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先前的橋梁工程教學中存在的不足及原因
創新型卓越工程師的培養內涵就是著力于創新能力的提高,創新意識的訓練,特別是重視強化培養工程意識、工程素質和工程創新精神,以達到提升學生的工程實踐能力、創新能力和國際競爭力為目標,同時高等教育要在培養過程中和行業企業深化合作,創新高校與行業企業聯合培養卓越人才的機制,理論與實踐相統一的工程教育人才培養模式,構建布局合理、結構優化、類型多樣、主動適應經濟社會發展需要的創新型卓越工程師的培養機制。針對這一要求,現行的橋梁工程教學存在以下問題。
1.教學內容滯后于橋梁發展現狀。目前,各專業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,來增加課程的數量。由于授課學時有限,橋梁工程課程的授課內容仍然重點講授簡支梁橋和拱橋的構造與計算,對于其它橋型只作簡要介紹。根據對學生的調查訪問,我們發現很多學生對橋梁建設技術水平的認識還停留在十幾年前,對最新的科研方向和技術水平知之甚少。
2.對橋梁施工與養護技術不夠重視。近年來,隨著我國交通事業的快速發展,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生,橋梁病害問題令人堪憂,種種現象表明,建國后第一個橋梁養護高峰已經來臨,而養護管理是解決養護工作的靈魂。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。在國家大力發展教育的背景下,各大學紛紛擴招,專業人數大幅增加。很多學校往往把同一專業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,師生之間就專業問題也會缺乏充分的交流。
4.實習內容繁雜,缺乏針對性。為了讓學生能夠把所學理論與實踐相結合,教學中學生往往會被安排很多的實習內容。然而,由于教學實踐環節總學時保持不變,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。
針對創新型卓越橋梁工程師培養而進行的課程改革
1.調整橋梁工程課群方向的專業課設置。進一步提高本科教學質量和辦學水平,針對當前社會需求以及橋梁工程學科發展的需求進行透徹分析,在原有的基礎上對本科生培養計劃做適當調整,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(橋梁課群方向)專業課設置調整。經過再三討論決定,在學生的培養計劃任選課部分增加“橋梁施工與養護”、“橋梁工程發展與展望”和“軌道交通橋梁”三項內容,相應取消了“橋梁抗震與抗風”“、橋梁電算”和“箱梁分析”三項可選內容;在實踐環節將“簡支梁橋課程設計”、“連續梁橋課程設計”、“拱橋課程設計”和“墩臺與基礎大作業”四項內容穿插在“大跨度混凝土橋梁課程設計”和“鋼與組合結構橋梁課程設計”中。
2.所有課程開設小班教學。在專業課總學分和總學時不變的情況下,為了提高專業課教學效果,鑒于目前土木工程專業(橋梁課群方向)學生人數已達80人左右,滿足開設兩個平行班的基本條件,因此,擬將所有專業課限選課由原來的一個班,修訂為平行開設兩個班。
3.創新教學評價方法。創新型卓越工程師人才的綜合素質綜合了知識、能力及人格的培養要求,在教學評價上不僅要重視書本理論知識、專業知識的評價,也要考查學生的自我學習能力、實踐能力及創新能力,要實現能力的培養就要改革傳統的考試方式,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。專業知識通過課堂講授、實驗、訓練、習題練習、課程設計等多種形式進行教與學,具體內容根據課程大綱要求,結合專業課程要求確定實施;專業知識的評價方法可以期中、期末考試成績為主,參考平時能力及人格的表現能力,可采用多種形式如專題論文、課程設計、平時訓練、小組合作完成課程課題等進行單獨或綜合評價。
關鍵詞:橋梁工程;教學內容;教學方法;考核方式;改革
橋梁工程課程是目前土木工程專業實踐性很強的一門重要的專業主干課程,該課程的教學效果對土木工程專業學生的橋梁工程專業素質和能力的培養將起著至關重要的作用。因此必須改革并建立體現知識、能力、素質三位一體的課程教學思路。為此,本人根據多年的教學經驗總結,著重對課程教學內容、教學方法、考核方式等方面進行了改革和探索。
一、教學內容改革
1.注重學生情商的培養。
對學生進行思想道德教育便應成為課堂教學的首要內容。光憑講空洞的道理很難影響感染學生,身教重于言傳,更有效的方式則是通過教師優秀的人格魅力、豐富的社會閱歷、淵博的專業知識去感染學生,引導學生建立正確的人生觀、價值觀,從而從根本上提高學生學習的主觀能動性。在培養學生情商的內容上,教師應注重以下幾方面的內容。
(1)培養學生建立正確的人生觀、價值觀。
目前大學生中普遍缺失吃苦耐勞、腳踏實地、積極進取、熱愛專業、服務于社會的美德,取而代之的則是懶散、迷茫。我曾連續三年調查過在校大學生擇業取向觀點,80%多的學生偏向于掙錢多、舒適優雅的工作環境,而只有極少數學生具有立志于服務社會、實現自我價值的理想。據跟蹤調查,凡是有正確人生觀、價值觀的學生,均具有良好的思想品德、社會公德,積極進取的人生態度,遠大的理想,較強的自主學習能力、應用能力,較高的綜合素質。
(2)引導學生規劃好自己的專業學習生活。
大學應是人生中最重要的一個階段,它為學生今后的職業生涯打下了堅實的專業基礎。大學生活又不同于高中生活,學生要綜合系統地培養、建立起自己的知識結構、能力結構,這對學生具有一定的難度,在這方面,我們的專業課老師一定要引導、幫助學生規劃好他們的專業學習生活。教書育人,言傳身教,要想培養出優秀的人才,我們專業課教師首先應愛崗敬業,具有扎實淵博的專業知識、優秀的人格魅力。
2.優化教學內容,建立系統專業知識結構。
橋梁工程是一門難度大,應用性系統性很強,學起來又枯燥無味的一門重要專業課。面對現代大跨度橋梁建設,我們必須要科學合理安排課堂教學內容,使學生能在有限的課堂教學內建立科學的思維模式,培養良好的橋梁工程專業素質和能力。為了建立學生的橋梁專業知識結構及工程應用能力結構,在橋梁工程授課過程中我們應側重于以下幾點內容的介紹。
(1)精講橋梁結構體系,注重橋梁結構力學模型建立。
橋梁的結構體系組成是橋梁專業知識結構的基礎,我們應重點介紹、分析幾種常用的橋梁結構體系的結構組成、構造特點、受力特點、應用范圍。在掌握結構組成的基礎上,如何建立實際橋梁結構的力學計算模型,則是進行橋梁結構設計計算、培養學生工程應用能力及科學思維模式的關鍵點。
(2)注重基本原理的介紹,加強與基礎課程的銜接。
原理是本質,是科學的思維方法,原理的推導過程給我們提供了解決問題的思路、方法;原理中的假設條件、適用條件為我們提供了研究方向,是我們專業發展、創新的基礎。計算方法怎么提出來的,公式怎么推出來的,經歷了公式的前生來世,猶如我們同先人一起進行了一次科學研究,讓學生對科學研究不再恐懼、陌生。橋梁工程中所設計的結構計算原理、計算方法等內容,好多都與力學知識相關,大多數學生對此雖不陌生,但也卻不甚了解,上課時仍不知所措。引導學生自覺運用前期知識,在避免課程內容重復,提高課堂效率的同時,可以增強學生解決問題的意識和能力。然而如果不加強引導,學生并不能自發地去應用這部分的前期知識,完成技術基礎課到專業課的銜接。
(3)適應時展,調整教學內容側重點。
以往教學中由于課時限制,僅重點介紹簡支梁橋、簡單體系上承式拱橋的設計計算。隨著城市軌道交通、高速鐵路、高速公路的迅速發展及跨江跨海大橋的建設,一些大跨度橋型得到了大量應用,故在教學內容分上應加入連續梁橋、連續剛構及斜拉橋的結構特點、受力特點、結構分析的建模方法等。
(4)注重教學內容信息化建設。
適應橋梁發展需要,立足現狀,面向未來,在教學中及時將最新的設計資料、計算理論、分析方法、工程案例帶到課堂教學中,同時教材內容也應更新。本校根據橋梁相關的最新規范的頒布,及時更換優秀教材,目前選用的教材為由中國工程院院士范立礎主編的《橋梁工程》(第二版)。
二、教學方法改革
1.重視橋梁結構圖的閱讀、設計。
在結構圖中介紹結構的組成設計,通過結構圖進行力學模型建立及受力分析計算,通過繪制把結構設計內容展現在圖紙中。橋梁工程教學的最終目的是要求學生能運用所學的知識進行結構設計計算,并將設計成果以圖紙形式表現出來。不管結構模型的建立還是設計圖紙的繪制,都圍繞著結構圖。所以教師在講結構構造、構造原理、計算原理時,如果都配以結構圖加以分析、介紹,能收到事半功倍的效果。例如,在講橋梁總體規劃設計這一章時,如果僅介紹理論知識,枯燥無味,不會給學生留下深刻印象,學生在進行設計時也無從下手。而教師如果配以橋梁平面圖,讓學生自己選擇橋位、線形,學生自然會考慮到很多因素。在進行橋梁縱斷面設計時,教師可先給出河床橫斷面圖,讓學生根據河床寬度、通航、水文地質等情況選擇橋型、布置橋墩,并讓學生在圖紙上簡略繪制出橋型及墩臺位置。在這個過程中學生會集思廣義,考慮各種設計因素,設計出不同的結構圖,既學到了理論知識,又鍛煉了工程應用能力、創新能力。
2.倡導啟發、討論式教學方法。
把問題拋給學生,把精彩留給學生。每堂課上教師應在授課重點、難點內容上給學生留思考題,而每當有思考題時,學生都會認真看書,積極思考。上課之初,通過思考題讓學生復習上節內容,引出本節內容,通過講解思考題起到承上啟下的作用。在講到重點、難點時,我們也要拋出問題,鍛煉學生的思考能力、想象能力,活躍課堂學習氣氛。當學生得不到正確解答時,他們自然而然便會認真聆聽教師的講解。問題要提得恰到好處,并要給學生留出思考、討論的時間。例如,在講解橋梁上的作用這一章時,上課之初教師可要求學生合上課本,討論橋梁都受到哪些力的作用。即使沒學過橋梁工程,學生也能通過日常的生活經驗回答出主要的一些作用。然后針對學生的討論,教師再詳細介紹作用的概念、作用的分類以及作用的取值規定。在介紹橋梁墩臺的作用時,我們可以讓學生根據橋臺和橋墩功能的不同,分析他們的作用有哪些不同。啟發式教學方法既提高了課堂效率,又鍛煉了學生的思考能力、分析能力。
3.加強工程資料、工程例案在教學中的應用。
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容,包括工程圖片、工程圖紙、工程案例和工程錄像等內容,突出課程的工程特性。在教學過程中,教師應根據具體的教學內容,結合一些工程案例或一些國內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造和施工方法的理解,激發學生的學習興趣,培養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合,彌補了缺少實踐環節的不足,使教學內容得以拓展,大大提高了該課程的教學質量。
4.課后作業提高了應用能力、自學能力。
以往橋梁工程往往沒有課后書面作業,學生下課后很少會自主復習、預習,達不到良好的學習效果。教師可根據需要布置一定量的課后作業,學生在完成作業的過程中,能夠通過搜集資料、整理資料等過程鍛煉學生的自學能力、思考能力、應用能力,能體現并實現學生的自身價值,提高學生的學習主動性;通過教師批閱,學生也能看到自身學業上的不足。作業也有類別之分,有些作業是針對課堂教學的擴展,了解相關專業知識的發展動態,培養學生搜集整理資料的能力;而有些作業則鍛煉學生設計、繪圖應用能力。例如在講梁橋、拱橋的構造與設計時,枯燥的尺寸、文字讓學生毫無興趣聽講,但構造與設計卻特別重要,如果不能夠進行合理的結構設計,結構計算就會無從下手。這時教師可在介紹梁橋、拱橋構造設計時先預先布置結構設計作業,給學生流出足夠長的時間來完成,這樣學生就會帶著問題聽課,這時,枯燥無謂的文字、數字對他們而言就顯得極為重要了,不想讓他們聽課都難。作業也要循序漸進,由易至難,由局部到系統,而且作業一定要及時修改,及時將作業中存在的問題反饋給學生。學生喜歡被老師重視,特別你能針對他的作業對他獨自講評時,會極大提高他的學習積極性;我們通過表揚學生作業的進步,提高他們的成就感。我們要倡導“我努力我就會成功”,但反向思維“我獲得成功的快樂了,我會更努力!”這種觀點針對某些學生效果也是很明顯的。
三、考核方式的改革
改革以往單一的試卷考試的考核方式,將課堂表現、作業完成情況、讀書報告、課程論文及科技活動情況等方面納入平時成績的考核中。課程的最后成績由平時成績(占30%)和理論考試成績(占70%)組成。其中課堂表現占平時成績的10%,作業完成情況占10%,讀書報告、課程論文、科技活動等占10%。在強調學生考試成績的同時,也注重對學生學習過程、學習態度、創新意識、解決問題等能力的考核,力爭對學生做出全面、客觀公正的評價。
四、結語
通過近五年的課堂實踐,取得了良好的教學效果,活躍了課堂氣氛,提高了學生的自學能力、工程應用能力,形成了“以學生為主體、教師為主導”的教學格局。教學實踐表明,教師應該不斷地提高自身的理論水平、綜合素質,總結教學經驗,努力在教學活動中緊緊圍繞著強化素質教育這條主線,培養學生的創新思維,提高學生的實踐能力和工程應用能力,這樣才能不斷地提高教學質量。
參考文獻:
[1]李學文,顏東煌.橋梁工程課程教學改革的實踐與思考[J].交通高教研究,2001,(1).
關鍵詞:車站下穿橋梁;加固;施工技術
中圖分類號:K928文獻標識碼: A
0引言
自XX地鐵修建以來,出現了多處地鐵車站或區間下穿城市立交橋的工例,XX地鐵一號線穿越27座橋梁,五號線穿越25座橋梁,地鐵十號線下穿市政橋梁9座,團城湖至第九水廠輸水南水北調工程下穿城鐵13號線四座高架橋[1];XX地鐵六號線一期花園橋站也下穿一座三跨連續梁橋,暗挖車站下穿橋梁為特級風險源,車站下穿的方案與施工工法對橋梁的影響有著非常復雜的因素,本文以一地鐵車站下穿橋梁工程為背景,在數值分析結果的基礎上進行施工,并與實際監測結果進行對比,充分說明本工程中暗挖車站施工的合理性。
1工程概況
花園橋站是XX市地鐵6號線一期工程的一個中間站。車站主于西三環花園橋主橋垮的下方,車站暗挖段長189.5m,暗挖斷中間從花園橋最大跨度正下方通過。
花園橋為雙向六車道,全橋寬為28.30m,下部結構采用柔性墩設計,主橋采用了二個盆式固定支座。其他各墩采用不同厚度支座以及四氟滑板支座,用以調整各墩剛度,使各墩受力達到均衡合理。全橋墩底采用鉆孔灌注樁基礎,每墩設4根,樁徑1.2m,樁間距3.2m,分界樁長為12m,主橋主孔樁長20m。花園橋最大跨度37m,地鐵車站從其正下方穿過,距離橋樁最近僅有84mm。
該車站過橋段采用洞樁法暗挖施作,五導洞開挖,采取“先下后上,先邊后中”的原則開挖。通過地面注漿和施作隔離樁來保護橋梁,采取先注漿對橋樁進行預加固,再進行車站暗挖施作。
3 施工關鍵技術
3.1 橋梁保護
橋梁同步頂升是在隧道通過橋梁之前就采用頂升控制系統對橋體進行預支護,在橋墩附近設置臨時支座,然后使用液壓千斤頂對橋體進行同步頂升,保證橋梁縱各支點同步上升,實時控制橋梁上部結構的沉降值。花園橋在地鐵施工中上部結構采取同步頂升技術,見11與12:
圖11花園橋頂升步奏一
圖12花園橋頂升步奏二
當靠近地鐵車站的橋墩基礎沉降超過控制的預警值時,就在盆式橡膠支座下的墊板下方加墊鋼板,使梁體及支座復位。主要分為兩步實施:第一步拆解盆式支座與墩柱的聯系;第二步盆式支座與箱梁復位 [5]。
3.2 車站施工
車站主體暗挖部分采用暗挖洞樁法施工,施工步驟為:下導洞開挖上導洞開挖遠離車站的下導洞內條基及底縱梁施工邊樁及中柱施工邊樁樁間空隙回填冠梁、頂縱梁施工上導洞內部分扣拱初支施工拱部回填導洞之間扣拱初支施工拱部二襯施工導洞之間土體開挖中板施工站廳層側墻施工中板下土體開挖臨時支撐架設繼續土體開挖底板施工站臺層側墻施工主體施工完成。
其詳細施作工序見圖5:
(a)第一步:施工導洞開挖、支護。導洞開挖時先開挖下部導洞一段距離后,再開挖上部導洞,先開挖邊導洞再開挖中導洞,按照先下后上,先邊后中的順序進行。小導洞采用臺階法開挖,臺階長度為一倍導洞開挖寬度。施工時按預留核心土臺階法施工,臺階長度為2m,下臺階緊隨上臺階施工,小導洞施工完成后應及時進行背后回填注漿,注漿深度為小導洞初支背后0.5m注漿漿液采用水泥漿液,注漿壓力為0.3MPa。每個施工口施工到結構分界里程線后停止開挖。
(b)第二步:遠橋側下導洞施工到結構分界里程線后,后退施作條型基礎;先施作下導洞內條形基礎,然后導洞內人工挖孔施作圍護邊樁,邊樁樁徑0.8m,間距1.2,樁身砼為C30砼,邊樁施工采用人工挖孔按照跳3挖1的施工順序進行。粘土層開挖進尺設為0.75m,卵石層開挖進尺設為0.5m,澆筑冠梁;回填邊樁外側與導洞間的C20混凝土;在中下導洞中施作底板防水層,施作中間立柱下底縱梁,并預留鋼筋接頭。
(c)第三步:進行中導洞中人工挖孔,鋼管柱及回填灰土。上部中導洞內施作頂縱梁,回填中導洞內頂縱梁背后空隙;主體部分斷面拱部采用大管棚+小導管超前支護,開挖并施作永久及臨時支護;土體開挖支護時,應相互拉開一定距離,間距不小于10m。
(d)第四步:當主體頂拱初支達到設計強度后,拆除車站主體范圍內導洞的格柵,局部鋪設拱部防水層,澆筑拱部二襯。
(e)第五步:拆除永久結構斷面范圍內剩余導洞結構,向下開挖土體至第一道支撐下0.5米,架設第一道鋼支撐。
(f)第六步:繼續向下開挖土體至車站中板下0.5m,及時施工站廳板及邊墻并預留邊墻鋼筋;等中板達到設計強度后拆除第一道鋼支撐,鋪設邊墻防水層并澆注側墻結構使站廳層封閉成環。
(g)第七步:繼續開挖土體到基底標高下0.5m,及時加設臨時支撐并在近橋樁側進行樁間補充注漿;拆除車站主體范圍內剩余下導洞結構,樁間噴射混凝土,施作底板C20墊層,在墊層內預埋工字鋼支撐。
(h)第八步:鋪設底板及邊墻防水層、施做底板及側墻結構,預留側墻鋼筋。
(i)第九步:待側墻及底板達到設計強度,換撐并拆除第三道鋼支撐,施做剩余側墻結構,主體結構封閉成環。
車站主體暗挖結構主要材料參數見表1:
4結論
本文以一地鐵車站下穿橋梁工程為背景,對橋梁的上部與下部結構進行加固,并采用數值計算與實際監測結果進行了對比,首次說明了五導洞非對稱PBA施工方法非對稱下穿橋梁的施工的關鍵技術和可操作性,為以后類似工程提供參考。
參考文獻:
[1] Chart C W.Displacement of MRT Tunnels due to an Adjacent Excavation[D] Singapore:Nanyang Techaological University,1995.
[2] 任偉明. 洞樁法施作地鐵車站下穿橋梁影響研究[M]. XX碩士學位論文,2014.1.
關鍵詞:掛籃法懸臂澆筑施工控制
1掛籃施工主要流程
1.10號橋梁段施工流程
0#橋梁結構相對復雜,預埋件、鋼筋、預應力束交錯密集,因此我們的現場施工人員在施工過程中要特別仔細,主要流程如下:(1)在墩頂安裝托架平臺;(2)澆筑支座墊石和臨時支座;(3)托架平臺試壓;(4)綁扎底板及腹板;(5)安裝腹板縱向、橫膈梁橫向鋼筋、管道;(6)安裝0#段的模板;(7)對頂板底層鋼筋網進行綁扎、定位管道鋼筋;(8)拆除頂板、底板模板;(9)混凝土強度達到85%以上才可進行張拉和管道壓漿。
1.2懸臂澆筑節段施工
(1)1#梁段。拼裝掛籃主縱、橫桁梁拼裝掛籃底梁及模板安裝主縱橫梁安裝前后吊桿主縱梁中部加錨并調整主縱梁和主橫梁位置吊掛兩側底藍試拉后調整底藍高程安裝外側頂部模板調整模板尺寸及標高綁扎梁段鋼筋及預應力管道安裝端部模板對稱澆筑箱梁節段混凝土。(2)2#梁段。1#梁段施工完畢后才能進行2#梁段施工。施工流程如下:加長主桁梁的長度將吊桿和底藍進行放松把主橫梁沿主縱梁移動中部錨固點松開、鋪好推移滑道鋼板將聯體掛籃向未長邊移動主縱橫梁采用千斤頂頂進再把開始接長的主橫梁連同底藍推移到位拉緊中間聯體主桁梁錨桿調節底盤的平面位置與高程安裝預應力束和鋼筋澆筑箱梁混凝土張拉。
1.3合攏段施工
為減小現場施工的工作量,吊架可采用掛籃的底籃系統,底籃結構懸吊是將吊桿孔洞預埋在兩懸臂箱梁端底板上,合攏段進行施工時,將懸臂梁的掛籃底向前移動,前橫梁錨固在懸臂端上。合攏的次序為先邊跨后中跨,并嚴格按設計要求組織施工。
2質量控制要點
2.1拼裝
在0#塊處的1#斜拉索張拉拆模后,可在1#塊和0#塊施工的門式支架進行改造,組拼用于標準節段澆筑的掛籃。掛籃拼裝過程中應注意如下細節:底模架要試拼,檢查橫梁連接縱梁情況,檢查吊點的變形情況;檢查吊桿橫梁;桿件相互連接情況;掛籃加工完成后,對幾何尺寸、焊接質量,主桁架、前后吊桿、錨具進行力學試驗。
2.2鋼筋安裝
箱梁鋼筋分為普通鋼筋和預應力鋼筋,鋼筋進場后,試驗單位取樣做材料試驗。鋼筋施工,首先要根據設計圖在鋼筋場地分類制作,并采用標示牌對鋼筋進行分類;縱向鋼筋用電弧焊接長,長度必須大于10倍鋼筋直徑。箱梁的U型鉤筋,在施工中必須鉤住對應位置鋼筋的最外層;當預應力管道同鋼筋有抵觸時,應以預應力管道為主。
2.3澆筑混凝土
在混凝土澆筑前,現場施工人員要對各項工作認真檢查,主要包括:掛籃軸線、掛籃底籃軸線、標高、模板固定情況、鋼筋數量和位置、掛籃的錨固情況、受力傳力體系以及督促材料和設備部門檢查混凝土施工備料、機械性能等工作,檢查完后,要認真填寫相關的表格。所有懸澆箱梁節段在混凝土澆筑時,必須采用對稱、均勻澆筑方式,避免因為不均勻產生偏心受力;混凝土澆注時的順序應該按照從懸臂端逐漸向尾端澆注,應及時調整荷重增加導致掛籃下沉。砼性能需滿足泵送要求,且緩凝時間要按照設計要求執行。
2.4線性控制
(1)梁軸線控制。
線性控制是實現橋梁整體安全與質量可靠的保證,且也是保證橋梁的線性符合設計要求。線性控制的關鍵在于預拱度的確定橋梁施工中,對施工預拱度進行計算有重要意義,且精確的數值可為整體施工質量控制提供保證。實際中,預拱度的控制要結合現場實際進行。
(2)梁高程控制。
在連續梁施工過程中對線型影響的因素包括混凝土溫度、混凝土自重、收縮徐變及施工等影響。為控制橋梁標高,設計時要預測混凝土澆注的溫度,現場施工必須進行相應的控制,如溫度控制。
2.5合攏施工
(1)邊跨合攏。
邊跨現澆段在逐步向合攏段澆筑靠攏的過程中,現澆梁段軸線位置要及時檢查,將合攏段的縱向、橫向誤差控制設計范圍內。在澆筑混凝土之前,應及時檢查梁底與支架之間的距離大小,確保邊跨合攏時自由伸縮,避免因混凝土拉力過大而影響質量。保證支架的剛度、強度、穩定性、彈性及非彈性變形等滿足設計要求;進行驗算地基承載和基礎設計時,控制其承受荷載后的沉降變形滿足設計要求。
(2)中跨合攏。
由于張拉、混凝土收縮徐變和溫度等因素的影響,會導致合攏梁段懸臂產生偏差,因此,我們在施工過程中要按照如下相關措施進行:合攏段縱向制孔波紋管是中間連通管,其與兩懸臂伸出波紋管連接參照0#梁塊段波紋管外套接,為防止波紋管上浮,現場施工要進行壓重程序,但澆筑混凝土會導致穿束工作困難,為確保孔道位置準確,必須要做更多的定位鋼筋,波紋管接頭處采用嚴密性材料封膠,確保孔道施工質量。晚上溫度低,混凝土澆筑,水分蒸發少,水灰比適當降低。澆筑時要嚴格控制箱內外溫度。為避免裂紋出現,夜間施工因采用一次收漿壓平的施工工藝,在確保管道口不滲漏水的情況下,盡可能在頂板上用麻袋覆蓋,及時灑水降溫。待混凝土強度達到設計要求時,按縱、豎、橫向的施工工藝進行預應力張拉。先對預應力束進行分級張拉,張拉完成后才能進行體外支撐拆除。縱向預應束張拉的順序應采用先張拉長束后才能張拉短束;先張拉底板束,后才能進行頂板束施工。同一斷面先進行邊束-后中束的施工工藝,且要采用對稱施工工藝,碰到臨時合攏束時,要按照設計要求進行處理。
3結論
論文主要介紹了掛籃施工工藝流程進行了分析,包括0號橋梁段施工流程、懸臂澆筑節段施工流程、合攏段施工流程,在此基礎上,對掛籃施工控制要點進行了分析,主要從如下幾個方面進行分析:拼裝、鋼筋安裝、澆筑、預應力施工等,對于線性控制,主要包括布設控制點、梁軸線控制、梁高程控制等3個方面進行闡述,最后對合攏段施工質量控制進行研究,包括邊跨合攏質量控制和中跨合攏質量控制。因此,在以后的類似工程提供了控制措施,同時,論文僅僅進行了相關的表層研究,下一步工作可從掛籃法施工的工藝設計進行深入研究,從而達到投資最少,效益最高,促進掛籃施工工藝的不斷向前發展。
參考文獻
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關鍵詞:貝葉斯網絡大跨徑斜拉橋 上部結構施工風險評估
中圖分類號:TN711 文獻標識碼:A 文章編號:
斜拉橋(Cable-stayed Bridge)是一種由塔、梁、索三種基本構件組合而成的組合橋梁結構體系,以其優越的跨越能力得到世人的認可。雖然斜拉橋領域取得的一個又一個令人欣喜的成就,但自其問世以來,施工中的安全問題便從未停止,如我國1987年施工的四川達縣一座混凝土獨塔斜拉橋,在跨中合龍時,主粱混凝土突然破壞墜落,造成傷亡16人的重大事故;1998年9月在建的跨度為258m的寧波招寶山混凝土斜拉橋,在施工過程中發生主梁壓潰破壞的嚴重質量事故 。
現階段,國內外對于大跨徑斜拉橋施工期安全風險分析的方法主要有專家調查法、層次分析法、蒙特卡洛模擬以及影響圖法等,這些分析方法都曾經在某一時期的項目風險評估中得到大量的運用并取得了良好的效果,但因每個項目都有其獨特性,特別是對于大型復雜且實際工程實踐經驗較少的的項目,以上方法便受到限制而不能很好的發揮分析評估作用,此時在該領域,貝葉斯網絡分析評估方法越來越受到重視并得到逐步運用。
一、貝葉斯網絡及發展歷史
貝葉斯網絡是一種概率推理模型,于1986 年由Pearl 提出,是近十幾年來人工智能中非精確知識表達與推理領域研究的熱點,適用于不確定性問題研究。貝葉斯網絡使用概率理論來處理知識的不確定性,提供了一種將知識直覺圖解可視化的方法,是一種新的知識表示模型和推理方法。貝葉斯網絡由節點、概率值以及有向無環弧(箭線)組成。現階段,貝葉斯網絡廣泛應用于信息恢復、診斷、故障檢測,金融風險分析,醫療診斷等領域,取得的良好的效果。
貝葉斯網絡的計算原理主要包含全概率原理與貝葉斯原理:
全概率原理:設項目某風險事件A的風險空間為,B1,B2,…, Bn為的一個劃分,且P(Bi)>0(i=1,2,…,n),則
P(A)=,i=1,2,…,n
貝葉斯原理:設項目某風險事件A的風險空間為,B1,B2,…, Bn為的一個劃分,且P(A)>0,P(Bi)>0(i=1,2,…,n),則
P(Bi|A)= 其中i=1,2,…,n。
顯然,在得到項目的風險發生概率后,我們可以通過貝葉斯原理,將各類風險事件及風險因素進行排序,得到各自的影響度。從而方便我們在風險控制中突出重點,更加有效的開展風險防控。
二、貝葉斯網絡在風險評估方面的優勢以及一般步驟
貝葉斯網絡模型能夠有效的整合專家經驗和數據庫知識,清楚的表達風險事件之間的影響傳遞關系,對不確定性問題可以進行更加貼近實際的推理,能夠有效解決涉及風險事件多、影響關系復雜,多個事件對于同一事件的不同程度的影響以及同一事件對于不同事件的不同程度影響問題。
(1)列出目標節點包含的風險事件。根據現有知識經驗,詢問借鑒專家意見和相關數據庫數據,列出目標節點包含的風險事件。
本文將大跨徑斜拉橋上部結構的施工進行了一下分解,約定目標節點用菱形表示,中間節點用橢圓表示,邊緣節點用圓表示。如圖所示:
圖1 斜拉橋上部結構施工安全風險分析初級結構圖
(2)風險事件進一步細化。與將目標節點進行分解的原因相同,風險事件的進一步細化將能夠使我們對于被分解節點形成更加理性和符合客觀實際的認識,從而削弱了主觀盲目性,為風險大小的準確評價奠定基礎。
(3)確定各節點之間的影響關系。
每個風險事件都能夠被細化分解,在形成較為完備的貝葉斯網絡圖后,確定節點之間的影響關系是能否得到準確結果的又一關鍵。在此過程中,要避免形成環狀結構,這是貝葉斯網絡的基本前提。
(4)邊緣節點發生概率的確定以及對應的條件概率的確定。
邊緣節點的發生概率值以及節點之間的條件概率的確定是影響模型結果準確性的又一關鍵要素。由于風險事件之間存在彼此的影響,同時由于在某一類型的項目中統計資料較少,基礎數據缺失,專家經驗也受到一定的限制等,我們很難對某一事件直接作出發生概率值的有充分依據的估計。
在得出大跨徑斜拉橋施工期安全風險估計之后,通過貝葉斯原理,得出各個風險事件或風險因素的影響度排序,該排序給將為決策者提供直觀的有益參考,從而將有限的資源用到最為合理的位置,發揮最大的功效,為施工期安全風險管理提供有力支持。
總結:貝葉斯網絡在處理大型、復雜項目的風險評估方面優勢明顯,它克服了基礎數據缺失,專家經驗有限,各事件間影響錯綜復雜等問題,使得大型工程項目的風險評估更加準確,符合事實。為有針對性的給予重要風險事件開展控制提供了堅實的數據支持。有理由相信貝葉斯網絡在大型橋梁等工程項目建設方面將會起到越來越重要的影響。本論文撰寫過程中,重慶豐都長江二橋建設指揮部給予了很大幫助,提供了豐富的工程資料,在此表示感謝。
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