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土木土建工程论文范文1
无损检测结果的评价具有对比性或相关性,即先对受检对象进行无损检测,然后对其进行破坏性检测,再建立两种检测结果之间的相关关系,才有可能对无损检测结果做出较为正确的评价。这一点必须引起足够的重视,否则,如果不做这样的检测对比,则不管检测的灵敏度有多高,所作的评价将没有任何意义。即便如此,由于无损检测受诸多因素的影响,其检测结果仍不一定十分可靠。所幸的是,无损检测方法具有互容性,即对同一受检对象可以采用不同的检测方法。因此,还要采用不同的方法进行检测并综合比较,以提高检测结果的可靠性。鉴于此,每个国家都相应的编制了各种结构或检测方法的检测鉴定标准与规范。
2常用的无损检测技术
2.1回弹法
回弹法是表面硬度法的一种应用,主要通过测定混凝土表面硬度来推定抗压强度。回弹仪由瑞士的E.Schmidt于1948年发明,其原理是用一个弹簧驱动的重锤,通过传力杆弹击混凝土表面,测出重锤的回弹值来推定混凝土强度。英国的Kolek论证了混凝土强度与压痕直径的关系,并用试验验证了回弹值与压痕直径的关系。而现在主要是通过试验归纳直接建立混凝土强度与回弹值之间的经验关系曲线。回弹法在我国的应用始于20世纪50年代,后经大量的研究与实践应用,提出了适合我国实情的测强曲线及技术规程。该方法仪器构造简单、测试方法易于掌握、携带便利、费用低廉、检测效率较高。因而广泛应用于检验混凝土的均匀性、对比混凝土质量是否达到特定要求、初步判断混凝土质量出现问题的区域、推定混凝土的强度。
2.2超声波检测法
超声波是以波的形式在弹性介质中传播的机械波,其频率高于20kHz,具有指向性好、对各种材料的穿透力强等特点,因此能应用于绝大部分材料。Sokolov于20世纪30年代开始了超声波检测的研究,40年代脉冲回波探伤仪器的问世,标志着超声波检测技术的应用成为现实。我国超声波检测技术应用于土木工程领域,始于20世纪50年代从英国引进UCT-2型混凝土超声检测仪。超声波在传播过程中,随着传播距离的增加,其能量将逐渐减弱,即超声波衰减,其衰减程度与材料性质有关,如晶粒大小、缺陷密集程度等等。此外,在两种介质界面超声波将发生反射、透射和散射。因此,这些反射、透射或散射波在一定程度上携带有受检对象厚度、内部缺陷及其所在位置等等信息。再有,超声波在介质中的传播速度(声速)与介质的密度、配比(混凝土材料)等强度因素有关,所以声速又与材料的强度联系在一起。超声波检测技术应用于土木工程,必须解决两个关键问题:超声波的发射和接收(超声换能器);寻找接收信号与检测项目的相关性(数据处理)。国内外学者和工程技术人员为此做了大量研究工作,取得了丰富的研究成果,形成了比较成熟的测试技术,编制了相应的检测鉴定标准与规范。总体上可以概括为以下三个方面:
(1)超声波
的类型和产生超声波技术的发展。目前可以根据需要发射不同类型的超声波如纵波、横波、瑞利波或兰姆波(导波),而超声波产生技术也由压电陶瓷发展到电磁超声、激光超声、相控阵列、磁致伸缩超声技术[5]。Wardany等用超声瑞利波检测了建成于1959年位于加拿大东部的两个水工混凝土结构近表面的损伤情况,两者使用了不同的混凝土粗骨料材质。李东生等则用超声兰姆波检测了钢筋混凝土结构界面脱粘分层情况,并分析了界面分层长度与兰姆波能量衰减之间的关系。
(2)数据处理与储存方法的发展
早期只是对声速参量进行相关性分析,检测数据也不易存储,随着数字技术、计算机技术的发展,信息数据的存储极为方便,超声成像技术也有了快速发展,并把振幅、频率或波形逐渐纳入相关性数据分析的行列。
(3)检测技术的综合应用
结合其它检测方法对材料、构件或结构厚度、强度、缺陷等进行检测。Kheder等利用纵波超声回弹综合法对混凝土构件强度进行了现场检测。Beatrice等综合超声检测、硬度计、湿度计等方法对那不勒斯的一座建于19世纪初的古老建筑的木屋架构件的刚度、强度、内部缺陷等进行了检测。Machado等则用超声波间接法实现了对营运中的海上木结构构件弯曲刚度和强度的检测。沈先华利用超声波检测技术结合斜率法对某混凝土孔灌注桩缺陷进行了定性与定量评价。周茗如等联合应用超声检测、人工敲击和应变分析法对大型钢管混凝土结构中混凝土与钢管壁粘结情况的检测评价。
2.3声发射法
声发射现象指的是物体因受外力或内应力的作用,在其内部缺陷处将产生应力集中而发生塑性变形,储存大量的应变能,一旦裂纹产生或裂纹扩展,部分应变能就会以瞬时弹性应力波的形式向外释放的现象。因物体内部裂纹的产生或扩展而产生的声发射现象的弹性波频率低,人们就做了大量的工作去研究如何能“听”到这些声发射现象,不仅要能“听”到,而且要能知道在哪个地方发生、原因是什么、什么时间发生、危害有多大?这就是声发射检测。声发射检测起源于20世纪50年代德国凯赛尔的研究,他首先发现金属材料在变形中会产生声发射现象,提出了声发射不可逆效应即凯赛尔效应。随后,其他国家的研究人员进一步探明了塑性变形的声发射机制———位错。1964年,美国率先将声发射检测技术应用于北极星导弹舱的检测并获得成功,此后该项技术得到快速发展。我国于1973年建成第一套声发射试验装置,并先后研制了多种型号的声发射检测仪。直到80年代,随着其它基础性研究和计算机技术的发展,基于小波分析和神经网络的声发射检测技术才得以迅速发展。Rusch于1959年开启了对混凝土声发射信号研究的大门,并指出了混凝土材料凯赛尔效应的极限应力范围。1970年Green对混凝土的弹性模量、泊松比和劈裂抗压强度等进行了声发射实时监测,并提出了可以应用声发射技术对混凝土破坏的全过程实施监测。我国的董毓利等对混凝土受压全过程声发射特性进行了研究,并分析了声发射信号首次产生及其后的强弱与试件应力变化之间的关系。陈兵等依据声发射信号振幅分布特性,将声发射信号划分为不同区段,建立了声发射信号与混凝土内部不同破坏机理之间的关系。如今,声发射已应用于建筑、桥梁等混凝土结构的动态检测和完整性评价,并在市政工程、桥梁、房屋建筑等工程中,声发射技术也已成功地应用于混凝土框架、板的检测。声发射技术不仅在声发射理论及数据处理方面有了大的发展,而且声发射仪也从早期的模拟式单通道声发展到目前的全数字化、全波形的多通道声发射仪。然而,由于混凝土材料自身的复杂性,依然还有很多问题未能解决,如混凝土声发射的机理、声发射信号与混凝土力学参数间的相关性、混凝土的凯赛尔效应等等。
2.4声振检测法
声振检测法是指在外激励作用下受检对象产生机械振动,通过对振动特性参数的分析来评价其力学特性的检测技术。在实际工程应用中,又分化出两种方法:声波反射法(低应变法)和冲击回波法。声波反射法根据检测测量方法的不同也存在不同的应用,但在土木工程中应用较多的是单点激振单点测量的整体响应检测。这种检测方法的检测原理是一维杆应力波理论,因而适用于对棒状结构如梁柱等的检测,土木工程中则多用于对基桩的完整性检测。单点激振单点测量的整体响应检测方法的优点是既经济又简便易行,缺点是:
(1)不能检测出基桩的水平缺陷。
(2)只能对缺陷做出定性的评价,很难做到定量评价。
(3)只能检测等直桩,对变截面桩、扩底桩易引起误判。
(4)数据处理难度大,如降噪和反演分析。另外,这种检测方法应用于对基桩的完整性检测还有几个问题亟需解答:
(1)弥散效应和横向惯性效应
一维应力波理论的边界条件要求弹性应力波波长要大于两倍的杆径及杆的长径比大于5,否则会由于弥散和横向惯性效应而产生三维问题。
(2)桩土相互作用对检测结果影响
一维应力波理论要求杆是自由的,而实际工程中,桩是处于半无限的土体介质中,如果依然用一维应力波理论进行数据分析,检测结果是否可靠。
(3)多处缩径桩的检测
截面的变化,就会引起广义波阻抗的变化,弹性波会在该截面发生反射,所以对多处缩径桩,弹性波就会在缩径截面间来回反射,声振检测技术的另一种应用形式是冲击回波法。1983年美国Cornell大学的Sansalone与美国国家标准局(NIST)的Carino首次提出冲击回波法应用于对混凝土结构的缺陷检测。在1984年的国际混凝土无损检测会议上,加拿大的马尔霍察认为冲击回波法是“最有发展前途的现场检测方法之一”。此后,Sansalone等利用FFT方法进一步将冲击回波法由时域分析转换到频域分析,推进了冲击回波法的应用与发展。如今,冲击回波法已广泛的应用于混凝土和沥青混凝土结构的内部缺陷和厚度探测,特别是扫描式冲击回波测试系统的问世。冲击回波法是一种单面反射检测技术,具有方便、快捷和直观的优点。其检测原理为:在受检结构的表面施加冲击力,以产生瞬态低频应力波(含有纵波、横波和面波),应力波向结构内部传播,遇到缺陷和外部边界时来回反射,引起结构表面产生相应的微小位移响应,并由安装在表面的拾振器来采集这种响应数据,最后通过对信号的频谱分析(主要是纵波)来测定受检结构的弹性波速或结构厚度。冲击回波法能精确检测厚度在2m以内的混凝土厚度及其内部缺陷(如空洞、蜂窝、离析等)。此外,它还可以检测钢筋混凝土结构保护层厚度、内部缺陷的位置、开放性表面裂缝深度及混凝土强度等。我国对冲击回波法也做了大量的应用研究。如周先雁等用冲击回波法对桥梁箱梁孔道灌浆质量进行了检测,根据P波在钢绞线和空洞处的不同反射特性判断孔道内部是否存在缺陷。傅翔等对隧洞混凝土衬砌厚度进行了冲击回波法测量,并对混凝土的固结灌浆效果和分层浇注黏结质量进行了检测。
2.5红外热成像检测法
20世纪60年代,美国就已经开始对红外热成像技术应用进行研究,20世纪70年代末,红外热成像技术已被用于诊断建筑物的热损耗、屋顶渗水、围墙缺陷以及查找路面的次表面缺陷等。我国在这方面的研究起步较晚,到90年代初才有学者将红外热像诊断技术和土木工程结合起来,对建筑物的热损耗、建筑材料缺陷的探测和建筑外墙施工质量等进行了初步的应用研究[24]。红外线是介于可见红光和微波间的电磁波,它的波长范围在0.76~1000μm之间,而其中只有3~5μm和8~14μm的波段能很好地透过,红外探测仪正是利用这个波段来实现探测。任何高于绝对零度的物体都会辐射红外线,而物体内部存在的裂缝或缺陷会改变物体的热传导,使物体表面的温度分布不均匀。红外热成像技术是借助红外热像仪探测物体各部分辐射的红外线能量,由物体表面的温度场分布情况形成热像图来直观的显示材料、结构物等内部缺陷的一种非接触式的无损检测技术,也被称为红外扫描测试技术。它可以检测出物体内部缺陷的位置,并具有快速、非接触、大面积地扫查检测物表面,而不损伤检测物,且结果直观形象,易于实现自动化和实时观测的优点。红外热像检测应用于土木工程,前景十分广泛,研究的热点集中在对红外热像获取的热源的改进、缺陷深度、大小的定量化研究以及如何把研究成果运用到复杂的实际工程当中,并发展了一些新的技术,如锁相热成像和红外断层成像技术。
2.6雷达检测法
工程探地雷达是用频率介于10~2000MHz的宽频脉冲电磁波来确定工程结构或介质分布的技术。雷达监测的工作原理是利用发射天线向受检体发射宽频带短脉冲形式的电磁波,该电磁波进入介质内部后,经内部界面反射后回到表面,再由接收电线接收回波信号。由于电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度及波形随所通过的介质的电性性质及几何形态发生变化,因此反射回波携带有受检体内部结构信息,就可依据接收到的反射回波的双程走时、幅度、相位等信息对目标介质结构进行准确描述。探地雷达无损探测技术可用于混凝土内部缺陷、钢筋的分布检测,公路工程中路面结构层厚度检测,裂缝和裂缝扩展的识别。其优点是:探地雷达法可迅速对被测结构进行扫描,适用于结构物大面积快速扫测。
2.7其它检测技术
由麦克斯韦的电磁感应理论可知,钢筋混凝土结构中的钢筋能够影响电磁场,因此可以利用磁测法来检测钢筋的位置或混凝土包覆层的厚度。文献介绍了英国相关标准对磁测法的认识:磁测法对配筋少的混凝土构件,能得到满意的结果;而对于配筋多的构件,其它钢筋的影响不能忽略,而当温度低于0℃时,效果相反。相应于磁测法,还有电测法。电测法主要是用来估计现场混凝土中钢筋锈蚀程度和测量混凝土路面厚度的一种无损检测方法。文献还介绍了微波吸收技术。微波是一种电磁波,具有电磁波的反射、衍射和吸收等性质,而水对微波有吸收性,因此被用于测定混凝土的湿度。
3总结与展望
应用于土木工程中的无损检测方法很多,各自都有其优缺点,在选择时要根据场地、条件、材质及施工工艺,并能对缺陷的种类、性质等有充分的估计后,才能选择出合适的检测方法。同样的。对检测结果的评价,要尽量综合更多的信息,要清晰无损检测结果只能作为评定质量或剩余抗力的依据之一,不能仅凭检测结果做出片面的结论。伴随着建筑业的发展,土木工程领域不断面对新结构、新材料和新施工工艺,这给无损检测技术在土木工程中的应用提出新的挑战,概括起来有四个方面:
(1)无损检测理论的发展要适应实际的需要;
(2)绿色、环保、节能;
(3)检测仪器的数字化、智能化;
土木土建工程论文范文2
1.1全面控制原则
建筑施工过程的成本控制不是一层不变的,它会根据市场、经济的发展变化而变化,这是成本控制的一个重要特征。由于成本控制是一个动态变化的、涉及面广的管理过程,施工过程中每一个细节的变化都可能导致成本预算发生变化。因此,建筑施工过程要遵循一个“全面控制”的原则,即是要求所有的施工人员都能够全面的参与到这个项目中来,提升施工人员的成本控制意识,同时也起到监督的作用。此外,对施工项目的每一个环节都要能够做到全面控制的程度,并注重细节,这样才能够保证成本控制的全面性。
1.2动态控制原则
土木建筑施工项目成本控制也遵循PDCA原则(计划、执行、检查和处理),即要求在根据计划执行的基础上,还要根据每一个细节来进行反复的检查各项的消费额和开支标准,对于不符合标准的开支要能够及时的修改和处理。土木建筑施工项目的成本控制虽然由设计图纸和合同规定的成本计划来实施,但是由于施工过程本来就是一个动态的过程,成本控制也随之处于动态的过程。因此,成本控制的施工人员在施工过程中就不断的修改、反馈、纠偏,才能够保证完工时的成本控制在计划范围内,实现成本控制的最优化。
1.3开源与节流相结合的原则
收支平衡是一个企业稳定发展的根本性条件,在进行施工项目的成本控制时,不能仅仅着眼于企业利润的提升。对于成本控制,有“进”就必有“出”,一个项目在施工之前,计划里就应该要使得每一笔费用的支出都要有相应的预算收入,达到收支平衡,只有这样,才能够使得一个企业的资金得到良性的循环利用,企业才能够长久的发展下去。
2土木建筑工程施工成本控制的措施
2.1增收途径的分析
从增收途径进行土木建筑工程施工的成本控制是一个最根本的措施。所谓从增收途径的分析来进行成本控制,就是仔细分析建筑施工之前的资金计划、消费预算等,准确完善每一项资金预算,通过这个环节的控制来实现成本控制。比如说,在进行施工项目的设计时,就将成本控制的意识加入到其中,对图纸的审核时,提出有科学根据的合理化建议以及积极的修改意见;再比如说,在进行材料选择之前,就做好充分的市场调研,对所选材料做相关的测试,以保证材料能够符合设计以及合同的要求。这样就避免了再施工过程中出现材料不合适而进行重新购置,造成施工过程财力、人力等资源的多重浪费。
2.2建立健全的成本核算体系
此外,在建筑施工过程中进行成本控制也是一个很重要的环节。在建筑施工过程中进行成本控制主要体现在建立一个健全的成本核算体系。这个核算体系不仅仅只是针对“物”,还要针对“人”,换言之,即是在建筑施工过程中要不断的施工细节进行成本核算,保证其是符合成本预算的,对超支以及减支等情况要及时进行汇报与核算,并分析其原因。针对“人”即是说在成本核算体系的要求之下,所有参与成本控制的工作与管理人员都要定期召开经济分析会,对近一段时间以来的成本进行一个全面的考核,对出现的问题及时的纠正,并对每一位工作人员进行监督。
2.3信息化成本管理
二十一世纪是信息技术主导的时代,信息技术为人们的生活、教育以及科技等都带来了极大的便利。随时代的发展,信息化管理成本成为了一种必然的发展趋势,不仅仅是由于信息化管理的便捷以及精确性,信息化管理还保证了施工企业的市场竞争力。因此,建筑施工的成本控制过程中,引入信息化管理是目前必须要做到的重要环节。
3结语
土木土建工程论文范文3
关键词:施工;安全;环保
Abstract: this paper mainly introduces the multilayer, high-rise has about super-tall buildings construction the difficulties and new construction technology, and in the process of how to ensure safety construction, protection of the environment.
Key words: the construction; Security; Environmental protection
中图分类号:TU7 文献标识码:A文章编号:
1 多层建筑发展的新趋势
随着我国建筑业的不断进步和发展,我国多层建筑施工呈现出新的特点,随着老城区的新规划,建设部门兴建高楼,使得城区内的建筑空间越来越小,多层建筑密度越来越大,致使土建施工人员及管理人员对施工过程中的环境保护、安全防护等问题也变得非常突出。主要表面为以下两点:
一是多层建筑由单纯追求高度方面的发展,到同时追求形体的特异和立面的丰富多彩,在结构功能得到提升、造型优美新颖的同时,也使上部结构的施工技术难度大大增加。如模板体系,施工机械设备等。
二是从多层建筑一次建成交付使用,到为了进一步提高投资效率,而采用分阶段建设交付使用。因此在建设过程中也必然面临部分施工、部分开业或者上部施工、下部开业的情况,这对施工过程中的人员安全、场地利用和确保购物环境舒适等绿色施工技术提出了新的挑战。
2 高层建筑施工技术
2.1 深基坑施工的控制技术多层建筑深基坑的施工时,对周边环境或多或少存在一定的影响。
主要原因是深基坑土方开挖过程是土体卸载过程,会造成周边建筑、管线或地下结构产生一定量的沉降和偏移,因此,在深基坑施工过程中,对周边环境影响的控制是至关重要的。特别是紧邻“生命线”工程的多层建筑的施工,深基坑的施工过程中的变形控制的良好与否,事关“生命线”工程和超高层施工过程中的安全,需要特别关注。
实践证明,采用现代控制理论对深基坑施工过程进行控制,可以有效地解决这个难题。目前工程控制方法与系统主要有三大类:开环控制、闭环控制和自适应控制。其中开环控制属经典工程控制方法,非常成熟,但由于不存在反馈系统,开环控制不能根据施工过程情况调整控制措施,控制精度比较低。闭环控制属现代工程控制方法,由于包含反馈系统,能够根据结构状态监测结果不断调整控制措施,适合结构复杂的工程,控制精度比较高。自适应控制属最新的工程控制方法,理论研究和工程实践都取得一定成果,但总体上还处于探索阶段。在目前,闭环控制方法是深基坑施工过程控制中比较有效的方法。
基于上述分析和研究,特殊环境下深基坑施工的总体思路和方法是以现代工程控制理论为指导,以结构-岩同作用分析方法为手段,通过施工方案的优化达到施工过程环境受控的目的。
2.2 地上结构施工技术
2.2.1 斜爬模体系的设计和应用在以往多层建筑建造过程中,电动脚手及模板系统得到了广泛的应用,这在多层建筑结构立面垂直时此类体系具有良好的适应性,但当结构立面为斜面或者曲面的时候,这类体系会遇到很大的困难。而在闹市区的多层建筑施工时,通常均面临场地狭小,距离地面交通较近的实际情况,因此必须采用安全可靠的脚手和模板体系,这样才能既可以保证工程顺利的进行,又可以兼顾周边闹市区的安全。针对这个问题,经过研究开发,我们创新性地提出了一种可分离的斜爬模体系,可以充分适应高层建筑各种特殊外立面的要求。
2.2.2 可收分整体提升钢平台技术整体提升钢平台具有整体性好、安全性高、施工操作面大等优点,因此在多层建筑核芯筒施工中也得到了广泛的应用。但是如果核芯筒形状上下变化较大,则整体提升钢平台也就面临收分处理的困难。
针对这个问题,我们研究开发了可收分的整体提升钢平台体系。
其构成和工作原理如下:在建筑结构核芯筒剪力墙上设置格构柱,用钢梁和钢板搭设平台,将内外脚手悬挂于钢平台下,再采用提升设备将整个钢平台随楼层施工进行提升。如施工中要经历拆除部分内脚手和拆除部分钢梁的过程时,则在剪力墙增设悬锚脚手或钢桁架进行过渡,并随楼层上升逐层补缺,以满足施工操作。
2.2.3 超高空的钢结构塔桅安装技术多层建筑由于建筑造型或功能的需要,通常在结构顶部设置钢结构塔桅。目前顶部塔桅的施工方法主要有三种,一是采用塔吊散装,二是采用整体提升,三是采用直升飞机吊装。第一二种方法依赖于顶部的施工作业面和结构形式,第三种则风险很大。因此在顶部施工作业面有限,且塔桅高度高、重量重的情况下,其施工必然面临很大的困难,采用攀升吊技术就能很好的解决这上困难。
2.3 绿色施工技术在施工场地狭小的闹市区,进行多层建筑的建造,带来了许多以安全防护为重点的环境保护新问题和超常规垂直运输、交通组织以及营造购物环境舒适度等一系列绿色施工技术难题。
2.3.1 安全防护技术多层建筑续建工程中,如果建筑部分已投入商业运营,通常商场内购物、休闲、餐饮、娱乐设施齐全,顾客会络绎不绝,且由于地处闹市区,周边道路也通常是交通要道,人流、车流量极高,所以,安全防护的重点是防止发生超高层施工过程中的高空坠落对地面物品、人流和车流产生危害。针对此项问题,具体技术方案是:通过安全防护分析,确定需要实施防护的区域、需求和防护内容;确立不同阶段施工防护的特点和重点;考虑施工防护体系对行人、顾客和交通的影响,同时综合防护体系本身的强度要求、防火要求、维护方式、综合利用等因素。
2.3.2 环境保护技术建筑施工尤其是多层建筑的续建施工会对周围环境产生噪声、光的污染。因此,防止施工过程中的声、光对环境的影响、强化废弃物的合理处置是多层建筑续建施工中又一大难题。针对这种特殊条件下施工的噪音、光、施工污水、生活污水等污染源,其解决方案还是采用专门的措施,防止施工对环境的影响。如对混凝土浇捣等可能产生较大噪音的施工项目,通过设置隔离棚,将泵车产生的噪音隔离;在临近居民区的地方设置施工层隔音壁,来隔离噪音;设立特殊的施工污水汇集系统,将施工污水集中处理后排放;采用“立体场布”的思路,将场地设置在已建好的建筑结构上,设置空中材料周转场地,建立立体的材料堆放、接力运输的体系。为适应“立体场布”的需求,在垂直运输机械布置上,我们采取“高空接力安装技术”、特殊基础加固技术、电梯接力和超长扶墙等专门措施,解决续建工程带来的特殊难题。
2.3.3 混凝土回收利用技术由于在混凝土输送方面经常会遇到“如何穿越人行道和在营业中的楼层布置混凝土泵送以及结束时泵管中余下混凝土的处理”等问题,对此,我们设计了门架式泵管支架和配套的回收利用截止阀,解决了特殊的泵管布置和管中余料的回收问题。在地面上,通过交通组织,使人行道的一部分临时改成非机动车道,而将非机动车道利用来布置泵车,地面泵管利用门架式泵管架跨越人行道,这样可避免对交通产生影响;另外通过专门泵管支架系统的保护,可解决复杂路径泵管的布设问题。
土木土建工程论文范文4
1.实践教学学时不足目前各高校的土木工程专业课程大多在30至48学时左右,学生在学习过程中仅仅了解土木工程的基本概念,很难形成完整的体系概念,更不用说进一步将理论知识应用于实际工程。2.学生空间想象能力弱土木工程涉及众多的结构施工图以及结构建设的概念,学生熟练阅读施工图需要一个长时间的训练过程,但是学生在大学四年里很难做到快速熟练地阅读工程结构有关的施工图,对工程结构的建设和建造等方面的概念更是只知其然不知所以然。其最根本的问题在于学生很难在有限的学习时间内做到将施工图想象成实际的结构,结构空间三维关系概念非常薄弱,严重妨碍了土木工程基本理论的学习进度。3.理论和工程实际脱节土木工程专业课程是专业性和实践性都非常强的课程,其中工程设计、工程施工、工程检测和试验等诸多方面与工程实际直接相关,但一直以来,土木工程专业课程的授课形式大多只是依据教材讲授,很容易出现“照本宣科”的现象,学生在学习过程中往往似懂非懂,甚至可能发生对一些基本概念理解错误的现象。例如很多结构的加工工艺以及施工方法,在课堂上仅凭讲述是很难做到让学生理解清晰的。4.工程实践不能同步土木工程专业课程的开展,需要配套进行详细的课程设计、试验分析和生产实习等环节,但由于课时的限制,很多课程设计只能简单地进行一些局部的结构设计。例如“钢结构”课程的课程设计只简单地进行门式钢架的设计或简支钢屋架的设计,学生通过这样简单的工程实践,很难做到在毕业时能满足社会市场对土木工程的需求。5.实践资源和资金有限由于专业的特点,土木工程专业课程的实践环节,诸如施工实践、结构检测与试验等,通常需要投入相较于其他专业更多的资金和资源,这与规模日益扩大的本科教学以及教学资源相对有限的社会现状形成突出的矛盾。因此,基于现今土木工程专业课程的教学现状,改革土木工程专业实践教学模式以适应学科的建设和发展,满足社会建设需要十分必要,非常迫切。
二、实践教学改革的思考
笔者结合一直以来的教学经验,尝试在以下方面进行探索和研究:1.实践教学拓展的研究与探索以往的实践教学,通过具体的实验、实习、设计以及工程实践等环节实现,而这些环节的最终目的都在于提高学生的专业知识学习水平和技能应用水平。基于教学时间、资金、场地和设备等限制,笔者将传统的实践教学模式进行拓展,实现虚拟实践教学和实际实践教学相结合的教学模式。通过计算机虚拟仿真技术,将工程实验、生产、施工和设计等环节制作成逼真的3D视频并建立资源库,弥补实际实践教学实践过少的缺陷,最大程度训练学生建立完整的工程结构概念。具体的工作包括工程试验仿真、工程生产仿真和工程施工仿真等。其中,工程试验仿真:将土木工程专业工程中大量的材性试验和构件试验,制作成三维动画,让学生能直观地认识工程材料性质以及构件力学特性。工程生产方法仿真:将土木工程中相关的构件或材料的生产过程、生产工艺等,结合视频录像,制作成系列专题动画,补充学生在企业单位或工地的生产实习的学习,以达到在有限学时内进行丰富的生产实践教学与学习。工程施工仿真:将土木工程项目建设施工的过程以三维动画形式呈现给学生,将“工地”搬进教室,使学生通过丰富的视频学习,认识具体的工程管理及工程施工的概念和重点。2.课程设计的研究与探索探索“以分散与集中相结合的方式”填补教学课时的不足,以“课堂与工程相结合”的方式改变传统单一的课堂教学方式,将课程设计与实践教学充分结合,探讨相关问题和措施。3.毕业设计的研究和探索毕业设计要求学生能够系统地对土木工程结构进行分析和设计,要求学生参与从工程方案规划、工程设计到绘制施工图的全过程。通过比较完整的工程结构设计训练,让学生基本具备进行工程设计的能力,有效培养学生分析问题和解决实际工程问题的综合能力。逐渐开展“小组设计模式”,通过小组协作设计,锻炼学生的团队合作协调能力,以适应社会工程建设的需求。4.工程训练的研究和探讨活跃工程训练模式,充分利用校内实习基地和校外产学合作实习基地,建立完善的工程训练教学模式。鼓励学生开展工程结构模型探讨训练,通过诸如土木工程结构设计竞赛等模式,促进学生参与工程训练的学习热情和积极性。5.实验教学的研究和探讨加强实验教学体系建设,增加实验教学的课时比例。根据人才培养要求,减少设置认知验证性实验,增加综合设计型、综合型、创新型的专业实验课,鼓励学生开展自主创新实验,着力培养学生的实践能力和创新精神。鼓励学生参与结构架构模型实验,通过亲手制作结构模型,加深对工程结构的认识,以达到创新实践能力的培养。同时鼓励学生参与诸如结构设计大赛等与土木工程专业相关的竞赛活动,促进第一课堂和第二课堂的有机结合。
三、结语
土木土建工程论文范文5
我校是以城市建设类专业为特色的普通高等院校,土木工程专业是我校的主干专业,也是国家特色专业,其工程实践性强,与国家建设关系密切,社会需求大.在新形势下,如何进行教学内容与课程体系的改革,提高学生的实际工程能力,更好地适应社会发展的需要,同时提高教学质量与水平,争创市级、国家级精品课程,是我校面临的新课题.土木工程材料课程是土木工程专业的一门学科基础课,课程承上启下.同时,它也是很多与土木工程相关专业必修的一门专业基础课,课程涉及专业多,学生人数多,受益面大.因此,笔者以土木工程材料课程为基点,对其精品课建设的课程体系构建进行了积极的探索.
2土木工程材料课程体系构建
2.1师资队伍建设
师资队伍建设是精品课建设的前提条件,也是教学质量的关键与保障.精品课的建设首先需要有一支师德高尚、治学严谨、学术水平高、教学经验丰富、教学效果良好的高素质教师队伍.在制定精品课建设规划时,应以课程为单位合理配备师资,形成一支以主讲教授负责、结构合理、人员稳定、教学水平高的教师梯队,并按一定比例配备辅导教师和实验教师.主讲教授应了解学科前沿知识以及学科和课程的发展趋势,能把握学科的发展动向,对课程的内容有合理定位;梯队主讲教师应具有丰富的教学经验,能在教学一线贯彻教学意图并有效地实施教学活动;实验教师除应能指导学生进行基本的、综合性的试验外,还应在此基础上开展一些创新研究实验.师资队伍建设是一项长期的工作,必须给予充分的重视,应使课程组教师的学历结构、职称结构形成合理梯队,并采取相应的评价机制、激励机制和用人机制等,确保课程达到理想的教学效果.对于当前不能满足要求的教师应制定培养计划,有计划地实施培养,使得课程教学具有一定的延续性,以确保精品课建设的持续进行.
2.2课程知识体系的构建
课程知识体系与内容的确立,即教学大纲的制定是否得当,对于教学效果、学生知识体系的构建起着至关重要的作用.课程教学内容要具有基础性、普遍性、科学性、先进性,能及时反映本学科领域的最新科技成果,以达到宽口径、厚基础、重能力、求创新的教学目标,这对于卓越工程师的培养尤为重要.
2.2.1理论教学
(1)教学内容的设计.
土木工程材料课程是一门理论性、实践性均较强的学科基础课,它涉及土木工程建设中所需要的各种材料及其制品.由于材料的种类繁多,涉及的学科领域广,因而形成了庞大的土木工程材料内容体系.为此,在课程教学设计、内容规划方面,要充分考虑到不同专业学生的专业特点,对课程的内容体系进行适当的分解、深化、组合与重构;并着力解决好教学内容的丰富性与课堂学时的有限性,教学内容的基础性与材料科学的发展性,材料知识的理论性与材料的应用性之间的矛盾.例如:对于土木工程专业的学生,应对水泥、混凝土的有关内容进行加深加宽,适当增加水泥净浆、高性能混凝土和混凝土的设计、生产、检测等内容,并加强材料耐久性知识的讲授;对于道路工程专业,则应增加无机结合料、沥青混合料、土工合成材料等内容,并对石材、集料的内容适当多作介绍;而对工程管理类的专业,教学内容的面要广但深度要适当.随着材料科学的发展,新材料、新技术、新标准的不断出现,教学内容要及时进行更新和补充.如高分子材料品种很多、发展很快,各种新型砌块、环保墙板的涌现,以及各种性能优异的新型防水材料的应用等,都应及时引入课堂,进行补充加强;而对于逐渐淘汰的,如烧结黏土砖等高能耗、非环保材料则应予以简略,或采用对比的方法讲述.此外,材料科学的理论性深度应适当,要与应用性紧密结合,体现出理论指导实践,实践丰富理论的相互作用.如教师在讲课中及时补充了“鸟巢”、“水立方”等工程中所采用的新材料、新技术,在充分体现工科院校特色的基础上,使学生掌握更多的工程实践知识.
(2)教学方法的多样化.
教学内容的传授需要好的教学方法来体现.要不断改革教学方法,逐步形成以多媒体教学为主的教学方式,充分发挥教学课件图、文、像并茂,信息量大和直观形象的优势,同时积极开展工程实例法教学,形成一套有特色和较为成熟的教学模式.在课程教学过程中,既要注重夯实基础理论知识,又要加强与工程实践相结合,以工程实例来说明相关的知识点;要加强材料的应用性知识,强化学生作为卓越工程师的工程意识和责任意识,使学生具备依据工程特点、材料性能合理选用材料、正确使用材料的能力.例如,在讲授混凝土骨料的质量与级配理论时,引入了汶川地震中最牛小学的工程实例,极大地吸引了学生的注意力,强化了学生的工程意识、责任意识.学生反应这种教学法很鲜活,时代感强,有利于提高思维能力.课堂教学中,还应重视研究性学习、探索性学习、协作学习等现代教育理念在教学中的应用,指导学生自主学习,提高学生的思维能力和创新精神.如在讲授水泥的性质、品种与应用时,提出了大体积混凝土的工程问题,让学生通过思考选择适宜的水泥品种,并进行课堂讨论,将工程实践与理论知识联系起来,使所学知识也活起来.
2.2.2实践性教学
实践性教学环节是工科院校加强理论与实践相结合的重要环节,也是国家实施卓越工程师培养计划重要的加强训练环节.
(1)实验教学.
教学实验是课程教学体系中重要的实践性教学环节,按照基本技能、应用能力、综合素质培养的目标,要重点改革实验教学的形式和内容.在土木工程材料课程中设置了基本性能实验、综合实验及设计创新实验三个模块.通过基本性能实验,应使学生掌握材料基本性能的检验方法及相应的试验技能;通过综合实验,应使学生能根据不同情况下不同的试验结果,对材料的性能进行综合分析;设计创新型试验可根据学生的需求展开,实验室对学生开放,为学生进行课外科技活动提供平台.在这种设计创新型试验中,教师可为学生安排一些设计型、创新型、研究型的实验,可以针对某一问题进行较深入的试验研究,如减水剂或掺合料对混凝土强度、流动性、耐久性的影响,混凝土裂缝影响因素分析,聚丙烯纤维对砂浆抗裂性能的影响等.学生在对所研究问题进行充分思考后,自己设计出实验内容和实验步骤,并通过具体的实验操作、试验现象的观察、试验数据的处理分析、试验结果的总结以及试验报告的编写等一系列环节,得到一次全面的系统的训练.这样,既培养了学生对材料科学研究的兴趣,又为学生解决实际工程问题提供了方法论,为提高学生的创新能力和综合素质创造条件.
(2)结合工程的实践教学.
普通本科高校的定位是培养应用型人才,为加快卓越工程师的培养进程,应使教学活动更加接近工程实践,让学生在工程中得到锻炼,毕业后才能尽快适应和胜任实际工作.一方面,教师在鼓励学生进行设计创新型试验的同时,还应鼓励他们参与具体的科研活动.学生可以参加到教师的科研课题中,也可组织能力强的学生在教师的指导下自己确立科研课题,并在实验室或借助实际工程开展研究工作.另一方面,教师还应适时地组织学生进行一些课程实习.如组织学生到水泥厂、混凝土搅拌站及典型的实际工程现场去参观(如参观大体积混凝土工程等),以增加学生的感性认识.同时,引导学生善于在实际工程中发现问题,并对这些问题展开讨论,积极运用所学知识去寻求分析、解决问题的方法和途径.也可邀请有关专家作专题报告,让学生了解工程中有哪些关键问题需要解决,解决的思路是什么,需运用哪些相关知识等.学生在与实际工程的紧密接触中,感到学以致用,从而提高了他们的学习兴趣,开阔了思路,激发了创新意识,进而使其研究、处理问题的综合能力和素质显著提高.这些都对尽快达到卓越工程师的培养目标有极大的促进作用.
2.2.3网络教学资源建设
在当前信息化建设快速发展的今天,网络资源赋予精品课建设以强大生命力.理论教学、实验教学以及实际工程现场的学习都是在有限的时间内完成的,要想将课堂延伸,应充分利用网络资源,即通过网络课堂为学生的学习提供很好的补充.我校在土木工程材料课程中建立了课程网站,其资料丰富、图像鲜明、信息量大,已设有理论教学、实验教学、新材料博览、技术标准及工程实例等几个专栏.理论教学栏目包括教学大纲、教案、教学课件、习题等各种教学文件及丰富的课程资料,便于学生随时查阅;实验教学专栏设有实验室介绍、基本的实验项目、实验指导书及相关的实验视频等有关实验教学的文件及资料;新材料博览栏目设有大量的土木工程材料样本、应用图片及图像,对教学内容进行了多方面的补充与延伸,增加了学生的感性认识,并极大地扩展了课堂知识;技术标准栏目收集了各种现行的材料技术标准,还直接与国家各标准网站链接,便于学生和教师及时查看最新的标准与规范,以更好地服务于教学;为加强理论知识与实际工程的联系,网站还设置了工程实例专区,有各种工程实例供学生随时了解查看,既扩大了学生的视野,也使其体会到肩上责任的重大,增强了工程意识、责任意识与创新意识.此外,为加深学生对课程内容的掌握,网站中还搜集了各种参考教材、科技文献目录及相关网站资料;并设置了试题库专栏,有大量的习题供学生练习;为加强学生与教师的沟通,还设置了交流栏,使教师能及时了解学生的学习动态.总之,应充分利用网络平台给课程提供的强大支持,使课程的知识体系延伸,加强课堂教学效果,实现优质教学资源共享.
2.2.4教材建设
精品课程的建设,是许多项课程建设的糅合,精品教材建设是其中一项重要的内容.目前,土木工程材料教材的版本很多,选用合适的教材有利于促进学生的学习,对于推进教学改革,取得预期的教学效果至关重要.在选择教材时,首先要看其课程体系能否反映先进的教学思想,体现教改的意图,教材不能仅仅是基本原理、基本技能的介绍,而应该有课程建设的创新点出现.如:为加强实践性教学,教材应体现与工程实际紧密结合,做到理论联系实际;教材内容应能反映学科前沿成果,并不断更新;教材应具有鲜明的特色,要与学生能力、素质的培养和创新教育的教学方法相吻合.课程组经过多年持续深入的课程建设与改革,通过对不同专业教学内容进行分解、组合及深化,编制出版了一套适合本校学生的具有专业特色的教材,并包括配套的多媒体课件、实验指导书及相关的习题指导书等.由于拥有一套比较完善的、立体化先进教材,从而保障了培养卓越工程师教学的基本需要.这套教材的编写也体现了课程组教师的学术思想、学术风格和教学水平,使精品课程建设上了一个新台阶.
3结语
土木土建工程论文范文6
【关键词】土木工程;施工技术
一、土木工程施工技术的特点
随着经济和科学技术的迅速发展,不断涌现了各种环保节能的新材料、新结构,同时,规模浩大、技术复杂的土木工程结构也越来越多,为了适应市场和经济的迅速增长,施工技术也随之不断发展。我国正处在经济高速发展时期,工程建设数量多,规模大,从而带动了我国施工技术的发展。土木工程有其自有的特点,其生产作业与一般的工厂生产组织不同,它每项工程都需要根据工程性质和特点,单独进行施工组织,这导致了工程项目的成败受到施工组织是否科学合理的直接影响。总体而言,土木工程施工具有如下特点:固定性和流动性:固定性体现在工程的不可移动性上,流动性包括作业空间上的的流动和施工队伍的流动;多样性:每个工程各不相同,即便外观结构看似相同也会因水位地质条件和其他施工条件不同造成施工时的差异;协作性和综合性:工程的施工需要建设、设计、施工、监理、材料供应商等多家不同单位配合协作完成,各单位沟通协作对工程的实施影响很大,同时,每个工程都由多个分部工程构成,涉及专业很多,综合性较强;复杂性和易受干扰性:工程建设的技术复杂,管理难度大,易受气候、周围环境等外界因素干扰;一般投资大、生产周期长。
二.目前我国土木工程存在的问题
1、现如今如何能使理论研究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。
2、现如今工程应完善验收标准与规范。有一些领域对施工控制缺乏概念和思维方式,更无标准可言。也有一些领域有一般性的标准,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,避免出现重大决策错误。
3、现如今工程管理体制存在的问题。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。
三、土木工程传统施工技术
土木工程传统的施工技术贯穿在工程的建设中,方法也随着结构形式、材料、地基基础、外界环境的不同而变化。下面主要针对地基基础的施工、混凝土结构施工和钢结构施工进行介绍。
1、混凝土结构施工
按照施工中浇制混凝土的地点分为预制法和现浇法。预制法是在别处而非施工现场浇筑混凝土,预制混凝土以其低廉的成本、出色的性能,成为建筑业的新宠。在 使用预制法施工时,要确保预制模的尺寸准确,并严格按照施工顺序进行。现浇法则是在施工现场支模浇筑混凝土,是大多数建筑物采用的方式,应用更早更广泛。 预应力混凝土施工中,根据张拉预应力筋的顺序还分为先张法和后张法。
2、钢结构施工
钢结构施工的主要工作是构件的吊装, 在施工前要切实做好准备工作,包括场地清理、道路修筑、基础准备、构件运输、检查装备等。钢构件运送先后顺序要按照施工顺序进行,构件运到现场后,应尽量 存放在起吊位置,并用足够支承面的木枕垫底。吊装前应该核准构件标号、位置。并清除表面,摩擦面要保持干燥清洁。考虑到钢结构工程的特殊性,可能会在施工 过程中用到氧气、乙炔类焊接工具,所以要准备灭火器谨防发生火灾。
钢结构在施工过程中,关键点还有连接的出来,主要有螺栓连接、焊接等,铆接因为其灵活性的限制而逐渐被淘汰。处理连接问题时分两个部分,一是选择连接方式,二是准确确定连接位置,如果连接不当对整个结构的整体性会产生不利影响,成为结构的薄弱点,构成安全隐患。
3、地基基础施工
桩基础施工是地基基础施工的最主要方法,在设计时分为两类极限状态设计,分别是承载能力极限状态和正常使用极限状态。 根据建筑规模、功能特征和对差异变形的适应性以及桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度,要按照不同的的设计等级进行施工,具体参照《桩基施工规范》。
在桩基础施工中,不仅要主要单根桩的施工质量,还要综合考虑,特别是群桩基础,要考虑避免不均匀沉降。预制桩吊运 时单吊点和双吊点的设置,按照吊点跨间正弯矩与吊点处的负弯矩相等的原则进行布置,同时要考虑预制桩吊运时可能会受到的冲击和振动。桩基础施工中钻孔灌注 桩的主要步骤是:桩定位放线、钻机就位并校正垂直度、钻孔清土、灌注并搅拌混凝土、制作安放钢筋笼、成桩验收并进行质量检验。
四、土木工程施工技术质量具体控制策略
土木工程涉及面广,影响因素多,如果不区分重点一概而论,极容易出现一偏概全现象,因此要把握住土木工程质量控制的关键环节和重点内容。从影响土木工程施工质量的众多因素其各个环节的重要性来看,设计、材料、施工技术三者对其质量影响最大,因此要将其纳入重点控制范畴之内,进行得点监控。
众所周知,设计方案是整个项目施工的灵魂和导向,对工程质量的重要性可想而之,一旦设计方案出现问题,施工质量自然无法保证,因此要加强设计方案的审查,不仅要保证设计方案没有错漏,还要分析方案在实际施工中是否可行可靠。不过,即便设计方案合理可行,但如果在施工前没能充分把握设计意图,在施工时也极容易出现问题,因此在实际施工前还需要充分掌握设计意图和设计内容,在符合相关规范的情况下为了施工便利,可协同设计单位设计人员对设计方案进行一定优化以便于施工。
施工技术方面,除了要重视施工人员技术水平以外,还需要注意施工人员思想素质,加强施工人员的监控工作,充分运用专业监理单位,对分项工程、分部工程进行重点监控,实时监控,确保分项工程、分部工程按设计图纸进行施工,督促施工人员按相应的规范、规定进行施工。在实际施工中,如果发现问题必须立即纠正,将质量隐患及时消除,以免形成隐患最终放大。此外,薄弱环节和关键部位的施工也应当作为重点监控对象,薄弱环节除了工程对象薄弱环节外,以及薄弱施工人员,关键部位如梁、柱以及新技术、新材料的应用等。
综上所述,施工技术不仅应该考虑机械设备的配置、劳动力、工序的安排,还应该考虑最终完成的结构具有最小的残余内力和变形。在土木工程的建设施工过程中,施工的技术与设计的配合与施工的质量密切相关。施工工序的安排应该综合考虑人、财、物以及结构的施工特征。土木工程,也必当立足长远,走出一条可持续发展之路。可持续发展是在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下,满足当前的需要。要寻求一种最合理的中间状态,既要保证建筑有足够的创意,也要追求完美的技术经济指标,以最少的投入获得最大的效益。
参考文献: