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关键词:土木工程;施工;基础施工;技术;深基坑
中图分类号:TU753文献标识码: A
土木工程的基础施工涉及到很多方面,比如对施工场地的平整、基坑的开挖与回填等等。通常情况下,土木工程施工具有体量大、工期紧、施工条件复杂等影响因素,而且还会受到自然因素的影响,因此,增加了施工的难度。本文中结合个人工作经验,对基础施工中的一些关键技术进行了探讨。
1基础工程施工的控制要点
1.1基坑的开挖与建设
1.1.1基坑的开挖
基坑开挖作为土木工程基础施工的必要环节,关系到地基工程的质量。通常来说,在施工场地放线后就可以进行基坑的挖掘了。基坑开挖期间可能会遇到各种各样的难题,解决好这些难题,也就保证了基坑开挖质量。而解决这些难题的方法是掌握基坑施工要点,尽量按照施工技术要求进行施工,避免在施工中出现质量缺陷。
1)合理选定基坑开挖方案。施工方案是工程施工的指导性技术文件,在正式开挖基坑之前,相关技术人员必须先对施工现场进行考核,然后结合施工现场实际情况,在不违背相关要求规范的前提下,制定并选择出一份合理的、可行的基坑施工方案,为后期施工提供技术指导。
2)开挖方式选择分层开挖,开挖深度要做好严格的要求。基坑工程开挖中,最合理的开挖方式是分层开挖。实际施工时除了要按照施工要求严格控制开挖工艺以外,还要对基坑的开挖深度进行严格要求,全面杜绝超挖现象发生。同时,为了确保基坑工程的稳定性,在开挖基坑时必须选择适当的支护体系对基坑进行处理,防止基坑坍塌危害施工人员的安全。
3)如果选择人工开挖法开挖基坑,要格外重视施工人员的生命安全,务必要在开挖过程中设置安全防护措施,以免基坑上部结构倒塌,给基坑结构的整体稳固性造成影响。另外,开挖基坑下层结构时,要严格遵守施工规范,预留下一层土层结构,以方便后期基坑的整修。
4)做好基坑水平标高、边坡斜度的复检。基坑水平标高、边坡斜度等对基坑质量有一定影响,所以在施工时必须保证标高、斜度等数据的可靠性,基坑水平标高等工作设置完成后要对其进行复检,为基坑工程的施工质量提供有力保障。
5)做好基槽的修帮。基槽修帮是基坑的重点施工工序之一,必须做好严格的质量控制。基槽修帮要结合施工现场情况,做好充分的情底工作,要确保基槽的尺寸与设计规范相符合,为基坑工程的施工质量提供有力保障。
1.1.2基坑的质量检验
必要的质量检验关系到工程的整体质量,因此,在基坑开挖完成后要对基坑进行质量检验,检验基坑的尺寸与图纸设计是否一致,基坑的挖掘深度是否合理。同时,也要重点检验基坑的受力部分是否稳定,如墙角、承重墙下、基柱等。另外,还要进行必要的地下水勘探,确保地基的建设不会受地下水流动的影响,从而保证地基的稳定性。
1.2地基的局部处理与加固
由于地基建设的土壤地质环境不同,因此,针对不同的建设环境应该采用不同的建设手法和加固手法,尤其是对于比较特殊的地形和地质,要确保地基的稳定性就要进行必要的处理,防止沉降、断裂等现象的发生。对土壤地质的处理也是地基基础工程施工的难点。
1.2.1松土的处理
当基坑开挖过程中出现松土或淤泥的时候,应该将其全部挖除,直到出现坚硬的老土,同时要采用与坑底土壤压缩性相近的土料进行必要的回填,加固基坑底部。当附近有较多地下水或地下水位高于基坑底部时,要设置必要的防潮层或者在基坑底部利用钢筋、混凝土等建筑必要的圈梁进行结构的支撑,防止沉降的发生。
1.2.2砖井或土井的处理
在基坑开挖过程中如发现砖井或土井,就要对其进行回填,要选用与井底土壤压缩性相近的土料进行回填,以确保回填效果。必要情况下,要进行井壁的拆除,并夯实基底,以保证基底不会发生沉降。
1.2.3局部硬土处理
由于基坑在进行挖掘过程中,不同地质对其有不同影响,因此,在基坑挖掘过程中如发现硬土层或旧墙基等,要进行相应的挖除,并在缝隙处进行回填,防止地基建成后出现沉降。
1.2.4“橡皮土”的处理
“橡皮土”是地基施工过程中经常遇到的问题,也是对工程地基影响较大的问题,通常在这种土质上用夯实机进行夯实不仅达不到很好的改善效果,甚至会使土质更加松散、柔软,造成后续施工问题。因此,针对这种土质,就要利用砂石和混凝土进行回填、夯实,从而增加土地承载力。
1.3排水环节处理
为了更好的对施工面进行控制,必须做好土方量的优化,对场地限制的控制也是非常必要的,这就需要对土壁支撑系统进行优化,对坑槽边缘的土方材料、机械设备等进行分析。在土木工程施工中,土体干燥是施工关键因素,需要做好排水工作是施工的前提保障。施工排水一般分为两种方式:第一种是明排水法,利用疏(疏干积水)、截(截住水流)和抽(水泵抽出引流坑底水)相结合的方法;第二种是人工降低地下水位法,即基坑开挖前,在基坑周围设置滤水管,抽走多余水量,从而使得地下水位在坑底标准下。这种施工技术不但可使基坑土体干燥,还可防治流砂问题,改善施工环境,但仍需注意的是,降水前需要采取一定措施避免建筑物沉降倾斜、倒塌、附加位移、开裂。
1.4填土和压实技术
土木工程应该严格根据现场地质情况,设计填方边坡,并选择适宜填筑方法与填土,保证填土水稳性与强度。应注意:砂土、碎石类、含水量符合要求的粘性土作为填筑土料;淤泥、膨胀性土、冻土、有机含量超过8%、硫酸盐含量超过5%土等不能作为填筑土。土木工程施工压实方法一般包括:碾压法、振动法、工具压实法,以及最常用的夯实法等,如果采用不同土壤填筑类型,应注意土壤透水性分层放置,透水性小土壤应在上方,并注意不可混合使用不同类型、混合不均一的土壤。
2提高土木工程基础施工质量的措施
2.1重视工程前期勘查工作
在工程施工前进行必要地质勘查,研究勘察报告十分必要。勘察报告中要包括施工场地的地质、水文情况,有必要的要考虑到工程周围的人文环境和自然环境,从而制定有效的施工进度计划和事故预防措施。首先,要对工程建筑的使用要求、建筑特点、建筑功能等进行调研,根据设计图纸要求对工程周边的地质、水文进行勘查,确定勘查项目和目标。其次,要搜集相关建筑资料,包括建筑风格设计要求、建筑材料要求等,特别是对复杂地质的勘查更要注意。此外,还要重视对钻孔的布局、深度、数量的勘察,确保钻孔的设置合理,从而满足设计要求,防止地基建成后出现沉降、断裂等。
2.2确保工程设计的合理性
在进行工程设计的过程中,应该充分考虑到整个工程的实用性、建设风格、建设功能,并且综合工程现场的实际地质条件、施工技术和施工设备等进行图纸的设计,在进行设计过程中,对于建筑的主要承重结构也要进行严密考察、设计,以防止损坏。另外,设计人员也要充分整合勘察报告内容,综合考虑设计内容,当设计中存在问题时要及时与建筑方进行沟通,并进行必要的试验,以保证设计的合理性。在工程施工中一旦发现地基出现沉降、倾斜、断裂等问题,应立即停工,并联合相应人员对工程进行研究,采取必要的修缮措施,将工程损失降到最小。
2.3加强施工现场管理
首先施工单位应建立企业管理平台,利用现代先进的计算机技术,实现监理单位、建设单位以及施工单位的一体化动态管理体制。在土木工程基础施工前,应明确工程目标,根据施工现场的作业情况制定健全的管理制度,将管理责任落实到每一个岗位及人员,加强生产教育,给施工人员灌输施工质量及安全意识,在施工现场应安排监督管理人员。
3结语
随着科技和经济的不断发展,人们生活质量的不断提高,土木工程建设越来越趋向复杂化、多样化、功能化,在土木工程设计建设过程中,确保地基平稳、地基基础工程稳定有着极其重要的意义。工程设计建设的过程中,设计人员与施工人员要积极运用现代高科技手段,充分考察、合理布局,提高建设质量,只有不断完善建设方法和设计方法,提高工程质量,才能促进现代建筑业的发展,才能促进社会经济发展,提高人们生活质量,为现代化建设提供硬件保障。
参考文献
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[2]周凤伟.土木工程基础施工技术要点总结[J].城市建设理论研究(电子版),2013(24).
关键词:土木工程;大体积混凝土;结构施工;质量;裂缝
中图分类号:TU375 文献标识码:A 文章编号:
1 引言
随着建筑行业的迅速发展,在土木工程大体积混凝土结构施工中,原材料的控制、浇筑质量的控制、混凝土养护的控制、降低水泥水化热等方面成为施工质量控制的重要方面。由于大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能,因此,研究土木工程大体积混凝提结构施工的质量控制是重要的课题。本文在重点论述大体积混凝土质量控制方法,以为相关行业的建设提供参考。
2 大体积混凝土施工质量控制方法
2.1 原材料的控制
大体积混凝土一般采用商品混凝土和泵送混凝土工艺浇筑,泵送商品混凝土对原材料的技术指标要求很高。因此,混凝土生产设备的稳定运行和计量的精确度首先应得到有效保障,组成混凝土的所有材料应符合规范标准要求,以确保混凝土的质量。
(1)水泥品种的选择。应根据大体积混凝土的特点,既要注意水泥的水化热,又要注意水泥的收缩作用,选用低水化热、低收缩的水泥,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等,而不宜采用早强型水泥。由于采用泵送施工工艺,因此混凝土的流动性较大,水灰比较大,水泥用量一般均较大。为减少水泥的水化热,在尽量少用水泥的基础上,掺入一定量的粉煤灰,以保证胶凝材料的总量。
(2)粗细骨料的选择。配制大体积混凝土,应选用合理粗细骨料的比例,砂率过高意味着细骨料多,粗骨料少,增加了收缩,对抗裂不利。碎石应采用连续级配、良好粒级的弹性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率应尽可能小一些,以利于降低收缩。
(3)外加剂的选择。外加剂有减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂等多种类型。在混凝土添加了膨胀剂之后,混凝土内部产生的膨胀应力可以抵消一部分混凝土的收缩应力,提高混凝土抗裂强度。
(4)优化混凝土配合比。在混凝土中掺加缓凝剂、减水剂等外加剂和粉煤灰、矿渣粉等掺合料,可以改善混凝土的性能,减少用水量和水泥用量,延长缓凝时间,提高混凝土的抗渗能力。另外,可以采用粉煤灰代替部分水泥的方式。试验证明,在混凝土中掺入一定量的粉煤灰,使其替代部分水泥,不仅可以降低水化热,而且能起到改善混凝土和易性的效能,且掺加粉煤灰后,混凝土的后期强度与基准混凝土相等或略高。但是这样会降低早期极限抗拉值,对混凝土抗渗抗裂不利,因此粉煤灰的掺量最好控制在10%以内。
2.2 浇筑的质量控制
根据混凝土配合比要求,跟踪检查进入现场的混凝土质量,监理工程师应目测混凝土和易性、离析状况、混凝土用料规格,并按施工组织设计要求定时、定量抽查混凝土塌落度。一旦发现异常情况,应提出暂缓该车或该批混凝土浇捣, 并报总监理工程师处理。
拌制与输送
大体积混凝土由于体积大,一般可达数千立方米甚至上万立方米,因此在拌制时应尽可能集中拌制,有条件的可采用商品混凝土,用混凝土运输车运到现场,采用两台混凝土输送泵泵送。或当施工条件允许时,在临近施工地点设置搅拌站。
(2)浇筑与捣固
根据具体情况和温度应力计算确定是整浇或分段浇筑。浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。根据混凝土泵送时形成的坡度,在上层与下层布置两道振捣点。第一道布置在混凝土卸点,主要解决上部振实;第二道布置在混凝土坡角处,确保下部混凝土的密实。浇筑时先在一个部位进行,直至达到设计标高,混凝土形成扇形向前流动,然后在其坡面上连续浇筑,循序推进。混凝土分段浇筑完毕后,应在混凝土初凝之后终凝之前进行二次振捣或进行表面抹压,排除上表面的泌水,用木拍反复抹压密实,消除最先出现的表面裂缝,提高混凝土防水性能和表面观感。混凝土浇筑应在夜间进行,以缩小新旧混凝土间的温差,减少因限制条件下冷缩变形而产生的裂缝。
(3)泌水、浮浆处理
由于混凝土坍落度大,浇筑面广,在浇筑和振捣后,必然有大量的泌水和浮浆顺着混凝土坡面流淌,在低洼的地方沉积,若不及时清除,混凝土拌合物中的杜拉纤维会出现漂浮现象,影响抗渗效果。为此,在混凝土的浇筑过程中,先在未浇筑的一边设置集水坑。同时准备1台~2台吸水泵排干小承台内的积水。
2.3 养护的控制
根据方案布置图,混凝土浇筑前检查测温点布设情况及防止浇筑时损坏该设施,并建立测温点初始值。混凝土初凝前,落实二次泌水处理,克服由于早期脱水引起的裂缝,适量浇水后覆盖薄膜,并落实保温措施。根据施组要求,严格检查混凝土保温措施落实情况。混凝土浇捣过程中以及养护期内,应严密监测混凝土内温度变化情况。
大体积混凝土养护一般不少于 7 d,并根据板中心混凝土温度变化及同条件养护的混凝土试块强度确定养护周期。
混凝土的养护应采用保温、保湿及缓慢降温的技术措施,一般在浇筑时,要求考虑在大体积混凝土内部设置冷却水循环降温措施,设冷却水管,并通过温度检测控制混凝土中心与表面的温度或混凝土内部与冷却水的温度控制在25℃以内。
2.4 降低水泥水化热和变形
(1)在厚大无筋的或少筋的大体积混凝土中,掺加总量不超过20%的大石块,减少混凝土的用量,以达到降低水化热和节省水泥的目的。
(2)改善配筋。为了保证每个浇筑层上下均有温度筋,可建议设计人员将分布筋做适当调整。温度筋宜分布细密,一般用φ8钢筋,双向配筋,间距15cm。这样可以增强抵抗温度应力的能力。
3 进行严格的温度控制
根据现场混凝土配合比和施工中的气温气候情况及各种养护方案,采用计算机仿真技术对大体积混凝土施工期温度场和温差进行动态模拟及预测,提供结构沿厚度方向的温度分布及随混凝土龄期变化的规律,制定混凝土在施工期内不产生温度裂缝的温控标准,进行保温养护优化选择。在约束条件和补偿收缩措施确定的前提下,大体积混凝土的降温收缩应力取决于降温值和降温速率。降温值=浇筑温度+水化热温升值-环境温度。
为掌握基础内部混凝土实际温度变化情况,了解冷却水管进出水温度,对基础内外部以及进出水管进行测温记录,密切监视温差波动,来指导混凝土的养护工作,并同时控制冷却水流量以及流向。测温设备可采用“大体积混凝土温度微机自动测试仪”,温度传感器预先埋设在测点位置上,基础承台测点位置分承台内部、薄膜下温度、室内室外温度、冷却水管进、出水温度设置。测点温度、温差以及环境温度的数据与曲线用电脑打印绘制。当混凝土内外温差超过控制要求时,系统马上报警。测温点的布置应考虑由于大体积混凝土浇筑顺序时间不一致,应由各区域均匀布置,核心区、中心区为重点。
4 结语
随着大体积混凝土越来越多地应用在众多实际工程中,对大体积混凝土温度裂缝的研究也在不断深入。实践证明,要保证大体积混凝土的施工质量,除要满足强度、刚度、整体性、抗渗等要求外,还应根据混凝土结构的不同特点、受力状况、约束条件等因素进行综合考虑,从工程设计、原材料选用、改善施工工艺、做好温控和养护工作等方面入手进行全面的质量控制,从而减少温度裂缝的产生,保证大体积混凝土的质量。
参考文献:
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关键词:新工科;土木工程;施工课程;教学改革
1前言
2016年,新工科理念一经提出,即得到教育界的推崇,并推广落实到全国各大高校。现阶段,我国在培养工科人才的过程中,存在培养目标不清晰、工程教育与行业脱节、工科教学理科化、对通识教育与工程教育模糊不清以及工科生知识结构与职业发展不符等问题。土木工程属于传统工科专业,基于此背景下,将新工科理念融入土木工程课程教学改革中,优化升级土木工程专科工程教育,立足于建筑产业化,加深工程教育与建筑产业的联系,对培养新工科人才大有裨益。施工课程教学改革是土木工程专业教学改革的根本落脚点,本文立足于施工课程,探讨土木工程专业教学改革与实践。
2土木工程施工课程的特点和地位
2.1土木工程施工课程的特点
施工课程主要研究施工组织管理和施工技术,是土木工程专业的必修课程。与土木工程测量、结构抗震、混凝土结构以及钢结构原理等课程不同,施工课程涉及面较广,综合性和实践性较强。近几年,为满足超级工程建设需要,施工材料不断革新,信息技术也被引入到工程施工中。
2.2土木工程施工课程的地位
在高校土木工程专业人才培养过程中,专业课教学主要分为施工管理和结构设计课程两大类。调查显示,90%以上的土木工程专业毕业生从事土工工程施工管理等工作,证明施工课程作为土木工程专业的核心课程之一,为施工单位、监理单位输送了大量的人才,这也对其课程教学优化提出要求。基于新工科理念指导下,在土木工程施工课程教学过程中,应始终遵循学习过程重于考试结果,能力培养重于知识传授。
3土木工程施工课程教学现状
3.1教师实践经验不足
在信息化迅速发展的今天,土木工程施工课程教师为了实现“授人以渔”,应促进自身角色由“传导授业解惑”向“悟道求业生惑”转变。现阶段,受制于人事制度的约束,我国高校土木工程专业教师大多为硕士、博士出身,毕业后即进入高校授课,实践经验缺乏。同时,受教师评价制度的约束,部分教师存在重科研轻实践的嫌疑,极少数能够参与到土木工程施工一线活动中。此外,高校尚未建立完善的校企合作和协同培养机制,没有结合施工课程教学需要聘请专业的技术人员担任教学指导,也对教师实践经验的提升产生阻碍。
3.2教学内容相对滞后
伴随着我国基建工程的迅猛发展,超高层建筑、大跨度桥梁等项目建设的需要,引进新的施工工艺和施工材料成为必然,这也对施工管理方法的创新提出了要求。但由于高校土木工程施工专业课程教材内容未及时更新,落后于工程实际,影响了优秀施工人才的培养。
3.3教学方式缺乏创新
调查显示,绝大部分高校土木工程施工课程的教学仍以知识传授为主,未予以能力培养相应的重视度。土木工程施工课程涉及内容较多且杂,若只是单纯讲解,容易降低学生学习的主干能动性。以笔试为主的期末考核也无法考查学生对所学知识的掌握情况。尽管翻转课堂和研讨式教学已经在部分高校得到应用和推广,但收效甚微,距离“金课”标准仍有较长的路要走。
3.4实践教学效果不佳
实践性是土木工程施工课程的显著特点之一,施工课程实践教学通常包括施工课程组织设计和施工生产学习两个环节,但受制于现实条件,部分实践教学仅仅流于形式。施工组织课程设计通常由教师选取某一项目布置任务书,学生借助于网络了解施工组织设计,并制定虚拟施工方案,实践性欠佳。部分高校尽管能够在施工生产学习环节安排学生进入工程一线学习,但考虑到安全问题以及实际施工进度,学生的实习也只是走马观花。
4土木工程施工课程改革与实践
土木工程专业应致力于培养具有认识、发现团队协作解决问题能力且能够独立从事工程施工管理工作能力的专业人才,使学生在发现分析和解决问题的过程中,形成进取精神。为了满足新工科人才培养的需要,郑州商学院建筑工程学院从树立课程教学新理念、构建课程知识新体系、打造课程教学新模式以及实施课程考核新方式四个方面对土木工程专业施工课程教学进行一系列改革。
4.1树立课程教学新理念
土木工程施工课程应构建复合知识体系,旨在培养具有专业素养的施工人员,借助施工管理,提升施工人员提出问题、分析问题和解决问题的能力,逐步养成创新思维。具体而言,通过学习施工课程,以不同职业岗位能力为导向,优化施工课程与其他课程的知识衔接,立足于真实工程项目,深化学生对土木与工程结构原理、材料性能的掌握程度,明确建筑材料的耐久性,最大化利用现有资源。了解并掌握施工技术和施工组织原理,以图纸为根据,选择合理的施工材料和施工技术,在确保安全施工的前提下,保证建筑材料的耐久性。通过学习施工组织课程,完成对建筑质量和施工进度的控制,做好合同管理和信息管理工作,用理论指导实践,在实践中发现新问题并寻找解决方案,逐步养成创新思维。
4.2构建课程知识新体系
现阶段,部分高校土木工程专业选用的教材滞后于工程实际,因此,教师在施工课程教学课程中,应对学时进行合理分配,在传统知识教学的基础上,融入新知识,迎合新工科理念的发展要求。例如,在施工课程教学过程中,教师可结合工程实际,将工程造价、施工质量验收、装配式建筑施工以及BIM技术等知识模块有机融入课堂教学,实现对新知识体系的支撑。
4.3打造课程教学新模式
土木工程施工课程具有较强的实践性,教师实践经验不足对学生施工管理能力的提升产生了阻碍。为了提升教学质量、践行新工科培养理念,课程改革实施“师生协同”和“校企协同”模式。校企协同:在施工课程教学过程中,采用知识拓展的方式,邀请企业的技术专家来校开展讲座;将施工组织课程与投标书有机结合,学生以小组为单位完成商务标书和技术标书的制定,并模拟开标会,邀请企业技术专家作为评委;引入生产实习双导师制度,即1名校内带队老师和1名企业导师。为了提升实习的实效性,学生每日撰写生产实习日记,并在实习结束后答辩,教师根据实习日记和答辩成绩,给出最终实习成绩。通过这种方式,学生能够促进压力向动力的转化,运用所学施工理论指导实际,积累实践经验。师生协同:学生是课程教学的主体,也是一切教学活动开展的根本出发点和落脚点。教师不断革新教学方法,搭建土木工程施工课程网络教学平台,实现线上教育和线下教育的有机结合,为学生与教师探讨知识提供途径,实现师生协同。教师就教学内容与学生开展讨论,能够启发学生进行悟道和寻道,锻炼学生的工程思维,丰富学生的工程经验,提升学生的综合能力。
4.4实施课程考核新方式
土木工程施工课程以往的课程考核以闭卷考试为主,题型以选择、判断、填空、简答为主,由于课程重点和难点比较集中,题目反复出现,单凭学生机械记忆即可过关,并无法考查学生的实践能力。课程考核新方式以过程考核为主,线上交流、研讨作业以及期末考试分别占比10%、30%和60%。其中,线上交流成绩的考核指标为学生在线上平台的自学记录、提问记录和答题记录。研讨作业是指学生对教师在线上平台的研讨作业的完成情况。研讨作业主要分为必选和任选两种形式,教师以专题形式布置研讨作业,学生可查阅相关文献,并将学习成果以PPT形式提交平台。作业考核指标主要包括作业内容逻辑是否清楚、PPT制作是否规范以及课堂汇报是否流畅等。期末考试仍采取闭卷形式,适当提升综合型工程案例的占比,约为60%,以此考查学生对理论知识的应用能力。
5教学改革与实践效果评价
课题立足于土木工程专业认证培养目标的大成都,以郑州商学院2018级土木专升本和2016级土木工程本科学生作为研究对象开展问卷调查,调查内容主要涉及课程教学理念、课程知识体系、课程教学内容和课程考核方式。结果显示,绝大部分学生认可本次教学改革与实践成果。
6结语
通过对土木工程施工课程现状的分析,立足于新工科理念,从树立课程教学新理念、构建课程知识新体系、打造课程教学新模式以及实施课程考核新方式四个方面阐述了土木工程施工课程改革实践,结果显示,土木工程施工课程改革具有实效性,具有推广价值。
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关键词:土木工程;施工技术;改进
中图分类号:S969文献标识码: A
引言
近年来,我国建筑业的发展速度是惊人的,尤其是高层建筑的发展,在一定程度上为城市节省了土地资源,提高了利用率。而土木工程在高层建筑施工中有着重要地位,施工技术是整个建筑的核心所在,可以说施工技术决定着建筑物的质量以及后期使用功能的实现。目前,土木工程建筑施工技术方面仍然存在诸多问题需要解决,只有施工技术得到改善和发展,才能更好的促进施工质量的提高,才能促进整个土木工建筑的发展和进步。由此看来,对土木工程建筑施工技术进行分析研究很有必要性。
一、几种主要的土木工程施工技术
1、混凝土浇筑技术
进行混凝土浇筑前应严格检查钢筋和预埋件的数量、位置等,隐蔽工程记录表需要将检查结果如实填入;淤泥和杂物在地基上浇筑混凝土时必须清除干净,同时采取相应的排、防水措施;应采取由低向高进行分层浇筑的方式浇筑竖向结构混凝土时,类似于混凝土内砂浆成分的水泥砂浆应提前在底层填加,离析现象严格避免在浇筑过程中发生;可采取溜管、串筒的方式促使混凝土坠落在对超过三米高度的结构进行浇筑时;一旦发现移位和变形时在浇筑过程中支架、预埋件和预留孔洞的基本变化情况,立即采取有效措施加以解决。为了确保混凝土的完整性浇筑混凝土必须不间断进行;间歇时间必须降到最短并于前层混凝土终凝前将本层浇筑完毕;为了确保混凝土整体均匀密实混凝土浇筑完成后,应对新旧混凝土的衔接进行检查,看其是否光滑混凝土表面光洁平整。
2、新型预应力技术
在土木工程施工技术中,体外预应力的发展与应用是预应力施工技术中的创新。是在传统预应力施工技术的基础上创新发展来的。体外预应力是指预应力筋布置在混凝土截面外的预应力,它主要适用于工程建筑中结构比较特殊以及预应力混凝土桥梁和建筑跨度较大的建筑工程。该技术具体的施工方法是:预应力筋布置在混凝土截面外,传统的布置在截面内的预应力筋相对应。该技术在应用过程中形成了两种主要的结构体系,即有粘结体外预应力体系和无粘结体外预应力体系。有粘结体外预应力体系在管道结构外,产生的预应力摩擦损失较小,在管道的铺设过程中便于控制,而且便于后期维护检查;无粘结体外预应力体系施工操作简便,单根无粘结筋的摩擦损失比较小。体外预应力比传统的预应力施工更加科学合理,经济效益也更高。
3、基坑支护施工技术
要对认真分析和调查该土木工程施工处的土质类型,同时还要注重开挖的深度、开挖手段以及边坡的留置时间等相关因素,并且要保证其与土质类型相结合,合理设置土方的边坡。在具体的施工过程中,土方开挖是不能忽视的,如果开挖的土质相对而言较均匀还具有标准的湿度,同时基坑或管沟地面的标高比地下水位要高,而且它的敞露时间比较短,那么就可以减少放坡和加支撑工序的施工过程,同时还要重视基坑开挖的深度,严格依据国家规定的标准进行。倘若当地的土质的湿度比较适宜,而且地质状况比较好,开挖深度也没有超出5米的范围,此时可以考虑不加支撑。
4、钻孔灌注桩施工技术
现代高层建筑工程是建设过程中,通常会包含很多的钢筋混凝土结构,因此建筑结构自身的负荷就会相对较大一些,同时也对整个土建工程桩施工操作提出了更高的要求。土建工程施工过程中,管理人员不仅要充分考虑到工程项目建设业主方的要求,而且还要确保整个工程的施工质量、施工进度。基于此,可以说土建工程施工建设活动非常的复杂,钻孔灌注桩施工过程中,可采取硬地施工方法,在具体成孔过程中可在不同的区域施工作业。在此过程中,可保证多台钻孔机同时运作;清孔操作过程中,应当进行两次正循环清孔操作,然后再以反循环方式进行清孔操作。钻孔灌桩操作过程中,应当确保钢筋笼施工质量,采用模具制作作钢筋笼;其沉放过程中,还要保证钢筋笼和桩孔之间的对应,决不可采取强行施工措施。桩体灌注过程中,可通过混凝土导管实现水下灌注操作,并且利用法兰将其有效地联结在一起。
二、土木工程施工技术改进措施
1、健全土木工程建筑施工技术管理体系
土木工程施工技术要建立一个完善的管理体系,才能促进其发展。科学、合理的体系是保证施工技术发展的前提条件,在建立和完善该体系的基础上,采用科学的管理方法,不断进行创新和发展,从而更好地提高施工技术。与此同时,在充分掌握现有技术的基础之上,分析土木工程施工技术的创新方式。如,分析深基坑挡土墙技术,可以逐步建立桩、锚、支挡和承重结构逐渐走向一体化的系统,因为过去的施工,存在着传统的施工工艺效果不好的问题,使其产生的效果不能满足人们的需求,而且造成施工效率低下的后果,而新技术的创新和发展在一定程度上,能够很好地缓解此状况,不断提高施工效率,提升施工质量,降低工程成本,获得最大的经济和社会效益。
2、加强对土方填筑与压实
要选用合适的土料进行填筑,有些土料是不适合作为填筑土料的。压实的方法包括振动法、碾压法、夯实法及通过工具进行压实等方法。压实过程中必须注意压实度、土的含水量以及每层铺土厚度。填土应由低到高,由下向上整个宽度分层铺填碾压或夯实。填方应分层进行并尽量采用同类土填筑。应在相对两侧或四周同时进行回填与夯实。当天填筑应在当天压实,填土压实质量符合规范规定。
3、注重关键技术的应用
首先对采用新结构、新工艺、新材料的工程或施工难度大的工程,制定施工技术指导思想与综合施工方法:比如超高层采用钢结构骨架加混凝土墙板结构节约造价和施工时间;对于群体的高层建筑采用大钢模板施工工艺提高混凝土墙的质量和增加模板周转,减少工程造价;采用一体板新材料替代传统的保温加外饰面层节约施工工序和保证质量等;其次采用成立专业技术攻关小组全过程参与,选择最适合现场施工的技术方案;同时要编制针对性的施工方案,如深基坑支护结构等、地基处理方案等。
4、促进土木工程建筑施工技术的生态化发展
土木工程建筑施工技术要研究节约型、创新型的建筑材料,运用新型的节能环保建筑施工机械设备进行施工办公,减少污染和能源损耗。而建筑施工设计的目标,设计的进程和施工的整个过程,都必须考虑到对生态环境的影响,尽量减少污染,减少能量的消耗,选择适当环保的建筑材料和技术设备。从使用功能出发,尽量的利用工业废料,合理的利用资源和节约能源。还要注重引进新型的建筑材料和建筑技术,发展住宅用的化学建筑产品提高化学建材在建筑中的应用。
5、促进土木工程施工技术的智能化发展
建筑施工技术的智能化发展,主要表现在新技术革命成果在建筑施工领域的渗透和应用。随着科学技术的不断发展,现代建筑施工技术逐渐走向了智能化和信息化。利用智能型机械设备、电子信息技术管理终端和全自动化控制系统对土木工程的施工转换到智能化、自动化的发展方向是土木工程施工技术创新发展的趋势。计算机的应用更是大大提高了建筑施工工程的建设、信息服务和科学管理的水平。
结束语
综上所述,土木工程的施工技术具有广泛性和复杂性,在具体的施工中需要充分将各种相关因素结合起来,选择最佳施工技术以及技术实施的要点,同时注重社会的发展状态,促进土木工程建筑施工技术不断完善其管理体系,从而确保土木工程建筑施工技术的长久发展。
参考文献:
[1]李光耀. 土木工程施工技术分析[J]. 科技创业家,2012,23:51.
1.课程设计的实践
课程设计是学生对已学知识进行融会贯通的重要环节之一,在此,重点探讨结构类课程设计的实施。目前,南通大学杏林学院结构类课程设计主要有楼盖结构设计、基础课程设计、混合结构课程设计以及钢结构课程设计,学生在做这些设计的过程中,理论计算掌握得比较好,也具备一定的计算能力,但是定性分析、概念设计能力严重不足,特别是表现方法欠缺。[2]在有关结构设计专业课程的学习阶段,虽然一直强调结构设计中概念设计、构造措施与结构计算同样重要,但主要学习内容还是结构计算,而概念设计要求有深厚的理论基础和丰富的实践经验,构造要求大多是些枯燥的条文,学生不易理解和掌握。由于忽视或没有掌握结构设计的构造要求,加上前期的建筑制图、建筑构造知识点掌握不够扎实,学生的课程设计成果往往与工程设计要求相差甚远。针对存在的问题,在课程设计的实施中采取如下措施进行完善:(1)编制课程设计指导书。指导书的编制结合设计实例将相关的规范条文及其应用方法加以强调和详细说明;同时对学生的课程设计成果提出施工图的深度要求,要求无论是表达内容还是表现方法都需要与实际工程施工图相接轨。(2)增加工程案例教学环节。如在指导基础课程设计时,结合南通大学主校区多幢新建教学楼的基础选型、基础的设计和基础的施工图的表达进行讲解,通过对实际工程的理解,引导学生在理解基本概念、原理的基础上参考实例进行课程设计,同时使学生从中体会到如何将书本知识运用于工程实践。(3)课程设计任务书多样化。在达到设计要求、工作量相当的前提下,布置的设计任务尽可能呈现多样性,精心构思,由原有的一个班一个任务书的模式,变换为4~5人一个任务书,这样,既培养了学生学习的主动性,也可避免少部分学生相互抄袭的现象。采用了小组下达课题的方式,其效果较好。
2.毕业设计的有效实施
土木专业毕业设计是全面考查学生综合运用所学知识解决实际问题和进行知识创新的主要途径,是理论与实践相结合的重要环节,是提高学生工程能力的一次综合训练,其重要性不言而喻。南通大学杏林学院在毕业设计题目的选取上,根据学生的就业意向,分为建筑设计类、施工类及科研论文类供学生选择。以建筑设计类课题为例来说明其实施。建筑设计类课题主要有教学楼设计、办公楼设计、厂房设计和生产办公综合楼设计,选题来自实际工程,为常用民用建筑,课题要求学生完成全套建筑和结构图纸,同时要求手算整体结构中的一榀框架、电算整个工程结构,训练内容广,能训练学生综合运用所学专业知识解决实际问题的能力,对学生进行常规的工程训练,从而具备土木工程专业的基本功,尽可能做到与实际工程的零距离接触,“真刀真枪”做毕业设计。为了引导学生顺利完成毕业设计,南通大学杏林学院在多年的实践中,摸索出了一套行之有效的办法。毕业设计指导教师除了进行常规的答疑外,根据设计的不同阶段给学生做专题辅导,依照进度,依次讲解“建筑设计方法与制图要求”、“建筑防火要求”、“结构布置方法与传力途径”、“框架计算简图的确定”、“一榀框架的计算方法”以及“平法施工图需表达的内容”等等,讲解中引导学生逐渐熟悉相关规范和规程。由于能根据学生的进度分阶段讲解,并根据实际工程作案例教学,毕业设计收到较好的效果。建筑行业已经实行注册工程师制度,用人单位的资质与各类注册工程师的数量密切相关,毕业生在从业的过程中,如果不具备考取注册工程师的潜能,在未来的竞争中将处于劣势。为了加强学生的市场竞争力,在土木09级毕业设计实施中,首次增加了结合注册建造师和注册结构师的相关知识点对学生的考核,考核分为基础知识部分和专业部分,其考核成绩纳入毕业设计成绩。该举措目前正处在试行阶段,其效果有待时间来检验。
二、土木工程专业课程实践教学的几点探讨
1.人文与社会科学课程的研究
在土木工程专业教学中,针对步入土木工程专业教育之初的学生,对如何逐步引导他们从建筑、结构乃至施工全面地认识建筑物,在教学的各个环节都下了很大功夫。除了相关课程的设置外,还有认识实习、生产实习、毕业实习等实践环节,但对于如何引导他们从孤立地认识事物过渡到全面、正反面、从各个层面去认识和解释事物上下功夫不足,哲学课与土木专业教育脱节。应当把哲学、认识实习及生产实习等作为一个教学体系研究,使学生从专业入门时养成求真务实、辩证认识事物的态度。在高年级实践环节中,应加强背景调查分析,引导学生在多种因素中寻找出最佳方案,培养判断分析能力和解决问题的能力。
2.综合性课程设计的研究
在课程设计的选题上,由于每个课程设计时间从一周到二周不等,时间短,任务重,选题往往把真实工程作了简化,这样容易造成学生在设计中整体与局部、理论与实际的脱节。这就需要研究如何将课程设计的整体概念具体体现到各个课程设计中去,能使学生所学的知识实现从点到面、从局部到整体的顺利过渡,让课程设计成为一个有机的整体,而不是各个孤立的教学环节。[3]
3.工程教育师资队伍的研究
关键词:土木工程;施工技术;改进措施
1 土木工程施工技术存在的问题
1.1 理论研究还不能适应工程建设的需要,由于施工控制涉及多个学科领域,特别是非线性分析、反馈分析、最优控制、系统识别、材性分析等,目前既有一般性基础理论的研究,又有应用性理论的研究,但缺乏系统的集成和有价值的应用。
1.2 缺少验收标准和规范的掌握与理解。一些领域对施工控制缺乏概念和思维方式,对标准更是知之甚少。也有一些领域有一般性和强制性的标准,但对大多的创造第一的工程仍缺少足够的科研准备。对于施工控制的标准如何提出,不仅涉及到长期发展问题,也涉及到一个可操作性的问题。但有一点就是要对没有经验借鉴的工程必须全面贯彻施工控制,避免出现重大决策的错误。
1.3 管理体制的问题。主要存在的问题是多头管理,管理责任不能落实,缺乏对施工控制的高度重视,对特大型工程前期研究不够,对工程的解剖不够细致。要想解决这类问题,唯一的办法就是实现设计、施工总承包的管理思想,使管理责任明确并得到落实。强调施工单位应采取主动控制,使责、权、利能够达到系统的统一。
2 土木工程施工技术发展中的改进措施
为了进一步提高土木工程的施工技术,使其成为可持续发展的当代绿色施工技术,以更加适应社会时代对土木工程的需求。笔者提出在未来的土木工程施工技术中,可以通过采取以下几方面的措施来实现:
2.1 加强对土木工程管理人员和施工人员的培训:目前在我国,虽然人们已经开始意识到保护环境的重要性,但在实际的生活生产中,仍然有很多不足之处,尤其是在土木工程建设中,广大施工人员的绿色施工意识并不强,这也是当前阻碍土木工程施工技术进一步发展的主观因素。为此,必须要加大宣传力度,加强对施工人员的培训教育,提高管理人员和施工人员的技术水平,使土木工程建设中的所有施工人员都能充分认识到可持续发展的意义。提高土木工程施工人员的基本素质,这对于未来发展新的土木工程施工技术也是极为有利的。
2.2 提高土木工程施工方案的可行性:由于土木工程的施工技术涉及到的技术范围较广,施工中需要注意的事项和考虑的因素也较多。为此,在具体的实践中,往往会发现实际的施工现状与设计图纸和既定的施工方案有很大的出入,或者在施工中有突发状况的发生,会使设计图纸不能再继续使用。为了解决这一问题,就必须要求土木工程的施工单位与设计单位在制定施工方案时要充分的交流沟通,施工单位要向设计单位提供详细的实际土木工程概况,设计单位要向施工单位详细分析设计意图,只有这样,才能更进一步的提高土木工程施工中设计方案的可行性,以避免在实际的工程施工中发现问题,再进行解决,耽误工程的施工进度,也会造成不必要的资源浪费。
3 发展展望
土木工程施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段都具有非常重要的作用,设计者意图的实现往往取决于施工技术。因此,在一定条件下,施工技术的先进与否直接影响到设计者的意图能否实现。就
施工本身而言,任何一个工程项目都是一个系统工程,其施工过程受到地质条件、材料性能、气候条件、荷载条件、现场条件、资源状况等因素的制约。同时还存在着理想状态与实际状态的差异。因此,施工技术控制就是要进行实时识别、调整、预测,最终在允许的误差范围之内实现设计最佳目标。施工技术控制就是通过计算机系统模拟施工过程,求解其内力和位移,对预测值与实测值进行比较分析,若两者误差较大则进行调整,直到满足设计要求。施工技术控制实施难度较大,涉及到不同材料、不同体系、理论分析和现场组织等多个方面,实施中需要多方配合,协同工作。施工控制是施工阶段宏观质量和施工状态宏观安全的保证。
4 土木工程混凝土材质的控制
原材料的质量及其波动,对混凝土质量及施工工艺有很大影响。比如最基本的原料水,未经处理的工业废水、污水及海水均不能使用。另外,水泥强度的掌控、骨料含水量的变化等因素都会对混凝土的品质产生直接影响。
5 混凝土的配制和搅拌
5.1 配制
混凝土的配备就是把水泥、砂、石、矿物掺合料、水等原料按照比例进行搅拌。这个比例我们通常称为配合比。为满足技术指标和施工要求,配合比必须经过试验、适配等程序对原料进行配备,不得采用经验配合比。若出现砂、石的实际含水量与配合比存在差异,也应该在混凝土搅拌前测定用量,以达到最佳配合比。
5.2 搅拌
首先,要确定搅拌制度,对于一次性的投料量、搅拌时间以及投料顺序经过事先的确定,方能制出均匀优质的混凝土。同时,对于搅拌机的合理选择、一次投料量不宜过多也是保障混凝土质量的必要前提。另外,混凝土的搅拌最短时间应该满足规定。
在进行第一次搅拌时,要充分考虑砂浆的流失,对于搅拌好的混凝土要尽量卸载干净,在全部混凝土卸除之前不能再次投入拌料。要严格掌握配合比,确保混凝土的强度达到标准以及混凝土的均质性。
6 混凝土的浇筑和养护
6.1 浇筑
浇筑前,首先要检查模板、钢筋的预埋件的位置及保护层的厚度,然后,清除模板的物质并检查模板上的缝隙是否都已堵严实。浇筑过程中,混凝土浇筑必须不间断的持续进行。在前一层混凝土开始凝固之前,一定要把下一层混浇筑完毕。混凝土浇筑完毕后,还要检查钢筋表面是否被混凝土污染。混凝土浇筑后,必须保证混凝土均匀密实,充满整个模板空间。
6.2 养护
由于水和水泥会产生水化反应,容易造成混凝土的裂痕。通常造成混凝土裂缝的主要原因是温度梯度。所以,防止混凝土表面裂痕需要采取保温对策。要实现对混凝土表面的保温措施,首先要防止出现温度梯度导致的裂缝,应减少混凝土内外的温度差。其次,尽量控制混凝土置放地点的温度在一个相对稳定的范围内。最后,要防止新旧混凝土之间出现不融合现象。从而保证混凝土能保持最佳品质。混凝土浇筑后,应立即采取保温防寒措施,迎风面更应加强防寒挡风。
7 混凝土的运输
混凝土从搅拌机中出料到建筑入模的这段距离称为混凝土的运输。混凝土的运输主要有地面运输、垂直运输和楼地面运输三种情况。在运输过程中需要注意下面几点:应尽量最少的运送次数的运输间,避免产生分离、砂浆流动等现象。在运送过程中要保持混凝土的均质性,确保混凝土的品质。并且要安排专职维护人员对搅拌设备和运输设备进行检查和修理工作。
8 结束语
总而言之,土木工程的施工技术在发展的过程中,要不断的改进落后的施工技术,摒弃对可持续发展不利的施工技术,同时大力发展先进的科学的土木工程施工技术。另外,土木工程建设不是一个单一的施工过程,土木工程的施工技术应用中要充分与设计、管理等各个部门有效结合起来,以最大程度的发挥土木工程施工技术的作用和性能。同时要加大施工人员专业素质培养,使其意识到可持续发展的重要性,以期在土木工程的施工中,发挥广大职工的力量,促进土木工程绿色施工技术的发展。
参考文献:
[1]陈传德.沥青混凝土路面的平整度控制[J].公路交通技术,2009年03期
关键词:土建工程;施工技术;改革创新
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
引言
建筑行业的效益不仅受到了建筑工程质量的制约,人们的安居乐业的正常生活也受到了影响,一直以来施工质量基础与安全施工管理都是社会各界普遍关注的话题。作好土建工程的施工技术工作,就可以保障人民的生命财产不会因建筑物的质量问题而受到损害,以及避免由此而带来的对社会效益和经济效益的破坏。因此,土建施工技术的不断创新对土建工程行业的发展有着十分重要的意义。
一、土建施工技术的重要性
随着社会经济的不断发展,当前的建筑市场竞争也越来越激烈,建筑企业要想开拓市场站稳脚跟,谋求更大的发展,就必须依靠科技创新来增强企业实力,保证施工的关键技术设备紧跟国际发展趋势,与行业先进水平同步。靠增加科技含量来提高工程质量,降低生产成本,创造最佳效益。由于我国整体的建筑技术水平不高,与此同时,建筑工程的质量安全也得不到有效的保障,这些因素都将直接影响着我国建筑行业的前进与发展。
在工程施工的过程中,能否有效的结合进行的科技成果,将直接影响着工程日后的使用性能。同时,要想提高建筑技术的整体水平,其唯一途径就是紧紧依靠科技进步,将科学管理以及大量技术先进、质量可靠的科技成果广泛地应用到工程中去,应用到建筑业的各个领域。只有这样,才能在保证工程质量的同时,也为施工企业创造更大的经济效益。
二、土建施工技术的现状
2.1 安全性技术不高
土建工程的安全性要求是比较高的,在这方面,我国的技术还没有能够达到最佳水平。在工程结构的设计与建设互补方面,必须对建筑的牢固性能进行研究和分析,使材料构件的支撑能力能够达到最强。而恰恰是这样的要求,在我国的土建工程的施工方那里还是不能做的很好的。因为这需要较多方面进行有力的思考和整合,并且最重要的是我国一些土建材料存在着不完备和多方欠缺的问题,使我们不能够做到绝对的兼容并包。
如果工程的底架或支撑物不能够做到绝对的牢靠,就会出现塌陷或者崩裂的现象,导致更多的安全问题的不断出现。有近年来的数据来看,不论是泥石流造成的公路塌方问题还是桥梁的倒塌问题,都在日益增加,使得我们的出行安全遭到的重创。所以,土建施工技术人员应该就安全性技术方面进行有力的提高,以免更多的安全事故产生。
2.2 耐久性技术不高
桥梁和港工的基础设施工程耐久性方面,存在着严重的问题。由于钢筋混凝土的保护层和本身结构质量不强,导致竣工几年后会出现钢筋被锈蚀、混凝土出现开裂的现象,致使桥梁或港工码头在支撑人或车辆的安全性方面遭到重创。
耐久性是很重要的一个方面,近年来,有多个建筑工程出现断裂现象出现,在工程施工技术方面,遭到了多方人士的质疑。但是现代土建施工技术的落后,导致对耐久性技术进行提高与创新的方案不能如期进行,使越来越多的工程进行重新施工、重新不填支撑物含量,让土建施工方也感到很费神。由此可以看出,我国的土建施工技术在工程的牢固性方面做得还是不够好,使得我们在日常出行方面不能够有很好的安全保障。施工技术人员应该加大整改和创新的力度,进行有效研究,磨刀不误砍柴工,真正把技术提升上去了,才能使工程的质量能够保障的更好。
三、土建施工技术改革与创新的途径
由于土建工程项目施工中,常常会出现各种质量问题,为此,对施工技术进行创新已经成为必然选择,只有这样才能有效地避免施工质量的发生,进而确保土建工程项目的整体质量。土建工程涉及的领域相对较多,这给施工技术的创新提出了较高的要求,若是仅从某个方面进行进行改革与创新,势必无法满足工程项目建设的总体要求,所以,施工技术改革与创新必须全面、系统,这样有助于进一步确保土建工程的整体质量。下面本文分别从几个不同的领域中选取一些极具代表性的技术创新成果进行介绍,并就此展开分析。
3.1 新型高分子材料
在土建工程施工过程中,新型高分子材料的应用能够显著增强地基基础的承载能力,并且还能对地下水系起到一定的阻隔作用,有利于增强地基基础的稳定性和安全性,进而达到延长其使用年限的目的,同时还能进一步改善混凝土的性质,提高建筑自身的保温、耐腐蚀和耐火等方面的性能。下面介绍几种目前最新的高分子材料及其相关技术。
⑴高性能混凝土技术。该技术在土建工程项目施工的应用进一步改善了混凝土自身的性质,显著提升了建筑的整体坚固性,其抗震性能也随获得有效提升。目前该技术已经在高层建筑以及大跨度建筑结构的施工当中获得了非常广泛的应用,高性能混凝土较为常见的种类包括聚合物混凝土、浸渍高分子混凝土、高性能混凝土、碳纤维复合型混凝土等等。
⑵土工复合物。这种材料最主要的作用是能够对土体起到保护的作用,并且还可以进一步提高土体自身的强度和改善土体的特性,通过该材料的应用能够明显改善土体的排水性能和承载能力,该材料现已在大量土建工程施工中获得广泛应用。在土工复合物中,由于土工织物本身具有良好的抗腐蚀性和耐侵蚀性,因而其常被用于水利工程以及环境保护工程中,而超轻填土材料则被用于软弱土地基的强度改善中,在公路工程和铁路工程等交通设施的建设中应用较为广泛。
⑶高分子化学灌浆材料。这是一项最近年里新兴的技术,其在土建工程施工中的应用时间相对较短,然而由于这种材料在化学性能方面具有显著的优势,故此其对建筑物尤其是水利工程建筑的加固和防渗漏都有着良好的效果。目前,较为常见的灌浆材料主要包括环氧树脂类、聚氨酯类和甲基丙烯酸酯类等。
3.2 新型结构振动控制技术
结构振动控制技术属于结构动力学中的一个新兴分支,其现已被广泛应用于各个领域当中,而土建工程施工的应用仅仅是诸多应用领域中的一个。该技术主要是通过在建筑结构上附加人造控制装置来减轻建筑自身的结构振动,进而达到提高建筑的抗风压和抗震性等目的。为此,该技术在高层建筑中的应用较为广泛。目前,在土建工程项目施工中,应用较为广泛的结构振动控制装置有主动质量阻尼器以及调频阻尼器等等。
3.3 新型抗震技术
虽然我国地大物博、幅员辽阔,但是这也给土建施工增添了一定的难度,究其根本原因是土建工程施工中常常会遇到一些地震频发地带,这就需要应用一些先进的抗震技术来确保建筑结构的整体安全性和稳定性,抗震技术的研究也是土建工程施工技术创新的一个主要方向。在地震高发的区域上进行土建施工时,可以采用复杂结构抗震设计,这样便可以将抗震、隔震与消能这三个结构有机地结合到一起,进而达到降低建筑结构自振周期增强抗扭性能、提升结构安全性的目的。
结束语
综上所述,土建工程作为建筑工程建设事业中的重要组成部分,在促进土建施工技术发展方面发挥着非常重要作用。因此,在建筑工程土建施工的过程中,只有对土建施工技术进行不断的改革和创新才能有效提升建筑工程的施工进度与施工质量。而建筑企业要想在激烈的市场竞争中取得生存和发展就必须重视建筑施工中的土建施工技术的不断提升。
参考文献
[1]任保胜.土建工程结构的安全性与耐久性的探讨[J].黑龙江科技信息,2009(7)
[2]谷春梅.对我国新时期土建工程管理的分析[J].中小企业管理与科
技(上旬刊),2012(3).
关键词:概念图 项目教学 案例
概念图(concept map)是20世纪70年代美国康奈尔大学(Cornell University)的Joseph D.Novak教授提出的用于表征和揭示知识结构中的意义联系的图表,它是以视觉再现认知结构、外化概念和命题的一种方法,又称概念构图(concept mapping)、概念地图(concept maps)或概念网(concept webbing)①。这里的概念泛指存在于事件或对象中的知觉共性,它们可以是科学概念,也可以是思想、理论、符号、词汇等。研究表明,这种视觉图表容易被学习者快速识别并迅速掌握,有助于提高学习者对知识系统的梳理和整体理解力②。同时,由于概念图具有信息量大、内涵丰富、层次分明、可读性强、易于理解、延展性强、填补修复容易等特点,所以引起了人们的普遍关注。于是,人们尝试把它作为一种有效的工具应用于不同的研究领域,如评估工具、远程教学系统及网络课程的开发、计算机人工智能、企业管理等。本文拟用概念图策略进行高职《电工技术》课程项目教学的案例研究。
一、用概念图展示高职教育中项目教学的实施模式
项目教学是师生通过共同完成一个完整的项目而进行的教学活动。高职教育中的项目教学是指学生在教师的指导下通过完成工作任务(与学生的职业岗位紧密相连),进而提高综合职业知识、技能和职业能力的教学活动,具有内容职业化、实施一体化、结果具体化、评价开放化的特点。基于高职教育中项目教学的特点和概念图的优势,我们可用概念图策略对高职教育中的项目教学进行研究。用概念图策略实施的具体模式如文末附图1所示。
二、概念图应用于高职项目教学的案例
我们以某一房间日光灯的安装与调试为例,展示基于概念图策略下项目教学的实施过程。本教学案例实施时长90分钟,需2学时。
(一)布置项目任务(5分钟)
在该步骤中教师向学生展示项目任务概念图(如文末附图2所示),通过该图使学生明确本项目任务的四项子任务以及每项子任务应达到的目标。学生在该步骤中先自愿分组并推举出负责人,然后领取项目任务。
(二)完成工作任务(75分钟)
该步骤是我们教学过程中最重要的一环,这一环节中学生是主体,主要由学生自主完成。学生首先根据情境确立方案,然后制定计划,再实施计划,逐一完成各个子任务。教师在本环节中起辅助作用,主要是解决学生所遇到的困难。
子任务1(40分钟):学生完成子任务1安装日光灯电路的过程如文末附图3所示。
明确任务:安装日光灯电路。
制定任务完成方案:小组研究成员一起讨论任务完成的步骤、时间进程、人员分工等,把所想到的问题用概念图展示出来,形成完备的研究方案,便于操作。学生制定的子任务1完成方案如文末附图4所示。
任务完成过程:按图4进行分工实施。在调试前,教师检查接线是否正确,注重接线工艺的指导,通过严格细致的检查以防烧坏元器件及意外事故的发生。
收集整理资料:收集整理任务完成过程中的资料,准备下一步交流讨论。
任务完成结果展示:在确保电路的正确安装、工作台安全的情况下,通电试验,通电展示电路安装结果。各组间相互讨论,为完成子任务2做好准备工作。
子任务2(15分钟):了解日光灯电路各部分作用和工作原理。该任务主要以小组讨论、学生叙述、小组间互相补充更正的方式完成。
设计的问题有:
1.灯管中的水银蒸气是如何激活的?
2.启辉器内部的主要结构?是如何工作的?日光灯正常发光时,能否取出启辉器,为什么?
3.镇流器在日光灯点燃和正常发光时分别起什么作用?③
学生通过讨论以上问题,了解了日光灯电路各部分作用,并进一步掌握了日光灯工作原理。在整个过程中,教师引导学生小组间提问、互答,让学生自由发表见解,在充分交流中促进了学生对问题的深入理解。
另外,在该任务当中教师要适当介绍新型日光灯,并让学生课下搜集新型日光灯资料以调查报告形式上交汇报。
子任务3(20分钟):日光灯电路常见故障分析并排除。该子任务先由教师设置故障,然后由学生检修。
设置的常见故障有:
故障现象Ⅰ:接通电源,灯管完全不发光。
故障现象Ⅱ:灯管两头发红,不启辉;灯管两端不断闪烁,中间不启挥;灯管两头发黑。
故障现象Ⅲ:断开电源,灯管能发微光。④
学生在了解日光灯工作原理的基础上,通过故障现象,分析故障原因,进而进行检修。在该子任务中主要以学生自主研讨的形式来完成。教师起引导作用,但要特别注意安全问题。学生根据故障现象找出原因后,先要跟教师进行交流,然后在教师的监督下完成检修。教师要对学生操作过程中的不当之处,及时给予指正,以防止意外的发生。
(三)反思工作过程(10分钟)
教师引导学生反思整个工作任务完成的过程,学生自主交流提出整改意见。学生自制的反思工作过程概念图如文末附图5所示。
三、结语
概念图是表征知识的有效工具,用它来解读高职教育中项目教学的模式,可以使我们轻松地理解其内涵。将概念图引入到项目教学的实践中去,可以使学生思路明确,轻松把握研究过程,最终提升自主学习能力。
注释:
①Joseph.D.Novak & D.B.Gowin(1984).Learning How to Learn. New York and Cambridge , UK: Cambridge University Press.
②Klein, S. P., Kuh, G. D., Chun, M., Hamilton, L., & Shavelson, R. (2005). An approach to measuring cognitive outcomes across higher education institutions. Research in Higher Education, 46(3):251-276.
③王金玉.“电工基础”项目教学课例开发与思考[J].科教文汇,2010(11):55―57.
④陈绥.项目教学法在《电工基础》课程教学中的实践[J].福建轻纺,2008(4):18―22 .
作者简介:
【关键词】应用技术型 土木工程 实践教学 教学改革
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)10-0232-02
理论教学和实践教学是高校教育的两个重要组成部分,在重视理论教学的基础上,加强实践教学是全面提高教学水平和人才培养质量的必经之路。通过对国内10所地方应用技术型本科院校土木工程专业人才培养方案的调研和总结,发现实践教学环节均占总学分的35%以上,其作用与功能是理论教学不能替代的。如何利用现有学校资源和现阶段转型发展的好时机,加大对土木工程专业的工程实践教学体系的构建与实践力度,建立更为接近行业和市场需求的实践教学培养模式,已经成为迫切需要解决的现实问题。如何培养未来土建工程师的综合素质和全面的执业能力与创造能力是教育教学改革的重要目标,而综合素质和全面的执业能力与创造能力的提高离不开实践教学环节,只有改革实践教学环节,才能更好适应国家高等教育体制改革,才能办出特色,专业才能得以更好地生存与发展。
一、地方高校土木工程专业实践教学现状分析
(1)不能将实践教学和理论教学放在同等重要的地位,导致实践教学体系不完善。传统实践教学环节的设置是以理论课程为依托,内容陈旧、时间连续性不强,很难体现实践课程的连续性,违背了工程的实际特征,使学生的实际工程意识难以建立。同时,实践教学环节繁杂、分散,虽然有实验课、课程设计、各类实习、毕业设计等多种形式,但缺乏整合,不成体系[1],不符合由简到繁,由感性到理性的认知和实践规律,不利于学生专业实践能力的培养。
(2)理论与实践教学自成体系,缺乏综合化和融合性。土木工程专业传统的实践教学分为课程实验、课程设计与毕业设计和实习实践三个基本方面。各专业课程实验独立存在,互不相关,实验内容与真实情况相差甚远,学生对实验在实际工程中的作用缺乏系统了解[2]。实验报告缺少与工程试验的联系,使得学生的认知标准与实际应用有差距。对于课程设计与毕业设计,设计方法和步骤程序化,致使学生的设计大多雷同;虽然能顺利完成任务,但由于为参照模板修改数字,计算书完成后,根本不知道自己做的什么,多为体力活。对于实习实践,由于企业和学校没有形成共同培养学生的意识,致使实习流于形式,对工程实际情况和具体施工缺少直接接触,无法达到应有的效果。
(3)实践实训基地建设薄弱,实践教学缺乏实际价值。由于经费投入有限,校内实践教学基地大多只能满足某一课程的实习实训,为课程服务,与实际工程严重脱节,没有形成集认知、设计、实施与运作一体的新型实践实训基地。对于校外实践教学基地,虽然学校与很多企业签订了框架合作协议,但企业处于安全、效益等多方面因素考虑,对于安排学生实习并不积极,学校处于被动地位。企业和学校都是走过场,只是为了实习而实习,达不到预期目的,且缺乏行之有效的方法和措施使学生高度重视、认真执行从而达到应有的效果。
二、实践教学新体系和实施措施
(1)以专业认证为契机,构建实践教学新体系。为了更好的通过专业评估,以积极的态度大力加强土木工程专业的内涵建设,我院重新制定了土木工程专业人才培养方案,构建了土木工程专业的实践教学新体系,旨在培养生产、服务和管理一线的高级应用技术型人才,使学生在毕业时具备一定的职业岗位能力。新的培养方案在重视理论教学的基础上,加强对学生工程实践能力和创新意识的培养;由通识基础模块、工程基础模块、工程应用和创新模块和职业岗位能力模块四部分组成,实践学分占总学分的38%以上。通过从学生大一入校至大四毕业循序渐进的安排四个模块的实践课程,培养其实际动手能力、探索和应用知识的能力、分析和解决实际工程问题的能力,加强了整个学习阶段的工程实践能力和职业岗位能力的培养。
(2)以人才培养目标为导向,对实践教学的内容和实施过程改革。在实践教学大纲制订过程中,将实践教学的要求分解为各具体目标,并确定其内容、方法、步骤、要求达到的标准和能力考核办法,找出实现该目标的相应措施,使其达到不低于规定的最低标准。并建立实践教学考核标杆,将标杆瞄准法引入到实践教学项目的考核中来,要求学生不但要把握其原理,还必须达到规定标杆的要求,以增强实践教学效果。另外,在具体实践教学项目中采用开放式的教学方法,以学生为主,教师为辅;学生根据实践项目的内容,自己设计相应实施方案、操作步骤和预期达到的目标,并提出所需仪器设备、工具、材料等,指导教师论证通过后,以学生为主进行实际操作,最后提交实验报告或相关设计成果,并进行能力测评或答辩,根据实践教学过程和测评或答辩结果综合评定成绩。
(3)以学科竞赛为载体,带动实践教学活动。学习获取有关专业的全面知识、全面提高各种能力学生的主要任务之一。因此必须积极引导学生的学习兴趣,营造良好的学术氛围,促进学风建设。我校土木工程学院在积极组织学生参加国内各种学科竞赛的基础上,通过学院主办、企业协办方式,举办各种类型的专业学科竞赛。学生台上比武,企业台前裁判,以近距离、面对面的亲和方式使企业选取适应需要的人才,使学生用自己实力获得社会的认可,从而激发学生参加学科竞赛活动的热情。另外,针对学生各自的特点,根据有区别、选重点,培训骨干带动一般的原则,编制了学科竞赛培训计划并建立了学科竞赛反馈系统。以竞赛的形式锻炼学生的自学能力、与人沟通的能力和团队合作能力,强化设计绘图的能力、启迪创新意识,并能与其他院校师生进行交流。
(4)以校企合作为平台,加强实践实训基地建设。建设实践教学基地是培养土木工程专业高素质应用技术型人才的必备条件。学生在专业教师和企业技术专家的联合指导下,在企业真实的工程环境下开展各类实习活动,不仅可以接触到企业先进的生产技术,进行“真刀真枪”的实地训练,迅速掌握专业实践技能和快速提升工程实践能力,还可以感受真实的工作氛围和学习先进的企业文化,适应和融入企业的工作和生活环境,熟悉企业的管理风格和运行机制,培养自己的敬业精神和职业道德,从而缩短从学校毕业到企业工作的过渡期。学生各类课程设计和毕业设计均直接来自实际工程,选取实际工程部分或全部,培养学生综合运用知识分析与解决工程实际问题的能力,从而提高其职业岗位能力和竞争力。
三、总结
土木工程专业是实践技能性很强的专业,要走在转型发展的前列,起到引领示范作用。专业人才的培养更应适用于国家、社会和行业发展的要求。我校土木工程学院通过对实践教学体系、内容和考核方式的改革,教学水平和质量得到了显著提高,充分调动了学生学习积极性,使得实践教学更贴近于工程实际,提高了学生的工程实践能力与独立创新能力,毕业生职业技能稳步提升,连续五年就业率均为100%。
参考文献:
[1]周锡武,吴本英,卢锦钟.地方院校土木工程专业“3+1”模式实践教学探索[J].大学教育,2015(9):9-11.
[2]贾艳东,杨华,孙洪军.土木工程专业卓越工程师培养体系与实施探索[J].中国电力教育,2012(35):17-18.