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關(guān)鍵詞:大跨度橋梁;施工監(jiān)理
中圖分類號:TU208文獻標識碼: A
我國進入21世紀以來,為了滿足經(jīng)濟高速發(fā)展要求,交通設(shè)施建設(shè)也越來越重要,同時也是為了緩解交通壓力和實現(xiàn)良好的交通環(huán)境,許許多多的橋梁出現(xiàn)在人類面前,并帶來了大量施工技術(shù)與方法,而其中的施工監(jiān)理已經(jīng)成為當前交通設(shè)施基礎(chǔ)工程施工中的熱點和難點。本文對大跨度橋梁的施工監(jiān)理工作進行了探討。
一、我國大跨度橋梁工程監(jiān)理工作分析
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。
二、我國大跨度橋梁施工監(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(fù),所以,要做好進場材料的檢驗以及復(fù)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(xùn)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。[1]
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(fù)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(fù)測以及編號清晰與否等等。[2]
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(fù)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(yù)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(dǎo)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(yù)應(yīng)力的預(yù)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(yù)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(yù)防出現(xiàn)意外安全事故。[3]
三、結(jié)束語
總之,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:
[1]王愛娟. 公路與大跨度橋梁工程監(jiān)理工作探討[J]. 科學之友,2012,09:70-71
關(guān)鍵詞:公路工程;大跨度橋梁;施工監(jiān)理;要點
中圖分類號:E271文獻標識碼: A
1、我國大跨度橋梁工程監(jiān)理綜述
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(fù),所以,要做好進場材料的檢驗以及復(fù)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(xùn)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(fù)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(fù)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(fù)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(yù)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(dǎo)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(yù)應(yīng)力的預(yù)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(yù)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(yù)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:
[l]王愛娟.公路與大跨度橋梁工程監(jiān)理工作探討[J].科學之友,2012,09:70-71
關(guān)鍵詞:橋梁;施工;安全風險
中圖分類號:K928 文獻標識碼:A 文章編號
Abstract: in this paper, the large span bridge main construction method is discussed, and the bridge construction with the risk in the factor, put forward the large span bridge risk response measures.
Keywords: bridge; The construction; Safety risk
0.前言
由于橋梁工程特別是大型復(fù)雜橋梁工程的建設(shè)往往是在復(fù)雜多變的自然和社會環(huán)境中運作的,其本身具有規(guī)模大,施工期長,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外部聯(lián)系廣泛等特點,這些特點決定了橋梁工程建設(shè)階段必然存在很多不確定因素,所以風險也始終存在于橋梁建設(shè)的全過程。近年來,一些研究調(diào)查表明,橋梁施工期的風險遠遠高于使用期。橋梁在任何施工階段都有可能發(fā)生坍塌、變形等事故,而且事故發(fā)生的可能性貫穿橋梁施工的整個過程,同時也會造成極大的損失。橋梁施工損失類型包括結(jié)構(gòu)損壞、人員傷亡、施工延誤、經(jīng)濟損失等多種形式,而且往往多種損失同時發(fā)生,影響范圍甚廣。造成事故的原因多種多樣,經(jīng)常會同時發(fā)生,因此必須系統(tǒng)的了解橋梁在施工中存在的風險因素,提高橋梁施工安全,應(yīng)對橋梁施工風險。對確保大跨度橋梁安全施工有著重大的意義。
1. 大跨度橋梁施工方法
改革開放以來,我國橋梁工程的發(fā)展進入了一個高速的發(fā)展時期,主要體現(xiàn)在橋梁總體數(shù)量大幅度增加,橋梁的結(jié)構(gòu)體系多樣化,橋梁的跨度也越來越大,而橋梁的施工環(huán)境卻越來越復(fù)雜,所以對大跨度橋梁的施工方法有了更高的要求。在橋梁工程中,施工是非常重要的一個環(huán)節(jié),合理的施工方法,能有效的提高施工組織和管理的水平。施工方法的選擇要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的跨度、孔數(shù)、橋梁總長、截面形式和尺寸、地形條件、設(shè)備能力、氣候條件、運輸條件、設(shè)備的周轉(zhuǎn)使用等多方面條件。常見的施工方法主要有以下幾種:
(l)就地澆筑施工法,是一種現(xiàn)場澆注的傳統(tǒng)施工方法,在支架上安裝模板,綁扎及安裝鋼筋骨架,現(xiàn)澆混凝土的一種施工方法。施工特點:整體性好,施工平穩(wěn)、可靠,不需要大型起重設(shè)備;施工中無體系轉(zhuǎn)換;預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋可以采用強大預(yù)應(yīng)力體系,使結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單,方便施工;需要大量施工支架,跨河橋梁搭設(shè)支架影響河道的通航與排洪,施工期間支架可能受到洪水和漂流物的威脅;施工工期長,費用高,需要較大的施工場地,管理復(fù)雜,不太適合大跨度橋梁。
(2)懸臂施工法,是在建成橋墩上沿橋梁跨徑方向逐段施工的方法。在施工過程中,要保證墩梁固結(jié),能夠充分利用材料的力學性能,提高橋梁的跨越能力。懸臂施工通常分為懸臂澆筑和懸臂拼裝兩種。懸臂澆筑法:在橋墩兩側(cè)依次對稱安裝節(jié)段,張拉預(yù)應(yīng)力筋,使懸臂不斷接長,直至合攏。施工特點:無須建立落地支架,無須大型起重與運輸機具,主要設(shè)備是一對能行走的掛籃。掛籃可在己經(jīng)張拉錨固并與墩身連成整體的梁段上移動,綁扎鋼筋、立模、澆筑混凝土、預(yù)施應(yīng)力都在掛籃上進行。完成本段施工后,掛籃對稱向前各移動一節(jié)段,進行下一節(jié)段施工,如此循序前進,直至懸臂梁段澆筑完成。懸澆施工方法特別適合于寬深河流和山谷,施工期水位變化頻繁不宜水上作業(yè)的河流,以及通航頻繁且施工時需留有較大凈空等河流上橋梁的施工。但懸臂澆筑法在施工中也有不足:梁體部分不能與墩柱平行施工,施工周期較長,而且懸臂澆筑的混凝土加載齡期短,混凝土收縮和徐變影響較大。
(3)逐孔施工方法,是在城市高架橋廣泛應(yīng)用的方法,該方法從橋梁一端開始,采用一套施工設(shè)備或一、二孔施工支架逐孔施工,周期循環(huán),直到完成。施工特點:移動模架不需要設(shè)置地面支架,不影響通航,施工安全性大,可靠;有良好的施工環(huán)境,保證施工質(zhì)量,一套支架可多次周轉(zhuǎn)使用,具有可在類似預(yù)制場生產(chǎn)的優(yōu)點;機械化、自動化程度高,節(jié)省勞力,降低勞動強度,縮短工期;通常每一施工梁段的長度取用一跨的跨長,接頭的位置一般選在橋梁受力較小的地方;移動模架設(shè)備投資大,施工準備和操作都比較復(fù)雜。此法宜在橋梁跨徑小于50m的橋上使用。
(4)頂推施工法,是沿橋縱軸方向的臺后設(shè)置預(yù)制場地,分節(jié)段預(yù)制梁,并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將預(yù)制節(jié)段與施工完成的梁體連成整體,然后通過水平千斤頂施工,將梁體向前頂推出預(yù)制場地,然后繼續(xù)在預(yù)制場進行下一節(jié)梁段的預(yù)制,直至施工完成。施工特點:頂推法可以使用簡單的設(shè)備建造長、大橋梁,施工費用較低,施工平穩(wěn)、無噪聲,可在深水、山谷和高橋墩上采用。大跨度橋梁施工方法還有很多。全面的了解大跨度橋梁的施工方法,有助于全面的認識橋梁施工過程,更能有效地識別大跨度橋梁施工過程中潛在的風險因素,從根本上了解橋梁的施工風險,發(fā)現(xiàn)橋梁施工風險發(fā)生的原因。
2. 大跨度橋梁施工中存在不確定性
隨著橋梁的發(fā)展和跨徑的不斷增大,橋梁的結(jié)構(gòu)剛度、結(jié)構(gòu)的幾何非線性效應(yīng)越來越高,影響橋梁安全的因素越來越多。目前,國內(nèi)外學者己對結(jié)構(gòu)中的確定性問題進行了大量的研究,但是,對于影響結(jié)構(gòu)安全的各種不確定性問題研究依然較少。而事實上,和其它結(jié)構(gòu)物一樣,大跨度橋梁結(jié)構(gòu)中也存在著大量的不確定性。同時,由于大跨度橋梁結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜,施工難度大,施工工序多,施工工藝復(fù)雜,施工周期又短,各種不利因素進一步增加了大跨度橋梁在施工中的不確定性。
(l)材料性能的不確定性
橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料性能,包括材料的強度、材料的彈性模量、泊松比、膨脹系數(shù)等,在不同的材料質(zhì)量、制作工藝、外形尺寸及環(huán)境條件下,會產(chǎn)生不同的性能,這就是材料性能的不確定性。
(2)幾何參數(shù)的不確定性
結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸,如構(gòu)件的高度、寬度、面積及間距等,受制作和安裝工藝等因素的影響,會產(chǎn)生一定的變異性,從而導(dǎo)致實際構(gòu)件尺寸與標準設(shè)計尺寸之間存在一定的差異,這是結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)的不確定性。
(3)荷載的不確定性
大跨度橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中,會承受各種施工荷載的作用,而無論是橋梁結(jié)構(gòu)的恒載,還是施工中存在的活載或其它的施工荷載,都或大或小與設(shè)計值有偏差,是很難控制的,所以說施工荷載具有一定的不確定性。
(4)非線性帶來的不確定性
大跨度橋梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜,非線性對橋梁也有較明顯的影響。主要體現(xiàn)在材料非線性、幾何非線性和時變非線性三個方面。材料非線性主要是指混凝土構(gòu)件開裂等彈塑性變形行為,而由于在施工階段計算中一般不研究結(jié)構(gòu)的極限承載力,沒有考慮進入彈塑性或構(gòu)件開裂后的情形,所以由此會引起結(jié)構(gòu)的不確定性;大跨度橋梁的幾何非線性如在斜拉橋中,斜拉索的垂度效應(yīng)、大位移效應(yīng)以及塔梁的梁一柱效應(yīng),每一施工階段都可能伴隨結(jié)構(gòu)構(gòu)形的變化,幾何非線性影響尤為突出;時變非線性主要是指混凝土收縮和徐變所引起的隨時間變化的非線性變形,在混凝土橋梁的主梁施工中,如果結(jié)構(gòu)為超靜定,收縮和徐變不但引起結(jié)構(gòu)變形,還可能產(chǎn)生次內(nèi)力,因此對其合理的考慮是十分必要的。
(5)人為因素的不確定性
在橋梁工程的設(shè)計、施工、使用等各個階段都是有人的參與,人是建設(shè)活動的主體,因此,在工程建設(shè)過程中,不能不考慮人為因素的影響。在大跨度橋梁施工過程中,人為失誤的種類很多,主要包括:①施工操作失誤,如施工方法選擇不當、施工順序失誤及機械操作行為失誤等;②技術(shù)管理失誤,如不按設(shè)計圖紙施工、不按照施工規(guī)范施工、不按照施工方案施工與技術(shù)措施不當?shù)龋虎劢M織管理方面的失誤,如組織設(shè)計與措施混亂、現(xiàn)場指揮人員素質(zhì)不夠、不認真執(zhí)行施工組織設(shè)計、現(xiàn)場指揮不明確、組織協(xié)調(diào)不力及檢查督促不力等;④制度管理失誤,如各類管理體制不健全、人員管理松懈、教育培訓(xùn)不到位等。施工期間的人為失誤具有多維性、廣泛性,涉及范圍廣、難以控制等特點,應(yīng)當予以足夠的重視。
3. 風險因子與應(yīng)對措施
在大橋的施工過程中,主要存在四個主要風險因子,按風險重要性依次是管理風險,技術(shù)風險、經(jīng)濟風險和自然風險。
管理風險,主要包含材料供應(yīng)、材料浪費、交通運輸、供水供電、管理施工組織協(xié)調(diào)、材料管理、施工人員水平、技術(shù)人員水平、管理人員水平。在橋梁施工過程中,要合理的控制管理方面,在對材料的檢查、運輸和應(yīng)用的過程嚴格監(jiān)控,沒有及時使用的材料要安全保管,防止老化和失效;在施工前需要對人員進行嚴格的培訓(xùn),在施工中,要求人員嚴格按照施工規(guī)范進行施工,監(jiān)理人員要對工程安全嚴格把關(guān),施工指揮人員要有全局意識,各個單位嚴格緊密合作,要求人員對工程項目都有主人翁的精神。
技術(shù)風險,主要包含設(shè)計資料變更、設(shè)計資料的有效性、施工工序控制、設(shè)備操作、設(shè)計資料準確性、承載力不足、細部處理不當、工程項目計劃準確性、場地排水、施工工藝、機械調(diào)配。在橋梁技術(shù)風險中,我們要重視施工前期的勘測工作,細致鎮(zhèn)密的對地質(zhì)的勘察,周圍環(huán)境的勘察,可以減少施工中的投資,減少設(shè)計變更和設(shè)計結(jié)構(gòu)的誤差。同時,在施工過程中,對施工機械嚴格安全檢查,防止施工時施工機械出現(xiàn)故障,導(dǎo)致事故發(fā)生。在施工技術(shù)方面,要按照施工規(guī)范安全施工,采取的新技術(shù)一定要進行試驗。
經(jīng)濟風險,主要包含建設(shè)單位儲備資金、國家利息調(diào)整、職工工資和福利、提高預(yù)算不足、工程清單的錯誤和遺漏。保證資金充足,是大型工程項目的基本要求。要個控制對資金的應(yīng)用,對項目要有個合理的概預(yù)算。
自然風險,主要包含地質(zhì)因素和氣候因素。在大橋施工前,要對多年的氣象和水文資料進行詳細的統(tǒng)計分析,確保做好足夠的準備。
4. 結(jié)論
通過上述的分析可知,在大跨度橋梁施工期間存在大量不確定性,橋梁施工期間存在著高風險,必須給予足夠的重視,否則工程事故一旦發(fā)生,將會帶來不可預(yù)估的損失,例如結(jié)構(gòu)失效、人員傷亡等,同時給社會和自然環(huán)境帶來不利的影響。因此,為了降低大跨度橋梁施工期間的風險,避免工程事故的發(fā)生,可以采取積極有效的措施,控制和降低風險發(fā)生概率,保障橋梁施工的安全。另外,開展大跨度橋梁施工風險分析研究,對于確保大跨度橋梁工程建設(shè)的安全性和科學性、提高橋梁工程施工的經(jīng)濟性和合理性以及推動橋梁設(shè)計理論及橋梁保險體系的發(fā)展,都有十分重要的理論價值和現(xiàn)實意義。
【參考文獻】:
[關(guān)鍵詞]跨海橋梁工程 抗震防災(zāi)設(shè)計 耐久性設(shè)計 發(fā)展趨勢
中圖分類號:TU712 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)05-0378-01
正文:
一、21世紀中國橋梁工程的發(fā)展
21世紀,中國的橋梁工程應(yīng)該向哪些方面發(fā)展、技術(shù)上應(yīng)該有哪些創(chuàng)新?其實許多發(fā)達國家在20世紀就已經(jīng)基本完成了本土橋梁工程的建設(shè)任務(wù),于是這些國家的橋梁工程師就把目光投向了跨海橋梁工程。本土橋梁工程的發(fā)展對象主要集中在長江黃河之上。長江黃河把中國國土三分,阻礙了南北交通的發(fā)展,雖然目前已經(jīng)建成了若干跨江、跨河大橋,但為數(shù)不多,南北交通還是比較困難,影響了國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展。
蘇通大橋的建成彰顯了大跨度橋梁的主流地λ。但是我們不得不承認,大跨度橋梁必定會有其飽和的那一天,跨海橋梁工程是歷史發(fā)展的方向。如果說21世紀初期是本土大跨度橋梁工程的天下,那?21世紀中后期,跨海橋梁工程的發(fā)展是避免不了的。
跨海工程的發(fā)展主要目的是為了解決一些城市之間的交通往來。東南沿海一些城市目前還主要靠渡輪來解決交通問題,一旦發(fā)展跨海橋梁工程,將會給這些地區(qū)帶來很大的便捷,同時能夠促進這些地區(qū)經(jīng)濟的進一步發(fā)展。
二、橋梁工程發(fā)展的技術(shù)難點
第一、橋梁計算問題
橋梁結(jié)構(gòu)計算方面一直是橋梁工程發(fā)展道?上的一個難點。不同規(guī)范,計算方法也有一些差別。橋梁計算之所以比較困難,個人認為主要還是由于其受荷載復(fù)雜性導(dǎo)致的。一座使用中的橋梁,可能受到如下荷載:機動車震動荷載,水流沖擊力,風荷載,意外的船撞擊力,溫差引起的內(nèi)力,地震力等。
目前普遍采用的分析方法有四種:有限元分析法、橫向分布系數(shù)法、加權(quán)參數(shù)法以及試驗法。采用這四種方法計算時,難點關(guān)鍵在模型的選擇以及受力情況的模擬,一般情況下不可能將受力情況模擬的和實際情況一模一樣,所以計算結(jié)果與實際不一定吻合。雖然現(xiàn)在有ANSYS等有限元分析軟件,但并不能夠克服以上難點。所以。國內(nèi)橋梁工程發(fā)展前景必定會是先進理論的發(fā)展前景,只有更加完善的分析理論推出,才會有更加優(yōu)秀的橋梁誕生。
第二、?抗震防災(zāi)設(shè)計
橋梁的抗震研究是橋梁工程不可忽視的一個問題,國內(nèi)外學者對橋梁震害的調(diào)查研究結(jié)果表明,現(xiàn)在橋梁的破壞大多沿順橋向和橫橋向發(fā)生,而順橋向震害尤其嚴重。分析地震破壞的原因主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)地震λ移造成的粱式橋梁上部活動節(jié)點處因蓋梁寬度設(shè)置不足導(dǎo)致落梁或粱體相互磁撞引起的破壞;
(2)由于地基土(如飽和粉細紗和飽和粘沙土)的地震液化影響同樣加大了地震λ移的影響,進而放大了結(jié)構(gòu)的振動反應(yīng),使落梁的可能性增大;
(3)支座破壞,在地震力的作用下,由于支座設(shè)計?有充分考慮抗震要求;
(4)軟弱的下部結(jié)構(gòu)破壞;
由以上原因,可以發(fā)現(xiàn)地震對橋梁的破壞是多方面的,只要有一個環(huán)節(jié)造成橋梁的破壞,就可能導(dǎo)致橋梁的破壞。這也是橋梁工程抗震研究復(fù)雜性的原因。國內(nèi)要在該方面有所突破,個人覺得還是比較困難的。畢竟國內(nèi)的地震研究不是很出色,但這肯定會是今后科學研究著的工作方向,是發(fā)展跨海橋梁工程、大跨度橋梁工程的基礎(chǔ)。
第三、耐久性設(shè)計
耐久性的定義為結(jié)構(gòu)在預(yù)期作用和預(yù)定的維護條件下,能在規(guī)定期限內(nèi)長期維持其設(shè)計性能要求的能力。這里的期限應(yīng)理解為構(gòu)造物的使用年限。2004年頒布的橋梁規(guī)范增加了橋梁耐久性設(shè)計的內(nèi)容。橋梁耐久性設(shè)計之所以寫入新的橋梁規(guī)范,是由于其逐步彰顯出的問題導(dǎo)致的。
一般來說,橋梁結(jié)構(gòu)耐久性不足的后果主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
混凝土方面:開裂、滲漏、侵蝕、碳化、堿骨料反應(yīng)等;
鋼筋、鋼束方面:銹蝕、脆化、疲勞、應(yīng)力損失等;
粘接方面:鋼筋和混凝土之間粘接力削弱、錨具失效、注漿不密實等。 2006年4月發(fā)生的深汕高速一座跨度16米的空心板梁橋突然發(fā)生坍塌,這類事故是在橋梁運行了若干年之后發(fā)生的,很大原因在于橋梁發(fā)生了耐久性損失,承載力不足,導(dǎo)致了橋梁的坍塌。新世紀國內(nèi)橋梁工程的發(fā)展應(yīng)該主義這方面設(shè)計的力度。
三、橋梁工程的發(fā)展趨勢
21世紀橋梁將實現(xiàn)大跨、輕質(zhì)、靈敏、環(huán)保的目標。
3.1 大跨
自從橋梁出現(xiàn)以來, 其跨徑一直在不斷的加大。從幾米的小橋發(fā)展到現(xiàn)今主跨一千多米的特大橋,體現(xiàn)出了人類改造自然的能力在不斷變化。在21 世紀, 由于跨海工程的出現(xiàn), 橋梁還要向更大跨徑的方向發(fā)展。
3.2 輕質(zhì)
橋梁主體材料將由高強度輕質(zhì)太空材料所取代。高強度鋁合金、玻璃鋼、碳纖維等太空材料將取代當代的橋梁鋼、混凝土成為橋梁建筑的主體材料,實現(xiàn)輕質(zhì)目標;不同類型輕質(zhì)材料組合拼裝的各類新型斜拉橋、懸索橋、輕質(zhì)拱橋?qū)⒁豢缍^大川、巨流或小海灣,實現(xiàn)1 500 m以上大跨目標。
3.3 靈敏
21 世紀橋梁將“頭腦”靈敏,“感覺”敏捷。橋梁上裝配的計算機系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)將可以感知風力、氣溫等天氣狀況,同時可以隨時通過自動監(jiān)測和管理系統(tǒng)保證橋梁的安全和正常運行,一旦發(fā)生故障或損傷,將自動報告損傷部λ和養(yǎng)護對策。
3.4 環(huán)保
今后建橋應(yīng)從結(jié)構(gòu)體系、建材和施工方法等方面來考慮橋梁對環(huán)境的影響。例如,在山區(qū)建橋更應(yīng)該照顧山體和植被;在選用建材時應(yīng)使用對環(huán)境影響(能耗及CO2 氣體的排放量) 小的材料。同時,21 世紀的橋梁結(jié)構(gòu)必將更加重視建筑藝術(shù)造型,重視橋梁美學和景觀設(shè)計,重視環(huán)境保護,達到人文景觀同環(huán)境景觀的完美結(jié)合。
四、結(jié)束語
橋梁的跨徑代表著一個國家的經(jīng)濟、工業(yè)和科學技術(shù)的整體水平。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,并且,與世界各國的聯(lián)系越來越緊密,尤其是在加入WTO之后,中國的經(jīng)濟正在與世界全方λ的接軌。隨著工程技術(shù)的深入研究與發(fā)展,我國的橋梁建設(shè)事業(yè)一定會取得非常輝煌的成果。
參考文獻
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先前的橋梁工程教學中存在的不足及原因
創(chuàng)新型卓越工程師的培養(yǎng)內(nèi)涵就是著力于創(chuàng)新能力的提高,創(chuàng)新意識的訓(xùn)練,特別是重視強化培養(yǎng)工程意識、工程素質(zhì)和工程創(chuàng)新精神,以達到提升學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和國際競爭力為目標,同時高等教育要在培養(yǎng)過程中和行業(yè)企業(yè)深化合作,創(chuàng)新高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)卓越人才的機制,理論與實踐相統(tǒng)一的工程教育人才培養(yǎng)模式,構(gòu)建布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、類型多樣、主動適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的創(chuàng)新型卓越工程師的培養(yǎng)機制。針對這一要求,現(xiàn)行的橋梁工程教學存在以下問題。
1.教學內(nèi)容滯后于橋梁發(fā)展現(xiàn)狀。目前,各專業(yè)在總的課程學時保持不變的情況下,通過大幅度精簡課程學時,來增加課程的數(shù)量。由于授課學時有限,橋梁工程課程的授課內(nèi)容仍然重點講授簡支梁橋和拱橋的構(gòu)造與計算,對于其它橋型只作簡要介紹。根據(jù)對學生的調(diào)查訪問,我們發(fā)現(xiàn)很多學生對橋梁建設(shè)技術(shù)水平的認識還停留在十幾年前,對最新的科研方向和技術(shù)水平知之甚少。
2.對橋梁施工與養(yǎng)護技術(shù)不夠重視。近年來,隨著我國交通事業(yè)的快速發(fā)展,需要修建更多的大跨度橋梁以跨越江河海峽等。橋梁跨度越大,其施工難度也越大。另外,我國既有橋梁坍塌事故頻頻發(fā)生,橋梁病害問題令人堪憂,種種現(xiàn)象表明,建國后第一個橋梁養(yǎng)護高峰已經(jīng)來臨,而養(yǎng)護管理是解決養(yǎng)護工作的靈魂。然而,在教學中我們對這兩方面的重視還遠遠不夠。
3.師生互動交流不足。在國家大力發(fā)展教育的背景下,各大學紛紛擴招,專業(yè)人數(shù)大幅增加。很多學校往往把同一專業(yè)的學生們集中在一個大教室中,集體授課。由于在上課時,老師要面對更多的學生授課,從而無法顧及到每個學生具體的學習狀況,師生之間就專業(yè)問題也會缺乏充分的交流。
4.實習內(nèi)容繁雜,缺乏針對性。為了讓學生能夠把所學理論與實踐相結(jié)合,教學中學生往往會被安排很多的實習內(nèi)容。然而,由于教學實踐環(huán)節(jié)總學時保持不變,從而使每個實踐活動安排的時間減少,這就使得學生對所參加的實踐項目缺乏充分的準備,往往草草了事。
針對創(chuàng)新型卓越橋梁工程師培養(yǎng)而進行的課程改革
1.調(diào)整橋梁工程課群方向的專業(yè)課設(shè)置。進一步提高本科教學質(zhì)量和辦學水平,針對當前社會需求以及橋梁工程學科發(fā)展的需求進行透徹分析,在原有的基礎(chǔ)上對本科生培養(yǎng)計劃做適當調(diào)整,對本科生教學的課程進行完善,同濟大學橋梁工程系在2009年2月20日、26日和3月3日分別召開討論會和教授沙龍專題討論土木工程專業(yè)(橋梁課群方向)專業(yè)課設(shè)置調(diào)整。經(jīng)過再三討論決定,在學生的培養(yǎng)計劃任選課部分增加“橋梁施工與養(yǎng)護”、“橋梁工程發(fā)展與展望”和“軌道交通橋梁”三項內(nèi)容,相應(yīng)取消了“橋梁抗震與抗風”“、橋梁電算”和“箱梁分析”三項可選內(nèi)容;在實踐環(huán)節(jié)將“簡支梁橋課程設(shè)計”、“連續(xù)梁橋課程設(shè)計”、“拱橋課程設(shè)計”和“墩臺與基礎(chǔ)大作業(yè)”四項內(nèi)容穿插在“大跨度混凝土橋梁課程設(shè)計”和“鋼與組合結(jié)構(gòu)橋梁課程設(shè)計”中。
2.所有課程開設(shè)小班教學。在專業(yè)課總學分和總學時不變的情況下,為了提高專業(yè)課教學效果,鑒于目前土木工程專業(yè)(橋梁課群方向)學生人數(shù)已達80人左右,滿足開設(shè)兩個平行班的基本條件,因此,擬將所有專業(yè)課限選課由原來的一個班,修訂為平行開設(shè)兩個班。
3.創(chuàng)新教學評價方法。創(chuàng)新型卓越工程師人才的綜合素質(zhì)綜合了知識、能力及人格的培養(yǎng)要求,在教學評價上不僅要重視書本理論知識、專業(yè)知識的評價,也要考查學生的自我學習能力、實踐能力及創(chuàng)新能力,要實現(xiàn)能力的培養(yǎng)就要改革傳統(tǒng)的考試方式,重視對學生獲取能力的考核與評價,為不同類型的能力制定相應(yīng)的操作標準和評價方法,明確能力考核目標。通過建立興趣團隊小組共同完成一個工程實踐或研究項目,學習團隊建設(shè)以及團隊成員間的分工合作,討論、答辯以提高運行效率。專業(yè)知識通過課堂講授、實驗、訓(xùn)練、習題練習、課程設(shè)計等多種形式進行教與學,具體內(nèi)容根據(jù)課程大綱要求,結(jié)合專業(yè)課程要求確定實施;專業(yè)知識的評價方法可以期中、期末考試成績?yōu)橹鳎瑓⒖计綍r能力及人格的表現(xiàn)能力,可采用多種形式如專題論文、課程設(shè)計、平時訓(xùn)練、小組合作完成課程課題等進行單獨或綜合評價。
傾心于橋梁工程建設(shè)年輕學者
何庭國生于四川省眉山市一個偏遠的小山村,父母常年在外工作,自小與祖母相依為伴,二人感情甚深,也是這樣獨立的生活與祖母慈祥的呵護造就了他后來艱苦樸素、感恩惜福的性格。談及一直從事的橋梁工程建設(shè)事業(yè),他特別提到1995年從西南交通大學橋梁工程專業(yè)畢業(yè)后被分配到中鐵二院勘察隊和鐵路建設(shè)現(xiàn)場的3年實習經(jīng)歷,這讓他得到了鍛煉,也讓他能夠開始接觸特殊橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計和科研工作。由于工作認真合格,何庭國作了一年見習生后便轉(zhuǎn)為助理工程師,從1998年起開始加入到“鐵路大跨度鋼管混凝土拱橋新技術(shù)研究”。這是以水柏鐵路北盤江大橋為依托進行的科學研究,負責大橋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的設(shè)計研究和施工控制研究的他為了配合課題研究的需要,從1999年到2002年的整整三年時間內(nèi)常年工作在北盤江大橋艱苦的工地,一年大約只能回家兩次。1999年“五一”期間他百忙中抽空回家與相戀多年的女友舉行婚禮,因工作需要,婚禮后的第二天便匆匆趕回工地。同樣是在那幾年時間里,因為北盤江大橋的施工工地偏僻、缺少公共交通和外界通訊設(shè)施,2001年11月與他感情深厚的祖母去世10天后他才得知消息,未能守到最親近的祖母身邊見其最后一面成為了他心中永遠難以釋懷的隱痛。
多年來,何庭國一直堅持在技術(shù)研發(fā)和設(shè)計的第一線工作,在領(lǐng)域內(nèi)做了大量艱苦的研究工作,為我國的鐵路橋梁工程事業(yè)奉獻著青春和汗水,既得的榮譽和成績無不是他心血和汗水的結(jié)晶。早在國內(nèi)高速鐵路建設(shè)初期,他就參與了中鐵二院高速鐵路橋梁技術(shù)公關(guān)組工作,并擔任下部結(jié)構(gòu)研究課題組組長,為中鐵二院高速鐵路橋梁設(shè)計提供了技術(shù)支持,組織完成了高速鐵路簡支梁橋橋墩、橋臺計算軟件的研制,極大地提高了鐵路橋墩、橋臺的設(shè)計效率,為我國高速鐵路建設(shè)事業(yè)作出了積極的貢獻。
苦心鉆研勇于創(chuàng)新
鐵路運輸是我國工業(yè)發(fā)展的生命線,鐵路橋梁技術(shù)的安全和實用性能是關(guān)系著鐵路健康、穩(wěn)定發(fā)展的重要因素。何庭國一直以來從事鐵路橋梁技術(shù)方面的研究和設(shè)計工作,主持并參與了多項重大科研課題,在多個研究項目方面均取得了重要成果。
在“鐵路大跨度鋼管混凝土拱橋新技術(shù)研究”的項目中,何庭國作為主要參與者負責轉(zhuǎn)體施工方案的研究和轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)設(shè)計,并且參與了鋼管拱結(jié)構(gòu)的設(shè)計。他充分結(jié)合了水柏鐵路北盤江大橋的設(shè)計建設(shè),在橋梁轉(zhuǎn)體技術(shù)上首次采用了凹面向上的鋼與復(fù)合聚四氟乙烯滑片作為摩擦副的轉(zhuǎn)體球鉸,并于轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)設(shè)計中創(chuàng)新性地采用了單點扣掛整個半拱拱圈,不僅提高了球鉸的承載能力和穩(wěn)定性,而且極大地降低了施工控制難度。后來這一球鉸結(jié)構(gòu)設(shè)計獲得了國家實用新型專利,整個項目先后獲得國家科技進步二等獎、貴州省科技進步一等獎、鐵道部優(yōu)秀設(shè)計一等獎、全國優(yōu)秀工程設(shè)計銀質(zhì)獎等獎項。
作為“渝懷線大跨度橋梁關(guān)鍵技術(shù)研究”項目主要參與者和負責人,為解決大斜交角度的問題和保證大橋及航行的安全,何庭國大膽采用了矩形漸變到圓形的空心墩設(shè)計,這在國內(nèi)同類橋梁設(shè)計中屬于首創(chuàng)。他根據(jù)梁部跨中橫隔板的作用進行了分析研究,發(fā)現(xiàn)了跨中橫隔板的設(shè)置意義不大,同時從降低施工難度、保證合攏段施工質(zhì)量角度來看,不設(shè)跨中橫隔板更為有利,因此提出對橋面不是很寬的單箱單室的箱形截面梁設(shè)置跨中橫隔板不必要,進而取消了大跨度混凝土連續(xù)梁跨中橫隔板的設(shè)置。這一項目結(jié)合當時國內(nèi)最大跨度的黃草烏江大橋進行設(shè)計研究,后來獲得了總公司的優(yōu)秀設(shè)計二等獎、鐵道部優(yōu)秀工程設(shè)計三等獎。
何庭國還是“遂渝客貨共線鐵路時速200公里常規(guī)跨度簡支T梁橋動力特性研究”的主要研究者之一,通過計算分析歸納得出橋墩高度在一定范圍內(nèi)橫向剛度限值的規(guī)律,提出了橋墩橫向剛度限值表達式。這一公式可以用來指導(dǎo)實踐,后來獲得鐵道協(xié)會科技成果三等獎。
何庭國還結(jié)合“長聯(lián)大跨度及常用跨度預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁設(shè)計及下部結(jié)構(gòu)線剛度限值研究”的成果完成了對福廈鐵路烏龍江特大橋的設(shè)計和大噸位減隔震支座的設(shè)計研究。他設(shè)計的烏龍江特大橋采用了(80+3×144+80)m長聯(lián)大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁,建成時是國內(nèi)最大跨度的鐵路混凝土連續(xù)梁橋,使我國的鐵路混凝土連續(xù)梁橋跨度首次突破140m,不僅拓展了鐵路混凝土連續(xù)梁的跨度范圍,為后續(xù)更大跨度連續(xù)梁建設(shè)積累了經(jīng)驗,而且促進了鐵路橋梁減隔震支座的研究和應(yīng)用。該橋的特點在于對曲線梁的支座進行了選型研究,確定了曲線梁上采用球形支座對于緩解梁體平彎引起的支反力異常有明顯改善,并且結(jié)合橋梁研制的大噸位球型雙曲面減隔震支座有效降低了地震力對下部結(jié)構(gòu)的影響,解決了長聯(lián)大跨連續(xù)梁的抗震難題,促進了鐵路橋梁減隔震支座在我國的研究和推廣應(yīng)用。2010年,該項科研成果獲得中國鐵路工程總公司的科技成果二等獎。
除上述成果之外,何庭國還是“鐵路橋梁減、隔震支座技術(shù)及標準研究”的主要參與者、“襄渝線牛角坪主跨192m大跨剛構(gòu)橋建設(shè)技術(shù)試驗研究”等研究項目的主要參與者和負責人。由他主持的《鐵路懸索橋設(shè)計研究》課題目前已取得階段性的重要成果,并參與指導(dǎo)了跨金沙江、怒江等鐵路懸索橋的方案設(shè)計,還負責了《鐵路工程抗震設(shè)計標準與方法研究》課題有關(guān)橋梁部分的研究工作,也已經(jīng)取得了重要的研究成果,為《鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范》的進一步修訂奠定了基礎(chǔ)。
堅持科研實踐理論與實踐并行
根據(jù)何庭國研發(fā)的技術(shù),所取得的科技成果如今已經(jīng)在國內(nèi)橋梁工程技術(shù)的多個方面得到了積極的應(yīng)用和推廣。
他負責研究的《鐵路大跨度鋼管混凝土拱橋新技術(shù)研究》取得的成果之一轉(zhuǎn)體球鉸,采用了凹面向上鋼球面鉸,并用鋼與復(fù)合聚四氟乙烯滑片作為摩擦副,提高了球鉸的承載能力和穩(wěn)定性,本成果發(fā)表以后,國內(nèi)建設(shè)的所有轉(zhuǎn)體橋梁全部應(yīng)用了此項技術(shù)。而他在“渝懷線大跨度橋梁關(guān)鍵技術(shù)研究”當中所取得的取消跨中橫隔板的技術(shù)成果,在后續(xù)的更大跨度的連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)橋上等工程中也得以推廣應(yīng)用并且進一步被驗證。
除此之外,在烏龍江特大橋設(shè)計建成以后,借鑒何庭國在橋梁設(shè)計方面的研究成果,國內(nèi)先后在廈深線、蘭渝線、云桂線等地設(shè)計了主跨154m、160m、168m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,如今這些橋梁都在建設(shè)當中。何庭國所提倡的鐵路橋梁減隔震技術(shù)先后在大瑞線、廈深線、長昆線、成蘭線上得到了推廣應(yīng)用,他負責的“常規(guī)跨度T梁橋墩橫向剛度限值”研究成果也在遂渝客貨共線鐵路梁橋完成之后,在各條單線鐵路橋梁的設(shè)計中得到推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:高等學校;《大跨橋梁結(jié)構(gòu)》;雙語教學;探索;實踐
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(fù)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(xùn)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(yù)習和課后復(fù)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(fù),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(dǎo)、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(dǎo)解決。
六、結(jié)語
高校《大跨橋梁結(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(fù),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(dǎo)報,2015,(5).
[2]陳寶春,楊艷.大跨度橋梁課程雙語教學的實踐與體會[J].高等建筑教育,2008,(2).