前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的道路与轨道工程专业主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:隧道工程;土木工程;课程改革
“隧道工程”是华东交通大学土木工程专业岩土及地下方向的一门专业课程,也是核心和代表性的必修课程之一,其课程教学目的和任务是使学生掌握隧道的基本概念与构造、基本力学原理、施工作业方法、最新设计理念及行业规范等专业知识,并具备与隧道工程相关的技术和研究工作的能力,为从事各类隧道工程建设的设计、施工及维护管理工作奠定基础[1-3]。
一、“隧道工程”课程教学过程中存在的问题
“隧道工程”课程在本科教学中占有重要地位,其教学内容涉及到隧道设计计算方法,包括线路及平纵断面设计、横断面设计、衬砌结构设计、洞门设计及稳定性验算等铁路、公路隧道设计与施工的理论、方法及相关知识[4-5]。课程学习过程中,不仅要掌握大量的基础理论知识,又包含相当多的工程实践性内容,使得教师在实际教学过程中存在许多问题,主要概括为以下几个方面。首先,目前的教学方式主要采用板书并辅助以PPT的形式,而对于一些复杂的施工工艺流程,仅仅依靠一些简单的图片和流程图很难使学生对知识进行有效掌握,更谈不上将知识熟练地运用到工程实践当中。其次,隧道工程的课程特点是与实际联系紧密,工程实践性强,并且其中的各个知识点看起来相互独立,其实联系紧密。因此,仅仅通过课堂讲授的形式已经不能满足教学需要。最后,大学的教学内容繁多,但毕竟课堂教学时间有限,隧道工程学时经过多次调整,已经从原有的40学时缩减至24学时,并且取消了原有课程设计的安排。因此,在教学过程中,会加快教学进度,导致学生难以消化,难以掌握现代化隧道设计和施工过程中亟待解决的问题,以及最新的技术、方案、科研进展等。针对上述实际教学过程中存在的问题,迫切需要教师结合“隧道工程”这门专业课程的特点及培养要求,从教学内容、实践性教学方法等方面进行探索与改革,引导学生在掌握理论知识的基础上提高动手能力,使其成为一名合格的专业型人才。
二、“隧道工程”课程教学改革与实践方法
隧道围岩压力计算、支护设计理论等基础性知识在“隧道工程”课程教学过程中非常重要,起到承上启下的作用。因此,在教学计划安排时应适当增加学时。在此基础上,华东交通大学土木工程专业根据“隧道工程”课程要求及特点,建立了一套完善且行之有效的实践性教学体系,使学生能够更加牢固地理解与掌握隧道工程的专业知识,了解隧道工程最前沿的技术、工艺和发展方向。
(一)课堂教学方式的改革,增加教学的生动性
根据不同类型隧道,包括铁路隧洞、公路隧洞、水工隧洞、矿山隧洞等的特点及典型工程实例,以Flas的形式建立多媒体课件,并辅以隧道超前支护、工程爆破、出渣作业等现场照片及视频,在此基础上,以课堂授课的形式针对具体工程实例进行剖析与讲解;组织学生针对假设的工程案例,如对富水破碎围岩、高地温、高地应力等典型隧道施工过程中遇到的问题进行分析与讨论,提出施工建议,增加学生互动,调动学生积极性的同时,也可以培养他们的学习能力,使学生在“隧道工程”课程的课堂学习过程中具备一定的分析和解决实际工程问题的能力。
(二)结合课程特点,加强实践性教学环节
充分利用教师手中的资源与科研课题,让本科生参与到在建的隧道工程项目中去。例如,南昌地铁项目、上饶至万年段高速公路隧洞段、黔张常铁路张家界段等,从工程实践的角度使学生对“隧道工程”这门课程的理解与认识得到更进一步的提升。另外,华东交通大学土木建筑学院目前已与中国中铁股份有限公司、中车株洲电力机车有限公司、北京太格时代自动化设备有限公司正式签署战略合作协议,充分利用上述资源,每年定期组织学生前往合作单位进行实践交流学习,在保证安全的基础上,使学生理解与掌握隧道设计、施工及运营的整个过程,并且每年至少会选送50名以上的学生去合作企业和研究机构进行“隧道工程”的毕业设计及课程设计工作,在校外完成实践环节。
(三)增加学术交流,充分掌握学科前沿动态
定期举行学术讲座,邀请校内相关专业的知名教授讲授学习心得及研究体会。在此基础上,结合华东交通大学“孔目湖讲坛”邀请国内外“隧道工程”领域相关专业的知名专家、学者,讲解最新的隧道施工技术、方案、方法,最新出现的亟待解决的问题,以及最新科研进展、工作经验、体会等。
(四)组织教学竞赛,充分激发学生的热情
组织隧道建筑结构模型比赛,使学生能够更加深刻地理解与掌握隧道工程中每一部分的作用与意义。根据“隧道工程”的课程大纲,将4~5名学生分为一组,以自选题目的形式组织隧道设计比赛。题目可以是运用CAD及数值分析软件对隧道的选线及结构荷载进行设计与分析,也可以以建造模型的形式对隧道洞门、洞身及明洞等结构进行创新性设计,并且将设计比赛的评审结果加入到学生的最终成绩考核之中。
三、“隧道工程”课程教学改革与实践的初步成果
华东交通大学土木工程专业“隧道工程”课程教学改革在城市轨道工程、道路与铁道工程、软件+道路与铁道工程、中铁国际班等多个专业领域的本科教学过程中全面展开,每学年受益学生达300人以上,其合理地利用校内外资源,通过工程实例分析、施工现场学习、国内外专家讲座、建筑模型比赛等教学手段,在增强学生的学习兴趣的基础上,有效提高学生的综合能力,并已达到以下几点成效:第一,大幅度地提高了“隧道工程”课程教学质量,充分调动了学生课上学习、课下讨论的积极性和主动性;第二,培养了大量具有专业技术知识的复合型人才。近年来,华东交通大学土木工程毕业生在中国铁建集团、中建集团等隧道类相关单位的各个岗位中均发挥着重要作用;第三,使学生充分掌握了学科的最新发展动态,在此基础上有效提高了学生的工程实践能力;第四,提高了学生的动手能力及团队协作水平。近年来,华东交通大学在土木工程相关专业在全国范围内的结构设计大赛中多次取得优异成绩。总之,针对教学过程中存在的问题,在充分考虑土木工程相关专业本科生所具有的知识背景及需要的基础上,结合学校所具有的教育与工程资源,进行了隧道工程课程的教学改革与实践,对传统教学内容与教学模式进行了调整,锻炼了学生利用知识解决实际问题的能力;组织学生参加到教师的工程及科研实践中,并通过校企合作,大大加强了实践性教学环节;增加学术交流,使学生充分掌握学科发展的前沿动态;组织学生参加各种类型的教学竞赛,充分激发学生的热情,同时增加了学生的团队协作能力。上述方法和成果对同行业的课程建设及教学改革具有借鉴意义及应用价值。
参考文献:
[1]潘建平,汪小平,朱洪威.隧道工程课程教学改革探索[J].山西建筑,2011,37(30):240-241.
[2]王迎超,靖洪文,耿凡.“隧道工程”课程教学改革思路探讨[J].煤炭高等教育,2013(6):116-118.
[3]孙明磊,刘志春,朱桃杏.高等工科院校成人函授教育课程教学改革浅析:以土木工程专业“隧道工程”课程为例[J].中国电力教育,2011(13):105-107.
[4]汪玉生.提高本科土木工程专业“隧道工程”课程教学质量的思考与对策[J].煤炭高等建筑教,2012,30(4):116-117.
关键词 专业群 制图 识图 实训中心
1 建设背景与主要问题
1.1 建设背景
随着“一带一路”战略和长江经济带振兴的深入推进,构建便捷、安全、经济、高效的综合交通运输体系是大势所趋。湖南交通职业技术学院抓住这一重要机遇,创新的提出交通土建技术专业群这一概念,是为了整合教学资源,贴近工程实践,通过四年的建设,建成满通土建专业群人才培养需求的实习实训基地。
目前制图实训室是为了满足道路桥梁工程技术专业学生CAD制图能力训练而建立的,只能满足该专业学生CAD二维制图能力训练。但是交通土建专业群包含了道路桥梁工程技术、道路养护与管理、港口与航道工程技术、高速铁道工程技术、城市轨道交通工程技术和工程造价(公路工程造价)六个专业,目前的制图实训室还远远不能满足需求。因此建立一个满通土建专业群各专业共享的制图识图实训中心,既能够训练学生识图能力,还能够训练学生二维、三维制图能力是必要的。
1.2 主要问题
目前我制图实训室共有两间,建筑面积200m2,电脑120台左右。现在主要的实训都是针对路桥专业开设的,我们分析了制图实训室存在的问题,主要表现在以下几点:(1)制图室设备严重不足。交通土建专业群经过四年建设,在2018年将有2200名左右的在校生。以目前120台的电脑实训工位,远远不能满足制图实训的需要。(2)开设实训项目单一。目前实训室开设的实训项目主要是CAD二维制图训练。学生的识图能力训练只能依赖普通教室上课开展,实训效果不好。三维制图实训由于硬件问题基本无法开展。(3)其他专业无法共享。由于实训条件的限制,目前实训室开设的实训项目主要针对道路桥梁工程技术专业开设,其他专业的工程制图识图训练只能依赖公共机房展开。(4)无法开展社会服务。由于设备硬件问题,实训室目前还只能开展校内实训教学,无法开展社会技术服务,没有做到产教融合。
2 建设思路与建设目标
2.1 建设思路
根据人才培养方案,对接专业群课程体系,重构制图实训室已有条件,优化实训教学资源配置。重点培养学生识图能力和制图能力,并在此基础上培养学生三维制图的基本能力。瞄准前沿技术,积极开展社会培训。
2.2 建设目标
交通土建工程制图与识图实训中心通过建设,建成与高等职业教育交通土建专业培养目标相适应的教学实训基地。针对交通土建各专业新建校内实践训练中心,围绕培养学生的识图和制图能力为重点、兼顾进行素质教育。同时紧跟行业新软件新技术发展方向不断优化实训项目,使实训中心成为交通类高职院校一流教学实训基地。
3 硬件建设
优化现有教学资源,改扩建道路桥梁工程技术制图实训室两个,新建交通土建专业群共享制图实训室一个,新建交通土建专业群共享识图实训室一个。
3.1 改扩建交通土建专业群制图实训室
根据专业工作的需要,优化现有实训条件,须优化或购置电脑120台套(2台主机+中控系统),购置AUTOCAD20XX软件,购置专业标准图集电子版,用于制图训练;购置道路与桥梁工程设计软件,用于学生学习简单设计及社会服务。该实训室所需建设硬件见表1。
3.2 新建交通土建专业群制图实训室
新建制图实训室,须购置高性能电脑60台套(1台主机+中控系统),购置专业标准图集图纸及电子版,用于制图能力项目训练。该实训室所需建设硬件见表2。
3.3 新建交通土建专业群共享识图实训室
识图实训室将打破原来的识图训练模式,实训室不设置固定黑白板或投影幕布,而是将四面墙壁涂刷黑板漆。上课时,老师将所讲图纸电子版通过短焦距投影机投影到四面墙壁,学生分成多组面向四面墙壁。由于没有了讲台的限制,老师可以游走于任何一面墙壁投影来讲述,近距离接触每组学生,学生也可以直接在墙上修改图纸或提出回答问题。教学效果将会非常好,学生识图能力提高效果明显。所需建设硬件见表3。
4 团队建设
(1)建设目标。通过制图与识图实训中心的建设,教学团队也要加快教学内容、方法改革与优质教学资源开发进程,促进教学研讨和教学经验交流,推进教学工作的传、帮、带和老中青相结合,提高教师队伍的教学水平与人才培养质量 。(2)建设思路。通过教学团队建设,增强教学团队意识,建立和创新团队合作机制,优化教师整体结构,改革教学内容和方法,开发教学资源,促进教学研讨和教学经验交流,推进教学工作的传、帮、带和老中青相结合,提高教师的教学和科研水平。(3)建设内容。实训中心在已有三名“双师型”教师的基础上,从教师队伍中,遴选优秀教师,依托企业锻炼、国内培训、国外访学等方式将其培养成为“双师型”骨干教师;在提升骨干教师专业技术水平的同时,鼓励其提升学历水平,具有研究生学历或硕士以上学位的专任教师比例达到100%;通过参加培训、下企业实践锻炼、鼓励教师加入行业协会组织等途径,使骨干教师培训面达100%,并且专业教师每年专业实践的时间累计不少于一个月。
5 技能竞赛
(1)建设目标。制图与识图实训中心不仅承担全院的工程制图教学,还要积极对接行业前沿,参加各种技能竞赛,争取取得好名次的同时,加强和各个院校的交流。(2)建设思路。通过实训中心的硬件建设和教学团队建设,提高教学水平,加强学生识图制图能力训练,积极参加各种技能竞赛。积极了解行业动态,将行业的发展融入教学改革中去。(3)建设内容。制图与识图实训中心建设期内以及建成后,可建设包括专业群各专业学生技能抽查考试标准、配套题库、抽查考试方案、考试设备、上级文件、技能竞赛规则、技能竞赛题库、技能竞赛视频等资源,并承办湖南省高等职业院校道路桥梁工程技术专业学生专业技能抽查模块一道路工程制图模块抽测。满足省内同类专业组织技能抽查强化训练和全国同类专业迎接技能竞赛的需要,每年保持15%的资源更新。
6 技术服务与培训
(1)建设目标。制图与识图实训中心通过建设后,能承接各类工程项目设计工作,并为企业行业培训人才的制图与识图能力。(2)建设思路。通过实训中心的硬件建设和教学团队建设,提高教学水平,并积极衔接行业发展动态,提高教师教学能力,积极开展各类培训。(3)建设内容。制图与识图实训中心建成后,与院办企业湖南交院勘测设计咨询公司合作展开服务合作,利用实训中心的硬件设施和人才资源为企业提供技术服务。可承接各类培训,与学院培训基地联合为行业企业培训技术人员200人次以上。
7 结语
交通土建专业群内各专业基础能力部分有着很多相通之处,我们把这些相同性提炼出来建设共享教学资源的方案是可行的,但是在建设中又有很多问题需要解决,亟待我们研究。
参考文献
[1] 赵丽萍,汤文亮.基于学习型组织的软件与软件实训模式[J].实验室研究与探索,2011.30(4):143.
[2] 向环丽.建筑工程识图课程一体化教学改革探索[J].广西教育(职业高等教育版),2012(11):82.
关键词:专业学位;研究生;实践环节;路径
Tentative analysis on strengthening the practical ability of graduates with professional degree
Zhou Ermin, Liu Zhengping
East China jiaotong university, Nanchang, 330013, China
Abstract: "The national medium&long-term education reform and development plan (2010-2020)" puts forward to speed up the development of graduates with professional degree in education strategy. According to the ministry of education puts forward the requirements of the first master graduate student academic type change to the applications, rely on the university subject special advantages and long-term friendly cooperative relationship between school and enterprise. established the innovation base of multi-disciplinary graduate education. Base on analyzing the enterprise technological innovation and human resources plan, take many forms to strengthen the professional graduate degree in engineering practice areas, explored and formed the security mechanisms of management, reached the training requirements of a full-time graduates with professional degree, and provided the decision-making for the local education authority policy-making and post-graduate training mechanism.
Key words: professional degree; graduate student; practice link; path
2009年3月,教育部提出了我国研究生教育结构进行重大调整,开展全日制专业学位研究生招生培养工作。2010年7月29日《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》正式,指出要推行产学研联合培养研究生的“双导师制”,加快发展专业学位研究生教育[1]。2011年1月14日,教育部在北京召开全国专业学位研究生教育综合改革试点工作会议。会议提出要积极调整研究生人才培养类型结构,推动硕士研究生教育以培养学术型人才为主向培养应用型人才为主转移[2]。要求学位授予单位要加强师资队伍建设,加快与企业行业的融合。要通过综合改革,使不同地区、不同学校、不同类别的专业学位研究生教育,走出各具特色、符合规律、满足需要、质量上乘的发展模式。到2015年,硕士研究生教育结构将转到以应用型为主,专业学位招生人数将达到研究生招生总人数的50%以上。
1 人才培养与行业需求有效衔接
专业学位研究生教育是大量培养应用型高层次人才行之有效的模式[3]。作为非“211”“985”的地方普通高校,如何根据自身实际,结合地方区域经济发展和特定行业人才需求培养好应用型硕士研究生,增强研究生教育服务区域发展的能力,拓宽研究生就业渠道,提高对地方经济发展的贡献率,是摆在各地普通高校及地方教育主管部门面前一项迫切而艰巨的任务。
华东交通大学于1971年建校,原隶属铁道部。作为以交通为主的一所地方普通工科高校,在京九线大提速、昌九城际高铁项目中承担了关键技术的攻关。在与地方铁路局、交通厅、汽车集团等交通运输行业产学研合作中,形成了以交通运输为核心的应用型研究生培养特色。
专业学位研究生教育“以学术为依托,是内涵创新性的职业教育”[4]。结合在职工程硕士培养特点和企业资源,学校在研究生培养过程中长期追求人才培养与行业需求的有效衔接,注重研究与应用结合,突出产学研培养特色,充分利用学校的教学资源和企业的教学实践资源,在培养目标、课程设置、培养方式、管理制度、质量评价等环节上尽量满足研究生个性发展和企业发展的双重需求,打通学科分界,拓宽知识结构,灵活设置方向,在城际铁路、高速公路、桥梁隧道建设,城市交通规划等领域为地方经济发展提供了有力的智力支持和技术支撑。
2 应用型硕士研究生培养特色
2009年9月以前,学校学术型研究生培养就注重实践能力和职业素养,结合行业发展需求及自身特点,形成了学术加应用型研究生培养特色。
2.1 学科特色与行业需求结合的课程设置
结合《南昌铁路局“百千万”人才培训工程规划》[5]和江西省交通厅《江西交通“十一五”教育与培训发展规划》(赣交科教字[2007]2号)[6],充分利用交通行业系统教育资源,加强研究生实践能力的培养。如交通运输工程一级学科下设的道路与铁道工程、交通信息工程及控制、载运工具运用工程、交通运输规划与管理4个二级学科,结合企业实际开设了城市轨道交通理论与技术、道路与铁道工程测试技术、载运工具运行安全技术、高速铁路土木工程、道路交通组织优化、远动技术等课程,研究生在学习中理论联系工程实际,提高了解决实际工程问题的能力,增强了对企业生产的感性认知。
2.2 具有生产背景和应用价值的论文研究
长期坚持的校企产学研合作培养应用型研究生的做法,产生了一批批来源于实际、具有明确生产背景的研究生论文。徐春山撰写的《山区R=250m小半径曲线铺设无缝线路研究》,以南昌铁路局外福山区小半径曲线无缝线路为对象,利用有限元程序分析了相关因素对无缝线路稳定性的影响,具有较大的技术难度和应用价值;甘雄华的《推行长交路单司机执乘模式的实践与探索》,以铁道部在鹰潭机务段推行的内燃机车“大轮乘、长交路、单司机”执乘试点为研究对象,运用对比和优化方法,从机车运用和乘务方式的技术角度,分析了采用长交路单司机执乘方式的实际推广应用可能性实施条件。学校注重把面向工程实际贯穿于论文选题、课题研究及论文写作各环节,产生了上述来自工程应用和工程管理实际,能解决企业实际问题的一批研究生学位论文,对企业发展做出了重要贡献。
2.3 注重质量管理与质量评价
(1)长年按照《研究生教育督导工作方案》开展研究生教育督导工作。该工作方案从督导组的组成、工作原则、工作任务和工作报酬等几个方面对研究生督导工作做了规定,对规范研究生教育教学行为和培养过程,提高研究生培养质量发挥了积极的作用。督导组工作成效和示范作用受到省学位办的肯定并在全省高校推广。(2)实施研究生优质课程建设,建设内容包括:制定科学的课程建设规划、课程教师队伍建设、教学内容和课程体系改革、教学手段和教学方法改革、教材建设、实践教学建设等。(3)采用定性和定量指标来评价培养质量水平。在定性方面,依据学校《学位论文质量与评价(参考标准)》,按照不同论文形式提出的“论文质量评价”和“论文写作与答辩评价”的具体要求,抓学位论文质量;在定量方面,从学校教学组织评价、学校专家对学位论文的评价和企业专家对学位论文的评价3个方面,按照不同权重得出学位论文质量的总体评价。
3 强化全日制专业学位硕士研究生实践环节
专业实践基地作为高校与社会企事业单位产学研联系的纽带,它的存在为双方都能带来实际或潜在的利益[7]。2009年9月以后,学校开始招收全日制硕士专业学位研究生,其培养过程的核心是专业实践。由于全日制硕士专业学位研究生都是应届本科毕业生,欠缺工程实践锻炼和对企业运作方式的了解,因此深入企业进行专业实践,提高解决实际问题的能力,加深企业体验,增强感性认知,是专业学位人才培养必不可少的环节[8]。
3.1 结合地方经济发展契机科学制订规划
制定了学校2009~2015年专业学位研究生教育发展规划。规划突出“以服务求支持,以贡献求发展”的理念,紧紧抓住国务院正式批复的国家级鄱阳湖生态经济区规划、江西省中长期铁路网发展规划、昌九城际铁路建设、南昌城市快速轨道交通(地铁)工程建设等交通行业大发展的契机,建立政府为指导、企业为主体、高校为支撑的专业学位研究生培养创新体系,并在此体系下结合卓越工程师教育培养计划,形成产学研结合的实践性培养模式,进一步提高专业学位研究生教育对地方建设的贡献率。
3.2 制订全日制专业学位研究生培养方案
按国务院学位办专业学位教育指导委员会制定的《全日制硕士专业学位(分类别)研究生指导性培养方案》,制定了本单位培养方案实施细则。专业学位研究生总学分≥36学分,其中:学位课≥18学分;实践环节10学分(学术型研究生的实践环节为4学分);选修课≥8学分。
在实践环节的10学分中,专业实践6学分;实验、综合设计等实践环节2学分(结合领域和学科特点确定1~2个实践环节);文献综述及开题报告1学分;学术活动1学分。
3.3 制订专业实践基本要求及考核工作规定
结合自身实际,制定了《全日制专业学位硕士研究生专业实践要求及考核办法》。该规定从专业实践保障、专业实践时间、专业实践内容、专业实践方式、专业实践考核5个方面提出具体要求。如在专业实践组织环节,要求研究生于第二学期结束前与导师一起制订并填写《全日制硕士专业学位研究生专业实践计划表》,实施中体现“集中实践与分段实践”相结合、“校内实践和现场实践”相结合、“专业实践与论文工作”相结合的原则,采取不同方式灵活进行;在专业实践考核环节,研究生填写《专业实践活动-工作日记》,专业实践活动结束后,研究生需撰写不少于5000字的专业实践报告,并填写《专业实践环节考核登记表》。由研究生所在学院组织专业实践专题报告会,由学生本人汇报本人的专业实践工作,指导教师根据研究生的现场实践工作量、综合表现及现场实践单位的反馈意见等,按优秀、良好、中等、及格和不及格5个等级评定成绩。此项成绩在及格及以上的学生可获得6学分。
3.4 培育具有实践应用能力的导师队伍
一支既有较高学术含量,又有明显职业背景、丰富实践经验和较强解决问题能力的专业学位研究生教师队伍是保证专业学位教育质量的关键因素,也是专业学位教育可持续发展的根本保证[9]。为此制订了《关于加强硕士研究生指导教师实践能力培养的暂行办法》。每年选派一批年轻教师到大中型企业进行实践锻炼。按专业学位招生的学科,每个学科每年选派1~2名,全校每年不超过10名。选派对象是专业基础扎实、具有一定科研能力的40岁以下年轻教师,具有博士学位或3年以上讲师资格。锻炼年限原则上为半年,根据实际需要,可申请延长至一年。
该办法还在选派方式、实践单位、实践者的责任与义务、考核、锻炼期间待遇(免除锻炼期间的教学工作量,按科研情况确定教师年度考核等级;学校每半年提供5 000元的生活补贴,并报销一趟至实践单位的往返交通费)等环节做了规定。
3.5 建立多学科研究生教育创新基地
企业资源是全日制专业学位培养中的基础性资源[10]。充分利用与企业建立的合作关系,创建了一批多学科的研究生教育创新基地:南昌铁路天河建设股份有限公司、南昌江铃集团协和传动技术有限公司、格特拉克(江西)传动系统有限公司等。通过项目主导、学术交流等有效形式,构建了专业学位研究生培养新模式、新机制,着力找出企业生产实际需求与学校专业学位研究生培养实践需要的搭接点。同时,对口安排企业技术骨干到学校相关学院担任一定技术职务并承担科研任务,学校选派研究生导师到企业挂职锻炼。联合制订专业学位研究生培养方案和培养计划,抓好进入基地实践的专业学位研究生的科研实践环节,实行学校和企业的双导师制。
通过以上做法,使研究生提高了创新实践能力及个人综合素质,初步达到了教育部全日制专业学位硕士研究生培养目的,为地方普通高校如何强化专业学位研究生实践环节做了有益的尝试。
参考文献
[1] 国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)[EB/OL]..
[6] 江西交通“十一五”教育与培训发展规划[EB/OL].省略/show.aspx?NewsId=56.
[7] 文冠华,姜文忠,陈宏量.抓好专业实践环节确保全日制专业学位研究生培养质量[J].学位与研究生教育,2010,8:1-4.
[8] 王钰,康妮,刘惠琴.清华大学全日制工程硕士培养的探索与实践[J].学位与研究生教育,2010,2:5-7.
Abstract: Signal testing is an important prerequisite for the safe operation of equipment. Test platform and the technical measures taken are often decided the objectivity of the data. Therefore, this paper takes the signal test project in urban rail transit project as an example, uses the current comprehensive test platform for testing, and improves the testing process and supporting technical measures according to the test requirements to ensure the objectivity of the test data, so as to provide a credible signal test basis for the safe operation of the track.
关键词:采集装置;信号检测;单片机;电源模块;上位机
Key words: harvester;signal detection;singlechip;power module;host computer
中图分类号:TN911.23 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)24-0153-04
0 引言
A/D转换器(ADC)是将模拟信号转换成数字信号的电路。模拟信号的传输频率、信号周期以及峰峰值对电路工作状态的影响非常大,信号按照设定的频率、周期进行传输,无疑是确保转换器正常工作的重要条件。
郑州计量检测公司中标郑州市轨道交通2号线一期工程通信系统第三方检测项目。该工程起于广播台站,止于南四环站,线路长20.649km,均为地下线,设车站16座(其中紫荆山站与1号线同步实施),设车辆段1处,控制中心设于郑州轨道交通控制中心大楼内。检测中心最终利用专业化的信号综合测试平台顺利完成该工程的信号测试工作,为轨道正常运行提供了可靠的信号检测依据。此外,测试过程中,针对该测试平台所采取的信号测试技术也值得同类测试项目借鉴。
1 系统构成及工作原理
1.1 系统组成
本综合测试平台由信号采集装置与终端显示装置两部分组成,主要用于实现多路(包含12路单通道,20路双通道路)信号的调理、A/D转换、USB2.0串口通讯以及上位机显示、判定等,具有电压信号的智能检测与诊断、过压、过流、接地等保护功能,能够以数字与文字形式显示电压数值与检测结果。其信号采集装置包含箱体、电源模块、信号调理模块、12路单端A/D模块、2个10路差分A/D模块、USB串口通讯模块及连接电缆组成;终端显示装置由上位机软件与计算机组成。具体如图1所示。
1.2 工作原理
信号综合测试平台的工作原理见图2。多路模拟信号经连接电缆输入至信号采集装置的信号调理模块,经信号衰减、隔离、阻抗匹配等处理;处理后的模拟信号分三路分别传输至12路单端A/D模块、10路差分A/D模块I、10路差分A/D模块II,以分别完成数据的A/D转换;各模块经转换后采用UART串口方式发送至12路单端A/D模块,该模块再由USB2.0串口发送至上位机;上位机将接收的A/D信号进行实时显示,同时与数据库存储数据进行比对,同时显示对应通道输入信号是否符合要求,并进行评判。
2 信号采集装置
2.1 电源模块
电源模块由±18VDC开关电源模块、±15VDC-DC电源模块、±5VDC-DC电源模块、3.3VDC-DC电源模块、
±1.2VDC-DC电源模块组成。
±18VDC开关电源用于将220VAC转换为±18VDC电源,用于DC-DC电源变换。
±15VDC-DC电源模块采用朝阳CS18-30-15电源模块,用于信号调理模块放大器工作电源。
±5VDC-DC电源模块采用朝阳CS18-20-5电源模块,作为3.3VDC-DC与±1.2VDC-DC电源输入。
3.3VDC电源采用专用电源模块DC-DC变换获得,作为单片机工作电源。
±1.2VDC-DC电源采用专用电源模块变换获得,作为A/D转换参考电压。
2.2 信号调理模块
信号调理模块由信号衰减电路、信号隔离电路与阻抗匹配电路组成。
信号衰减电路用于将26V~180VDC电压进行分压,满足输入信号赋值范围,同时保护后级电路。信号衰减电路利用分压电路实现,采用精密电阻(误差1%)搭建。
信号隔离电路用于将经分压后的±15V电压信号进行隔离、放大至±2.4VDC,满足A/D变换电路的输入要求。信号隔离电路采用差分比例放大电路设计,其工作原理如图3所示。
Vo=Vi(R2/R1)
为适应A/D变换电路阻抗要求,对隔离输出电路信号采用射级输出器,进行阻抗匹配,电路原理如图4所示。利用电压跟随器输入阻抗高、输出阻抗低的特点,不仅匹配阻抗特性,同时实现电压翻转。
2.3 信号采集模块
本系统信号采集通道数量较多,且包含单端与差分两种输入方式,因此本系统将其分为3个A/D转换模块,同时采样转换的方式完成系统硬件配置需求。3个A/D转换模块分为1主2辅结构,两个辅助A/D转换模块均为10路差分输入,1个主转换模块为12单端输入。主A/D模块与辅A/D模块之间采用UART串口通讯,接收其转换数据,同时采用USB2.0串口与上位机通讯,上传转换数据。
主A/D转换模块核心芯片采用C8051F340芯片,该芯片自带17路A/D通道,1个USB2.0C,2个UART串口,满足系统硬件配置需求。其A/D转换工作原理如图5所示。
C8051F340单片机内置的USB2.0串口为标准USB接口,符合USB2.0规范。其工作原理框图如图6所示。
2个辅助A/D模块相互独立,主芯片采用C8051F410芯片,该芯片自带12路12位差分A/D输入通道,2个UART串口通讯。能够很好的满足本系统硬件配置需求。
2.4 A/D通道分配
针对被测试对象30路信号,在不影响信号输入/输出端口定义的情况下,本系统对A/D通道进行了分配,以固化其单端或差分输入端口地址。
3 终端显示装置
终端显示装置工作平台为计算机。控制软件为Labview虚拟软件开发的显示界面。能够实现收集下位机上传的信号采集数据,同时与数据库进行比对,根据数据库预先设置的取值范围判定输入模拟信号的性质,同时显示测量电压,判定结果等信息。
4 测试结果
4.1 测试指标
①频率、周期测试:用函数信号发生器产生频率范围为1Hz~100kHz的方波信号(TTL电平,占空比50%),用标准频率计测出标准频率,再用设计的测量仪测出频率,求出误差。②峰峰值测量:用函数信号发生器产生频率范围为1Hz~100kHz的正弦波信号,用标准交流毫伏表测出有效值,通过运算得到标准峰峰值,再用设计的测量仪测出峰峰值,求出误差。
4.2 测试结果
通过对信号频率和电压峰值的测试,得到表1~表2所示的测试结果。从三项测试结果来看,该信号测试平台在一定的信号周期内,信号频率和电压峰值实测结果都符合标准值,个别测试项虽然与标准值之间有一定误差,但是都在控制范围内,对总体测试结果的干扰程度非常小,所以综合测试结果符合要求。
5 结论
根据该轨道工程信号测试结果可以看出,本文所采用的综合测试平台及配套的测试技术最终能够得到客观的、具有公信力的测试数据,为轨道安全运行提供了可靠的信号测试依据。在以后的同类项目的实际应用中,建议根据现场的信号测试环境、测试要求对本套测试技术进行调整和改进,以使之日臻完善,不断提高信号测试水平。
参考文献:
[1]薛世润,高晓丁.基于单片机的铁路巡检仪设计[J].电子世界,2013(13).
关键词:公路工程;监理;对策
中图分类号:U415文献标识码: A
引言
近年来随着经济的快速发展,我国的公路开始向高等级的方向发展,随着高等级公路的建设,在公路施工中桥梁工程所占的比例和长度不断增加,所以公路桥梁的施工质量也成为影响整条公路建设质量的关键。当前在公路桥梁施工过程中工程监理是不可或缺的,通过工程监理来对施工中的各个环节及工序来进行全面的监督管理,从而保证工程质量能够达到合同所需要达到的标准和等级要求。现从公路桥梁施工中工程监理的重要作用入手,分析了工程监理在公路桥梁工程开工前的控制要点,并进一步对工程监理在公路桥梁工程施工过程中的控制要点进行了具体的阐述。
一、公路工程监理概述
工程监理机构是除了承包企业、施工企业外的一个主要责任主体,在项目进行阶段,担负监理职责,是保证项目投资、工期、质量落实的基本工作,同时也是防止发生重大安全事故的主要工作。所以,监理组织应该严格监督管理公路工程,这样可以降低施工风险,防止发生人员伤亡事故。为了达到项目投资在合理范围内、工程进度和质量满足合同要求的目的,监理人员利用工程建设知识、建设经验对工程进行全面监管,监理并不是直接的生产行为,它只是运用各种技术手段实现目标,监理人员在此过程中担负服务职责。
二、工程监理在开工前的控制要点
任何一项工程在开工前,都需要将一切准备工作提前做好,这样才能保证施工有序的进行。建筑单位、施工单位及监理人员都将自己的前期工作准备好,从而为开工奠定良好的基础。
1、建立和完善监理组织,明确质量控制的重点
根据与建设单位签订的监理合同,首先建立健全的监理组织机构,对质量控制的几个关键岗位,选择熟悉业务并具备相应资格和职称的人员担任总监理工程师、驻地监理工程师、道路专业工程师、桥梁专业工程师、试验专业工程师和测量专业工程师等,使监理人员有的放矢地进行监理工作。
2、督促施工单位建立工程质量自检保证体系
监理虽然对施工全过程进行管理,但监理进行的检查是抽验,而施工过程全面的质量检查首先是由施工单位进行自检,因此,工程开工前尽早督促施工单位建立完善的自检系统是非常必要的,该工程中除了审查施工单位质保体系框图外,还应对施工单位试验人员的素质和自检人员的工作质量进行检查,因为他们对工程质量的保证起着很重要的作用。同时,为了工程中能及时进行试验检测,对其试验室设备的数量、类型、规格能否符合有关试验标准的规定进行检查,并对相关的设备、仪器进行核定。
3、开工前对质量要点进行严格控制
在工程正式开工前,监理人员需要对原材料的合格证及复试报告进行检查,同时还要做好原材料的抽样检查工作,确保原材料的质量;检查施工中所需要的工程机械和设备的到位情况,对性能和是否满足施工的需求进行检查;对施工放线工作进行复核,确保线位准确;同时制定具体的措施,以便于更好的对工程中质量的要点部位进行控制,从而为施工的顺利进行打下良好的基础。
4、招标文件要贴合工程实际
传统的工程项目实施时,临水、临电、临时设施及借地等事项的合同索赔是招投标过程留下的后遗症。通常应由业主完成三通一平,但往往由业主委托施工单位负责实施,且未在招标文件中明确。轨道交通工程的临电容量配置是与盾构掘进计划相配合的,哪个车站是盾构入井洞,哪个车站是出洞井,是单盾构还是双盾构,施工用电容量都不同。因此临电临水方案能否在招标前落实,对投标报价及施工计划的准确性,合理性都有较大影响。
三、施工中应注意的问题
1、充分发挥工地试验室对工程质量的控制功能
工地试验室是开展全面质量管理的基础部门,是质量保证体系中的重要一环。公路桥梁建设的施工,必须有功能完善的工地试验室。为此,应按规范要求配备试验所需的仪器设备和相关的试验人员,建立试验报告反馈制度,最大限度地实现过程控制。试验人员必须服务到现场,用检测数据监控施工。
2、严格实施合同规范
一般都规定了对原材料、半成品和竣工工程的技术要求和质量标准,有时还规定使用的施工手段,如灰土路拌还是厂拌,水泥稳定砂砾摊铺用平地机还是摊铺机等。施工单位在充分学习和理解合同规范之后,必须按工序编制工法。工法规定完成这道工序分项工程所有参与者的岗位职责和采用的机械设备、施工进度、质量标准、检查方法等。用工法规范要求每个施工人员的施工活动,从而保障合同规范的兑现。由于施工技术的发展和客观因素的变化,作为企业标准的工法还需要不断地充实和完善。针对存在的问题,做到具体问题具体分析。
3、建立严格的工程质量内部监理制度
内部监理工程师遇到下列情况时可行使质量否决权。对不按图纸施工,外形尺寸不符合规范和设计图纸要求的。不符合监理程序而施工的工程项目和使用原材料、外购构件不符合要求的。未进行工序交接检查的工程和未经驻地工程师签证的隐蔽工程。
4、强化安全保障监理工作
公路与桥梁工程的监理工作中也包括安全保障监理工作,这需要监理工程师对工程施工场地的警示标语、安全设施进行检查,同时提高施工人员和施工单位安全意识,确保工程项目能够安全施工;另一方面要加强质量控制管理,确保工程项目高质量完工以保证工程日后安全使用。公路与桥梁工程监理工作是监理工作必然发展和要求,监理单位要加强相关知识的培训,强化监理人员的学习力度,保证监理工作人员具备深厚的监理知识和施工经验,增强法律意识和安全意识,建立一支综合业务能力强、思想全面的监理人员队伍,为公路与桥梁工程质量奠定基础。
5、规范监理,保证工期
从领导到生产班组都必须树立强烈的工期意识。工程进入筹备阶段项目经理部应将各项目纳入工程工期网络控制系统之中。以甲方要求的竣工时间为终点,倒排生产计划,确保工期正点运行。在工程工期总体网络图中,通过网络分析,分阶段地寻找影响工期的关键项目,然后将项目一一细划,绘制关键项目网络分析图。通过科学计算和周密预测,找出关键工序集中力量予以突击,如此一阶段一阶段地抓住重点,突破关键工序和项目。扫除工程中一个又一个“拦路虎”从而保证了总工期按计划向前推进。
四、工程竣工验收阶段监理的控制要点
已经施工完毕的公路桥梁工程,工程监理单位必须参加建设单位组织的施工验收工作,并且严格执行施工验收规范,以及设计要求,只有验收合格的部分才可以以与签认,未通过的部分,责令整改修补,经过施工单位修理加固等合格后再对其进行验收,验收合格达到设计标准和验收规范要求方可以与签认,最后,监理单位还要出具编辑整理的相关竣工的资料,并在验收竣工质量报告上签字。同时,工程监理做好工作总结,为以后工作总结经验。
结束语
公路工程施工监理制度在我国的公路工程建设过程发挥了重要作用,并且取得了显著的成效。在以后的公路工程施工监理过程中,积极实践和探索,结合我国的实际国情,不断完善公路工程施工监理制度,使之更好地为我国公路工程建设服务。
参考文献
[1]王爱娟.公路与桥梁工程监理工作探讨.科学之友,2012年
关键词:土木工程;课程改革;人才培养;社会实践
中图分类号:G6420文献标志码:A文章编号:10052909(2012)06004003“卓越工程师教育培养计划”是教育部提出的人才培养重大改革计划,该计划旨在培养创新能力强、适应经济社会发展需要的各类型高质量工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。“卓越计划”遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则,对土木工程专业人才培养具有指导作用。卓越计划提出,在重视学生理论学习的同时,更要注重学生的社会实践能力培养,以校企联合方式增加学生在企业实习和接触实际工程的机会,从而使学生在实习过程中提高解决分析实际工程问题的能力。例如:通过土木专业三大力学、抗震结构设计、钢结构设计等课程,使学生把所学知识与实际问题相结合,活学活用,真正做到理论联系实际,避免高校土木专业人才培养与社会实际需求脱节。
一、土木工程专业教学改革
土木工程专业是一门范围广的综合性学科,优秀的土木工程师应具备一定的组织能力和社会活动能力,具有过硬的专业技术和深厚的知识储备,具备相关的人文知识和文化素养,具有良好的职业道德,这也正是高校人才培养目标。“卓越工程师教育培养计划”提出,面向工业界、面向世界、面向未来培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类型高质量工程技术人才,为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势,增强核心竞争力和综合国力。因此,在土木工程专业教学改革中应结合土木工程学科特点,将“卓越工程师教育培养计划”贯穿于本科教学和管理中。(一)重视专业基础课的授课方式
卓越计划把培养分为校内学习和企业学习2个阶段,校内阶段培养主要是在课程体系和教学内容改革基础上,加强学生的创新能力训练[1]。虽然卓越计划强调实践的重要性,但并不否定理论学习的价值,理论学习是实践的基础,只有具备扎实的理论基础,才能在实践中灵活运用。
课堂教学是重中之重,教师应该以激发学生的学习兴趣为主线,而不是灌输公式原理,应引导学生自主学习,提高其动手能力。加强师生互动,教师在课堂上提出问题并与学生共同探讨。精选教学内容,抓住重点,为工程应用提供坚实的理论基础[2]。土木工程专业的基础课程,如钢筋混凝土结构设计原理、钢结构设计、结构力学、工程测量等经典课程,都是必讲内容,这些既是学生后续学习和深造的理论基础,也是实际工程应用的基础单元。
(二)加强毕业设计考核
毕业设计是综合性教学环节。学生将以往所学的知识综合运用,融会贯通,解决工程问题。毕业设计不仅要具有创新性,还要结合实际,使学生在完成毕业设计后总体掌握完整的工程项目设计过程,在遇到问题时知道从什么方向思考,知道查阅什么资料或规范来解决自己在设计中遇到的问题。加强学生对实际工程的了解,熟悉工程设计的基本方法和基本研究思路。在毕业设计环节,提高沟通能力、独立思考能力和解决问题能力。教师应严格审核学生毕业设计内容,包括建筑设计的方案选择,结构设计计算合理性与否,实验数据的真实性和实验方法的可操作性等。
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
李方慧,等基于卓越工程师教育计划的土木工程专业教学改革
(三)加强学生社会和企业实践环节
国内工程技术人才培养中存在诸多问题,如清华大学校长顾秉林提出的“重学轻术”倾向,即高校教育偏重理论学习和理论考核,把考试成绩作为评价的最终标准,而不注重对学生社会实践经历和解决实际问题能力的考核,学生在校学习只是为了考试,而没有认识到所学知识的真正价值,脱离了培养应用型人才的轨道。因此,高校应改革课程体系和评分标准,提高学生社会实习环节在考核成绩中所占比例。土木工程本身实践性强,理论知识和工程实际密切相关,因此,土木工程学科教学应面向工程,夯实基础,强调学以致用。
卓越计划的两阶段学习强调实践在学习中的重要作用。卓越计划提出创立高校与行业企业联合培养人才的新机制,创新人才培养模式,建设高水平工程教育的师资队伍,扩大工程教育的对外开放,制定卓越计划人才培养标准及任务,走产学研合作的发展道路。
土木工程专业实践性较强,教师应鼓励学生积极参加社会实践活动,例如:到施工现场参观施工流程、施工设施,学习各种工种如何配合、单项工程如何进行。到设计院学习相关软件,了解设计过程和基本思路,参加实际工程的设计与绘图等。同时学校也应为学生提供工学结合的实习机会,实施卓越计划提出的 “高等教育需要围绕提高工程能力”的人才培养理念。国际工程教育合作研究项目成果CDIO模式,也强调工学的技术基础教育,以项目实现教育目标,将企业和教育紧密联合,为学生提供更多接触实际工程的机会。在四年培养过程中融入课程设计阶梯项目,使学生对土木工程学科有更系统的认知,在实际问题中提高工程能力。
(四)培养学生的创新能力
创新一词在土木工程学科中尤为重要,优秀的土木工程师不仅具有解决工程问题的能力和较高的人文素养,而且勇于提出新的思想和理念,不墨守成规。如2008年北京奥运会场馆水立方和鸟巢,不论是独特的建筑造型设计,还是大跨度膜结构和充气膜材料的选择,都是首创之举,为中国的建筑行业注入了新的生命力,世人眼前为之一亮,让人们感受到了科技创新的魅力。
而如今很多土木工程师都以工程经验为标准,接到新工程或是原来没有遇过的新问题,首先查找规范,如果规范中没有相关概念,多数人不去思考怎样解决问题,而是凭借经验认为该结构不合理或不可实施,恰好与“卓越计划”强调的创新能力背道而弛。根据“卓越计划”的精神,优秀的工程师在遇到新工程、新问题时,应勇于打破陈规,开创解决问题的新方法,即使方法不可行,也会推动土木学科理论的发展与进步。
因此,高校应注重培养学生的创新实践能力,鼓励学生独立思考,使之能处理错综复杂的实际工程问题。在完成一个实际工程项目后,引导学生总结、归纳,提出更深层次的问题,触类旁通,这样才能使学生从技术层面逐步提高。
二、基于“卓越计划”的土木工程学科人才培养目标
以“卓越计划”提出的人才培养思想为基础,面向土木工程学科,培养具有扎实的自然科学基础、人文社会科学,掌握土木工程学科基本理论、基本知识和专业知识,获得土建类工程师基本实践训练,具有较强的工程实践能力、社会适应能力、沟通与组织管理能力和国际视野的实用型高素质土木工程专业人才。具体细化为以下几点:
(1)具有扎实的理论基础和工程技术,如工程测量、工程制图、电工学、力学基础和人文科学等。
(2)掌握综合应用现代科技手段获取与处理信息的能力,并掌握现代计算机和信息技术在土木工程中的应用。
(3)具有解决土木工程大型项目实际问题的能力,能从事土木施工、设计或勘察工作。工程设计中能理解工程应用要求,掌握外业勘察方法,严格贯彻专业设计规范和专业设计流程。工程施工中,掌握一般的施工工艺、施工质量检查和控制方法。
(4)具有协调和领导能力,能够参与项目的管理和组织工作,有较好的沟通合作能力。
(5)具有终身学习能力,在工程中能够不断学习新技术、新知识。熟练掌握一门外语,能运用外语进行与本专业技术相关的沟通与交流,在技术创新和研发上与国际接轨。
只有土木工程专业人才培养达到上述目标,才能满足社会需求,从而承担社会职责,为国家现代化建设输送人才。
三、建立健全人才培养体制,落实“卓越计划”
学科发展与人才培养离不开国家政策和高校体制改革的引导。现代化建设与土木工程学科发展息息相关,本专业毕业的学生,可从事土木工程、道路与铁道工程勘察、设计、施工与养护维修工作,并可进一步承担设计、施工企业生产技术部门的工作和市场经营等管理工作。毕业生的素质直接关系国家基础设施建设质量。因此,对土木工程专业人才培养,“卓越计划”具有非常重要的指导意义。
培养高素质土木工程人才,可以为建设创新型国家,增强国家核心竞争力和综合国力奠定坚实的人才储备基础和后备力量,因此,每个高校都应明确卓越计划的核心理念和目标,把培养高素质工程人才作为重中之重,建立健全适合人才发展的教育体制,在土木工程学科中落实“卓越工程师教育培养计划”。同时,在国际交流日益频繁的今天,更应尽快推进该计划,吸引国外教学资源,扩大公派留学规模,使学生了解各领域的发展现状和国际最前沿的技术成果,对今后的学习和发展有更清晰的认识与规划。
四、结语
随着中国现代化建设进程加快,对土木工程专业人才培养提出了更高要求。只有不断提高教育质量,不断完善教育体制,将“卓越计划”有效应用于土木专业的教学和学科发展上,才能培养出高素质工程人才。同时,推行“卓越计划”也是贯彻国家改革和教育发展精神,为土木工程人才提供了良好的社会环境和教育保障,不断满足国家和社会发展的需要,从而把中国推向工程品质强国的行列。
参考文献:
[1]高雪梅,潘丰.卓越工程师培养模式初探[J].贵州社会科学,2011(11):109-110.
[2]李继怀,王力军.工程教育的理性回归与卓越工程师培养[J].黑龙江高教研究,2011 (3):141-142.
关键词:铁路;站场;枢纽;理念;探讨
中图分类号:X732文献标识码: A 文章编号:
随着我国城市化、工业化的快速推进,交通网络成为支撑城市经济、社会发展的重要硬件平台。近年来,我国铁路工程在不断发展,铁路站场及枢纽设计将为城市与地区发展带来机遇,集聚城市人口、增加就业机会、提高城市的可达性。铁路的跨越式发展战略给客站建设提出了新要求。随着以铁路客运专线、高速铁路为标志的现代化铁路建设的推进,与之相匹配的一批功能强大、设施先进、服务一流的现代化铁路客站正逐步建成。高速铁路客站是一项综合性系统工程,涉及专业众多、接口复杂,铁路站场及枢纽的设计技术至关重要。本文以高速铁路为例,分析了铁路车站及枢纽的设计理念和方法。
一、站场的设计理念及方法
区间线路上分布若干越行站、中间站或技术作业站构成分界点,除了为列车提供交会、越行等基本功能外,还需要为地方经济提供运输服务。因此,如何合理地确定客货运站、接轨站是项目前期研究的核心。站场的布局设计具有两种站型方案,一种是客运列车和货运列车混合使用设计,另一种是分场专线使用,在设计过程中应贯彻以下设计理念:
(一)客运、货运货共线铁路
1、车站站址的选择
(1)客、货运量均较大的经济据点,宜分别设置客、货运站
线路经过较大经济据点时,传统设计是客货功能集中的一站横列式设计。从近年的地方运输需求和建设实践看,一站式已凸显出客货功能相互制约、作业交叉干扰、运输效率和服务质量低的弊端,不再普适。因此今后此类车站宜结合城市总体规划,因地制宜地灵活采用客货分站、客货纵列或客货并列等布置方式。
(2)客运车站选址应充分发挥其在城市交通枢纽中的核心地位
客运铁路的站场设计应充分考虑当地自然条件、城市总体规划以及工程条件合理选址,宜进入城市,利用站区形成社会综合交通枢纽,充分发挥铁路输送能力大、安全、节能、环保、全天候等的优势。并利于站区形成社会综合交通枢纽,便捷居民出行。在前期研究中,应开拓思路,对主线顺直设站、主线绕行设站及主线顺直、另设联络线下线设站等类别方案综合研究比选。
2、铁路与城市枢纽间的相互疏解
(1)技术作业站的布局和建设应结合路网规划、生产力布局等统筹考虑,以实现长交路、直达运输为目的;
(2)货运站应结合所在地的产业规划,推进装、卸车基地站建设;
(3)开行车站设计应满足点线能力相协调,有多项技术,设计应满足不同作业平行进行的需要,尽量减少交叉干扰,点线能力协调,提高运输效率;
(4)线路应在车站内接轨,应保证列车运行顺畅,减少平面交叉和折角运行。在枢纽、地区铁路和线路交叉处,存在大量的线路分、合,客观条件制约必须在区间接轨时,应在接轨地点设置线路所或辅助所;
(5)合理选择同时接发列车车站,这类车站宜选择在作业繁忙的车站、接轨站、局界点等,避免成为运输的瓶颈。
(二)客运专线铁路
客运专线铁路站场设计中上述理念和方法仍适用。应合理确定折返站及折返方式,应设置在重要客源地和交路断点,并根据客运量和行车组织方式。
二、枢纽及地区铁路规划设计
铁路枢纽和地区总图由于自然条件、城市规划和衔接线路千变万化,各不相同,具有鲜明的地域特点,必须因地制宜。
(一)枢纽和地区铁路规划建设
客货分线运输是实现运输效益最大化、改善运输质量的重大技术发展方向。枢纽和地区是铁路车流的产生地和点线能力协调的关键节点,故在建设中应结合引入线路的建设特别是客运专线建设和城市规划等,逐步形成相对独立的客、货运输系统,客货分线运输;实现客运直接服务城市、深入城市、货运外绕城市,充分发挥铁路的社会、环境效益。
(二)合理确定引入线路接轨点,进出站线路立体疏解
传统的引入线设计是方向别引入枢纽前方站进行合并、车流排队,此方式必然造成一线能力制约多线能力,不利于能力最大化,不再适宜。因此引入线原则上应直接引入编组站、客运站,立体疏解。仅当各引入线行车量较小、合并后线路通过能力足够、工程显著节省时,可考虑前方合并、平面疏解方式。
(三)枢纽和地区应结合铁路网规划和生产力布局
枢纽和地区应结合铁路网规划和生产力布局应集中设置,并预留发展条件枢纽和地区解编系统是货车车流的产生源,其建设应符合路网规划和生产力布局,有利于直达运输、机车交路延长,除因服务对象和作业种类不同而需专门为工矿企业、港口单独设置工业站等,并设置一个技术作业站,实现综合集中作业的的原则只设置一个技术作业站,实现综合集成自动化。
(四)合理确定枢纽客运系统布局
1、客运线路应覆盖城市主要客源点
在设计规划枢纽客运线路的走向和站点时,应尽可能覆盖既有客运站、机场、港口等客流聚集点,若确实特别困难,也宜通过城市综合交通与客运站建立便捷的联系。
2、合理设计布局客运站
应合理分工,各站间宜建立便捷的联系通路,枢纽内因衔接方向过多、集中设置客运站困难时,可结合城市规划规划多个客运站。各站应合理分工,有条件时各站间应建立有机联系,实现一线连多点、多点均可往一线发车的总体布置,扩大客运站的覆盖范围和服务质量。
3、多线客运站的布置
多线引入的客运宜按线路别分场布置,并根据运输需要设置跨线车联络线多条线路引入、客流强大的特大型、大型客运站,由于地形条件、城市规划、引入线功能定位、运营管理模式千变万化,布置较为灵活。一线一场模式利于运营管理,管理权限交叉少,简洁高效;咽喉简化、紧凑,交叉干扰少,利于能力最大化。故多线引入的客运站,宜采用引入线线路别分场模式。
4、合理确定规模
确定规模时,引入高峰小时概念,适当超前传统客运站设计规模确定一般是根据每日开行对数均衡计算确定。由于大型客运站往往结合有综合交通建筑群,具有工程不可改建的特点,故客运站规模的确定必须根据远期乃至远景能力需求来决定,适当超前。
5、贯彻立折理念
客运网络形成后,长交路客车运行应控制在2—8h内。由于动车的日产公里数大,需要连环套跑,立即折返。客运站设计应根据立折对数、咽喉能力及工程情况,因地制宜采用站后、站前折返方式。大型客运站站后立折可采用设折返环线、立交折返线或平面渡线转线方式,站前原位立折可采用设反发联络线或反发进路完成。
6、重视站区的综合交通规划
客运站是规划建设是一个大型综合系统,在站区内除系统考虑站场客运设施、站房和城市广场的传统流线外,尚必须与所在地公交、轨道等多种交通方式有机衔接,构建城市综合交通枢纽,实现零距离换乘,利于旅客快速集散和综合功能发挥。于此同时,应加强站场、建筑、公路、结构人员之间的沟通交流,加强综研究。
三、结束语
随着现代铁路建设工程的发展,铁路站场及枢纽的设计面临着巨大的挑战,其设计理念和设计方法都有了较大的改革,设计理念不再是理论知识,而是在实际运用中理论与实践经验的不断积累与总结。在实际工作中,铁路站场的设计是变化多样的,应结合现场实际,灵活运用理论知识,结合多种因素从多方面进行全面考虑,善于变换思路,在确保不遗漏的前提下进行多方比较、研究,以合理地设计铁路站场及枢纽的平面布置图,从而确保我国铁路交通事业的良性发展。
参考文献:
[1] 张沛艳.高速铁路站场设计几个问题的探讨[J].铁道工程学报,2008,(10):83-86.
[2] 曾桂.铁路站场设计中"小偏角"的技术运用探讨[J].铁道工程学报,2007,(1):69-71.
关键词:桥梁;挂篮悬臂施工;线性控制
一、桥梁挂篮悬臂施工关键工序的控制要点
1、制作挂篮
通常情况下,挂篮主要是在加工厂制作完成的,在加工制作中,应确保其结构、尺寸、材质等满足设计和质量标准要求。在制作完成后,还应对挂篮的构件等进行超声波焊缝检测,减少挂篮的非弹性变形。测取挂篮自身的弹性变形和非弹性弯形值,供悬灌梁段立模时参考。
2、现场安装
在安装之前,要先对用钢枕准确调整和安装滑道的位置,与此同时应采用锚固筋加以固定。之后要在滑道上安装前滑板与后钩板,以及主桁片与连接的杆件等。在安装完成之后,要开始进行底模板系统、侧模板系统的安装,最后再安装内模板。在实际安装完成以后,还应对锚固的可靠性进行严格的审查。
3、预压试验
在桥梁悬臂挂篮施工中,如果采用的为新挂蓝,则需要对主桁架等构件进行单独的预压试验,从而确保其性能满足施工要求,避免非弹性变形的引发安全事故。除此之外,在挂篮安装完成后还要进行荷载试验,通常情况下,荷载应为最大节段重量的1.0-1.5倍。在荷载试验的过程中,应全面分析和记录挂篮的加载状况及变形状况等,确定合理的立模标高,保证箱梁线性。
4、挂篮行走及移位
在桥梁挂篮悬臂施工中必须先张拉、预压梁内的钢筋,再拆除模板。拆除底模后,外滑梁用锚杆在主构架侧面进行锚固,吊架时后托梁用倒链在侧面进行悬挂。将于最长混凝土块相同长度的轨道铺设在混凝土浇筑好的位置,并和原有轨道进行焊接,确保其轨道的整体性。在移动挂蓝的过程中,将滑梁需要的吊点扣架及时在顶板预留孔位置进行安装,进而增加桥梁结构的稳定性及提高其强度。
5、混凝土的浇注
作为桥梁挂篮悬臂施工的重要内容,浇筑混凝土时,对其坍落度与入模温度有严格的要求,必须确保施工两边浇筑的均匀性,防止浇筑不均匀现象的出现。在施工过程中必须进行实时的现场记录,如对挂蓝标高的变化情况进行记录,浇筑量的差值等。
6、挂篮的拆除
相关梁段施工完成后,要进行挂篮的拆除,一般要先将底篮放在地面上,将主桁架及挂篮的是上部构件相应对称的缩退至安全范围内再行拆除。
7、合拢段施工
在合拢段施工中,浇筑合拢段混凝土必须选择在低温时进行,并重视振捣或浇筑后的养护工作,避免裂缝在混凝土结构中出现。确保梁体与混凝土之间连接的质量,并对桥梁的整体强度与稳定性进行有效增强。只有在梁体合拢段混凝土与合拢段混凝土配重相等时,在具体浇筑施工中变位或偏差移动现象才能不出现,同时还要进行水箱的设置,将适量的水注入到水箱内进行有效调整。梁体施工前必须准确测量梁体顶面及各轴线,并根据施工需求对整个合拢阶段进行有效控制。必须对整个桥梁合拢段进行均衡施工,防止由于施工不当增加相对变形及剪力差对桥梁结构的作用,进而导致合拢精准度的下降及造成不良内部应用反应。
合拢段对于钢支撑及临时束的要求均要严格按照规范或设计要求进行。钢支撑的锁定时间要根据连续有效的测设结果来确定,选在温度变化及梁体相对变形均较小的区间,实现均衡、对称与同步的锁定。锁定后即可释放一侧的固结束,是梁的一段可沿支座进行自由伸缩。待钢支撑焊接完成以后,在1h内张拉完图纸设计中所要求的全部合拢临时束。合拢段的混凝土等级一般选择比梁体内部的混凝土要高出一个等级,为减短凝结时间常选择加入一定的早强剂,采用微涨类的混凝土,做出合理的混凝土配合比设计。
二、桥梁挂篮悬臂施工线性控制
1、线性控制相关参数的测定
桥梁挂蓝悬臂施工质量的线性控制,其相关参数的测定主要是对测定挂蓝变形值、混凝土容重、混凝土弹性模量及预应力损失等。首先,测定挂蓝变形值。对挂蓝变形值进行精确计算难度较大,必须利用试验进行测定,通常情况下测定试验为挂篮荷载试验,完成安装挂篮作业后,试验要选用反压加载的方式进行,并进行分级加载,对各级荷载下的变形值进行准确测定,进而得出荷载和扰度之间的关系曲线。其次,测定混凝土容重与弹性模量。通过试验测定混凝土容重及弹性模量,对混凝土在施工现场进行取样作业后,其测定机械设备主要是万能实验机,主要对在不同龄期混凝土的弹性模量E值进行测定,取7、14、28、60天作为龄期,最终得出随着时间的改变混凝土弹性模量也会随之改变。再次,测定预应力损失。预应力钢绞线的管道摩阻损失就是桥梁预应力损失的主要内容,钢绞线具体管道摩阻损失主要选用电阻应变仪器进行测定,进而对比其损失的设计值是否与具体损失值相符合,以此对施工导致的悬臂扰度进行准确计算。
2、计算施工预拱度
施工预拱度作为桥梁挂蓝施工质量的重要依据,必须对其进行精确计算。但施工过程中很难对桥梁悬臂箱梁的预拱度进行有效控制,为提高其质量,必须加大控制力度,这种情况下必须严格遵循施工现场的具体施工状况,选用专业的数据、计算程度对其进行科学、有效地计算。
3、悬臂箱梁施工挠度控制
悬臂梁段立模标高的确定必须遵循设计标高和预拱度进行,依据立模标高的要求进行立模作业。在桥梁工程施工中,必须定期指派专人对其进行观测,对浇筑混凝土的每个阶段进行观测,及张拉预应力前后的具体情况进行观测,并对这几个时间段内悬臂扰度的变化进行观测。依据观测结果将扰度曲线整理出来,并得出的数据进行及时分析,进而增加其精准度,达到对桥面线性的良好控制。
(1)布置扰度测点。在桥梁挂蓝悬臂线性扰度测量中主要选用的仪器为水准仪。预制箱梁时,在将3个高程测点在每个悬浇段与接缝距离10厘米的箱梁顶面进行布置。选用短钢筋进行测点制作,将其底部与钢筋笼一起进行焊接,磨圆顶部将混凝土顶面露出,距离设为1.5厘米到2.5厘米之间,并选用红漆将其标注出来。
(2)建立、复测控制网。将高程控制点通过水准仪与经纬仪向墩顶桥段顶面进行引导,并对其进行有效标记。将此点作为施工过程中的基准,以此测量出梁顶的高程。必须将2个以上的基准点布置在每个墩顶上,测量后必须对基准点进行准确校对。
三、结束语
综上所述,在桥梁建设中每个施工阶段都存在着必然的联系,如其中一个阶段出现问题,都会对工程的整体质量造成极大的损失。挂篮悬臂施工作为桥梁工程施工的重要组成部分,其施工技术水平的高低将直接影响到桥梁工程的整体质量,为防止任何安全事故出现在桥梁挂篮悬臂施工中,相关部门及施工企业必须根据施工现场的具体情况及当地自然条件、地质等条件,对其施工关键工序进行严格控制,只有这样才能确保公路工程的整体质量。
参考文献
[1] 张可文.路桥与隧道工程施工新技术典型案例与分析[M].机械工业出版社,2011,5.
[2] 钟汉华,余丹丹.道路与桥梁工程施工技术[M].中国水利水电出版社,2011,1.
[3] 晁志勇. 某黄河大桥挂篮悬臂浇筑施工技术简介[J]. 科技信息. 2012(28).
关键词:地表加固,管线保护,旋喷桩
中图分类号: C913.32文献标识码:A 文章编号:
一、工程概况
广州轨道交通二八号线延长线工程二号线南洲站站位设于广州市南洲路与东晓南路交叉路口下,是二号线南延段与广佛线的换乘站,二号线南北走向,广佛线东西走向,南洲站Ⅵ号出入口呈南北向,为过街通道,由于南洲路上管线众多、交通繁忙且地质条件差,Ⅵ号出入口施工工法为暗挖法施工,为保证暗挖施工过程中管线、道路及隧道的绝对安全需对Ⅵ号出入口进行地表加固(见图1)。
图1地面加固及大型管线平面图
二 、重难点分析
南洲站号Ⅵ出入口地面旋喷地基加固范围内,管线密集,种类繁多,对加固范围内的管线摸查及保护为本次施工的重点;在确保管线安全的前提下,对加固范围内大直径管线下方土体的加固为本次施工的难点。
三、 地下管线摸查和保护
(1)地下管线摸查及保护方案制定
首先根据管线图,摸清各管线的管位和走向,对明确且埋深小于1.5m的管线采用人工开挖的方式将管线暴露,以便确认其埋深和走向,对埋深大于1.5m 的管线则请专业的管线探测单位对施工范围内的地下管线进行探测,确定管线的类型、材质、埋深、坐标及标高位置(如图2、3)。
图2管线和Ⅵ号出入口平面图
图3大型管线和Ⅵ号出入口剖面图
承包商项目部技术负责人根据所掌握的管线资料编制管线保护专项施工组织设计方案,从现状管线保护角度考虑方案的可操作性和安全性,在方案上采取必要的保护措施保证管线安全;针对旋喷加固和暗挖作业中由可能出现的各种险情编制相关的管线抢险应急预案。
(2)旋喷加固施工过程控制
施工前向管线业主单位办妥相关管线保护的手续,邀请管线业主单位对管线保护的进行交底,根据对施工现场地下管线的详细情况和管线单位交底编制现场操作工作安全交底并建立“保护地下管线责任制”,建立保护地下管线体系。
施工过程中落实保护地下管线的组织措施,由管线单位委派管线保护专职人员协助本工程地下管线的监督保护工程,项目部现场管理人员兼职管线保护人,严格按照审定批准的施工组织和经管线单位认定的保护地下管线技术措施要求落实到现场。施工过程中,监理和承包商专职人员必须到位跟进作业班组施工并做好施工记录;若施工过程中发现管线现状与交底内容不符情况时,立即通知有关管线单位到场研究、商议补救措施,在未做出统一结论前,不得擅自处理或继续施工。
(3)在暗挖作业过程中地表及管线沉降监测
旋喷桩加固范围内的地下管线设置若干沉降测,对埋深小于1.5m的管线可在其直接设置沉降观测点;对埋深大于1.5m 的管线可通过地面设置沉降观测点,如图4。
暗挖作业过程中,由第三方监测和承包商定期观测管线的沉降量。第三方监测按国家二等水准测量的技术要求施测,沉降观测的精度指标:环线闭合差≤±0.6 mm(n为测站数),每站高差中误差≤±0.3mm,视线高≥0.3m。每次观测时,必须按附合水准路线至少联测两个水准基点,以保证有必要的检核条件,减少测量误差的发生。另外为保证测量成果的准确性,在进行观测点的首次观测时,必须连续测量两次,取其平均值作为沉降观测点的原始数据。
第三方监测管线沉降观测点在加固范围内布设不少于3个测点,监测频率3天一次;承包商在暗挖施工过程中必须每天监测。第三方监测和承包商需及时向建设单位和有关管线管理单位提供观测点布置图与沉降观测资料。
图4地面和管线沉降观测点布置图
四、旋喷桩加固施工
(1)工艺特点
利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后,用高压脉冲泵,将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置,向四周以高速水平喷入土体,借助流体的冲击力切削土层,使喷流射程内土体遭受破坏,与此同时钻杆一面以一定的速度(10-20r/min)旋转,一面低速(15-30cm/min)徐徐提升,使土体与水泥浆充分搅拌混合,胶结硬化后即在地基形成直径比较均匀,具有一定强度(0.5-8.0MPa)的圆柱体(称为旋喷桩),从而使地基得到加固,本次主要采用单管旋喷桩施工。
(2)工艺主要机具设备(表1)
(3)试桩及确定工艺参数
为保证成桩质量,在进行大批量制桩之前进行试桩,以校验施工工艺参数是否合理,现根据工程经验提出试桩用工艺参数如下:
注浆管:提升速度10~14cm/min;旋转速度10~14r/min。
浆液压力:大于20MPa(在对大直径管道下方土体加固时,随钻杆提升逐步减压)。
水灰比:1.0―1.5
试验桩选择两根,成桩24小时后挖除桩顶覆土,挖出桩身2-3米,对成桩直径、质量(有无断层)进行检查,符合要求后,确定施工参数进行全部桩施工。若不符合,应对工艺参数进行调整,以保证旋喷桩施工质量要求。
五、施工方法
(1)施工流程
测量定位机具就位钻孔至设计标高旋喷开始提升旋喷注浆旋喷结束成桩。
(2)施工工艺
1、放线定位:测量放样出各桩中心位置,要求孔位偏差不大于50mm,为保证孔位正确,在各行旋喷桩外侧设置控制桩,在施工前进行孔位校核,以防止机械振动或其他原因使孔位发生偏差。
2、钻机就位:按放样孔位安放钻机,为保证钻机施工过程中不因振动而使造孔倾斜,在钻机下面用方木垫平,钻孔前对钻机及配套泥浆循环系统进行试运行,经确认无误后进行钻孔作业。
3、钻进成孔:将钻头对准孔位。用水平尺及直角板掌握机台水平、立轴垂直,钻机的垂直度应满足精度要求,经技术人员验测合格后方可开钻。
钻进时采用泥浆循环护壁,孔口流出的泥浆沿泥浆沟流入泥浆池。钻进过程中,遇到异常情况及时查明原因,采取相应措施。钻孔结束后,由技术人员进行质量检查,合格后方可进行下一道工序施工。
4、旋喷作业:在进行旋喷作业前先进行浆液制备,制作浆液时,水源采用饮用水,水泥采用强度等级为425#普通硅酸盐水泥;水灰比控制在1.0-1.5,浆液采用高速搅拌机搅拌,纯拌和时间不应少于30s,且应连续制浆。已制成待用的浆液应采用低速搅拌机搅拌,以防止沉淀;为消除离析,一般加入水泥用量的3%的陶土、0.9%的碱,制成浆液当环境温度10℃以下,不超过5小时,当环境温度10℃以上时,不超过3小时,浆液存放时间超过有效时间时,应予以废弃。
在钻入深度满足要求后,开始送入浆液。当孔口出现冒浆(泥浆)时,按确定的提升速度及旋转速度自下而上进行旋喷作业,直至提升到设计的终喷高程。
施工至地面以下1m时,采用慢速喷射,当喷浆口即将出地面时,停止提升,搅拌10~20s,保证桩头均匀密实。
5、冲洗设备:喷射施工完毕后,把注浆管等机具设备冲洗干净,管内机内不得残存水泥浆,通常把浆换成水,在地下上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。
6、钻机移位:将钻机移到下一新孔位进行下一根桩施工。
(3)加固效果检验
1、冒浆体试块试验:取施工过程中的冒浆体,做成试块,试验其特性。此项试验可以用作判断强度的参考。
2、原浆检查:制作浆液时随机抽取制作四组7×7×7cm立方体抗压试件,检测3天,7天,28天抗压强度
3、质量检验验标准(表2)
(5)大型管线下方旋喷加固
在确定大型管线平面位置及走向并进行有效保护的前提下,旋喷桩机在与大型管线两侧根据计算并考虑安全保障,调整旋喷机机座,使钻头按一定角度以斜向钻入和旋喷成桩,从而对大型管线下部土层进行旋喷加固。如图5
图5大型管线下方旋喷加固示意图
注:为防止由于旋喷加固时注入的浆体过量引起地面隆起,管线底部以下0.5m至地面,采用慢速减压喷射。