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【关键词】公路桥梁;质量控制;策略
结合近几年来我国公路建设,特别是高速公路的建设,可看出桥梁建设已占一定比例的工程量。一方面桥梁建设的比重逐渐增加,另一方面由于我国一些地区特殊的地形条件都对工程的质量提出了更好的要求,要求提升工程的承载能力及使用寿命。因此,在进行公路桥梁建设施工时,应注重加强质量控制,进一步提升我国公路桥梁建设的质量控制水平,逐渐构建起科学、合理且符合施工实际的质量控制体系。
1、概述
1.1质量控制的基本内涵
一般我们在界定质量控制的基本内涵时,常从广义和狭义两个角度对其含义进行概括。
广义上讲,道路桥梁质量控制是指对于整个工程建设项目进行全方位、全过程的质量控制,其广泛的包括着施工前的准备、施工过程以及施工后的评价等方方面面。广义的质量控制是对工程各个阶段的信息资源利用先进的计算机技术进行有效的整合,并逐渐实现以计算机为基础的质量控制以及监督管理的信息化系统。从狭义上讲是指工程实施过程中的质量控制。具体而言即施工单位对公路工程实体从目工程、建设质量、建设进度、原材料数据等进行动态的分析和管理,可理解为工程实施过程中的质量控制。
2、公路桥梁建设施工影响因素
在公路桥梁建设施工中,影响施工质量好坏的因素是多方面的,其能否对公路桥梁建设起到积极的作用,关键在于能否给足够的重视和深入的落实。笔者认为主要有如下几个方面的因素:
2.1地质构造方面的因素。
在桥梁工程时,由于缺乏对施工地的地质构造进行准确的勘测而盲目的施工造成的不必要的损失。如引发地震等地质灾害等,都会对桥梁造成极大的威胁。因此,在进行在桥梁工程时,首先必须对当地的区域地质构造条件,对岩体的稳定性做出正确的评价,以有针对性的采取防护措施。
2.2公路桥梁设计方面的因素。
这一点是指,在建筑研究院设计公路桥梁工程时,不就要对其外观、结构等进行考虑,更应将区域的环境,抵御地质灾害的能力以及施工的条件及后期整改的难度等方面的纳入考虑的范围之内。因此,在进行桥梁设计及工程设计时,应力求方案的规范化和合理化。
2.3将人为因素考虑在内。
如一些主要负责人员的责任意识的缺失,管理、施工人员专业知识较低以及能力不足等问题。都会在一定程度上影响到公路桥梁工程的质量,如出现“豆腐渣”工程等。另外,现场施工人员的知识水平、技术水平也将直接影响公路桥梁的施工质量。因此,公路桥梁施工质量控制不仅仅应着手于表面问题的解决,应注重认为因素对公路桥梁施工质量的影响,从根本解决问题,确保公路桥梁质量。
3、公路桥梁施工质量控制的措施分析
3.1重视并加强地质勘探工作
实现对公路桥梁施工的质量控制。在对地质进行勘测时,应尽量避免一些地质复杂,气候较为恶劣的地质段,保证公路桥梁能够建立在稳固的地质基础上。如采用桥基位置移开或适当加大跨径等措施应对不利的地质段。此外,在具体的施工过程中,应当根据工程实际的情况,有针对性的进行进一步的补充勘探工作。
3.2注重公路桥梁设计方案的精化和优化
在建设公路桥梁时,科学合理的施工设计方案是必不可少的,因此应当加大对于公路桥梁设计施工图设计的审查力度,实现公路桥梁设计方面的精确化和优化,首先从设计上行避免一些不必要的问题;针对一些无需考虑景观效果的桥梁设计应当选用相对成熟的结构形式和施工工艺。此外,要在保障必须的设计审核周期的同时,对于施工实际过程中的组织设计、重要工序以及关键的部位给予足够的重视,并注意编制和审查专门施工方案。
3.3原材料选用中的质量控制
原材料的组织和选用中的质量控制是公路桥梁质量控制工作中的重要方面。施工队伍是否严格按照规定标准来组织和选用原材料,直接影响公路桥梁质量。只有保证原材料质量的稳定、不变质,才能避免施工过程中和桥梁建成后可能出现的的这样那样的质量问题。在各种材料的选择购买过程中,应根据各种材料的特点来选用。例如,对于水泥的选用应先买先用,严禁用过期的水泥。在保存过程中要保证水泥不受潮湿和变质。对混凝土的配合比设计和其他原材料的选用也应按照标准来进行。
3.4注重防治桥梁质量中的一些通病
在公路桥梁建设施工过程中,往往会出现一些较为普遍的问题,如连续箱梁裂缝、钢筋保护层厚度不足、预应力孔道压浆不实、伸缩缝与桥面高差指标合格率不高等问题。在具体的施工中,应做到防治结合,即施工前设计时明确质量控制的要点,施工过程中,施工单位给予这些要点足够的重视,而监理部门应编制相应的审查方案,发挥其审查监督的作用。应当将质量控制意识深入到每一个施工技术人员心里,从而保证公路桥梁工程的质量。此外,如果出现质量事故或异常情况时,应及时报告和处理,针对那些不合格工程应当坚决返工。
小结
如何加强公路桥梁施工的质量控制,其设计到工程建设的方方面面。因此我们在进行施工时,应当从勘察、设计、施工、监理、试验检测、有关材料及设备供应等方面加强对该工程质量的控制管理。只有将质量控制的意识深入到施工人员心中,只有强质量控制深入到施工的每一个环节之中,才能在逐渐树立起施工管理人员责任意识的同时,使其认识到桥梁工程质量的重要性,从而不断的化自身业务技术的学习,切实的为加强桥梁工程质量控制,保证公路桥梁的工程质量。
参考文献
[1]张中军.桥梁施工技术质量管理探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(05)
【关键词】桥梁工程施工;质量通病;防治
现如今,城市化的进程不断加快,桥梁在城市的发展中起到了纽带的作用,为经济、社会的发展提供一定的契机和条件。混凝土结构由于其自身的抗压能力、强度以及耐腐蚀性等方面都比较突出,在桥梁的建设工程中得到了广泛的应用。桥梁在长时期使用的过程中出现了一定的通病,主要是由于混凝土材料无法达到相应的标准。这种情况会影响到行人和行车的安全性,因此要采取措施了进行解决。
一、桥梁工程的内涵
桥梁工程,顾名思义就是指桥梁建设施工中各个环节的工作,其中包括桥梁建设和施工的勘测工作、设计施工以及后期的养护和修复等等[1]。可见,这一工程的系统性也较强,属于土木工程的一个分支。桥梁工程并不是简简单单地解决了行人和车辆的运行,同时还决定着整个城市的发展情况。现如今,桥梁受到的荷载力相对较大,桥梁的质量无法达到相应的标准,要对钢筋混凝土等材料进行完善和改进。总之,桥梁工程是城市发展的基础性设施。
二、桥梁工程施工中的常见质量通病
一般来说,桥梁工程主要有三个部分构成:桩基、支座和梁体三部分。因此,在对桥梁进行质量控制的过程中,可以从这三个方面入手,进而保证整个桥梁施工的质量。
(一)桩基施工的质量通病
第一,钢筋骨架上升。这是一种较为常见的病害之一,主要是在混凝土浇筑的过程中没有将钢筋骨架靠牢固而产生的。桩基在水体浮力的作用下逐渐上升,进而影响到桥梁的整体质量。第二,塌孔。出现这一现象的主要原因就是孔内的水位不断下降,出现了出渣率超标,增加了钻机的荷载量,使得江面越来越潮湿。
最后在进行导管安装的过程中使得导管出现塌孔的现象。这是导致施工质量的问题的主要原因[2]。第三,断桩问题。一般来说,灌注桩需要进行一次成桩。但是在实际的工作中总会出现断桩或者是桩体缺陷的问题。如果检测人员忽视了这一点,就会对桥梁的施工质量造成严重的影响,其稳定性和强无法得到保证。
(二)支座施工的质量通病
在整个桥梁结构中,在桩基承载量体的荷载的中间层会有一定的支座结构,因此,这一结构的通病主要表现在以下几个方面:
第一,支座翻浆。这种现象在雨水较多的地区是较为常见的,主要是在桥梁施工的过程中,如果经常遇到阴雨天气,就会使得支座长期受到雨水或者是雪水的冲击和浸泡,这就是翻浆情况。但是由于这种情况受到客观天气条件的制约,因此,很难通过人工的力量进行解决。而且很容易反复。所以,在桥梁施工的过程中,除了对其进行覆盖之外,还要对施工工艺和技术进行有效地改进。施工人员做到小心谨慎。
第二,支座锚栓弯曲或折断。支座的锚栓是一个固定的装置,但是如果长时期受到较大的外部冲击力,也会使得桥梁的其他部位发生位移,严重的会使得锚栓出现折断或者是弯曲的现象,久而久之会失去了其原有的作用,降低了桥梁的整体强度。
第三,支座位移过大。主要原因是由于受到昼夜温度变化的影响和桥梁活动面腐蚀导致桥梁的梁体产生不均匀的伸缩量,进而导致支座整体发生移而位移超限, 支座墩台面和下摆之间也产生位移。
第四,活动性支座的活动不规律。这一质量通病是由于活动支座没有按照设计标准进行设计造成其活动不规律。
(三) 桥梁梁体施工的质量通病
其质量通病的主要原因是由于梁身混凝土结构发生碱集料反应,使得混凝土内部出现裂缝,导致开裂,产生盐害现象,进而导致桥梁梁体出现裂损的质量通病。
三、桥梁工程施工中的质量通病防治措施
针对以上桥梁工程施工中的质量通病,笔者提出了一些具体可行的防治措施进行应对,这些措施具体表现在以下方面。
(一)对桥梁支座质量通病进行防治
在这方面具体要做到: 支座翻浆现象要对桥梁支撑垫石的部分混凝土进行铲除并在其上加大流水坡,再用树脂胶进行整体封闭整治;支座锚栓弯曲和折断防治措施可以从支座的斜旁方向向锚栓方向凿除掉部分混凝土,对旧的锚栓进行去除和更换,然后用电焊接上一段新锚栓;支座位移超过限度可以将支座锚栓铲除并重新埋设,要从根本上确保固定支座不发生实效变形,将其倾斜度控制在允许范围内,使得梁体与支座位置正常[3];支座角问题可以采用垫、撤楔形铁板,并对其进行观察,找出规律,当支座角出现时要加垫,回落时要撤出;活动支座活动不规律现象要对支座安装错误的进行正确安装,实现梁体的自由伸缩和支座活动按规律进行;支座位置滑行现象可用千斤顶将梁身顶起,矫正和重新安装支座,千斤顶的起重能力要符合甚至超过荷载,并保证千斤顶的位置不影响支座矫正工作的顺利进行。
(二) 对钻孔灌注桩质量通病进行防治
在这方面要做到: 对钢筋骨架上升现象要严格地进行钢筋骨架的安放,混凝土的浇筑速度也要控制好,在接近钢筋骨架底口时应放慢混凝土浇筑速度,尤其要避免钢筋骨架底口和导管出口不在同一水平面,混凝土浇筑也要连续地进行; 对于塌孔的防治要选择合适的成孔机具和方法,发生塌孔要正确判别具置并分析原因,随时注意塌孔数量的变化情况,若塌孔数量较小则可以继续钻孔; 断桩或夹层断桩现象的预防应在混凝土浇筑前对施工各环节进行认真检查,遵循浇筑的操作规范标准,保证浇筑工作连续紧凑地进行,并合理控制浇筑时间。
(三)对桥梁梁体裂损质量通病进行防治
在这方面要做到: 在桥梁工程施工过程中,要对混凝土入模时的温度进行合理控制,分层地进行混凝土的浇筑工作,并且制定出科学合理的混凝土质量养护措施,比如在混凝土的表面覆盖上草袋或者塑料薄膜,从而达到保温保湿的效果,另一方面还要合理降低混凝土的温度应力,避免温度原因产生的混凝土裂缝,从而保障桥梁的梁体不出现裂损现象;严格控制桥梁梁体的施工工艺,尤其是要保证桥梁梁体预应力束的张托效果,并对其进行预应力的检测工作,最终使得桥梁梁体能够建立有效的预应力,避免桥梁梁体裂缝现象的产生;加强桥梁梁体施工质量管理工作,比如在进行腹板混凝土浇筑工作时对其的振捣一定要充分,尤其是在腹板内预应力钢筋较为密集的地方一定要做到不漏振、不少振,充分保证混凝土的浇筑密实度,同时还要严格按照施工标准规范对混凝土进行养护,在混凝土张拉情况下的强度要符合其设计和规范相关要求,尽量避免混凝土的强度在没有达到规定强度的情况下张拉预应力钢筋,只有这样才能避免桥梁的梁体出现裂损现象。
【参考文献】
[1]陈红杰.桥梁工程施工质量通病与防治[J].价值工程,2011,30(15):97
关键词:课程模式 课程体系 课程教育教学
一、课程模式改革
道桥专业本着“课程对准技术,技术对准职业,职业对准市场”的教学理念,按照国家职业资格标准确定职业资格、分析职业能力、明确职业标准,进行课程开发。首先,以职业资格标准作为行业或职业能力需求的风向标,以职业道德、职业素质为基础,以职业能力为核心,以职业证书、学历证书为纽带,分析各知识、技能和素质之间的相关性和相关程度,在内涵上寻找基本对等关系,并按一定方法归类,确定各课程和实践环节的融入点及与覆盖工种的关系,通过筛选确定课程内涵、开设顺序及课时量,从而对课程目标、计划、内容进行重新整合。道路桥梁工程技术专业毕业生毕业后主要面向的工作岗位有施工、测量、试验检测、造价、桥隧养护,次要岗位有监理和质检等。根据本专业在国家职业标准对中、高级工的职业能力要求,通过分析确定课程模式为建立“以就业为导向”的课程模式,以职业能力为目标形成系统化课程并进行课程评价和调整,坚持理论以“必需、够用”为度,课程内容围绕技能标准进行开发与重组。在学历教育的基础上,强化职业能力的训练。根据本专业面向的职业岗位,将本专业毕业生就业后从事的工作归结为五大员,即路桥施工员、试验检测员、工程测量员、工程造价员及桥隧工。
二、课程体系构建与重组
1.道路桥梁工程技术专业课程体系构建的思路。
(1)以岗位能力为核心的课程综合结构。从适应社会、经济发展对人才的多层次、多规格需要的目标出发,建立以技能递进为顺序、以技能及相关文化和职业道德为横向结构的模块体系;同时将课程分解,按照职业应用需要,重新构建课程体系,使课程内容与岗位实际相融合,提高学生的实际动手能力。
(2)调整学校课程。
(3)发挥办学特色,形成核心课程。高职院校原有办学基础和强烈的社会需求,决定了学校理应紧紧围绕行业及产业结构这一核心实施学校的学科专业布局,并形成学校的核心课程体系。核心课程主要围绕道桥施工及养护维修进行设置,从而实现两条腿走路,既面向施工一线又兼有养护维修能力,实现就业面向工程施工及养护维修两个方向的单位,实现了“以就业为导向”的课题体系。
(4)完善课程类型,充实课程结构。精心研究学校办学目标和培养方向,作好学校课程的整体设计。编写道路桥梁工程技术专业应知应会手册,与社会承认的职业技术资格证书培训要求挂钩,从学生入学起实行职业技术课程全员和全程培训。
2.课程体系构建。高职高专课程体系的设置应从职业教育的特点着手,打破传统的学科型课程体系,取而代之以理论学习与技能训练高度统一、基于工作过程的教学项目、情境。道路桥梁工程技术专业对传统学科教学体系进行解构,按职业岗位群应掌握的知识和能力来进行。根据典型工作任务中的工作过程进行课程重构,要以知识应用为主线,以能力培养为核心,对课程进行优化和整合,文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识则根据专业岗位群有针对性地设置专门化教学模块,建立一个宽广、针对性和实用性都很强的知识平台。这不但符合高职教育能力本位的特点,而且能够从职业的工作过程出发来设计课程的教材、内容、实训设施建设与实训环节组织,课程内容的选择上遵循适度和够用的原则,排序上采用结构化的方式,能建立与工作任务过程相一致的流程体系。
3.课程的重组。新的课程体系是将原有课程进行细化分解,将课程整合为四大模块,即专业通用课程模块、专业核心课程模块、实践课程模块及职业拓展课程模块等。在课程体系中强调实践能力的锻炼,从而开设实践课程;将理论性强、应用性不大的课程如《钢筋混凝土技术》等调整为拓展课程;根据“以就业为导向”的课程模式,将原专业核心模块的《公路养护》课程改为《铁路桥隧养护与维修》。重组后的课程体系中实践教学课时占总课时的60%以上。
4.技能训练单独设课。道路桥梁工程技术专业以社会需求为依据,致力于服务地方经济发展,确定以道路桥梁工程建设一线的高等技术应用型人才培养为目标,所以本专业在课程改革过程中依据专业理论知识以“必需、够用”为标准,加强专业技能的学习和训练,从而对课程资源进行整合,将部分实践内容单独设课。本专业目前共开设实训课程8门,包括《公路工程材料试验与检测训练》、《工程测量实训》、《工程图识图与绘制训练》、《工程预算编制训练》、《道桥施工员实作技能训练》、《职业技能鉴定培训》、《专业应知必会综合训练》、《顶岗实习》等内容。学生对道桥专业应具备的一些技能进行强化训练,通过这些实训课程的单独设课,学生训练更有目的性和针对性。
5.创新课程体系。本专业将讲座、专题或模型制作等非正式课程纳入课程管理的范畴,从而实现了课程体系化与前沿性的有机结合。全学年内共举办《安全教育讲座》、《模型制作》、《创意讲座》、《测量技能大赛》等多项非正式课程,丰富了学生的专业知识,拓宽了学生的工作领域,使学生能利用课余时间积极地投入到专业知识的学习中来。
6.复合型课程的开设。针对目前土木工程的行业特点,并结合我校铁路历史特色,要培养跨学科、跨专业的复合型课程,尤其关注交叉、复合型课程的开发与建设。本专业共设置复合型课程三门,分别为《铁道概论》、《铁路轨道》及《铁路桥隧养护与维修》。另外根据本专业目前就业以面向铁路局为主的特色,我们将《铁路桥隧养护与维修》课程列为专业核心课程模块进行建设。
参考文献
[1]郑小飞 许淑燕 基于“校企共同体”背景下的高职课程教学改革实践[J].职业技术教育,2010。
关键词:高性能;混凝土;道路;桥梁
高性能混凝土是采用现代混凝土技术制作的新型高技术混凝土。高性能混凝土的刚度、耐久度以及弹性模量等性能与普通混凝土相比要高得多。在极端自然灾害中,普通混凝土由于自身性能限制,道路桥梁会受到破坏,甚至发生坍塌,采用高性能混凝土可以有效减少道路桥梁事故的发生。高性能混凝土与普通混凝土不同,采用常规材料、普通拌和、浇筑和养护等措施达不到高性能混凝土的要求,为了满足高性能混凝土对初期强度、体积稳定性、以及长期力学性能的要求,需要对其浇筑、捣实,来提高其使用寿命。
1高性能混凝土的性能
1.1 强度
道路桥梁工程中, 混凝土的强度是影响施工质量高低的重要因素,其具有较高的抗拉强度与抗压强度,采用高性能混凝土能够将建筑本身的承载力提高一倍,减少了工程中建筑重量和使用原料,而且提高了建筑的使用性。
1.2 耐久性
耐久性是混凝土的重要特性之一,在使用过程中,混凝土面临人为劣化和自然老化的考验。因酸碱腐蚀或者外力撞击而是混凝土产生磨损形变,甚至导致裂缝,称之为人为劣化。高性能混凝土比普通混凝土的抗腐蚀性更强,而且能够承受更大的外力。由于混长时间使用,凝土自身性能发生降低,称之为自然老化,自然老化无法避免。高性能混凝土能够延缓老化的现象。
1.3 坍落度
坍落度是判定混凝土质量的标准之一。 高性能混凝土结构强度大,其水泥浆体和粗骨料间粘力强,使粗骨料下沉减慢,在振捣时,使下沉距离变短。 高性能混凝土的稳定性和均匀性十分出色,避免了离析现象的出现。高性能混凝土坍落度较大,黏聚性和保水性优异,成型后均匀密实。
1.4 经济性
与普通混凝土相比,采用高性能混凝土成本较高,提高了工程建筑成本。但是由于其优异的性能,节省了原材料,使得工程中混凝土和钢筋的用量减少,而且延长了道路桥梁的使用寿命,创造了更大的使用价值,高性能混凝土保证了工程良好的经济性。
2提高高性能混凝土的配合比例设计
2.1控制好水灰的比例与胶凝材料的用量
高性能混凝土强度与水灰比例、与胶凝材料的用量的配合比例的配置有关,配合比不合理将会影响桥梁的耐久性。例如,对于水灰比较大的水泥石而言,其的渗透性较强、结构与空隙均较大,因此在配比时,将会降低混凝土的耐久性。桥梁当中的高性能混凝土中,水灰的比例应控制在0.35到0.4之间;使用的胶凝材料用量也应在500kg/m3以内。当胶凝用量过多,而骨料的用量减少,将会导致混凝土强度的下降以及开裂现象,使桥梁的耐久性下降。
2.2把握好水泥的用量
桥梁的施工过程中,应重视对水泥用量的把握问题,这关系到混凝土的耐久性以及密闭性,如果水泥超量将对混凝土的结构稳定性造成影响。在使用水泥进行搅拌时,用矿物掺合料进行搅拌,能够较好的对施工过程出现的缝隙进行很好的填充,增强混凝土的硬化强度,并且改善骨料与水泥石之间的界面结构,确保提高混凝土的抗渗性、强度以及耐久性,利于进一步提高桥梁工程混凝土的强度。
2.3使用高效的砂率及减水剂
当水泥浆比例一定时,使用砂率能对混凝土的配合比产生较大的影响。例如,砂率小,应减少水泥的用量,以便更好地增强混凝土的耐久性与强度,同时也会对混凝土的泵送性能与和易性产生影响;当砂率较大时起,其的粘性也逐渐变大,对泵送的效率也产生影响。因此,采用高效的砂率及减水剂用于超细粉料的掺合搅拌,能减少对混凝土的用水量,提高其性能,确保桥梁施工的安全。
2.4做好混凝土养护工作
桥梁混凝土在浇注振捣结束之后,还需要做好高性能混凝土养护工作,增强混凝土的强度与正常硬化性能。由于高性能的混凝土的水灰比相对较低,加上材料处于缺水状态,进行浇筑后,混凝土的表面受到温度差的影响而产生裂缝。因此,进行混凝土养护工作至关重要,可采用取洒水或者是覆盖等方式进行养护,减少混凝土水分的流失、减少温差导致的裂缝现象,提高混凝土的耐久性与强度。
3高性能混凝土在道路桥梁中的应用
高性能混凝土具有高施工性、高体积稳定性、高耐久性及足够的力学强度,为此它能相对长时间承受随冲刷、磨耗、冰冻、水的渗入、侵蚀等恶劣环境,高性能混凝土在道路应用中,其耐久性优点极为突出,一方面它可以提高路基施工质量,确保路基不下沉;另一方面需解决道路混凝土强度等级低,水泥用量少,从而形成了水泥用量少与耐久性要求之间的矛盾。高性能混凝土是以耐久性为主要指标,同时要具有高强、高早强、高施工性(高流动、高粘聚性、高可浇注性)等优异性能。其配制的基本思想是:通过对原材料进行选择,优化混凝土配比,掺入复合高效外加剂,同时掺入一些经过处理的工业废料如硅灰、粉煤灰、矿渣等,并从混凝土拌和物的流动性、施工工艺方面考虑,以获得高流态、低离析、质量均匀的高强混凝土。同时其耐久性要大大好于普通混凝土。道路高性能混凝土应根据道路混凝土的特点,结合高性能混凝土的优点,综合考虑其各方面的性能要求来进行开发研究。但如果能从改变道路混凝土的施工工艺出发,不采用滑模摊铺施工,而采用高流态(接近自流平),坍落度达240—270mm的混凝土来施工,则该方法进一步丰富了道路高性能混凝土的内涵,其带来的经济效益和社会效益将是不可估量的。
4结语
目前,高性能混凝土技术发展迅猛,在道路桥梁工程中的推广十分重要,其对道路桥梁工程的发展和高性能混凝土的研发有着重要意义,人们应从战略高度来关注和认识高性能混凝土的推广。 结合工程建筑要求,高性能混凝土的研发应当考虑混凝土自身特性,并逐渐改革道路桥梁工程中的施工工艺。形成高强水泥、优质矿物掺合料、复合高效外加剂和优质骨料的技术途径。 随着时展,应用高性能混凝土的道路桥梁工程不断增加, 高性能混凝土满足了工程的现代化要求,高性能混凝土技术的推广,能够节约资源和能源,实现可持续发展,同时保证了工程更好的性能。
参考文献
[1]H.索默.高性能混凝土的耐久性[M].北京:科学出版社,1998
[2]陈肇元, 朱金铨, 吴佩刚. 高强混凝土及其应用[M].北京:清华大学出版社,1992
关键词:健康监测监测系统监测项目桥梁
20世纪桥梁工程领域的成就不仅体现在预应力技术的发展和大跨度索支承桥梁的建造以及对超大跨度桥梁的探索,而且反映于人们对桥梁结构实施智能控制和智能监测的设想与努力。近20年来桥梁抗风、抗震领域的研究成果以及新材料新工艺的开发推动了大距度桥梁的发展;同时,随着人们对大型重要桥梁安全性、耐久性与正常使用功能的日渐关注,桥梁健康监测的研究与监测系统的开发应运而生。由于桥梁监测数据可以为验证结构分析模型、计算假定和设计方法提供反馈信息,并可用于深入研究大跨度桥梁结构及其环境中的未知或不确定性问题,因此,桥梁设计理论的验证以及对桥梁结构和结构环境未知问题的调查与研究扩充了桥梁健康监测的内涵。本文结合近十年来桥梁健康监测的研究状况以及大跨度桥梁工程的研究与发展,较系统地阐述桥梁健康监测的内涵,并由此探讨监测系统设计的有关问题。
一、桥梁健康监测系统与理论发展简况
1.监测系统
80年代中后期开始建立各种规模的桥梁健康监测系统。例如,英国在总长522m的三跨变高度连续钢箱梁桥Foyle桥上布设传感器,监测大桥运营阶段在车辆与风载作用下主梁的振动、挠度和应变等响应,同时监测环境风和结构温度场。该系统是最早安装的较为完整的监测系统之一,它实现了实时监测、实时分析和数据网络共享。建立健康监测系统的典型桥梁还有挪威的Skarnsundet斜拉桥(主跨530m)[2]、美国主跨440m的SunshineSkywayBridge斜拉桥、丹麦主跨1624m的GreatBeltEast悬索桥[3]、英国主跨194m的Flintshire独塔斜拉桥[4]以及加拿大的ConfederatiotBridge桥[5]。我国自90年代起也在一些大型重要桥梁上建立了不同规模的结构监测系统,如香港的青马大桥、汲水门大桥和汀九大桥,内地的上海徐浦大桥以及江阴长江大桥等[6~8]。
从已经建立的监测系统的监测目标、功能以及系统运行等方面看,这些监测系统具有以下一些共同特点:
(1)通常测量结构各种响应的传感装置获取反映结构行为的各种记录;
(2)除监测结构本身的状态和行为以外,还强度对结构环境条件(如风、车辆荷载等)的监测和记录分析;同时,试图通过桥梁在正常车辆与风载下的动力响应来建立结构的"指纹",并藉此开发实时的结构整体性与安全性评估技术;
(3)在通车运营后连续或间断地监测结构状态,力求获取的大桥结构信息连续而完整。某些桥梁监测传感器在桥梁施工阶段即开始工作并用于监控施工质量;
(4)监测系统具有快速大容量的信息采集、通讯与处理能力,并实现数据的网络共享。
这些特点使得大跨度桥梁健康监测区别于传统的桥梁检测过程。另外需要指出的是,桥梁健康监测的对象已不再局限于结构本身:一些重要辅助设施的工作状态也已纳入长期监测的范围(如斜拉索振动控制装置[4]等)。
2.理论研究
十多年来,桥梁健康监测理论的研究主要集中于结构整体性评估和损伤识别。由于基于振动信息的整体性评估技术在航天、机械等领域的深入研究和运用,这类技术被用于土木结构中除无损检测技术以外的最重要的整体性评估方法并得到广泛的研究【1,7,9~11】。人们致力于基于振动测量值的整体性评估方法研究的另一个原因是,结构振动信息可以在桥梁运营过程中利用环境振动法获得,因此这一方法具有实时监测的潜力。
结构整体性评估方法可以归结为模式识别法、系统识别法以及神经网络方法三大类【1】。结构模态参数常被用作结构的指纹特征,也是系统识别方法和神经网络法的主要输入信息。另外,基于结构应变模态、应变曲率以及其他静力响应的评估方法也在不同程度上显示了各自的检伤能力[10]。然而,尽管某些整体性评估技术已在一些简单结构上有成功的例子,但还不能可靠地应用于复杂结构。阻碍这一技术进入实用的原因主要包括:①结构与环境中的不确定性和非结构因素影响;②测量信息不完备;③测量精度不足和测量信号噪声;④桥梁结构赘余度大并且测量信号对结构局部损伤不敏感。
另外,从评估方法上,目前对大跨度桥梁的安全评估基本上仍然沿袭常规中小桥梁的定级评估方法,是一种主要围绕结构的外观状态和正常使用性能进行的定性、粗浅的安全评价。
二、桥梁健康监测新概念
桥梁健康监测的基本内涵即是通过对桥梁结构状态的监控与评估,为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号,为桥梁维护潍修与管理决策提供依据和指导。为此,监测系统对以下几个方面进行监控:
·桥梁结构在正常环境与交通条件下运营的物理与力学状态;
·桥梁重要非结构构件(加支座)和附属设施(如振动控制元件)的工作状态;
·结构构件耐久性;
·大桥所处环境条件;等等。
与传统的检测技术不同,大型桥梁健康监测不仅要求在测试上具有快速大容量的信息采集与通讯能力,而且力求对结构整体行为的实时监控和对结构状态的智能化评估。
然而,桥梁结构健康监测不仅仅只是为了结构状态监控与评估。由于大型桥梁(尤其是斜拉桥、悬索桥)的力学和结构特点以及所处的特定环境,在大桥设计阶段完全掌握和预测结构的力学特性和行为是非常困难的。大跨度索交承桥梁的设计依赖于理论分析并过风洞、振动台模拟试验预测桥梁的动力性能并验证其动力安全性。然而,结构理论分析常基于理想化的有限元离散模型,并且分析时常以很多假定条件为前提。在进行风洞或振动台试验时对大桥的风环境和地面运动的模拟也可能与真实桥位的环境不全相符。因此,通过桥梁健康监测所获得的实际结构的动静力行为来验证大桥的理论模型、计算假定具有重要的意义。事实上,国外一些重要桥梁在建立健康监测系统时都强调利用监测信息验证结构的设计。
桥梁健康监测信息反馈于结构设计的更深远的意义在于,结构设计方法与相应的规范标准等可能得以改进;并且,对桥梁在各种交通条件和自然环境下的真实行为的理解以及对环境荷载的合理建模是将来实现桥?quot;虚拟设计"的基础。
还应看到,桥梁健康监测带来的将不仅是监测系统和对某特定桥梁设计的反思,它还可能并应该成为桥梁研究的"现场实验室"。尽管桥梁抗风、抗震领域的研究成果以及新材料新工艺的出现不断推动着桥梁的发展,但是,大跨度桥梁的设计中还存在很多未知和假定,超大跨度桥梁的设计也有许多问题需要研究。同时,桥梁结构控制与健康评估技术的深入研究与开发也需要结构现场试验与调查。桥梁健康监测为桥梁工程中的未知问题和超大跨度桥梁的研究提供了新的契机。由运营中的桥梁结构及其环境所获得的信息不仅是理论研究和实验室调查的补充,而且可以提供有关结构行为与环境规律的最真实的信息。另外,桥梁振动控制与健康评估技术的开发与应用性也需要现场试验与调查。
综上所述,大型桥梁健康监测不只是传统的桥梁检测加结构评估新技术,而是被赋予了结构监控与评估、设计验证和研究与发展三方面的意义。
三、健康监测系统设计
1.监测系统设计准则
两座大型桥梁健康监测系统的测点布置情况可以看出,两个监测系统的监测项目与规模存在很大差异。这种差异除了桥型和桥位环境因素外,主要是因为对各监测系统的投资额和(或)建立各个系统的目的(或者说是对系统的功能要求)不同。因此,桥梁监测系统的设计实际上有意或无意地遵循着某些准则。
显然,监测系统的设计应该首先考虑建立该系统的目的和功能。上节所述的桥梁健康监测三方面的意义也正是桥梁健康监测的目的和功能所在。对于特定的桥梁,建立健康监测系统的目的可以是桥梁监控与评估,或是设计验证,甚至以研究发展为目的;也可以是三者之二甚至全部。一旦建立系统的目的确定,系统的监测项目就可以基本上确定。另外,监测系统中各监测项目的规模以及所采用的传感仪器和通信设备等的确定需要考虑投资的限度。因此在设计监测系统时必须对监测系统方案进行成本一效益分析。成本-效益分析是建立高效、合理的监测系统的前提。
根据功能要求和成本一效益分析可以将监测项目和测点数设计到所需的范围,可以最优化地选择并安装系统硬件设施。因此,功能要求和效益-成本分析是设计桥梁健康监测系统的两大准则。
2.监测项目
不同的功能目标所要求的监测项目不尽相同。绝大多数大跨度桥梁监测系统的监测项目都是从结构监控与评估出发的,个别也兼顾结构设计验证甚至部分监测项目以桥梁问题的研究为目的[5]。文献[12]通过对国内多座运营中的斜拉桥进行大量病害调查与检测分析,提出了用于斜拉桥状态监控与评估的颇具代表性的监测项目。
如果监测系统考虑具有结构设计验证的功能,那就要获得较多结构系统识别所须要的信息。因此,对于大跨度余支承桥梁,须要较多的传感器布置于桥塔、加劲梁以及缆索/拉索各部位,以获得较为详细的结构动力行为并验证结构设计时的动力分析模型和响应预测。另外,在支座、挡块以及某些连结部位须安设传感器拾取反映其传力、约束状况等的信息。
目前,某些监测系统以开发结构整体性与安全性评估技术为目的之一。结合桥梁问题研究的监测系统虽不多见,但有些系统也有监测项目是专为研究服务的。与理论研究相关的监测项目可以根据待研究问题的性质来确定。从目前桥梁工程的发展状况看,以下几方面的问题可以借助桥梁健康监测进行深入研究或论证。
·抗风方面:包括风场特性观测、结构在自然风场中的行为以及抗风稳定性。
·抗震方面:包括研究各种场地地面运动的空间与时间变化、土-结构相互作用、行波效应、多点激励对结构响应的影响等。通过对墩顶与墩底应变、变形及加速度的监测建立恢复力模型对桥梁的抗震分析具有重要的意义。
·结构整体行为方面:包括研究结构在强风、强地面运动下的非线性特性,桥址处环境条件变化对结构动力特性、静力状态(内力分布、变形)的影响等。这对于发展基于监测数据的整体性评估方法非常重要。
·结构局部问题:例如边界、联接条件,钢梁焊缝疲劳及其他疲劳问题,结合梁结合面(包括剪力键)的破坏机制,等等。索支承桥梁缆(拉)索和吊杆的振动与减振、局部损伤机制等也值得进一步观察研究。
·耐久性问题:桥梁结构中的耐久性问题尚有许多问题须要深入研究。缆(拉)索与吊杆的腐蚀、锈蚀问题尤须重视。
·基础:大直径桩的采用也带来一些设计问题,直接套用原先用于中等直径桩的计算方法不很合理。借助大型桥梁监测系统调查大直径桩的变形规律、研究桩的承载力问题,也是设计部门的需要。
四、小结
(1)桥梁结构健康监测不只是传统的桥梁检测技术的简单改进,而是运用现代传感与通信技术,实时监测桥梁运营阶段在各种环境条件下的结构响应与行为,获取反映结构状况和环境因素的各种信息,由此分析结构健康状态、评估结构的可靠性,为桥梁的管理与维护决策提供科学依据。同时,大型桥梁结构健康监测对于验证与改进结构设计理论与方法、开发与实现各种结构控制技术以及深入研究大型桥梁结构的未知问题具有重要意义。因此,健康监测为桥梁工程的发展开辟了新的空间。
(2)大型桥梁健康监测三方面的意义反映了从事桥梁维护管理、设计咨询和理论研究不同领域人员所关注的问题。监测系统的设计应以功能要求和效益-成本分析为基本准则。此外,监测系统的设计应该通过布点优化分析,并且考虑到系统实施中的非常重要的通信问题。
高等职业技术教育培养的是面向生产和管理第一线的应用技术型人才,而桥涵施工技术是高职院校“道路与桥梁工程专业”、“市政工程专业”的主要职业技术必修课之一。该课程主要介绍各种体系桥梁上、下部结构的施工方法和涵洞施工技术,具有实践性强、综合性高、知识面广等特点。该课程不但为绝大多数学生毕业后直接走向施工岗位奠定基础,同时也对学生今后的发展产生深远的影响。因此,如何使用合适的教学方法来有效地提高桥涵施工技术课程的教学效果,成为高职院校桥梁专业教师的一个重要课题。该文将从该课程的实际教学情况出发,充分结合该课程的教学特点,以提高教学质量为目标,对课程的教学内容进行分析,并对教学模式的改革进行探讨和研究。
1 教学内容分析
1.1 主要教学内容分析
桥涵施工技术课程作为高职院校职业技术课,属于教学计划中的必修课。该课程要求学习涵洞施工技术、桥梁基础施工、桥梁墩台施工、钢筋混凝土简支梁桥施工、预应力混凝土简支梁桥施工、预应力混凝土连续梁桥施工、悬臂施工法、拱桥施工、桥面系及附属工程施工等施工技术。通过该课程的学习,学生能掌握桥涵工程的施工准备工作基本知识;能较好地掌握各种体系的桥梁工程,常见的涵洞工程的施工工艺,能正确选择各种体系桥梁上、下部结构的施工架设方法和涵洞施工技术,并熟悉桥涵施工常用的配套机具的使用。
1.2 难点教学内容分析
桥涵施工技术课程综合性非常强,主要以讲述施工技术工艺、方法为主,但同时又包含有工程量计算、配合比计算、施工测量、施工图绘制、模板和支架设计等设计计算内容。而高职学生往往具有动手能力强,但计算能力及逻辑思维能力差的学习特点,因此这部分设计计算内容将成为教学难点。同时该课又和桥梁工程、工程测量、施工组织设计、工程造价等相关课程互相穿插,因此在有效讲述该课程教学难点的同时,还应注意不能与其他课程重复讲解。该课程教学难点内容及掌握程度归纳如表1。
2 教学模式探讨
针对桥涵施工技术课程具有实践性强、综合性高、知识面广的特点,传统教学模式已不能完全满足教学目标的要求,因此需对教学模式进行必要的改革,以满足“高素质技能型人才”这一高等职业教育目标对该课程的要求。
2.1 采用多媒体教学
多媒体技术现已广泛应用于现代课堂教学中,它能将声音、图形、图像、影像、动画、视频等教学信息有效的呈现在课堂上,起到良好的教学效果。而多媒体技术也正是该门课程最有效的教学手段之一。桥涵施工技术课程在讲述中,经常涉及一些常用的设备及施工过程,这些内容很难用板书的形式在黑板上展示出来,同时学生没有现场实际施工的经验,对桥梁施工过程没有直观的认识,即使配合教材中的附图,也很难理解一些基本的构造和原理。因此,在教学过程中,有效的使用多媒体教学方法,将一些施工机具设备的图片、立体模型,施工操作过程的动画、录像直观的展现在学生面前,既能加速学生对问题的理解,又能加深学生对相关知识的印象,起到事半功倍的效果。
例如,“桥梁桩基础施工”这一章节讲授中,在讲到钻孔灌注桩根据成孔方式,可分为螺旋钻孔、正反循环回转钻孔、潜水钻机钻孔、冲击钻孔、冲抓钻孔等多种形式时,单凭字面讲授很难让学生理解到这些成孔方式的具体形式,这时就可采用多媒体向学生展示各种成孔方式所用的钻机及钻头图片,这样,学生就会很容易理解各种成孔方式的成孔原理。又如,在讲到上部主梁的施工方法:悬臂施工、顶推施工、逐孔施工等方法时,可通过展示模型动画的形式进行直观演示,来提高学生的注意力,同时也能为学生营造一个轻松愉快的学习氛围。
2.2 合理设计实践教学环节
该门课程实践性较强,并且直接为学生毕业后走向施工岗位奠定基础,因此课程中应配有适当的实践教学环节,以增强学生的动手实践能力。如何在有限的课时内将好的想法落实到实处,成为设计实践教学环节的关键问题。结合课程的主要教学内容及教学重、难点,主要设计以下实践教学内容:(1)钢筋下料长度计算;(2)主要工程量核算;(3)施工方案制定;(4)施工图识读。钢筋下料长度和工程量核算是施工现场技术人员经常要核定计算的数据内容,对于高职学生来说,这部分看似并不复杂的计算内容,如果不配以系统的实践训练,只简单的讲解计算公式或做一些简单的习题,则易造成学生眼高手低,遇到实际问题错误百出。因此,对于这两部分内容应各设置6-8学时左右的实践教学环节。而对于施工方案制定、施工图识读这两部分实践教学环节,则具有一定的综合性,可安排在课程结束后进行综合实训,以具体工程实例为依托,实训的同时,又能将所学知识进行巩固复习。
2.3 建立校内、外实训教学基地
实训教学基地目前已是各大高职院校促进职业技术教育发展,培养适应现代化建设需要的技术型、应用型专门人才的关键。校内实训基地具有地点稳定、开课方便、易于管理等特点,但在具体建设实训项目配套设施时,还应充分考虑场地、资金等方面的限制。同时,校内实习实训基地的建设也必须结合专业群来统筹安排,几个比较合适的项目有:桥梁桩基础钢筋笼的制作、空心板梁模板的制作与安装、先张法预应力混凝土简支梁施工、拱圈放样与模板安装。
相比于校内实训基地场地有限、项目单一的不足,校外实训基地则具有直接提供工程现场,学生直接接受实际工作培训的优点。校外实训基地的建立,主要通过依托行业企业,进行校企合作,建立协作型企业实训基地。学生在企业一线、施工现场通过亲眼所见、亲自动手,并听取有丰富工程经验的技术人员的讲解,更能使其掌握岗位技能、提高实践能力、了解岗位的社会属性。
2.4 加强网络课程建设
先进的现代教育技术手段、丰富的网络资源,提升了课程的品质和内涵。桥涵施工技术课程改革建设还包括在校园网上提供丰富的网络资源,其中主要包括教学大纲、教学课件、授课计划、多套试卷及答案等内容;实践教学部分主要为加强学生的应用能力、实践能力和创新能力提供帮助和指导,其中有课程实践操作指导书、实践报告指导书等等,并且指导学生学会在网上查找资料,特别是能够快速查到一些著名大学、施工单位和科研院所的网站,且在网上提供了几个相关连接。网络课程不仅可以满足了该课程学生自主学习和上网学习的需要,也起到了教育学生、激励学生、教书育人的作用。
授课过程中,利用网络资源,教师也可及时了解桥梁工程发展趋势和新技术,及时将新知识补充进课堂教学中,编写辅助教学资料,指导学生利用课余时间进行自主学习。
2.5 改革考核方式
该课程考核成绩采用平时成绩和期末成绩加权求和的方式计算学生课程成绩。平时成绩除传统作业习题外还应包括教师所布置的课后调研论文、学习心得等来进行综合评定。期末成绩可采用开卷与闭卷相结合的方式。闭卷考试部分可体现学生对基本概念和基本理论的掌握程度,而开卷考试应能够体现学生对所学知识的理解深度,命题内容可采用与实际工程问题相关的论述题、案例分析等,开卷考试在培养学生的自学能力方面有着不可替代的优势。总之,考核成绩应能充分激发学生的学习兴趣并能综合体现学生的综合素质。
关键词:工程造价;控制途径;管理;施工技术
中图分类号:TU723 文献标识码: A
一、工程造价的内涵
工程造价主要指的是在完成一个工程项目建设的时侯,在初期的项目规划、工程施工以及最终的工程验收等阶段所需投入资金的总和。通俗来讲,就是从物力、财力、人力这三个方面资金的投入,这三者的总和构成了工程造价。具体来说,工程造价由设备费用、建筑安装费以及其他费用等组成的,其中其他的费用包括:勘察设计费、管理费、生产准备费、土地转费等。工程造中资金的总和大体上能够反映出一个建筑建设项目成本的总投人。工程造价指的是对在建设过程中所需要的资金总和进行合理地预算,其中建筑建设项目的决策、筹集资金、投资计划等都要以工程造价为基本依据。
事实上,在道路桥梁工程中工程造价是否能精确地预算出来是获得理想的经济利益的关键因素。项目施工的阶段是在项目运行过程中投入资金量最大的阶段,同样也是能否取得经济效益的最为重要的因素。
众所周知,道路桥梁建设工程的特点有资金投入大、施工时间长、资源消耗多、未知因素多等,这些特点就会导致造价管理存在比较大的难度,影响项目的盈利情况得因素主要是造价控制的好坏。因此,一定要把握好在建筑施工阶段的造价控制,才会实现对整体桥梁工程的造价控制。
二、路桥工程各个阶段的造价控制
有效控制造价、合理确定造价是建筑工程造价管理的中心思想,而有效控制则是造价的灵魂,它作为建筑工程中的重中之重贯穿于建筑工程建设的整个过程,是以经济效益和社会效益为导向趋势的建筑工程建设中的重要环节。从公路桥梁工程造价的方面来说,如果要实现有效的造价控制,就需要从下面几方面来开展工作:
1、在工程项目的决策阶段做好建筑工程的造价管理
建筑工程项目的确定至少需要三个阶段:调研阶段、筹备阶段以及立项决策阶段。工程项目的调研阶段指的是建设单位应该要先对该项目所涉及到的相关的技术、工程有可能对社会、环境、经济等产生的影响而所进行调查研究,对建筑项目拟建的方案仔细地进行经济、技术分析的论证,包括该项目在技术上的先进性、适用性以及科学性,其中在经济上的高效性、合理性以及建设的可行性,进行科学地预测和评价该建筑项目建设投产后的经济效益、环境效益、社会效益等。由此确定该建设项目选定最佳的投资方案以及能否投资建设等,为项目的投资决策部门提供更加全面、正确的依据。
建筑工程项目的立项决策阶段包括项目建议书的制定、可行性研究报的出具告以及项目评估报告这三项内容。当今在我国经济市场的体制之下,虽然建设项目决策阶段的工程造价的管理关系到有关社会的职能部门,也受到其监督,但是建筑建设单位作为建设工程的投资方以及管理方才是控制基本建设工程造价的主体,我们必须积极的参与到工程造价的管理。我们必须要做好建筑工程的可行性分析,这是建筑工程立项、标准选用当中非常重要的环节:第一一定要确定好建筑工程规模的大小,这会直接的影响到项目的投资;第二一定要确定好单位的资质,因为如果交通量的预测值的产生偏离将会影响到造成工程项目的规模,所以要提供准确的交通量的预测值;第三是配备优秀的技术人员,大量收集好现场的资料,基础资料是否准确直接影响到了工程项目的规模以及费用量。
2、工程项目设计阶段的工程造价管理的落实
造价控制的两大手段在投资成确定的情况下是限额设计和价值工程。在作出建筑项目投资决策之后,设计是工程造价控制当中的关键因素。设计是在技术和经济上对所拟建的建筑工程实施的过程进行的全面的安排,同时也是建筑工程建设进行的规划的过程。在设计上的合理经济和先进技术能够缩短项目建设的工期,大大的提高工作效率、节省投资。根据分析,一般情况下设计费只占建设工程中全部费用比较小的比重,但是这比较小的比重费用却对工程造价的影响很大。是因为对于一般的建筑建设工程而言,多一半的工程成本是材料与设备的选用,而结构的设备、类别和材料以及建筑形式的选用在初期的设计阶段己经确定。但是在建设的后期实施阶段的影响很小。所以说设计质量在全部的工程建设项目中起着非常重要的作用。在建筑工程设计当中的每一个环节,各项的评测都应该将限额设计与价值工程当中的功能分析相互结合,不但要确保以最少的投资赢得最大的社会效益和经济效益,而且又要搞好各个环节的限额设计。
建筑工程的建设质量和投资的效益直接受到建筑工程设计质量的影响。建筑工程项目的设计需要从项目功能、经济以及安全等这三个方面全面的权衡来找出一个合理的设计方案。
设计方案优化的过程是指在满足各项功能要求的前提之下,通过技术比较、经济评价以及效益分析,从各个方案中,采用经济最合理、技术最先进的设计方案。在建筑工程初级的设计阶段能够正确的处理好技术和经济相互对立统一的关系,设计阶段是控制好项目投资的至关重要的环节。要做好各个方案之间技术经济的比较,工程造价管理人员与设计人员之间密切配合。其中造价管理人员在设计的时侯,及时的分析、对比各个项目的投资,并且要反馈造价的信息,以确保有效控制工程造价的投资。
3、建筑施工的组织阶段是桥梁工程造价控制的关键时期
建筑工程造价的变化和工期的变化一般是由在施工的过程中工程的变更而引起的。经常会有业主要求修改项目的现象,而设计方因为业主的要求发生变化等情况进而产生的设计变更等。在建筑施工的过程当中,很多的因素也严重的干扰工程的成本控制,因此,在施工的初级阶段,有效、合理的控制管理建筑工程的变更情况是十分重要的。预算在很大的程度上取决于施工的组织,所产生的直接费用所受的影响特别大,其主要因素的分析如下:
(1)对建筑施工现场的布局控制
建筑施工组织的设计是把施工的现场布局控制在空间的范围上并且进行整体规划里面应该有的对材料的补给和输送电力、流程、水供给、服务处、预置场地、油料补给站需求装置工作面等的安置。平面布置的确定直接影响了预算的费用,例如搭建费、场地运输费、修缮场地费、土地承包费、资源管理费用等等。
(2)建筑工程施工的期限
建筑施工筹措中应该将材料的供应、劳动力安排以及机械设备的配备逐个的进行。施工效果、工期、消耗这三者是彼此相互牵制的。一定要在确保施工效果的条件之下,从优选取建筑施工的期限和规划施工工程的步骤,掌控好工程费。
(3)工程方案的选取
路桥的规划,一般多数是采用标准型号计算所进行的,这样不单单是对建筑施工有所帮助,还可以弱化配套工程消耗。桥体顶部的设计工程的消耗存在预置构建、手头工、旋转作业、举顶作业、平向作业、抬高与漂浮作业等。在作业混合的规划中,一定要有品质上乘、可靠和技术层面节约到位的原则取材。
三、总结
综上所述,在实际当中,建筑施工的过程中会经常出现因工程造价过高而造成资金投入加大的问题,进而就会给建筑施工单位增加巨大的资金压力,因此就会影响整个建筑工程建设的正常进行。因而,对建筑工程造价进行有效的控制是在道路桥梁的施工过程中降低成本的重要保证,简单讨论了工程造价以及道路桥梁施工技术等几个方面,分析了怎样有效降低桥梁工程的造价。
参考文献:
[1]龚维丽.工程造价的确定与控制[M].中国计划出版社,2001.
关键词:连续刚构桥梁 施工阶段 质量控制
高速公路作为国家的重要基础设施,在国民经济发展中具有举足轻重的地位。就是在球金融危机不断向实体经济蔓延,国家仍把加快高速公路建设摆上更加突出的位置,以扩大内需来保持经济增长。在2008年仅湖南省就投资 1752.6 亿元来支持高速公路建设,这也是中部崛起征程上的一次大跨越。而桥梁建设作为高速公路中的重要组成部分也随之得到了快速快展,但有些桥梁工程质量依然存在着不少问题,为避免不必要的经济损失和人生危害,有必要对桥梁质量进行控制,特别是施工阶段的质量控制。
一、 连续刚构桥梁内涵和施工方法
随着桥梁建设的发展,多伸缩缝的 T 型刚构结构体系已不能很好满足要求,存在后期下挠较大和形成不甚平顺等弱点。而采用连续梁虽然有利于行车,但需设大吨位盆式支座和梁墩临时固结和转换体系,养护工作量大和费用较高。采用悬臂法施工的大跨度连续刚构桥梁集 T 形刚构和连续梁的优点于一身,在80年代后得到迅速发展。连续刚构桥梁不仅可多跨相连,一联内无伸缩缝,而且行车更加舒适,在桥墩的厚度上也较 T 形刚构大大减小,节省了材料用量。由于连续刚构受力和使用上的优点,连续刚构桥适合于大跨度、高墩的桥型,不适合建设桥墩较矮桥型。近年来,我国相继修建了如广东洛溪大桥、虎门辅航道桥等著名的 PC 连续刚构桥, 标志着我国大跨径 PC 连续刚构桥型技术已居世界先进水平。正确的桥梁施工方法是项目进度、质量、成本实现和施工过程的安全的保证,也是确保施工过程的安全的保证。连续刚构桥梁采用的方法有以下两种:
(一)支架施工法
早期的PC 连续刚构桥跨大都采用搭设支架就地浇筑施工。该方法也适用于桥面离地面不是很高、桥梁处于旱地的桥梁建设,如位于天津市的二跨津塘公路刚构桥,该桥就处于旱地,而且桥下离地面净高 6—7 米,采用满堂支架法施工方法取得了较好的效果。
(二)悬臂施工法
此方法包括挂篮悬臂施工法、移动悬吊模架悬臂两种施工法。1、移动悬吊模架悬臂施工法:施工设备均由一个置于梁顶的桁架承受,用已完成的梁体和桥墩桁架来承受支架或支柱传出的荷载,减小主梁悬浇的弯矩和剪力,其经济跨径为 70—90m。这种方法不但改善了桥墩受力状况,而且设计方便还可以节省桥梁主体结构的材料用量,减少节段长度和设备周转循环次数,加快了施工进度。
2、挂篮悬臂施工法:此施工方法是将一个锚固悬挂在已施工的前端梁段上,并通过能沿梁顶滑动或滚动,在挂篮上可进行下一梁段的施工灌浆等作业。而且当节段的循环完成后,挂篮即向前移动固定后来进行下一节段的悬臂灌注工作。桁架式、斜拉式、型钢式及混合式是挂篮按构造的四种形式,其中斜拉式包含三角斜拉式和预应力斜拉式,桁架式又包含平弦无平衡重式、弓弦式、菱形等。
二、连续刚构桥梁施工准备阶段质量控制
(一)建立高水平施工队伍
目前很多施工队伍技术人员基本都来自农村的剩余劳力,因为缺少系统的教育和培训,所以很难保证他们的技术水平和操作水平。而且近几年“90 后”农民工开始也出现在劳务施工队伍中,他们吃苦精神和忍耐力及工作能力远不及父辈,学历也一般达到初中、高中水平,而且辞职率高,一定程度上影响了工程的施工质量。农民工作是施工的主体,应对他们进行有关连续刚构桥梁施工的基本技术的岗前培训,来提高他们的工作能力,并根据桥梁的设计进行技术指导,训练他们处理突况的能力,同时培养主人翁的精神,让他们认识到桥梁的质量对人们的生命和财产的重要性。
(二)施工质量策划
实现由项目决策、设计文件和施工合同所决定的预期使用功能和质量标准是连续刚构桥梁施工质量控制的总目标。从项目管理的角度来看,虽然建设单位、施工单位在施工阶段质量控制的地位和任务目标各不相同,但都是致力于实现桥梁工程项目的质量总目标。施工单位应通过全过程质量控制,并根据施工合同的质量要求,保证工程目标符合施工合同要求。施工准备阶段的质量策划、施工过程阶段的质量策划、关键工序和特殊过程的质量策划等是施工阶段的质量策划的主要内容。
(三)现场施工准备
1、工程施工测量控制
工程施工测量是确保施工质量的先决条件,也是工程设计、施工及设备安装的必要工序和施工准备阶段质量控制的基础工作。工程施工都需要实地测量以提供有效的数据,而精确的测量是提高施工质量的基础,特别是在偏远、难地段的山区,在连续刚构桥梁施工中能够体现的更加明显,基准点、基准线、标高、施工测量控制网的复核、复测工作首先要做好。
2、施工图纸的现场核对
施工单位通过施工图纸可以充分了解工程特点、设计要求,因此应做好施工图的现场核对工作非常重要,在工作中把不清楚、有疑问和不合理的地方同设计人员一起进行细致的会审,才能有效的减少工程变更,减少图纸的差错,确保工程质量。
3、三通一平
(1)平整场地:首先拆除场地上防碍施工的建筑物或构筑物,然后按照施工总平面图的要求,根据标高和土方竖向设计图纸,计算挖(填)土方的工程量, 尽量做到总运输量最小,填挖方量趋于平衡,然后施工方案进行平整场地的工作。
关键词:高性能混凝土;道桥;应用
混凝土自问世以来,工程界一直对其非常欢迎。混凝土的发展经过了普通混凝土、高强混凝土、高性能混凝土。高性能混凝土是在提高普通混凝土性能的基础上加之现代混凝土技术制作的混凝土,总而言之,它是一种新型的高技术混凝土。与普通的混凝土相比,它的意义更是巨大,例如在混凝土结构能源消耗降低、工程经济、环保、劳动保护等方面,高性能混凝土是混凝土的发展趋势。正是由于高性能混凝土的那些优势使其目前已被广泛应用,本文主要对高性能混凝土在道桥工程中的应用进行了研究和分析。
1.高性能混凝土的特性
高性能混凝土的特性主要表现在以下几个方面:(1)具有一定的强度和高抗渗能力,一定的强度就是指高、中、低强度任何一种都可以,世界各国还没有统一明确规定高性能混凝土就必须具有高强度。(2)具有良好的工作性,在成型过程中不分层、不离析,易充满模型;而自密实混凝土和泵送混凝土的特性还具有良好的可泵性,自流平在施工时经常出现,坍落度经时损失小。正是由于这种优良的工作性能使得施工时混凝土的质量均匀得到很好的保证,施工效率也得到巨大的提高。(3)使用寿命长,对于一些特护工程的特殊部位,混凝土的强度不是控制结构设计,而控制结构设计的是耐久性。高性能混凝土应用的主要目的就是保证混凝土结构安全可靠的工作。(4)具有较高的体积稳定性,即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热,硬化过程中不开裂,收缩徐变小。硬化后期具有较小的收缩变形,不易产生施工裂缝。
2.高性能混凝土的应用范围
随着材料科学的快速发展,工程建设的目标发生了巨大的变化,即目标已成为耐久性、养护的难易程度以及建设的经济性。高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力、良好的工作性、使用寿命长、较高的体积稳定性等特性。目前为止,高性能混凝土应用的较广泛的应属离岸结构物和长大跨桥梁的建造,其中包括长大跨桥梁所用的拌合物。对于结构的重量,高性能混凝土使其降低;而对于受弯构件刚度来言,高性能混凝土能够使其提高,并在预应力结构中则可把更高的预应力值施加到其中,并且张力的提高可以通过早强特点来实现。除此之外,高性能混凝土还具有较强的抵抗大气环境作用和化学物质侵蚀的能力以及耐磨能力,可以在露天工程或地下工程以及道路桥梁工程中广泛应用。
3.高性能混凝土在桥梁中的应用
目前为止,高性能混凝土应用的较广泛的应属离岸结构物和长大跨桥梁的建造,其中包括长大跨桥梁所用的拌合物。它们主要在主梁、墩基和墩部这些地方应用。高性能混凝土的应用时非常广泛的,具有易于浇注、捣实而不离析、高超的、能长期保持的力学性能,早期强度高,韧性高和体积稳定性好,在恶劣的使用条件下寿命长、高强度、高流动性与优异的耐久性。在桥梁中推广高性能混凝土的应用,这样有助于使得桥梁的使用年限延长很多以及获得了较好的经济效益。人们所关注的高性能混凝土不仅仅只是高强度混凝土,而且现在工程建设的目标是对耐久性、养护的难易程度的要求以及建设的经济性的要求。我国目前应用的混凝土设计寿命较长的为100年。高性能混凝土在桥梁工程中的应用具有很多的优势,例如主梁间距更大、加强了力学性能、使得路径更长。
4.高性能混凝土在道路中的应用
高性能混凝土具有高施工性、高体积稳定性、高耐久性及足够的力学强度,为此它能相对长时间承受随冲刷、磨耗、冰冻、水的渗入、侵蚀等恶劣环境,高性能混凝土在道路应用中,其耐久性优点极为突出,一方面它可以提高路基施工质量,确保路基不下沉;另一方面需解决道路混凝土强度等级低,水泥用量少,从而形成了水泥用量少与耐久性要求之间的矛盾。高性能混凝土是以耐久性为主要指标,同时要具有高强、高早强、高施工性(高流动、高粘聚性、高可浇注性)等优异性能。其配制的基本思想是:通过对原材料进行选择,优化混凝土配比,掺入复合高效外加剂,同时掺入一些经过处理的工业废料如硅灰、粉煤灰、矿渣等,并从混凝土拌和物的流动性、施工工艺方面考虑,以获得高流态、低离析、质量均匀的高强混凝土。同时其耐久性要大大好于普通混凝土。道路高性能混凝土应根据道路混凝土的特点,结合高性能混凝土的优点,综合考虑其各方面的性能要求来进行开发研究。但如果能从改变道路混凝土的施工工艺出发,不采用滑模摊铺施工,而采用高流态,坍落度达240-270mm的混凝土来施工,则该方法进一步丰富了道路高性能混凝土的内涵,其带来的经济效益和社会效益将是不可估量的。
5.结语
高性能混凝土在道路桥梁中的开展具有重要的研究和开发意义,应该根据混凝土自身特点和要求对高性能混凝土在道路桥梁中的应用进行研究和分析。在对高性能混凝土在道路桥梁中应用进行研究和分析的同时还要考虑到道路桥梁混凝土施工工艺随着混凝土技术的高科技性的发展而要进行不断地改革。目前的道路桥梁高性能混凝土的技术通过对混凝土内部的孔结构和孔分布通过以掺复合高效外加剂经处理的优质矿物掺合料来进行改善的,从而能够对混凝土的力学、耐磨性和耐久性进行提高。
参考文献:
[1] 杨誉, 曹文祥, 王克祥. 高性能混凝土在道路桥梁中的应用[J]. 森林工程, 1999, (02)