995,7
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4. 水利概論 河海大學出版社
5. 李青元.曹代勇. 三維矢量結構GIS拓補關系及其動態建立.測繪學報
6. 鐘登華 劉東海 . 工程可視化輔助設計理論方法與應用 .水利水電出版社,2004.1
7. 劉宏增,黃靖.
虛擬設計.北京:機械工業出版社.
8. shueilibu.com
關鍵詞:水利工程;大壩建設;防洪灌溉;優勢劣勢
中圖分類號:TV69 文獻標識碼:A
大壩是隨著人類科技發展而逐漸興起來的,是人類改造大自然使得大自然能夠為人類大多好處的偉大的發明,大壩是人類智慧的結晶,它可以灌溉農業、西電東輸、成為內陸航運、防范洪水等。大壩是一項綜合工程,既有利于人們的生產更為人們的生活帶來更多的保證。18世紀工業革命給全世界帶來的技術的福音,水力發電能為人們夢想和日益渴望的一項工程。
1 大壩建設的優點
以我國為例,我國位于北半球,處在亞歐板塊,而且大部分地區屬于溫帶氣候,季風氣候在我國表現得更為明顯。雨季來臨集中,降雨頻繁,時常會伴有暴雨來臨,帶來難以預計的損失。但是,盡管降水充沛,我國的淡水資源仍然匱乏,工業農業人們的日常生活都離不開淡水資源,水利設施建設迫在眉睫。許多大型水庫的設計和出現成為解決這一難題的必經過程,只有在汛期加大儲水量,才能為后來的經濟發展提供充足的水量,滿足經濟發展的物質基礎。
1.1 三峽大壩的建設。21世紀以來,我國經濟進入飛速發展階段,中西部地區經濟發展成為黨和國家關注的方面,全面小康社會的建設成為目前的重點,要用東部地區繁華的經濟發展態勢來帶動中西部經濟發展,切實實現整個社會全面發展,長江是我國境內第一長河和第一大江,加上位于我國南方地區,經歷兩次汛期,跨越的地區很多,可以滿足經濟發展,所以,三峽大壩的設計和具體施工提上日程。大壩建設的主要目的是為了減輕汛期河水泛濫帶來的危害,長江中下游經過我國經濟繁華地區和魚米之鄉,尤其是在南方水稻種植是農民種植的主要產物。它的豐收和歉收影響我國整體的經濟發展和農作物的整體價格。三峽大壩除了防洪作用之外,還有連接內陸航運、農作物灌溉,水力發電等其它方面的作用。大壩的設計和具體施工不是依靠單純的原始數據,相反,而是依靠專家團進行多次的實地考察,地質學家進行多次的地質勘探和監測,測量和計算出河流的地下深度,巖石分布、有無斷層,河流分支多少等其他具體問題都一一進行了解。三峽壩頂高程185米,最大壩高175米。水庫正常蓄水位175米,總庫容393億立方米,對周邊省區的水資源短缺的情況起到了緩解作用。
大壩給整個社會帶來的能源資源。一直以來,我國的石油都是依靠中東或者俄羅斯提供,我國的石油開采和探測落后,加上近年來,中東石油之爭,各國經濟發展對是有用量的增加,使得石油價格一漲再漲,成為妨礙經濟發展的重要因素之一。據權威雜志統計,按照整個社會目前消費的數量和速度進行估計,整個地球的石油竟會在未來一百年里消耗殆盡,因此,我國為了擺脫外國對我國經濟發展的控制,真正走上可持續發展道路,必須形成新型的能源消費結構,探求綠色能源,走可持續發展道路。風能、太陽能和水能都成為各國競相實驗的新型能源。大壩的成功建筑可以為東部地區提供一定的水能,切實減輕石油、天然氣和煤炭燃燒帶來的環境污染,有無可估計的社會和生態價值。
1.2 大壩建設對下游居民生活和農作物帶來的安全。長江是我們的母親,它孕育了祖祖輩輩的中華兒女,給我們繁衍后代,自己的生活帶來很多的好處,在現在更是為我國經濟發展提供自然和社會條件。長江汛期時間長汛期、次數多,發生洪水更是頻繁,給國家帶來不可估計的損失,時刻威脅著居民的生命財產。三峽大壩的建設可以減少甚至避免其帶來的洪水威脅,切實保障人們的生命安全。
1.3 大壩的建成也帶來了許多問題
1.3.1 長江上游影響河床演變作為關鍵的造床質是礫亂卵石,不是泥沙。三峽一帶屬石灰巖地貌,這壩得怎么建才能防止滴水穿石?那水的壓力如此之大,而三峽地區的脈形縱橫交錯,是極易發生地震的板塊擠壓地區,如此多的水聚積在一個狹長的河谷中,危險至極修壩后原來年年逐出夔門的礫卵石將一粒也排不出去,可能十年內就堵塞重慶港,并向上游逐年延伸,汛期淹沒江津河川一帶。
1.3.2 水庫淹沒耕地,移民和城鎮遷建,會加劇本來就已十分突出的人地矛盾,并由此而可能加劇植物的破壞、水土流失和生態惡化。
1.3.3 目前庫區的工業和生活廢水年排放量已超過1Gt,沿江城市的局部江段已形成了較嚴重的污染帶。建庫后,庫區水體流速減緩,復氧和擴散能力下降,將加重局部水域污染。
1.3.4 三峽工程將改變庫區及長江中下游水生生態系統的結構和功能;一些珍稀、瀕危物種的生存條件進一步惡化;對魚的自然繁殖也會帶來不利影響。
結語
從三峽工程一案例我們可以看到,每個水利工程在興建的同時必然會產生許多對我們有害的方面。特別是大型水利工程,移民問題,泥沙問題,以及生態環境破壞,經濟效益減少等問題更令人擔憂。我們興建水利工程是為了使人類更好的生活在這一“水”球上,但若不經切實真正有效詳細的設計和思考,也許弊還是要大。若一個工程真正投入建設實施,我們一定要盡量減少它給我們帶來的弊端,使得人們受之福而不患其災。水利工程并不是一個單一的方面,它涉及社會的方方面面,因此全社會的共同努力才是水利工程成功的重要途徑。不可否認,對水壩利與弊、是與非的審視,反映了人們環境意識的覺醒,對于事物多方面的認識。但是,我們應當把這種審視是建立在科學和理性的基礎上。水壩建設對環境的影響有利有弊。對于每一項具體的工程而言,必須根據水壩工程對環境的影響不同進行辨證的分析之后,用科學態度作出決策。對環境影響利大于弊的水壩工程,可以改善環境,應該積極建設。對環境影響利弊相當,但工程的資源、社會效益巨大,綜合來看有利于社會可持續發展的,根據環境是可以改變的原則應容許其上馬。對環境有嚴重影響,破壞生態環境的水壩工程,應堅決反對。只看到水壩的“利”,而忽視了水壩的“弊”,是一種急功近利的掠奪行為,同樣,過分夸大水壩的“弊”,反對在一切河流上建水壩,反對一切水利工程,決不是對待水壩應有的態度。
片面的認識只會導致偏激的態度。圍繞水壩的是是非非,我們更應擺正我們的態度,針對各地形式各國國情,做出相應的判斷。可以說,水壩的功用眾多,因此其發揮職能也是多方面的。因而,我認為,對于水壩利與弊的考察更應在經濟、政治、生態環境等方面尋找一個平衡點,基于利大于弊的原則,發展大壩。
參考文獻
監理人受雇于項目法人,代表項目法人對承包商的工作和生產進行監督和管理,其依據是什么呢?除了必須遵守國家現行法律、法規以及相關的條例、條文外,更重要的一點,就是項目法人與承包人簽訂的合同。監理人在處理問題時,就以合同為準則,本著公平、公正的原則維護項目法人以及承包商的正當權益。由此可見,監理人在實施其監理工作的過程中,對項目法人與承包商簽訂的合同內容的理解是相當重要的,這將直接影響到處理問題的公正性。如何做到這一點呢?根據筆者在多年工程建設中的經驗認為,在項目招標之前,盡早確定監理人,讓監理單位介入工程招標、投標、合同管理的全過程,這對節約資金,確保工程質量、工程順利完成是十分有利的。現筆者以都江堰渠首閘群改造為例,將工程招標過程中應注意的問題簡要介紹如下:
一、招標前期工作
首先,必須熟悉經審查合格的初步設計文件。這一步工作很重要,這樣才能明確工程招標的范圍和具體內容,做到心中有數,這對編制招標文件,特別是編制“工程量清單”和“技術條款”尤為重要。該工程經四川省水利廳審查批復,工程內容分為拆除部分和新建部分,其中拆除部分包括:啟閉設備及門葉、埋件的拆除,啟閉平臺及其以下支墩砼的拆除,門槽及底坎的拆除等;新建部分包括:門槽及底坎二期砼的澆筑,支墩的澆筑,啟閉平臺梁、板的澆筑,閘門及啟閉設備的更新,閘房的新建及裝飾等。
二是確定資金來源、額度。本工程為國債投資加上地方配套,總投資1850.58萬元,各方資金均已按時足額到位。
三是確定招標及承包方式。根據工程特點及都江堰歲修時間短等特點,結合本工程實際情況,經請示四川省水利廳招標站同意,確定該工程實行邀請招標,部分具有特殊工藝的項目(如都江堰傳統工程榪槎截流)可由業主指定分包。
四是合理劃分標段。根據本工程以及目前我國生產及施工企業的特點,從方便于管理的角度,確定將該工程劃分為三個標段:第Ⅰ標段,閘門的制作及安裝(含啟閉平臺及其以下部分的土建工程,簡稱水下工程);第Ⅱ標段,啟閉機的制作及安裝;第Ⅲ標段,閘房的土建及裝飾。
五是確定投標者的資格條件。由于工程所在地為都江堰市區,加上工程本身的特殊性,以及施工強度大(水下工程必須在內江斷流30天左右全部完成)等綜合因素,考慮到企業的施工設備能力,并以有利于競爭為基礎,確定第Ⅰ標段的投標單位是具有水利工程二級以上資質(含二級)的施工企業并同時具備中型以上閘門的生產及安裝資質;第Ⅱ標段的投標單位必須是具備中型以上啟閉設備制作及安裝資質的生產企業;第Ⅲ標段的投標單位必須具備水利工程二級或工民建二級(但必須具有水利工程施工經驗),且同時具備裝飾工程三級以上的施工企業。
六是對申請投標的單位進行資格預審。這一步工作很重要,既關系到招標工作的有效性,又關系到最終確定的中標人是否符合條件,是否能按時保質保量完成合同任務。我們分別對申請參加投標的單位提交的企業資質情況進行了審查,從中選出符合條件的施工企業,組織相關單位工程技術人員以及監察審計人員到企業內部對企業情況進行全面考察,最后每個標段確定由三家符合條件的單位參加投標。
二、招標文件的編制
招標文件是投標者編制投標文件的基本依據,同時又是合同文件的基礎,是將來在合同實施過程中約束項目法人(業主)和承包商的準則,也是作為監理工程師協調合同雙方關系、監督和管理合同的基本依據。因此,編制招標文件是極其重要的工作,關系到招標和合同管理工作的成敗。按照《水利水電工程施工合同和招標文件示范文本》,招標文件應包括以下幾個方面:
第一卷商務文件
Ⅰ.投標邀請書
Ⅱ.投標須知
Ⅲ.合同條款
Ⅳ.協議書、履約擔保證件和工程預付款保函
Ⅴ.投標報價書、投標保函和授權委托書
Ⅵ.工程量清單
Ⅶ.投標輔助資料
Ⅷ.資格審查資料
第二卷技術條款
第三卷招標圖紙及參考資料
以上第一卷的Ⅰ是招標文件中必需的格式文件,這里不再作詳細介紹;Ⅳ、Ⅴ均是提供的格式文件,有的是提供給投標單位作參考的,有的則是中標后雙方簽定合同時才需要的(如協議書),這里也不再作詳細介紹;Ⅷ是資格審查資料,由于本工程經過較詳細認真的資格預審,要求投標單位提供這些資料只是為了給評標專家們評分提供依據,這里也不再作詳細介紹。下面僅就其余的各有關文件資料作探討:
1、投標須知
包括招標方式、招標文件的構成、投標準備、投標文件的組成內容、投標文件的遞交、開標、評標、決標及合同授予標準等。根據實踐經驗,這部分內容需要注意的是對投標報價的說明,目前,水利水電工程大多采用單價合同與總價合同相結合的方式,因此,這部分內容要盡量與后面的工程量清單互相配合,互相補充,并應特別注明投標報價的內容,避免投標人的誤解。一般情況下,我們要求投標報價應包括投標人中標后為完成合同規定的全部工作需支付的一切費用和擬獲得的利潤,并考慮了應承擔的風險,但不包括合同規定的價格調整。
2、合同條款
包括通用合同條款和專用合同條款。事實上,就具體工程而言,專用合同條款是通用合同條款的內容進行補充和修改,并進一步細化,當需要時,可增加新的條款。因此,這里我們僅討論專用合同條款(以下所稱合同條款均為專用合同條款)。
一般情況下,合同條款中,應具體指明發包人及監理人,注明工程的缺陷責任期,注明合同文件的優先順序,發包人和承包人在工程建設中的的義務和責任,監理人在工程建設中的職責和權力,合同的范圍及工程的承包方式,合同補充文件簽署的方式,圖紙的供應及設計變更的處理,雙方應遵守的法律、法規,材料、設備的供應及驗收方式,發包方可提供的施工條件,開工及完工時間,隱蔽工程的覆蓋條件,單元、分部工程的驗收程序,竣工資料的整編,竣工驗收的程序,工程的付款方式,工程的風險,違約責任及爭議的解決方式,合同的生效及終止等。
3、工程量清單
工程量清單中的工程項目一定要具體明確,清除不均勻報價的條件;一般情況下,工程量清單中的工程量只作為投標報價用,不作為最后結算的依據。但由于清單中的工程量直接影響報價,因此,為避免由此引起不必要的索賠,應盡量減少誤差。作為總價承包的項目,在備注中要予以說明。
4、投標輔助資料
投標輔助資料是對投標報價的進一步說明及補充,是作為評標人評標的重要依據,就目前我國的體制而言,投標輔助資料應包括以下內容:
(1)單價分析表;
(2)對于總價承包的項目,應有總價承包項目分解表;
(3)分組工程報價組成表;
(4)對于工程量大、工期較長的工程,還應有價格指數和權重表;
(5)計日工表;
(6)擬投入本合同工程的施工隊伍、主要人員、設備等;
(7)施工組織設計。
5、技術條款
這部分內容是投標人編制施工組織設計及投標報價的依據,其內容應包括:總說明(工程建設的目的,合同范圍和內容,控制性工期和總工期,詞和術語的定義和含義等),各項目的工作內容,適用的技術規范和規程,各項目的具體實施要求和質量標準、質量管理、計量和支付辦法等。
6、招標圖紙及參考資料
這部分資料也是投標人編制合理報價的依據,為減少工程變更,從盡量避免索賠的角度出發,圖紙深度至少要達到初步設計要求,最好能達到優化設計(招標設計)的深度,即可以根據圖紙準確地計算出各種建筑材料的規格、品種和數量,砼、鋼筋砼等各類工程量以及各種設備的安裝工程量等。選用的參考資料必須經過嚴格審查,應盡量避免有爭議的內容。
總之,招標文件應力求嚴密、明確、周到和細致,不能有磨棱兩可的語言;項目法人(業主)提供的條件必須能作到,并劃清責任界限;要合理地分攤項目法人與承包商的風險;招標文件要具有可日作性;此外,涉及技術規范和標準時,在材料、實施和質量管理條款中要詳細地注明技術質量技術標準、數據和要求。
完成了招標文件的編制,就可以向經過資格預審合格的投標人發售標書了。
三、投標階段
發售標書后,即進入了投標階段,按照招投標法規定,這段時間應在20天以上。這段時間,作為監理人,主要抓好以下幾方面的工作:
1、配合項目法人及時進行招標文件的修訂和補遺,并對投標者的質疑進行解答;
2、編制工程師概算(標底)。本工程中工程師概算(標底)是根據招標文件、設計圖紙及有關資料、技術標準、經濟定額標準及規范、施工規劃等編制完成的。
一般情況下,這部分工作應盡量推后但必須在開標前完成。在開標前,標底應保密。
四、開標和評標、定標
1、開標
按《招投標法》規定,開標應當在招標文件中確定的投標文件截止時間的同一時間公開進行,開標地點應當為招標文件預先確定的地點。開標由招標人主持,所有投標人均要參加。開標時,由投標人或者其推選的代表檢查投標文件的密封情況,也可由招標人委托的公證人檢查并公證,經確認無誤后,由工作人員按投標文件接到時間順序公開啟封正本,公布投標人名稱、投標總價(含折扣或修改函)、投標保函、投標替代方案價格等。開標過程應當記錄,并存檔備查。
2、評標
首先,由項目法人組建評標領導小組。
然后,在評標領導小組的領導和主持下,由招標單位、監理單位和設計單位抽人組成評標工作組,具體負責投標資料整理、歸納、綜合、分析、評價工作。同時組建由各專業專家組成的評標委員會,分資信、技術、商務組具體對投標文件進行綜合評比。
評標委員會對投標文件進行評定,其評定內容和準則必須符合招標文件已明確的規定,中標人的投標應當符合下列條件之一:
(1)能夠最大限度地滿足招標文件中的各項綜合評價標準;
(2)能夠滿足招標文件的實質性要求,并且經評審的投標價格最低。
3、定標
評標委員會完成評標后,應向項目法人提出書面評標報告,并推薦合格的中標候選人。由評標領導小組依據評標委員會的建議和《招標投標法》的有關規定,合理地確定中標人。
中標人確定后,項目法人應向中標人發出書面中標通知書,并同時將中標結果書面通知未中標的投標人。招標人和中標人應當自中標通知書發出之日起30日內,按照招標文件和中標人的投標文件訂立書面合同。合同簽訂以后一定時間內,由監理工程師開工令,并指定開工日期,按日歷天數計算工期。承包者開始進場作施工準備,開始履行施工承包合同,招標工作結束。
至此,建設監理工作進入合同管理階段。
由于都江堰渠首閘群改造工程的招標工程嚴格按基本建設程序進行,為以后的投資、進度以及質量控制打下了堅實的基礎。在招標文件的編制過程中,我們根據本工程的特點,并結合其它工程的實際情況,有針對性預見了各種可能出現的不利因素,將其列入招標文件或合同中,減少了合同履行過程中索賠事件的發生,確保了工程質量、投資及進度,保證了工程建設目標的順利實現。
參考文獻:
1、唐廣慶《工程項目合同監理概論》;
2、唐廣慶《建設工程項目施工合同管理》;
關鍵詞:執業資格 專業課程 考核改革 采礦工程
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)06(a)-0232-01
我國在1990年開始實施專業技術人員資格制度,已經走過了24年的發展歷史,其中經歷從制度的準備、建立、實施、規范發展,現在已經形成了完整的考試體系[1]。專業技術人員資格通常指的是職業資格,其中包括從業資格和執業資格。職業資格制度是指按照國家制定的相關法規,在必要設置的行業中建立資格標準,以一定的程序和方式評價與規范社會從業成員達到從事某種職業活動所具備的基本條件的社會活動體系。我國已經建立推行了23種執業資格考試,涵蓋了建筑、安全、環境、投資、醫療、咨詢等方面[2]。
1 執業資格考試特點
2004年開始實施《行政許可法》,執業資格作為從業人員行業準入的基本條件,執業資格是政府對某些責任較大、社會通用性強、關系公共利益的專業技術工作實行的準入控制,是專業技術人員依法獨立開業或獨立從事某種專業技術工作學識、技術和能力的必備標準,執業資格實行注冊登記制度[3]。執業資格考試特點有以下幾個方面:
(1)全國統一考試。執業資格考試由國家定期舉行,考試實行全國統一大綱、統一命題、統一組織、統一時間。
(2)考試管理模式。采用滾動考試,即每兩年為一個滾動周期。
(3)教考分離。培訓人員、命題人員、考試結果評判人員分別有不同人員進行,保證了執業資格考試制度的公平性。
(4)認可范圍。該類考試在全國范圍內均被認可,沒有地域差異,部分執業資格在其他國家和地區也能得到認可,如注冊會計師,中國注冊會計師協會(中注協)分別與香港會計師公會、英格蘭及威爾士特許會計師協會、美國注冊管理會計師簽署考試相關的互免協議。
2 采礦工程專業課程考核現狀
國內現在有40多所大學開設了采礦工程專業,分布在我國20個省市。采礦工程具體細分為冶金、有色、化工、核工業、非金屬和煤炭等六類礦業領域,在課程設置中也有所差別,如煤炭開采和金屬礦開采方法就不同,煤炭開采的專業課主要以《煤礦開采學》為主;金屬礦開采以《采礦學》為主。但專業基礎課程和部分輔助課程絕大多數是一致的,如巖體力學、工程力學、井巷工程、礦井通風與安全、采礦機械、電工與電子技術、礦山企業管理與技術經濟分析等課程。
采礦工程專業課程形式:(1)考核類別:考試,考查;(2)考試形式:閉卷和開卷;(3)試卷類型:試卷庫、試題庫、命題。具體到某一門專業課程的考核則是授課教師根據該課程在本專業中的重要程度來確定。考核效果則是以卷面成績、平時表現和作業完成情況綜合確定該課程是否達到要求。以《井巷工程》為例考核,采用閉卷考試形式,不同學校采用的試卷類型不一樣,可以是試卷庫、試題庫、命題三種形式中的一種,試卷通常有授課教師確定,考試結束后由教師批改試卷,結合卷面成績、平時成績綜合最終確定學生學習效果是否達到大綱要求,如果沒有達到及格線(60分),則要參加下次的補考。
3 專業課程考核和職業資格考試相結合探討
以執業資格考試中一級建造師為例,《建設工程經濟》、《建設工程法規及相關知識》、《建設工程項目管理》、《專業工程管理與實務》4個科目,其中《建設工程經濟》、《建設工程法規及相關知識》、《建設工程項目管理》各個工程內專業均需要參加考試,并且考核大綱是統一的,而《專業工程管理與實務》科目分為:建筑工程、公路工程、鐵路工程、民航機場工程、港口與航道工程、水利水電工程、市政公用工程、通信與廣電工程、礦業工程、機電工程。考生報名時可根據實際工作需要選擇其中一個專業類別。與采礦工程相關的專業必然選擇礦業工程類別,該礦業工程中的《專業工程管理與實務》涵蓋了涉及工程測量、工程材料、礦業地面工程、爆破工程、井巷工程等內容。該課程涉及到了采礦工程專業學生在大學期間的學習的所有專業課程和實踐教學環節。對于采礦工程的礦山企業管理、工程技術經濟學、采礦工業的基本方針、政策和法規等則可以采用客觀題型來考察學生掌握程度;對于采礦學、井巷工程、礦井通風與安全、巖體力學、工程力學、采用主觀題型來考察。
作為專業課程的授課教師首先應該取得相應的執業資格,其次在專業課程的授課和考核中引入執業資格考試的相應內容。以《井巷工程》為例,井巷工程作為采礦工程專業的主干課程,在采礦工程專業的學生培養中起到重要作用,而在我國的建造師執業資格考試中有相應的專業類別,即礦業工程。作為采礦工程專業的任課教師應該考慮如何將課堂教學考核和執業資格考試相結合,以實現在專業課程的授課和考核過程中就讓學生具備準建造師的資格。在授課過程中應該結合爆破工程、工程材料、地下工程施工、巷道支護等內容進行講授,教師也應該熟悉取得建造師所需要的知識。
4 結語
執業資格考試作為一項工程技術人員行業準入的制度,已經形成了完整的體系;同時高校培養出的大學生進入社會將面臨取得相應的執業資格,作為采礦工程的專業課教師有必要熟悉我國的執業資格考試制度,也應該取得相應的執業資格。培養學生專業知識的同時也應該讓學生了解到畢業后所需要的執業資格。所以有必要在課堂授課過程中引入相應的內容,在課程學習的效果考核中也應該采用相應的方法。
參考文獻
[1] 呂忠民.職業資格制度概論[M],北京市:中國人事出版社,2011.
關鍵詞:培養目標;工程師規格;工程實踐;四教學體系
隨著我國經濟建設和科學技術的高速發展,我國高等教育也由計劃經濟下的精英教育發展為市場經濟下的大眾教育和具有國際化視野的教育。工科教育作為高等教育的主題,目前從院校設置上看已達1 000余所,占本科高校總數的90%,其中應用性本科專業也超過50%。研究工科專業本科人才培養是高等教育改革發展的需要。
一、高等工科專業人才培養目標的定位
(一)我國現代化經濟建設對水利工程師的需求
水利工程有水利行政主管單位、設計、施工、運行管理、科研、監理、勘測等部門,各部門都有各自的崗位要求。本科工程教育是完成工程師教育的重要途徑。從水利行業本科畢業生就業崗位分析,10%左右考研究生;80%左右去生產施工單位,大部分為央企、省企的工程局、工程公司,少部分為民企的工程公司;其余10%左右為設計、行政主管部門、科研等單位。絕大部分為生產施工的第一線,從事具體的施工技術、管理、測量、檢測試驗、設計、工程預決算等工作。
(二)我國高等工程教育發展的要求
我國高等工程教育形成了研究生教育、本科教育、高職高專教育等不同層次,分別承擔著各類工程師的培養任務。高職高專具有職業性、技能性、實踐性,承擔著培養助理工程師的任務。研究性本科教育為培養生產施工工程師和設計工程師,應用性本科教育以培養生產施工工程師為主。博士研究生教育以培養研發工程師為主,碩士研究生教育以設計工程師為主。在確定培養目標時還應充分考慮學校的定位,以及學科專業本身的定位層次,如應用型、研究型、拔尖人才培養型等。
二、水利工程師崗位的要求
具有從事水利相關崗位所需的數學、力學等自然科學、經濟管理及一定的人文科學知識;掌握扎實的水利專業工程基礎知識、工程技術和基礎理論知識,了解本專業的技術規范、新材料和本專業的發展趨勢,熟悉了解本專業領域的技術標準、政策法規等;具有分析和解決實際工程問題的能力、工程項目的設計和生產運行、施工中的設計、運行、管理、維護的能力、工程組織管理的能力;具有較強的環境適應、信息獲取、計算機應用、知識更新和終身學習的能力;應具有良好的職業道德、科學的思維方法、豐富的人文科學素養、健康的身體心理素養、較強的創新意識和一定的國際視野。
三、以水利工程師為培養目標的教學體系
(一)理論教學體系
1.通識教育課程體系。通識教育是非專業性、非職業性教育。它的教學課程內容分為必修和選修兩部分,前者為基本的通識教育要求課程。包括政治思想、外語、軍體、數學、物理、計算機類等。后者包括人文、社會科學、自然科學、工程技術類課程,如工程概論、統計原理、工程與法律、工程與美學、工程與環境、工程與安全、工程理論、工程實踐與科技創新、創新思維與現代設計等類課程。
2.專業教育課程體系。專業教育是專業性、職業性的教育,其宗旨是培養學生具有在水利學科專業領域內的專業知識、專業能力和專業素質。專業教育課程分為必修課和選修課。必修課分為專業理論基礎類課程和本專業方向的專業核心課程。基礎類課程包括工程制圖工程測量、工程建筑材料、工程地質、理論力學、材料力學、結構力學、土力學、水力學、鋼筋混凝土、工程經濟等。專業核心課程包括:水工建筑物、水電站、水利工程施工、水利水電工程規劃。選修課程以個性發展、興趣愛好、拓寬學科專業、就業方向等設置選修課程模塊,設置工程設計類,施工技術管理類、研究類、特色類等。
(二)實踐教學體系
實踐教學體系由通識實踐和專業實踐構成。通識實踐是培養一般能力素養的重要環節、是專業實踐的基礎。包括所有通識課程的實驗、上機、軍體訓練、兩課實踐等。專業實踐可從基本能力、綜合能力、工程實踐與創新能力三個層次來設立三個實踐平臺:單項實踐平臺、綜合實踐平臺、創新實踐平臺。單項實踐平臺:以單項工程項目的要求為目標,安排各課程的實驗、實習。如土力學、水力學、建筑材料、測量實習、工程地質實習、工程制圖上機實踐。綜合實踐平臺:以工程項目的綜合性為目標,以實際工程案例為依托,打破以單項課程為依托的課程設計或實習的做法,轉變為按工程的綜合性技術應用來建立綜合實踐內容。安排以專業核心課程內容為題目,包括3門以上課程內容訓練的3種類型:水工綜合設計、認識與生產綜合實習、畢業設計。創新研究實踐平臺:以實驗課項目研究和自主實驗項目研究為主、結合包括實驗室開放、實驗室基金、創新創業項目、學科競賽項目等。
(三)素質教育體系
以課程教學和實踐教學為載體,與通識教育、專業教育、創業創新教育相融合。素質教育面向全體,分為必修和選修,根據個人特長、興趣、愛好、發展選修某些活動。必修主要為社會實踐,社會調查、社會公益活動及自主學習。選修主要為文體活動、社團活動,校園文化、社會工作等。
(四)創新創業教育體系
創新創業教育是素質教育的深化,它是以提高學生的綜合素質為目標,以課程教育學和實踐教學為載體,培養學生的創新意識、創新思維、創新精神。課程教學包括通識類課程和專業類課程,如創業創新基礎、工程創新、職業生涯等,實踐教學包括通識類實踐和專業實踐,將創新創業教育的課程教學學分和實踐教學學分納入教學計劃中。
四、優化教學體系結構
(一)優化四體系資源分配,實現教學系統化
對四教學體系間的比例關系進行安排。四年的課程總學時不宜超過2 400~2 600學時,周學時不宜超過24~26學時,理論課程教學每18~20學時為1.0學分,實踐教學每周為1.0學分,實踐教學周數不低于35~40周。實踐教學所占總教學周數、總學時或總學分的比例不宜低于25~30%。四教學體系間的比例大致如下;理論教學占60%左右。其中通識教學課占30%左右,專業教學課占30%左右。實踐教學占30%左右,素質教育占5%左右,創業創新教育占5%左右。必修課占70~80%左右,選修課占20~30%左右。
(二)以工程素質能力培養為主線,強化工程實踐
改變原老三段各自獨立的教學進程模式,將通識教育與專業教育互為融合,互為補充、滲透、銜接,使工程教育的理念滲透到所有的教學環節和課程中。從入學開始就進入工程的教育,以工程為大背景,從感知認知入手,利用信息技術手段,工程概論課、工程認識實習、專業教育等對學生進行工程啟蒙、工程認識、工程意識的教育。接著配合通識類課程的學習進行工程師工程素質的教育,開設通識類選修課和工程師素質能力系列知識講座貫穿始終。在專業基礎類課程和單項實踐教學平臺中,以工程為背景結合工程案例進行工程教育;同時工程教育與實踐訓練結合進行專業技能的實踐和訓練;建筑材料的實驗技能、工程質量控制技能,工程地形測量、工程施工測量技能,工程地質勘查和地質報告評價技能,工程繪圖識圖、計算機制圖的技能,計算機制圖貫穿于實踐教學3個平臺訓練中。在專業核心課程和綜合實踐平臺教學結合中,按典型工程組織教學和實踐訓練,頂崗參加工程施工過程,各分項分部工程,工種、工序、實際測量、檢測質量控制、施工組織管理等綜合性實踐訓練。水工綜合設計,畢業設計、創業創新實踐與生產綜合實習有機配合,都以實際工程為載體,按實際工程的要求為標準進行。
要使得工程實踐在時間、內容、措施、考核、指導、實踐教學條件建設等方面加以保證,使其強化得以落實。
參考文獻:
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關鍵詞:構建;高職;工程監理人才;培養模式
我國工程監理行業發展現狀
工程監理是指工程監理單位接受建設單位的委托,依據法律、行政法規及有關的建設工程技術標準、設計文件和建設工程合同,對工程建設實施的監督管理。工程監理制度在國際上已有很長的發展歷史,西方發達國家已經形成了一套完整的工程監理制度,工程監理已成為建設領域的一項國際慣例。自1998年開始,我國也在工程建設領域實行了監理制度,并已發揮了重要作用。
目前,我國的工程監理隊伍日漸復雜,從業人員素質也參差不齊,人員素質平均水平較低,主要是缺乏經濟管理、法律知識和組織協調能力,監理人員大多只能運用技術手段進行質量檢查,而不能運用經濟手段和合同手段進行全方位、全過程控制。在新形勢下,企業對監理專業人才的素質要求越來越高,提高監理隊伍的素質和監理能力更為迫切。因此,加強監理專業人才的培養,構建監理專業人才培養體系,提高監理人員專業水平刻不容緩。
工程監理專業人才應是具備工程技術知識、經濟和管理知識和實踐經驗的高素質復合型專業人才。根據工程項目的不同特點、不同崗位、不同性質及所從事的業務范圍,實際工作需要的建設工程監理專業人員可劃分為三個不同的層次:基層人才——建設工程基層監理專業人員;中層人才——注冊監理工程師;高層人才——高級專業管理人員。高等職業教育的主要培養目標為基層業務人才,該層次的從業人員應具有工程施工和工程管理的基本知識,主要從事建設工程監理旁站與資料整理工作,并且能對施工現場提出合理化建議。其基本人員組成就是分布于大量監理企業、有上崗資質的工程監理員。
我國工程監理專業人才需求情況
我國工程監理企業資質分為綜合資質、專業資質和事務所資質。其中,專業資質按照工程性質和技術特點劃分為以下14個工程類別:房屋建筑工程、冶煉工程、礦山工程、化工石油工程、水利水電工程、電力工程、農林工程、鐵路工程、公路工程、港口與航道工程、航天航空工程、通信工程、市政公用工程、機電安裝工程。
大量企業資料顯示,多數工程監理企業的經營范圍都不會只局限于一個工程類別,而是會涵蓋若干相近工程類別,業務范圍較廣。我們專門成立了課題組,經過一個多月的時間,對近30家工程監理企業進行了調研。調研結果顯示,所有企業普遍認為高職高專層次的工程監理人員按“綜合專業人才”培養更適應市場需求,如按“不同專業方向”培養,則畢業生只能適應較單一專業的工作崗位,對不同專業監理崗位的適應能力較低,就業競爭力大大減弱。同時,其中90%的單位認為未來5年內對該專業的人才需求呈增長趨勢。
目前我國部分高職院校工程監理人才培養情況分析
我們課題組共調研分析了二十多所開設“工程監理專業”的高職院校,這些院校中該專業的培養目標和畢業生就業方向基本相似,主要開設課程也較相近,大多側重于“房屋建筑工程”方向,少數側重于“公路工程”方向,綜合專業性方向較少。另外,由于各院校淵源不同,有些側重于工程技術,有些則側重于工程管理。
可見,目前高職院校培養的工程監理專業人才不能完全滿足用人單位的需求,亟需構建一種適合不同行業需求的工程監理專業人才培養新模式。當然,由于各專業的差異性較大,全面覆蓋專業資質中14個工程類別是不可能的,但我們認為將其中的土建類專業,包括房屋建筑工程、鐵路工程、公路工程和市政公用工程(其中的城市道路工程和地鐵輕軌工程)統一考慮具有一定的可行性。
培養“適應不同行業(限房建、鐵路、公路、
市政)需求的工程監理專業人才”的可行性
人才需求及崗位特點方面本專業畢業生主要從事工程施工階段監理工作,也能從事一般工程施工項目管理等工作,職業崗位定向為工程施工監理員、質量檢驗員、材料試驗監理員、測量監理員、計量監理員、安全監理員等。房屋建筑工程、鐵路工程、公路工程和市政公用工程等不同行業工程監理崗位所從事的工作基本相似。
崗位能力方面各崗位要求從業人員具有工程施工和工程管理的基本知識,主要從事建設工程監理旁站與資料整理工作。房屋建筑工程、鐵路工程、公路工程和市政公用工程等不同行業對該崗位從業人員的能力要求差異不大,尤其是工程管理方面的知識和技能基本相同,區別僅在于工程施工技術方面。
課程設置方面在工程監理專業課程設置中,根據土建類不同行業特點可分為公共課和專業專向課兩大類。(1)主要公共課程。工程制圖與CAD、工程材料、工程測量、土木工程力學、施工組織與進度控制、工程造價與投資控制、工程質量控制、工程安全管理和控制、工程監理概論、工程招投標與合同管理、工程建設法規等。(2)不同專業專向課程。房建:建筑結構、建筑施工;鐵路:鐵道概論、鐵路施工、地基基礎;公路:公路概論、公路施工;市政:城市道路概論、給排水工程。
可見,不同專業方向開設的公共課程較多且基本相同,主要區別僅在于少量的專業專向課程,即不同工程類別的工程構造和施工技術。所以,在工程監理專業人才培養模式中選擇我國工程監理企業專業資質14個工程類別其中的4類,包括房屋建筑工程、鐵路工程、公路工程和市政公用工程(其中的城市道路工程和地鐵輕軌工程),構建高職工程監理人才培養新模式,以適應不同行業的需求,具有較強的可行性。
構建適應不同行業需求的
高職工程監理人才培養新模式的探討
工程監理基層人才是監理工作的一線人員,要求具備的知識體系應該以應用能力為主線,圍繞這條主線加強人文素質、專業素質、綜合素質的培養,構建的知識結構應使學生具有知識更新、技術創新、與人合作、協調施工現場各方面關系的能力。所以,我們在該專業人才培養模式構建中嘗試性地將課程體系分為專業基礎模塊、工程技術模塊和施工管理與控制模塊三大部分,見表1:
專業基礎模塊不分行業,主要培養學生土建類專業共有共享的基礎知識。工程技術模塊分專業分別培養學生房屋建筑工程、鐵路工程、公路工程和市政公用工程等專業的施工技術。 施工管理和控制模塊不分行業,主要培養學生土建類各專業施工管理和控制方面的技能。主要針對工程監理的工作內容,即“三控(質量控制、投資控制和進度控制)、兩管(合同管理、信息管理)、一協調”進行課程設置。此外,還考慮了施工安全方面開設“施工安全的控制與管理”課程。值得一提的是,我們針對監理崗位的特殊性,探索開設了“公共關系與溝通技巧”,注重培養學生的組織與協調能力,受到所有企業的一致肯定。
為構建適應不同行業需求的高職工程監理人才培養新模式,我們專門成立了課題組進行研討和研究,并在我院工程監理專業中試行,收到了良好的效果,得到了用人單位的一致好評。截至2010年8月,我院2011屆工程監理專業96名畢業生的簽約率已達100%,出現了供不應求的可喜局面。目前,這批學生已全部到企業頂崗實習,反饋情況良好,基本都能迅速適應工作崗位。
工程監理專業人才培養模式的改革任重而道遠。我們相信,在大家的不懈努力下,我國工程監理從業人員的素質將有很大的提高。
參考文獻:
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[2]朱維峰.淺析高職工程監理專業人才培養模式改革研究[J].中國科技博覽,2009,(24).
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Summary: in housing projects, generally there is a concrete structure cracks and wall leakage and crack disease, these diseases not only influence the normal life of the people, but also bring serious damage to people's lives. In this paper, from the method of dealing with diseases, expounds the application of grouting technology in housing construction project analysis. Key words: grouting technique; Housing construction; application
中圖分類號: TU74 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
引言
在房屋建筑的施工建設、長期使用中,注漿技術的應用,其主要是針對各種成因、性質、規模的裂縫病害進行處理,通過壓送的形式將具有一定凝膠時間、化學特性不同的漿液材料,注入目標部位的裂縫內部,待注漿材料充分凝結、固化后,直接封堵、粘結病害結構,以避免滲漏的產生,能夠大幅提高原有結構的整體性、穩定性。近些年,隨著我國經濟、科技的飛速發展,注漿技術已成為一種涵蓋了計算機技術、高分子化學、機械設備等多個專業、學科的應用技術,在我國各類工程建設項目中得到了推廣、應用。以下,本文簡要闡述幾種較為常用的注漿技術,并具體分析、探討注漿技術在房屋裂縫滲漏治理中的應用。
概論注漿技術
注漿技術主要指用壓送裝備把已經配好的漿液灌到地層或地縫當中,利用這些漿液的流動、擴展、凝結和固化強化相應巖石的堅實度、降低透水性的一種建筑技術。注漿技術從分類上看沒有固定的標準,要根據不同的性質從不同的角度對其進行分類。按照注漿的工藝劃分,通常可分為單液注漿及雙液注漿;按照注漿的材料劃分,可分為粘土注漿、水泥注漿、化學注漿;按照注漿的目的劃分則可分為堵水、加固、回填注漿;按照注漿的壓力劃分又可分為高壓噴射及靜壓。另外,如果按照不同的角度注漿技術還可以分作不同的種類。
各類工程項目中的常用注漿技術
1.高壓噴射注漿技術:
高壓噴射注漿技術在我國各行業領域中的應用,應追溯到20世紀60年代的末期,在實體建筑的施工建設、水利水電工程的防滲處理、高速公路的路基加固中發揮了重要作用,相應的使用方法、設備以及材料也得到了進一步的改進與完善。
2.靜壓注漿技術:
長期以來,我國各類工程項目的施工建設,均會遇到軟土地基問題,靜壓注漿技術的應用,主要是充分利用劈裂機理,通過加壓處理的方式將比重相對較大的水泥砂漿注入目標范圍內,而在壓力傳遞的作用下,注漿材料將順著主應力相對較小、較弱的地基結構分散、延伸、劈裂,并隨著時間的推移而逐漸形成一種凝結體,從而達到密實、擠密地基土體的作用,不僅大幅減小了目標土體的空隙率,同時也有效增加了壓縮模量。
3.復合注漿技術:
目前,復合注漿技術在我國各類工程項目中的應用,主要集中于樁基礎的加固,其主要是綜合運用了高壓旋噴注漿技術、靜壓注漿技術的特點與優勢,進一步強化了對目標結構、部位的加固效果。
三.注漿技術對樓房病害的適應性
現代樓房大體存在著砼結構病害和墻體滲漏、裂縫的危害,注漿技術對這兩種普遍存在的病害有著較強的修復作用。尤其是已裝修的房屋處理,原則應以最低限度不影響原砼結構和已裝修的飾面為基礎,采用注漿的方法能滿足以上的原則。做到施工影響范圍小,加固影響范圍大,可達到“一注見效,長久保安”的目的。
注漿方法處理是在壓力的作用下,將流動性的“粘結劑”壓入被加固體中,具有粘結效果好,封密性好。如壓入的是環氧材料對鋼筋還具有一定的抗銹蝕性的保護功能,粘結強度往往大于砼自身的拉、剪應力。注漿方法尤其適用于受周邊施工環境的限制無法采用常規方法施工的部位,具有操作簡單,快捷的特點。如文物建筑的彩描、雕刻花梁,無法替換的琉璃瓦面等裂縫的補強加固處理;受周邊設施限制,無法拆除變動的部位。在防水方面,由于注漿是把漿液注入到砼內縫中,使其充填密實粘結,因此在提高砼防水性方面較優于“穿衣”性的防水效果。對出現蜂窩、老化、蝕變性的砼,采用注漿方法是最為理想的方法,能使強度下降的砼得到固結改性,提高強度,延長使用壽命。
四、房屋建筑工程中注漿技術的應用
1.受力結構部位裂縫的防滲處理
對于房屋建筑的受力結構、部位,在實際整治裂縫時,首先需要根據裂縫所處的位置,先行確定注漿布孔的目標區域與深度,而孔徑、孔距的設定,分別在0.8mm到1.2mm、30cm到40cm左右。對于干裂縫的處理,考慮到注漿材料可能從縫隙的開口竄出,可采用環氧膠材料,將其涂抹至裂縫兩側位置3cm到5cm的位置,以此封閉縫口;對于濕裂縫的處理,通常需要以人工操作的方式沿著裂縫的走向開槽,槽口的深度設定在2cm到3cm左右,寬度則控制在2cm到3cm之間,以避免人為擴大縫口。開槽完畢后,應及時將其內部的雜質、浮土清理干凈,隨后采用早強水泥材料壓送至槽內進行封堵、埋管。在實際進行注漿施工時,可采用具備一定排水性、親和性的環氧材料來治理濕裂縫,對于縫面,倘若注漿過程中的環氧材料僅起到封堵、填充作用,而并非是整體性的粘結,則可將其視為無效注漿。因此,因盡可能的針對單一孔洞進行多次、循環注漿,在設定壓力下,孔口位置的漿液材料注滿即可停止操作。
2.衛生間、廚房的防滲處理
在房屋建筑的長期使用中,衛生間、廚房是業主用水最為集中的空間區域,對于地面、墻體等部位的防滲要求較高,通常需要綜合采用多種技術、方法進行內防水施工,但仍無法從根本上解決由裂縫引起的滲漏問題,其主要是由于防水層失效而引起的,而衛生間、廚房的施工所采用的磚料又帶有一定的毛細作用,從而導致墻面滲水、發潮。對此,在實際采用注漿技術進行處理時,一般選用環氧漿料,以切斷、封堵滲水路線的方式加以整治,以避免水分的流通、擴散。在具體施工中,首先需要在磚墻、砼地板等結構部位的拼縫、磚縫處于開設小槽,同時沿著縫隙的走向布設孔洞,間距則設定在20cm到30cm左右,隨后采用環氧砂漿材料進行嵌槽、埋管,最后在壓力的作用下,以分次、循環的方式注入環氧漿料直至飽滿。
3.磚墻體、門、窗裂縫的防滲處理
當窗、門及其框不封閉,雨水沿框的固定螺絲孔、框的拼縫滲流到空心的窗、門框內,再向墻體滲漏;墻體的滲漏的另一原因是外墻的飾面材料不能起到封閉作用,以飾面磚建筑物出現的滲漏為多。采用注漿的辦法是在窗的框周布孔,重點在框的底部注漿,材料以水泥漿為主。在水泥注漿結束后,再進行環氧封閉處理,其作用是控制水泥注漿后產生的干縮。
4.女兒墻的防滲處理
對于房屋建筑的女兒墻,可將其與樓板結構直接的接縫視為施工縫,在環境溫度的作用下,樓板、女兒墻的熱膨脹系數存有一定的差異,如果采用普通材料、常規技術進行裂縫滲漏的處理,則很難適應這種伸縮變化現象。
五、房屋建筑工程中注漿技術的作用及特點
1.注漿技術的作用
從注漿技術產生開始,就對房屋建筑工程起到了非常重要的作用。注漿技術不僅改變了傳統的房屋建筑工程中防水及加固的方法,更簡化了原有的復雜步驟。在傳統的治理方法中,通常會存在一些偏差及問題,如清理腐蝕層的時候對力度的把握不到位,清理不干凈,或者恰恰相反,從而對墻體產生了一些其他的問題。注漿技術則能夠有效避免這類問題,采用便捷、經濟、高效的方式對相應的問題進行治理,具有很強的優越性。
2.注漿技術的特點
注漿技術的施工工藝比較簡單,操作流程清晰明了,使用的設備小巧方便,適用于多種復雜環境。注漿技術從砼結構的內部對相應的病害進行治理,做到了治本。在材料的選擇上,具有很好的針對性,一般都具有很好的粘結性和耐用性。從根本上看,注漿技術的環保層次更高,在施工過程中對周圍環境的影響非常小。
結語
房屋建筑工程存在的病害及其產生的影響因素很多,應從設計到施工,施工到管理和選材與使用等過程進行綜合分析,對于我們施工技術人員需要不斷地采用新的加固技術來進行處理,注漿技術作為一種新型的加固技術,可廣泛地使用到房建工程的施工中,從而提高樓房的使用功能,延長樓房的使用壽命。
參考文獻
[1]齊學武.淺談注漿技術在房建工程病害處理中的應用.[j]中國城市經濟.2011.12
土木工程專業(巖土工程方向)認識實習報告
班級:03巖土2班
姓名:劉艷倉
學號:第03130109號
指導教師:秦莞臻王立平
目錄前言…………………………………………1
第一章地面建筑部分……………………2
第一節概述……………………………
建筑結構………………………..
常見問題及處理措施…………..
地基基礎部分……………………
概述…………………………………………..
淺基礎……………………………………………..
深基礎………………………………………………
常見問題及處理措施……………………………..
地下工程部分………………
概述…………………………………
深基坑工程………………………
地下建筑工程…………………………….
常見問題及處理措施………………………
基坑與邊坡工程…………
概述……………………………………..
…………………………………..]
常見問題及處理措施………………..
結束語………………..................
前言
第一章地面建筑部分一棟建筑的施工是一個復雜的過程,為了便于組織施工,我們常將建筑的施工劃分為若干分部和分項工程。地面建筑是日常寄居和生活的場所,我們所建造的地基和基礎等都是為這一部分服務的,為這一部分服務的,所以這一部分的結構和質量對我們建筑設計和施工來說很重要。第一節概述地面建筑部分是由很多部分及工程部位組成。其中建筑地面和地面建筑是其中最重要的部分。建筑地面是指建筑物底層地面(地面)和樓面地面(樓面)的總稱,其中還包括室外散水、明溝、踏步、臺階和坡道等附屬工程。
建筑地面是人們進行生活、工作、生產等各種活動直接接觸和視覺能直接觸及到的部位,對人們的心理感受和健康有著重要影響。地面承受著各種物理、化學作用。因此要滿足人們的使用要求,建筑地面必須具有保護結構層、提供良好的使用功能、滿足一定的裝飾要求等特點。
建筑地面工程是建筑裝飾裝修工程的重要部位。地面由基層和面層兩部分組成。基層包括基土、墊層或為了找坡、隔聲、保溫、防水或敷設管線等功能需要而設置的找平層、隔離層、填充層等。
地面工程除面層外各構造層均為隱蔽工程,工程量大、工序多,在實際操作過程中,因其危害性小而檢查工作量大雨經常被忽視:因此對地面工程施工工序、產品、工序交接及隱蔽工程質量檢查等環節上要加強巡視監督控制,以避免出現工程質量問題。例如檢查各層的強度等級、密實度等試驗報告和測定記錄;有防水等要求的重要部位檢查蓄水檢驗記錄,并抽查復驗認定,防水層施工時宜設旁站監督控制點。
第二節建筑結構
建筑結構是工程的重要施工部分,建筑的結構變化無窮,形式多樣,隨著在美觀和用途及安全上的要求而形成風格和結構上的不同。一個建筑的完成要經過實地勘察,計算分析,規劃設計,現場施工,建筑裝修,質量檢測等程序才能完工。這次我們是認識實習,我們也只是從表面上去了解建筑的外部結構和特征。這次我們所看到的結構類型只有三種及框架結構,磚混承重墻結構和框架磚混混合結構。框架結構一般都用于商業和公眾設施建筑,有比較大的空間和安全要求。而磚混結構是生活小區家庭寄居的主要房屋結構,沒有比較大的空間要求,另一方面它也沒有承重方面的高要求,因為他的承重面上只有一般的固定載荷和較輕動載荷。混合結構是為了適應兩方面的需要,一般是酒店和賓館的建筑。底下幾層是大廳,餐廳和客廳以及娛樂廳等,上面是客房或者寫字間等,因此這樣的結構及經濟又安全。我們實習的地點建筑結構框架結構有河南理工大學4#餐廳,體育館和圖書館。我們學校的教學樓和禮堂超市都也是抗八級地震的框架結構。磚混結構有我們學校新校區學生宿舍,教師公寓解放中路原市委南院,南通遠大南苑住宅小區和中森小區。混合結構有北校區臨街學生宿舍,南苑小區和中森小區的臨街樓房以及云達國貿工程。
框架結構一般是比較大的建筑和大廈以及國防工程。他們是由樁基礎支撐柱,柱支撐梁,梁支撐板。梁上是隔離墻或者玻璃等輕型材料,僅僅起一種隔離作用,并不支撐上部結構。
3.2磚墻構造
3.2.1磚墻材料
磚墻是用砂漿將一塊塊磚按一定技術要求砌筑而成的砌體,其材料是磚和砂漿。
1、磚
磚按材料不同,有粘土磚、頁巖磚、粉煤灰磚、灰砂磚、爐渣磚等;按形狀分有實心磚、多孔磚和空心磚等。其中常用的是普通粘土磚。
普通粘土磚以粘土為主要原料,經成型、干燥焙燒而成。有紅磚和青磚之分。青磚比紅磚強度高,耐久性好。
我國標準磚的規格為240mm×115mm×53mm磚長:寬:厚=4:2:1(包括10mm寬灰縫),標準磚砌筑墻體時是以磚寬度的倍數,即115+10=125mm為模數。
2、砂漿
砂漿是砌塊的膠結材料。常用的砂漿有水泥砂漿、混合砂漿、石灰砂漿和粘土砂漿。
(1)水泥砂漿由水泥、砂加水拌和而成,屬水硬性材料,強度高,但可塑性和保水性較差,適應砌筑濕環境下的砌體,如地下室、磚基礎等。
(2)石灰砂漿由石灰膏、砂加水拌和而成。由于石灰膏為塑性摻合料,所以石灰砂漿的可塑性很好,但它的強度較低,且屬于氣硬性材料,遇水強度即降低,所以適宜砌筑次要的民用建筑的地上砌體。
(3)混合砂漿由水泥、石灰膏、砂加水拌和而成。既有較高的強度,也有良好的可塑性和保水性,故民用建筑地上砌體中被廣泛采用。
(4)粘土砂漿是由粘土加砂加水拌和而成,強度很低,僅適于土坯墻的砌筑,多用于鄉村民居。它們的配合比取決于結構要求的強度。3.2.2磚墻的組砌方式
為了保證墻體的強度,磚砌體的磚縫必須橫平豎直,錯縫搭接,避免通縫。同時磚縫砂漿必須飽滿,厚薄均勻。常用的錯縫方法是將頂磚和順磚上下皮交錯砌筑。每排列一層磚稱為一皮。常見的磚墻砌式有全順式(120墻)[如圖],一順一頂式、三順一頂式或多順一頂式、每皮頂順相間式也叫十字式(240墻),兩平一側式(180墻)等(磚墻的組砌方式如圖)。磚墻的組砌方式3.2.3墻體細部構造
墻體的細部構造包括門窗過梁、窗臺、勒腳、散水、明溝、變形縫、圈梁、構造柱和防火墻等。
一、門窗過梁
過梁的形式有磚拱過梁、鋼筋磚過梁和鋼筋混凝土過梁三種。
1、磚拱過梁
磚拱過梁分為平拱和弧拱。由豎砌的磚作拱圈,一般將砂漿灰縫做成上寬下窄,上寬不大于20mm,下寬不小于5mm。磚不低于MU7.5,砂漿不能低于M2.5,磚砌平拱過梁凈跨宜小于1.2m,不應超過1.8m,中部起拱高約為1/50L。
2、鋼筋磚過梁
鋼筋磚過梁用磚不低于MU7.5,砌筑砂漿不低于M2.5。一般在洞口上方先支木模,磚平砌,下設3~4根φ6鋼筋要求伸人兩端墻內不少于240mm,梁高砌5~7皮磚或≥L/4,鋼筋磚過梁凈跨宜為1.5~2m(如圖)。鋼筋磚過梁構造示意3、鋼筋混凝土過梁
鋼筋混凝土過梁有現澆和預制兩種,梁高及配筋由計算確定。為了施工方便,梁高應與磚的皮數相適應,以方便墻體連續砌筑,故常見梁高為60mm、120mm、180mm、240mm,即60mm的整倍數。梁寬一般同墻厚,梁兩端支承在墻上的長度不少于240mm,以保證足夠的承壓面積。
過梁斷面形式有矩形和L形。為簡化構造,節約材料,可將過梁與圈梁、懸挑雨篷、窗楣板或遮陽板等結合起來設計。如在南方炎熱多雨地區,常從過梁上挑出300~500mm寬的窗楣板,既保護窗戶不淋雨,又可遮擋部分直射太陽光(如圖)。鋼筋混凝土過梁的形式
二、窗臺(如圖)
窗臺構造三、墻腳
底層室內地面以下,基礎以上的墻體常稱為墻腳。墻腳包括墻身防潮層、勒腳、散水和明溝等。
1、勒腳
勒腳是外墻墻身接近室外地面的部分,為防止雨水上濺墻身和機械力等的影響,所以要求墻腳堅固耐久和防潮。一般采用以下幾種構造做法(如圖3-12)。
(1)抹灰:可采用20厚1:3水泥砂漿抹面,1:2水泥白石子漿水刷石或斬假石抹面。此法多用于一般建筑。
(2)貼面:可采用天然石材或人工石材,如花崗石、水磨石板等。其耐久性、裝飾效果好,用于高標準建筑。
(3)勒腳采用石材,如條石等。
2、防潮層
(1)防潮層的位置(如圖):墻身防潮層的位置(2)墻身水平防潮層的構造做法常用的有以下三種:
第一,防水砂漿防潮層,采用1:2水泥砂漿加水泥用量3%-5%防水劑,厚度為20~25mm或用防水砂漿砌三皮磚作防潮層。此種做法構造簡單,但砂漿開裂或不飽滿時影響防潮效果。
第二,細石混凝土防潮層,采用60mm厚的細石混凝土帶,內配三根φ6鋼筋,其防潮性能好。
第三,油氈防潮層,先抹20mm厚水泥砂漿找平層,上鋪一氈二油,此種做法防水效果好,但有油氈隔離,削弱了磚墻的整體性,不應在剛度要求高或地震區采用。
如果墻腳采用不透水的材料(如條石或混凝土等),或設有鋼筋混凝土地圈梁時,可以不設防潮層。
3、散水與明溝
房屋四周可采取散水或明溝排除雨水。當屋面為有組織排水時一般設明溝或暗溝,也可設散水。屋面為無組織排水時一般設散水,但應加滴水磚(石)帶。散水的做法通常是在素土夯實上鋪三合土、混凝土等材料,厚度60~70mm。散水應設不小于3%的排水坡。散水寬度一般0.6~1.0m。散水與外墻交接處應設分格縫,分格縫用彈性材料嵌縫,防止外墻下沉時將散水拉裂。散水整體面層縱向距離每隔6~12m做一道伸縮縫。
明溝的構造做法可用磚砌、石砌、混凝土現澆,溝底應做縱坡,坡度為0.5%~1%,寬度為220~350mm。
四、變形縫(構造如圖)變形縫構造圖變形縫有伸縮縫、沉降縫、防震縫三種。
1、伸縮縫(或溫度縫)
伸縮縫是在長度或寬度較大的建筑物中,為避免由于溫度變化引起材料的熱脹冷縮導致構件開裂,而沿建筑物的豎向將基礎以上部分全部斷開的垂直縫隙。有關規范規定砌體結構和鋼筋混凝土結構伸縮縫的最大間距一般為50~75mm。伸縮縫的寬度一般為20~40mm。
2、沉降縫
為減少地基不均勻沉降對建筑物造成危害,在建筑物某些部位設置從基礎到屋面全部斷開的垂直縫稱為沉降縫。
(1)沉降縫一般在下列部位設置:
當同一建筑物建造在地基承載力相差很大時;建筑物高度或荷載相差很大,或結構形式不同處;新建、擴建的建筑物與原有建筑物緊相毗連時。
(2)沉降縫的縫寬
沉降縫的縫寬與地基情況和建筑物高度有關,其沉降縫寬度一般為30~70mm,在軟弱地基上其縫寬應適當增加。
3、防震縫
防震縫是為了防止建筑物的各部分在地震時相互撞擊造成變形和破壞而設置的垂直縫。防震縫應將建筑物分成若干體型簡單、結構剛度均勻的獨立單元。
(1)防震縫的位置
建筑平面體型復雜,有較長的突出部分,應用防震縫將其分簡單規整的獨立單元;
建筑物(砌體結構)立面高差超過6m,在高差變化處須設防震縫;
建筑物毗連部分結構的剛度、重量相差懸殊處;
建筑物有錯層且樓板高差較大時,須在高度變化處設防震縫。
防震縫應與伸縮縫、沉降縫協調布置。
(2)防震縫寬
防震縫寬與結構形式、設防烈度、建筑物高度有關。在磚混結構中,縫寬一般取50~100mm,多(高)層鋼筋混凝土結構防震縫最小寬度(見下表)。多(高)層鋼筋混凝土結構防震縫最小寬度
結構體系建筑高度H≤15m建筑高度H>15m,每增高5m加寬
7度8度9度
框架結構、框--剪結構70203350
剪力墻結構50142335五、墻身的加固
1、壁柱和門垛
當墻體的窗間墻上出現集中荷載,而墻厚又不足以承擔其荷載;或當墻體的長度和高度超過一定限度并影響到墻體穩定性時,常在墻身局部適當位置增設凸出墻面的壁柱以提高墻體剛度。壁柱突出墻面的尺寸一般為120mm×370mm、240mm×370mm、240mm×490mm或根據結構計算確定。
當在較薄的墻體上開設門洞時,為便于門框的安置和保證墻體的穩定,須在門靠墻轉角處或丁字接頭墻體的一邊設置門垛,門垛凸出墻面不少于120mm,寬度同墻厚(如圖)。壁柱和門垛2、圈梁
(1)圈梁的設置要求
圈梁是沿外墻四周及部分內墻設置在樓板處的連續閉合的梁,可提高建筑物的空間剛度及整體性,增加墻體的穩定性。減少由于地基不均勻沉降而引起的墻身開裂。對于抗震設防地區,利用圈梁加固墻身更加必要。
(2)圈梁的構造
圈梁有鋼筋磚圈梁和鋼筋混凝土圈梁兩種。
鋼筋磚圈梁就是將前述的鋼筋磚過梁沿外墻和部分內墻一周連通砌筑而成。鋼筋混凝土圈梁的高度不小于120mm,寬度與墻厚相同(圈梁的構造如圖)。
圈梁構造
當圈梁被門窗洞口截斷時,應在洞口上部增設相同截面的附加圈梁,其配筋和混凝土強度等級均不變(如圖)。
附加圈梁3、構造柱
鋼筋混凝土構造柱是從構造角度考慮設置的,是防止房屋倒塌的一種有效措施。構造柱必須與圈梁及墻體緊密相連,從而加強建筑物的整體剛度,提高墻體抗變形的能力。
(1)構造柱的設置要求
由于建筑物的層數和地震烈度不同,構造柱的設置要求也不相同。
(2)構造柱的構造(如圖)
構造柱的構造構造柱馬牙槎構造圖
a.構造柱最小截面為180mm×240mm,縱向鋼筋宜用4φ12,箍筋間距不大于250mm,且在柱上下端宜適當加密;7度時超過六層、8度時超過五層和九度時,縱向鋼筋宜用4φ14,箍筋間距不大于200mm;房屋角的構造柱可適當加大截面及配筋。
b.構造柱與墻連結處宜砌成馬牙槎,并應沿墻高每500mm設2φ6拉接筋,每邊伸人墻內不少于1m(如構造柱馬牙槎構造圖)。
c.構造柱可不單獨設基礎,但應伸入室外地坪下500mm,或錨入淺于500mm的基礎梁內。過梁類型作用設置位置構造要點
①門垛保證墻身穩定和門框安裝門洞一般應設門垛,特別是在墻體轉折處或丁字墻處門垛寬度同墻厚,門垛長度一般為120mm或240mm(不計灰縫)
②壁柱使之與墻體共同承擔荷載和穩定墻身墻體受到集中荷載或墻體過長(如240mm厚,長超過6m)時,應增設壁柱尺寸應符合磚規格而且應考慮到灰縫的錯縫要求
③圈梁增加房屋的整體剛度和穩定性,減輕地基不均勻沉降對房屋的破壞,抵抗地震力的影響屋蓋處必須設置,樓板處隔層設置,當地基不好時在基礎頂面也應設置截面不小于120mm×240mm
主要沿縱墻設置,內橫墻大約10~15m設置一道
④構造柱增強房屋剛度、防止房屋倒塌的一種加固措施。外墻四角、錯層部位橫墻與外縱墻交接處、較大洞口兩側、大房間內外墻交接處最小截面尺寸為240mm×180mm,豎向鋼筋一般用4φ12,鋼箍間距不大于250mm
第二章基礎工程第一節概論
第二節淺基礎
淺基礎類型
一般而言,基礎多埋置于地面以下,但諸如碼頭樁基礎、橋梁基礎、半地下室箱形基礎等均有一部分在地表之上。通常把位于天然地基上、埋置深度小于5m的一般基礎(柱基或墻基)以及埋置深度雖超過5m,但小于基礎寬度的大尺寸基礎(如箱形基礎),統稱為天然地基上的淺基礎。
在橋梁結構中,對于無沖刷河流,埋置深度是指河底或地面至基礎底面的距離;有沖刷河流是指局部沖刷線至基礎底面的距離。
如果地基屬于軟弱土層(通常指承載力低于100kPa的土層),或者上部有較厚的軟弱土層,不適于做天然地基上的淺基礎時,也可將淺基礎做在人工地基上。
天然地基上的淺基礎埋置深度較淺,用料較省,無需復雜的施工設備,在開挖基坑、必要時支護坑壁和排水疏干后對地基不加處理即可修建,工期短、造價低,因而設計時宜優先選用天然地基。當這類基礎及上部結構難以適應較差的地基條件時才考慮采用大型或復雜的基礎形式,如連續基礎、樁基礎或人工處理地基。
按基礎剛度分類1、剛性基礎
剛性基礎是由磚、石、素混凝土或灰土等材料做成的基礎。
2.擴展基礎
當剛性基礎不能滿足力學要求時,可以做成鋼筋混凝土基礎,稱為擴展基礎。
墻下鋼筋混凝土擴展基礎示意圖
柱下擴展基礎和墻下擴展基礎一般做成錐形和臺階形。對于墻下擴展基礎,當地基不均勻時,還要考慮墻體縱向彎曲的影響。這種情況下,為了增加基礎的整體性和加強基礎縱向抗彎能力,墻下擴展基礎可采用有肋的基礎形式。(c)有肋的擴展基礎
(b)臺階形
(a)錐形
擴展基礎的形式
二、按構造分類
淺基礎按構造類型可分為四種:
1.單獨基礎:在建筑中,柱的基礎一般都是單獨基礎。柱下單獨基礎
2.條形基礎:墻的基礎通常連續設置成長條形,稱為條形基礎。墻下條形基礎
3.筏板基礎和箱形基礎:當柱子或墻傳來的荷載很大,地基土較軟弱,用單獨基礎或條形基礎都不能滿足地基承載力要求時,往往需要把整個房屋底面(或地下室部分)做成一片連續的鋼筋混凝土板,作為房屋的基礎,稱為筏板基礎。為了增加基礎板的剛度,以減小不均勻沉降,高層建筑往往把地下室的底板、頂板、側墻及一定數量的內隔墻一起構成一個整體剛度很強的鋼筋混凝土箱形結構,稱為箱形基礎。筏板基礎
(a)、(b)平板式;(c)、(d)肋梁式箱形基礎
4.殼體基礎:為改善基礎的受力性能,基礎的形式可不做成臺階狀,而做成各種形式的殼體,稱做殼體基礎。
、倒錐組合殼基礎
第三章基礎工程第二節淺基礎減少不均勻沉降的措施
地基的不均勻沉降會造成建筑物的開裂,影響其使用功能的發揮,因此,設計中必須考慮如何防止或減輕不均勻沉降造成的危害。
淺基礎設計和計算應該兼顧地基和基礎兩方面進行,主要內容包括:
1.天然地基設計:選擇基礎埋置深度;確定地基承載力;驗算地基變形和地基穩定性。
2.基礎設計:選擇基礎類型和材料;計算基礎內力;確定基礎各部分尺寸、配筋和構造。
一、建筑措施
1.建筑物體型應力求簡單建筑物高差太大而開裂
當地基軟弱時,建筑物的緊接高差以不超過一層為宜
2.控制建筑物的長高比
二層以上的砌體承重房屋,當預估的最大沉降量超過120mm時,長高比不宜大于2.5。建筑物開裂實例
——縱墻的長高比達7.6的過長建筑物
3.合理布置縱橫墻——外縱墻多次轉折,內縱墻中斷的建筑物
地基不良時,應盡量使內、外縱墻都貫通
4.設置沉降縫沉降縫構造示意圖
(a)、(b)適用于砌體承重結構房屋;(c)適用于框架結構房屋
5.合理安排建筑物間的距離
6.控制與調整建筑物的各部分標高
二、結構措施
1.減輕建筑物的自重
2.在墻體內設置圈梁圈梁中斷時的處理
3.減小和調整基礎底面附加應力基礎尺寸不妥當引起的損壞
4.采用非敏感結構
三、施工措施
1.保持地基土的原狀結構
2.選擇合理的施工方法
3.合理安排施工順序
第三章基礎工程第三節深基礎
位于地基深處承載力較高的土層上,埋置深度大于5m或大于基礎寬度的基礎,稱為深基礎,如樁基、地下連續墻、墩基和沉井等。深基礎的兩種類型——樁基礎與墩基礎
樁基礎
樁的分類
樁可根據樁身材料、施工方法、成樁過程中擠土效應、承載性狀及使用功能等進行分類。
1.按樁身材料分類
按樁身材料不同,可將樁劃分為木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁、其它組合材料樁。
a.木樁b.預制混凝土樁c.預制混凝土管樁g.復合樁
2.按施工方法分類
按施工方法可分為預制樁、灌注樁兩大類。d.e.f.混凝土灌注樁
3.按成樁過程中擠土效應分類
隨著樁的設置方法(打入或鉆孔成樁等)的不同,樁周土所受的排擠作用也很不相同。擠土作用會引起樁周土天然結構、應力狀態和性質的變化,從而影響土的性質和樁的承載力。
對樁按設置效應分為三類:擠土樁、小量擠土樁和非擠土樁。
4.按承載性狀分類
軸向荷載作用下的豎直樁,按達到承載力極限狀態時的荷載傳遞主要方式,可分為(a)端承型樁和(b)摩擦型樁兩大類,如下圖所示。
沉管灌注樁施工過程:就位——沉套管——開始灌注混凝土——下鋼筋骨架繼續澆灌混凝土——拔管成型
地下連續墻
地下連續墻的優點是剛度大,既擋土又擋水,施工時無振動,噪音低,可用于任何土質。施工過程:利用專用的挖槽機械在泥漿護壁下開挖一定長度(一個單元槽段)——挖至設計深度并清除沉渣——插入接頭管——吊入鋼筋籠——導管澆注混凝土——待混凝土初凝后拔出接頭管——逐段施工。
地下連續墻在成槽之前先要沿設計軸線施工導墻,導墻的作用是挖槽導向、防止槽段上口塌方、存蓄泥漿和作為測量的基準。
第三章基礎工程第三節深基礎沉井基礎
為了滿足結構物的要求,適應地基的特點,在土木工程結構的實踐中形成了各種類型的深基礎,其中沉井基礎,尤其是重型沉井、深水浮運鋼筋混凝土沉井和鋼沉井,在國內外已有廣泛的應用和發展,如我國的南京長江大橋。
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公路鐵路兩用雙層鋼架連續橋梁,跨度160米,鐵路橋總長6,772米,
1968年建成,該橋的建成是中國修建深水基礎橋梁工程的一項重大突破。
沉井按下沉方式分類
(1)就地制造下沉的沉井
這種沉井是在基礎設計的位置上制造,然后挖土靠沉井自重下沉。如基礎位置在水中,需先在水中筑島,再在島上筑井下沉。水上筑島下沉沉井
(2)浮運沉井
在深水地區,筑島有困難或不經濟,或有礙通航,或河流流速大,可在岸邊制筑沉井拖運到設計位置下沉,這類沉井叫浮運沉井。
沉井按外觀形狀分類
沉井按外觀形狀分類,在平面上可分為單孔或多孔的圓形、矩形、圓端沉井及網格形沉井。圓形沉井受力好,適用于河水主流方向易變的河流。矩形沉井制作方便,但四角處的土不易挖除,河流水流也不順。圓端形沉井兼有兩者的優點也在一定程度上兼有兩者的缺點,是土木工程中常用的基礎類型。沉井平面形式
沉井豎直剖面外形主要有豎直式、傾斜式及階梯式等。采用哪種形式主要視沉井需要通過的土層性質和下沉深度而定。沉井豎直剖面形式
第三章地下工程
下建筑的地下室部分也歸為地下建筑。一小部分露出地面,大部分處于巖石或土層中的建筑物和構造物常稱為半地下工程。地下工程的主體是地下建筑。地下建筑包括交通運輸方面的城市地下鐵道、鐵路隧道、公路隧道、地下停車場、過街或穿越障礙的各種地下通道,工業與民用的各種地下車間、電站、礦井、儲藏庫、商店、人防與市政地下工程,以及文化、體育、娛樂與生活等方面的地下建筑體,還包括軍事方面的地下設施。
由于人們對地下空間的要求越來越大,地下建筑得到迅猛發展,但也造成地下空間的匱乏,故從20世紀后期,人們將地下空間列為一種資源,并象其它資源一樣加以規劃、保護和利用。地下空間資源包括三方面的含義:1天然存在的資源蘊藏總量;2在一定條件下可供合理開發的資源總量;3在一定歷史時期內可供有效利用的地下空間總量。
我們在實習期間也同樣見到了這方面的實例.有9月2號實習地南苑小區的人防工程和地下車庫,趙固一礦的三個礦井和云達國貿的地下室工程。
地下建筑工程一般有以下部分組成:
洞室開挖工程、洞室支護工程、室內建筑及防排水工程、專業設備安裝工程和洞口設施及配套工程等。
地下建筑的類型有多種分類,常見的有:
1按使用功能分類:軍事建筑、交通建筑、城市基礎設施、地下采掘空間、地下工廠或車間、地下倉儲設施和地下民用設施。
2按斷面形狀分類:直墻拱形、曲墻拱形、其他有矩形、方形等。
3按所處的地質條件分類:巖體地下洞室和土體地下洞室。
4按埋置深度分類:當h/b=a時為深埋地下建筑,當h/b=a時為淺埋地下建筑。
地下建筑有下列優特點:
優點:提高土地利用率,提高交通通行率,具備特殊的防護能力和隔音和隔振。
缺點:景觀和自然光線受限制,出入和通行受限制,可視性受限制,不良的心里反應,受場地限制,防水問題和施工較困難。
第一節地下工程概論
地下工程是在巖土中建設的不同用途的工程,包括各類隧道和洞室工程。他們是修建在巖體與土體中的地下建筑。一項建筑工程的建設要經過可行性研究、設計、施工、投產等階段,其中設計是一項涉及科學、技術、經濟和方針政策等各方面內容的工作。一個工程建設項目在建設時期和生產時期的效果,在很大程度上取決于其設計和施工的質量。
同地面工程結構物的區別是,地下建筑工程,不但要用建筑材料,而且首先要在承載的且變化難測的巖體中靠開挖地下空間,這無疑增加設計和施工的難度。所以無論設計還是施工都特別重視支護系統。地下建筑工程施工,是在地下作業,其工作面狹小,且作業場所不斷延伸,工作對象是稱作巖體的地質體,不穩定的客觀因素多。施工過程是一個技術難度不斷增加,作業條件逐漸惡化的復雜過程。雖受外界氣候條件影響較小,可受地質條件的影響較大。
第二節地下建筑工程的施工程序
施工程序問題涉及到整個地下建筑物施工的全過程,要求在總體規劃的基礎上,安排各部位、各工種的先后施工順序,以保證均衡、連續、有節奏地完成各項作業。
一、平洞的施工程序
開挖和襯砌(支護)是平洞施工的兩個主要施工過程。處理好平洞開挖與臨時支撐、平洞開挖與襯砌或支護的關系,以便各項工作在狹小的工作面上有條不紊地進行。
(一)平洞施工工作面(一)平洞的開挖程序
平洞開挖有全斷面開挖、斷面分部開挖和導洞開挖等方法。
(1)全斷面開挖
全斷面開挖是將平洞整個斷面一次開挖成洞。襯砌或支護施工,須待全洞貫通以后或掘進相當距離以后進行,并視圍巖開挖后允許暴露時間和總的施工安排而定。
全斷面開挖一般適用于圍巖堅固穩定,對應f≥8~10,有大型開挖襯砌設備的情況。目前國內外的全斷面開挖高度一般為8~10m,主要由使用的多臂鉆鑿巖機或全斷面掘進機的工作高度(直徑)控制。采用全斷面開挖方法,洞內工作場面比較大,施工組織因工作面寬而比較容易安排,施工干擾也較易解決,有利于提高平洞施工速度。
(2)斷面分部開挖
斷面分部開挖是將整個斷面分成若干層(通常為二層或三層),分層開挖推進,分部開挖適用于圍巖較差、洞徑過大的平洞開挖。
如果圍巖比較穩定,洞線又不太長,可先分部開挖掘進,貫通以后再進行襯砌;在地質條件較差,圍巖允許暴露時間不宜過久條件下,可以采用上部開挖一段以后,將頂拱襯砌支護好,再進行下部開挖,以策安全。
分部開挖的主要優點是不一定需要大型設備,就能進行大斷面洞室的開挖,比較機動靈活,能適應地質條件的變化。采用分部開挖、分部襯砌支護的措施,使施工組織比較復雜,施工速度受到影響。
斷面分部開挖從開挖形態上通常分為臺階法開挖和導洞法開挖。
(二)平洞襯砌或支護施工
平洞開挖以后,除地質條件特別好,一般都要進行襯砌或支護。
若地質和設備條件允許,應盡量減少斷面襯砌的分縫分塊數目。
斷面襯砌的順序,常見的有自下而上、自上而下兩種方式。前者先襯砌底拱(底板),后襯砌邊拱(邊墻)、頂拱,或邊頂拱一次襯砌;后者先襯砌頂拱,在頂拱防護下襯砌邊拱(邊墻)、底拱(底板)。自下而上襯砌多用于地質條件較好的場合,自上而下襯砌適合于圍巖自承能力較差的情況。
一般說來,當平洞沿線地質條件較好,斷面不大,洞線不長時,多采用一次開挖或分部開挖成洞,然后進行襯砌支護的方式。如果開挖時遇到局部危巖,可用錨桿、掛網、噴混凝土或其它措施如木支架進行臨時支撐。對于圍巖較差的平洞,通常是按先拱后墻,先分部開挖拱部,隨即在拱部斷面中修筑拱圈,然后在拱圈的防護下開挖中部斷面,修筑(邊墻)和底拱(底板)。
三、地下廠房的施工程序
上世紀70年代以前,大斷面地下廠房開挖多采取多導洞分層施工方法。自從魯布革水電站地下廠房開始,大都采用噴錨支護技術、巖錨吊車梁結構和大型施工機械,簡化了分部開挖程序,加快了施工進度。
地下廠房施工時通常可分為頂拱、主體和交叉洞等三大部分。
在松散破碎的不良地層中施工時,宜采用插釬、插板、噴錨支護或預灌漿等方法,先加固以后,再分部開挖,分部襯砌,并注意盡量減少對巖體的擾動。
四、豎井和斜井的施工程序
水利水電工程中的豎井和斜井包括調壓井、閘門井、出線井、通風井、壓力管道和運輸井等。
1.豎井
豎井施工有全斷面法和導井法。
(1)全斷面法豎井的全斷面施工方法一般按照自上而下的程序進行,該法施工程序簡單,但施工時要注意:①做好豎井鎖口,確保井口穩定;②起重提升設備應有專門設計,確保人員、設備和石渣等的安全提升;③涌水和淋水地段要做好井內外防水排水設施;④圍巖穩定性較差或在不良地層中修筑豎井,宜開挖一段襯砌一段,或采用預灌漿方法加固后再進行開挖、襯砌;⑤井壁有不利的節理裂隙組合時,要及時進行錨固。
(2)導井法導井法施工是在豎井的中部先開挖導井,其斷面一般為4~5m2,然后再擴大開挖。擴大開挖時的石碴,經導井落入井底,由井底水平通道運出洞外,以減輕出碴的工作量。
2.斜井
斜井是指傾角為6o~48o的斜洞。傾角小于6o的洞室,其施工條件與平洞相近,可按平洞的方法施工;傾角大于48o的洞室,施工條件與豎井相近,可按豎井的要求考慮。
第二節鉆孔爆破法開挖
地下建筑物開挖,目前廣泛采用鉆孔爆破法.
一、鉆孔爆破設計
鉆爆設計的主要任務是:
①確定開挖斷面的炮孔布置,包括各類炮孔的位置、深度及方向;
②確定各類炮孔的裝藥量、裝藥結構及堵孔方式;
③確定各類炮孔的起爆方法和起爆順序。
1.炮孔類型
開挖斷面上的炮孔,按作用的不同,分為:
①淘槽孔;②崩落孔;③周邊孔。2.炮孔深度
炮孔深度的確定,主要與開挖斷面的尺寸、掏槽型式、巖層性質、鉆機型式、自有面數目和循環作業時間的分配等因素有關。
合理的炮孔深度,能提高爆破效果,降低開挖費用和加快掘進速度。
二、鉆孔爆破開挖輪廓的控制
地下建筑物采用鉆孔爆破法開挖,其輪廓控制主要取決于周邊孔的布置及其爆破參數的選擇。為了降低糙率,減少回填和整修工程量,目前洞挖作業的輪廓控制普遍推廣光面爆破。其施工方法是沿設計開挖線布置小孔徑、密間距的周邊孔,采用低密度、低爆速、低猛度和高爆力的光爆炸藥,不耦合連續裝藥或間隔裝藥,進行弱震爆破,炸除沿洞周留下的厚度為最小抵抗線的光爆層,形成光面。
三、鉆孔爆破循環作業
循環作業的主要工序一般有:鉆孔準備、鉆孔、裝藥、設備撤離、起爆、通風排煙、安全檢查、臨時支撐、出渣準備、出渣、延長運輸線路和風水電管線等。
第三節掘進機開挖
全斷面隧道掘進機(TunnelBoringMachine,簡寫為TBM)是一種專用的開挖設備。它利用機械破碎巖石的原理,完成開挖、出碴及混凝土(鋼)管片安裝的聯合作業,連續不斷地進行掘進。
一、掘進機的類型和工作原理
根據破碎巖石的方法,掘進機大致可分為擠壓式和切削式兩種類型。
根據掘進機的作業面是否封閉可分為開敞式、單護盾和雙護盾掘進機。
掘進機一般由刀盤、機架、推進缸、套架、支撐缸、皮帶機及動力間等部分組成。掘進時,通過推進缸給刀盤施加壓力滾刀旋轉切碎巖體,由裝在刀盤山的集料斗轉至頂部通過皮帶機將巖渣運至機尾,卸入其它運輸設備運走。為了避免粉塵危害,掘進機頭部裝有噴水及吸塵設備,在掘進過程中連續噴水、吸塵。掘進機開挖方向的控制,多采用激光制導。
二、掘進機的應用及其優缺點
目前已生產的掘進機大多適用于圓形斷面,地質條件良好、巖石硬度適中、巖性變化不大的隧洞。對于非圓形斷面隧洞的開挖,通常通過調整刀盤傾角來實現的。掘進機一般多用于平洞的全斷面開挖。
掘進機開挖與傳統鉆爆法比較,具有許多優點。它利用機械切割、擠壓破碎,一能使掘進、出碴、襯砌支護等作業平行連續地進行,工作條件比較安全,節省勞力,整個施工程能較好地實現機械化和自動控制;在地質條件單一、巖石硬度適宜的情況下,可以提高掘進速度;掘進機挖掘的洞壁比較平整,斷面均勻,超欠挖量少,圍巖擾動少,對襯砌支護有利。
掘進機開挖的主要缺點有:
(a)設備復雜,設備昂貴,設備安裝費時。
(b)掘進機不能靈活適應洞徑、洞軸線的走向、地質條件與巖性等方面的變化。
(c)刀具更換、風管送進、電纜延伸、機器調整等輔助工作等占用時間較長。
(d)掘進機掘進時釋放大量熱量,工作面上環境溫度較高,因此要求有較大的通風設備。
由此可見,選擇掘進機掘進方案,必須結合工程具體條件,通過技術經濟比較確定
第四節襯砌施工
混凝土和鋼筋混凝土襯砌的施工,有現澆、預填骨料壓漿和預制安裝等方法。
現澆襯砌施工,和一般混凝土及鋼筋混凝土施工基本相同。下面僅就洞室施工的特點,作一些說明。1.平洞襯砌的分縫分塊及澆筑順序
平洞由于很長,縱向通常要分段進行澆筑。當結構上設有永久伸縮縫時,可以利用永久縫分段。當永久縫間距過大或無永久縫時,則應設施工縫分段。分段長度一般為4-18m,視平洞斷面大小、圍巖約束特性以及施工澆筑能力等因素而定。
分段澆筑的順序有:①跳倉澆筑;②分段流水澆筑;③分段留空檔澆筑等不同方式。
襯砌施工在橫斷面上也常分塊進行。一般分成底拱(底板)、邊拱(邊墻)和頂拱。橫斷面上澆筑的順序,正常情況是先底拱(底板),后邊拱(邊墻)和頂拱,其中邊拱(邊墻)和頂拱,可以連續澆筑,也可以分塊澆筑,視模板型式和澆筑能力而定。后兩種饒筑順序,由于在澆筑頂拱、邊拱(邊墻)時,混凝土體下方無支托,應注意防止襯砌的位移和變形,并做好分塊接頭處反縫的處理,必要時反縫要進行灌漿。
2.平洞襯砌模板
平洞襯砌模板的型式依隧洞洞型、斷面尺寸、施工方法和澆筑部位等因素而定。
對底拱而言,當中心角較小時,可以象底板澆筑那樣,不用表面模板,只立端部擋板,混凝土澆筑后用型板將混凝土表面刮成弧形即可。當中心角較大時,一般采用懸掛式弧型模板。
澆筑邊拱(邊墻)、頂拱時,常用桁架式或鋼模臺車。
3.襯砌的澆筑
隧洞襯砌多采用二級配混凝土。對中小型隧洞,一般采用斗車或軌式混凝土攪拌運輸車將混凝土運至澆筑部位;對大中型隧洞,則多采用3~6m3的輪式混凝土攪拌運輸車運輸。在澆筑部位,通常用混凝土泵將混凝土壓送并澆入倉內。
4襯砌的封拱
平洞的襯砌封拱是指頂拱混凝土即將澆筑完畢前將頂拱范圍內未充滿混凝土的空隙和預留的進出口窗口予以澆筑、封堵填實的過程。
封拱方法多采用封拱盒法和混凝土泵封拱。
封拱盒封拱,在封拱前,先在拱頂預留一小窗口,盡量把能澆筑的兩側部分澆好,然后從窗口退出人和機具,并在窗口四周立側模,待混凝土達到規定強度后,將側模拆除鑿毛之后安裝封拱盒。封堵時,先將混凝土料從盒側活門轉入,再用千斤頂頂起活動封門板,將盒內混凝土壓入待封部位即告完成。
混凝土泵封拱的施工程序是:①當混凝土澆至頂拱倉面時,撤出倉內各種器材,盡量筑高兩端混凝土;②當混凝土達到與進人孔齊平時,倉內人員全部撤離,封閉進人孔,同時增大混凝土的坍落度(達14~16cm),加快混凝土泵的壓進速度,連續壓送混凝土;③當排氣管開始漏漿或壓入的混凝土量已超過預計方量時,停止壓送混凝土;④去掉尾管上包住預留孔眼的鐵箍,從孔眼中插入防止混凝土塌落的鋼筋;⑤拆除導管;③待頂拱混凝土凝固后,將外伸的尾管割除,并用灰漿抹平。
5.壓漿混凝土施工壓漿混凝土又稱預填骨料壓漿混凝土,它是將組成混凝土的粗骨料預先填入立好的模板中,盡可能振實以后,再利用灌漿泵把水泥砂漿壓入,凝固而成結石。這種施工方法適用于鋼筋稠密、預埋件復雜、不容易澆筑和搗固的部位。洞室襯砌封拱或鋼板襯砌回填混凝土時,用這種方法施工,可以明顯減輕倉內作業的工作強度和干擾
第五節噴錨支護
噴錨支護是噴混凝土支護、錨桿支護、噴混凝土錨桿支護、噴混凝土錨桿鋼筋網支護和噴混凝土錨桿鋼拱架支護等不同支護型式的統稱。它是地下工程支護的一種新型式,亦是新奧地利隧道工程法(新奧法)的主要支護措施。
一、噴錨支護原理
噴錨支護是充分利用圍巖的自承能力和具有彈塑變形的特點,有效控制和維護圍巖穩定的新型支護。它的原理是把巖體視為具有粘性、彈性、塑性等物理性質的連續介質,同時利用巖體中開挖洞室后產生變形的時間效應這一動態特性,適時采用既有一定剛度又有一定柔性的薄層支護結構與圍巖緊密粘結成一個整體,以期既能對圍巖變形起到某種抑制作用,又可與圍巖“同步變形”來加固和保護圍巖,使圍巖成為支護的主體,充分發揮圍巖自身承載能力,從而增加了圍巖的穩定性。
二、噴錨支護型式
根據圍巖不同的破壞形態采用不同的支護型式。圍巖的破壞形態主要可歸納為局部破壞和整體破壞。
1.局部破壞:通常采用錨桿支護,有時根據需要加作噴混凝土支護。
2.整體破壞:常采用噴混凝土錨桿支護、噴混凝土錨桿鋼筋網支護和噴混凝土錨桿鋼拱架支護等不同支護型式。
三、錨桿支護
錨桿是錨固在巖體中的桿件,用以加固圍巖,提高圍巖的自穩能力。工程中常用錨桿有金屬錨桿和砂漿錨桿,其錨固方式基本分為集中錨固和全長錨固,錨桿的布置有局部錨桿和系統錨桿。
四、噴混凝土施工
噴混凝土是將水泥、砂、石等集料,按一定配比拌和后,裝入噴射機中,用壓縮空氣將混合料壓送到噴頭處,與水混合后高速噴到作業面上,快速凝固而成一種薄層支護結構。