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中圖分類號:E271文獻標識碼: A
工程建設(shè)監(jiān)理是通過監(jiān)理人員自身的經(jīng)驗與工程建設(shè)的相關(guān)知識所提供的監(jiān)理服務(wù),旨在最大程度上使得路橋項目在計劃投資和進度以及質(zhì)量目標之內(nèi)竣工并投入使用。工程建設(shè)監(jiān)理并不直接地進行生產(chǎn)活動,而是在最大程度上去實現(xiàn)或者追求工程目標。
大跨度橋梁施工監(jiān)理指的是大跨度橋梁施工建設(shè)單位授權(quán)于監(jiān)理單位,并簽訂監(jiān)理合同,在合同約定的范圍之內(nèi),根據(jù)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范、建設(shè)合同以及法律、法規(guī)對建設(shè)項目的設(shè)計進行監(jiān)督。監(jiān)理人員在項目施工的過程中是代表業(yè)主的利益對施工的單位進行監(jiān)理。近些年,由于我國大跨度橋梁工程的規(guī)范化管理,監(jiān)理人員要勝任監(jiān)理工作,需要不斷地加強自身的基本素質(zhì),主要有:其一,對施工設(shè)計文件、施工技術(shù)要求以及施工圖紙要清楚地了解并掌握,還要熟悉項目數(shù)量與相關(guān)的文字說明;其二,對合同執(zhí)行過程中,要掌握承包人同監(jiān)理間有關(guān)項目實施的函件、會議記錄以及監(jiān)理工程師簽訂的報表以及批準的技術(shù)方案和施工方案等等;其三,了解并掌握我國相關(guān)工程建設(shè)法律。法規(guī)以及有關(guān)部門所制定的技術(shù)標準和規(guī)范等;其四,對承包商與建設(shè)中一位之間所簽訂的合同內(nèi)容,尤其是與費用、工期以及質(zhì)量相關(guān)的規(guī)定和條款要熟悉與掌握,并且對監(jiān)理單位與建設(shè)單位所簽訂的監(jiān)理委托合同書的內(nèi)容,例如有關(guān)監(jiān)理單位的監(jiān)理職責權(quán)利的規(guī)定進行仔細的了解;其五,熟悉我國和行業(yè)頒布的技術(shù)規(guī)程標準,了解政府部門批準的建設(shè)規(guī)劃和計劃。
2我國公路工程的大跨度橋梁施工監(jiān)理要點分析
2.1嚴格做好進場原材料的把關(guān)工作
大跨度橋梁工程材料的質(zhì)量對于項目質(zhì)量事故以及經(jīng)濟損失的避免具有重要的作用。一旦由于工程材料質(zhì)量低劣而出現(xiàn)的質(zhì)量事故通常難以修復,所以,要做好進場材料的檢驗以及復測工作,對于檢測出含有不合格或者不達標的原材料,應(yīng)嚴禁進場和使用。此外,在材料進場的過程中,監(jiān)理單位要仔細核對并清點所用材料的數(shù)量、型號以及規(guī)格,切實做好工程材料進場的控制工作。
2.2做好安全保障監(jiān)理工作
一方面,安全保障監(jiān)理需要監(jiān)理工程師加強大跨度橋梁工程質(zhì)量監(jiān)理,進而憑借高質(zhì)量的項目產(chǎn)品保證項目運行安全,同時,監(jiān)理工程師還要對項目安全設(shè)施以及警示標志進行全面地檢查,以便及時地提醒大跨度橋梁施工人員注意施工安全,進而確保大跨度橋梁的安全施工;另一方面,應(yīng)組建一支具有高素質(zhì)業(yè)務(wù)的大跨度橋梁施工監(jiān)理工程師隊伍。需要路橋監(jiān)理工程人員不斷地進行學習,加強自身專業(yè)知識的學習,從而積累豐富的大跨度橋梁施工經(jīng)驗。此外,有關(guān)單位還應(yīng)加強監(jiān)理人員的培訓工作,提高其法律、法規(guī)以及技術(shù)規(guī)范意識,從而有效地實現(xiàn)大跨度橋梁工程監(jiān)理的綜合效果。
2.3大跨度橋梁施工人員的資質(zhì)審查
在施工單位開工之前,大跨度橋梁監(jiān)理工程師要對承包商的技術(shù)人員以及施工隊伍的業(yè)務(wù)素質(zhì)進行全面的審查,特別是特種作業(yè)操作證書,確定其是否同施工的相關(guān)要求相符合。
2.4大跨度橋梁施工測量的監(jiān)理
作為施工的基礎(chǔ)性工作,大跨度橋梁施工測量是施工的直接依據(jù)。而控制大跨度橋梁質(zhì)量的重點工作就是對施工工藝、測量精度進行嚴格的控制。為此,監(jiān)理人員要規(guī)范大跨度橋梁施工測量程序,根據(jù)大跨度橋梁的勘測規(guī)程,進行常規(guī)測量復核。針對于特大大跨度橋梁的橋位校測,監(jiān)理人員應(yīng)進行全程監(jiān)測。如果監(jiān)理人員在監(jiān)理過程中發(fā)現(xiàn)施工測量不符合相關(guān)要求應(yīng)進行及實地處理,待充分確認達規(guī)之后,監(jiān)理工程師才能夠執(zhí)筆簽字。在大跨度橋梁施工測量的監(jiān)理中,主要涉及到以下幾方面的工作內(nèi)容:基點埋石牢靠與否、布網(wǎng)通視與否,確保無干擾、大跨度橋梁測量資料的核對與復測以及編號清晰與否等等。
2.5大跨度橋梁施工階段的質(zhì)量監(jiān)理
2.5.1基礎(chǔ)工程施工監(jiān)理。作為大跨度橋梁最下部結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)的作用是承載大跨度橋梁上部的全部荷載,同時,將其與下部結(jié)構(gòu)的荷載一并傳至地基。大跨度橋梁基礎(chǔ)是相對隱蔽性的工作,所以應(yīng)選用具有豐富經(jīng)驗的監(jiān)理工程師到達施工現(xiàn)場,對施工的程序進行現(xiàn)場拍照并做好資料保存工作。另外,在大跨度橋梁基礎(chǔ)項目施工的過程中,還應(yīng)做好:在不同地質(zhì)條件下的地基加固、基層基底的處理以及地基處理等工作,從而確保大跨度橋梁最下部結(jié)構(gòu)―基礎(chǔ)的質(zhì)量。
2.5.2大跨度橋梁的上部結(jié)構(gòu)。對于大跨度橋梁上部結(jié)構(gòu)而言,其施工程序以及施工技術(shù)具有相對的復雜性,需要施工工藝達到精確性,因而,在很大程度上加大了監(jiān)理工作的難度。為此,在大跨度橋梁施工中,監(jiān)理人員要嚴格要求施工承包商根據(jù)設(shè)計圖紙進行,同時還要做好如下施工工序:諸如預應(yīng)力的張拉、施工混凝上塌落度控制、振搗、砼成品養(yǎng)護、所需鋼筋骨架的焊接等等。除此之外,還要做好旁站監(jiān)理制度,從而保證大跨度橋梁結(jié)構(gòu)有較好的承載能力。
2.5.3橋臺與橋墩的施工監(jiān)理。在橋臺與橋墩的施工過程中,監(jiān)理工程師一方面要對外觀是否平滑與美觀引起足夠的重視,避免由于混凝上的振搗不均勻亦或是其他方面的施工不合理而造成的外觀質(zhì)量的缺陷;另一方面,要注重注意大跨度橋梁結(jié)構(gòu)物的每一個部位的外形及其尺寸是否同施工設(shè)計圖紙相符合,具有一致性。其次一定要注意支座的安裝方向,梁體必須與支座密貼。
2.5.4橋面系監(jiān)理。鑒于橋面敞露在外界,因而天氣狀況對其有很大的影響。如果在大跨度橋梁施工中,對橋面不引起足夠的重視,則會導致橋面損壞后的維修以及修補的問題。因此,監(jiān)理人員應(yīng)對橋面進行及時地監(jiān)理。針對于橋面部分的監(jiān)理,主要抓住以下幾個構(gòu)造方面:燈柱、緣石、伸縮縫、欄桿、橋面鋪裝、人行道以及防水、排水設(shè)備等等。具體到橋面工程的監(jiān)理,監(jiān)理人員要對影響橋面標高的種種因素進行嚴格的控制,諸如,懸臂部分施工過程中的梁體變形、現(xiàn)澆箱梁的支架沉降以及預應(yīng)力的預拱度值等等,這些因素不能較好的得到控制,就會在很大程度上加大大跨度橋梁頂面標高的變化。因此,在進行橋面施工的過程中,監(jiān)理工程師要根據(jù)相關(guān)的監(jiān)理制度進行嚴格的監(jiān)理,對開工申請報告、鋼筋的綁扎、混凝上的振搗、模板的架立、進場材料的審查、預應(yīng)力的張拉等一系列施工工藝程序進行嚴格的把關(guān),從而預防出現(xiàn)意外安全事故。
結(jié)束語
綜上所述,大跨度橋梁工程質(zhì)量的好與壞關(guān)系著人們的生命財產(chǎn),是百年大計。公路工程的大跨度橋梁施工監(jiān)理工作顯得尤為重要,作為監(jiān)理人員,應(yīng)著重做好以下幾方面的工作:其一,大跨度橋梁施工人員的資質(zhì)審查工作;其二,大跨度橋梁施工測量的監(jiān)理;其三,安全保障監(jiān)理;其四,進場材料的把關(guān);其五,大跨度橋梁施工階段的質(zhì)量監(jiān)理。同時,遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)范以及法律、法規(guī),切實履行監(jiān)理人員職責,從而保證大跨度橋梁施工質(zhì)量,提高投資效益。
參考文獻:
中圖分類號:U44 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)06-0157-02
我國地貌復雜,河谷密布,對大跨度橋梁有大量需求。近30年來我國大跨橋梁建設(shè)取得了巨大的進步,在世界排名前10位的懸索橋和斜拉橋中,我國目前分別占據(jù)了5座和6座,因此我國已經(jīng)成為名副其實的橋梁大國[1]。在世界經(jīng)濟深度調(diào)整和中國“一帶一路”戰(zhàn)略構(gòu)想推進實施的大背景下,眾多中國橋梁企業(yè)紛紛“走出去”,開拓國際市場,在世界范圍內(nèi)承接大跨度橋梁的設(shè)計和建造。在“國際化”的大形勢下,作為人才培養(yǎng)基地的高校有必要開展橋梁工程相關(guān)課程的雙語教學,以滿足學習國外橋梁工程先進技術(shù)和理念的需要、向國外宣傳中國橋梁技術(shù)成就的需要和參與國際競爭的需要[2],從而促進中國從“橋梁大國”向“橋梁強國”邁進[3]。
《大跨橋梁結(jié)構(gòu)》課程是土木工程專業(yè)本科生的專業(yè)方向課,其前置課程有《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》、《橋梁工程》和《基礎(chǔ)工程》等,一般在大四開展。學生在學習該課程之前已具備了梁式橋、拱橋和斜拉橋等多種橋型的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、設(shè)計計算和施工方法等專業(yè)基礎(chǔ)知識,因此該課程非常適合于開展雙語教學。該課程是東南大學開展的雙語教學課程建設(shè)項目之一。
一、課程建設(shè)的目標
通過雙語教學這一方式完善《大跨橋梁結(jié)構(gòu)》課程的教學體系,將該科目的理論教學、實踐教學和科學研究有機結(jié)合起來,從而實現(xiàn)以下目標:(1)為學生提供一個良好的理論學習環(huán)境和實踐鍛煉的機會,提高學生閱讀專業(yè)英語書籍和文獻的水平,培養(yǎng)學生用英語學習、思考和解決專業(yè)技術(shù)問題的能力,訓練他們嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、創(chuàng)新意識和團隊精神,使他們成為理論知識水平和實踐動手能力都很強的有用人才。(2)構(gòu)建多維教學資源,制定適合土木工程專業(yè)情況的《大跨橋梁結(jié)構(gòu)》課程雙語教學大綱、教學計劃和教學內(nèi)容,創(chuàng)建教學網(wǎng)絡(luò)平臺以及開放式的教學環(huán)境。(3)探索出適合《大跨橋梁結(jié)構(gòu)》雙語教學的模式,提高教師的雙語教學水平和教學效果,推進土木工程學科教學改革的研究與實踐。
二、教材和課件
《大跨橋梁結(jié)構(gòu)》教學內(nèi)容主要包括:緒論、大跨度混凝土梁橋的基本構(gòu)造和設(shè)計分析理論、大跨度拱橋的基本構(gòu)造和設(shè)計分析理論、斜拉橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點和懸索橋的設(shè)計特點。
在教材建設(shè)方面,在原有校內(nèi)自編中文教材的基礎(chǔ)上,增加國內(nèi)外橋梁案例的介紹,同時為了適應(yīng)英語講課的需要,適當減少理論內(nèi)容。利用英文論文和原版教材相關(guān)內(nèi)容講解基本理論和國外案例;利用作者發(fā)表在國際學術(shù)會議和國際期刊上的英文論文介紹國內(nèi)大型橋梁工程案例。在選取英文論文和原版教材時主要考慮兩個方面的因素:(1)要適合國內(nèi)教學的需要;(2)難度要適中,不但英語文字的難度適中,專業(yè)知識的難度也要適中。
在此基礎(chǔ)上,合理利用雙語,編寫生動、形象的多媒體教學課件。教材中圖片較少,以文字為主;而教學課件中以圖片為主,配上少量的關(guān)鍵文字。教材與教學課件各有所側(cè)重,可以激發(fā)學生的學習興趣。另外,在PPT中,部分內(nèi)容直接采用國外教授提供的英語PPT。
三、教學方式
現(xiàn)階段在雙語教學方式方面,常用的主要有以下三種[4]:(1)教學中以中文為主、以英語為輔的初級形式,學生用中文形式學習專業(yè)知識。該雙語教學方式對教師和學生的要求最低。(2)教學中以英語為主,僅用漢語作輔助說明。這是雙語教學的高級形式,學生以英語形式接受知識,因此對教師和學生的外文水平要求都很高。(3)教學中中英文教學并重。教師中英文相結(jié)合授課,而且盡量使用原版教材中精練又準確的英語,使學生理解和學習正確的英語表達方法。采用多媒體技術(shù),把關(guān)鍵部分展示在大屏幕上,并由教師進行詳細解釋和分析,便于學生視聽、學習和掌握。
我們選取第二種模式進行《大跨橋梁結(jié)構(gòu)》課程的雙語教學。在教學中加強對課前預習和課后復習的要求,對于可能的生詞和稍難的技術(shù)詞語用漢語做注釋,對于技術(shù)難點也輔以漢語說明。
四、教學方法和手段
采用教師講解和學生研討相結(jié)合的方法,兩者課時比例約為2∶1。通過課堂研討,使學生能夠利用PPT講述表達對橋梁結(jié)構(gòu)的理解,這樣可以培養(yǎng)學生的研討能力。學生在準備研討內(nèi)容過程中需要廣泛查找并閱讀相關(guān)專業(yè)資料,在這個過程中培養(yǎng)和提高了學生閱讀參考書籍和文獻、自我擴充知識領(lǐng)域的自W能力。
在研討題目的選擇方面,結(jié)合教師講解內(nèi)容并適當延伸和擴展,使得研討題目與教師講解內(nèi)容相關(guān)但不重復,兩者互補并有機結(jié)合成一個完整的知識體系。作為示例,下面給出“斜拉橋”部分的5個研討題目:(1)Discussion on structural features of cable-stayed bridges.①Cable-stayed bridges with single pylon;②Cable-stayed bridges with double pylons;③Cable-stayed bridges with triple or more pylons.(2)How to optimize and adjust cable tensions.①Optimization objectives;②Adjustment ways in design and construction.(3)How to elongate the span of cable-stayed bridges.①Limiting factors;②Solution and methods.(4)Discussion on cable vibration.①Vibration forms and corresponding reasons;②Measures of vibration mitigation.(5)FEM-based analysis of cable-stayed bridges considering erection process.①Forward process calculation;②Backward process calculation.
研討以“合作小組”的形式進行,小組組建時以優(yōu)勢互補、自愿結(jié)合為原則,明確分工。組長負責領(lǐng)導、策劃,主持人負責主持討論等,必要時還可以輪流執(zhí)政。學生可以各抒己見,集思廣益,豐富知識。學生們之間可以互相學習,明白自己的差距并培養(yǎng)團隊精神。
五、教學網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)
通過建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學平臺,提供教學視頻和電子教案,使學生掌握大跨度橋梁的基本理論和方法,把大跨度橋梁的理論和科技英語相結(jié)合,培養(yǎng)學生英語思維能力。在《大跨橋梁結(jié)構(gòu)》雙語網(wǎng)絡(luò)教學平臺建設(shè)過程中,重點建設(shè)以下內(nèi)容:(1)與原版教材配套的講義。在講義中對原版的教材進行注釋,可以保持英文的“原汁原味”。為了兼容中英文教材的優(yōu)點,每章結(jié)尾增加中文概要,這樣有利于學生對要點的理解和掌握;專業(yè)術(shù)語和詞匯增加中文注釋,書后添加中英文詞匯對照表。為了便于學生學,將這些講義放在教學網(wǎng)絡(luò)平臺上。(2)收集音像資料和制作授課視頻。收集大跨橋梁工程案例的音像資料,可以進一步增加學生英語的聽力能力。將課題組成員上課的過程進行錄像,這樣方便學生課后的自學。(3)加強網(wǎng)絡(luò)交流。在雙語教學過程課時比較緊張的情況下,與學生通過網(wǎng)絡(luò)教學平臺在網(wǎng)絡(luò)上形成互動,可以及時掌握學生的課堂學習效果,對于共性的問題進行分析總結(jié),如果有必要就在下次課堂上加以引導解決。
六、結(jié)語
高?!洞罂鐦蛄航Y(jié)構(gòu)》課程有必要并適合開展雙語教學。通過該課程雙語教學的探索和實踐,形成以下教學模式:(1)中英文教材的結(jié)合使用,推行新的《大跨橋梁結(jié)構(gòu)》教學知識體系,在專業(yè)課程中進行英文工程案例教學。(2)采用教師講解和學生研討相結(jié)合的方法,兩者課時比例約為2∶1。研討題目結(jié)合教師講解內(nèi)容并適當延伸和擴展,使得研討題目與教師講解內(nèi)容相關(guān)但不重復,兩者互補并有機結(jié)合成一個完整的知識體系。(3)鼓勵學生以分組和合作的形式就大跨度橋梁工程中的熱點和前沿問題展開討論、發(fā)表看法,特別是用英文表達出來。(4)在實施雙語教學過程中課時比較緊張的情況下,進行教學網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè),與學生在網(wǎng)絡(luò)上形成互動,及時掌握學生的學習效果,有利于學生的自學。
參考文獻:
[1]項海帆.21世紀中國橋梁的發(fā)展之路[J].科技導報,2015,(5).
顧名思義,跨度較大的橋梁即為大跨度橋梁;目前《橋規(guī)》規(guī)定:單跨跨徑大于40米的為大橋,一般認為單跨跨徑大于100米的橋梁即為大跨度橋梁。大跨度橋梁不僅是技術(shù)范疇的概念,也是歷史發(fā)展的概念,如1970年代,跨度大于50米即為大跨度橋梁。在結(jié)構(gòu)形式上主要有斜拉橋(適用跨徑200~1000m),懸索橋(曾經(jīng)是600m以上跨徑的唯一結(jié)構(gòu)形式),其它組合體系橋梁等。
大橋主要是指規(guī)模大(長橋)、跨度大兩種情況,因此大橋不一定是大跨度橋。
二、大跨度橋梁的發(fā)展趨勢
在建橋材料上,逐漸走向多樣化、復合化、輕型化。結(jié)構(gòu)形式上新結(jié)構(gòu)新形勢不斷應(yīng)用。結(jié)構(gòu)理論上細化、系統(tǒng)完善和成熟,施工方法上無支架和大型化。應(yīng)用領(lǐng)域上開始從陸地走向海洋。建設(shè)管理上開始走向?qū)I(yè)化和精細化。
三、大跨度橋梁精細化管理應(yīng)用情況及問題分析
(1)大跨度橋梁應(yīng)用情況
從項目施工角度來說,大跨度橋梁精細化管理主要應(yīng)用在以下幾個方面,投標管理、前期策劃、組織管理、產(chǎn)品清單和責任矩陣、后臺管理、合同管理、成本管理、物資管理、設(shè)備管理、分包管理、進度管理、技術(shù)管理、安全管理、質(zhì)量管理、環(huán)境職業(yè)健康衛(wèi)生管理、財務(wù)管理、薪酬與績效管理、審計與監(jiān)察、綜合事務(wù)管理、收尾管理、作業(yè)層建設(shè)、項目文化建設(shè)、后評價、監(jiān)督與檢查等方面。
四 其次研究精細化管理的內(nèi)涵
(1)精細化管理的定義:
就是將管理責任具體化和明確化,落實到各管理者。其運行邏輯是設(shè)定目標和關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程,明確崗位職責及其相互關(guān)系,規(guī)定工作方法與訓練,最終形成工作機制。
(2)精細化管理的特征:
①細化。②量化。③流程化。④標準化。⑤協(xié)同化⑥嚴格化。
(3)精細化管理的目標
精細化管理的目標是實現(xiàn)效益的最大細化管理的目標是實現(xiàn)效益的最大化和管理的最優(yōu)化。實質(zhì)上就是要改善項目的時間(T)、質(zhì)量(Q)、成本(C)、服務(wù)(S)等各個方面[18]。
(4)精細化管理模型體系
精細化管理下的大跨度橋梁項目管理體系可分為流程管理體系,制度管理體系,組織管理體系,信息管理體系和績效管理體系。
五、精細化管理在我國大跨度橋梁項目中的應(yīng)用情況
通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),精細化管理在我國大跨度橋梁項目中的應(yīng)用還不廣泛,有些已經(jīng)應(yīng)用到企業(yè)施工生產(chǎn)的也存在很多問題。其中較為典型的問題:首先是精細化管理與傳統(tǒng)管理理念的沖突,其次是過度重視制度化而忽視人的作用。接著是過于強調(diào)財務(wù)管理,沒有建立恰當?shù)募顧C制和大跨度橋梁項目不確定性和風險性較大,很難實現(xiàn)標準化等問題。
六 基于關(guān)鍵過程域與項目管理知識體系以及大跨度橋梁項目管理現(xiàn)狀的項目管理成熟度模型構(gòu)建
(1)關(guān)鍵過程域分為組織過程和管理過程。組織過程分為,組織結(jié)構(gòu),組織文化,技術(shù)儲備,人力資源管理四個方面。管理過程分為前期準備階段,項目啟動階段,項目計劃階段,項目實施階段,項目竣工與收尾階段五個階段。
(2)項目管理知識體系分為項目管理知識體系PMBOK、項目管理知識體系-建設(shè)工程擴展體系(PMBOK Guide Extension-Construction)。其中項目管理知識體系包含9個知識領(lǐng)域,即范圍管理、時間管理、成本管理、質(zhì)量管理、人力資源管理、溝通管理、溝通管理、采購管理、風險管理和集成管理。結(jié)合項目管理知識體系-建設(shè)工程擴展體系,最后確定為以下12個項目知識管理體系:質(zhì)量控制、進度控制、成本控制、安全控制、現(xiàn)場管理、合同管理、組織協(xié)調(diào)、信息管理、風險管理、項目管理人員、項目團隊文化、范圍管理
(3)根據(jù)我國大跨度橋梁項目管理現(xiàn)狀,又可以增添分包商管理、工程文檔管理、財務(wù)管理及索賠管理4個知識體系。
(4)大跨度橋梁項目管理成熟度模型構(gòu)建
結(jié)合我國自身的建設(shè)流程、文化背景、工程項目自身特點對國外的PM3模型進行改進,建立適用于我國的工程項目管理成熟度模型。
①第一維度―成熟度等級
當前,許多PM3都使用了確定的改進過程等級,用以構(gòu)造和表述模型內(nèi)容。大型工程管理成熟度模型在綜合CMM、OPM3等幾種模型成熟度等級基礎(chǔ)上,將成熟度劃分為四個逐步上升的梯級,依次是初始級、提高級、成熟級、持續(xù)改進級。
②第二維度―大跨度橋梁項目生命期及階段
本文主要從施工單位的角度對項目管理進行相關(guān)分析,因此大跨度橋梁項目生命周期可分為投標準備階段、投標階段、實施階段、運營與維護階段
③第三維度―項目管理能力評價指標域
根據(jù)國際 PM 和美國 PM 協(xié)會制定的項目管理知識體系,對其管理要素進行分類、精簡調(diào)整,并結(jié)合我國大跨度橋梁項目管理實踐需要,將評價指標域設(shè)計為投標階段、 施工管理(包含進度、成本、費用、管理等)、收尾管理五個方面。調(diào)整原因主要基于以下三點,一是與大跨度橋梁項目生命期階段性大致保持一致,二是可實現(xiàn)項目管理的規(guī)范化要求,三是能夠更加科學合理地對各項管理指標進行評價。
(4)精細化管理下的大跨度橋梁項目管理成熟度評價指標體系構(gòu)建
根據(jù)大跨度橋梁項目成熟度管理模型第三維度―項目管理能力評價指標域,建立精細化管理下的大跨度橋梁項目管理成熟度評價指標體系。精細化管理綜合評價為一級指標,項目管理能力評價指標域為二級指標,然后根據(jù)各各評價指標域的范圍,來確定三級指標。指標體系建立起來后,對其進行評價指標的相關(guān)性,鑒別力分析,篩選出關(guān)鍵指標。
參考文獻:
“橋梁工程”教學內(nèi)容的改革應(yīng)以培養(yǎng)工程能力強的應(yīng)用型人才為目標,注重理論知識在實踐中的應(yīng)用,體現(xiàn)素質(zhì)教育和工程能力的培養(yǎng)。因此,必須優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),充實課程內(nèi)容,在授課過程中加強工程能力的培養(yǎng)。1.優(yōu)化重組教學內(nèi)容,不斷充實課程內(nèi)容由于本課程只有48學時,這就需要教師明確教學目標,優(yōu)化重組教學內(nèi)容,在教學內(nèi)容上進行適當取舍,精簡教材。在教學過程中應(yīng)突出重點和難點,使學生重點掌握基本橋型的基本構(gòu)造原理和設(shè)計計算方法,對于大跨度橋梁著重講構(gòu)造原理和施工方法。如在講解懸索橋時,引用具體的工程案例(如日本明石海峽大橋),重點講解懸索橋的構(gòu)造特點和常用的施工方法,對于懸索橋的設(shè)計計算只做一般性的了解,這樣使教學過程難點減少,也符合我院該門課程學時少的特點和學生的實際情況。要不斷充實課程教學內(nèi)容。隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展,橋梁工程建設(shè)技術(shù)不斷革新,新技術(shù)、新方法、新材料、新工藝不斷涌現(xiàn)。因此,這就要求教師及時了解當今橋梁工程的發(fā)展趨勢和最新發(fā)展成果,定期在原有教學內(nèi)容的基礎(chǔ)上增加新內(nèi)容,緊跟國內(nèi)外的先進的施工技術(shù),實現(xiàn)教學內(nèi)容與實際工程的緊密結(jié)合。此外,教學內(nèi)容還應(yīng)與教師的科研成果緊密結(jié)合,教師應(yīng)把科研的新成果、新觀點、新見解不斷充實到教學內(nèi)容中,引導學生進入學科前沿,這樣可以激發(fā)學生的學習熱情,樹立學生的自豪感。2.加強工程資料在教學中的應(yīng)用為了增加學生的感性認識,在教學過程中需要引入大量的工程內(nèi)容,包括工程圖片、工程圖紙、工程案例和工程錄像等內(nèi)容,突出課程的工程特性。[5]在教學過程中,教師應(yīng)根據(jù)具體的教學內(nèi)容,結(jié)合一些工程案例或一些國內(nèi)外著名的橋梁予以詳細講解,再適當穿插一些橋梁施工過程的照片或播放施工過程的視頻資料,這樣,一方面可以使學生加深對橋梁構(gòu)造和施工方法的理解,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的工程意識和工程思維方式,使課堂教學更生動活潑;另一方面,工程實例與理論教學的結(jié)合,彌補了缺少實踐環(huán)節(jié)的不足,使教學內(nèi)容得以拓展,大大提高了該課程的教學質(zhì)量。3.倡導啟發(fā)、討論式教學方法在教學中引入并倡導啟發(fā)式、討論式教學方法,由過去“以教師為主體”的傳統(tǒng)教學模式向“以學生為主體、教師為主導”的新型教學模式轉(zhuǎn)變,[2,3,6]改變以往“填鴨式”的教學模式,啟發(fā)學生思考,變被動、機械、死記硬背式的學習為積極主動的學習。例如,在講授“預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋”時,可引導學生思考兩個問題:當需要的跨徑大于40~50m時,還能否應(yīng)用混凝土簡支梁,會出現(xiàn)什么問題;面對橋梁大跨度的需求,有哪些解決途徑。這樣可啟發(fā)學生思考,并組織學生展開討論,使學生各抒己見,在討論中獲得更為全面的知識,從而訓練學生的思維,培養(yǎng)學生獨立思考和解決問題的能力,對培養(yǎng)學生的專業(yè)素養(yǎng)具有重要作用。4.充分利用網(wǎng)絡(luò)化教學,有效延伸課堂教學除課堂學習外,充分利用校園網(wǎng)資源,建立了橋梁在線網(wǎng)絡(luò)課堂,并建立了課程網(wǎng)站。將基本教學資料,如多媒體課件、練習題及模擬試題等掛在課程網(wǎng)頁上,學生可以隨時閱讀和下載復習。同時將各類橋梁的圖片、施工動畫及視頻資料等在校園網(wǎng)上,這樣可以將教學內(nèi)容直觀、生動地反映在學生面前,提高了學生的感性認識,從而可以有效地延伸課堂教學,深受學生歡迎。同時,還開辟課程答疑、討論專區(qū),利用該平臺學生可以完成習題的練習和答疑,并對重點問題和難點問題進行討論,通過網(wǎng)上留言、學生提問、學生自答、教師解答等方式提高學生學習的主動性和創(chuàng)造性。
改革考核方式,突出工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力考核
眾所周知,橋梁工程的實施一直都是比較復雜的,它不僅涉及到了技術(shù)方面的活動,還涉及到了經(jīng)濟方面的。除此之外它本身具有很多使人困擾的特點,比如它的施工周期比較長、具有很強的流動性、需要較高的協(xié)作性,最為主要的是它還會受到很多自然因素和外界的干擾。因此,橋梁工程的施工質(zhì)量必須引起我們大家的廣泛重視,以確保使橋梁工程安全、高質(zhì)的完成。接下來本文將對其橋梁工程實施過程中出現(xiàn)的一些基本的,常見的問題進行分析和探究。
1 橋梁工程施工質(zhì)量的重要性
橋梁是一個由很多種材料組成的一個很大的綜合系統(tǒng),而且每種材料都具有很大的差異性,所以就要有諸多的因素需要考慮。它不但關(guān)乎到工程的質(zhì)量問題,還會對人們的生命安危等有著極大的關(guān)系,因此我們對橋梁工程的施工質(zhì)量問題必須重視起來。
2 橋梁工程施工中常見的一些基本問題及其防御措施
(一)基礎(chǔ)階段
1.地質(zhì)的勘查。在橋梁工程實施的基礎(chǔ)階段我們首先要考慮的就是其施工地點地質(zhì)情況,在施工前監(jiān)理工程師應(yīng)對該地點的具體情況進行勘查,以確保和保證工程的順利進行,進而避免因地質(zhì)變化帶來的如斷樁等一系列的事故。
2.材料的選擇。正如我們所知,橋梁工程中使用材料的好壞將對橋梁的質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響,因此我們在對施工材料的選擇問題上做好功夫,切忌只圖價錢上的小便宜去用一些質(zhì)量不過關(guān)的材料。因此就要求采購人員對所采購的材料做出慎重,嚴謹?shù)倪x擇,保證所采購的材料完全符合質(zhì)量要求。
3.合理的方案。制定合理科學的計劃對工程的質(zhì)量也是起著舉足輕重的作用,因此就要求在工程實施之前做出非常完善,合理的計劃方案。方案中不僅要包含工程實施過程中會發(fā)生的一些基本常見的問題,還要對可能會出現(xiàn)的問題做出妥善的解決措施和辦法,比如一些自然因素,雨雪天氣等。因此分析解決工程中的這些問題對于工程的不斷完善有著極其重要的意義。因此,只有指定出科學、合理,有效的施工方案,才能對橋梁工程的順利進行做出保證。
(二)實施階段
1.首先現(xiàn)場監(jiān)理要對沉入樁的樁位進行反復,多次的核查,從而避免由于樁位的差錯帶來的經(jīng)濟損失。其次還要保證樁的質(zhì)量,其質(zhì)量的好壞對接下來的施工會有很大的影響。比如我們不僅要對保證預制混凝土的質(zhì)量,還要保證樁與樁之間焊接的質(zhì)量問題。最后還要對樁的垂直度和高度進行合理的控制和安排,以確保符合我們方案中的設(shè)計要求。
2.對工程所需的材料,設(shè)備等進行檢驗,以保證工程順利的進行。檢驗的方法有很多,如果材料和設(shè)備不是很多的話可以一一對其進行檢驗。我們除了要檢驗是否符合標準之外,還需要檢驗設(shè)備和材料是否有質(zhì)量證明,生產(chǎn)許可等等。但是如果設(shè)備和材料很多,如果一一檢查的話會有很大的難度,所以這時候我們就可以采用抽查的方法,這樣雖然不能夠保證工程中所有的材料和設(shè)備完全符合要求,但依然可以對工程的質(zhì)量有一個很好的保證。
3.對施工過程中的施工人員進行跟蹤監(jiān)督,督促他們按照方案中所規(guī)定的方式來進行作業(yè)。除此之外還有對工程中所使用的機械設(shè)備,建筑材料進行監(jiān)督,以確保所有的一切處于非常良好的狀態(tài)。
4.做好變更計劃。正如前面所提到的那樣,在工程的實施過程中會出現(xiàn)很多變故,這些變故有很多是我們事前沒有預料到的,因此為了應(yīng)付這種突發(fā)狀況做好變更計劃是非常必要的,而且也是勢在必行的。
(三)竣工階段
1.款項問題。工程完成之后就會有一系列的款項問題,比如應(yīng)收款項、應(yīng)付款項和工程結(jié)算。所需收款項主要包括工程款、銷售貸款和質(zhì)量保證款。應(yīng)付款項,主要包括貸款、設(shè)備款等。
3 橋梁工程施工中存在的一些管理問題
1.施工人員不夠?qū)I(yè)
現(xiàn)今很多的橋梁工程的施工人員都沒有受到過專業(yè)的訓練,大多對工程怎樣能夠順利的、高質(zhì)量的完成沒有概念。由于很多施工人員都是臨時招來的,以下崗工人和農(nóng)民工居多,因此他們每天只是機械地干活,完全聽從負責人的安排,沒有自己的想法,對工作中出現(xiàn)的一些問題不能做出正確合理的判斷,這樣就會大大影響了工程的質(zhì)量。
2.施工負責人缺乏責任心?,F(xiàn)在好多的負責人把主要的心思都放在了怎樣才能謀取更多的利益,賺更多的錢,而把工程的質(zhì)量問題幾乎是完全忽略了。他們往往都是想用最少的錢謀取更多的利益,最大的節(jié)約成本,因此就會采用一些質(zhì)量上根本不過關(guān)的材料,顯而易見這樣做工程在質(zhì)量方面根本就得不到保障。
3.施工負責人的準備不充分。在工程正式開工之前施工負責人應(yīng)對接下來的作業(yè)有著非常充分的準備,這在橋梁工程中是非常重要的一個環(huán)節(jié),因此絕對不能敷衍了事。
4.廣泛招標。正所謂人多力量大,在施工前廣泛招標對于今后工程順利,高效的進行起到了不可取代的作用。在招標的過程中業(yè)主之間能夠進行全面,深入的討論,對施工過程中的每個環(huán)節(jié)和可能會出現(xiàn)的問題都能做到充分,合理的分析和研究,而且還能為下一步方案的計劃做準備。
5.進行質(zhì)量評估。對于所有的工程而言質(zhì)量評估都是必不可少的,有著不可或缺的作用。當然對于橋梁工程也是如此,通過對工程進行全方面的評估可以有效的避免很多由于人為造成的各種缺陷,對于工程的質(zhì)量也會有很大的幫助。
4 橋梁工程質(zhì)量監(jiān)督的創(chuàng)新
隨著科學的不斷發(fā)展和技術(shù)的不斷創(chuàng)新,工程質(zhì)量監(jiān)督也應(yīng)該有所創(chuàng)新,不應(yīng)該局限于傳統(tǒng)的監(jiān)督方式。
1.新機構(gòu)的設(shè)定
為了工程能夠完成的更加的完善,我們可以根據(jù)實踐情況對一些機構(gòu)進行設(shè)定。這樣不僅能夠提高監(jiān)督的效果,而且還能對工程中出現(xiàn)的一些細節(jié)問題有很大的幫助。
2.加大監(jiān)督的效能
對于一些影響工程進度和質(zhì)量的不良行為要嚴格的進行處罰,根據(jù)行為的輕重程度來劃分不同的等級,不同的等級對應(yīng)著不同的懲罰措施。
3.賠償制度的完善
眾所周知,無論是橋梁工程,還是其他有關(guān)建筑的工程都存在著許多危險性。但是針對因公造成的工傷卻始終都沒有明確統(tǒng)一的說法,這不僅對工程的順利進行造成了很大的阻礙,更主要的是對于施工者來說是更大的困擾。因此,在施工過程中出現(xiàn)人員受傷,或者死亡的情況時施工的負責人應(yīng)該針對實際的情況對受傷的員工做出合理的賠償。
5 結(jié)束語
綜上所述,橋梁工程施工的質(zhì)量管理問題一直是我們大家非常關(guān)注的問題,也是我們在工程實施過程中必須考慮的。本文通過對橋梁工程將會出現(xiàn)的各種問題做出了比較明確的分析和解決方案,希望今后在橋梁工程實施的過程中能夠嚴格的按照我們所要求的來實施,保證我們的工程質(zhì)量。
參考文獻
[1]作者:熊林《關(guān)于我國建筑企業(yè)利潤現(xiàn)狀的思考》《企業(yè)經(jīng)濟》2007年第6期
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[3]王元清;姜波;張勇;石永久靜風荷載對大跨度鋼管砼拱橋施工穩(wěn)定性的影響[期刊論文]-重慶交通大學學報(自然科學版)2007(04)
中圖分類號:U445文獻標識碼:A文章編號:
一、前言
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,橋梁建設(shè)技術(shù)也不斷提高,以預應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展,也在橋梁工程中高強度、高性能混凝土得到廣泛應(yīng)用, 從而使混凝土連續(xù)梁逐漸向大跨度、寬幅面、輕結(jié)構(gòu)、大規(guī)模的方向發(fā)展,因此橋梁結(jié)構(gòu)的發(fā)展對主梁施工時掛籃的技術(shù)指標提出了更高的要求。
二、橋梁懸臂掛籃構(gòu)造
掛籃的組成部分分別是承重結(jié)構(gòu)、懸吊系統(tǒng)、錨固裝置、掛籃的走行系統(tǒng)可用軌道或滑板,牽引動力一般用電動卷揚機,它有前牽引裝置及尾索保護裝置。掛籃主要有以下幾個方面構(gòu)成。
1、主桁架。主要桿件通常是由2片槽鋼組合焊接而成的,槽鋼的截面要在焊接之前根據(jù)掛籃所需要的結(jié)構(gòu)進行分析確定,各桿件間連接主要依靠的工具是高強螺栓或銷接。
2、內(nèi)外模板系統(tǒng)。內(nèi)模分頂模和內(nèi)側(cè)模,是由型鋼組合焊接而成的一個模架,它們在工作時是互相配合的,當內(nèi)模工作的時候,內(nèi)吊梁的支撐是由滑梁來完成的,脫模的時候只要松開內(nèi)吊梁就可以使滑梁落在內(nèi)吊梁上,從而自由的滑行前移。頂模板的成分是組合鋼模板,內(nèi)側(cè)模板由部分木模組成,以適應(yīng)梁高的變化。外模由側(cè)模板和底模構(gòu)成,側(cè)模由外吊梁懸掛,為型鋼和鋼板組焊的整體鋼模板;底模由底縱梁、底橫梁及模板組成,通過底橫梁的前后吊帶懸掛在掛籃主桁的前吊點、已澆梁段和外吊梁上,隨主桁一起前移。
3、懸吊系統(tǒng)。由螺旋千斤頂、小橫梁、吊帶及精軋螺紋鋼組成。用于懸掛模板,調(diào)整模板的標高。
三、橋梁懸臂掛籃施工技術(shù)探討
在進行公路橋梁工程施工過程中,掛籃的施工對整個工程的質(zhì)量都有著十分密切的影響,同時,也由于掛籃施工相對比較容易操作,需要的各種配套器械較少,且制作較為簡單,相對較為輕便,因而,隨著公路橋梁施工規(guī)模的逐漸擴大,在公路工程施工過程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,加強對此種施工技術(shù)的探討,具有十分重要的意義。
掛籃的安裝施工技術(shù)分析
(一)橋梁工程的建設(shè)過程中,當掛籃組拼完成后,需要對完成組拼后的掛籃實施加載預壓,目的是為了消除掛籃安裝后出現(xiàn)塑性變形的情況,監(jiān)測掛籃本身在實際的加載狀態(tài)下的彈性變形情況,一般采用沙袋預壓模擬堆砌的方法來進行這項工作,在進行模擬的時候要隨時監(jiān)測掛籃各個組成部分的實際情況,包括工作情況、彈性情況、連接情況,并依據(jù)監(jiān)測的結(jié)果對掛籃所處的狀態(tài)進行預測判斷,一旦發(fā)現(xiàn)異常的情況,要馬上停止模擬,找到問題,及時處理,做出改進。
(二)在橋梁工程建設(shè)掛籃安裝的過程中,在進行到豎向預應(yīng)力筋安裝時,必須保證橫向的預應(yīng)力筋與縱向的預應(yīng)力筋的偏差不超過3毫米,從而保證掛籃的軌道安裝處在一個正確的安裝位置。掛籃拼裝、前移就位后,其中線應(yīng)與橋梁中線重合,偏差不超過5毫米。
2.預應(yīng)力砼連續(xù)箱梁懸澆施工工藝
(一)上掛籃前,必須澆筑并張拉0、1塊,對支座采取臨時固結(jié)措施。為減少梁段上的作業(yè),可根據(jù)起吊運輸能力,將掛籃桿件在加工場拼裝成若干組件,再將掛籃組件吊至0、1塊梁段上進行組裝。在已澆筑的0、1塊箱梁項面進行水平及中線測量,鋪設(shè)軌道,組裝掛籃,并將掛籃對稱行走就位、錨固。在底籃的兩側(cè),前后端及外模兩側(cè)面均設(shè)置固定平臺,內(nèi)外模及箱梁前端設(shè)置懸吊工作臺。掛籃拼裝完后,應(yīng)驗證掛籃的可靠性,消除其非彈性變形,測出掛籃在不同荷載下的實際變形量,以便在撓度控制中修正立模標高。第一次使用前,對掛籃進行試壓,常用試壓方式有水箱加載法、千斤頂高強鋼筋加力法等。
(二)根據(jù)箱梁截面情況確定砼澆筑方法。一次澆筑時,應(yīng)在頂板中部留一窗口,使砼由窗口進入箱內(nèi),分布到底模上。當箱梁較高時,應(yīng)用減速漏斗向下傳送砼。采用二次澆筑時,先安裝底模、側(cè)模具及底板、側(cè)板的普通鋼筋、預應(yīng)力筋,澆筑第一次砼后,再安裝內(nèi)模、頂板普通鋼筋及預應(yīng)力筋。箱梁由根部至端部為二次拋物線,每澆筑一個梁段均須將底模提高一次,提高不多時,可采用支墊底模的方法。
(三)在進行施工過程中,一般而言,懸澆箱梁中使用的砼都具有較高的標號,因此,做好砼的配合比設(shè)計就有十分重要的作用。在懸澆時候需要實施對稱澆筑,在此過程中,要注意重量偏差不能夠超過設(shè)計的要求,并從前段開始,逐步朝著后面澆筑,最后和已經(jīng)澆筑好的梁段進行連接,實施分次澆筑時候,在進行第二次澆筑之前,要將首次砼的接觸面以及山下梁段的相關(guān)接觸面鑿毛,同時要清理干凈。在進行底板和肋板的砼振搗時候,一般而言,可以采用附著式振搗器為主,以插入式振搗器為輔助。當砼成型之后,要嚴格遵守相關(guān)標準對其進行覆蓋,并澆水進行養(yǎng)生。
(四)張拉和壓漿。在進行張拉施工之前,要嚴格遵守相關(guān)的規(guī)范進行千斤頂?shù)男U瑫r也對油泵進行校正,在此同時,要對管道進行規(guī)范的清洗和穿束,并將要張拉的工作平臺準備好。在遵守施工規(guī)范的基礎(chǔ)上,砼達到相關(guān)的張拉強度之后,要進行分批,對稱式進行張拉,當張拉工作完畢之后,可以進行管道的壓漿施工。
四、掛籃常見的質(zhì)量事故及其防治措施
1.縱向預應(yīng)力管道堵塞
在分節(jié)段施工時,往往會出現(xiàn)縮孔、孔道堵塞等質(zhì)量問題,當采用開鑿混凝土的方法進行處理時,往往會影響到梁結(jié)構(gòu)強度,還會進一步阻礙其他工序施工。針對這類問題,往往采取以下防治措施:
(一)需要選用高質(zhì)量的PVC 襯管,這類管道具有質(zhì)量輕、強度高、韌性耐久性好等優(yōu)點。當混凝土澆筑過程中未來得及進行振搗,為了防止進漿凝結(jié),需要及時使用清水沖洗襯管。
(二)當混凝土終凝完成后,應(yīng)該及時將襯管取出,然后用清水沖洗管道
(三)當預應(yīng)力管道安裝過程時,應(yīng)該先伸出一部分管道,并做好管口封堵處理;
(四)在接頭兩端安裝兩個定位網(wǎng),保證接頭牢固。保證接頭長度控制在30cm 以上,接管要對緊,中間不得出現(xiàn)較大空隙。
2、結(jié)底板混凝土脫落
在合龍段以及相鄰梁段上,容易出現(xiàn)底板混凝土脫落質(zhì)量問題,這是因為底板混凝土受到曲線布置預應(yīng)力的擠壓,出現(xiàn)分層,從而出現(xiàn)混凝土脫落或壓碎等問題。預應(yīng)力管道、底板防崩鋼筋數(shù)量、混凝土強度以及底板混凝土厚度都是影響施工質(zhì)量的主要因素。針對底板混凝土脫落問題,一般采用以下防治措施。
(一)嚴格按照施工工藝流程進行施工,在施工開始前,應(yīng)該對模板尺寸、底板厚度等進行校驗,保證每個斷面波形管坐標符合要求。
(二)在預應(yīng)力筋張拉時,確?;炷恋膹姸冗_到設(shè)計要求,防止端頭張拉錨具擠壞混凝土。
(三)做好底板拉鉤鋼筋和防崩鋼筋的安裝,必須嚴格按照工藝標準進行施工;安裝在相鄰底板的拉鉤長度不得過短或過長,并能夠?qū)⑸舷聝蓪愉摻罹W(wǎng)片拉牢固。
(四)做好混凝土的振搗工作,保證合龍段混凝土的密實度。
(五)澆筑前,應(yīng)該用高壓水將澆筑混凝土前底板上的木屑等雜物清洗干凈。
五、結(jié)束語
伴隨著交通運輸事業(yè)的快速發(fā)展,掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)在橋梁工程中得到了廣泛的使用。而且施工不受跨度限制,跨度越大,其經(jīng)濟效益越高,所以大跨度連續(xù)梁橋常采用掛籃懸澆施工。。但在具體的承建項目中還應(yīng)做些必要的改進完善,加大對施工中注意事項的重視力度,以進一步控制施工質(zhì)量。
1 橋梁施工技術(shù)概述
下面簡要介紹幾種較為常見的橋梁施工技術(shù)。
1.1 大跨度橋梁施工技術(shù)
大跨度橋梁最為顯著的特點之一是橋梁結(jié)構(gòu)跨度長、體量大、對施工技術(shù)要求較高。此類橋梁較為常用的施工技術(shù)有:直接利用鋼護筒作為平臺的支撐結(jié)構(gòu)、超大直徑的鉆孔灌注樁、剛性導向定位系統(tǒng)、爬模系統(tǒng)等。
1.2 橋梁冬季施工技術(shù)
由于受橋梁工程項目施工進度要求的影響,有些橋梁需要在冬季進行施工建設(shè)。在冬季進行混凝土橋梁施工時,需要注意的方面較多,特別是混凝土拌和。拌和站需要采用全封閉式的暖棚,同時各種原材料也需要存放在暖棚當中或是采取相應(yīng)的保溫措施;拌和混凝土時所用的水應(yīng)當進行加熱處理;混凝土運輸過程中也需要采取相應(yīng)的保溫措施;混凝土養(yǎng)護需要采用蓄熱技術(shù)等等。
1.3 山區(qū)橋梁施工技術(shù)
國內(nèi)有很多橋梁工程都是建設(shè)在山區(qū)當中,由于山區(qū)本身的地形地貌、水文條件都比較復雜,并且還伴有巖溶、滑坡、陡崖等不良地質(zhì)情況,從而使得山區(qū)橋梁施工難度較大。山區(qū)橋梁施工的特點可以概括為以下幾個方面:施工周期長、機械設(shè)備投入比例大、高墩施工定位難度大等等。
1.4 既有線橋梁改建施工技術(shù)
現(xiàn)階段,在國內(nèi)既有線橋梁的改建過程中,D型鋼便梁架空方案是應(yīng)用最多的一種,這是因為該方案的施工技術(shù)比較成熟,具體如下:按照實際架空位置對臨時橋墩進行施工,同時調(diào)整線路上的超高,然后采用D型鋼便梁架空線路;施工新橋墩和橋臺,并按照換梁期間的架空要求對架空鋼便橋的位置進行調(diào)整,以此來形成對位架空的條件;將舊的梁和墩臺以及臨時橋墩進行拆除,然后進行移梁和捆梁作業(yè);最后進行逐孔混凝土梁換移。該施工方案的特點是能夠有效減少封閉作業(yè)的時間,從而使改建過程中對車輛通行的影響降至最低,同時,施工困難段采用鋼塔代替枕木進行架空,進一步提高了安全性。
1.5 橋梁施工方法
無論任何一種橋梁類型,其施工大體上都分為兩個部分,即基礎(chǔ)施工和上部結(jié)構(gòu)施工。
1.5.1 基礎(chǔ)施工。通過對大量的橋梁工程進行分析后發(fā)現(xiàn),大部分工程都對結(jié)構(gòu)本身的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟效益比較重視。由于橋梁基礎(chǔ)工程基本都是在地面以下或是水中,使得基礎(chǔ)工程施工難免會涉及水和巖土等方面的問題,這在一定程度上增加了基礎(chǔ)施工的復雜程度,并且也導致了無法采用統(tǒng)一的模式對橋梁基礎(chǔ)進行施工。所以基礎(chǔ)施工的形式分成了以下幾類:擴大基礎(chǔ)、樁與管樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻基礎(chǔ)以及組合式基礎(chǔ)等等。
1.5.2 預應(yīng)力混凝土施工。為了進一步確保施工質(zhì)量,預應(yīng)力張拉應(yīng)當根據(jù)相關(guān)規(guī)范的規(guī)定要求進行,同時完成張拉之后應(yīng)當立即進行灌漿,這樣可以有效降低應(yīng)力損失。在張拉的過程中除了應(yīng)當控制好應(yīng)力值以外,還應(yīng)當對預應(yīng)力筋的增長值進行抽查,并根據(jù)均勻?qū)ΨQ的原則進行張拉,這有助于提高結(jié)構(gòu)本身的抗裂性。
1.5.3 承臺施工。為了確保橋臺基礎(chǔ)開挖施工的順利進行,在施工過程中,需要采取相應(yīng)的降水措施,大量工程實踐表明,輕型井降水是最為經(jīng)濟且實用的方法之一。在實際應(yīng)用中,只需要做好井點分級布設(shè)和計算即可。此外,井點的平面布設(shè)在很大程度上取決于地下水的補給方式、基坑平面形狀以及降水深度,故此,在工程中,可以根據(jù)具體情況,選用最合適的布置形式。
2 橋梁裂縫的成因解析
引起橋梁工程裂縫的原因非常復雜,并且種類也十分繁多,想要進一步揭示橋梁病害的機理就必須對裂縫的形成原因進行全面系統(tǒng)的分析。
2.1 荷載原因造成的橋梁裂縫
橋梁結(jié)構(gòu)在動荷載、靜荷載以及次應(yīng)力作用下產(chǎn)生出來的裂縫稱之為荷載裂縫。這類裂縫大體上又可分為以下兩種:
2.1.1 直接應(yīng)力裂縫。具體是指由外部荷載引起的直接應(yīng)力造成的裂縫。這種裂縫產(chǎn)生的原因主要與橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工以及使用有關(guān)。首先,在設(shè)計方面通常都是因為計算錯誤、模型設(shè)計的不合理、力學假設(shè)與實際受力情況不符造成的;其次,在施工方面多數(shù)都是由于施工人員馬虎大意造成的,如施工設(shè)備和材料隨意堆放等等;再次,使用方面主要與車輛超載有關(guān)。
2.2.2 次應(yīng)力裂縫。具體是指由外部荷載引起的次生應(yīng)力造成的裂縫。截面剛度變化時引起次應(yīng)力裂縫最主要的原因之一,尤其是在大跨度預應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)中,這種裂縫最為常見。
2.2 溫度變化引起的橋梁裂縫
通常情況下,當大體積混凝土基礎(chǔ)澆筑在比較堅硬的基巖上時,由于結(jié)構(gòu)本身的整體性要求使之無法采取隔離層等保護措施,這樣一來混凝土在大氣溫度及自身水化熱溫度的雙重作用下,其內(nèi)部便會產(chǎn)生出較大的溫度,同時,在降溫收縮的過程中,變形會受到基巖約束,從而是混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生出較大的拉應(yīng)力,由此便會形成裂縫。此類裂縫一般都會出現(xiàn)在混凝土澆筑完成后的2-3月左右,裂縫較深,并呈貫穿性分布,其會對橋梁結(jié)構(gòu)的整體性造成一定程度的破壞。
2.3 收縮原因引起的橋梁裂縫
在橋梁工程施工過程中,混凝土由于自身收縮形成的裂縫是最為常見的一種,具體可分為塑性收縮和干縮兩種。
2.3.1 塑性收縮裂縫。在實際施工過程中,混凝土的塑性收縮多出現(xiàn)在澆筑后的3-5h左右,這是因為此時的水泥水化反應(yīng)最為激烈,水分蒸發(fā)的速度也非???,混凝土由于失水便會收縮,其中的骨料因為自重原因會出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象,同時混凝土因為澆筑的時間較短尚未達到硬化的程度,這樣便會產(chǎn)生塑性收縮,從而形成裂縫。
2.3.2 干縮裂縫。由于混凝土表層中的水分蒸發(fā)速度較快,而混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分損失相對較慢,這樣一來便會使表面與內(nèi)部產(chǎn)生不均勻的收縮現(xiàn)象。因為混凝土表面的收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,從而使得混凝土表面需要承受一定的拉力,當該拉力超過混凝土的極限抗拉強度時,便會形成裂縫。
2.4 地基基礎(chǔ)變形引起的橋梁裂縫
因為地基基礎(chǔ)的水平位移或是豎向的不均勻沉降,會使橋梁結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生出一定的附加應(yīng)力,當這部應(yīng)力超出混凝土的抗拉極限時,便會造成結(jié)構(gòu)開裂。引起地基基礎(chǔ)變形的原因主要有以下幾個方面:其一,地質(zhì)勘測不到位;其二,地基的地質(zhì)差異較大;其三,橋梁結(jié)構(gòu)各個部分的荷載差異較大;其四,原有的地基條件發(fā)生變化。
2.5 鋼筋銹蝕引起的橋梁裂縫
目前,基本上所有新建的橋梁采用的都是鋼混結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的橋梁最為顯著的特點是穩(wěn)定性高。然而,由于混凝土本身的質(zhì)量較差,或是保護層的厚度不夠,便會使混凝土保護層受到二氧化碳的侵蝕,從而導致鋼筋周圍的混凝土堿度下降,這樣一來會造成鋼筋表面的氧化膜被破壞,致使鋼筋發(fā)生銹蝕反應(yīng),由此生成的氫氧化鐵,其體積會增大2-4倍左右,這一過程會產(chǎn)生相應(yīng)的膨脹應(yīng)力,進而造成保護層混凝土開裂,這種情況在沿海地區(qū)的橋梁中最為常見。
3 橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的有效處理方法
3.1 橋梁裂縫修補方法
在對橋梁裂縫進行修補時,可以采取以下方法:其一,表面封閉法。該方法具體是指采用抹漿、鑿槽嵌補、噴漿、填縫的方法對橋梁結(jié)構(gòu)表面的裂縫進行封閉式處理;其二,壓力灌漿法。采用水泥或是化學材料作為主要的灌漿材料,并用相應(yīng)的設(shè)備將漿液灌注到橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的裂縫當中;其三,表面粘貼法。通過在橋梁結(jié)構(gòu)表面存在裂縫的位置處粘貼玻璃布或是鋼板的方法,來封閉已經(jīng)形成的裂縫,該方法除了能夠起到修補裂縫的作用,而且還能進一步提高橋梁結(jié)構(gòu)本身的強度和剛度,有助于確保結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。
3.2 橋梁加固方法
3.2.1 增大截面法。這種加固方法主要是指采用鋼筋混凝土來增大橋梁結(jié)構(gòu)截面面積,以此來達到進一步提高結(jié)構(gòu)承載力的目的。該方法顯著的優(yōu)點是工藝簡單、適用性強等等。
3.2.2 碳纖維加固法。這種方法的優(yōu)點如下:無需增加恒載及斷面尺寸、能夠適應(yīng)不同的構(gòu)件形狀、便于成型、不會損傷原結(jié)構(gòu)、能改善構(gòu)件的受力性能等等。
3.2.3 其它加固方法。外包鋼加固法、錨栓鋼板加固法、錨噴混凝土加固法等等。參考文獻
[1] 張燮.80米鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)及控制措施研究[D].蘭州交通大學,2012(9).
一、概述
剛構(gòu)橋特別是大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋已經(jīng)在橋梁工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)特點主要是:其墩、梁、基礎(chǔ)三者固結(jié)為一個整體而共同受力;墩身的形式、高度等對橋體結(jié)構(gòu)受力都有影響。隨著剛構(gòu)橋體系的發(fā)展,跨度在不斷增大,墩部也在不斷加高,因此出現(xiàn)了許多有關(guān)此類橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)和穩(wěn)定性等動力特性方面的問題,研究此類橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性有著非常重要的意義。
隨著振動理論及其相關(guān)學科的發(fā)展,人們早已改變了僅僅依靠強度理論進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的觀念。橋梁,特別是大跨度橋梁,必須考慮橋梁上車輛荷載振動的影響,過去和現(xiàn)在都發(fā)生過由于共振引起的橋梁毀塌事故。對橋梁的激振頻率應(yīng)盡量避開其各階自振頻率。由模態(tài)分析的結(jié)果,即模態(tài)頻率等參數(shù),對被測結(jié)構(gòu)進行直接動態(tài)性能評估。對一般結(jié)構(gòu),要求各階頻率遠離激振頻率,或激振頻率不落在某階模態(tài)的半功率帶寬內(nèi),已成為工程界的基本方法。
二、算例分析
(一)算例介紹
該連續(xù)鋼構(gòu)橋全長410.65m,最高橋墩56m,主跨為168m。主跨為預應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,主橋按(96+168+96)m布置。
梁體為單箱單室變高度變截面箱形梁,支墩處高11.0 m,中跨跨中及邊跨梁端處梁高5.5 m,梁體下緣除中中跨跨中部10 m梁段,河邊跨部17.8 m梁段為等高直線外,其余按二次拋物線變化。箱梁頂板寬11.0 m,箱寬7.8 m。除梁段附近區(qū)段外,頂板厚60 cm,底板厚50~110 cm,腹板厚50~100 cm。梁段附近頂板厚100 cm,底板厚100 cm,腹板厚100 cm,邊跨梁端腹板外側(cè)進行局部加厚。全橋共設(shè)7道橫隔板,為減小梁體內(nèi)外溫差的影響,梁體兩側(cè)腹板上留有通風孔。梁體按三向預應(yīng)力布筋。主墩為鋼筋混凝土圓形空心墩,2號主墩高56 m,基礎(chǔ)嵌固;3號主墩高52 m,鉆孔樁基礎(chǔ)。邊墩采用圓端形實體墩和T形橋臺。
(二)建立有限元模型
在模型建立中主梁采用殼單元(shell63)建立,墩均采用梁單元(beam188), 預應(yīng)力鋼筋采用桿單元(link10)。在模型簡化中,將主梁中的一些附屬設(shè)施,比如鉚接塊,鉚栓,附屬鋼筋等,等效計入主梁中;墩在簡化中將鋼筋等結(jié)構(gòu)等效計入混凝土中。
在生成梁體混凝土單元(sheall63)時,采用四點連接生成單元的方法,依次生成頂板、腹板和底板,同時賦予相應(yīng)厚度。對于橫隔板處應(yīng)同法四點相連,共計生成單元數(shù)目14211個,其中梁體單元4176個,鋼筋單元9988個,墩體單元47個。
在生成鋼筋單元(link10)時,首先計算出所有縱向鋼筋和橫向豎向鋼筋的截面積和每根鋼筋相應(yīng)的預應(yīng)力作用下的彈性應(yīng)變,然后簡化到各個截面的相應(yīng)節(jié)點上??v向預應(yīng)力筋為59根(不考慮備用鋼筋),由于單根鋼筋應(yīng)變不同,采用單根逐點連接單元;橫向和豎向鋼筋由于單根鋼筋面積和彈性模量相同,故采用程序一次性逐面加出。生成鋼筋單元數(shù)量較多,以盡量接近工程實際。
(三)剛度變化對自振特性的影響分析
通過上ANSYS軟件可以計算得出該橋的自振頻率和主振型。該連續(xù)鋼構(gòu)橋前十階自振頻率及主梁振型以及在當改變橋梁體系各個部位剛度時對橋體自振頻率的影響,具體見表1。
表1 改變鋼筋剛度時某連續(xù)鋼構(gòu)橋前十階自振頻率
階數(shù) 頻率(Hz)
正常情況 改變鋼筋剛度時 改變梁剛度時 改變墩剛度時
剛度減少一半 剛度增加一倍 剛度減少一半 剛度增加一倍 剛度減少一半 剛度增加一倍
1 0.770 0.769 0.772 0.658 0.862 0.610 0.926
2 0.816 0.816 0.816 0.781 0.887 0.628 1.103
3 1.038 1.036 1.043 0.838 1.198 0.849 1.164
4 1.148 1.135 1.170 0.913 1.589 1.136 1.287
5 1.507 1.499 1.522 1.140 2.048 1.456 1.599
6 2.021 2.000 2.061 1.469 2.807 2.006 2.038
7 2.252 2.223 2.306 1.644 3.096 2.217 2.270
8 2.389 2.375 2.416 1.734 3.293 2.341 2.424
9 2.883 2.866 2.915 2.170 3.840 2.730 3.033
10 3.025 2.980 3.104 2.230 4.085 2.926 3.071
對正常剛度情況下的自振頻率而言,計算所得第一階頻率為0.770Hz,滿足鐵路橋梁檢測規(guī)范剛度大于 的條件,另外實測值為0.811 Hz,對比分析易知,該橋的實際剛度優(yōu)于計算所得剛度,滿足橋梁的剛度條件且原模型簡化是合理的。
對比分析可知,在改變剛構(gòu)橋橋體各個部位的剛度,即將其剛度分別減少一半和增加一倍時,對其自振頻率的影響分析具體如下:在改變鋼筋剛度時,對橋體的低階和高階自振頻率的影響均不大;在改變梁剛度時,對橋體的第二階自振頻率影響不大,對其他自振頻率影響均相對較大,尤其是對高階自振頻率影響最大;在改變墩剛度時,對低階自振頻率影響較大,而對高階自振頻率影響不大(第九階除外)。
因此在設(shè)計此類橋梁時,可以結(jié)合此變化規(guī)律,合理調(diào)整各個部位剛度值,從而避開危險頻率帶,減少對橋梁體系結(jié)構(gòu)的破壞性。
參考文獻
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中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)50-0152-02
一、《橋梁抗風》課程開設(shè)的必要性
近年來,橋梁向著大跨輕柔方向發(fā)展。目前,世界上已建成的最大跨徑拱橋為主跨達552m重慶朝天門大橋,俄羅斯島大橋作為目前世界上跨度最大斜拉橋,其主跨已達到1104m,日本明石海峽懸索橋主跨為1991m。世界跨度最大的10座拱橋、斜拉橋和懸索橋,分別有7、7、6座建在中國,而且都是近20年內(nèi)建成的。而風荷載又是很多大跨徑橋梁的設(shè)計控制荷載。因此,大跨橋梁抗風設(shè)計的重要性不言而喻。
21世紀經(jīng)濟和技術(shù)競爭更為激烈,在這個時代我們要在國際上有競爭力,最需要有一支高度創(chuàng)新素質(zhì)的人才隊伍,因此必須注重研究生的培養(yǎng)和教育。為了使橋梁工程專業(yè)研究生了解橋梁工程抗風設(shè)計相關(guān)專業(yè)知識,提高競爭力,勝任今后的工作,為國家培養(yǎng)橋梁專業(yè)的全面人才,開設(shè)《橋梁抗風》這門課程非常必要。目前國內(nèi)已有多所高校橋梁工程專業(yè)為研究生開設(shè)了《橋梁抗風》課程,如:同濟大學、西南交通大學、湖南大學、大連理工大學等。
二、《橋梁抗風》傳統(tǒng)教學存在的問題
目前,《橋梁抗風》課程在多所高校主要采用傳統(tǒng)教學授課方式。傳統(tǒng)教學方式通常有其固定的模式:課前,教師根據(jù)教材和教學大綱,確定教學目標和方法,設(shè)計一系列相關(guān)的問題。課堂上,教師循序漸進地不斷講授教學內(nèi)容、提問相關(guān)問題來吸引學生的注意力,調(diào)動學生的積極性。課后,教師通常會留一些與課程相關(guān)的問題讓學生自己理解和學習。然而,橋梁抗風課程涉及面較廣,如數(shù)學、流體力學、結(jié)構(gòu)動力學、空氣動力學、風洞試驗技術(shù)、計算流體動力學等,理論比較深奧,接受較難。教學課時一般在24~32之間。傳統(tǒng)教學方式主要以教師講授為主,教師是中心,學生只是被動接受,課堂氣氛可能比較沉悶、壓抑,很多內(nèi)容學生不容易理解和接受,不能很好地激發(fā)學生學習的興趣。這種“填鴨式”的傳統(tǒng)教學方式,忽視了學生的主體作用及學生在學習過程中的主動學習[1]。具體而言,傳統(tǒng)教學方式主要存在以下幾個方面的問題:(1)以教材和教師為中心,以“講”代“學”忽視了學生在教學中的主體地位;(2)注重理論知識傳授,輕實踐技能培訓;(3)教學方法單一,直觀性較低,形象化差[2]。
三、案例式教學方法的優(yōu)點
所謂“案例式教學”,就是在精心提煉主要教學要義和旨歸的基礎(chǔ)上,課堂教學時以專題為單位設(shè)計教師講授內(nèi)容,并綜合運用多媒體等多種教學方法和手段,尤其是與案例教學法融合的教學模式。案例式教學主要是以對案例的講解和分析為主線,設(shè)置相關(guān)教學問題,以此來激發(fā)學生的興趣和求知欲,調(diào)動學生的積極性,使學生真正參與到教學活動中來。具體而言,這種教學模式具有以下幾個優(yōu)點:(1)目的明確,打破傳統(tǒng)編教材的章節(jié)體系,立足于實際問題。(2)注重教師講授和學生參與雙向互動的問題域的拓寬、問題情景的建構(gòu)等教學設(shè)計。(3)摒棄過去“一言堂”完全灌輸式的教法,綜合運用案例教學、多媒體課件和專題式教學,形成立體的、多方位的教學動態(tài)體系和整體化解決方案[3]。
案例教學方式現(xiàn)已被成功地運用到世界各國大學的法學、醫(yī)學、工商管理教育等學科,并取得了顯著的成果[4]。橋梁工程專業(yè)作為實踐性很強的專業(yè),將理論知識與工程實踐相結(jié)合至關(guān)重要。工程案例來源于工程實踐,促進了理論知識的理解,避免了單純的理論教學的短板,凸顯了專業(yè)的實踐性,非常有必要在橋梁程專業(yè)中實施案例教學。對于《橋梁抗風課程》,為了提高課堂上學生的積極性,使課堂變得生動活潑,培養(yǎng)學生自主學習和創(chuàng)新的能力,提高授課效率,將那些比較經(jīng)典大跨橋型的抗風工程實例與基本知識相結(jié)合,應(yīng)用到課堂教學具有較好效果。案例式教學并非將所有的知識點都通過案例來講解,在講案例之前也需要介紹一些基本理論和概念。注重教師講授和學生參與雙向互動問題域的拓寬、發(fā)散性思維的誘導、問題情景的建構(gòu)等教學設(shè)計,力避從理論到理論。
四、案例教學法在《橋梁抗風》課程中的實踐
2014年,大連理工大學嘗試了將案例式教學法應(yīng)用于研究生《橋梁抗風》課程,該課程學時為24,其中案例教學14課時,傳統(tǒng)課堂授課8課時,風洞實驗室參觀、試驗教學、風洞儀器設(shè)備介紹2課時。
對于案例的選取,第一個案例即為舊塔科馬的風毀事故。
首先對該橋的相關(guān)背景進行介紹,讓人不可思議的是,主跨800多米的懸索橋在建成只有幾個月,在不到20m/s風速下就發(fā)生了完全倒塌事故。然后,在講解過程中,配以真實風毀照片和錄像,形象直觀,身臨其境,具有很強的視覺沖擊和心理震撼力。最后交代相關(guān)的研究結(jié)論及仍然存在的問題,并指出那種大幅振動的確切機理直到目前都沒有得到很好的揭示。學生的好奇心和興趣也會調(diào)動起來。在介紹該橋風毀過程中,會涉及到一些概念,如風級、振動模態(tài)、渦激振動、顫振、顫振后狀態(tài)、大幅非線性振動、振動控制、設(shè)計風速、氣動外形、風洞試驗、現(xiàn)場實測、數(shù)值模擬、機理解釋等概念,了解了歷史上國內(nèi)外比較著名的風工程專家,風工程研究中心。學生聽起來也沒有那么抽象和晦澀。學生還會問很多的問題,由此學到了很多知識。看似一個非常簡單的例子,也不涉及復雜的計算分析理論,但可以起到“引人入勝”的效果。興趣是最好的老師,讓學生對這門課不排斥,不是被動地去學,2個課時很快就會愉快地過去了。舊塔科馬橋的風毀開啟了現(xiàn)代橋梁抗風研究的新紀元,自此以后,橋梁風工程發(fā)展迅速,并取得了一系列的研究成果。
常見的大跨橋梁主要有四種類型:連續(xù)梁橋(連續(xù)剛構(gòu))、斜拉橋、懸索橋、拱橋。這些大跨度橋型更需要進行抗風研究。授課教師結(jié)合教學要點,針對每種橋型分別選取一座橋的抗風作為案例進行講解,分別是蘇通長江大橋輔橋、蘇通長江大橋、大連星海灣跨海大橋、大連市普灣新區(qū)16號路跨海大橋。這四座橋都由授課教師親自負責或參與完成橋梁抗風研究工作,對內(nèi)容非常熟悉,而且也相對更有感情。這樣可以設(shè)計制作四個案例,每種案例的講解重點和傳達的知識要點有所不同,所占課時也不盡相同,總計10個課時。
每個橋型案例基本都涉及到的內(nèi)容和問題包括:(1)橋梁簡介,包括橋名、橋型、橋跨、橋位等;(2)基本風速、設(shè)計基準風速、陣風風速、顫振檢驗風速等;(3)結(jié)構(gòu)有限元分析,包括建模方法、模態(tài)分析、等效質(zhì)量計算等;(4)模型設(shè)計制作,節(jié)段模型、氣彈模型設(shè)計方法、原則、加工制作、調(diào)試等;(5)風洞試驗,包括風場模擬方法、常用儀器設(shè)備、測力、測壓、測速、測振,靜三分力試驗、顫振導數(shù)試驗、渦振試驗、抖振試驗、顫振試驗、馳振試驗等;(6)數(shù)值模擬方法,數(shù)值建模、計算分析;(7)理論分析,靜風、顫振、馳振、抖振、渦振、時域方法、頻域方法;(8)振動控制方法,氣動措施、機械措施、結(jié)構(gòu)措施。另外還涉及到斜拉索風雨振問題,風洞試驗、數(shù)值模擬、理論分析、現(xiàn)場實測。成橋狀態(tài)和施工狀態(tài)關(guān)注點可能有所不同,不同橋型驗算的抗風內(nèi)容也有或多或少的差異。橋塔、拱肋、主纜、吊桿的抗風問題。以上所有內(nèi)容有的在基本理論已經(jīng)講授,有的在案例中重點講解。但都是實際橋梁抗風中遇到的問題,并給出實際是如何解決的,不抽象、接地氣。通過講解這四座大跨橋梁的抗風實例,一方面激發(fā)了學生學習的興趣,另一方面學生更容易接受,提高了課堂效率。在學習中學生不僅學到了橋梁抗風的基本知識和理論,而且了解了實際橋梁抗風研究的具體過程和涉及的內(nèi)容,做到理論與實際相結(jié)合。
最后案例就是風工程研究的最著名的專家,加拿大Davenport教授和美國Scanlan教授的生平事跡和學術(shù)貢獻,2課時。主要內(nèi)容包括:個人簡介、發(fā)表的主要論文、主要研究領(lǐng)域、學術(shù)貢獻、人格魅力、逸事、研究思想、榜樣力量、成功要素、奮斗經(jīng)歷。主要目的是讓學生了解兩位大師的成才之路、發(fā)展軌跡,起到開闊思路、帶動鞭策的作用,而且在介紹過程中,會涉及到大量的專業(yè)詞匯的理解和研究方法。
五、結(jié)語
為了提高教學效率,保證教學質(zhì)量,教師應(yīng)根據(jù)所教授的課程的特點,選取適當?shù)慕虒W方式?!稑蛄嚎癸L》課程由于理論較難,使用傳統(tǒng)教學方法學生難以理解,接受效果不好。大連理工大學在《橋梁抗風》課程教學中打破傳統(tǒng)教材的章節(jié)體系,結(jié)合實際問題,綜合運用多種能夠激發(fā)學生興趣的案例進行教學,取得了較好的實踐效果,可以為兄弟院校課程教學提供參考借鑒作用。
參考文獻:
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1.引言
橋梁是公路、鐵路線路的重要組成部分,大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)形式變化多樣,連續(xù)剛構(gòu)橋的橋墩縱向剛度較小,在豎向荷載作用下,基本上屬于一種無推力結(jié)構(gòu),而上部結(jié)構(gòu)具有連續(xù)梁施工的一般特點,因此有較好的技術(shù)經(jīng)濟性,同時預應(yīng)力技術(shù)的迅速發(fā)展使連續(xù)剛構(gòu)橋得到了較快發(fā)展,因而連續(xù)剛構(gòu)橋以其優(yōu)良的性能在橋梁建設(shè)中占有重要的地位。因此,連續(xù)剛構(gòu)橋的施工對橋梁建設(shè)和國民經(jīng)濟的發(fā)展有著重要意義。
2.連續(xù)剛構(gòu)橋的特點
橋梁上部結(jié)構(gòu)和橋墩整體剛性連接,在豎向荷載作用下,主梁在墩頂截面產(chǎn)生負彎矩,橋墩也承受彎矩作用,這種橋型即為連續(xù)剛構(gòu)橋,預應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋是連續(xù)梁橋與T形剛構(gòu)橋的組合體系,也稱墩梁固結(jié)的連續(xù)梁橋。
連續(xù)剛構(gòu)橋的梁體連續(xù),墩、梁、基礎(chǔ)三者固結(jié)為一個整體共同受力,這使得連續(xù)剛構(gòu)橋有著突出的優(yōu)點。墩梁固結(jié)省去了橋梁支座,不必像簡支梁橋或連續(xù)梁橋那樣對支座進行設(shè)計、制造、養(yǎng)護和更換,因而節(jié)省了相關(guān)的費用;連續(xù)剛構(gòu)橋,可以僅在橋梁兩端設(shè)置伸縮縫,因而相對簡支梁橋而言,連續(xù)剛構(gòu)橋整體性及行車舒適性好;恒載作用下的連續(xù)剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋的跨中彎矩及豎向位移基本一致,連續(xù)鋼構(gòu)橋中雙肢薄壁墩使墩頂截面的恒載負彎矩小于相同跨徑連續(xù)梁橋,同時,墩梁固結(jié)使得墩梁共同參與工作,連續(xù)剛構(gòu)橋由活載引起的跨中正彎矩較連續(xù)梁要小,因而可以降低跨中區(qū)域的梁高,并使恒載內(nèi)力進一步降低,因此,連續(xù)剛構(gòu)橋的主跨徑可以比連續(xù)梁橋的大些,所以連續(xù)剛構(gòu)橋跨度較大,這樣就減少了橋墩的數(shù)量,一定程度上降低了橋墩造價;墩梁固結(jié)使各個橋墩可參與承受水平地震力的作用,而在一般的連續(xù)梁橋中,需要設(shè)制動墩并且需要采用價格較貴的抗震支座,因而,連續(xù)剛構(gòu)橋相對連續(xù)梁橋而言,抗震性能較好;墩梁固結(jié)使得便于采用懸臂澆筑法施工,就不必像一般的連續(xù)梁橋那樣在施工過程中進行體系轉(zhuǎn)換時需要采用臨時固結(jié),在一定程度上,施工過程得到一定的簡化;由于閉合箱形截面抗扭剛度非常大,同時因其頂板和底板都具有較大的截面面積,能夠有效的抵抗較大的正負彎矩,因而連續(xù)剛構(gòu)橋的主梁大多采用箱形截面,因此順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度很大,可以滿足大跨徑橋梁受力要求,同時薄壁墩順橋向抗推剛度小,從而能有效地減小溫度、混凝土收縮徐變和地震的影響。
3.連續(xù)剛構(gòu)橋的施工方法
連續(xù)鋼構(gòu)橋的施工方法包括支架施工和懸臂施工。支架施工是在支架上現(xiàn)澆混凝土,因而施工時需要大量支架,一般在連續(xù)剛構(gòu)橋的直線段用支架施工,懸臂法施工用于連續(xù)剛構(gòu)橋的T構(gòu)段施工,尤其適用于深水、大跨、高墩的情況,工序較簡單。懸臂法施工是連續(xù)剛構(gòu)橋施工的核心問題,下面重點闡述懸臂施工方法。懸臂施工法又包括懸臂拼裝和懸臂澆筑,前者是將預制塊拼裝在一起,后者是利用掛籃現(xiàn)場澆筑混凝土。相對而言,懸臂澆筑施工法利用泵送混凝土現(xiàn)場澆筑,不需要占地很大的預制場地,逐段澆筑使得梁段的位置易于調(diào)整和控制,懸臂澆筑后的結(jié)構(gòu)整體性好,懸臂澆筑不需要大型機械設(shè)備,各段施工屬于嚴密的重復作業(yè),需要施工人員少,工作效率高。因此懸臂澆筑施工的方法在連續(xù)剛構(gòu)橋施工中有著廣泛的應(yīng)用。免費論文參考網(wǎng)。
懸臂澆筑施工可分為0號塊托架施工和以后各塊的掛籃施工兩個階段。0號塊位于墩的正上方,可以利用托架澆筑混凝土。在墩頂托架上澆筑0號塊并實施墩梁固結(jié)系統(tǒng),當托架施工為掛籃施工提供了足夠的起步長度后,可以拼裝掛籃進而應(yīng)用掛籃進行懸臂澆筑施工。免費論文參考網(wǎng)。掛籃懸臂澆筑可以分為以下幾個步驟:掛籃拼裝與立模、綁筋、管道安裝、混凝土澆筑與養(yǎng)生、預應(yīng)力筋的張拉、壓漿,接下來移動掛籃進行下一階段的懸臂澆筑。在懸臂澆筑過程中,需要注意以下幾個問題:
3.1混凝土的澆筑與養(yǎng)生
懸臂澆筑一般采用泵送混凝土,混凝土澆筑,原則上是一次澆筑,一般先澆筑底板,然后分別對稱澆筑兩側(cè)腹板,澆筑過程中應(yīng)嚴格控制混凝土澆筑質(zhì)量。免費論文參考網(wǎng)?;炷翝仓?,應(yīng)派專人進行養(yǎng)生,以確?;炷了不^程中不出現(xiàn)較大裂縫,從而保證施工質(zhì)量。
3.2預應(yīng)力鋼筋張拉時的混凝土強度
只有當混凝土的強度達到預定要求時才能進行預應(yīng)力鋼筋的張拉,否則就有可能會在張拉時引起混凝土崩裂或者橋梁的受力性能不能達到設(shè)計中的預定目標?;炷翉姸瓤刹捎脴藴试嚰叽鐬?50mm×150mm×150mm的立方體試塊測定,根據(jù)養(yǎng)生方法的不同可以分為實驗室標準養(yǎng)生和同體養(yǎng)生。根據(jù)養(yǎng)護時間的不同可以分為7d和28d。
3.3立模標高的確定
溫度變化對橋梁結(jié)構(gòu)的受力與變形影響很大,這種影響程度隨溫度的改變而改變,在不同時刻對結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力進行量測,結(jié)果不同,尤其是懸臂較長的階段,懸臂受力及變形受溫度變化影響更加顯著,如果施工過程中忽略了該項因素,就難以保證施工質(zhì)量。
一般來說若在上午6~8時測定立模標高,可不進行修正,在其它時間測定立模標高時,均應(yīng)進行日照溫差影響的修正。對于陰雨天氣應(yīng)視具體情況分析,也可不作修正,立模標高修正值可根據(jù)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)而定。
3.4跨中合攏段施工中應(yīng)注意的問題
懸臂澆筑進行到跨中合攏段,是懸臂澆筑施工過程中懸臂處于最長的時候,此時,懸臂的受力和變形較之前些階段受溫差的影響最大,所以此時更應(yīng)該考慮到溫差的影響。因而,跨中合攏段澆筑一般宜選在夜間進行。為了保證混凝土澆筑過程中跨中合攏段的穩(wěn)定,可以在兩側(cè)懸臂端部配重,配重方式宜用水池蓄水做平衡重,同時應(yīng)注意,為確保平衡重不使懸臂發(fā)生扭轉(zhuǎn),要保證將水池沿橋梁的中軸線對稱砌筑,在施工過程中,宜一邊澆筑混凝土一邊放掉水箱中的水。
4.結(jié)束語
連續(xù)剛構(gòu)橋由于自身的優(yōu)點在大跨度橋梁建設(shè)中占據(jù)重要的地位,施工過程中,施工質(zhì)量的控制對連續(xù)剛構(gòu)橋的使用性能有至關(guān)重要的作用,只有在施工中能夠全面的考慮影響施工質(zhì)量的因素,保證施工質(zhì)量,才能使橋梁在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮重要作用。
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