時(shí)間:2022-03-18 16:35:46
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2課程理論教學(xué)方法改革與教學(xué)環(huán)節(jié)
創(chuàng)新探究教學(xué)做到了“回歸實(shí)踐”、“回歸問(wèn)題”、“回歸學(xué)生主體”的三重回歸,很好地契合了現(xiàn)代工程教學(xué)需求。探究性教學(xué)的思維是過(guò)程是認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題方法研究解決問(wèn)題,這一過(guò)程符合人們思維規(guī)律。本科層次的學(xué)生在學(xué)習(xí)土木工程施工時(shí)沒(méi)有工程經(jīng)驗(yàn),所以了解施工項(xiàng)目、認(rèn)識(shí)工程施工問(wèn)題是學(xué)生首要解決的問(wèn)題。了解施工項(xiàng)目、認(rèn)識(shí)施工問(wèn)題的過(guò)程是接近工程、與工程互動(dòng)的過(guò)程,在這一過(guò)程中學(xué)生將對(duì)工程的好奇與興趣轉(zhuǎn)化為持續(xù)學(xué)習(xí)的興趣與動(dòng)力,逐漸建立起豐滿的施工項(xiàng)目的概念和工程責(zé)任感,進(jìn)而激發(fā)探討、研究解決問(wèn)題的主體意識(shí),激勵(lì)工程思維和工程能力的培養(yǎng)。同時(shí),通過(guò)探究式教學(xué)實(shí)現(xiàn)“回歸實(shí)踐”、“回歸問(wèn)題”、“回歸學(xué)生主體”,可較好地解決課程理論教學(xué)以教材為中心、以課堂為中心、以講授為中心而疏離學(xué)習(xí)主體和工程實(shí)踐的問(wèn)題。基于以上認(rèn)識(shí),探究式教學(xué)的施工課程理論教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。課程理論教學(xué)的第一個(gè)環(huán)節(jié)是緒論或“章節(jié)導(dǎo)論”,將其作為“課程導(dǎo)論”或作為章節(jié)教學(xué)“回歸實(shí)踐、回歸問(wèn)題”環(huán)節(jié),使得學(xué)生接觸、了解工程,認(rèn)識(shí)工程問(wèn)題,因此其重要性突出。緒論是課程教學(xué)的開端,首先起到課程“導(dǎo)論”的作用。通過(guò)這一環(huán)節(jié)介紹課程“地圖”、課程規(guī)劃甚至與課程相關(guān)的職業(yè)展望,讓學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的課程充滿好奇,認(rèn)為課程學(xué)習(xí)有價(jià)值,目標(biāo)值得期待。各章節(jié)以“章節(jié)導(dǎo)論”作為第一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),作用有二。其一,通過(guò)這一環(huán)節(jié)引入真實(shí)、典型施工案例,以案例作為學(xué)習(xí)章節(jié)內(nèi)容的工程背景和載體,將學(xué)生帶入工程情景,明確工程師責(zé)任,并以此提出本章節(jié)涉及到的施工問(wèn)題。其二,通過(guò)該環(huán)節(jié)介紹本章節(jié)內(nèi)容在完整施工項(xiàng)目中可能的“入口”和“出口”,不同的作用和應(yīng)用,使學(xué)生建立“整體和局部”認(rèn)識(shí)。在第一環(huán)節(jié)基礎(chǔ)上,第二個(gè)環(huán)節(jié)講授施工案例的施工方法、施工工藝(組織)過(guò)程及工藝標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)該環(huán)首先使學(xué)生掌握分部分項(xiàng)工程一般的施工工藝(組織)過(guò)程及工藝標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí),在學(xué)習(xí)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生充分了解、挖掘案例中預(yù)先設(shè)置的施工問(wèn)題及章節(jié)子問(wèn)題(知識(shí)點(diǎn)K),使學(xué)生知道施工問(wèn)題和知識(shí)點(diǎn)(K)在哪里、產(chǎn)生于何處、應(yīng)用于何處。在第三環(huán)節(jié)中講授第二環(huán)節(jié)中所設(shè)置的知識(shí)點(diǎn)(K)原理。第三環(huán)節(jié)繼承“接受性”教學(xué)方法,作為探究性教學(xué)的有機(jī)組成部分。接下來(lái)的第四個(gè)環(huán)節(jié)是學(xué)生在以上三個(gè)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)束后以自主學(xué)習(xí)方式為主的綜合學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中,以課后大作業(yè)為手段,即以一般的分部分項(xiàng)工程施工問(wèn)題作為章節(jié)設(shè)計(jì)性作業(yè),引導(dǎo)、驅(qū)動(dòng)學(xué)生復(fù)習(xí)、收集相關(guān)資料、同學(xué)之間討論、反思等,進(jìn)而找到解決方案,完成探究過(guò)程。這一環(huán)節(jié)以提交作業(yè)為成果,但過(guò)程和能力評(píng)價(jià)多于結(jié)果評(píng)價(jià),以合理的方式促進(jìn)學(xué)習(xí)者工程能力的培養(yǎng)。探究式教學(xué)的施工課程理論教學(xué)的四個(gè)環(huán)節(jié)圍繞現(xiàn)實(shí)施工項(xiàng)目展開,符合人們認(rèn)知規(guī)律,貫穿全面的工程訓(xùn)練,教學(xué)生動(dòng)。以土方工程章節(jié)“場(chǎng)地平整”的教學(xué)為例,在第一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中引入某公園場(chǎng)地平整工程作為施工案例,包括圖片、施工技術(shù)資料、技術(shù)、管理崗位設(shè)置等。通過(guò)該場(chǎng)地施工前后圖片對(duì)比,形象生動(dòng)地提出了“如何將天然場(chǎng)地通過(guò)施工改造成公園場(chǎng)地?場(chǎng)地施工過(guò)程中有哪些關(guān)鍵問(wèn)題要解決?”等施工問(wèn)題,將學(xué)生帶入施工情境、帶入崗位,而后第二環(huán)節(jié)介紹場(chǎng)地平整主要施工工藝過(guò)程:場(chǎng)地測(cè)量土方挖、填、運(yùn)輸及運(yùn)輸機(jī)械場(chǎng)地驗(yàn)收。在施工工藝介紹過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生挖掘設(shè)置的知識(shí)點(diǎn)(K):場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高與初始場(chǎng)地標(biāo)高、方格網(wǎng)法土方量計(jì)算、挖填土方調(diào)配運(yùn)輸方案、土方施工機(jī)械性能等。在掌握?qǐng)龅仄秸┕すに嚭椭R(shí)點(diǎn)“出處、用處”基礎(chǔ)上在第三環(huán)節(jié)中講授知識(shí)點(diǎn)(K)原理。在第四環(huán)節(jié)中布置類似場(chǎng)地的“場(chǎng)地平整施工技術(shù)方案設(shè)計(jì)”的作業(yè),要求學(xué)生根據(jù)具體工程情況設(shè)計(jì)場(chǎng)地平整的施工工藝,繪制“挖填土方調(diào)配圖”,完成自主學(xué)習(xí)過(guò)程。
3課程考核過(guò)程化考核方式具有導(dǎo)向作用
課程考核方式是否科學(xué)、有效,影響到學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果及對(duì)課程的評(píng)價(jià)。針對(duì)以往理論課程考核只重視課程結(jié)束后一次性考試成績(jī)的問(wèn)題,本課程考核注重過(guò)程考核,提高章節(jié)設(shè)計(jì)性作業(yè)合計(jì)分?jǐn)?shù)在課程成績(jī)中所占比重,由30%提高至50%,引導(dǎo)學(xué)生重視學(xué)習(xí)過(guò)程,重視自主學(xué)習(xí)。期末考試試題綜合性題目分?jǐn)?shù)占試卷分?jǐn)?shù)比重由以往20%提高至40%,通過(guò)綜合性題目進(jìn)一步考察、評(píng)價(jià)學(xué)生能力情況。
2常用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
2.1回彈法
回彈法是表面硬度法的一種應(yīng)用,主要通過(guò)測(cè)定混凝土表面硬度來(lái)推定抗壓強(qiáng)度。回彈儀由瑞士的E.Schmidt于1948年發(fā)明,其原理是用一個(gè)彈簧驅(qū)動(dòng)的重錘,通過(guò)傳力桿彈擊混凝土表面,測(cè)出重錘的回彈值來(lái)推定混凝土強(qiáng)度。英國(guó)的Kolek論證了混凝土強(qiáng)度與壓痕直徑的關(guān)系,并用試驗(yàn)驗(yàn)證了回彈值與壓痕直徑的關(guān)系。而現(xiàn)在主要是通過(guò)試驗(yàn)歸納直接建立混凝土強(qiáng)度與回彈值之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系曲線。回彈法在我國(guó)的應(yīng)用始于20世紀(jì)50年代,后經(jīng)大量的研究與實(shí)踐應(yīng)用,提出了適合我國(guó)實(shí)情的測(cè)強(qiáng)曲線及技術(shù)規(guī)程。該方法儀器構(gòu)造簡(jiǎn)單、測(cè)試方法易于掌握、攜帶便利、費(fèi)用低廉、檢測(cè)效率較高。因而廣泛應(yīng)用于檢驗(yàn)混凝土的均勻性、對(duì)比混凝土質(zhì)量是否達(dá)到特定要求、初步判斷混凝土質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題的區(qū)域、推定混凝土的強(qiáng)度。
2.2超聲波檢測(cè)法
超聲波是以波的形式在彈性介質(zhì)中傳播的機(jī)械波,其頻率高于20kHz,具有指向性好、對(duì)各種材料的穿透力強(qiáng)等特點(diǎn),因此能應(yīng)用于絕大部分材料。Sokolov于20世紀(jì)30年代開始了超聲波檢測(cè)的研究,40年代脈沖回波探傷儀器的問(wèn)世,標(biāo)志著超聲波檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。我國(guó)超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域,始于20世紀(jì)50年代從英國(guó)引進(jìn)UCT-2型混凝土超聲檢測(cè)儀。超聲波在傳播過(guò)程中,隨著傳播距離的增加,其能量將逐漸減弱,即超聲波衰減,其衰減程度與材料性質(zhì)有關(guān),如晶粒大小、缺陷密集程度等等。此外,在兩種介質(zhì)界面超聲波將發(fā)生反射、透射和散射。因此,這些反射、透射或散射波在一定程度上攜帶有受檢對(duì)象厚度、內(nèi)部缺陷及其所在位置等等信息。再有,超聲波在介質(zhì)中的傳播速度(聲速)與介質(zhì)的密度、配比(混凝土材料)等強(qiáng)度因素有關(guān),所以聲速又與材料的強(qiáng)度聯(lián)系在一起。超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于土木工程,必須解決兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:超聲波的發(fā)射和接收(超聲換能器);尋找接收信號(hào)與檢測(cè)項(xiàng)目的相關(guān)性(數(shù)據(jù)處理)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者和工程技術(shù)人員為此做了大量研究工作,取得了豐富的研究成果,形成了比較成熟的測(cè)試技術(shù),編制了相應(yīng)的檢測(cè)鑒定標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。總體上可以概括為以下三個(gè)方面:
(1)超聲波
的類型和產(chǎn)生超聲波技術(shù)的發(fā)展。目前可以根據(jù)需要發(fā)射不同類型的超聲波如縱波、橫波、瑞利波或蘭姆波(導(dǎo)波),而超聲波產(chǎn)生技術(shù)也由壓電陶瓷發(fā)展到電磁超聲、激光超聲、相控陣列、磁致伸縮超聲技術(shù)[5]。Wardany等用超聲瑞利波檢測(cè)了建成于1959年位于加拿大東部的兩個(gè)水工混凝土結(jié)構(gòu)近表面的損傷情況,兩者使用了不同的混凝土粗骨料材質(zhì)。李東生等則用超聲蘭姆波檢測(cè)了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)界面脫粘分層情況,并分析了界面分層長(zhǎng)度與蘭姆波能量衰減之間的關(guān)系。
(2)數(shù)據(jù)處理與儲(chǔ)存方法的發(fā)展
早期只是對(duì)聲速參量進(jìn)行相關(guān)性分析,檢測(cè)數(shù)據(jù)也不易存儲(chǔ),隨著數(shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)極為方便,超聲成像技術(shù)也有了快速發(fā)展,并把振幅、頻率或波形逐漸納入相關(guān)性數(shù)據(jù)分析的行列。
(3)檢測(cè)技術(shù)的綜合應(yīng)用
結(jié)合其它檢測(cè)方法對(duì)材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)厚度、強(qiáng)度、缺陷等進(jìn)行檢測(cè)。Kheder等利用縱波超聲回彈綜合法對(duì)混凝土構(gòu)件強(qiáng)度進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。Beatrice等綜合超聲檢測(cè)、硬度計(jì)、濕度計(jì)等方法對(duì)那不勒斯的一座建于19世紀(jì)初的古老建筑的木屋架構(gòu)件的剛度、強(qiáng)度、內(nèi)部缺陷等進(jìn)行了檢測(cè)。Machado等則用超聲波間接法實(shí)現(xiàn)了對(duì)營(yíng)運(yùn)中的海上木結(jié)構(gòu)構(gòu)件彎曲剛度和強(qiáng)度的檢測(cè)。沈先華利用超聲波檢測(cè)技術(shù)結(jié)合斜率法對(duì)某混凝土孔灌注樁缺陷進(jìn)行了定性與定量評(píng)價(jià)。周茗如等聯(lián)合應(yīng)用超聲檢測(cè)、人工敲擊和應(yīng)變分析法對(duì)大型鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土與鋼管壁粘結(jié)情況的檢測(cè)評(píng)價(jià)。
2.3聲發(fā)射法
聲發(fā)射現(xiàn)象指的是物體因受外力或內(nèi)應(yīng)力的作用,在其內(nèi)部缺陷處將產(chǎn)生應(yīng)力集中而發(fā)生塑性變形,儲(chǔ)存大量的應(yīng)變能,一旦裂紋產(chǎn)生或裂紋擴(kuò)展,部分應(yīng)變能就會(huì)以瞬時(shí)彈性應(yīng)力波的形式向外釋放的現(xiàn)象。因物體內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生或擴(kuò)展而產(chǎn)生的聲發(fā)射現(xiàn)象的彈性波頻率低,人們就做了大量的工作去研究如何能“聽”到這些聲發(fā)射現(xiàn)象,不僅要能“聽”到,而且要能知道在哪個(gè)地方發(fā)生、原因是什么、什么時(shí)間發(fā)生、危害有多大?這就是聲發(fā)射檢測(cè)。聲發(fā)射檢測(cè)起源于20世紀(jì)50年代德國(guó)凱賽爾的研究,他首先發(fā)現(xiàn)金屬材料在變形中會(huì)產(chǎn)生聲發(fā)射現(xiàn)象,提出了聲發(fā)射不可逆效應(yīng)即凱賽爾效應(yīng)。隨后,其他國(guó)家的研究人員進(jìn)一步探明了塑性變形的聲發(fā)射機(jī)制———位錯(cuò)。1964年,美國(guó)率先將聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于北極星導(dǎo)彈艙的檢測(cè)并獲得成功,此后該項(xiàng)技術(shù)得到快速發(fā)展。我國(guó)于1973年建成第一套聲發(fā)射試驗(yàn)裝置,并先后研制了多種型號(hào)的聲發(fā)射檢測(cè)儀。直到80年代,隨著其它基礎(chǔ)性研究和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,基于小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)才得以迅速發(fā)展。Rusch于1959年開啟了對(duì)混凝土聲發(fā)射信號(hào)研究的大門,并指出了混凝土材料凱賽爾效應(yīng)的極限應(yīng)力范圍。1970年Green對(duì)混凝土的彈性模量、泊松比和劈裂抗壓強(qiáng)度等進(jìn)行了聲發(fā)射實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并提出了可以應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)對(duì)混凝土破壞的全過(guò)程實(shí)施監(jiān)測(cè)。我國(guó)的董毓利等對(duì)混凝土受壓全過(guò)程聲發(fā)射特性進(jìn)行了研究,并分析了聲發(fā)射信號(hào)首次產(chǎn)生及其后的強(qiáng)弱與試件應(yīng)力變化之間的關(guān)系。陳兵等依據(jù)聲發(fā)射信號(hào)振幅分布特性,將聲發(fā)射信號(hào)劃分為不同區(qū)段,建立了聲發(fā)射信號(hào)與混凝土內(nèi)部不同破壞機(jī)理之間的關(guān)系。如今,聲發(fā)射已應(yīng)用于建筑、橋梁等混凝土結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)和完整性評(píng)價(jià),并在市政工程、橋梁、房屋建筑等工程中,聲發(fā)射技術(shù)也已成功地應(yīng)用于混凝土框架、板的檢測(cè)。聲發(fā)射技術(shù)不僅在聲發(fā)射理論及數(shù)據(jù)處理方面有了大的發(fā)展,而且聲發(fā)射儀也從早期的模擬式單通道聲發(fā)展到目前的全數(shù)字化、全波形的多通道聲發(fā)射儀。然而,由于混凝土材料自身的復(fù)雜性,依然還有很多問(wèn)題未能解決,如混凝土聲發(fā)射的機(jī)理、聲發(fā)射信號(hào)與混凝土力學(xué)參數(shù)間的相關(guān)性、混凝土的凱賽爾效應(yīng)等等。
2.4聲振檢測(cè)法
聲振檢測(cè)法是指在外激勵(lì)作用下受檢對(duì)象產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),通過(guò)對(duì)振動(dòng)特性參數(shù)的分析來(lái)評(píng)價(jià)其力學(xué)特性的檢測(cè)技術(shù)。在實(shí)際工程應(yīng)用中,又分化出兩種方法:聲波反射法(低應(yīng)變法)和沖擊回波法。聲波反射法根據(jù)檢測(cè)測(cè)量方法的不同也存在不同的應(yīng)用,但在土木工程中應(yīng)用較多的是單點(diǎn)激振單點(diǎn)測(cè)量的整體響應(yīng)檢測(cè)。這種檢測(cè)方法的檢測(cè)原理是一維桿應(yīng)力波理論,因而適用于對(duì)棒狀結(jié)構(gòu)如梁柱等的檢測(cè),土木工程中則多用于對(duì)基樁的完整性檢測(cè)。單點(diǎn)激振單點(diǎn)測(cè)量的整體響應(yīng)檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)是既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便易行,缺點(diǎn)是:
(1)不能檢測(cè)出基樁的水平缺陷。
(2)只能對(duì)缺陷做出定性的評(píng)價(jià),很難做到定量評(píng)價(jià)。
(3)只能檢測(cè)等直樁,對(duì)變截面樁、擴(kuò)底樁易引起誤判。
(4)數(shù)據(jù)處理難度大,如降噪和反演分析。另外,這種檢測(cè)方法應(yīng)用于對(duì)基樁的完整性檢測(cè)還有幾個(gè)問(wèn)題亟需解答:
(1)彌散效應(yīng)和橫向慣性效應(yīng)
一維應(yīng)力波理論的邊界條件要求彈性應(yīng)力波波長(zhǎng)要大于兩倍的桿徑及桿的長(zhǎng)徑比大于5,否則會(huì)由于彌散和橫向慣性效應(yīng)而產(chǎn)生三維問(wèn)題。
(2)樁土相互作用對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響
一維應(yīng)力波理論要求桿是自由的,而實(shí)際工程中,樁是處于半無(wú)限的土體介質(zhì)中,如果依然用一維應(yīng)力波理論進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,檢測(cè)結(jié)果是否可靠。
(3)多處縮徑樁的檢測(cè)
截面的變化,就會(huì)引起廣義波阻抗的變化,彈性波會(huì)在該截面發(fā)生反射,所以對(duì)多處縮徑樁,彈性波就會(huì)在縮徑截面間來(lái)回反射,聲振檢測(cè)技術(shù)的另一種應(yīng)用形式是沖擊回波法。1983年美國(guó)Cornell大學(xué)的Sansalone與美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(NIST)的Carino首次提出沖擊回波法應(yīng)用于對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的缺陷檢測(cè)。在1984年的國(guó)際混凝土無(wú)損檢測(cè)會(huì)議上,加拿大的馬爾霍察認(rèn)為沖擊回波法是“最有發(fā)展前途的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法之一”。此后,Sansalone等利用FFT方法進(jìn)一步將沖擊回波法由時(shí)域分析轉(zhuǎn)換到頻域分析,推進(jìn)了沖擊回波法的應(yīng)用與發(fā)展。如今,沖擊回波法已廣泛的應(yīng)用于混凝土和瀝青混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷和厚度探測(cè),特別是掃描式?jīng)_擊回波測(cè)試系統(tǒng)的問(wèn)世。沖擊回波法是一種單面反射檢測(cè)技術(shù),具有方便、快捷和直觀的優(yōu)點(diǎn)。其檢測(cè)原理為:在受檢結(jié)構(gòu)的表面施加沖擊力,以產(chǎn)生瞬態(tài)低頻應(yīng)力波(含有縱波、橫波和面波),應(yīng)力波向結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳播,遇到缺陷和外部邊界時(shí)來(lái)回反射,引起結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生相應(yīng)的微小位移響應(yīng),并由安裝在表面的拾振器來(lái)采集這種響應(yīng)數(shù)據(jù),最后通過(guò)對(duì)信號(hào)的頻譜分析(主要是縱波)來(lái)測(cè)定受檢結(jié)構(gòu)的彈性波速或結(jié)構(gòu)厚度。沖擊回波法能精確檢測(cè)厚度在2m以內(nèi)的混凝土厚度及其內(nèi)部缺陷(如空洞、蜂窩、離析等)。此外,它還可以檢測(cè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度、內(nèi)部缺陷的位置、開放性表面裂縫深度及混凝土強(qiáng)度等。我國(guó)對(duì)沖擊回波法也做了大量的應(yīng)用研究。如周先雁等用沖擊回波法對(duì)橋梁箱梁孔道灌漿質(zhì)量進(jìn)行了檢測(cè),根據(jù)P波在鋼絞線和空洞處的不同反射特性判斷孔道內(nèi)部是否存在缺陷。傅翔等對(duì)隧洞混凝土襯砌厚度進(jìn)行了沖擊回波法測(cè)量,并對(duì)混凝土的固結(jié)灌漿效果和分層澆注黏結(jié)質(zhì)量進(jìn)行了檢測(cè)。
2.5紅外熱成像檢測(cè)法
20世紀(jì)60年代,美國(guó)就已經(jīng)開始對(duì)紅外熱成像技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究,20世紀(jì)70年代末,紅外熱成像技術(shù)已被用于診斷建筑物的熱損耗、屋頂滲水、圍墻缺陷以及查找路面的次表面缺陷等。我國(guó)在這方面的研究起步較晚,到90年代初才有學(xué)者將紅外熱像診斷技術(shù)和土木工程結(jié)合起來(lái),對(duì)建筑物的熱損耗、建筑材料缺陷的探測(cè)和建筑外墻施工質(zhì)量等進(jìn)行了初步的應(yīng)用研究[24]。紅外線是介于可見紅光和微波間的電磁波,它的波長(zhǎng)范圍在0.76~1000μm之間,而其中只有3~5μm和8~14μm的波段能很好地透過(guò),紅外探測(cè)儀正是利用這個(gè)波段來(lái)實(shí)現(xiàn)探測(cè)。任何高于絕對(duì)零度的物體都會(huì)輻射紅外線,而物體內(nèi)部存在的裂縫或缺陷會(huì)改變物體的熱傳導(dǎo),使物體表面的溫度分布不均勻。紅外熱成像技術(shù)是借助紅外熱像儀探測(cè)物體各部分輻射的紅外線能量,由物體表面的溫度場(chǎng)分布情況形成熱像圖來(lái)直觀的顯示材料、結(jié)構(gòu)物等內(nèi)部缺陷的一種非接觸式的無(wú)損檢測(cè)技術(shù),也被稱為紅外掃描測(cè)試技術(shù)。它可以檢測(cè)出物體內(nèi)部缺陷的位置,并具有快速、非接觸、大面積地掃查檢測(cè)物表面,而不損傷檢測(cè)物,且結(jié)果直觀形象,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和實(shí)時(shí)觀測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。紅外熱像檢測(cè)應(yīng)用于土木工程,前景十分廣泛,研究的熱點(diǎn)集中在對(duì)紅外熱像獲取的熱源的改進(jìn)、缺陷深度、大小的定量化研究以及如何把研究成果運(yùn)用到復(fù)雜的實(shí)際工程當(dāng)中,并發(fā)展了一些新的技術(shù),如鎖相熱成像和紅外斷層成像技術(shù)。
2.6雷達(dá)檢測(cè)法
工程探地雷達(dá)是用頻率介于10~2000MHz的寬頻脈沖電磁波來(lái)確定工程結(jié)構(gòu)或介質(zhì)分布的技術(shù)。雷達(dá)監(jiān)測(cè)的工作原理是利用發(fā)射天線向受檢體發(fā)射寬頻帶短脈沖形式的電磁波,該電磁波進(jìn)入介質(zhì)內(nèi)部后,經(jīng)內(nèi)部界面反射后回到表面,再由接收電線接收回波信號(hào)。由于電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí),其路徑、電磁場(chǎng)強(qiáng)度及波形隨所通過(guò)的介質(zhì)的電性性質(zhì)及幾何形態(tài)發(fā)生變化,因此反射回波攜帶有受檢體內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息,就可依據(jù)接收到的反射回波的雙程走時(shí)、幅度、相位等信息對(duì)目標(biāo)介質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確描述。探地雷達(dá)無(wú)損探測(cè)技術(shù)可用于混凝土內(nèi)部缺陷、鋼筋的分布檢測(cè),公路工程中路面結(jié)構(gòu)層厚度檢測(cè),裂縫和裂縫擴(kuò)展的識(shí)別。其優(yōu)點(diǎn)是:探地雷達(dá)法可迅速對(duì)被測(cè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描,適用于結(jié)構(gòu)物大面積快速掃測(cè)。
2.7其它檢測(cè)技術(shù)
由麥克斯韋的電磁感應(yīng)理論可知,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋能夠影響電磁場(chǎng),因此可以利用磁測(cè)法來(lái)檢測(cè)鋼筋的位置或混凝土包覆層的厚度。文獻(xiàn)介紹了英國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)磁測(cè)法的認(rèn)識(shí):磁測(cè)法對(duì)配筋少的混凝土構(gòu)件,能得到滿意的結(jié)果;而對(duì)于配筋多的構(gòu)件,其它鋼筋的影響不能忽略,而當(dāng)溫度低于0℃時(shí),效果相反。相應(yīng)于磁測(cè)法,還有電測(cè)法。電測(cè)法主要是用來(lái)估計(jì)現(xiàn)場(chǎng)混凝土中鋼筋銹蝕程度和測(cè)量混凝土路面厚度的一種無(wú)損檢測(cè)方法。文獻(xiàn)還介紹了微波吸收技術(shù)。微波是一種電磁波,具有電磁波的反射、衍射和吸收等性質(zhì),而水對(duì)微波有吸收性,因此被用于測(cè)定混凝土的濕度。
3總結(jié)與展望
應(yīng)用于土木工程中的無(wú)損檢測(cè)方法很多,各自都有其優(yōu)缺點(diǎn),在選擇時(shí)要根據(jù)場(chǎng)地、條件、材質(zhì)及施工工藝,并能對(duì)缺陷的種類、性質(zhì)等有充分的估計(jì)后,才能選擇出合適的檢測(cè)方法。同樣的。對(duì)檢測(cè)結(jié)果的評(píng)價(jià),要盡量綜合更多的信息,要清晰無(wú)損檢測(cè)結(jié)果只能作為評(píng)定質(zhì)量或剩余抗力的依據(jù)之一,不能僅憑檢測(cè)結(jié)果做出片面的結(jié)論。伴隨著建筑業(yè)的發(fā)展,土木工程領(lǐng)域不斷面對(duì)新結(jié)構(gòu)、新材料和新施工工藝,這給無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用提出新的挑戰(zhàn),概括起來(lái)有四個(gè)方面:
(1)無(wú)損檢測(cè)理論的發(fā)展要適應(yīng)實(shí)際的需要;
(2)綠色、環(huán)保、節(jié)能;
二、實(shí)施方法
以四個(gè)模塊形式組成整體框架。第一模塊,整合理論教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)以專業(yè)課教師為主基礎(chǔ)課教師為輔的研討,進(jìn)一步確定授課內(nèi)容的連貫性和重復(fù)性,避免知識(shí)體系雜亂無(wú)章,提出保證知識(shí)體系系統(tǒng)化的具體措施和具體要求,條件允許的情況下可以采用集體備課形式。例如,專業(yè)課中需要基礎(chǔ)課的知識(shí)體系以書面形式提交給相關(guān)單位或者相關(guān)教師,并以此作為教材。通過(guò)大作業(yè)、小設(shè)計(jì)等手段使每一門課程的知識(shí)連貫起來(lái)[6]。第二模塊,整合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)組織專業(yè)課教師研討,進(jìn)一步確定實(shí)習(xí)內(nèi)容與專業(yè)課等課程知識(shí)的聯(lián)系,如生產(chǎn)實(shí)習(xí)與土木工程施工課程緊密聯(lián)系起來(lái)。另外,課程設(shè)計(jì)可以整合到一起,如基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)可以與混凝土課程設(shè)計(jì)、抗震課程設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)連在一起,下達(dá)一個(gè)任務(wù)書,要求學(xué)生用一個(gè)任務(wù)書完成4個(gè)課程設(shè)計(jì)。這里涉及到方案比選,如同樣設(shè)計(jì)一個(gè)框架是鋼結(jié)構(gòu)材料好還是混凝土材料好。造價(jià)的課程設(shè)計(jì)也可以結(jié)合進(jìn)去。施工方面的設(shè)計(jì)可以與生產(chǎn)實(shí)習(xí)結(jié)合。學(xué)生在校園就可以模擬設(shè)計(jì)院工作狀態(tài),完成一個(gè)局部小設(shè)計(jì)。條件允許的情況下,可以進(jìn)行答辯、方案優(yōu)選或者模擬招投標(biāo)程序,使學(xué)生提前進(jìn)入工作狀態(tài)[7]。第三模塊,更新專業(yè)教材。教材更新的基本原則包括新規(guī)范內(nèi)容、新施工工藝、國(guó)內(nèi)外科研前沿問(wèn)題,與此配套的課件,講義,習(xí)題隨之而更新。若條件具備,可以出版系列教材,吸收兄弟院校、科研院所、施工單位等人員參加教材編寫工作;若無(wú)條件可以編寫校內(nèi)講義。第四模塊,建立健全教學(xué)設(shè)施。根據(jù)各模塊的要求研究相應(yīng)試驗(yàn)配套、教學(xué)條件配套方案。四個(gè)模塊層次分明,循序漸進(jìn),符合認(rèn)知規(guī)律,滿足教學(xué)目標(biāo)。
三、可行性分析
專業(yè)團(tuán)隊(duì)成員知識(shí)層次符合實(shí)施該項(xiàng)目要求,基本包括各門專業(yè)課主講教師。團(tuán)隊(duì)中有從事實(shí)際工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工以及從事科學(xué)研究成員,可以保證指導(dǎo)項(xiàng)目的順利進(jìn)行。專業(yè)團(tuán)隊(duì)與兄弟院校及科研院所有緊密的聯(lián)系,有利于項(xiàng)目的順利實(shí)施。建立的實(shí)習(xí)基地為項(xiàng)目的實(shí)施提供平臺(tái)。
二、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施初步成效
1.境內(nèi)社會(huì)實(shí)踐的實(shí)施
目前已經(jīng)有三屆學(xué)生在大一暑期分赴省內(nèi)簽訂的幾家校企聯(lián)合培養(yǎng)的卓越工程師培養(yǎng)企業(yè)進(jìn)行為期一周的社會(huì)實(shí)踐。每天接觸不同的人,不同的部門,通過(guò)講座、采訪和親身體驗(yàn)等形式,學(xué)生收獲很大。由于學(xué)生在學(xué)校里學(xué)的都是書本上的知識(shí),對(duì)課外的實(shí)際運(yùn)用情況所知甚微,通過(guò)實(shí)踐,可以了解學(xué)校外面的建筑行業(yè)的現(xiàn)狀。學(xué)生反映最大的體會(huì)是懂得社會(huì)需要什么樣的優(yōu)秀人才,明白了儲(chǔ)備豐富技能的必要性,知道接下來(lái)三年的大學(xué)生活該怎樣去規(guī)劃了。同時(shí)也體會(huì)到作為職業(yè)工程師應(yīng)該具有的責(zé)任感和使命感,學(xué)會(huì)了與人溝通的技巧等。
2.境外工程體驗(yàn)的實(shí)施
目前已經(jīng)有兩屆學(xué)生在大二暑期赴香港參加為期1周的境外工程體驗(yàn)。著名的國(guó)際顧問(wèn)有限公司和建筑集團(tuán)有限公司是境外實(shí)習(xí)的校外實(shí)踐單位,為此校企雙方經(jīng)過(guò)多次討論后擬定了實(shí)習(xí)的詳細(xì)計(jì)劃和實(shí)施辦法,目前已經(jīng)形成了一套標(biāo)準(zhǔn)模式。實(shí)習(xí)內(nèi)容涉及土木工程各個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、施工、管理工程項(xiàng)目。與現(xiàn)場(chǎng)工程師的交流,不僅在專業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)寬了學(xué)生的視野,同時(shí)也對(duì)學(xué)生的職業(yè)生涯發(fā)展提出了很好的建議;在建設(shè)項(xiàng)目工地調(diào)研時(shí),學(xué)生先后參觀了海港凈化工程、昂船洲污水處理廠、港珠澳大橋、西九龍高鐵站等建設(shè)項(xiàng)目工地,在與工程師和工人的交流中,學(xué)生接觸到很多從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)的知識(shí)。此外,學(xué)生還參觀了由香港政府引導(dǎo)的推廣節(jié)能、環(huán)保等理念的“零碳天地”。學(xué)生大開眼界,見識(shí)了香港先進(jìn)的施工設(shè)備和高效的施工方法、成熟的管理措施、先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、超前的環(huán)保意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展觀,為今后學(xué)習(xí)和工作建立了更明確的目標(biāo)。這些實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)將會(huì)為今后境外實(shí)習(xí)打下基礎(chǔ)。
3.生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)施
生產(chǎn)實(shí)習(xí)安排在大三暑假,剛好上完土木工程施工課程,為期5周。學(xué)生以一個(gè)基層技術(shù)或管理人員助手的身份參加實(shí)習(xí)工作,與現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員同吃同住。只要工地選擇合適,實(shí)習(xí)期間基本能經(jīng)歷測(cè)量放線、綁扎鋼筋、模板工程、混凝土工程及部分砌筑工程施工的實(shí)踐過(guò)程,學(xué)習(xí)各工種的施工技術(shù)和施工組織管理方法,學(xué)習(xí)和應(yīng)用有關(guān)工程施工規(guī)范及質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),學(xué)習(xí)施工過(guò)程中對(duì)施工事故的處理方法,學(xué)習(xí)閱讀施工圖紙和文件,還學(xué)習(xí)一些工程概預(yù)算的相關(guān)知識(shí)。通過(guò)施工實(shí)習(xí),學(xué)生理解了如何將書本中的理論知識(shí)與實(shí)際工程結(jié)合起來(lái),工程實(shí)際中不能死套書本知識(shí),而是要舉一反三,根據(jù)實(shí)際情況采取解決措施。實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)比書本上來(lái)得復(fù)雜,要做一個(gè)合格的施工管理人員,只有在現(xiàn)場(chǎng)慢慢積累經(jīng)驗(yàn)、虛心求教、耐心聆聽、靈活變通、和工地上的各方協(xié)調(diào)好關(guān)系才能保證工程的順利進(jìn)行。通過(guò)施工實(shí)習(xí),也磨練了學(xué)生的意志,鍛煉了學(xué)生在艱苦環(huán)境下的生存能力和工作能力。
建筑施工過(guò)程的成本控制不是一層不變的,它會(huì)根據(jù)市場(chǎng)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展變化而變化,這是成本控制的一個(gè)重要特征。由于成本控制是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的、涉及面廣的管理過(guò)程,施工過(guò)程中每一個(gè)細(xì)節(jié)的變化都可能導(dǎo)致成本預(yù)算發(fā)生變化。因此,建筑施工過(guò)程要遵循一個(gè)“全面控制”的原則,即是要求所有的施工人員都能夠全面的參與到這個(gè)項(xiàng)目中來(lái),提升施工人員的成本控制意識(shí),同時(shí)也起到監(jiān)督的作用。此外,對(duì)施工項(xiàng)目的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要能夠做到全面控制的程度,并注重細(xì)節(jié),這樣才能夠保證成本控制的全面性。
1.2動(dòng)態(tài)控制原則
土木建筑施工項(xiàng)目成本控制也遵循PDCA原則(計(jì)劃、執(zhí)行、檢查和處理),即要求在根據(jù)計(jì)劃執(zhí)行的基礎(chǔ)上,還要根據(jù)每一個(gè)細(xì)節(jié)來(lái)進(jìn)行反復(fù)的檢查各項(xiàng)的消費(fèi)額和開支標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于不符合標(biāo)準(zhǔn)的開支要能夠及時(shí)的修改和處理。土木建筑施工項(xiàng)目的成本控制雖然由設(shè)計(jì)圖紙和合同規(guī)定的成本計(jì)劃來(lái)實(shí)施,但是由于施工過(guò)程本來(lái)就是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,成本控制也隨之處于動(dòng)態(tài)的過(guò)程。因此,成本控制的施工人員在施工過(guò)程中就不斷的修改、反饋、糾偏,才能夠保證完工時(shí)的成本控制在計(jì)劃范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)成本控制的最優(yōu)化。
1.3開源與節(jié)流相結(jié)合的原則
收支平衡是一個(gè)企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的根本性條件,在進(jìn)行施工項(xiàng)目的成本控制時(shí),不能僅僅著眼于企業(yè)利潤(rùn)的提升。對(duì)于成本控制,有“進(jìn)”就必有“出”,一個(gè)項(xiàng)目在施工之前,計(jì)劃里就應(yīng)該要使得每一筆費(fèi)用的支出都要有相應(yīng)的預(yù)算收入,達(dá)到收支平衡,只有這樣,才能夠使得一個(gè)企業(yè)的資金得到良性的循環(huán)利用,企業(yè)才能夠長(zhǎng)久的發(fā)展下去。
2土木建筑工程施工成本控制的措施
2.1增收途徑的分析
從增收途徑進(jìn)行土木建筑工程施工的成本控制是一個(gè)最根本的措施。所謂從增收途徑的分析來(lái)進(jìn)行成本控制,就是仔細(xì)分析建筑施工之前的資金計(jì)劃、消費(fèi)預(yù)算等,準(zhǔn)確完善每一項(xiàng)資金預(yù)算,通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)成本控制。比如說(shuō),在進(jìn)行施工項(xiàng)目的設(shè)計(jì)時(shí),就將成本控制的意識(shí)加入到其中,對(duì)圖紙的審核時(shí),提出有科學(xué)根據(jù)的合理化建議以及積極的修改意見;再比如說(shuō),在進(jìn)行材料選擇之前,就做好充分的市場(chǎng)調(diào)研,對(duì)所選材料做相關(guān)的測(cè)試,以保證材料能夠符合設(shè)計(jì)以及合同的要求。這樣就避免了再施工過(guò)程中出現(xiàn)材料不合適而進(jìn)行重新購(gòu)置,造成施工過(guò)程財(cái)力、人力等資源的多重浪費(fèi)。
2.2建立健全的成本核算體系
此外,在建筑施工過(guò)程中進(jìn)行成本控制也是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。在建筑施工過(guò)程中進(jìn)行成本控制主要體現(xiàn)在建立一個(gè)健全的成本核算體系。這個(gè)核算體系不僅僅只是針對(duì)“物”,還要針對(duì)“人”,換言之,即是在建筑施工過(guò)程中要不斷的施工細(xì)節(jié)進(jìn)行成本核算,保證其是符合成本預(yù)算的,對(duì)超支以及減支等情況要及時(shí)進(jìn)行匯報(bào)與核算,并分析其原因。針對(duì)“人”即是說(shuō)在成本核算體系的要求之下,所有參與成本控制的工作與管理人員都要定期召開經(jīng)濟(jì)分析會(huì),對(duì)近一段時(shí)間以來(lái)的成本進(jìn)行一個(gè)全面的考核,對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)的糾正,并對(duì)每一位工作人員進(jìn)行監(jiān)督。
2.3信息化成本管理
二十一世紀(jì)是信息技術(shù)主導(dǎo)的時(shí)代,信息技術(shù)為人們的生活、教育以及科技等都帶來(lái)了極大的便利。隨時(shí)代的發(fā)展,信息化管理成本成為了一種必然的發(fā)展趨勢(shì),不僅僅是由于信息化管理的便捷以及精確性,信息化管理還保證了施工企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此,建筑施工的成本控制過(guò)程中,引入信息化管理是目前必須要做到的重要環(huán)節(jié)。
傳統(tǒng)的土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)屬于理論教學(xué)的一部分,并按其分類,每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相互獨(dú)立,缺乏目標(biāo)性、整體性、層次性、系統(tǒng)性、創(chuàng)新性及綜合性,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容更新滯后。實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)理論知識(shí)決定了實(shí)驗(yàn)儀器種類和型號(hào),由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新滯后,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)儀器也未能得到及時(shí)更新。
2.重視理論教學(xué),輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)
受多種因素的制約,目前國(guó)內(nèi)很多高校重視土木工程的理論教學(xué),輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。有的將實(shí)驗(yàn)課程的成績(jī)計(jì)入到理論教學(xué)的成績(jī)當(dāng)中,有的甚至不統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程的成績(jī)。多數(shù)學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課程不重要,只是走一個(gè)程序而已,只要“照貓畫虎”完成操作步驟即可,并沒(méi)有真正將實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)際相結(jié)合,所學(xué)知識(shí)也難以致用。
3.傳統(tǒng)教學(xué)方式單一,使學(xué)生喪失實(shí)驗(yàn)操作的主動(dòng)性
土木工程在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,通常是先進(jìn)行理論教學(xué),然后再安排具體的實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生在課堂上學(xué)到的知識(shí)不能及時(shí)體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展之前,就設(shè)計(jì)好試驗(yàn)加載方案,編寫出非常詳細(xì)、具體的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,調(diào)試好試驗(yàn)儀器,規(guī)定好實(shí)驗(yàn)步驟、測(cè)試方法,并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格等。而學(xué)生只需要按教師規(guī)定好的步驟進(jìn)行加載并讀取數(shù)據(jù),就可以得出早已預(yù)知的結(jié)論。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法使學(xué)生喪失了主觀能動(dòng)性。
4.傳統(tǒng)考核方式單一,不能體現(xiàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的掌握程度
大多數(shù)實(shí)驗(yàn)課程的成績(jī)僅憑一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)決定。同組成員所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是相同的,所以,實(shí)驗(yàn)報(bào)告也是大致相同,組內(nèi)成員的成績(jī)也都差不多。實(shí)驗(yàn)報(bào)告不能客觀考察每一個(gè)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容掌握的程度。
二、“模擬地震環(huán)境下結(jié)構(gòu)模型加載
實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目介紹實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開設(shè)的初衷是為了加強(qiáng)素質(zhì)教育,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)理論力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)抗震課程之后,自行設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)受力體系,并進(jìn)行加載,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力,加深對(duì)結(jié)構(gòu)抗震課程的理解,加強(qiáng)對(duì)動(dòng)手能力的培養(yǎng),達(dá)到學(xué)以致用的目的。在整個(gè)課程的實(shí)施過(guò)程中,還要求學(xué)生們集思廣益,發(fā)揚(yáng)集體智慧和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。2008年汶川地震后,社會(huì)對(duì)抗震知識(shí)的需求大為增強(qiáng),對(duì)相關(guān)人才的需求更甚。因此,土木工程系依據(jù)教學(xué)大綱自創(chuàng)了模擬地震環(huán)境下結(jié)構(gòu)模型加載實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。2009年,依托該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)校成功舉辦了“山東省第三屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽”,學(xué)校的參賽隊(duì)獲得一等獎(jiǎng)1項(xiàng),二等獎(jiǎng)2項(xiàng)。2010年,該項(xiàng)目被確定為學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一般項(xiàng)目。2012年10月,該實(shí)驗(yàn)教改項(xiàng)目順利通過(guò)驗(yàn)收。2011年,依托該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選拔的參賽隊(duì)伍在“山東省第四屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽”中獲得二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各1項(xiàng),驗(yàn)證了模擬地震環(huán)境下結(jié)構(gòu)模型加載實(shí)驗(yàn)臺(tái)應(yīng)對(duì)不同結(jié)構(gòu)模型的適應(yīng)性。
三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)方案
1.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、材料
實(shí)驗(yàn)采用土木工程系自主研發(fā)的“結(jié)構(gòu)抗震模型加載實(shí)驗(yàn)臺(tái)”。該試驗(yàn)臺(tái)主要由控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)臺(tái)面以及防護(hù)架等組成。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
采用了研究式、討論式和互動(dòng)式的教學(xué)方式。研究式教學(xué):學(xué)生通過(guò)查閱教材、期刊文獻(xiàn),收集與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的文獻(xiàn),進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)。有利于啟發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維和自主創(chuàng)新意識(shí)。討論式教學(xué):采取以學(xué)生為中心,研討結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)方案,鍛煉學(xué)生自主設(shè)計(jì)、自主搭建和自主完成實(shí)驗(yàn)的能力,深受學(xué)生歡迎。互動(dòng)式教學(xué):課程開始首先由任課教師給學(xué)生們講解,發(fā)放實(shí)驗(yàn)任務(wù)書、材料和工具。在講解中,著重講清實(shí)驗(yàn)的目的、意義、任務(wù)和要求,制作過(guò)程中要注意的問(wèn)題和加載方法。之后,各小組討論方案,進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)和制作。在這個(gè)階段,每天都安排教師答疑。由于實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是分組、分散進(jìn)行的,而且每組又基本上是以寢室為單位,學(xué)生們的制作活動(dòng)基本是在寢室內(nèi)進(jìn)行,因此,教師有時(shí)到寢室走訪,幫助學(xué)生解決制作中的問(wèn)題。
3.實(shí)驗(yàn)組織形式
以小組為單位,每小組4人~5人。每個(gè)小組的成員要求動(dòng)手能力強(qiáng)、組織能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的學(xué)生各1名,這樣可以達(dá)到能力互補(bǔ)、相互學(xué)習(xí)的目的。
4.實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定
建立了一套科學(xué)、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)考核方法,兼顧實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,合理運(yùn)用了多種考核評(píng)價(jià)方式。結(jié)構(gòu)最大承載力與所耗材料重量之比(比強(qiáng))以大為佳,占50%;實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果的相似程度,占10%;結(jié)構(gòu)造型美觀,占20%;實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況,占20%。
5.實(shí)驗(yàn)激勵(lì)機(jī)制
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采用“金字塔”模式的激勵(lì)機(jī)制。首先面向全校學(xué)生開放本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,同時(shí)為校級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽選拔人才。每年約有50個(gè)小組參加校級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽。校級(jí)競(jìng)賽中選出2個(gè)~3個(gè)小組參加省級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽。省級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲得一等獎(jiǎng)的小組參加國(guó)家級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽。該激勵(lì)機(jī)制已經(jīng)顯現(xiàn)出良好的實(shí)踐教學(xué)效果:中國(guó)石油大學(xué)(華東)通過(guò)該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選拔培養(yǎng)的學(xué)生在歷屆山東省大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲得一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、三等獎(jiǎng)3項(xiàng),并有一支參賽隊(duì)伍于2010年代表中國(guó)石油大學(xué)(華東)參加第四屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽。
四、鍛煉實(shí)踐能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí),啟發(fā)探究性思維
實(shí)踐能力的鍛煉包括兩個(gè)方面:一是親自動(dòng)手制作模型,這是大學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后首次制作的模型,需要相互配合,集體完成一件作品。二是理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合,是一個(gè)知識(shí)活化的過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新,重視創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。制作開始時(shí),學(xué)生們知道結(jié)構(gòu)形式大致有三角形、梯形、拱形等幾種,但對(duì)于桿件如何搭建成結(jié)構(gòu)并沒(méi)有概念。通過(guò)方案討論才形成了結(jié)構(gòu)的形象,再把結(jié)構(gòu)制作出來(lái),這個(gè)過(guò)程本身就是一種創(chuàng)新行為。其次,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行結(jié)構(gòu)形式的創(chuàng)新,不要受之前幾種結(jié)構(gòu)形式的禁錮。第三方面是計(jì)算工作的創(chuàng)新,這是較高層面上的創(chuàng)新活動(dòng)。雖然計(jì)算理論和方法是學(xué)過(guò)的,但是在計(jì)算模型的建立,以及已知條件的選取,近似和簡(jiǎn)化方面,仍然需要?jiǎng)?chuàng)新思維。《實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目指導(dǎo)書》提供了探究性內(nèi)容的引導(dǎo)和要求。
土建工程項(xiàng)目施工是建筑工程中工程量大、涉及施工項(xiàng)目繁多、施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜、難度又相對(duì)較大的重要施工環(huán)節(jié)之一。土建工程項(xiàng)目的施工管理和安全管理,關(guān)系到整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量安全問(wèn)題,是監(jiān)督管理的重點(diǎn)對(duì)象。因此土建工程項(xiàng)目的施工安全管理,是工程建設(shè)質(zhì)量的保障,也是項(xiàng)目管理的重要目標(biāo)。目前,我國(guó)的土建工程施工管理水平還有待提高。因此,在工程建設(shè)中加強(qiáng)安全措施、強(qiáng)化施工管理工作,才能確保工程施工的正常開展。只有做好施工管理和安全管理工作,土建工程施工才能得到更加迅速的創(chuàng)先和發(fā)展。
1土建工程施工管理中涉及的問(wèn)題探討
在工程項(xiàng)目施工過(guò)程的管理工作中,涉及到的常見問(wèn)題包括:土建施工質(zhì)量管理;施工安全管理;現(xiàn)場(chǎng)材料管理;施工人員安全管理等相關(guān)方面。(1)土建施工質(zhì)量管理方面問(wèn)題。由于土建工程施工一般規(guī)模較大,所以管理工作涉及面比較廣,以至于土建施工過(guò)程中,往往會(huì)因?yàn)槭┕す芾肀O(jiān)督不到位或施工技術(shù)及材料不合格等因素,給工程質(zhì)量帶來(lái)安全隱患,甚至出現(xiàn)重大安全事故。由此可見,土建工程施工管理是工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié),是工程質(zhì)量安全的基礎(chǔ)保障。施工中必須做到嚴(yán)格執(zhí)行土建施工規(guī)范,并認(rèn)真實(shí)施施工設(shè)計(jì)方案,加強(qiáng)安全管理,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。如果施工管理及安全管理做不到位,很可能會(huì)造成以下種種問(wèn)題出現(xiàn):土建施工的建設(shè)程序不規(guī)范;勘測(cè)人員測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確;?建筑材料質(zhì)量不合格;施工中不按圖紙操作等情況。這些不規(guī)范行為,就可能導(dǎo)致土建施工出現(xiàn)建筑物變形、錯(cuò)位、傾斜或墻體滲漏、涂刷層脫落等現(xiàn)象。另外,土建工程施工質(zhì)量還會(huì)易受到自然條件的影響,所以必須加強(qiáng)科學(xué)管理的力度。根據(jù)土建工程項(xiàng)目所在地的地形特點(diǎn)、氣候條件以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,科學(xué)、合理地布置施工現(xiàn)場(chǎng)以及建筑材料和設(shè)備的存放等,以保證土建施工作業(yè)在安全而整潔的環(huán)境下有序展。(2)土建工程項(xiàng)目施工安全管理的問(wèn)題。安全管理的問(wèn)題是土建工程施工管理中的核心部分。部分管理者在“安全生產(chǎn)、文明施工”的落實(shí)上監(jiān)管不到位;認(rèn)識(shí)不到土建施工安全生產(chǎn)責(zé)任的重大,且人員流動(dòng)性大,不能做到責(zé)任落實(shí)到人,從而大大增加了土建施工的安全隱患。還有些施工安全管理人員缺少施工現(xiàn)場(chǎng)的工作經(jīng)驗(yàn)和管理經(jīng)驗(yàn),無(wú)法有效規(guī)避安全隱患。管理者對(duì)土建工程的施工人員傳達(dá)、督導(dǎo)的安全意識(shí)不到位,使得施工人員安全意識(shí)淡薄,對(duì)生產(chǎn)安全問(wèn)題抱有僥幸心理。只有改變安全管理的缺漏,著手落實(shí)和監(jiān)管,依據(jù)安全規(guī)范制定科學(xué)而行之有效的管理辦法,責(zé)任到人,制定具有針對(duì)性和可實(shí)施性的安全責(zé)任制,加強(qiáng)施工人員及管理人員安全意識(shí)培訓(xùn),提高自我防范意識(shí)和安全技能,才能適應(yīng)長(zhǎng)期的土建施工安全管理。(3)關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)材料的管理問(wèn)題。土建施工所使用原材料種類較多,質(zhì)量參差不齊,必須在進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)之前做好檢驗(yàn)工作,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),以確保原材料的質(zhì)量符合土建工程設(shè)計(jì)的技術(shù)性要求及相關(guān)規(guī)定。原材料進(jìn)場(chǎng)后,要合理存放,科學(xué)管理以減少不必要的浪費(fèi)和損失。
2土建工程項(xiàng)目施工中安全管理工作的探討
土建施工的安全管理主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:首先要建立健全安全生產(chǎn)管理制度。做好土建施工各個(gè)環(huán)節(jié)的安全作業(yè)規(guī)劃,掌握其安全生產(chǎn)要點(diǎn),全面做到安全預(yù)控管理工作;其次實(shí)行施工現(xiàn)場(chǎng)班組管理模式,有效落實(shí)安全生產(chǎn)方針,及時(shí)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)管理工作;除此之外,要根據(jù)施工安全管理相關(guān)規(guī)定,一一落實(shí)土建施工規(guī)范、材料檢查標(biāo)準(zhǔn)及施工操作流程的要求。保障施工現(xiàn)場(chǎng)的人員安全、原材料合格、機(jī)械設(shè)備安全等。(1)安全責(zé)任落實(shí)到人,作為安全生產(chǎn)的第一責(zé)任人,負(fù)責(zé)土建施工全面的安全管理工作;施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專職安全員,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)及監(jiān)督負(fù)責(zé),是安全管理工作的第二責(zé)任人。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員,要加強(qiáng)安全意識(shí)的灌輸,從根本上杜絕安全事故的發(fā)生。(2)完善安全生產(chǎn)管理體系。施工現(xiàn)場(chǎng)完整的安全管理體系,由上到下認(rèn)真貫徹相關(guān)安全生產(chǎn)的政策、法規(guī)。堅(jiān)持“管生產(chǎn)必須管安全”的原則,把安全生產(chǎn)當(dāng)作頭等大事來(lái)抓,有效監(jiān)管,能夠做到對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施全方位的安全生產(chǎn)檢查、管理和督促。(3)加強(qiáng)對(duì)土建工作者的安全施工教育,提高施工人員對(duì)“安全第一、預(yù)防為主”的思想認(rèn)識(shí)。認(rèn)真貫徹執(zhí)行安全生產(chǎn)制度和十項(xiàng)安全措施的相關(guān)規(guī)定,實(shí)行“上崗安全生產(chǎn)責(zé)任卡”,強(qiáng)化施工人員對(duì)建筑安全的“三不傷害”和“六大紀(jì)律”的滲透。約束大家自覺自律的遵守各項(xiàng)規(guī)章制度,不斷增加安全意識(shí)。(4)對(duì)于進(jìn)入土建施工現(xiàn)場(chǎng)的施工人員,嚴(yán)格執(zhí)行“安全三級(jí)教育”。即:對(duì)公司管理者、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、施工班組三個(gè)層次的安全生產(chǎn)教育。公司培訓(xùn)內(nèi)容包括:國(guó)家和地方有關(guān)安全生產(chǎn)的方針政策、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)程和企業(yè)安全規(guī)章制度;對(duì)項(xiàng)目經(jīng)理進(jìn)行工地安全制度、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、施工特點(diǎn)及可能存在的安全因素等幾方面的培訓(xùn);各施工班組則針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)和人員情況進(jìn)行具體安全意識(shí)灌輸。教育時(shí)間、內(nèi)容及考核過(guò)程要做好記錄。未經(jīng)安全教育人員一律不準(zhǔn)上崗。(5)土建施工現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械操作人員及特殊工種人員,必須要經(jīng)過(guò)專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn),在取得培訓(xùn)上崗合格證后,方可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。同時(shí)負(fù)責(zé)機(jī)械設(shè)備檢查維修和保養(yǎng)工作。機(jī)電設(shè)備由專人負(fù)責(zé)管理。(6)實(shí)行安全管理值班制度。設(shè)置安全值班人員,輪流進(jìn)行安全監(jiān)察值班。配合專職安全員,加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全監(jiān)督檢查。(7)土建施工中起重施工或高空作業(yè)時(shí),嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)安全措施。嚴(yán)禁大霧或風(fēng)力6級(jí)以上的環(huán)境下實(shí)施作業(yè)。建筑工程上部結(jié)構(gòu)施工時(shí),要做到外腳手架與主體高度同步上升。在立面上必須采用密目網(wǎng)全封閉,并做好平面的“四口、五臨邊”的安全防護(hù)工作。施工人員必須按規(guī)定佩戴齊備各種安全護(hù)具。(8)施工現(xiàn)場(chǎng)的防水、防火、防盜等安全工作不容忽視。必須配備足夠的消防器具,防范于未然。(9)加強(qiáng)夜間施工照明,確保施工區(qū)域光線亮度。最大限度減少安全隱患。(10)開展安全檢查,自我防范、互相監(jiān)督的活動(dòng)。一旦發(fā)現(xiàn)不安全因素的存在,立即進(jìn)行制止和整改,確保安全后再進(jìn)行施工作業(yè)。對(duì)已經(jīng)發(fā)生的安全事故,要及時(shí)、嚴(yán)肅的處理。
3土建工程項(xiàng)目施工的綜合監(jiān)督管理措施
(1)土建工程進(jìn)度的控制。工程進(jìn)度在某種程度上制約著工程質(zhì)量,在保證工程質(zhì)量的前提下,合理的安排工程進(jìn)度。(2)充分發(fā)揮工程監(jiān)理的監(jiān)管作用。監(jiān)理工作是工程管理的重要手段,監(jiān)理人員應(yīng)具有良好的職業(yè)道德和吃苦耐勞的精神,在土建施工的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中,充分發(fā)揮監(jiān)管作用,同現(xiàn)場(chǎng)管理人員相互配合,共同管理。(3)制定土建施工應(yīng)急管理措施。土建施工現(xiàn)場(chǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜,施工過(guò)程的危險(xiǎn)因素也較多。由于種種原因的制約,不可能完全避免安全事故的發(fā)生,因此必須做好應(yīng)急預(yù)案,這是做好應(yīng)急救援工作的必要前提。
4結(jié)語(yǔ)
在土建工程項(xiàng)目施工管理過(guò)程中,安全管理具有非常重要的意義,施工管理及安全管理貫穿土建項(xiàng)目始終,是確保土建工程順利實(shí)施的前提條件。土建工程施工企業(yè)需要對(duì)自身管理意識(shí)予以加強(qiáng),以社會(huì)責(zé)任感為契機(jī),來(lái)維護(hù)建筑行業(yè)秩序,促進(jìn)其良性競(jìng)爭(zhēng)和不斷發(fā)展。嚴(yán)格執(zhí)行土建施工的各項(xiàng)安全管理制度,做好相應(yīng)的安全檢查工作,保障土建工程項(xiàng)目施工的安全,才能夠?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)的工作人員,提供一個(gè)安全性較高的生產(chǎn)環(huán)境,其是企業(yè)效益增長(zhǎng)的先決條件,也是推進(jìn)土建工程施工技術(shù)不斷創(chuàng)新和發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
作者:楊瑞良 單位:杭州潤(rùn)安置業(yè)有限公司
Abstract: this paper mainly introduces the multilayer, high-rise has about super-tall buildings construction the difficulties and new construction technology, and in the process of how to ensure safety construction, protection of the environment.
Key words: the construction; Security; Environmental protection
中圖分類號(hào):TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
1 多層建筑發(fā)展的新趨勢(shì)
隨著我國(guó)建筑業(yè)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,我國(guó)多層建筑施工呈現(xiàn)出新的特點(diǎn),隨著老城區(qū)的新規(guī)劃,建設(shè)部門興建高樓,使得城區(qū)內(nèi)的建筑空間越來(lái)越小,多層建筑密度越來(lái)越大,致使土建施工人員及管理人員對(duì)施工過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)、安全防護(hù)等問(wèn)題也變得非常突出。主要表面為以下兩點(diǎn):
一是多層建筑由單純追求高度方面的發(fā)展,到同時(shí)追求形體的特異和立面的豐富多彩,在結(jié)構(gòu)功能得到提升、造型優(yōu)美新穎的同時(shí),也使上部結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)難度大大增加。如模板體系,施工機(jī)械設(shè)備等。
二是從多層建筑一次建成交付使用,到為了進(jìn)一步提高投資效率,而采用分階段建設(shè)交付使用。因此在建設(shè)過(guò)程中也必然面臨部分施工、部分開業(yè)或者上部施工、下部開業(yè)的情況,這對(duì)施工過(guò)程中的人員安全、場(chǎng)地利用和確保購(gòu)物環(huán)境舒適等綠色施工技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。
2 高層建筑施工技術(shù)
2.1 深基坑施工的控制技術(shù)多層建筑深基坑的施工時(shí),對(duì)周邊環(huán)境或多或少存在一定的影響。
主要原因是深基坑土方開挖過(guò)程是土體卸載過(guò)程,會(huì)造成周邊建筑、管線或地下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定量的沉降和偏移,因此,在深基坑施工過(guò)程中,對(duì)周邊環(huán)境影響的控制是至關(guān)重要的。特別是緊鄰“生命線”工程的多層建筑的施工,深基坑的施工過(guò)程中的變形控制的良好與否,事關(guān)“生命線”工程和超高層施工過(guò)程中的安全,需要特別關(guān)注。
實(shí)踐證明,采用現(xiàn)代控制理論對(duì)深基坑施工過(guò)程進(jìn)行控制,可以有效地解決這個(gè)難題。目前工程控制方法與系統(tǒng)主要有三大類:開環(huán)控制、閉環(huán)控制和自適應(yīng)控制。其中開環(huán)控制屬經(jīng)典工程控制方法,非常成熟,但由于不存在反饋系統(tǒng),開環(huán)控制不能根據(jù)施工過(guò)程情況調(diào)整控制措施,控制精度比較低。閉環(huán)控制屬現(xiàn)代工程控制方法,由于包含反饋系統(tǒng),能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果不斷調(diào)整控制措施,適合結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工程,控制精度比較高。自適應(yīng)控制屬最新的工程控制方法,理論研究和工程實(shí)踐都取得一定成果,但總體上還處于探索階段。在目前,閉環(huán)控制方法是深基坑施工過(guò)程控制中比較有效的方法。
基于上述分析和研究,特殊環(huán)境下深基坑施工的總體思路和方法是以現(xiàn)代工程控制理論為指導(dǎo),以結(jié)構(gòu)-巖同作用分析方法為手段,通過(guò)施工方案的優(yōu)化達(dá)到施工過(guò)程環(huán)境受控的目的。
2.2 地上結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
2.2.1 斜爬模體系的設(shè)計(jì)和應(yīng)用在以往多層建筑建造過(guò)程中,電動(dòng)腳手及模板系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用,這在多層建筑結(jié)構(gòu)立面垂直時(shí)此類體系具有良好的適應(yīng)性,但當(dāng)結(jié)構(gòu)立面為斜面或者曲面的時(shí)候,這類體系會(huì)遇到很大的困難。而在鬧市區(qū)的多層建筑施工時(shí),通常均面臨場(chǎng)地狹小,距離地面交通較近的實(shí)際情況,因此必須采用安全可靠的腳手和模板體系,這樣才能既可以保證工程順利的進(jìn)行,又可以兼顧周邊鬧市區(qū)的安全。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,經(jīng)過(guò)研究開發(fā),我們創(chuàng)新性地提出了一種可分離的斜爬模體系,可以充分適應(yīng)高層建筑各種特殊外立面的要求。
2.2.2 可收分整體提升鋼平臺(tái)技術(shù)整體提升鋼平臺(tái)具有整體性好、安全性高、施工操作面大等優(yōu)點(diǎn),因此在多層建筑核芯筒施工中也得到了廣泛的應(yīng)用。但是如果核芯筒形狀上下變化較大,則整體提升鋼平臺(tái)也就面臨收分處理的困難。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,我們研究開發(fā)了可收分的整體提升鋼平臺(tái)體系。
其構(gòu)成和工作原理如下:在建筑結(jié)構(gòu)核芯筒剪力墻上設(shè)置格構(gòu)柱,用鋼梁和鋼板搭設(shè)平臺(tái),將內(nèi)外腳手懸掛于鋼平臺(tái)下,再采用提升設(shè)備將整個(gè)鋼平臺(tái)隨樓層施工進(jìn)行提升。如施工中要經(jīng)歷拆除部分內(nèi)腳手和拆除部分鋼梁的過(guò)程時(shí),則在剪力墻增設(shè)懸錨腳手或鋼桁架進(jìn)行過(guò)渡,并隨樓層上升逐層補(bǔ)缺,以滿足施工操作。
2.2.3 超高空的鋼結(jié)構(gòu)塔桅安裝技術(shù)多層建筑由于建筑造型或功能的需要,通常在結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)塔桅。目前頂部塔桅的施工方法主要有三種,一是采用塔吊散裝,二是采用整體提升,三是采用直升飛機(jī)吊裝。第一二種方法依賴于頂部的施工作業(yè)面和結(jié)構(gòu)形式,第三種則風(fēng)險(xiǎn)很大。因此在頂部施工作業(yè)面有限,且塔桅高度高、重量重的情況下,其施工必然面臨很大的困難,采用攀升吊技術(shù)就能很好的解決這上困難。
2.3 綠色施工技術(shù)在施工場(chǎng)地狹小的鬧市區(qū),進(jìn)行多層建筑的建造,帶來(lái)了許多以安全防護(hù)為重點(diǎn)的環(huán)境保護(hù)新問(wèn)題和超常規(guī)垂直運(yùn)輸、交通組織以及營(yíng)造購(gòu)物環(huán)境舒適度等一系列綠色施工技術(shù)難題。
2.3.1 安全防護(hù)技術(shù)多層建筑續(xù)建工程中,如果建筑部分已投入商業(yè)運(yùn)營(yíng),通常商場(chǎng)內(nèi)購(gòu)物、休閑、餐飲、娛樂(lè)設(shè)施齊全,顧客會(huì)絡(luò)繹不絕,且由于地處鬧市區(qū),周邊道路也通常是交通要道,人流、車流量極高,所以,安全防護(hù)的重點(diǎn)是防止發(fā)生超高層施工過(guò)程中的高空墜落對(duì)地面物品、人流和車流產(chǎn)生危害。針對(duì)此項(xiàng)問(wèn)題,具體技術(shù)方案是:通過(guò)安全防護(hù)分析,確定需要實(shí)施防護(hù)的區(qū)域、需求和防護(hù)內(nèi)容;確立不同階段施工防護(hù)的特點(diǎn)和重點(diǎn);考慮施工防護(hù)體系對(duì)行人、顧客和交通的影響,同時(shí)綜合防護(hù)體系本身的強(qiáng)度要求、防火要求、維護(hù)方式、綜合利用等因素。
2.3.2 環(huán)境保護(hù)技術(shù)建筑施工尤其是多層建筑的續(xù)建施工會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生噪聲、光的污染。因此,防止施工過(guò)程中的聲、光對(duì)環(huán)境的影響、強(qiáng)化廢棄物的合理處置是多層建筑續(xù)建施工中又一大難題。針對(duì)這種特殊條件下施工的噪音、光、施工污水、生活污水等污染源,其解決方案還是采用專門的措施,防止施工對(duì)環(huán)境的影響。如對(duì)混凝土澆搗等可能產(chǎn)生較大噪音的施工項(xiàng)目,通過(guò)設(shè)置隔離棚,將泵車產(chǎn)生的噪音隔離;在臨近居民區(qū)的地方設(shè)置施工層隔音壁,來(lái)隔離噪音;設(shè)立特殊的施工污水匯集系統(tǒng),將施工污水集中處理后排放;采用“立體場(chǎng)布”的思路,將場(chǎng)地設(shè)置在已建好的建筑結(jié)構(gòu)上,設(shè)置空中材料周轉(zhuǎn)場(chǎng)地,建立立體的材料堆放、接力運(yùn)輸?shù)捏w系。為適應(yīng)“立體場(chǎng)布”的需求,在垂直運(yùn)輸機(jī)械布置上,我們采取“高空接力安裝技術(shù)”、特殊基礎(chǔ)加固技術(shù)、電梯接力和超長(zhǎng)扶墻等專門措施,解決續(xù)建工程帶來(lái)的特殊難題。
中圖分類號(hào):U414 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)46-0115-01
一、土木工程施工中的質(zhì)量控制
質(zhì)量是企業(yè)的生命,施工企業(yè)搞好工程施工質(zhì)量,必須從企業(yè)生存發(fā)展的需要出發(fā)。要實(shí)現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo),就從以下方面著手:
按企業(yè)質(zhì)量體系的要求,在全過(guò)程中貫徹企業(yè)的質(zhì)量方針和目標(biāo)。每項(xiàng)工程在招標(biāo)時(shí)都對(duì)質(zhì)量有具體的標(biāo)準(zhǔn),在施工過(guò)程中必須依據(jù)企業(yè)自身的質(zhì)量方針和目標(biāo)以及具體標(biāo)準(zhǔn),制定質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)規(guī)劃并認(rèn)真實(shí)施。項(xiàng)目質(zhì)量必須滿足工程施工及驗(yàn)收規(guī)范和工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的要求,分項(xiàng)工程未經(jīng)檢驗(yàn)或已檢驗(yàn)評(píng)為不合格的,嚴(yán)禁轉(zhuǎn)入下道工序。
總而言之,施工質(zhì)量控制的方法很多,關(guān)鍵是要緊緊圍繞質(zhì)量目標(biāo),嚴(yán)格貫徹質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。堅(jiān)持質(zhì)量管理控制過(guò)程,從工序抓起,遵循科學(xué)的控制方法,落實(shí)崗位責(zé)任,加強(qiáng)責(zé)任心,就一定能把施工質(zhì)量控制好。
二、工程施工過(guò)程中的管理問(wèn)題
土木工程施工管理是施工企業(yè)對(duì)所實(shí)施的工程項(xiàng)目進(jìn)行全過(guò)程、全方位的規(guī)劃、組織、控制與協(xié)調(diào)的生產(chǎn)行為。不斷發(fā)展的土木工程施工管理標(biāo)準(zhǔn)對(duì)施工企業(yè)提出了更為嚴(yán)格的要求,以往在施工項(xiàng)目管理上陳舊的管理思想、管理方式和管理方法不斷得到改變。
1.1 建筑工程施工質(zhì)量不高
建筑工程的施工質(zhì)量不但影響到建筑物的正常使用,而且關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全。在重特大安全事故頻發(fā)的現(xiàn)實(shí)狀況下,建筑工程施工質(zhì)量已成為全社會(huì)各方普遍關(guān)注的問(wèn)題。
1.2 合同管理不規(guī)范
由于我國(guó)建筑市場(chǎng)不成熟,即使制定的合同條件存在“不平等條款”,施工企業(yè)也會(huì)接受,而企業(yè)為了盈利,往往會(huì)影響工程質(zhì)量;合同違約現(xiàn)象嚴(yán)重,在施工過(guò)程中,施工方為了需要,臨時(shí)隨意修改合同條款,嚴(yán)重影響工程建設(shè)的市場(chǎng)秩序;缺少合同的規(guī)范管理,合同管理人員法律意識(shí)淡薄,增加了企業(yè)的法律風(fēng)險(xiǎn)。
1.3工程監(jiān)理面窄,且素質(zhì)低下工程監(jiān)理人員素質(zhì)較低,經(jīng)驗(yàn)匱乏,合同意識(shí)和法律意識(shí)淡薄,承包商往往將工程監(jiān)理當(dāng)作質(zhì)檢員,限制了工程監(jiān)理在控制工程質(zhì)量中的作用;工程監(jiān)理的范圍狹隘,監(jiān)理應(yīng)貫穿于建筑工程施工建設(shè)的始終,并且根據(jù)其發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出可行性的建議,從而保證工程順利進(jìn)行,但目前工程監(jiān)理僅限于施工階段;工程監(jiān)理市場(chǎng)不規(guī)范,施工單位隨意壓價(jià),工程監(jiān)理為了能夠得項(xiàng)目而勉強(qiáng)接受,抑制了工程監(jiān)理的積極性,不但難以起到工程監(jiān)理應(yīng)有的作用,也使監(jiān)理市場(chǎng)十分混亂,限制了監(jiān)理事業(yè)的發(fā)展。
三、施工過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)的安全問(wèn)題分析
施工過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)安全在施工過(guò)程中十分重要,不僅要對(duì)經(jīng)濟(jì)要素停止思索,最關(guān)鍵的是要把握好平安指數(shù),爭(zhēng)取從材質(zhì)和外形停止創(chuàng)新。比如固定腳手架扣件、腳手板時(shí)需求添加裝自鎖、保險(xiǎn)銷等平安安裝;根本設(shè)備要全面,項(xiàng)目工程中的作業(yè)區(qū)、高空作業(yè)都必需要設(shè)置取圍擋、平安網(wǎng)停止封鎖,規(guī)則作業(yè)人員必需戴平安帽;做好場(chǎng)地的清算工作,維持整潔的環(huán)境;在作業(yè)區(qū)采取電子監(jiān)控以維持平安次序。施工人員需求運(yùn)用有效的平安又挪動(dòng)便當(dāng)?shù)钠桨矌В诓僮鲿r(shí)盲目遵照規(guī)程以保證高空作業(yè)平安。施工過(guò)程中運(yùn)用到的設(shè)備、器件等需求經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段,即設(shè)計(jì)、制造。首先,必需要積極推進(jìn)施工機(jī)械的更新調(diào)整,維護(hù)施工設(shè)備的平安性能,保證正常運(yùn)用;其次,應(yīng)該制定科學(xué)的裝置計(jì)劃,確保施工工具、器械可以正確裝置,發(fā)揮出應(yīng)有的運(yùn)用性能。比如在設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)迫式攪拌機(jī)構(gòu)造時(shí),需求運(yùn)用全封鎖式,將動(dòng)力開關(guān)、開蓋系統(tǒng)構(gòu)成聯(lián)鎖,在開蓋狀態(tài)下不攪拌,在攪拌過(guò)程中制止開蓋。再如在設(shè)計(jì)吊運(yùn)混凝土運(yùn)用的吊斗時(shí),都需求對(duì)吊具裝置相關(guān)的平安安裝。
針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中已知的或已出現(xiàn)的危險(xiǎn)因素,采取一切必要的消除和控制的技術(shù)性措施,以及為了實(shí)行安全生產(chǎn)對(duì)作業(yè)場(chǎng)所和施工作業(yè)人員采取必要的防護(hù)和保護(hù)的技術(shù)性措施。堅(jiān)持安全檢查,消除事故隱患,促進(jìn)增強(qiáng)安全生產(chǎn)意識(shí)。檢查方式應(yīng)該是定期檢查、專業(yè)檢查、季節(jié)檢查、經(jīng)常檢查相結(jié)合,檢查的內(nèi)容要包括查思想,查制度、查隱患、查措施、查教育培訓(xùn)、查事故處理等。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,分析原因,進(jìn)行整改,使安全生產(chǎn)在持續(xù)改進(jìn)中得到有效控制。
四、工程施工中項(xiàng)目成本問(wèn)題及應(yīng)對(duì)策略
工程項(xiàng)目是施工企業(yè)的“窗口”,生產(chǎn)和管理的基點(diǎn),經(jīng)濟(jì)效益的源泉。以工程項(xiàng)目管理為中心,提高項(xiàng)目的運(yùn)作質(zhì)量,是施工企業(yè)生存和發(fā)展永恒的主題。工程項(xiàng)目管理中的項(xiàng)目 成本管理直接制約著項(xiàng)目的經(jīng)營(yíng)成果。
項(xiàng)目成本管理是承包人為使項(xiàng)目成本控制在計(jì)劃目標(biāo)之內(nèi)所作的預(yù)測(cè)、計(jì)劃、控制、調(diào)整、核算、分析和考核等管理工作。它是施工企業(yè)成本管理的核心內(nèi)容,是在項(xiàng)目施工過(guò)程中運(yùn)用必要的技術(shù)與管理手段對(duì)物化勞動(dòng)和勞動(dòng)消耗進(jìn)行計(jì)劃、組織和監(jiān)督的一個(gè)系統(tǒng)工 程,從項(xiàng)目中標(biāo)開始到施工準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)施工,直至竣工驗(yàn)收的每個(gè)環(huán)節(jié),貫穿于項(xiàng)目施工的全過(guò)程和各個(gè)方面。
五、施工過(guò)程中的環(huán)境公害問(wèn)題
隨著人民生活條件的改善,人們對(duì)生活環(huán)境的要求也在逐步提高,土木工程項(xiàng)目施工對(duì)城市所造成的環(huán)境公害也逐漸暴露出來(lái)。正如其他的工業(yè)生產(chǎn)一樣,土木工程施工也給城市帶來(lái)了日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題,諸如粉塵、有害氣體、噪聲、強(qiáng)光、固體和液體廢棄物、雜亂的施工現(xiàn)場(chǎng)、高空墜落物、地震以及其他偶然事故等,都不同程度地對(duì)城市居民在生理上和心理上造成了傷害。從我國(guó)現(xiàn)行的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)來(lái)看,均對(duì)城市中的土木工程施工的公害問(wèn)題有不同程度的涉及。對(duì)于城市土木工程建設(shè)的承包商來(lái)講,遵守這些法律法規(guī)是至關(guān)重要的。
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當(dāng)前,建筑業(yè)施工人員流動(dòng)性大,許多施工人員都是臨時(shí)上崗,缺乏針對(duì)性的教育培訓(xùn)而直接上崗。他們只是按部就班的工作,對(duì)于所進(jìn)行工程缺乏基礎(chǔ)的了解,其難度以及特點(diǎn)都不知道。在這些施工人員中,許多人都沒(méi)有工作經(jīng)驗(yàn),只是因?yàn)榕c項(xiàng)目經(jīng)理有社會(huì)關(guān)系,而得到這份工作。在監(jiān)管單位上,一人身兼數(shù)職的監(jiān)理工程師也是數(shù)見不鮮。
1.2在建筑施工現(xiàn)場(chǎng),文明施工的意識(shí)薄弱
在很多建筑施工現(xiàn)場(chǎng),只有在上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)來(lái)視察的時(shí)候,工作人員才會(huì)臨時(shí)表現(xiàn)出文明施工的樣子。在工地上,大多數(shù)施工人員的安全意識(shí)都較為薄弱,且施工現(xiàn)場(chǎng)極度缺乏基礎(chǔ)設(shè)施。有些工地連基本的防火意識(shí)都沒(méi)有,施工人員不僅生活設(shè)施缺乏,而且居住環(huán)境簡(jiǎn)陋。部分工地前往的道路都不暢通,更不要說(shuō)安裝排水系統(tǒng)了。部分工地我們都無(wú)法看到標(biāo)牌,或者是設(shè)置了標(biāo)牌,卻設(shè)置在偏僻的角落,甚至很難發(fā)現(xiàn)它。施工人員的工作環(huán)境差,并且其生活居住條件也不甚理想,造成這一結(jié)果的重要原因就是我們對(duì)安全施工沒(méi)有給予足夠的重視。在一般情況下,施工人員的操作技術(shù)和安全事故的發(fā)生有著十分密切的關(guān)系,為了保證生產(chǎn)工作的安全進(jìn)行,就必須確保施工技術(shù)操作的規(guī)范性,這對(duì)于土木工程的施工而言,具有十分重要的作用。
1.3施工管理人員的安全教育意識(shí)不夠
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,在建筑施工過(guò)程中,施工設(shè)備普遍趨向機(jī)械化,技術(shù)的含量也在不斷提高,因此,施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)操作人員的技術(shù)也有著越來(lái)越高的要求。為了保證施工現(xiàn)場(chǎng)的安全,建筑施工企業(yè)就需要讓職工的安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)得到加強(qiáng),若職工沒(méi)有經(jīng)過(guò)正式的安全教育培訓(xùn),則應(yīng)禁止其上崗操作。與此同時(shí),為最大程度的解決這一安全隱患,還應(yīng)該聘請(qǐng)具有豐富管理經(jīng)驗(yàn)的管理人員,解決那些不具有上崗證和操作證的工人,以便保證集體工作人員的生命及財(cái)產(chǎn)安全[2]。
2土木工程施工安全監(jiān)管的主要對(duì)策
(1)要想保證施工單位的安全,就必須始終堅(jiān)持安全施工,不論是對(duì)于技術(shù),還是工期而言,又或者是對(duì)于其它的質(zhì)量要素,都必須將施工單位的安全工作貫徹其中。安全問(wèn)題至關(guān)重要,在任何要素的組成過(guò)程中,一旦忽略了安全問(wèn)題,那就很有可能會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故。在施工過(guò)程中,要想做到安全生產(chǎn),就必須堅(jiān)持以人為本。為了讓生產(chǎn)要素得到合理配置,讓管理流程得到優(yōu)化,就必須加強(qiáng)安全防范,并且和施工項(xiàng)目的特點(diǎn)和企業(yè)的一些條件相結(jié)合。(2)為了讓施工單位更好的實(shí)現(xiàn)安全管理,就必須建立一套完善的項(xiàng)目安全管理體系。為了讓施工質(zhì)量得到有效保證,使用方在使用的過(guò)程當(dāng)中,就需要組織一個(gè)專業(yè)的質(zhì)量管理隊(duì)伍,并且這隊(duì)伍還需要由有經(jīng)驗(yàn)的人來(lái)?yè)?dān)任,以便對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)施工過(guò)程進(jìn)行有效的監(jiān)督管理,監(jiān)督管理內(nèi)容不僅包括工程設(shè)計(jì)、施工單位建設(shè)用材以及施工工藝等等,還包括施工單位施工人員的培訓(xùn)情況和激勵(lì)情況。(3)讓管理人員的管理意識(shí)得到加強(qiáng)。首先,應(yīng)該堅(jiān)持質(zhì)量控制,在此基礎(chǔ)上,要以人為核心,將人看作控制的主要?jiǎng)恿Γ瑸榱俗屓藗兏玫墓ぷ鳎托枰獙⑷说姆e極性和創(chuàng)造性調(diào)動(dòng)起來(lái),加強(qiáng)人的責(zé)任心,讓人把工程質(zhì)量放在第一位。其次,還應(yīng)該控制好材料的質(zhì)量,作為構(gòu)成建筑產(chǎn)品的主要元素之一,材料在施工項(xiàng)目中有著十分重要的地位。最后,要注重施工機(jī)械的質(zhì)量。施工機(jī)械在現(xiàn)代化施工項(xiàng)目中扮演著一個(gè)非常重要的作用,它不僅嚴(yán)重影響施工項(xiàng)目的進(jìn)度,還對(duì)施工項(xiàng)目的質(zhì)量有著重要影響。(4)對(duì)施工監(jiān)理有效監(jiān)督。為了讓施工質(zhì)量得到保證,就必須做好施工監(jiān)理工作,質(zhì)量管理部門在聽取監(jiān)察報(bào)告時(shí),要做到及時(shí)有效,并且還要重點(diǎn)關(guān)注關(guān)鍵部分的施工質(zhì)量,以便監(jiān)理責(zé)任落到實(shí)處。除此之外,還應(yīng)該進(jìn)行抽樣檢查,檢查施工工藝是否滿足要求。(5)安全性評(píng)價(jià)以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。為了能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,就需要定時(shí)抽檢施工效果,與此同時(shí),為了防止工程糾紛,減少因工程質(zhì)量而產(chǎn)生的浪費(fèi),還需要不定時(shí)的和監(jiān)理人員聯(lián)系,對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行整改[3]。