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煤矿综掘机械设备维修探讨:煤矿综掘机械设备维修研究 0前言 目前,随着社会科学技术的发展,高效、自动的煤矿综掘机械设备在煤矿生产系统中广泛应用,煤矿综掘机械设备维修中的故障问题,逐渐成为煤矿企业高效生产的一种制约因素。如何进行煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断分析,使之不会影响煤矿企业的正常生产非常重要。为了进一步提高煤矿企业的生产效率,结合煤矿企业的实际生产工作状况,在应用煤矿综掘机械设备的时候,重视煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术的研究,有利于促进煤矿企业生产工作高效、稳定的进行下去,为社会经济的发展作出积极的贡献。 1煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术的内涵 在煤矿企业的实际生产工作中,煤矿综掘机械设备维修的方式,主要分为预防性维修、事后维修、预知性维修等方式。通常情况下,故障诊断技术的适用煤矿综掘机械设备的各类维修方式。煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术在应用的过程中,主要是通过传感技术、通信技术及信息处理技术来实现对设备运行状态的监控。其次,在煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术应用的过程中,还会涉及到构建数据模型技术、信息收集技术、信息处理技术及整理分析分析等综合运行,才能在最短的时间内解决煤矿综掘机械设备故障问题,保障煤矿综掘机械设备正常的运行。 2煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术分析 2.1振动诊断技术 在煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术的应用中,诊断技术的是其中必不可少的一部分组成内容。在对煤矿综掘机械设备进行故障检测及维修的环节,经常需要用应用振动诊断技术,利用振动信号中含有的丰富的故障信息,综合振动曲线的频谱进行分析,进而得到直观的分析数据,帮助维修人员确定煤矿综掘机械设备是否存在故障或者发生故障的类型。其次,在采集和分析振动信息和声信号的时候,要注意在诊断过程中排除其他影响因素,尽量确保煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术结果的可靠性和准确性。 2.2无损检测技术 在进行煤矿综掘机械设备故障维修的过程中,无损技术始终发挥了重要的影响。无损检测技术主要是指在不破坏零件表面的基础上,采用一种渗透的检测方式对零件表面、零件内部轻微损伤进行检测,以确保设备运行是否存在故障。无损检测技术应用的方式,通常分为渗透检测、涡流检测、超声检测、声发射检测、光全息检测等方式。通过这些检测方式,进行煤矿综掘机械设备故障的检测,可以在有效的时间内完成煤矿综掘机械设备维修的任务,促进煤矿综掘机械设备生产效率不断提高。 3煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术的发展趋势 为了更好将煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术,应用到煤矿生产的具体环节中,结合煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术的应用状况,分析煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术发展的趋势,在一定程度上可以有效的促进煤矿综掘机械设备维修工作顺利的开展下去。在现有科学技术发展的前提下,煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术的发展趋势,主要表现在故障诊断技术的有效融合、多元传感器信息的融合及虚拟仪器技术的应用与发展等方面。因此,在实际工作中,深入分析煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术的发展趋势,也有利于煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术应用水平的提高。 4结语 综上所述,随着煤矿生产技术的不断发展,煤矿生产已经逐渐实现了自动化、智能化的发展。但是煤矿生产的稳定性,离不开煤矿机械设备的高效、正常运行,其中煤矿综掘机械设备的运行状态尤其重要。煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断问题,成为煤矿综掘机械设备运行的影响因素之一。因此,在实际工作中,结合煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断问题,在现有科学技术的基础上,深入研究煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术成为非常重要的工作问题。 作者:闫丽丽 单位:河南省义马市煤炭高级技工学校 煤矿综掘机械设备维修探讨:煤矿综掘机械设备维修及保养研究 [摘 要]综掘机械设备是煤矿企业生产运营的重要机械设备,在长时间使用中,容易出现各种故障,严重影响综掘机械设备的使用性能和稳定性,因此必须做好煤矿综掘机械设备的维修保养,使综掘机械设备处于良好的运行状态,保障煤矿生产安全,减少煤矿事故发生率和经济损失。本文通过分析当前煤矿综掘机械设备维修和保养存在的问题,阐述了煤矿综掘机械设备维修和保养策略,以供参考。 [关键词]煤矿;综掘机械设备;维修;保养 煤炭是我国重要的矿产资源,其埋藏深度比较深,在煤矿开采过程中需要使用综掘机械设备,而综掘机械设备的运行状态和使用性能直接关系着煤矿生产运营效益和安全高效生产。由于煤矿工作环境比较恶劣,综掘机械设备的运行易受到多种因素的影响,应结合当前煤矿综掘机械设备维修养护存在的问题,采取有效的维修保养手段,提高综掘机械设备运行的安全性和稳定性。 一、当前煤矿综掘机械设备维修和保养存在的问题 1、维修养护方法不合理 煤矿综掘机械设备的维修多是事后维修,在综掘机械设备出现故障之前没有科学的预防性计划,当综掘机械设备出现运行故障后才进行维修,工作人员需要分析综掘机械设备故障原因,准备维修工具,再采取有效方法进行维修,整个维修过程耗费较长时间,增加了综掘机械设备维修费用。 2、 维修人员综合素质偏低 煤矿综掘机械设备的维修养护多是企业安排专门维修人员进行自行维修,由于维修人员的实践经验和技术水平存在较大差异,使得综掘机械设备维修质量受到很大影响,并且在对综掘机械设备进行维修时,维修人员主要通过观察、听、看等方式以及自身经验进行维修,经常出现不检、错检、漏检等问题[1],无法保障综掘机械设备维修质量。 二、煤矿综掘机械设备维修和保养策略 1、预防性检修 预防性检修是通过全面监控煤矿综掘机械设备的使用频率和运行周期,准确计量机械设备的相关数据[2],一旦发生异常情况,及时进行解决。对于综掘机械设备进行预防性检修,煤矿企业应设立专门的机械设备检修部门,针对综掘机械设备的运行特点和使用情况,制定多种维修养护计划,确保综掘机械设备处于良好的运行状态,避免在煤矿生产运营过程中突然发生运行故障造成机械设备停机,影响煤矿的安全、连续开采,保障煤矿企业的安全生产,提高经济效益。预防性检修,在日常工作中应注意状态维修和定期维修,可有效降低综掘机械设备的故障发生率,确保综掘机械设备始终处于安全、稳定运行状态。 2、 事后维修 煤矿综掘机械设备的事后维修必须采用先进的维修技术和手段,针对综掘机械设备的故障情况,仔细分析故障原因,找出故障源,争取在最短时间内恢复综掘机械设备的正常运行,避免影响煤矿企业的正常生产开采。事后维修对于维修人员的专业素质要求较高,因此煤矿企业应加强对维修人员的专业技能培训,鼓励维修人员学习先进的维修方法和技术,不断提高自身的维修技能。 3、 改善维修 改善维修是指结合煤矿综掘机械设备的运行状态,采用先进的维修方法和技术,不断改善综掘机械设备的一些小问题和缺陷[3],逐渐提高综掘机械设备的可靠性和先进性,延长综掘机械设备的使用寿命。随着煤矿行业的快速发展,传统的维修方法已经无法满足煤矿生产需求和综掘机械设备应用要求,应积极推广综掘机械设备的改善维修方法,不断提升煤矿生产效益。 4、 采用先进的故障检测方法 (1) 噪声和振动检测 当煤矿综掘机械设备发生故障时,采用噪声和振动检测方法,以综掘机械设备运行过程中产生的噪声和振动为特点,分析机械设备的故障情况,及时找出故障源,采取有效的维修措施,提高综掘机械设备运行稳定性。 (2) 无损检测 无损检测是检测煤矿综掘机械设备故障的一种重要方法,其在保持综掘机械设备不损坏的情况下,检测机械设备内部故障。无损检测常见的有超声波检测法、渗透检测法等[4],通过射线、微波等检测综掘机械设备内部零部件是否出现故障。对综掘机械设备使用无损检测技术,应仔细分析煤矿综掘机械设备的材质,采用合适的检测方法,并且还可采用湿度检测、电气检测等检测方法。近年来,集成电路技术、微电子技术快速发展,远程协作检测技术和小波分析检测技术在煤矿综掘机械设备故障检测方面表现出重要优势,并且有助于延长综掘机械设备的使用寿命。 (3)运行检测 煤矿综掘机械设备故障主要分为软故障和硬故障,硬故障是指综掘机械设备固定参数发生变化或者不正常而导致的设备故障;软故障是指综掘机械设备的运行参数比较复杂,包含多种变量,故障检测要求较高。综掘机械设备的安全、稳定运行是煤矿顺利开采的重要保障,为了提高综掘机械设备的检测诊断水平,科技人员为综掘机械设备故障诊断开发了检测系统,如ASCC控制监测系统,可实时监测综掘机械设备的运行状态,一旦发现问题,及时发出报警信号,可快速处理综掘机械设备的超速、制动失灵等故障,有效提高综掘机械设备运行的安全性。 (4) 油液磨屑检测技术 油液磨屑检测技术是指提取综掘机械设备润滑和液压系统的油液,通过铁谱分析、光谱分析等技术,根据油液微粒和磨屑的变化,诊断综掘机械设备故障,有针对性地采取故障维修保养措施。 5、 做好机械设备养护 煤矿综掘机械设备维修结束后,应做好养护工作,对容易出现摩擦的零部件添加润滑油,合理调节安全保护设备的配合间隙,及时记录综掘机械设备的运行状态,注意检查电气设备和线路的绝缘性。同时,煤矿企业应设立专门的机械设备维修保养部门,配置完善的维修保养工具,提高维修保养人员的责任意识,高度重视综掘机械设备的维修保养,并且强化工作人员的安全防范意识,规范自己的操作和使用,避免综掘机械设备受到人为的损坏,使操作人员和维修保养人员共同协作,做好日常的养护和检查,一旦发现问题及时进行处理,对综掘机械设备停机率和完好率进行考核,落实综掘机械设备维修和养护责任制,提高综掘机械设备的使用性能。另外,煤矿企业应结合综掘机械设备的实际运行情况,制定科学合理的维修保养计划,使综掘机械设备的维修保养制度化、规范化,定期对综掘机械设备进行检查维修,使机械设备处于良好的运行状态。 结束语 近年来,我国经济快速发展,各个领域对于煤矿资源的需求量大幅上涨,综掘机械设备在煤矿开采生产中发挥着不可替代的重要作用,为了提高综掘机械设备运行的安全性和稳定性,应加强综掘机械设备维修保养,采取有效的故障检测和维修方法,提高综掘机械设备的稳定性和使用性能,延长使用寿命,推动我国煤矿企业的可持续发展。 煤矿综掘机械设备维修探讨:有关故障诊断技术于煤矿综掘机械设备维修的应用研究 【摘 要】煤矿综掘机械设备是煤矿生产的重要组成部分,将会对煤矿生产质量和效率产生直接影响,所以,做好煤矿综掘机械设备的维修工作便显得尤为重要了。本文围绕故障诊断技术于煤矿综掘机械设备维修中的应用进行相关研究,首先阐述了做好煤矿综掘机械设备维修工作的意义,其次介绍了几种常用的故障诊断技术(矿井提升机检测技术、振动与噪声检测技术、无损检测技术、油液磨屑分析检测技术),最后讨论了煤矿综掘机械设备诊断专家系统的构建与应用。 【关键词】故障诊断技术 煤矿综掘机械设备 维修 应用 1做好煤矿综掘机械设备维修工作的意义 随着社会经济水平的不断提高,人们对煤炭的需求量也是与日俱增,然而煤炭大部分深埋地下,其开采工作往往需要借助各种煤矿机械设备,由此可见,煤矿机械设备是保障煤炭开采工作顺利进行和安全进行的重要条件[1]。现如今,我国煤矿开采工作已经由传统的人工方式渐渐过渡到更为先进的机械化方式,然而在实际开采工作中,煤矿机械全天运转情况相当常见,普遍处于超负荷状态,这将会给煤矿机械的工作性能带来一定的影响,甚至埋下安全隐患,因此,重视和做好煤矿挖掘机械设备维修工作便显得尤为重要了。 2常用的故障诊断技术 随着科技水平的不断提高,我国煤矿行业普遍迈入了机电一体化行列,煤矿综掘机械设备在煤矿生产中得以广泛应用。该类机械设备的广泛应用给相应的故障诊断技术提出了更高的要求。目前,我国煤矿综掘机械设备的故障诊断技术主要有矿井提升机检测技术、振动与噪声检测技术、无损检测技术、油液磨屑分析检测技术等[2]。下面一一进行详细介绍。 2.1矿井提升机检测技术 矿井提升机故障主要有两种,一种是硬故障,另一种是软故障。硬故障指的是由固定参数异常而导致的故障,一般借助相应保护装置即可解决;软故障检测工作需要借助专业的分析软件,然而受成因多样的影响,其诊断准确率有待提高。由软故障可对硬故障进行相应的预测,所以,重视设备的软故障诊断工作具有相当积极的意义。在煤矿开采中,提升机属于不可或缺的组成部分,所以,应尽可能地保障提升机的运行安全系数,这也是相关科研人员主要攻关的部分,为该设备的故障诊断设计了一系列设备装置,如ASCC控制系统装置便是其中的代表[3],该装置能够对提升机的各项运行参数展开全天候的实时监控,同时提供预警服务,另外,当提升机出现制动失灵等故障时可快速对其保护,效果较为理想。 2.2振动与噪声检测技术 所谓振动与噪声检测技术指的是,将检测设备安装在煤矿综掘机械设备的适当位置,对其工作状态下的振动以及噪声信息加以收集和分析,从而实现对设备工作状态的有效评价以及相关故障的及时有效预警。振动与噪声检测技术原理简单且比较实用,因而在煤矿行业中得以广泛应用。 2.3无损检测技术 无损检测技术凭借自身的诸多优势在多个行业获得了良好应用,其突出优势在于能够在不破坏煤矿综掘机械设备的条件下对其内部故障进行诊断和分析。对设备的表面故障进行诊断时,一般采用渗透检测法或超声波检测法;对设备的内在故障进行诊断时,一般采用微波检测法或射线检测法。在运用无损检测技术之前,首先要做的工作是明确选择哪一种无损检测技术,所以,应对煤矿综掘机械设备的制作材料进行仔细分析和准确确定。除此之外,其他比较常见和常用的无损检测技术还包括电气检测技术以及湿度检测技术等。随着微电子技术和大(超)规模集成电路技术的不断发展,小波分析诊断技术和计算机远程协作诊断技术凭借自身优异性能在煤矿综掘机械设备诊断领域得以广泛应用[4],在很大程度上保障了该类设备的工作性能和延长了该类设备的使用寿命。 2.4油液磨屑分析检测技术 油液磨屑分析检测技术的原理是,从煤矿综掘机械设备的液压系统或润滑系统中抽取一定量的油液,借助以光谱分析为代表的油液分析技术对油液中含有的微粒变化进行精准确定,进而找出故障,最终实现对整台设备的健康状态的科学判断和确定。 3煤矿综掘机械设备诊断专家系统的构建 专家系统是一种以知识为基础的且具有一定智能化特点的故障诊断技术的应用系统,凭借知识以及推理过程,对那些高难度问题进行快速且准确的求解[5]。 煤矿综掘机械设备诊断专家系统指的是,借助不同类型的诊断知识对监测装置收集到的一系列信息予以分析和处理,从而实现对设备当前工作状态进行科学判断和严谨推理的软件系统。当设备出现不正常状况时,诊断专家系统便会根据相关信息进行推理和判断,从而确定故障原因,并确定故障的具体位置,最终提供诊断过程的关键解释以及故障解决措施,在设备故障萌芽阶段进行主动地预防式维修。诊断专家系统的应用能够为设备的安全运行、稳定运行、长周期运行、全性能运行以及优质运行提供坚实的技术以及管理保障。某煤业公司综掘机械设备诊断专家系统以设备工作状态以及计算机网络构成为基础依据,同时将数据库技术以及.NET技术用作设计开发手段,采用常规的C/S架构模式[6],能够实现对所有在役机械设备的有效覆盖,主要由设备综合管理模块、故障诊断模块、维修助手模块以及预警提醒模块等组成。 3.1设备综合管理模块 设备故障诊断工作需要足够的关于设备状态的准确数据,换而言之,需要获得充足的数据以供分析和决策,这就是所谓的设备数据综合管理。这一模块系统管理和存储机械设备的如下信息:(1)设备资产清单;(2)设备台账图纸;(3)设备设计数据;(4)设备安装状况及系统图;(5)维修历史数据;(6)设备变更与维修记录;(7)设备状态监测与诊断数据;(8)事故及异常记录;(9)测点设置;(10)设备可靠性状态统计分析等。 3.2故障诊断模块 故障诊断模块的功能主要包括两大方面:(1)专家库维护。维护专家库内收集的各种知识以及经验,即有效维护选定设备所对应的征兆库、故障库以及二者之间所对应的逻辑关联;(2)诊断推理。对选定设备展开相应的故障诊断,推理方式主要包括三种,一是正向推理,二是反向推理,三是正反向混合推理,最终立足于推理结果提供针对性的维修措施。 3.3维修助手模块 维修助手模块中以分门别类的方式科学存放了设备信息、维修信息、专家信息以及应急预案在内的所有信息和数据,肩负着规范统一管理设备全部信息的重任。在有需要的情况下,可以通过该模块及时且准确地找到相关资料,主要包括:(1)设备说明书;(2)设备性能参数;(3)设备图片;(4)设备图纸;(5)设备视频;(6)维修作业标准;(7)维修技术标准;(8)维修方法;(9)专家资料;(10)应急预案的能够。维修助手模块为煤矿综掘机械设备的安装工作、维护工作、调试工作以及检修工作等提供了有效的技术支持以及操作帮助。 3.4预警提醒模块 预警提醒模块的功能主要包括两大方面:(1)故障预警。结合在线监测设备提供的一系列性能数据对选定设备发生的故障予以及时且准确的预警,以便提前采取针对性的应对措施;(2)维修提醒。结合选定设备所对应的维修周期,提醒相关人员在规定的时间内对设备进行相应的维护或维修。对单一设备进行维修时,应在参考其运行方式以及维修方式的基础上,合理运用技术经济分析方法,对维修费用等进行综合评估,形成和提供最合理的维修决策报告[7]。 4煤矿综掘机械设备诊断专家系统的应用与分析 煤矿综掘机械设备诊断专家系统在该煤业公司得以实践应用,能够对所有设备资源以及技术资源予以统一集成管理,进一步完善了既有的综掘机械设备管理体系,在很大程度上精简了综掘机械设备的管理以及维护过程,并实现了对故障的智能化诊断,如此一来,大幅提高了综掘机械设备管理质量,使得企业安全生产管理工作迈入了一个新的台阶,为企业创造了更高的经济效益和社会效益。 然而,智能诊断专家系统在取得不错应用成绩的同时,也表现出了一定的局限性,主要包括以下几个方面:(1)故障诊断的准确度在很大程度上依赖知识库中的专家知识丰富程度以及专家知识水平高低[8];(2)知识库的建立工作存在一定的困难,部分经验很难甚至无法采用形式化的方式进行描述;(3)当系统规模扩展到一定阶段之后,将会面临以“组合爆炸”为代表的一系列问题;(4)推理效率不高,自学功能以及自适应功能还有待加强。 5结语 对于煤矿企业而言,煤矿综掘机械设备属于不可或缺的组成部分,发挥着十分重要的作用,所以,煤矿企业应关注该类设备的正常运行和安全运行,换而言之,应积极采用先进的故障诊断技术以实现对该类设备的及时有效维修。只有如此,才能发挥该类机械设备的最大效能,为企业创造更大的经济效益和社会效益。
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计算机实验论文:计算机信息技术中学化学实验论文 一、应用计算机信息技术模拟实验,变抽象为直观 化学是研究物质的组成、结构、性质和变化规律的学科。化学学科有的概念、原理、物质的微观结构较为抽象,因此,传统的语言文字表述和传统常规的实验使学生较难理解。在高中化学教学中,如:不同聚集状态物质的结构与性质;电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程;微观结构与物质的多样性;原子核外电子运动;微粒间作用力与物质性质;分子的空间构型;化学平衡和电离平衡;原电池反应原理等理论知识,我们可以借鉴计算机信息技术制作的课件,就能形象直观地展示分子、原子、离子等微观的特征和变化的过程,变抽象为直观。此外,工业采用接触法制作硫酸流程;工业制硝酸的流程;石油分馏产品;钢铁的冶炼,工业合成氨等内容,单一语言表达和挂图展示,学生的感知认识度不高,此时适当地运用多媒体技术,就能使学生有种身临其境的感觉,为传统教学创设了形象性的教学情境。 二、应用计算机信息技术补充传统实验方式,提高实验教学效果 在传统常规实验演示中,由于多种因素,有些实验的过程和现象不显著,从而直接影响了教学的效果。譬如,分子的扩散、气体的产生及固体的溶解等现象,学生观察效果并不明显。假如把这些实验的演示通过多媒体投影仪来展示,充分运用它具有的定格、慢放、放大和重播等功能,来帮助学生观察,学生就能很清晰地看到颜色的变化、沉淀的析出和气体的产生等现象。再譬如,金属钠与水反应实验,由于反应过程较快,学生不易观察,同样可以采用多媒体投影仪来辅助此实验的演示,使整个反应过程清晰起来。另外,像钢铁腐蚀这种现象,需要很长的时间,我们也可以应用计算机信息技术制作课件,来演示这种腐蚀过程。这样不仅增强了实验的直观性,同时也活跃了课堂的教学气氛,提高了演示的效果,有助于学生观察能力的培养。 三、应用计算机信息技术辅助传统实验方式,增强实验的环保安全意识 有些化学实验若不遵循操作步骤和操作规程,在实验过程中也会发生危险的现象。比如,氢气的实验室制取及性质实验,点燃氢气前必须要检验纯度,不然可能引起爆炸。那么如何来展示它的危险性呢?在实验前先插入播放制作好的动画,展示点燃不纯氢气的混合气体而使启普发生器爆炸的情景,直观且形象的反映出它的严重后果。以此来加深学生对点燃可燃性气体前一定要验纯这一原理。再例如,浓硫酸稀释时为什么不能将水倒入浓硫酸中,这样操作会产生什么后果呢?我们也可以应用计算机多媒体技术,借助动画、声音等来模拟这一后果。通过多媒体的如此演示,可以使学生从中得到启迪,进一步明确实验操作必须规范、科学和安全的重要性。另外,有些化学实验不可避免地产生有毒有害物质,那么如何把它的危害性降低呢?笔者认为,可以充分利用计算机信息技术的强大功能,充分发挥多媒体的优势,更新传统实验方式,模拟这些实验。比如在课堂上演示实验室制取氯气;铜与浓硫酸反应;铜与浓硝酸反应;苯的性质实验;苯的溴化实验;苯的硝化实验等等。选择地替代某些传统实验方式,既演示了实验的整个反应过程和反应结果,又达到绿色环保实验的目的。化学是以实验为基础的自然学科。计算机信息技术的应用是教育教学方法的更新,计算机多媒体模拟实验是对传统实验方式的补充,必须坚持辅助性的原则,同时计算机信息技术的应用并不能替代老师,屏幕也不能替代黑板,必须坚持教师为主导,学生为主体的原则。计算机信息技术的应用,推动了教育教学观念的更新,极大优化了课堂结构。不管是传统教育教学模式,还是现代化的多媒体教育教学方式,都必须服从于教育教学目的,服务于教育教学的主体――教师和学生,只有把传统和现代两种方式有机地结合,优势互补,才能获得教育教学效果的最优化。 作者:孙润 单位:江苏省常熟中学 计算机实验论文:计算机仿真实验的实用性 VC集成了很多类库,同时还提供很多应用程序的代码框架,开发者不用书写代码,只需几个按钮就行自动的生成一段完整的程序,MATLAB是目前世界上一种流行的用于矩阵计算的开发工具,其具有矩阵运算、数值分析、图像显示、信号处理等功能。在这种开发环境小,开发者开发的小波分析、最优控制、鲁棒控制、神经网络等工具箱也被广泛的应用到建立数学模型系统当中。 1Multisim Multisim是一款进行高频电子线路开发的软件。这款软件操作方便、界面美观,学生也易于入门。Multisim包含了电路原理图的输入、硬件描述语言等,从分立元件到集成元件、无源器件到有源器件、模拟元件到数字元件等元件库,并且还提供了功能强大的直流交流分析等。利用这款软件,可以灵活的在上课当中进行试验的演示,方便学生对电子线路知识的理解。 2计算机仿真软件在电子技术教学当中的应用 电子线路当中的高频电路原理复杂抽象,老师在理论实验当中进行理论推导,由于知识的复杂,对于学生来说,很难快速掌握。这时候如果采用计算机仿真软件进行原理图的仿真教学,形象生动的展示电路的工作原理,这比单纯的进行枯燥公式推导印象深刻,学生对于知识的掌握也会很快。在市面上众多的EDA设计开发软件当中,Multisim软件非常的适合在电子课堂上进行计算机仿真教学。下面以正弦波振荡器为例,介绍Multisim对于学生理解高频电路工作过程的帮助。正弦波振荡器振荡不需要在输入端输入信号,在输出端就能产生一定频率和幅值的正弦电压的反馈放大电路。该电路是由放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅电路组成,其起振的过程包括起振条件和平衡条件两个过程。起振条件:振幅起振AF 1;相位起振ΦA+ΦF=2nπ(n=0,1,2............n)平衡条件:振幅平衡AF=1;相位起振ΦA+ΦF=2nπ(n=0,1,2............n)起振过程微小的扰动经过放大、选频、反馈、放大、选频、反馈如此反复的循环,振荡电压增长起来,建立起为稳定的振荡电压。 对于振荡条件和平衡条件的理解,尽管在上课的过程中已经进行了理论的分析,但是学生还是机械式的了解起振的过程。学生对于这样的过程理解起来还是具有一定的难度。如果通过计算机仿真软件演示振荡电路的起振过程,让学生了解在起振过程当中起振条件和平衡条件是如何起作用的。其起振的演示波形如下图所示:使用Multisim软件仿真振荡电路,通过示波器对输出的波形进行观察,可以看到输出波形从零开始逐渐的增大,并且随着时间的推移,波形幅度增大的趋势开始减缓,最终趋于恒定。上述的过程就对应了振荡器的起振和平衡条件。通过前面分析可以知道,起振AF 1,振荡器开始起振,幅度开始增加,随着放大器进入饱和状态,增益A开始见效,增幅减缓,一直到AF=1,达到平衡条件,波形稳定。通过Multisim进行演示,直观明了,可以加深学生对振荡器起振和平衡条件的理解。 3总结 计算机仿真模拟辅助教学是当今教育的重要内容,计算机仿真进入到实验领域,可以丰富辅助实验的手段内容,是教育技术的一次重大的革新。但是,我们也要深刻的认识到计算机仿真教学仅仅是辅助手段,这种方式并不是万能的,我们要认识到其局限性,不能因为这种实验手段放弃实训,只有两种方法相互结合,才能够提高实验的效率和质量。 作者:吴婷 计算机实验论文:建立计算机实验机制结构 一、计算机性能对实验教学的影响分析 根据以上的软、硬件统计结果,可以清晰的看出,目前学院基于计算机的实践教学体系中,软、硬件的配置存在严重的矛盾,对教学过程存在严重的影响,比例如表3所示: 1、实验效率影响目前学院实验室所配置的计算机的性能严重影响教学软件的应用,承担公共实验课的实验室72%表现出对软件的性能制约,直接影响教学效率。 2、学生心里影响实验设备的运行能力及稳定性,直接影响着学生的学习心理,造成不利影响。 3、实验质量影响实验过程中出现设备故障或性能不足等其他事件,将直接对课堂教学质量产生不利影响。 4、实验室利用率的影响由于设备的不稳定性及计算能力不足,直接造成维护频率增加,维护时间加长,降低利用率。 二、建设思路 通过以上对实践教学的需求分析,我们不难看出,计算机实验教学系统的建设应在充分结合各高校的实际教学需要的前提下,同时考虑高等教育教学改革中试验室的发展趋势,以学校的教学计划及学校各专业的建设情况出发,规划计算机实验室的建设方向,打破传统的追新或能用概念,树立好用、易用的思想,应把计算机实验室整体结构的调整作为学院实验室建设的重点,根据实验教学的需要建立良好的结构体系方案。才能在今后的教学工作中始终保持实验设备的先进性、优良性能,为实践教学的质量、效率提供优良的实践平台。首先,应对自身学院的需求做好统计、分析工作,需要对学院的专业建设方向,涉及计算机实验教学的各专业的发展规划、各专业教学计划、各计算机实验教学课程所涉及的软硬件需求,以及各专业在校人数及计划招生人数,有了这些各类学生的准确人数,我们就不难规划出计算机实验环境的需要。虽然计算机软硬件的发展无法预知其准确的速度及周期性,但可根据学院实验室过去几年的建设经验,以及学院现有关专业及未来的发展方向初步确定计算机实验室的建设目标与阶段性任务。 以目前所需的性能等级比例作为起点,制定学院计算设计实践教学所需设备的更新时间表:按照2012—2013学年的教学任务及学院的5年规划,可确定实践教学体系中所匮乏的占计算机实验体系所需50%比重的高性能实验设备是目前急需解决的关键问题,应当作为体系建设起步的重点,在尽快的时间段内进行填补,以保证整个实验体系的基本运转。而占计算机实验体系30%的性能良好的计算机与20%性能一般的计算机则根据实践教学的需要与软件的发展逐步由已使用2年以上的高性能计算机填补,按需要逐步替换。其次,从实践教学软件入手,通过对实践教学过程的跟踪,同时结合软件使用环境及学习内容的区分,大体可将实践教学分为理论验证型、工具应用类、软件开发、基础应用四类。因此,在实验室的建设上,要充分考虑不同分类的实践教学过程对不同环境的需求,尽量在实验室建设规划阶段确定合理的布局结构及管理模式以适应各不同的教学形式。同时,实验室的建设应考虑今后的高效率运行、低维护、低消耗、多用途,这样一个更新周期结束后,学院总体拥有的实验室,将会根据应用的不同,呈现阶梯式的分布,表现为对大型软件及基础课均有对应满足教学的实验设备,同时延续更新换代,会保持结构化不变而满足实践教学及高校教育改革不断改变的需要。 作者:张文盛 计算机实验论文:改善计算机实验法中的问题 有些参训人员可能在初期阶段就接受过计算机信息技术的相关教育,但一些偏远地区的机构和单位硬件设施比较差,参训人员可能在此之前从未真正地接触过计算机,这类人员的动手能力较差,会影响整体的学习效率。实际训练和操作过程缺乏主动性传统的计算机专业的模式以指导员为中心,参训人员根据指导人员布置的实验内容,完全模仿指导员的操作方法和步骤进行上机,缺乏主动思考和主动学习的能力。由于不完善的实验内容和实验考核的方法,参训人员普遍降低了对实验课任务的重视程度。 改进方式方法,呈现多元化信息首先可适当运用计算机多媒体设备,采用演示与动手操作相结合的方式。一般情况下,参训人员可采用内容填充法做随堂笔记。对于指导员而言,还可实施测法归纳小结来丰富训练内容。其次还可以组织参训人员进行小组讨论,这样不仅可以充分调动参训人员动手的积极性,提高综合的思维能力,还可增加指导员与参训人员之间的信息反馈和交流机会,让参训者在讨论问题的过程中发现自身知识点的薄弱环节,让他们做到突出重点、加深对计算机知识的理解,逐渐形成一套完整的知识体系,从而大幅地提高计算机专业的实训效果。 引导参与人员正确认识实训过程传统的方法中先进行理论讲授、后进行上机实践验证的方法已经不能适应现代化的计算机专业实践训练系统中,计算机理论知识比较抽象复杂,初学者往往需要经过反复的消化吸收才能理解。 因此,在学习人员对于未接触到的抽象的计算机专业理论知识没有一定的感性认识之前,对参训人员进行讲解,参训人员再通过实验进行对理论知识的验证,这是一个非常艰难的认识过程。基于现代计算机专业的实训理论,对于计算机理论的正确认识过程应该是实践——认识——再实践——再认识的过程。参训者可利用现有的设备,根据实训布置的上机实验要求,利用已经掌握的知识做开放性和设计性实验。在传统的方法上突出新型实验教学以参训人员为主体的教学模式,真正发挥理论与实践相结合的意义,从而提高受训人员综合分析问题的能力。 以任务为驱动提升计算机专业解决问题的能力近年来,全球范围内的计算机技术有了突飞猛进的提升。同时,我国经济也得到了飞速发展,这就导致了我国对高级计算机素质人才有着迫切的需求,并且需求量正在不断的增加。为了能够给国家培养高素质的计算机应用人才,就要努力提高计算机从业人员的能力,让他们在掌握高端理论知识的同时,更要具有实际的操作和应用能力。在这些需求的要求下,就要适当采用实验法,让参训人员根据设置的题目去进行实践,并在实践中通过发现问题、分析问题和解决问题的过程中提升自己的应用能力,以适应社会这个大舞台。实施开放型和创新型的实验模式在当前的计算机实验过程中,存在着许多问题亟待解决,他们严重阻碍着计算机实验质量的提升。 为了适应市场的需求,就需求对当前的实验方法进行改革。多提倡以项目开发和和创新式实验方式,以一个项目为主体,对参训人员进行指导,让他们自主地查阅相关资料,从而保证他们既能够掌握基本的实验原理和方法,还能够扩展相关知识。 作者:隋新 计算机实验论文:地方大学计算机实验教育方式 随着社会地方经济建设的飞速发展,地方经济建设的需要对地方大学计算机专业对学生计算机信息技术的应用能力掌握的要求越来越高。计算机应用能力的掌握程度已成为衡量当代大学生能力结构的重要标志,为了满足社会发展和地方经济建设的需要,培养具有高素质和计算机应用性能力的专门技术人才,是我院地方大学计算机实验教学的主要目标。 我院是一所地方综合性大学,为学生成功奠定基础;为地方发展提供支撑,是当前我校的办学宗旨。为实现“为学生成功奠定基础”的办学宗旨,学校凝练了“一二三四”人才培养体系。“一”就是一个培养目标:培养高素质的复合型、应用性人才;“二”就是把握好两大关键环节:建设高水平的课程体系,营造良好的成才环境;“三”就是培育学生三项素养:高度的责任心、持续的进取心、强烈的好奇心;“四”就是发展学生四大基本能力:表达能力、动手能力、创新能力、和谐能力。为实现“为地方发展提供支撑”的办学宗旨,学校提出了全面服务于地方经济建设的发展规划,并提出了为政府提供决策咨询;为企业解决技术难题;为个人提供再学习机会的三个服务层次,并提出为地方发展提供四大支撑:即人才支撑、技术支撑、文化支撑、思想支撑的发展思路。为了实现我院提出的全面服务于地方经济建设的发展规划,根据地方经济建设对计算机专业信息人才的发展需求,培养出具有高素质、应用型、创新型能力的专业技术人才的发展目标,笔者在长期从事计算机实验教学的基础之上,对计算机实验教学方法进行了一些探索,提出几点行之有效的实验教学方法,与同行们进行商榷。 1验证性实验教学 验证性实验教学法是计算机实验课程教学最基本的方法之一,其实验课程是以验证性为主,目的是验证计算机专业理论课教学的正确性、逻辑性、实践性,强调理论实践的重要性,是计算机专业实验课教学和理论课教学之间相对独立而有机的结合方法,加强了学生对计算机专业理论课知识的巩固和理解,以提高学生分析问题和解决问题的思维能力、操作能力、动手能力,并提高学生对计算机专业理论知识学习的积极性。 2计算机基础实验教学 计算机基础实验教学是计算机基础课程教学中的重要组成部分,是计算机实验教学中最主要的方法之一。它囊括了计算机专业基础课程和公共计算机专业基础课程的实验教学。它是抽象思维与形象思维、传授知识与训练技能相结合的过程,它起到了计算机基础理论课教学和其他教学环节不可替代的作用。计算机基础实验教学内容包括计算机基础的通用性、技术性、实用性、应用性等基础知识实验,指导教师根据计算机基础实验课程教学计划和实验项目内容的具体要求,对基础实验项目内容进行筛选和取舍,采取了循序渐进、步步深入、深入浅出的指导方法,并安排学生难度适中、操作方便并普遍适用的实验,使学生尽快深入、扩展、系统撑握计算机基础实验的基本知识、基本方法与基本技能、计算机设备和仪器仪表的操作方法、维护法和使用方法、应用基本技能与编程技能,以培养学生分析问题和处理实验数据结果整理等基本能力。 3计算机综合实验教学 综合性实验教学法是指多门专业课程融合的实验教学法。实验指导教师根据实验内容归类梯次训练逐步深化的要求,从计算机应用技术的完整性、系统性、统一性、时代性总体设计教学内容和课程体系,根据实验内容的要求,把实验内容相近或类别相同的实验进行重新组合,如把平面设计、网页静态设计、网页动态设计,C语言程序设计与C++,计算机辅助设计,数据库等,将分散于各相关学科的知识进行整体化、系统化,实现多学科的知识融合,采取由浅入深、逐步推进、融会贯通等方法,以提高培养学生综合运用多学科知识分析和解决专业问题的能力。 4计算机创新型实验教学 计算机创新型实验教学法是指自主性、开放性、综合性实验教学法。由指导老师根据实验教学计划的安排,讲授实验课程的基本思路、实验设计的基本原则、进行文献检索的基本方法、科研论文写作的基本要求,并采用启发性的教育方式,以提高学生搞科研的积极性和创造性,引导学生按照完整的课题形式,自主选择课题,自行设计实验课题研究方案,自主拟定技术路线,并应用各种实验方法与手段,综合应用自己所学的课程知识,进行分析、归纳与总结,得出相对客观的研究结论,并以研究论文或实验报告的形式,完成课题研究任务。这种方法,目的在于培养学生的自主创新意识和创新精神,并在以后从事工作中,为自己搞科研打下良好的基础。 5计算机实验教学考核 实验教学考核法是针对学生通过实验教学学习后,对他们的实验学习成绩、学习效果、掌握程度进行综合评估测试的一种基本方法。考核标准我们可采取两种方法进行。一种是采用五级记分制:分优秀、良好、中等、及格和不及格。第二种是采取百分制:90分以上为优秀,90以下至80分为良好,70分左右为中等,60分为及格,60分以下为不及格。考核成绩可分为两部分组成,平时成绩加期末考试成绩。平时成绩比可占总分的60%,期末考试成绩可占总分40%。考核的办法我们可以采取以下几种方法。平时成绩考核的内容主要包括实验课出勤时率、基本操作能力、实验结果、实验报告、自主实验能力、自我创新能力等。具体内容包括:第一指实验项目内容提前完成或按时完成,并有正确理解或创新思想;第二指实验项目能基本完成任务,能够正确地独立操作和理解程序,回答问题基本正确。第三指实验项目内容完成稍晚,能够大体说明实验编程过程,操作或编程方法基本正确,但问题回答不够全面。第四指实验项目完成时间滞后,不能独立操作和编程,对实验程序解释不清楚。期末考试成绩主要采取笔试和实验相结合的两种方式进行。 6计算机实验教学组合法 计算机实验教学组合法是充分利用学生课外空余时间灵活掌握实验教学内容的一种方法。它的表现方法有三种。第一、利用开放性实验室,将课内教学内容与课外实验相结合,将集中与分散相结合,将自主安排与统筹安排相结合,以提高学生自我创新能力与综合素质培养能力。第二、充分发挥计算机辅助教学功能,安装计算机实验模拟、仿真学习软件,将教师引导与学生自主学习相结合,为学生提供课外实验的学习机会,巩固和提高学生的实验教学知识和计算机应用知识能力。第三、成业计算机专业业余爱好组,实验室给予必要的平台支持,专业指导教师给予恰当的指导,学生们可根据自主性和个性化的需要,将实验教学的内容与自主创新设计的内容结合起来,将向社会横向服务的任务与自己所学的专业结合起来,学生们通过自主学习以及社会实践,既不但掌握了实验教学的基本内容和专业知识,同时,促进了学生的个性化发展,培养了学生专业知识能力和解决了社会实践问题的能力。 计算机实验教学是计算机专业教育的重要组成部分,计算机实验教学的质量好坏和教学方法的对与否对学生掌握计算机专业知识有直接的影响,因此,我们要在长期工作实践中不断地总结经验教训和摸索出一套我行之有效的实验教学方法,才会不断提高我们的教学水平,在这里我只是根据在长期从事计算机实验教学中,提出一些浮浅的体会,希望能为同行们起到一些抛砖引玉的作用。 计算机实验论文:小议大学计算机实验室教学改革思路 【摘要】科学合理地安排实验课,开展“开放性、研究性”教学。实验课程从理论课程体系中脱离出来,独立开设,改革实验内容体系,系统地构建实验课程模块,转变以人为主的管理方式,根据不同学科的特点,提高实验教学的时数在总培养时数的比例,加大综合性、设计性实验项目,加强学生实践技能的训练和自主性学习,通过建立全天候开放实验室管理平台,实现实验室全天候开放、实验内容开放。鼓励学生早进实验室,在导师指导下开展科学研究。 【关键词】实验室教学改革强化创新 一、实验教学体系和工作概况 实验室是进行实验教学、科学研究的主要基地。计算机实验教学在培养高素质的创新型IT人才中起着至关重要的作用。随着经济全球化的高速进展和科技进步的日新月异以及国际间的人才竞争,人们对实验教学在创新人才培养的重要作用上有了更加深刻的认识。因此,在以培养创新人才为优秀,开展对学生进行实践教学、加强能力培养的同时,应十分重视实验教学的改革,以适应社会发展的需要。 实验教学是教学任务中的重要环节,承担着课程实验、课程设计、毕业设计等能充分锻炼和提高学生动手创新能力的知识领域。实验室应建立健全实验教学大纲、教学任务书、实验课程表、实验项目管理等各种教学档案,符合评估标准。实验教学内容上要适应学科发展、计算机技术的更新并注重学生实践与创新能力的培养。实验教学环节的每个实验均应有实验报告和批阅,每科实验成绩均在该课成绩中占有一定比例,有相应的考核方法,形式要结合每门课程的特点,均有成绩记载。 计算机学科发展变化日新月异,是其他学科所无法相比的。只有根据计算机科学和技术的发展,紧跟新理论、新技术、新方法,不断更新实验教学大纲和教材,促进教学内容的重组和体系更新,才能使学生既学到专业基础知识,提高实践创新能力,又能紧跟当前技术主流,强化实际应用能力的培养,造就应用型、实用型的计算机人才。 二、实验教学改革势在必行 传统模式的实验教学是以教师为中心,学生往往是按照教师设置好的设备和仪器,根据实验指导书上规定的方法和步骤按部就班的进行。这种模式的实验教学存在一定的弊端,如单一的进行固定实验的操作,影响学生思路的开拓,因此在整个实验过程中,学生始终处于被动地位,使学生的学习主动性和积极性受到压抑,同时也不利于学生个性的发展,不利于创新思维和创造性人才的培养。 针对上述情况,开发设计型实验成了当务之急。学生通过设计型实验,学习从被动变主动,查资料、设计调整电路、学习仪器的使用等,实际动手能力得到锻炼提高,反映非常好,同时也有效的遏制住少数人混实验的现象发生,提高了实验效率。 综合实验是近年来实验教学改革的产物。为了使学生能更好的学习和掌握实验原理、目的及实验方法,而把相关几个实验按其规律组成一个小的系统,使学生在实验课上对所学知识有更加全面的认识和了解。通过实践证明它们对提高学生独立分析问题、解决问题的能力,促进学生创新精神起到了重要的作用。为培养学生的创新能力全面提高素质教育,部分实验独立设课很有必要。实践表明,独立设课开放式实验教学方式,拓宽了学生知识面,增长了学生实际动手能力,有利于发挥学生的认知主体作用。激发了学生学习的积极性和主动性,促进了学生自我创新精神的培养。 实验教学改革根据计算机科学技术、现代教育发展趋势和对创新人才培养的要求,以培养学生的实践能力和创新能力为目标,我们对实验课程内容进行整合,将每一个实验课程的实验项目分为3个层次进行实验内容重组,即“基础验证型、综合设计型和研究创新型”,精选基础型实验,加强综合设计型和研究创新型实验,编写配套实验教材,实现多媒体辅助教学,并依此构建计算机实验教学体系。 实验教学是理论教学的补充和强化,理论教学是实验教学的基础,二者的关系是相辅相成的。因此,我们认为关键的必须的验证性实验仍需保留,设计型、综合性实验必须要有。处理好这些关系,是将实验教学提高到一个高水平的重要方面。 三、目前实验教学改革的方式 随着我国高等教育的发展,大学逐步由教学科研型大学向研究型大学转变,硕士研究生、博士研究生规模不断扩大。特别是对于本科生,实验教学是重要实践性教学环节。实验教学向学生传授的是认识世界的方法,实验学习是学生接受知识,培养能力,开发创新思维的重要途径,当前国内各学校都在做实验教学的改革探索,我们也一直在这方面做了很多工作。 初期的实验室建设面临的主要问题是仪器设备陈旧、分散、规模不够;且部分实验的实验内容、实验板逐渐老化,对本科生的专业素质培养有一定的不利影响。 针对上述基本情况,我们的思路是优化实验教学体系,尽快开发新的实验内容和实验装置,逐步增加设计型、综合性的实验,为学生创造更好的实验教学平台。 根据我们学院各个专业的课程特点,我们的实验教学分三个层次: 认知型:即验证性实验。部分课程的理论教学中都会有一些关键的结论需用实验来说明,因此必要的验证性实验是应当保留的。 设计型:综合所学知识,培养设计能力,是工科大学本科生的培养目标,也是学生能力培养的重要方法。 综合型:系统的概念对信息类专业的学生十分重要,根据认识规律从器件到单元电路到小系统到大系统,通过这类实验给学生建立系统的基本概念。 根据各个课程的内容特点,合理设置不同层次的实验内容,既要符合认识规律,又要满足教学要求,还要尽量调动学生学习的主动性。 四、实验教学改革思路的进一步探讨 1.科学合理地安排实验课,开展“开放性、研究性”教学。实验课程从理论课程体系中脱离出来,独立开设,改革实验内容体系,系统地构建实验课程模块,转变以人为主的管理方式,根据不同学科的特点,提高实验教学的时数在总培养时数的比例,加大综合性、设计性实验项目,加强学生实践技能的训练和自主性学习,通过建立全天候开放实验室管理平台,实现实验室全天候开放、实验内容开放。鼓励学生早进实验室,在导师指导下开展科学研究。 2.开展实践教学质量的评估研究,从知识与能力方面全面评价学生的学习成绩。多方面、多角度探讨全面评价学生学习成绩的体系方法,全面衡量学生的实验技能与创新能力,使学生全面发展。学生成绩的评价包括实验态度、实验操作、实验设计(综合设计性实验)、实验结果和分析等,从多角度、全面地考查和评价学生的成绩和能力。 3.建立一套完善的符合自身特点的实验室开放管理制度和管理方法,强化整体、质量、开放和创新意识。从制度、体制上保证实验内容、实验场地、实验设备等实验教学资源和时间上实行开放,提高实验场地的使用率、仪器设备的利用率和使用率,发挥实验室资源的最大效益。实验室的全方位开放,是实验教学质量、学生创新意识和创新能力培养的有力保障。 4.树立“优化课内、强化课外”意识,提倡“科学研究渗入实验教学”。中心按照体现基础性、先进性、系统性、综合性的原则,对实验教学内容进行调整、更新、重组。改革教学组织形式,创造学生自主学习、参加课题研究的条件,依托教师的科研条件和指导力量,将科学研究渗入实验教学,使学生获得更多的直接知识,培养学生的反向思维和发现问题、提出问题、解决问题的能力,提高学生探究未知新知识能力的提高,满足学生个性化发展的需要。 5.在加大力度引进既有IT企业工作经验,又有丰富教学经验的双师型人才的同时,也注重培养本院青年教师,坚持学院自我培养和外部引进相结合的原则,进一步提高中心实验教学队伍整体水平。同时不断充实和扩大专职实验教学管理队伍,有计划有步骤地加强实验教学与管理人员的培训,形成一支高水平的实验室管理队伍,使中心的管理进一步规范化和科学化。 6.加强校企共建,丰富实验实训项目,拓展实训内容,提高学生实践创新能力。为了充分发挥高校与企业相结合的优势,加强与企业的合作和共建,使实验教学、科研创新和技术开发密切结合,强化实验教学与实践应用能力的培养,实验室可与企业建立联合实验室,联合实验室不仅能为大学生提供实验创新的场所,同时也为大学生参加程序设计大赛、软件设计竞赛、计算机仿真大赛、电子工艺实训等提供平台,提高学生实践能力,更好适应现代社会发展需要,为走上工作岗位做好充足的准备。 计算机实验论文:计算机网络实验教学改革探究 摘要:计算机网络教学包括理论教学和实验教学,实验教学必不可少而且教学难度较大.本文对计算机网络实验教学存在的问题进行了分析,探讨了如何对计算机网络实验教学进行改革.将实验内容分为验证型实验,综合型实验,设计型实验,制订了循序渐进的教学内容;然后采用自底向上的实验教学模式;最后搭建了新型化的网络实验平台以获得更好的教学效果,提高学生的创新能力和实践能力. 关键词:实验内容;教学模式;实验平台;计算机网络实验 0引言 计算机网络是一门实践性很强的课程,对于应用型本科院校计算机专业的学生来说,不仅仅要理解计算机网络理论知识,同时也对实践动手能力熟练程度提出了更高的要求.当前计算机网络的教材大多数都是偏向理论基础教学,学生学习的重点是计算机网络的体系结构和网络协议,涉及到的课程实验落实较差,只单纯地进行理论教学,学生很难理解理论知识,这样的教学效果很难保证.所以强化实验教学是加深理解和验证计算机网络理论知识的重要环节. 1计算机网络实验教学存在的若干问题 1.1实验过程内容单一 计算机网络实验主要是讲授理论知识和简单验证,内容容易实现,实验课程课时较少,导致学生不重视实验.违背了计算机网络课程实践性很强的教学宗旨.此外,有些学校设置的实验内容多年未变,实验内容陈旧单调因而没有办法提高学生的学习兴趣,无法将所学理论知识转化为网络的实际操作技能,满足不了社会对计算机网络人才的需求.实验教学受课时的限制,只能开展一部分基础验证型实验,不能涵盖课程包含的重要原理,导致学生实践能力不健全,无法开展综合型、设计型的实验项目,培养学生创新型思维受到限制. 1.2教学模式落后 计算机网络课程主要是计算机技术和通信技术结合.理论性较强、知识面较宽,具有应用广泛、实用性强等特点.作为计算机专业的优秀课程,是一门公认的较难授课的课程,特别是随着网络协议不断升级、新技术不断涌现,计算机网络理论教学和实验教学的难度进一步的加大.各高校都在积极探索网络实验教学和理论教学改进方法,尽管取得了一定效果,但从近年的效果来看仍未取得更多的标杆性新成果和新方法.不过是侧重点不同,终究是摆脱不了“理论与实践相结合、教学与科研相结合、工学结合”老套的“旧三结合”教学方法,这种教学模式不适合新时代的需要,没有提高学生的创新能力. 1.3实验平台建设落后 随着计算机网络技术在各行各业的推广应用,计算机网络的相关课程在各个工科高校基本都开设,虽然近几年教育经费投入有所提高,但各种问题在高校的网络实验教学中总是出现,效果不佳.网络实验室建设方向总体投入较多,各高校网络实验室装备相对比较简陋,主要实验还是基于局域网组建、综合布线、连通性测试等方面,不过是计算机网络初级水平,难以到达更深的层次(比如网络的协议、架构、系统、安全测试等)教学与研究.要落实深层次实验,高质量的设备和系统必不可少,然而资金存在缺口. 2计算机网络实验内容的改革 我们构建多层次的实验内容,包括基础验证型,综合型和设计型三种类型的实验项目。让学生掌握该门课程的理论基础知识可以通过基础验证型实验完成,了解计算机网络的基础技能.学生对理论知识的综合运用可以通过综合型实验完成,加强学生的综合运用能力.设计型实验由授课老师按照教学大纲设定综合性强、接近实际应用的实验教学内容,在实验过程中进行分组实验,老师在实验前基于理论指导,在实验中给予相应的辅助,让学生自己真正的设计网络拓扑结构,设置网络地址协议,建立网络框架结构,实现网络安全协议,具体的实验要求通过实验室的软硬件环境构建完成,让学生充分理解网络框架结构加强学生的学习能动性,培养学生理论联系实际能力. 3创新计算机网络实验教学模式 应用型本科院校基本都采用谢希仁编著的教材《计算机网络》,该教材第一版到第六版采用“自底向上”的模式,即基于OSI参考模型,由底层(物理层)向高层(应用层)逐层讲解.该教学模式的特征在于强调通信原理,注重计算机网络底下三层的具体实现技术,注重让学生了解计算机网络发展过程.因此,在此基础上的计算机网络实验课程的内容设置,从底层的基础实验作为起点较为符合原理课程的需求. 第一次实验内容建议以增强学生的兴趣为主,例如网线制作与网络连接实验,鼓励学生尝试自己动手制作网线进行电脑间的连接.实验虽然简单,但却非常容易激发学生的兴趣,同时也引导学生了解计算机网络发展过程. 第二次实验基于原理课程讲解数据链路层的知识,重点在于理解数据链路层的MAC帧的概念.建议实验内容以计算机网络的中间设备(比如网桥、中继器)以及MAC帧的概念为主,例如通过双绞线把多台电脑与交换机相连.使学生了解到数据帧进行总线广播,使星型上所有的终端都可以接收到数据帧;也可以通过网络中间设备进行转发,使互连的多台电脑可以接收到数据帧.当讲解的原理课程进入到网络层知识时,即可显示协议分析的重要性. 第三次实验可以使用协议分析器分析数据包捕获、IP报头分析为主,将复杂与抽象的网络协议直观地展现在学生面前,强调网络协议在计算机网络体系结构中的重要性,让学生加深对计算机网络理论知识的理解. 第四次实验设置建议用协议分析器捕获HTTP协议,分析其中的TCP三次握手的连接过程,以及四次握手的释放过程,帮助学生理解TCP协议与UDP协议二者之间的相同与不同之处. 第五次实验内容重点分析应用层的协议,例如通过Socket的基本知识与某种高级语言结合,去实现某个经常使用的应用软件或命令,比如实现Ping、Tracert等命令.让学生通过实验了解如何用程序实现Ping命令的运行过程,尤其是实现Ping请求与应答报文,进一步加深理解网络通信的具体实现流程.通过以上描述的每一层的实验内容设置,可以较好地指导学生从底层开始,让学生逐步了解网络的体系结构与协议特性,体会网络的基本知识与工作原理,使实验课程和原理课程的教学模式达到良好效果. 4搭建高效的网络实验平台 高效的实验平台是提高实验质量和学生动手能力的前提.统一的管理控制平台应该包括以下硬件,以太网交换机、路由器、防火墙等设备,按照要求进行多种网络实验,在实验过程中,根据实验要求设置网络架构结构,使学生根据实验大纲配置不同的网络实验.每个学校可以根据本校情况,开展分组实验,每个实验平台由若干名学生组成,每个实验平台都可以使用一组设备,学生在同一时间分别完成相同实验内容. 5结论 计算机网络课程的显著特点就是知识点不停的更新,在一个信息高度发达的社会,经济的发展对互联网人才的需求量很大.为满足国家经济发展的需求,对计算机网络实验教学进行改革必不可少.过去网络实验教学模式以实验验证性为主,难以调动学生学习的积极性.随着国家经济的发展,对计算机网络技术人才要求不断提高,计算机网络实验教学应从多种途径进行相应的改革,对不同能力的学生进行分层次的培养,进一步加强学生的综合应用能力. 作者:张万礼 单位:宿州学院 计算机实验论文:计算机网络协议教学实验设计 [摘要] 计算机技术在生活之中应用越来越广泛,已经成为了高校教学的热门专业之一,而计算机网络协议教学又是计算机网络课程的重点、难点内容。为了进一步让学生们了解网络模型以及网络协议之间的关系,熟悉各个协议之间的作用,总结出相关协议分析工具和教学平台优势。文章基于TCP/IP网络模型作为研究基础,研究计算机网络协议教学实验设计与实现相关问题,以期提升教学质量和效果。 [关键词] TCP/IP;计算机网络协议;教学实验;设计;实现 计算机技术已经成为了人们日常生活中非常重要的一门生活技能,这都缘于计算机技术的普及和教育的重视。计算机网络协议教学作为信息安全、网络教育的重要先导课程,其在高校专业课程教学中占据着非常重要的地位。计算机网络课程实验中计算机网络协议一直是课程教学的难点和重点[1]。因为网络协议作为一种抽象虚拟的知识,课堂教学中难以做到形象生动教育,学生更是难以从根本上理解计算机网络协议和计算机网络模型。 一、计算机网络协议教学概述 计算机网络实验课程教学中,很多学校采用专业网络分析软件进行数据分析,但是由于网络系统功能非常复杂,实验教学的效果并不理想。专业的网络软件分析虽然被广泛用于日常实验教学中,但是由于软件分析不是实验教学目的,而是对计算机网络开展实时监听和分析,致使获取的数据比较复杂,必须要具备专业分析能力才能够做出数据判断。计算机网络协议教学实验的时候,其主要的教学目标是采用实验方式来印证课堂理论,使得学生对计算机网络协议模型有更深层次的认识。即包含了监理会话、终止会话、建立窗口、协议格式、流量控制等网络操作。根据计算机网络实验的目标进行定位,实现以TCP/IP作为模型,研究计算机网络协议实验教学方法。对于教学项目中获取的数据,通过专用的网络软件进行分析,利用计算机专业知识进行网络实验教学和数据采集[1]。 二、计算机网络教学相关研究 计算机网络课堂教学中,实验作为网络课堂教学的重要组成部分,教学包含三个方面:1.协议分析类实验;2.硬件配置类实验;3.网络安全类实验等几个方面。硬件配置类教学包含了综合布线和设备配置实验等方面,硬件配置类实验为软件教学、计算机网络协议教学提供基础设施。网络安全类教学主要包含了典型的网络协议和功能、路由器访问以及列表控制等方面教学。不同学校开展网络课程设置也存在着差异,根据自身学校的条件以及学校的专业设置情况决定课程内容[2]。计算机网络课堂教学的时候常会借助一些第三方工具:1.虚拟实验系统,如OPNET和NS2等系统具备网络拓扑仿真功能、网络通信以及网络协议仿真功能。2.网络协议分析工具,如Nextray、Sniffer、Iris等工具具备扑捉数据包,并对数据进行分析,进而实现对网络协议、封装以及抽象概念讲解与教学。3.实验教学平台。实验教学平台主要是为计算机网络课程的教学开发而设计,而实验平台又分为具有网络硬件设备的平台和Web虚拟系统网络实验平台。教学手段常常借助上述三种工具,使用网络协议分析办法对网络通信展开实时分析,但是缺点则是由于分析功能复杂造成学生的学习困难,尤其对于专用的教学系统需要以实验教学为基础。虽然很多网络教学课堂设置都是从教学角度出发,但是还需要专用的网络设备和软件体系支持。通过设计一组基于TCP/IP模型的实验项目,以网页做模型架构基础可以有效避免协议工具的复杂性和专用性限制,进而设计出符合计算机网络实验教学条件的模型。 三、计算机网络模型以及网络协议 计算机网络作为网络通信的基础理论,分为对网络通信进程进行功能界定和划分,计算机网络协议课程的组织和设置均以网络模型的分层结构组织作为基础。计算机网络模型主要有OSI模型和TCP/IP模型两种[3]: (一)OSI模型与网络分层OSI作为网络模型的基础模型,它分为七层,自上而下分别为:应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层等几个层次。网络模型中每个层次功能均由相应的网络协议完成,OSI参考模型的时候也必须公布一系列的协议,但是这些协议无很好的发展空间。实际计算机网络协议教学过程中,使用TCP/IP作为最广泛的网络教学模型,其在实际应用中相当多。 (二)TCP/IP模型和网络协议OSI模型中对于每个层次的功能都有定义,但是没有网络协议支撑,因此OSI模型结构在实际工作中并无应用。随着目前计算机网络技术的发展,互联网很多都是采用TCP/IP协议模型作为基本的试验教学模型。TCP/IP模型将网络分为四个层次:应用层、传输层、接入层、网络层等几个层次。TC/IP协议模型层次与OSI模型层次之间相互对应,应用层对应OSI模型层次5~7层,网络层则对应OSI模型的传输层。TCP/IP模型各个层次的协议如图1所示,TCP/IP模型中对于每一层的TCP/IP协议族定义了相应的协议,并以此来实现该层次的网络功能[4]。 四、基于TCP/IP网络协议模型的实现 (一)应用层HTTP协议与软件通信实验计算机之间实现通信其实质就是两个系统程序之间完成通信,因此从程序的角度来讲可以将系统程序分为有通信功能程序和无通信功能程序两个方面。如Word处理器只能在本地运行,不存在网络通信功能;IE浏览器、MSN以及QQ等具有通信功能,这些均属于网络通信软件。TCP/IP协议中应用层主要在应用软件之中,需要生成要传递的数据,根据数据通信原理可知每个层的功能都由网络协议实现。利用Web浏览器搭建实验教学平台,用户必须向浏览器发送URL,然后Web根据用户命令将页面信息传输到客户端。整个过程经历了网络连接、终止、网络寻址、域名解析等几个具体流程[5]。 (二)传输控制以及传输层TCP协议实验在TCP/IP模型之中,传输控制协议主要负责建立链接和终止链接、流量控制、可靠的传输层协议。应用程序试图进行通信的时候,必须要请求TCP建立起通信,用于收发信息数据以及最后连接关闭等。TCP收到应用层的请求之后建立起连接,然后将应用层的协议数据进行分段和封装,进而得到TCP传输段,再传输给下一个层次。 (三)网络IP协议和网络寻址网络通信的时候,TCP连接全部都是双工通信,并且在TCP段保证了通信双方可以对彼此数据有一定了解,使得数据接收方可以对其进行精确封装和流量控制。TCP数据段调用IP协议并将其封装成为IP包,IP包包含了源主机和目标主机的IP。当IP包经过路由器时,路由器根据目标地址IP将数据包从一个网络交换到另外一个网络,并最终抵达目的网络[6,7]。 (四)数据传输和接入层协议当数据完成封装之后,确保数据从源主机抵达目的网络,局域网之中数据的收发应通过MAC地址来进行数据标识。数据收发之前必须对其进行封装,然后再将其封装成为数据帧,然后根据不同的数据帧封装包装上源主机MAC和目的地址以及常用通信MAC地址。值得注意的是若目的MAC地址不在本地MAC地址列表上,应发送ARP广播来获取目的主机的MAC地址。若数据传输的时候需要获取目标地址的MAC地址,则分为两种情况:1.源主机地址和目的主机地址在同一网络段,那么目的主机则可以接收到源主机的ARP广播,并且在广播中返回到MAC之中。2.若目的主机和源主机不在同一网络,那么此时的目标主机将会无法收取源主机发出的ARP广播,同时也不能够返回MAC地址。此时源主机的网关将会应答主机发出的ARP广播,并返回MAC地址,最终实现链路层封装,进而将数据从源主机发到网关,然后通过网关的数据包进行封装,最后根据数据封装包中的目的IP从一个网络转发到另外一个网络。计算机已经逐渐深入到人们的日常生活之中,计算机网络课程逐渐成为学校课堂教学的重要组成部分。计算机网络技术是网络协议的优秀,协议模型在教学过程中显得非常抽象,而网络协议教学往往属于学生们的学习难点问题。基于TCP/IP模型的计算机网络实验教学的时候将网络协议清楚直白地表示出来成为了课堂教学的难点问题。本文针对网络专业化进行分析,结合计算机网络实验教学需求实现了计算机协议教学实验设计探讨,为开展网络教学提供借鉴。 作者:吴义三 单位:咸宁职业技术学院 计算机实验论文:计算机教学学习环模式运用实验 摘要: 本文对中职院校计算机教学中“学习环”模式的运用进行了深入的分析,以期为中职计算机教学改革提供理论和实践支持。 关键词: 中职院校;计算机教学;学习环 中职教育作为我国职业教育体系的重要组成部分,在应用型人才培养方面发挥着重要的作用。中职教育要求学生具备较高的实践技能和职业水平,这使得中职院校中的各学科教学均注重对实际运用知识能力的培养。计算机学科作为当前社会最热门的学科体系之一,其本身的特点使其具备较强的实践性要求,这就需要对中职计算机教学进行深入的改革,提高实际教学效果。 一、“学习环”模式的教学过程中职计算机课程 “学习环”模式的教学过程主要分五个步骤:第一步是引入阶段,主要包括教学情景创设、形成问题并提出假设。教师在教学设计的配合下引入“学习环”教学模式,并将学生引入有效的学习环境。第二步是探索阶段,主要包括收集数据并分析和整理,一般通过学生小组对上一步中提出的问题和假设进行数据收集,获得有效的信息,为自己的假设提供支持。第三步是解释阶段,学生对自己收集到的数据信息进行统计分析,并验证与假设是否一致,分别探究和解释验证结果。第四步是交流和扩展阶段,包括师生之间的交流和学生之间的交流,目的在于通过交流和探讨,获取学生所需要的真实信息。第五步是评价与反思阶段,包括教师评价、同学互评以及自我评价等。 二、中职计算机教学“学习环”模式的分析与设计 1.“学习环”模式的设计目标与原则 在新课标思想的指导下,中职计算机教学目标应该包括三个方面:一是知识与技能培养目标。这是中职计算机教学最基本的目标,包括夯实学生计算机基础理论知识,提高实际操作能力,能够组织、重构和解释实验。二是过程与方法培养目标。中职计算机教学的目标不仅包括知识和技能,还应注重过程与方法,使学生在学习过程中掌握学习的方法,能够提出问题、分析问题、解决问题,并能及时自我评价和反思。三是情感、态度和价值观目标,这也是中职计算机教学的重要目标之一。在中职计算机“学习环”教学模式的使用中,要结合学生的实际情况和计算机学科的特征,遵循一定的原则,例如程序性和递进性原则、目的性原则、学生主体性原则、普遍性原则、开放性原则、情境性原则、实践性与创新性原则、科学性与教育性原则等。 2.中职计算机“学习环”模式的设计与实施过程 中职计算机“学习环”教学模式的设计一方面要结合计算机学科的特点,另一方面还要结合中职学生的心理发育特征和计算机知识基础。因此,教学设计通常被分为五个阶段:第一,结合中职计算机教学的实际情况对教学模式进行改进,将传统的教学模式改进为“学习环”模式。第二,教师在课前,要对当前环节及下一环节需要呈现的问题进行准备,包括学生分析、学习需要分析、资料准备、教学内容分析和教学目标分析。第三,在进入中职计算机课堂教学时,教师要将预先准备的问题呈现出来,然后开始师生之间的交流。问题的呈现主要包括发现问题与提出假设两个部分。第四,问题提出之后即进入解决问题阶段,主要包括数据收集、信息分析验证、组织结论、展示交流等。第五,进入评价和反思阶段,主要运用调查法、作品分析法、测验法、档案袋法等开展评价和反思。在评价和反思方面要体现多元化、丰富化,评价与反思的形式主要包括教师评价、同学互评和自我评价。 三、中职计算机“学习环”模式的教学实践 为了探讨“学习环”模式在中职计算机教学中的应用效果,笔者结合所在学校计算机教学现状及学生的基本情况进行了以下教学实验。 1.教学实践方案设计 首先教师结合计算机教学情况提出实验假设:认为在中职计算机教学中运用“学习环”模式能够在知识方面提升学生的掌握和运用程度;在学习兴趣、态度和习惯方面能够改善现有状况;在能力方面能够提升学生自主、合作的探究能力;在情感方面能够大大提升学生积极的学习态度,建立实事求是的科学态度。其次在教学实验设计方面,教学实验对象选择本校具有计算机相关课程的2014级4个班级,共计162名学生,分为对照组(80人)和实验组(82人)。试验方法则采用不等组前后测设计,即将4个班级以班为单位分为实验组与对照组各两个班级,原班级人员不作变动,方法则包括测验、调查问卷、观察、访谈、评价表等。在实验材料的设计上,教学材料选择学校计算机网络基础教材,而测评材料则选用计算机应用试卷、学习兴趣调查表、评价表。 2.实施教学实验 教学实施以学期为周期,对一个学期的教学结果进行测评,而整个教学过程则根据教学设计分为三个阶段:第一阶段,计算机网络基础知识教学。问题呈现采取学生探究形式,问题解决与评价反思则通过教师演示与讲解形式。课前准备包括教师对学生基本情况和学习需求的分析、学习目标和内容的分析,教学过程以情景模式引入和呈现问题。第二阶段,计算机网络知识的深入认知。问题的呈现、问题解决两个环节采用学生探究形式,包括小组探究和独立探究,评价反思环节则采用教师演示和讲解的形式。第三阶段,计算机网络知识的实践运用。该阶段问题的呈现、问题的解决、评价反思采用学生探究形式。学生始终处于主体地位,教师作为教学的设计者、组织者、引导者对教学过程起协调和配合作用。在第三阶段,学生通过以上两个阶段的学习,对计算机网络知识已经有了基本的掌握,有了更深刻的认知,这就需要开始培养学生实际运用计算机网络知识的能力。以组建局域网为例,“学习环”模式的具体实施如下。 (1)教学内容: 组建局域网,2课时。 (2)课前准备: 学生已基本具备了计算机网络基础知识并能够熟练操作,对计算机网络知识有了更高的要求,例如组建局域网。在此基础上,设置教学目标:掌握采用双绞线组建局域网的方法、过程,并增进团队合作意识,端正学习态度。 (3)教学过程: 利用办公室三台电脑连入Internet的情境提出问题,之后进入问题解决环节,包括学生以小组的模式制作组建图、设计网线布局、获取需要的软件。然后,制作水晶头,获取并安装相关软件,设置相关协议,最后完成调试。在完成局域网组建后,学生以小组为单位演示结果,并进行讨论和分析,进而找出最佳方案,讨论通常包括水晶头制作和Ping命令出现问题时的解决方式。 (4)评价与反思: 学生自我评价整个学习过程中出现的问题及较为满意的地方,教师课后反思整个教学过程的收获和问题。 3.实验教学结果及分析 为了验证“学习环”模式在中职计算机教学中的实践运用效果,笔者特别将4个班级分为对照组和实验组,对照组采用常规教学方法,实验组采用“学习环”教学模式。一个学期结束后,实验班学生的测试分数明显高于对照组,成绩的提升幅度也明显高于对照班。这说明“学习环”教学模式对中职计算机教学效果具有明显的提升功能,适合中职计算机教学。在学生的学习兴趣方面,实验班学生在学习兴趣、学习态度、自主学习积极性方面的表现均对照组,而且差异较为明显。这说明“学习环”模式能明显提升学生学习计算机的兴趣。而从学生的计算机基础知识、应用能力、探究能力、团队合作能力等方面的表现来看,实验组的表现同样比对照组要好,组间具有显著的差异。这说明“学习环”模式能显著提升学生的计算机应用能力,此外,对培养学生综合素质和能力也有积极的促进作用和价值。 作者:武晓慧 单位:大同煤炭有限责任公司技师学院 计算机实验论文:独立院校计算机教学实验的应用 【摘要】 如今已经进入到了信息化时代,计算机已经成了人们日常学习、工作和生产、生活中不可或缺的必需品,革新了人们以往的生活方式、工作方式以及学习方式。此种时代背景和发展形势下,计算机教学越来越受到各高校的重视,同时,也积极利用现代化的计算机技术不断优化教学手段和形式,在计算机教学中引入虚拟技术已经成为一种必然的发展趋势。本文就虚拟技术在计算机实验教学中的应用问题展开了研究。 【关键词】 虚拟技术;独立院校;教学实验;应用 突破物理结构间的壁垒把物理资源转成逻辑上能够管理的资源,且可以进行自动化分配就是人们常说的虚拟化,虚拟化技术就是实现这种状态的一个工具,成功的把硬件和软件分离开来。在高校计算机实验教学中应用虚拟化技术不仅可以在很大程度上节省教学空间,为学生模拟出真实计算机环境,还丰富了教学形式,方便学生进行自主学习。下面就其在独立院校计算机实验教学中的应用问题展开进一步探讨。 1虚拟技术应用于计算机教学中的优势分析 通常来说,虚拟技术可以分成三种类型,分别是以存储虚拟化、网络虚拟化为主的基础设施架构虚拟化;实现服务器和桌面虚拟化,将操作系统与计算机分离的系统虚拟化;能够将应用和高级语言虚拟化的软件虚拟化,其中系统虚拟化是当前阶段最被人熟知,也是应用最为广泛的一种。 通常情况下,独立院校计算机机房都是公用的,不论是计算机网络课程,还是计算机软件技术、多媒体技术有关课程,乃至非计算机专业学生日常上机、考试都需要在机房内完成,以致要在机房服务器上安装多种操作系统、软件,且不同专业学生对网络环境的配置还有不同需求[1]。对于整个计算机实验室来说,存在着诸多问题,比如,学生在实验过程中进行系统安装、网络环境配置或是网络攻防等操作时一旦操作失误就会很难将系统恢复到原来的状态,进而影响到其他专业学生使用;实验机房中的计算机上同时安装着Windows7、Linux等多种系统,且系统还会不断进行升级、更新、发展,给机房的管理与维护造成困扰等。虚拟化技术的应用有效避免了这些问题的出现,下面具体分析下其在计算机实验教学中应用的优势:其一,通过虚拟计算机只需要某个软件就可以将整个计算机硬件系统模拟出来,想要增加计算机功能时完全不必再另置场地、计算机、网线、网卡、交换机等硬件设备,通过虚拟机就可以随时、免费地对计算机操作系统环境进行修改,同时,因为操作都是在虚拟机的系统上进行的,所以并不会对主机造成任何影响。从这点来看,虚拟技术的应用不仅在很大程度上减少了产地空间的占用,解决了设备不足的问题,还提高了设备的安全性,既方便管理,又节约了资源和成本。 其二,虚拟技术通过一台计算机部分硬盘、内存资源就可以虚拟出若干台具有独立CMOS、操作系统和硬盘,相互不干扰,同时独立运行的计算机,这种情况下,即使其中的一台虚拟计算机发生故障,也不会对其他虚拟计算机和物理主机造成影响,使用更加方便的同时,维护也变得更为简单。其三,虚拟机上的系统文件都是以映像包的性质被存储起来的,当用户想要在其他计算机上使用时,只需复制映像包到其他计算机上即可,无需再安装系统,同时,也方便对多台计算机进行统一部署。这样在进行计算机教学时,只要教师使用的物理计算机上的操作系统处于正常运行状态,就可以实现不同的教学目的。其四,虚拟机可以进行网络连接,当讲授网络管理、维护和组建方面的课程时可利用虚拟机搭建虚拟的网络教学环境,更加直观地将教学内容呈现在学生面前,更好地带动学生学习兴趣。此外,虚拟机还易移植,只要学生掌握虚拟机使用以及虚拟网络实验环境搭建原理和方法,就可以在诸如寝室这样机房实验室之外的场所自行练习相关课程实验内容。 2虚拟技术在计算机实验教学中的具体应用 2.1满足了多操作系统和多课程的实验环境不同的计算机课程需要不同的实验环境作为支持,而计算机实验室又是多个年级多个课程的教学场所,可能一个课程需要Windows+SQL、Server+HTTP的支持环境,一个课程需要RedhatLinux+MYSQL+APACHE的支持环境,而像MCSE这样的专业课程则需要更多不同的操作环境[2]。针对这种情况,只要安装配置出不同操作系统环境的虚拟机,然后在机器上部署这些虚拟机文件,就可以随启随用。物理主机上的每台虚拟机都是能够兼容所有主流操作系统的独立子系统,同时还可以模拟真实客户机上不同的操作系统。 2.2方便学生课余时间的自主学习日常教学有课时限制,基础和接受能力差或是想要进一步提高的学生下课后就无法进行加强和巩固练习,因为以往只有机房实验室能够提供环境支持。虚拟技术引进后就解决了这一难题,学生通过移动硬盘或U盘就可以将机房实验室内已经部署好的虚拟机文件转移到其他计算机上使用。另外,以往以多用户操作系统为支持的网络教室存在需要远程登录,且隔离性不强的缺点,一旦有一个使用者操作失误,感染上病毒或出现宕机问题,就会引发整个系统崩溃[3]。同时,此种情况下的使用者权限低,无法完成一些特权操作;一旦有一个使用者的操作耗费计算,就会影响到其他用户和整个系统的运行速度。虚拟技术支持下的网络教室则是每一个用户都有专供自己使用的虚拟机,且相互之间完全独立;每个用户都可以以管理员身份进行登录,享有较高使用权限;可以在创建之初或在运行过程中根据需要来设定或调整规则,保证资源分配的公平性。 3结束语 综上,虚拟技术的出现和发展为独立院校的计算机教学提供了新的方向和可能,大大降低成本花费、节省空间的同时,能够打破时间和空间的限制给学生提供更多自主学习的机会,丰富了教学手段和形式,使教学效率和质量得到有效提升。 作者:侯春多 单位:东北师范大学人文学院 计算机实验论文:计算机测量综合性实验设计 摘要: 为了提高学生的动手能力和综合能力,高校的实验教学正从演示性实验向综合性和设计性实验发展。加工过程中的振动给加工过程带来许多不利的影响,为使学生对振动现象有直观认识和了解,设计了机床振动测量的综合性实验,对实验目的、实验内容和实验方式等进行了介绍,对实验效果进行了分析,并提过了实验下一步计划。 关键词: 机械制造技术基础;振动;综合性实验 机械加工中的振动是一种十分有害的现象,因为振动对于加工质量和加工生产效率都有很大影响。在加工过程中通过测量机床的振动情况,对于及时了解加工状况,进而采取有效措施减轻或消除振动的影响是十分必要的。在高校工科机械类专业中,《机械制造技术基础》课程是一门非常重要的专业基础课。因此,机床振动的测量无论是在实际生产还是在教学科研中都具有很强的实用性,《机床振动的计算机测量》实验作为《机械制造技术基础》中一个传统的重要实验,对于学生结合实际,更加深刻的理解课堂知识,具有重要意义。传统的演示性实验方式在实际的实验教学中已经不能满足高校学生的需求,学生的主观能动性不能很好的调动起来,实验效果差,同时也不能培养学生的动手能力和创新能力,为了培养学生综合运用知识的能力,提高学生的实验兴趣,结合当今的计算机和测量技术设计了综合性实验-《机床振动的计算机测量》。 1实验目的 1.1认识机床振动现象及振动对机床和机械加工过程质量的影响。 1.2熟悉测量机床振动所使用的仪器及使用方法; 1.3掌握对振动信号频谱分析的初步方法,并通过对现场测量振动信号的分析结果,初步了解机床空运转条件下引起振动的不同原因。 1.4了解计算机测量系统的主要组成部分及测量原理。 1.5学习了解信号处理的方法和应用,主要了解频谱分析在振动信号分析中的应用。 1.6通过自己动手实验,加深对课本知识的理解,加强动手能力的培养。 2实验原理及实验设备 本实验综合了传感技术,计算机技术,信号处理技术,组成了计算机数据处理系统,实验原理如图1所示。实验系统由工件、夹具、刀架、数据采集卡、三轴加速计,涡流传感器,霍尔元件和计算机处理系统组成。传感器采集振动信号,然后将采集到的振动信号经过信号预处理后(信号放大和滤波),进行A/D转换,送给数据采集,然后经过USB数据传输处理,最后传输给计算机。实验设备如下:(1)数控车床及其加工工件;(2)数据预处理电路板(自己设计制造);(3)数据采集卡(阿尔泰usb2851);(4)三轴加速计(GY521mpu-6050);(5)涡流位移传感器(CWY-DO-504);(6)霍尔元件(ACS758LCB-050B-PFF)。 3实验方式 为了拓宽学生的知识面,提高学生综合运用知识和实际动手能力,改变传统的演示性实验方式,具体措施如下: 3.1教师结合实验设备进行多学科知识点的拓展讲解:除了《机械制造技术基础》课堂上讲授的机床振动的相关知识外,介绍如下相关知识点:3.1.1数控机床相关知识学习:通过现场的数控机床,学生可以进一步加深对数控机床结构,组成及原理等相关知识的理解。 3.1.2传感器相关知识学习:通过对实验中使用的三轴加速计传感器,涡流位移传感器和霍尔测速传感器的学习,加深对传感器测量原理的理解,对传感器在机械加工过程中的应用有进一步的认识和理解。 3.1.3计算机测量系统知识:针对现场的机床振动计算机测量系统,讲解机械加工过程中如果利用计算机技术构建机床的检测系统。 3.2学生结合实验设备的自主学习和实验设计 3.2.1为了锻炼学生自主学习和实践动手的能力,提高学生实验的主观能动性,采取分组的方式,让学生提前对实验方案和实验方法进行设计,让学生自己考虑如何设计实验对机床的振动进行测量。 3.2.2实验现场,每组学生在教师指导下,根据自己的实验方案进行实验前准备,主要包括传感器的安装,仪器设备的接线和测量软件的使用等。同时,给予学生一定的自主时间针对实验设备进一步的认知和学习。 4实验内容及实验步骤 学生设计的实验方案主要能完成如下实验: 4.1数控车床主轴箱绝对振动信号的测量及其振动信号的频谱分析。可以测量数控车床整体在X、Y、Z三个方向上的振动位移,通过对振动信号的频谱分析可以查找振动源。 4.2数控车床工件与刀架相对振动信号的测量和振动信号的频谱分析。可以测量装夹在主轴三爪卡盘上的工件与车刀刀尖之间沿Y方向上的相对振动。工件与刀尖之间的相对振动会在工件表面上留下波纹,影响被加工工件的形状精度和表面粗糙度。 4.3测量数控车床主轴的转数。开动车床使其主轴转速从低到高,分别测量其绝对振动和相对振动量,可以获得车床空运转条件下,车床振动量与主轴转速之间关系的规律。 4.4振动信号分析通过实验测量的不同转速下的振动信号,利用频谱分析方法分析振动信号的频谱,确定振动的性质,进一步分析查找振动来源。 5实验总结及下一步计划 5.1实验总结在天津工业大学机械工程学院机械制造及其自动化专业10个班的机械制造技术基础课程中,自2014年开设了机床振动测量实验的选做实验,经过了2届学生共200余人的实验,从如下几个方面对学生的实验情况分析: 5.1.1学生的主观能动性大大增强:虽然是选修实验,还是吸引了众多学生(约1/3)进行实验。实验过程中,对于自己动手进行实验的准备部分,学生反映认知度很高,学生一致认为这是吸引他们进行实验的主要原因。 5.1.2实验效果好:实验过程中,学生和教师之间的交流和互动大大增加,改变了原有演示实验过程中比较沉默的现象。学生普遍反映对于振动的认识大大增强了,对于计算机测量系统在机械制造中的作用应用方法有了直观的认识,对于自己以后的工作和学习都有很大的启发和引导作用。 5.1.3现有实验设备不能保证学生实验学时现有的一套机床振动测量系统,每次只能保证一组6个学生的实验,对于总共300人的实验需求远远不够。 5.2实验下一步计划:通过2届学生的选做实验检验后,制定了实验的下一步计划: 5.2.1增加振动测量的实验设备为了保证学生的实验课时,争取把振动测量的实验设备增加到4-5套,可以同时满足1个班的实验需求。 5.2.2把实验面向全校开放,学生通过预约可以随时到实验室进行机床振动测量的相关实验,进一步增加实验设备的利用率,为更多的学生提供相关的实验条件。 6结论 设计了机床振动测量的综合性实验,对实验目的,实验设备,实验方式,实验内容等进行了介绍,通过2届学生的实验检验,证明了此综合性实验对于提高学生的实验兴趣,增强学生综合能力具有较好的效果。 作者:彭军强 于鸿彬 靳晓曙 单位:天津工业大学 机械工程学院 天津市现代机电装备技术重点实验室 计算机实验论文:计算机实验室网站设计研究 摘要: 随着计算机技术和网络技术的不断发展,相关技术也得到了一定的完善,高校在进行信息化建设的过程中,要通过强化建设来实现师生之间的信息交流和共享,教师与学生利用互联网来进行办公和查询,提升了师生的交互性,也增强了教学效果。在本文中,阐述了当前高校计算机实验室的现状,分析了计算机实验室网站设计的需求,最后探讨了计算机实验室网站的设计与实现。 关键词: 计算机实验室网;站设计;系统实现 随着社会的发展,计算机实验室所面临的要求也越来越高,为了充分的满足需求,在利用现有实验室资源的基础上,进行网站设计与开发,加强信息、共享与管理,促进教学效果的提升。 1高校计算机实验室现状 1.1硬件建设成本高当前,高校在进行计算机实验室建设时,依据为各个院系自身制定的专业规划,由此一来,计算机实验室与专业环境相适应,然而各个专业所建设的计算机实验室操作系统和应用软件各不相同,导致计算机实验室的通用性比较差,与其他专业的共享难以实现[1]。各个院系的计算机实验室建设完成之后,会根据自身的需要采购硬件设施,这导致硬件设施的重复采购现象比较严重,这无疑增加了硬件设施采购成本。 1.2软件系统管理困难为了保证系统的正常运行,就需要通过专业人员来管理和维护计算机实验室。在管理的过程中,为了满足教学需要,管理人员会不断地更新应用软件。管理人员为了保证计算机系统的安全性,会在系统中安装还原软件以及硬盘保护卡,U盘的使用有着很大的限制性。学生在利用计算机实验室做实验时,产生的实验成果只能通过网络保存到不会丢失的地方,然而当数据过大时,会影响上传,造成实验数据丢失,影响实验进程的顺利开展,挫伤学生实验的积极性[2]。 1.3正版软件授权问题计算机实验室硬件系统建设完成之后,需要安装相应的教学设计软件、仿真软件,为了保证软件的性能以及实验的正常开展,需要购买正版软件,正版软件授权以及后续更新都需要花费比较多的成本,由于经费有限,会限制正版软件的购买。而如果使用盗版软件,安全漏洞比较多,法律风险也比较大,这都在很大程度上限制了计算机实验室的发展。 2基于计算机实验室网站设计与实现 2.1网站设计首先,设计功能和内容。计算机实验室网站主要包含四项功能:第一,网上展厅,所谓网上展厅,就是为学生提供一个展示平台,学生可以将自己的创新成果、优秀作业等通过网上展厅在网站中展示出来。第二,中心简介,主要是对实验室的相关情况进行介绍,包含设备、人员、成立时间等,在计算机基础实验室中,融合了专业基础课以及公共基础课的实验,承担了所有学生的计算机实验课程任务;第三,用户管理,用户管理就是指用户管理员,对系统中的所有用户展开有效的管理;第四,课程管理,在进行课程查询时,主要是查询课程安排时间,查询通过SQL来实现,在进行实验的安排时,以学期为时限,科学安排整个学期的计算机实验,这样一来,学生可以对实验时间有所了解。其次,设计网站结构。之所以要进行计算机实验室网站,主要的目的是管理用户信息、查询实验课程,最终实现提升实验水平。在进行实验安排时,必须要坚持实事求是,注重整体发展的同时,分步骤实现。具体说来,网站的结构为WEB三层结构,通过中间层应用服务器,实现具体逻辑。 2.2网站实现第一,前台的系统实现。在前台的系统中,包含主页以及实验室简介两个功能模块,在进行设计时,二者的设计思想、设计功能各不相同。用户浏览网站时,第一眼看见的便是网站的主页,因此,主页设计直接决定了用户对网站的印象,在进行网站主页设计时,要注重主页的美化,可以适当的运用图片、色调等。第二,后台的系统实现。后台的系统包含两个功能模块,一个是管理模块,一个是用户注册登录模块。在计算机实验室网站中,管理模块主要实现的为课程管理的功能,包含课程表录入编辑以及课程查询,普通用户登录之后,可以进行查询和修改自己的信息,管理员在登录网站之后,可以进行添加、删除、修改,编辑等,具备的权限比较多,管理员管理界面如图1所示。计算机实验室网站的主要使用用户为教师和学生,为了加强管理,管理员需要赋予教师和学生不同的权限。学生在浏览网站时,有些功能需要注册之后才能使用,在网站首页的登录框中,设有注册按钮和登录按钮,学生点击注册按钮,注册用户名和密码,注册完成之后,在登录框中将用户名和密码输入进去,登录到网站之后就可以进行相应的操作。 3结语 通过计算机实验室网站的设计与实现,有效的实现了计算机实验课程管理,通过此网站,教师和学生可以实现相互交流,提升了学生的学习效果,锻炼了学生的实践能力。 作者:鲁宛生 单位:南阳理工学院 计算机实验论文:计算机网络实验教学改革 当代计算机网络应用已遍及各行各业,深入到社会领域的方方面面,并深刻影响和改变着人们的日常生活和工作方式。在这种形势下,高校作为国家高层人才培养基地,相继开设了计算机网络课程。如何使课程的教学适应网络技术的特点,跟上网络技术领域的快速发展成为当前研究的重点。本文针对实验教学这块进行探讨。 1计算机网络实验教学的现状与特点 1.1现状当前,大部分高校分配到每个学生名下的实验设备与技术力量较薄弱,造成学生在计算机网络实验中,对实验项目的设置不能全面考虑其可操作性和可行性。目前,计算机网络实验更多地以验证性实验为主,理论与实践脱节,导致学生在实际应用中不能学以致用。 1.2特点 1.2.1系统性计算机网络由计算机网络的硬件和软件组成,而硬件和软件的构成都比较复杂,它们不是简单的微机接口加上系统应用软件就可以的。其也要求学生具有一定的综合知识、实验技能和计算机网络知识,才能更好地开展网络实验。 1.2.2继承性继承性是由其系统性特点决定的,继承性分硬件继承性和软件继承性。硬件继承性是指必须先完成组网实验内容,在完成后面的实验;软件继承性是指只有先完成网络操作系统的配置实验,才能完成其他实验。 2计算机网络实践教学改革措施 2.1更新实验内容和教材随着科学技术的进步,计算机技术的发展不断加快,要想使学生掌握最前沿的理论和技术动态,就需要及时更新实验内容和教材,使教材和实验内容更具有代表性,从而激发学生的学习兴趣,增强学生的动手能力。 2.2加强实验的组织和管理根据学生能力的差异性来组织实验团队,常见的方法是分组实验和独立实验相结合。在分批分组实验中,学生通过相互学习、相互讨论,培养了合作精神。而能力特别突出的学生,可以采用独立实验的方式进行学习,教师也可以引导他们做一些实验辅导工作,使其主动参与到实验教学中。 2.3提倡素质教育,由注入式教学转向启发式教学改变传统“填鸭式”的教学方式,尊重学生的主体作用,通过教师的引导,让学生成为知识的主动创建者,给学生提供交流和讨论的平台。 2.4应用虚拟机和模拟技术,提高网络实验教学的质量在学校教学设备不足的情况下,教师可以考虑借助虚拟机,利用模拟技术,将虚拟实验和真实的实验结合起来。如进行网络设备操作实验时,先利用PacketTracer软件,根据网络拓扑结构设计网络,再针对该网络设备进行配置实验。 2.5加强计算机网络任课教师实践能力和经验由于计算机网络面广,涉及的设备较多,且设备价格较昂贵,因此,要想使每位任课教师都具有管理大型网络的能力不是一件易事。但如果教师不能完全搞懂搞透实验内容,又如何更好地对学生进行创新性教学呢。因此,学校要提供和创造机会,让更多的计算机网络任课教师参与到学校校园网和信息化建设中,提高教师的动手能力。 3网络实验改革对理论教学的影响 (1)通过实验教学,加强了学生对理论知识的理解。课堂上讲的有些理论过于抽象,在实验过程中,通过网络协议仿真教学系统的演示,学生可以形象地了解数据包在网络传输中的过程,使晦涩难懂的理论知识变得易于理解。(2)通过实验,让学生参与其中,提高了学生的积极性。实验场地比课堂教学更有激情和创造性,有利于学生对网络理论的吸收和消化。(3)加强了学生动手能力,进一步激发了学生创新的动力。学生通过动手实验,会发现新问题,要想解决问题,就要分析问题,这不仅培养了学生独立思考和解决问题的能力,而且激发了学生的创新能力,为以后理论应用于实践奠定基础。 4结语 计算机网络技术是一门综合性的交叉学科,它包括计算机技术和通信技术,不仅要求学生掌握理论知识,而且要求学生进行实验。计算机网络技术应用广泛,更新换代较快,在这种情况下,如何提高实验教学质量,为社会培养出既具有理念知识,又具有分析、开发技能的网络人才,是当前高校的一个热点问题。 作者:吴敏纲 詹沐清 单位:景德镇陶瓷学院 信息工程学院 现代教育技术中心 计算机实验论文:高校计算机实验教学分析 计算机是门实践性、操作性很强的学科,其实验课程教学是整个教学过程中不可或缺的一部分,知识的掌握与能力的培养在很大程度上依赖于学生上机实验。如何通过新的教学模式和新的教学手段满足不同层次学习者多样化的兴趣需要,成为高校计算机教学改革的一个重大课题。 1当前计算机实验教学现状 我校目前开设计算机类课程有大学计算机基础、网页设计与制作、数据库程序设计、办公自动化、多媒体技术等,课程一般分为理论课与实验课,实验课时达50%以上。近年来,我校的计算机类课程教学基本采用的是“教师讲授—多媒体演示—学生上机练习—考试”的教学方法,在信息技术发展日新月异的今天,该方法难以调动学生学习的积极性和主动性。 1.1无法实施因材施教按照目前教学方法进行教学,统一理论讲授,统一实验操作,导致部分学生不能从教学中受益。高校学生大都来自不同的地区,来自文化经济较发达地区的学生计算机水平较强,而来自经济文化水平低地区的学生计算机水平较弱,学生计算机水平存在较大的差异。这就使计算机实验教学出现有的学生跟不上教学节奏而产生厌学情绪的情况,而另外有一些学生因为无法获得新知识而出现懈怠心理的问题。 1.2重理论,轻实验,学生难以掌握真才实学,应用能力弱长期受到传统教学模式的影响,我国高等学校教育中一直存在着重视理论基础,轻视实践与应用的现象,在这种思想理念的影响下,导致学校的领导阶层、教师以及学生对计算机实验教学重要性的认识程度不够,缺乏正确认识。这样就存在学生在实验实习过程中只能按照实验实习的操作步骤机械模仿,对实验课实质性内容的掌握大打折扣。这时,实验教师常常是把大量的时间花费在解答学生理论知识的空缺上,而不是指导相关的实验课。学生对遇到的问题只能求助教师,但在课外时间难以与教师沟通,并且机械模仿操作后,记忆并不深刻,以后再遇到类似问题,大部分同学还是不知道如何解决,导致实验课效果不明显。 1.3实验教学中应试教育突出在部分计算机课程中,教师将省(区)级、部级计算机一级考试的考试大纲作为教学大纲,有针对性地开展教学实践活动,通过不断的实验操作,确实能提高学生考级的通过率,但这无法激发学生对计算机知识学习的积极性和主动性。而且,考试大纲知识更新慢,有些知识点比较陈旧。这种教学模式下,学生只是机械性地学习,而没有充分发挥自己的主观能动性和丰富的想象空间,使大学计算机实验教学失去了它的魅力和作用。 1.4网络实验教学工作量认定困难,相关教学激励制度缺失多数高校虽有网络教学平台,或建设有各类网络课程,但在网络平台上开展实验教学活动的很少。一方面,教师开展网络教学,会在一定程度上打破原有的教学时间安排,也会存在一些无法认定的教学工作量,当学校没有相关的教学激励制度时,网络教学不会可持续地开展下去。另一方面,有些网络平台上有实验操作资源,但这些资源往往是课堂实验资源的网络化,该形式既没有充分利用现在丰富的教学环境,又抹杀了学生自主学习的动力。 2新形势下教育技术对计算机实验教学的影响 2.1网络开放计算机教育的冲击当前网络化教育教学方法风起云涌,大规模在线开放课程(以下简称MOOC)、翻转课堂(FlippedClassroom)、微课(Micro-lecture)等教学方法、策略引导教育教学改革,并有许多成功的经验。随着MOOC大规模发展,教育的成本大大降低,优质的教育资源可以得到广泛共享,推动了全民教育的发展和高校的教学改革。在MOOC的众多课程中,计算机相关课程占很大比例。当采用自动化的实验方式,学习者可以在线自主完成实验并且自动完成实验的评判和检查工作,实验教师只需要安排好实验内容和实验验证方式就可以了。翻转课堂和微课教学是把传统学习方式的优势和E-Learning的优势结合起来的一种混合式教学方法,重新调整课堂内外的教学组织结构和教学分配时间,将学习的主动权从教师转移给学生。学生在课前就通过微视频先学习课程实验的重点难点问题,并即时获得反馈,可有效解决学生计算机水平参差不齐的问题,提高学生学习的积极性和主动性。 2.2移动终端上网率高,学生获取知识的能力整体得到提高据调查,我校93%的大学生拥有移动终端并能随时上网,对于计算机实验中的一般性问题,学生在百度搜索一下就有了比较正确的答案。所以,计算机实验设置要有一定的难度和层次,当难度过低时,学生到网络上一查询就能获得相应的实验操作方法,就会丧失学习该课程的兴趣。 2.3教学实验课时减少在几轮课程体系修订后,大学计算机类课程课时量削减多。随着信息技术的普及,计算机类课程课时变少了,有些课程缩减达40%~50%。但是,目前众多高校非计算机类专业课程教材,考虑理论知识的全面性,仍是按原有的课时数来设计,如何在课时数变少的情况下,实现学生计算机实验操作水平的提高是一大难题。 2.4部分计算机类课程考核方式改变如广西区级计算机等级考试从2014年下半年开始取消了,计算机等级证书不再是学生毕业的必需条件。而原来教学中,大多数教材是以一级水平为难度设计的,当取消区一级考试后,学生要想获得证书,只能参加全国计算机等级考试。大部分学生有获得全国计算机一级等级证书的愿望,部分学生还希望能考个二级以上等级证书。在这种新的形势下,计算机实验教学如何设计也是我们亟需解决的问题。 3计算机实验教学改革的思路与方法 3.1以教学团队为基础,利用网络资源,打造优质实验课程组织精英团队即集中高学历、有敬业精神、责任心强、有丰富教学经验的各学科带头人,负责指导本学科教师备课,严把质量关,并组织研制高质量的教学课件(学院要配套出台经济支持和相应的激励措施),将课件及时发送到网络教学平台上以便共享[4]。计算机类教学资源在网络上非常丰富,需要教师精心搜集、整理,像《大学计算机基础》授课班级多,可以参照此法达到事半功倍的效果。条件成熟的学校建议购买相关公司(如超星公开课)的计算机类课程,率先开展MOOC教学,这时理论课部分由学生上网自主学习,并按要求做实验,学校大部分教师只集中负责实验指导和在线解答,减少许多工作量。学生完成学习后获得由商业公司提供的成绩,该成绩学校同样认可。 3.2开展翻转课堂和微课教学、打造立体化教学环境在课前,学生先观看视频,学习重点难点问题,查询相关资料;课堂上,教师重点解决学生预习时遇到的问题,完成理论教学和师生交流;课后,学生完成拓展性实验。开展翻转课堂或微课教学策略方法只需掌握相关教学理论,利用多媒体工具自行制作难度低、传播广、成效好的教学视频。学生利用零碎时间在移动端都可随时随地学习,即使有不懂的地方,也可反复观看直到掌握,解决差生学习跟不上的问题。有些计算机类课程如数据库程序设计、网页设计与制作,在课前,教师除了录制一定数量的微视频供提前学习外,在课堂上也需要把有些软件应用操作的步骤录屏成视频供学生课后复习。 3.3开放计算机实验室建立自主学习平台,建设网络资源平台,免费开放计算机实验室供学生自主学习,解决课时少、学习时间不足问题。专门免费开放几个计算机实验室作为学习的自主学习平台,利用现有的教学资源建设一个共享程度高的网络资源平台,把计算机相关资源上传到该资源平台上,开展网络化教学活动。目前大多数学校都有开放计算机实验室的硬件条件,只需要协调好相关部门,安排人员管理就能做到。网络资源平台建设需要相关教师把整理好的资源提交到网络平台上,实现共享最大化。 3.4实验教学内容以应用为本计算机是个庞大的科学体系,对于非计算机专业学生来说,学习计算机课程应与日常应用紧密联系。一方面,针对学生常用的一些操作内容,提供FAQ,让学生自行查询相关操作方法;另一方面,搜集一些问题的新解决方案、软件新版本的新功能操作方法放在网络资源平台上,使学生及时了解新功能及计算机发展趋势。另外,像办公自动化、网页设计与制作等课程实验,教师应该在适当的时候给学生一些有难度的问题或案例,提供最终效果让学生自己先思考可以采取哪些方法手段,用什么技术实现,然后通过收集相关资料,逐步完成实验,这样才能大大提高学习实践操作能力。 作者:段宁贵 黄健伟 陶福章 郑冬红 单位:右江民族医学院计算机科学与信息技术中心 计算机网络攻防实验教学平台建设 网络安全的实验教学具有很强的实践性。由于互联网庞大的规模、复杂的结构使其无法在实验室里搭建;为实验教学而设置网络安全漏洞会产生巨大风险;在真实的网络中开展网络攻击、病毒注入等实验,将酿成灾难性后果。因此,网络安全类课程的实验教学难以在真实的网络环境中完成。虚拟仿真实验为网络安全实验教学的开展提供了新的思路,即利用虚拟仿真技术开展网络安全的实验教学。 1计算机信息安全与网络攻防实验教学现状 由于网络安全实验本身具有特殊性和破坏性,目前开展网络安全的实验教学和研究工作一般都是在一个独立的网络中,利用硬件设备搭建物理实验环境,或者采用虚拟仿真技术模拟真实网络环境。利用硬件进行网络安全实验对实验室的有很高的要求,而且当攻防实验所需的网络规模庞大和拓扑结构复杂时,在实验室中仍无法进行。因此,目前的网络攻防实验大多采用虚拟仿真技术来进行。已有的基于虚拟仿真技术的网络攻防教学和培训产品,对网络安全的实验和研究起到了良好的推动作用,但也存在以下问题:(1)由于真实网络环境的复杂性和多样性,仅依靠虚拟化技术或硬件设备,难以实现对多样化的网络拓扑结构和攻防场景的模拟[3];(2)不能通过网络开展远程攻防实验,实验设备利用率较低。因此,利用虚拟化和云技术,开发出可以供远程用户使用并灵活配置出多种网络拓扑结构的实验教学平台成为目前的研究热点。 2基于云技术和虚拟化的实验平台功能 本文设计的实验平台提供自助式虚拟实验项目建设体系,利用虚拟现实技术,多种媒体(如音频、视频、图像、文字等)来辅助学生对虚拟仿真实验项目内容的认知和理解。学生根据教学要求,在线学习虚拟仿真实验知识,通过网络共享平台的软硬件资源,进行网络安全实验。平台可以将实验过程和实验结果数据反馈给学生,供学生分析和总结。如图1所示,虚拟仿真教学平台由8个模块组成。(1)远程接入控制模块。支持用户通过局域网接入或互联网远程接入到虚拟仿真平台进行信息安全实验和攻防实验。(2)虚拟攻击机云模块。利用虚拟化技术,根据实验的攻击方法,可以生成配置有不同攻击和防护工具的Windows虚拟机和Linux虚拟机。(3)虚拟靶机云模块。利用虚拟化技术,根据实验的攻击方案,可以生成具有不同操作系统漏洞的虚拟靶机和具有应用软件漏洞的虚拟靶机,根据靶机的防护方案,为靶机安装了不同类型的防护软件。(4)扩展设备配置模块。允许用户为虚拟攻击机云平台配置防火墙、入侵检测系统和安全审计系统等硬件设备,以构建多样化的网络环境开展实验。(5)监控中心模块。在实验进行时自动捕获平台中的虚拟攻击机和虚拟靶机流入和流出的网络数据流,在实验完成后,局域网用户或互联网用户可下载这些数据包信息以进行分析。(6)管理中心模块。添加和维护通过网络使用该平台的账号;维护虚拟攻击机和虚拟靶机的操作系统镜像库和攻击软件工具。(7)实验配置模块。允许互联网用户和局域网用户配置虚拟攻击机和虚拟靶机的IP地址和虚拟网络的拓扑结构等信息。(8)教学运行管理模块。具有信息、互动交流、实验预约、成绩评定和成果展示等教学管理功能。 3基于Openstatck的实验平台建设方案 3.1实验平台硬件结构本文设计的网络攻防实验教学平台拓扑结构如图2所示。其中应用服务器包括8台DellR910,分别连接到交换机、第一网络云存储和第二网络云存储。第一网络云存储通过防火墙连接到交换机。防火墙是可选的网络防护设备,可以用其他网络防护设备替代,或者直接连接交换机。使用防火墙是为了配置多样化的网络防护环境。第一网络云存储中保存着具有操作系统漏洞和应用软件漏洞的操作系统镜像文件,可以用来创建Windows或Linux虚拟靶机实例。第二网络云存储直接连接到交换机,保存着已安装攻击工具的操作系统镜像文件,利用这些镜像文件可以创建出Windows或Linux虚拟攻击机实例。互联网用户通过VPN网关、局域网用户通过交换机连接到该虚拟仿真系统。 3.2实验平台系统架构实验平台是在云计算平台开源项目OpenStack基础上构建的,可以利用OpenStack实现类似于Am-azonEC2和S3的云基础架构服务(见图3)。构建平台主要用到OpenStack以下模块的服务:(1)Nova调派资源实例化虚拟机;(2)Glance提供虚拟机实例化时需要的镜像;(3)Network提供网络连接;(4)Cinder提供外接的块存储服务;(5)Ceilometer从以上与虚拟机相关的几个服务中收集数据,用于统计、监控、计费、报警等;(6)Swift可以为Glance提供镜像的存储服务,可以为Cinder提供卷的备份服务。控制服务器和服务器节点都安装了Ubuntu操作系统;其中控制服务器还安装了Network模块,服务器节点安装了Nova和Swift,其他几个模块也在平台中得到了应用。实验平台利用控制服务器管理各个服务器节点,根据第一网络云存储和第二网络云存储中的镜像,建立虚拟靶机和虚拟攻击机。虚拟靶机和虚拟攻击机之间可以通过虚拟网络连接,也可以通过网络安全设备和网络连接设备连接,以此构建出多样化的网络环境。 3.3实验平台维护和实验过程实验平台维护和实验过程如图4所示。实验平台初始化时,管理员维护账号信息库,包括用户名、口令和可以操作的实验类别,为账号在第一和第二网络云存储中分配磁盘空间,指定用户可以操作的实验类别。管理员维护第一网络云存储中的虚拟靶机Win-dows和Linux操作系统镜像文件库,维护第二网络云存储中的虚拟攻击机Windows和Linux操作系统镜像文件库,同时维护在虚拟攻击机实例上使用的攻击工具和虚拟靶机实例上使用的漏洞库资源。局域网用户提供正确的用户名和口令后直接连接到该虚拟仿真系统;互联网用户通过VPN建立与实验平台的连接。当局域网用户和互联网用户连接到该平台后,可以使用管理员预先为其分配好的位于第一网络云存储和第二网络云存储上的磁盘空间。用户根据实验类别,选择虚拟攻击机和虚拟靶机的镜像文件,在属于自己的磁盘空间内创建虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例,配置虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例的IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器,建立虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例之间的网络连接,然后登录到自己创建的虚拟靶机实例内,利用第一网络云存储上提供的具有安全漏洞的软件配置虚拟靶机实例,使其具备被攻击的条件。用户登录到自己创建的虚拟攻击机实例内,利用第二网络云存储上提供的攻击工具配置虚拟攻击机实例使其具备攻击能力。用户可以自行在虚拟攻击机实例上安装其他攻击工具,在虚拟靶机实例上安装其他防护工具。为了真实地模拟复杂的网络环境,用户可以为虚拟靶机实例配置防火墙,将虚拟靶机实例纳入防火墙的安全防护范围内。用户登录到虚拟攻击机防火墙的安全防护范围内和虚拟攻击机实例内,利用所配置的攻击工具对虚拟靶机实例发动网络攻击。监控中心模块捕获流经虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例的网络数据包,保存虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例的操作系统日志和相关软件工具的日志。网络用户可随时下载由监控中心模块捕获的网络数据包,以分析实验结果。实验完成后,监控中心模块会自动监控长时间内没有活动的虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例,将其关闭以释放资源。 4实验教学体系和实验平台应用效果 4.1计算机信息安全与网络攻防实验教学体系建设一个高水平的信息安全与网络攻防实验室,使其成为计算机网络与安全技术实验基地和人才培养基地,有利于促进网络安全的理论和实践教学,提升学生的实践创新能力[7]。长春理工大学部级虚拟仿真实验中心建设了有线网络攻防模拟、病毒攻防等10个计算机信息安全与网络攻防实验模块(见图5),近200个实验题目,为14门课程开设了实验。 4.2实验平台应用效果为了验证平台的教学使用效果,对计算机科学与技术、软件工程和网络工程等3个专业6门课程的教学效果(使用平台前后的课程平均分)进行了对比(见图6)。结果表明,使用该平台的学生的平均成绩要高于未使用的学生。 5结束语 本文提出了基于云计算和虚拟化的计算机信息安全与网络攻防实验教学平台建设方案,结合创新人才培养要求,设计了满足基础性、探索性和研究性实验需求的实验体系。教学效果分析表明,该平台教学效果良好。 作者:底晓强 张宇昕 赵建平 单位:长春理工大学 计算机科学技术学院 计算机实验论文:计算机实验机房系统维护策略 1破解开机密码的问题 一种方法是在DOS提示符下,运行DEBUG命令后输入:-o7021回车,-o7120回车,-o7222回车,-Q。另一种方法就是放电法,放电要麻烦一些,需要打开机箱,找到跳线放电,CMOS密码就被彻底破解了。为了防止学生设CMOS密码或改动CMOS的硬件设置,造成计算机机器故障,管理老师应预先设好CMOS密码,设置方法:开机后按下键盘上的“Delete”键进入主板的CMOS界面,选择SUPERVISORPASSWORD项,然后回车,出现ENTERPASSWORD后,输入密码再回车,这时又出现CONFIRMPASSWORD,在其后再次输入同一密码,是对才输入的密码进行校验,选择SAVE EXITSETUP项回车,出现提示后按Y键再回车,以上设置的密码即可生效。 2系统维护的问题 高校计算机实验机房需要来进行教学活动,因此,其安装的教学软件也相对较多,这样就会使得计算机实验机房系统的工作量加大,系统运行的时间也会相应的增长。这就使得日常的维护工作变得更加的困难,而要想解决这种问题可以从以下几方面入手: 2.1硬件保护针对硬件保护需要安装相应的硬件保护卡,利用硬件保护卡对硬件进行有效的防护,减少病毒对硬件的破坏,同时也可以利用硬件保护卡对硬件中的系统文件和科研教学附加文件进行有效的防护。在高校计算机实验机房中应用硬件保护卡,不仅有效的减少了操作上的失误,而且在一定程度上也防止了病毒对硬件的侵害,从而极大的提高了高校计算机实验机房系统的安全。就计算机硬盘来说,其一般分为C盘、D盘以及E盘这三个主要的硬件盘。其中C盘主要是系统盘,D盘主要是程序盘,而E盘则主要是数据盘。三个硬键盘构成了计算机系统硬件区。这三个硬件盘都对计算机系统的运行有着一定的影响,因此,需要对这三个硬件盘进行有效的保护。采用硬盘保护卡来对C盘和D盘进行有效的维护,对两个硬盘采取的是只读保护模式,而对E盘进行保护时,可以将对E盘的读写权限进行设置保护。对三个硬盘实施分离保护,可以使得系统在出现问题或者是系统崩溃时,可以在较短的时间内恢复硬盘的正常运行。 2.2系统备份配置新机房时,就要考虑系统受损时的恢复,即制作系统备份,最常用的是运用“GHOST”软件。当系统必须重装时,采用“克隆”专家“GHOST”是一种快速有效的方法,大概十分钟左右,系统完全恢复。克隆技术是现代机房维护的得力工具,应用克隆技术使机房管理的工作量大大降低,把安装好系统、应用软件和教学软件后的硬盘作为母盘,以克隆的方法进行硬盘复制,也可利用镜像文件进行系统恢复,克隆如其名,快速而统一。针对高校计算机实验机房系统的维护,方法和手段是多方面的,在实际工作中,我们要针对学生和教学内容的特点,结合多种方法,加强对机房系统的维护。 3结语 综上所述,由于高校计算机实验机房的利用率逐渐提升,使得其硬件以及软件都存在一定的问题,要想有效保障计算机实验机房系统可以正常的运行,就需要采取有效的措施,对计算机实验机房系统进行有效的维护。而随着计算机软件以及硬件的发展,高校计算机实验机房系统出现的问题也会逐渐增多,因此,就需要相关计算机系统维护人员不断的学习新知识,充分的利用各种新的维护手段,改善高校计算机实验机房系统运行的环境,从而保障高校计算机实验机房系统可以顺利的应用于教学中。 作者:郝荣 单位:山西大学商务学院
在建筑行业的快速发展下,建筑工程施工技术也在不断革新。为了满足建筑工程的质量要求,要对存在的问题进行探究,采取有针对性的措施,以此来提高建筑工程的施工质量,满足使用的要求。所以在开展施工时,要从建筑工程的实际情况入手,运用好桩基础施工技术,在提升地基承载能力的基础上来减少问题的出现。 1建筑工程施工中运用桩基础技术的意义与要点 1.1意义 在开展建筑工程施工中,要从减少建筑的压力入手,通过采取有效的措施,以此来提高建筑物的施工质量与安全性。所以在开展施工工作时,要运用好桩基础施工技术,保证地基的施工质量,确保其能够承担起建筑物的重量。其次,通过采用桩基础施工技术,能够提高岩土层的柔软性,这样也就可以减少坍塌等问题题的出现,提高建筑工程的施工质量,满足后期使用的要求。 1.2要点 在建筑工程中运用桩基础技术有着极为重要的影响,因所以在施工中要保证技术运用的合理性,第一,振动沉桩。有效使用振动器,以此来在提升密度的基础上来增强承受能力,满足建筑工程的要求。在这一过程中岩土密度是不断增加的,主要是因为在采取震动沉桩处理时,受到振动器的影响,使得收缩不断出现,这样也就不断提升了地基的承载能力,确保了建筑物的稳定性。所以在施工中想要运用好这一技术,要先对施工地点的土壤进行考察。如果是粘性相对较小的土壤,那么就可以得到理想的效果,但是在这一过程中,还要控制好打桩的力度,在坚持因地制宜的基础上来确保建筑的稳定与安全性。第二,静力压桩。对于静力压桩来说,有着简便易行与操作简单的优势,所以在今天的建筑工程施工中有着成本节约与便于操作等优势,通过将其运用到土建施工中,以此来在重力与压桩机的合力作用下,将预制桩打入到制定位置中。但是也应当要明确的是,这一技术存在着一定的不足,就是岩土中所能够承受的压力会随着打桩的不断深入而增加,这样也就出现了地质损害等问题。所以在实际中要保证打桩作业的连续行,最大限度的减少对地质产生的影响,同时还要从保证连续性出发,以此来满足建筑工程的建设的要求。第三,人工挖孔桩。对于预制桩来说,其实就是振动沉桩与静力压桩的主要形式,灌注桩作为人工挖孔桩的主要作业对象,有着本质的差别。且在人工挖掘的基础上能够将桩打入到指定的位置上,而这种方法也适用于许多土壤中,并不会对周边环境产生影响。所以在开展挖掘作业施工时,要从工程实际情况入手,做好分析与研究工作,同时还要及时对作业进行有效管理,在保证安全防护的基础上来制定出应急预案,以此来避免出现事故,保证施工的安全。 2在建筑工程土建施工中运用桩基础技术的措施 2.1做好施工前的准备工作 首先,要对地形进行分析,在因地制宜的基础上来进行施工。我国国土比较辽阔,但是却存在着土质零散不均等问题,所以在开展建筑工程施工以前,要先对当地的地下水位以及土壤情况等进行分析,以此来找出影响打桩的问题。受到桩基础技术种类较多的影响,如果不能掌握好土质情况,那么也就难以从因地制宜的基础上来制定出满足要求与保证建筑工程质量的桩基础技术。所以说进行地形分析与采取因地制宜施工方法已经成为了开展建筑工程施工中的重要问题之一。其次,要做好施工计划的完善工作。在开展建筑工程施工中,很容易受到不可抗的外力因素影响,所以在开展施工工作以前,要做好准备工作,综合当地情况来进行选择,保证桩基础施工技术的合理性。通过对其利弊等进行分析,以此来选择能够满足要求的施工方法,提高打桩施工的质量。最后,做好载荷量的控制。通过计算出单桩的载荷量,以此来保证桩位置的合理性。在这种方法的影响下,能够确保建筑物的安全性,同时也可以帮助设计人员获取到适合的桩基础施工技术,保障整体工程质量。 2.2保证灌注桩施工技术运用的合理性 在开展建筑工程施工中灌注桩技术是开展桩基础施工技术的基础,并有着极为广泛的运用。且在这样技术中主要包含了挖孔桩、钻孔灌注桩以及沉管三种方法。所以在使用这一技术是,要先掌握桩体的使用年限,然后在选择桩体的软硬程度以及在回填过程中所需要的土质等。由于成孔方式不停,所以要选择好施工方法。此外,对于安全防护工作来说,对建筑工程有着极为重要的意义。所以在施工中要注意以下几个方面:第一,要及时解决其中存在的问题。第二,在喷射与浇灌混凝土的过程中要形成完善的保护壁,然后借助钢筋等来完成连接处理啊,当满足孔洞要求的深度后,将其扩大到适合的范围以内,然后借助钢筋等进行安装,完成灌注混凝土的目标,提高施工作业的效果。可以所简便捷的操作是沉管灌注桩施工中的主要优势之一,但是收到其施工原理的影响,并没有形成足够的桩体界面,这样也就是的桩体在打击过程中很容易出现断裂等问题。因此,在进行混凝土施工时,要从提升沉管桩强度入手,保证混凝土的充足性,同时还要做好储备工作,以此来满足施工作业的要求。 2.3保证预制桩施工技术的合理性 对于预制桩打孔方式来说,主要分为锤击、射水、振动以及静力几种。但是也应当要明确的是,预制桩会对土壤产生出一定的影响,所以在进行预制桩施工时,要从施工范围入手,做好布局计算工作,最大限度的减少对土壤的破坏。预制桩施工技术之所以得到了广泛的运用,就是因为其在不同的施工环境中都能够得到有效的运用,且在不同材质管桩与方式的影响下,能够在有效结合的基础上来承受较大的压力,从而保障工程质量。对于打桩的顺序来说,对建造预制桩有着极为重要的影响,所以要遵循这一浇灌顺序,才能发挥出预制桩的优势。 3结语 综上所述可以看出,虽然我国的桩基础施工技术经历了长时间的发展已经逐渐成熟,但是收到现场地质以及设施等方面的影响,对施工质量也产生出了一定的影响。因此,在施工中要做好技术创新工作,保证桩基础施工技术运用的合理性性,最大限度的提升施工的质量。 参考文献 [1]陈怀燕.建筑工程土建施工中桩基础技术要点分析探究[J].工程技术:全文版,2016,(12):30-30. 作者:黄海林 单位:海门市政府投资项目工程建设中心
计算机控制系统和机械自动化的进步,在我国的各个生产领域中开始广泛应用智能控制系统。随着科技的飞速发展,自动变速箱在工程机械领域得到了广泛的应用[1]。其可靠性和稳定性在很大程度上决定了整车的质量和安全性。因此,研究基于自动变速箱控制系统诊断的自动化测试,有助于分析自动变速箱故障,提高产品质量。 1CAN总线技术及测量原理 1.1CAN总线技术 控制器局域网总线(ControllerAreaNet-work,CAN)是串行总线,其是根据国际标准支持分布式控制或实时控制,属于现场总线范畴。ISO已经将CAN确立为国际标准。同时,CAN是一种多主总线,可以通过同轴电缆或是双绞线来进行信号传输。CAN总线是RobertBosch在20世纪80年代开发的串行通信协议,其通信速度最高可以达到1Mbps。因为具有众多优势,所以在高速网络和多线网络领域中具有广泛应用,包括实时性好、通信可靠、可以检测任何错误、设计成本低等[2]。 1.2CAN总线结构 CAN总线参考模型中,包括物理层和数据链路层等层次结构。物理层则分为3种模式,分别是位编码、位时间和同步;而数据链路层则可以分为逻辑链路控制子层、MAC媒体访问控制子层。 1.3CAN总线技术及测量原理 通过CAN总线对于自动变速箱测量、故障诊断系统进行信号采集工作,采用2个信号采集传感器网络的信号,然后将采集到的信号传送给计算机,实现计算、显示、状态指示、声光报警等功能。主机主要是通过ISA访问控制器传输数据。如图2所示为CAN总线的测量原理图。如图3所示为CAN总线与传感器网络之间的数据交换图。 2变速箱故障类型 2.1变速箱类型简要分析 变速箱是一种改变发动机转速和扭矩的机构。变速箱可以固定或分挡改变输出轴和输入轴的传动比。变速箱由变速传动机构和控制机构组成,一些变速箱还具有功率接收机制。传动机构一般都是普通齿轮传动,也有一些是用的行星齿轮传动。而变速箱的类型包括AT变速箱、CVT变速箱(为机械无级自动变速器)、AMT变速箱(为电控机械式自动变速箱)、双离合器变速箱(变速箱中有2个离合器[3])。工程机械变速箱结构复杂,可分为机械子系统和液压子系统。因为自动变速箱的内部零件多,工作环境差,连续工作时间长,出现故障的可能性也大大增加。另外而自动变速箱内部零件之间具有紧密的关联,任意一个部件出现问题,都会导致自动变速箱无法继续运行,其他部件的性能也会受到这些部件故障的影响。传动轴运行不正常会导致轴环、轴承以及齿轮等部件受到不同程度的损伤;而齿轮运行出现问题,也会导致传动轴出现故障,受到不正常冲击。龚洪浪在《基于CAN总线的拖拉机无级变速箱故障诊断系统研究》[4]中提出工程机械自动变速箱的零部件故障发生的比率如表1所示。在检测工程机械自动变速箱的故障时,其检测重点需要放在传动轴承和齿轮、油压传感器、控制器端口、转速传感器等故障。自动变速箱的齿轮工艺结构十分复杂,经过高速、长期运行之后,发生故障的概率非常高,所以是自动变速箱中最容易出现故障的零部件。自动变速箱齿轮故障常见的包括磨损、点蚀、胶合、断齿和加工装配故障等。自动变速箱的传动轴承结构比较简单,但是其承担着非常重要的作用,能够有效降低传动摩擦因数和固定传动轴。传动轴承故障会影响自动变速箱的工作稳定性。传动轴承故障包括磨损、胶合、疲劳剥落、变形、腐蚀和加工装配故障等。转速传感器故障主要表现为无法启动发动机。如果超出规定阻值范围,则意味着传感器损坏,需要更换。控制器端口常见故障主要包括静态流异常、限流电阻发热等,通常情况下可以根据指示灯来判断是否存在控制器端口故障。油压传感器故障非常常见,发动机机油储存量多少、机油脏或粘稠、机油稀等均会导致油压传感器故障。 2.2自动变速箱常见故障 自动变速箱是当前工程机械的关键设备之一,但是因为自动变速箱结构精密、动作频繁,且工作环境差,导致自动变速箱的故障成了一个常见问题。 2.2.1换挡时系统冲击偏大 在工程机械启动和行驶过程中,工程机械在自动变速箱调挡或自动换挡过程中发生剧烈振动或振动幅度偏大,或是在行驶期间,自动变速箱在换挡时,车身因为换挡而突然震动,从而导致驾驶人员的生命安全带来严重威胁,并且留下严重的心理阴影。此故障的主要原因是怠速和发动机温度偏高等存在问题,也可能是因为蓄压箱的活塞卡住、工程机械重要元件损坏丢失等原因。 2.2.2客观原因造成工程机械无法正常行驶 当换挡控制手柄处于前进挡和后退挡时,由于以下原因将会导致工程机械不工作:①手柄故障或与控制器连接异常等故障;②自动变速器油底壳温度传感器损坏;③主油路部件损坏;④进油滤网堵塞。 2.2.3出现打滑,车辆行驶异常 变速箱打滑很容易导致驱动无力。当踩下油门,发动机转速增加后,速度不会增加。工程机械爬坡时,发动机加速很快,但爬坡能力仍然很弱。故障的主要原因是:①液压油的油位和液压油质量不符合要求;②由于主油路路由或者其他的因素导致油压偏低。 2.2.4换挡问题 自动变速器换挡出现没有后退挡、无法升挡等,无法实现较高的换挡。而此故障的主要原因是工程机械的换挡电磁阀锁定可能损坏[5]。 2.2.5声响出现异常 行驶过程中的自动变速箱产生异响,但是在空挡状态下,则无异常现象。而造成异响的原因主要有两方面:①油泵严重磨损,导致油面偏高或偏低;②换挡执行元件存在异响。 3改善故障系统设计的方法 如图4所示为CAN总线驱动模块流程图。变速箱故障诊断系统通过编程实现了系统硬件平台的预定功能,包括控制模块信息采集与处理、人机交互、总线信息传输等众多功能。而软件设计包括显示模块、信息采集模块、总线驱动模块等。在总线驱动程序中,需要发动缓冲区、初始化、定义接收和指针,定义指向CAN节点的指针,设置波特率和节点过滤箱,以便可以中断CAN和接收数据[6]。 3.1硬件系统结构自动化应用分析 基于CAN总线的无级变速箱故障诊断系统的硬件结构如图5所示。基于CAN总线的工程机械自动变速箱的故障诊断系统中,设置数据传送、数据接收、故障诊断报警等软硬件控制设备。通过CNA总线与传感箱网络相连,将车速信号、车身振动信号等信息传送给变速箱控制器TCU控制器,由控制器来分析信号,对故障信息进行解释和传输,最后在人机车载显示器上显示并报警可能导致事故的故障信息[7]。此外,在SD卡存储器对于这些数据进行维修。在需要的情况下,通过GPRS无线数据传输模块将信息传递给云平台,由其发送给远程服务器,方便查询。同时,嵌入式控制器能够处理信息,方便远程监测工程机械。 3.2故障诊断程序 在软件定时中断程序中添加信号极值的诊断程序,每200ms执行一次。分别将工程机械的离合器分离行程传感器、换挡位置传感器、选挡位置传感器、变速器输入轴速传感器等各自的最大值和最小值进行比较。如果结果超出正常范围,意味着传感器存在故障。工程机械每10ms发送一组行车实时数据,每200ms执行一次传感器诊断检测程序。如果出现传感器故障,则先诊断出的故障会被后续新的故障覆盖,故障诊断会显示最新的故障。但是,为了避免故障被新的故障掩盖,实施分批诊断的方式,每次只执行一种传感器的检测,这样即便几个传感器同时发生故障,也可以及时发现。 4实验测试 为了检查自动变速箱控制系统的故障诊断效果,本文对工程机械自动变速箱控制系统故障处理效果进行分析,验证系统的可行性和有效性,该系统应安装工程机械上开展了实际测试。工程机械挂4挡时,传动轴转速约为1000r/min左右,通过对系统采集的速度信号、振动信号进行时域分析。结果发现,分别在30和60时间段出现波峰,意味着自动变速箱4挡位置故障。分析后发现齿轮磨损情况比较严重,并且点蚀现象也非常严重,存在部分断齿现象,导致自动变速箱在车辆运行期间出现大幅振动。测试结果符合工程机械自动变速箱的实际故障,证实了自动变速箱控制系统对于故障诊断效果显著。如图6和图7所示。 5结语 近年来,工程机械发展迅速,但是复杂程度也随之提升。因此,工程机械的故障诊断技术已成为一个重要的研究热点。基于CAN总线的自动变速箱故障诊断系统可对工程机械自动变速箱的故障进行诊断。试验结果表示,能够准确检测变速箱故障,具有较高的测量精度,便于现场维护人员和远程维护。 [参考文献] [1]励敏.奥迪Q5L舒适CAN总线系统故障导致无法启动的诊断与分析[J].汽车与配件,2021,(24):64-67. [2]陈希霞,王文妍,刘庆春,等.基于CAN总线的医疗设备实时监测与故障诊断系统设计实现[J].智慧健康,2016,2(8):33-37. [3]宋健.卡罗拉1ZR-FE发动机CAN总线系统故障排除及诊断经验总结[J].汽车实用技术,2014,(2):96-98. [4]龚洪浪.基于CAN总线的拖拉机无级变速箱故障诊断系统研究[J].农机化研究,2018,40(2):257-261. [5]吴春志,冯辅周,吴守军,等.一种有效的不均衡样本生成方法及其在行星变速箱故障诊断中的应用[J].兵工学报,2019,40(7):1349-1357. [6]吴守军,冯辅周,吴春志,等.基于VMD-DE的坦克行星变速箱故障诊断方法研究[J].振动与冲击,2020,39(10):170-179. [7]何雷,刘溯奇,蒋婷,等.基于改进LMD与BP神经网络的变速箱故障诊断[J].机械传动,2020,44(1):171-176. 作者:赵裕聪 单位:江苏汇智高端工程机械创新中心有限公司
船舶于我国而言,对经济的发展具有重要作用。在船舶运行期间,需要对机械设备进行定期的保养与维修,以保证船舶不会出现各种突发故障,影响运行,造成生命财产的安全问题。因此,应加深对机械设备维修保养的研究,提出解决各种常见故障的方法,以保证船舶安全运行。 1船舶机械维修保养体系分析 船舶机械维修保养是分析船舶机械设备运行性能的重要指标,其能够保障船舶正常稳定运行。由于船舶的运行条件十分特殊,故此船舶机械设备的维修保养体系主要分成设备的维护与修理。维护,即保养,指在能够控制的条件下,对机械设备内部磨损情况、润滑情况进行分析,并给予适当的保养举措,如增加润滑油、清理设备内部存在的杂物,以及保持设备内部整洁等。而维修则主要针对已经存在故障的设备,采取有效的举措恢复正常运行状态。船舶机械维修与保养,是提高设备使用效率,提高经济效益,确保设备正常稳定运行的重要环节,并能够降低生产运行过程中不必要的成本消耗,实现安全生产,高效生产[1]。 2船舶机械设备维修保障中常见故障以及解决方案 (1)增加油泵组、检测螺旋桨。备用油泵组欠缺。船舶企业为降低运行成本,往往仅带有一台油泵组,导致在运行期间难以实现紧急转舵。且油泵组在长时间的运行状态下,极易发生危险,严重威胁船舶的运行安全。螺旋桨故障。水下环境复杂,螺旋桨在运行期间难免出现各种问题,如断裂、分离等。不仅影响船舶的航行速度,也将造成船舶航行不稳定,甚至出现强烈的振动现象。优化船舶油泵组工作性能,降低螺旋桨故障发生概率。以科学合理的处理方案,及时排除故障。有效安装油泵组,进而在船舶发生故障时能够及时隔离故障,为维修人员提供检测时间,及时排除问题。当螺旋桨发生故障时,应及时更换,并优化浆叶的工作性能。定期检测螺旋桨部件,纠正精度,检验螺距与浆距的有效性,才能保证螺旋桨不会出现突发故障。(2)水管路故障解决对策。船舱底水管路故障。船舶在运行期间,船舱底水管路将受到船舶运行环境的影响,影响底部检测质量,甚至导致舱底机械系统出现大型故障问题。水管路出现故障后,会影响船舱底水系统的运行状态,甚至对船舶造成安全隐患。故此,应加强对船舶水管路的保养工作,合理安装水泵装置,保证水密空间,增强船舶的排水效果。定期检查船舱底排水设备,确保管路具有良好的独立性,为船舶稳定运行提供保障。当水管路出现故障时,如水密壁故障,则应及时修补水密壁空洞,严格管控水密壁制造过程,避免出现孔洞问题;对于那些需要冷却水的机械设备,则应立即关机,避免因冷却水断供而造成机械设备的损坏,从而扩大船舶故障影响范围。(3)断水抱缸故障解决对策。断水抱缸故障。船舶试航时,往往出现停船状况,且水温达到100°C。在检测过程中,若出现活塞与缸套咬住的现象,则表明船舶出现了断水抱缸故障。断水抱缸问题发生的主要原因是其内部存在杂物,或超负荷运行等。因此,应定期清理柴油机内的杂物,提高润滑油的使用效率,保证柴油机稳定运行。且应缩短柴油机运行时间,避免出现超负荷运行现象。根据不同的运行状态,工作时间段等现实问题,适当增加润滑度,以优化柴油机性能。在额定功率与额定转速状态下,提升对排气温度的控制力度,有效减少使用过程中发生的故障[2]。(4)控制柴油机噪声以提升船舶机械运行的稳定性。船舶机械运行期间会承受较大的负载,柴油机的运作功率随之增加,并伴有较大的噪音。对此应给予相应的关注,以提升船舶机械设备运行的稳定性。合理分析柴油机噪声的来源,并给予科学有效的解决对策。柴油机噪声较大时,若因进气门开关导致,则应用轮增压系统,减少噪音。若因废气脉冲导致,则应用大定压增压系统减少噪音。若因安装不平引发噪声,则利用减振块减少噪音,在船舱柜顶部与柴油机座间安装隔音器,避免柴油机内部结构振动的同时,以能够起到降低噪声的作用。(5)强化维修保养制度的实施。船舶机械设备的正常运转中,操作人员应对泵类设备进行振动测试,并对测试结果精准分析,以便后续对船舶机械设备的检验更加顺利。测试期间,工作人员可以在试验台架中安装有关仪器仪表,如压力表、流量监测表等。直接显示出所要了解的有关数据,提高分析效率。也可在管路系统中,安装背压调节装备,提升振动测试结果的准确性与安全性。同时,要强化维修保养人员的专业意识,通过直观、比较、经验排除等方法,对设备存在的故障进行分析。寻找故障发生的原因,具有针对性的提出解决方案。通常,若对设备进行更换后,仍旧未能解决故障,则应考虑设备内部存在的问题,仔细检查。且在日常工作中,应积累经验,提升专业技能。在遇见故障时,能在第一时间判断出故障来源,正确解决。 3结论 综上所述,本文主要分析了船舶机械设备维修保养中常见的故障,得出螺旋桨故障应采取更换与定期检查为主;水路管故障应以定期检查、保证水路管具有良好的独立性;柴油机噪声应分别采取相对应的解决办法;以及断水抱气缸故障,清理内部杂物,给予适当润滑液等方式解决。 参考文献: [1]卓震东.试述如何做好船舶机械设备维修和保养工作[J].智能城市,2017,3(11):185. [2]刘西海.刍议如何做好船舶机械设备的维修和保养[J].科技创新与应用,2017(14):118. 作者简介:葛亚萍(1986-),女,江苏东台人,本科,助理工程师,研究方向:机械设计及制造。
建筑工程环境论文:建筑工程装修与室内环境污染 摘要:随着社会经济的不断发展,人们生活水平的也不断提高,对居住环境的要求也相应相对增高,所以,室内装修已经成为日常生活中人们日益重视环节。 关键词:装修;室内;环境污染 0引言 随着社会经济的不断发展,人们生活水平的也不断提高,对居住环境的要求也相应相对增高,所以,室内装修已经成为日常生活中人们日益重视环节。人们对居住环境、舒适性、美观性等要求越来越高,盲目的追求外在享受的后果就是忽视了安全性,即由于装修材料、建筑材料和室内家具不合格而导致的室内空气污染问题。高水平的生活条件带来高档享受,同时也带来高浓度的室内空气污染。而人类由于生活和工作方式的改变,大约有85%以上的时间将是在室内度过的,婴幼儿和老人在室内度过的时间更长。 中国标准化协会和中国儿童卫生保健疾病防治中心的调查显示:全国每年因装修污染引发的呼吸道疾病感染而死亡的儿童高达210万,其中有100多万5岁以下儿童的死因与室内空气污染有关;我国每年由室内空气污染引起的死亡人数已高达11万,装修污染已被列入对公众危害最大的五种环境因素之一;我国每年新增白血病患者4~5万人,其中约有50%是儿童,据一家儿童医院的血液科统计,接诊白血病的患儿中,90%家庭在半年之内曾经装修;中国装饰协会调查,目前我国城镇装修过的居民家庭中有80%存在甲醛超标问题,2004年北京千户装修家庭中抽样调查结果显示,甲醛超标的占60%以上…… 随着时间的推移,越来越多的问题凸显出来,人们终于意识到了室内污染对身体的巨大危害,开始转而追求一种更加健康自然的装修方式。在这样的背景下,从2001年开始,国家质检总局和国家标准化委员会适时推出和制订了一系列的文件,对室内装修中涉及的各种有害化学材料的使用进行了限制。 1室内空气污染的污染源和污染物质 室内空气污染物主要来源于室内和室外两个方面。室内来源主要是两个方面的,一是人们在室内的活动产生的,可产生SO2、CO2、可吸入颗粒物、细菌、尼古丁等污染物。二是建筑材料、装修材料和室内家具中所含的挥发性有机物,在使用过程中可向室内释放如苯、甲苯、二甲苯、甲醛、三氯甲烷、三氯乙烯及NH3等多种挥发性有机物。由人的室内活动产生的污染,大部分都是不可避免的,且与装修无关,故不在本文的讨论范围之内,以下内容主要是探讨第二种污染源的危害与防范办法。 1.1甲醛甲醛对健康危害主要包括刺激作用、致敏作用、致突变作用等,国际癌症研究中心(IARC1995)已将甲醛确定为可疑致癌物。 现在的居室装修,出于成本的考虑,很多都选择了人造板材,而人造板材的胶粘剂是脲醛树脂,为了提高粘合度,常常添加过量的甲醛,由于国家标准以前没有对人造木板中的甲醛的释放量进行限制,因而这种情况越来越多。人造板材中残留的甲醛会逐渐向周围环境释放,当积累当一定量的时候,就会对人体产生危害。由于人造板中甲醛的释放时间较长、释放量较大,所以对室内环境中甲醛的超标起着决定性的作用。面对越来越严重的甲醛污染,我国于2001年12月10日出台《室内装饰装修材料——人造板及其制品中甲醛释放限量》GB18580-2001国家强制性标准,以应对此问题。 1.2室内燃烧的产物CO、CO2等室内燃烧产物通常包括CO、CO2、SOx和NOx等,CO(一氧化碳)是一种危险性很大的有毒气体,是由燃烧物不完全燃烧所产生,一氧化碳中毒亦称煤气中毒,严重者可致人瘫痪甚至死亡。CO2(二氧化碳)虽然无毒,但二氧化碳不能还不能被人体吸收,浓度过高会引起人体缺氧。室内的CO、CO2污染常发生在有燃烧器的家庭或有地下车库的居室内。 1.3生物类的污染物生物污染物也就是通常所说的空气微生物,包括细菌、真菌、病毒和尘螨等,来源于死的或活的有机体。在室内,如建筑材料、空调设备和加湿器都有微生物滋生。国内外大量的调查研究证实,空气微生物是引发各种中毒、感染和过敏疾病的主要原因之一。引发的疾病如头痛、发烧、哮喘、过敏性肺炎、过敏性皮炎以及传染性疾病。归纳起来可称之为“建筑物综合症”和“建筑物关联症”。 1.4可吸入的颗粒物质在室内空气中颗粒污染物质的几种主要来源是香烟烟雾、复印机、排字和室内燃烧器、地下车库等以及户外渗入。其中香烟烟雾中大约有50种成分已经被确认为致癌物质。 1.5氡(Radon)及其子体氡气是一种无色、无味的气体,氡对人类的健康危害主要表现为确定性效应和随机效应。确定性效应表现为:在高浓度氡的暴露下,集体出现血细胞的变化。氡对人体脂肪有很高的亲和力,特别是氡与神经系统结合后,危害更大。随机效应主要表现为肿瘤的发生。氡气被人体吸入后,会对呼吸系统造成辐射损伤,进而诱发肺癌。世界卫生组织把它列为19种主要的环境致癌物质之一,国际癌症研究机构也认为氡是室内重要致癌物质,氡是引起肺癌的第二大因素(第一大因素是由吸烟所致),美国环保署已将氡列为危险的致癌物质,每年美国人中因吸入氡气而死亡的已达两万人。 1.6氨氨气是无色,腐蚀性气体,可感觉最低浓度4mg/m3,会对皮肤、呼吸道和眼睛产生刺激。氨主要是来源于建筑施工单位的施工过程,是为了加快混凝土的凝固速度,而违规添加了含有氨的添加剂。氨在短时间内不会对人体造成危害,但是在温度升高时,会缓慢从墙体释放,积累到一定程度,就会造成空气中氨含量超标。人体长期接触超标浓度的氨气,会出现胸闷、头晕、疲劳等症状,味觉、嗅觉减退,更严重的还会引起心脏停博和呼吸停止等,所以不得不防。新晨 2室内环境污染防治 以上本文分析了室内装修中污染物的来源、种类以及危害,为了减少危害,原来污染,给大家一个舒适、健康的家居生活,下面就来探讨一下对室内环境污染的防治方法: 2.1通风首先应尽可能改善通风条件,减轻空气污染的程度,这样才能尽可能的减少室内环境污染。调查显示,在空气不流通的房间内,空气中的病毒、细菌可随飞沫飘浮达30个小时以上。相反,可以通过流通将污浊空气飘走,换了室外清新无害的新鲜空气,病毒、细菌就难以在室内滋生繁殖。开窗通风能使室内污染物物浓度显著降低,并使空气变得清新,让人感到呼吸顺畅,精神焕发。 2.2选择合格的建筑、装修材料要从根本上消除室内污染,必须控制污染源。由于具有价廉物美、使用方便的特点,现在的建筑和装修材料大量的使用化学制品,而这些化学产品又多具有毒性和挥发性,我们在选择装修材料时,应尽量考虑环保和自然生态的建筑和装修材料。并尽量减少使用杀虫剂、空气清新剂等物。改善室外空气品质,也可减少室外源带来的污染。 此外,还有其它一些措施如:在室内摆放盆栽花木,绿色植物是清除装修污染的“清道夫”。老人、孩子等免疫力比较弱的人群可适量的做些户外活动,但应避免在一些大型公共场所长时间逗留。综合各种措施,才能真正得到一个健康、舒适的人居环境。 建筑工程环境论文:建筑工程对大气环境污染的后果及对策 一、建筑工程对空气污染的危害 建筑工程对空气污染的影响是多方面的,最直接的是对人类健康的影响。从宏观角度考虑,空气污染的影响广泛而深远,例如近年来议论纷纷的雾霾。 1、对人类健康的影响空气污染物对人类最直接的影响是对健康的伤害。空气污染物对人类健康的影响分类有两种:直接影响和间接透过其他途径影响。直接影响是指因污染物本身的特性及毒性而直接引起健康问题,例如2013年1月发生的雾霾罪魁祸首就是可吸入颗粒PM5会引致呼吸道炎,同时这些可吸入颗粒PM5可以进入肺泡。而间接影响是指污染物透过一些途径而产生一些足以影响健康的因素,如氮氧化物在强烈紫外线辐射下产生光化学烟雾而刺激呼吸道等器官。另一种影响分类则是以其引发急性或慢性疾病而分类。根据毒理学论,急性疾病一般是因为暴露于高浓度的污染物当中,根据不同的浓度和进入身体途径,而引起不同急性病症状,例如吸入较低浓度的一氧化碳会引致头晕、头痛、恶心和感到疲劳,但吸入高浓度一氧化碳会中毒甚至引起死亡。而慢性疾病是因长期及重复地暴露于低浓度的污染物当中,长年累月的堆积而引起人类出现各种慢性病变。 2、酸雨当天然降水(包括降雪)的酸碱值低于5.6时,其降水称为酸雨。引起降水酸化的主要物质是二氧化硫及氮氧化物,而主要产生这两种物质的是人类的工业活动,尤其是以煤为矿物燃料的发电厂。酸雨是一项地区性的空气污染问题,其主要影响是多方面的。首先,影响人体健康。最后,是对生态环境的影响。 3、全球暖化温室效应引致全球暖化是多年来很多人讨论及研究,且最惹人关注的环境问题。加热地球表面,另一方面吸引由地球表面反向宇宙空间的远红外线,从而令大气的温度上升,维持地球气温相对平稳,为人类和地球上所有生物提供了适宜的生存温度及气候。这种现象被称为温室效应。与水蒸气、二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和氯氟烃类同,臭氧也是温室气体,它们在大气中的存在只会加剧温室效应,令全球暖化。全球暖化引起气候改变;地球上数千种动物频临灭绝;冰山、冰川融化,海平面上升,陆地面积减少,威胁人类的生存环境。 二、建筑工地空气污染的预防及治理方法 建筑工地的主要空气污染问题集中在尘埃方面。处理建筑工地空气污染问题一般分为预防及治理两大方向。预防是指控制及改良某些工地上产生污染物的施工程序,避免在施工时产生污染物,减少污染。而治理方法是指在污染物产生后,加以处理以减少其扩散程度,舒缓有关污染危害。 1、预防方法预防,被公认为是最佳的处理空气污染的方法,故此在工地上普遍优先考虑。有效的预防,可把预计的空气污染问题尽力避免,使环境避免受到伤害,公众及工人的健康亦不会因此受到影响。有关预防方法可分为如下两个范畴: 1)改良易生尘埃物料的表面性质。因风蚀或其他原因,在建筑工地上往往产生大量尘埃,其中包括道路通道斜坡材料堆放等,而其表面一般存在一层松散的微细粒状物质,容易因吹风等空气流动而产生尘埃。就其表面性质,工地常见的其中一种预防尘埃的方法是将表面的性质改变,剔除或覆盖这一类容易被流动空气吹起的物质。例如在道路及通道铺设混凝土砾石沥青物料硬填料或金属板,避免因风的作用在车辆经过时扬起尘埃。2)妥善使用和减少施工机械。 2、治理方法治理是较预防次一级的处理空气污染方法,因治理的目的仅在于避免污染物的扩散或减少污染程度。就有关方法,大致可分为两大类: 在某些情况下,围堵及隔离法未能切合现场环境而被采用。例如道路表面已铺设混凝土或其他物料及减少尘埃,然而一般工地车辆的车轮往往沾上泥土,遗落地上。随着轮胎辗过及空气流动,沙泥旋即扬起,产生尘埃。故此围堵及隔离法在部分工地的降尘工作未能有效发挥其作用,转化法在工地上应运而生,将空气污染物转化另一种形态,使其离开空气,减少空气污染。一般而言,转化法是将空气污染物由空气这一媒介带到水的另一媒介。而工地上最广泛利用的转化法为以水降尘,用水降尘的原理是把颗粒污染物吸附在水珠表面,使其重量增加,产生降尘作用。当水喷洒于含尘埃的空气中,空气中的颗粒污染物随即吸附在水珠表面,降至地面,减少空气中的颗粒污染物数量。相同道理,当水喷洒到堆放在地上的易生尘埃物料或挖掘泥土上,颗粒物吸附在水珠表面,重量增加,因而较难被风吹起。使用水作转化法有两点需要留意,第一点,在大风或炎热的环境下,水分的蒸发特别快,用水喷洒的密度务必增加。第二点是要避免过分用水,这不但产生大量污水,而且导致浪费。然而,用作洒水尘埃的水的质量不需要太高,经适当处理的污水则可以再用于降尘,有利于工地资源利用。 作者:张文军单位:中国石油天然气股份有限公司西部管道分公司 建筑工程环境论文:建筑工程室内环境空气检测的探讨 摘 要:随着社会居民生活水平的不断提升,其对生活质量也提出了更高的要求,而居住的环境质量属于居民生活质量的主要组成部分,在此情况下,人们开始关注室内环境,由此使得建筑工程室内环境检测的重要性受到重视,鉴于此,文章在针对当前建筑工程室内环境检测现状分析的基础上,指出了其中存在的不足,并提出了具有针对性的解决方法。 关键词:建筑工程;空气检测;环境 建筑工程属于我国实现城市化蓝图的重要民生项目,建筑工程的室内环境空气质量与居民的生活质量具有最直接的关系。但近年来建筑工程在装修过程中形成的环境空气污染问题时有发生,不但对居民的生活产生一定的影响,而且对其健康也造成威胁。 1 建筑工程室内环境检测的概况 造成居民建筑室内空气污染的物质有多种:即甲醛、苯等,这些物质通常存在于乳胶漆和聚酷涂料等装修建材中,并在装修之后散发到室内空气中,对居民身体产生较大的伤害,严重时会致癌,从而对居民的生命健康造成巨大的威胁。对此,国家和政府非常重视,并在2010年制定和实施了有关民用建筑工程的室内环境污染控制准则,从而给相关的监督和检测工作提供了法律依据。控制准则的颁布,本应使人们的居住环境得到彻底改变,然而,在实际生活中缺是上有政策下有对策,使得诸多不良问题依然存在,使得规范的实施效果较差。 2 室内污染物的主要来源和危害 2.1 生物引发的室内污染 生物污染指的是污染源来自于家养的猫、狗、鼠等,然也包括细菌和真菌类生物,这些动物通常都会携带有寄生虫和病毒等有害物质,这些有害物质会在无意间传播给人,从而给人的健康造成较大的威胁。而人自身在新陈代谢过程中,通过汗液和尿液等形式将二氧化碳和丙酮等有害物质传播到室内空气中,由此使室内空气被污染。 2.2 烟草和烟雾对室内空气的污染 众所周知,烟草对人体具有非常大的危害性,其所释放的烟雾中存在多种致癌物质,如尼古丁、烟碱和铅等,在现阶段,烟雾已成为室内污染的重要来源之一,其不但会对吸烟者在造成一定的危害,而且会对其他家庭成员,特别是孕妇和儿童产生更加严重的伤害。这一危害已经被更多的人所重视,并建立了世界无烟日,而世界无烟日的建立也说明了:烟草的巨大危害性已被全世界所认可。 2.3 家居用品对室内空气的污染 有相当一部分家居用品本身是能够释放污染物的,如果存放不当,还会使其发生化学反应,并形成有害物质。此外,家用电器也能够产生一些电磁辐射、噪音等的室内污染,这些都会对人们的健康造成一定程度的影响。 3 当前建筑室内环境检测中存在的不足 现阶段,我国惯用的检测方法中还存在一定的不足,使得相关的检测工作产生较多的问题:一是抽样检测的覆盖率太低。抽样检测即就是从现有民用建筑工程内按照一定比例进行抽检,这样未能被抽到的那部分建筑工程室内环境,就意味着失去了检测的机会,且这部分未被抽到的建筑工程数量一般占大部分,因此这种检测方法不能有效保证工程的建设质量;二是检测工作不能有效落实到每一个施工环节。实际的建筑工程检测过程中,因为其中的环节相对较多,甚至有部分环节还属于隐性环节,所以在具体的检测过程中难以有效保证检测的质量;三是检测报告缺乏真实性。因为“高质量住宅”的建筑工程室内环境检测报告结果,无论是对开发商还是施工企业,均具有非常重要的意义,在这一巨大利益的吸引下,使得他们不惜采用非法手段获得相关的“官方报告”。这一手段的使用,使得相关的检测工作形同虚设,从而造成大量检测报告出现失真。 4 控制室内环境检测质量的有效方法 4.1 对检测人员的素质以及专业水平进行提升 要想有效保证建筑工程室内环境的检测质量,就必须首先保证检测人员具备良好职业素质,作为检测机构应通过多种形式的培训活动,对相关的检测人员进行职业道德和职业技能方面的培训,以此增进其个人综合素质的全面提升。此外,还可以按照任贤为用的选任原则,从社会上公开招聘符合要求的优秀人才组成检测队伍。只有这样,才能保证建筑工程室内环境检测质量的真实性。 4.2 对室内进行合理绿化 由于植物具有净化空气的功效,同时还可以产生美化室内环境的作用,因此合理的进行室内绿化,是改善室内环境质量的绝佳选择。但在选择绿化植物的过程中必须做到具有合理性,如为了降低室内有害气体的浓度,就应选择吊兰、芦荟等品种,而龟背竹则对二氧化碳气体具有较强的吸收功能。 5 结语 总而言之,我国政府为了保证人民群众的生活环境和居住环境的质量安全,而设立了室内环境检测这一行业,只有提升环境监测的工作质量水平,才能够真正为民用建筑工程的室内环境质量安全提供保障,确保广大人民群众拥有一个健康的居住环境。 建筑工程环境论文:高职建筑工程技术专业“真操实作”环境下的岗位实训探索 【摘 要】本文阐述“真操实作”环境下岗位实训的必要性,以及岗位实训的基础条件――岗位实训基地建设,从实训任务分组、实训项目实施、实训项目考核三方面探讨岗位实训的实施。 【关键词】建筑工程技术专业 真操实作 岗位实训 一、高职建筑工程技术专业“真操实作”环境下的岗位实训的必要性 职业教育是针对职业岗位的教育,不仅要给学生传授理论知识,更要注重培养学生的实践能力,这是职业教育的根本特色所在。受限于真实工程项目对安全等方面的要求,建筑工程技术专业学生难以到实际工程项目现场进行专业实训,因此开展“真操实作”环境下的岗位实训尤为重要。目前多数高职院校因实训场所配置等条件限制,仅开展了钢筋工、模板工、砌筑工实训等建筑工种岗位实训,未开展现场专业人员岗位实训;有些高职院校开展了现场专业人员岗位实训,但因为没有真实的施工现场,只能模拟完成岗位实训的管理部分内容;少数高职院校开展了“真操实作”环境下的岗位实训,但是实训的组织不够合理,不能系统地完成每个岗位不同施工阶段的相关工作,实训效果不够理想。因此,高职院校有必要深入研究并改善“真操实作”环境下的岗位实训。 二、岗位实训的基础条件:岗位实训基地建设 建设适合岗位实训的实训基地,是开展岗位实训的基础条件。实训基地建设主要包括以下几方面: (一)等比例建筑样板模型。在岗位实训之前,需要通过建筑实体模型进行交底,让学生清楚建筑工程各分部分项工程的施工工艺流程,以及学生各自在施工过程中所处的位置和作用。建筑实体模型要按施工工艺流程分层次展示,反映建筑施工各分部分项工程的施工规范标准。对于建筑工程施工质量通病,也在实体模型中向学生进行展示,让学生在实训过程中注意避免出现类似的质量问题,按照规范标准完成每一步实训。 建筑实体模型还包括建筑施工现场安全文明内容,让学生在实训过程中贯彻实训任务指导书中的安全文明规定,保证实训的顺利进行,避免出现安全事故。 (二)项目部。按照真实项目部构成,设置经理室、施工部、技术部、质安部、材设部、预算部等,配备计算机等设备设施,并按照工地安全文明要求进行文化建设,挂出项目部各岗位工作职责,用于现场专业人员岗位实训完成内业。项目部还设有会议室,既是现场专业人员岗位实训教师讲解布置实训任务的地方,也是实训学生开展项目部例会、探讨工程问题、进行技术交流的地方。 (三)建筑施工实训中心。岗位实训目的在于培养学生的组织管理能力以及典型分项工程处理问题的能力,故针对的分项工程贵在精而不在多。围绕砌筑工程和混凝土工程两个典型分项工程展开,布置三个实训场所:模板支设及钢筋绑扎安装实训场、砌筑与抹灰实训场、钢管脚手架搭设实训场。实训场按真实项目施工工地布置好施工区、材料堆放区、材料加工区和休息区等,使用护栏对不同实训场和功能区进行分隔,设置安全通道,并挂设安全文明警示标语。 三、岗位实训的组织与开展 (一)实训任务分组。岗位实训根据实训项目场地是否能兼容分为模板支设及钢筋绑扎安装实训组、砌筑与抹灰实训组、钢管脚手架搭设实训组和现场专业人员岗位实训组四个实训组。 实训可以单独一个教学班开展,也可以多个班同时实训,但实训的分组尽量做到各组人数相同,以便每个学生都可以到相应的岗位轮换。由四个组成立一个真操实作的建筑项目,其中1个组进行现场专业人员岗位实训,另3个组进行模板支设及钢筋绑扎安装实训、砌筑与抹灰实训、钢管脚手架搭设实训等工种实训。由现场专业人员岗位实训的学生对工种实训真操实作施工场地进行管理,由岗位实训任课教师担任项目经理、技术负责人等实际工程项目职务,统筹组织管理整个岗位实训的运行。现场组织结构所图1所示。 (二)实训项目实施。具体如下: 1.工种实训。这是让学生通过工种真操实作的过程,了解建筑工程工种的技能,更重要的是掌握工种相关工作的识图能力、施工工艺流程和质量控制点的控制方法。工种实训主要分三组进行: 一是“模板支设及钢筋绑扎安装实训”组。以5-8人为一小组完成一份图纸,图纸为一个真实完整的项目,包括钢筋混凝土基础、柱、墙、梁、楼板等构造,主要训练模板工、钢筋工相关知识点和技能。 二“砌筑与抹灰实训”组。以5-8人为一小组完成一份真实项目图纸,包括砌体基础、柱、墙等构造,设置有构造柱、直槎、马牙槎、过梁等节点,主要训练砌筑工、抹灰工、镶贴工等工种相关知识点和技能。 三是“钢管脚手架搭设实训”组。以5-8人为一小组完成模板支设及“钢筋绑扎安装实训”和“砌筑与抹灰实训”相配套的脚手架搭设,同时完成安全通道、卸料平台、钢管楼梯等架子工相关工作,主要训练架子工工种相关知识点和技能。 2.现场专业人员岗位实训。即基于同r开展的“模板支设及钢筋绑扎安装实训”“砌筑与抹灰实训”和“钢管脚手架搭设实训”三个实训来展开专业人员岗位实训工作,让学生能够真正理解和运用现场专业人员岗位知识,从而具备现场专业人员各岗位的工作能力。如无同时开展的三个工种实训作为管理对象,现场专业人员岗位实训就是空中楼阁,不能达到真操实作的效果。 建筑工程技术专业主要培养施工现场专业管理人员,施工员是该专业的优秀岗位,相关现场专业人员岗位还有安全员、资料员、测量员、材料员、质量员、造价员、监理员等。所以,现场专业人员岗位实训设置了施工员、安全员、资料员、测量员、材料员、质量员、造价员、监理员8个岗位。 在岗位实训的过程中,学生根据自己的岗位各司其职,施工员负责实训现场组织与管理,安全员负责实训安全监督与管理,资料员负责实训资料收集与管理,测量员负责测量放线,材料员负责实训材料发放与检查,质量员负责过程控制与质量验收,造价员根据图纸计算造价并进行核算,监理员负责跟踪施工实训全过程。 具体实训过程中如施工员要完成以下工作:项目施工技术准备;编制施工方案及进度图;绘制平面布置图,编制书面交底材料;进行技术交底,完成技术交底记录;进行施工布置,按施工规范要求指导施工;填写施工日志、施工记录等相关实训资料。 (三)实训项目考核。考核是对学生实训效果的验证,指导实训的教师为具备考评员资格的“双师型”教师,结合职业技能证书,实现学生学历证书与职业技能证书相结合。考核结果分三部分:其一,考勤考核。在进入实训施工区前,在班前讲台集合考勤,对不按时到课的学生进行扣分,并进行当天实训的技术安全交底。其二,过程考核。学生实训过程的程序和操作是否规范标准。其三,作品考核。根据学生实训成品和内业成果进行考核。 四、结语 通过“真操实作”环境下的岗位实训,学生对今后的工作内容有明确的认知,毕业到工作岗位可以无缝对接,尽快独立完成项目部布置的任务,达到高职院校高等技术技能应用型人才培养的目的。随着建筑行业的发展,建筑工程技术专业就业岗位的工作也在不断更新,需要有关高职院校通过校企合作对岗位实训进行持续改进。 建筑工程环境论文:浅谈绿色建筑工程与环境 [摘 要]随着我国经济水平的提高,现代社会的人们对生存环境的质量要求也越来越高。人们在追求高水平的居住条件的同时,也试图寻找一种高品质的生活方式与理想的生活状态。面对当前人口剧增、资源过度消耗、气候变异、环境污染和生态破坏等问题威胁着人类的生存和发展的问题,如何做到建筑与周围环境的和谐统一成为建筑业发展讨论的焦点。本文将通过我国现阶段的建筑与环境发展现状入手,分析如何做到建筑与环境的融合。 [关键词]建筑工程;品质;环境问题;建筑与环境 近年来,国际上建筑业的概念发生了重大变化:一是从注重建筑产品本身价值转向注重社会价值;二是从注重建筑产品的施工过程转向注重建筑产品的整个生命周期;三是从注重物质生产转向注重对人的尊重及与自然和谐。这三个根本性的转变,引发建筑I界思想观念和战略思维的巨大变化,开始摒弃传统的发展思维和发展模式,“见物不见人”的传统思维和模式被摒弃了,取而代之的是尊重知识、尊重人才、尊重客户的以人为本的思维和模式;“建完就走”被否定了,在建筑物整个生命周期提供一体化服务,为业主和社会节约资源,优化环境、创造新的价值的经营模式应运而生;建筑业从典型的资源、能源高消耗的传统产业,向可持续建筑与绿色建筑转化。这些变化都符合科学发展观,符合我国经济社会可持续发展战略的要求。 发展节能与绿色建筑,就是要走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路;就是要按照减量化、再利用、资源化的原则,提高资源综合利用,发展循环经济,建设资源节能型、环境友好型社会;就是要建立建筑节能、节地、节水、节材和环境保护的综合性标准体系,实现建设事业健康、协调、可持续发展。 在发展节能与绿色建筑事业中,新一轮建筑技术革命已经到来,我们建筑业在这场革命中肩负着神圣的使命,可以预言,建筑业中的粗放经营管理、传统操作模式、落后施工技术,以及资源消耗大、环境污染严重建筑材料,都必将退出历史舞台,建筑将进入一个全新的“升级转型期”,所有建筑企业都面临着一场严峻的考验:是墨守成规,还是积极进取,是坐观等待,还是主动出机两种态度,必然导致两种结果,只有积极主动去适用这个大气候,企业才能在竞争中立于不败之地,才能健康、稳定、持续发展。 在绿色建筑理念形成过程中,要注重务实,大力推广新技术、新工艺、新材料,鼓励自主创新,搞好经营机制转型,做好建筑节能、节地、节水、节材工作,不断降低成本,提升产品质量,才能推动节能与绿色建筑事业稳步发展。在全球都进入可持续发展阶段时,人类的进步改变着世界,同时也带来了众多与大自然交融中的复杂问题。人们也清醒地认识到生态环境发展中的建筑与环境之间的关系,特别是在城市建筑规划方面,如何做到城市建筑融入大自然之中的成为建筑师的任务。建筑与环境设计思想的发展在于,建筑已经成为改造环境的一个契机。建筑师对建筑基地的原生环境日益重视,并将之列入建筑设计的内容之中,有的还将恢复和改善建筑基地的自然状况、绿化环境作为建筑的目的之一。因此,时下盛行的“绿色建筑”成为社会关注的话题。 我国是世界上每年新建建筑量最大的国家,而且,我国能源、土地、水、原材料等资源严重短缺而实际利用效率却很低、环境污染严重且仍在不断加剧。随着国家节能环保意识的增强和能源短缺的压力,“节能建筑”、“绿色建筑”备受关注。绿色节能建筑是中国建筑业未来发展的方向。 绿色建筑体系是基于生态系统良性循环原则, 以“绿色”经济为基础,“绿色”社会为内涵,“绿色”技术为支撑,“绿色”环境为标志建立的一种新型建筑体系。在研究上,它将自然、人和人造物纳入统一研究视野, 不仅研究人的生活、生产和人造物的形态, 而且也研究人赖以生存的自然发展规律, 研究人、自然与建筑的相互关系。在目标上,它追求人、建筑和自然三者的协调和平衡发展。在方法上,它主张“设计追随自然”。在技术上,它提倡应用可促进生态系统良性循环、不污染环境、高效、节能和节水的建筑技术。绿色建筑所代表的是高效率、环境好而又可持续发展的建筑, 自身适应地方生态而又不破坏地方生态的建筑。它所寻求的是一种可持续发展的建筑模式。绿色建筑要赋予建筑以生命。它是一个能积极地与环境相互作用的、智能型的、可调节的系统。 现代建筑是一种过分依赖有限能源的建筑,它具有高能耗、低效率特点,这不仅是导致能源紧张的重要因素,而且还是环境问题的杀手。据统计,全球能量的50 %消耗于建筑的建造和使用过程。为了减少对不可再生资源的消耗,绿色建筑主张调整或改变现行的设计观念和方式,使建筑由高能耗方式向低能耗方向转化,依靠节能技术,提高能源使用效率以及开发新能源,使建筑逐步摆脱对传统能源的过分依赖,实现一定程度上能源使用的自给自足。因此,绿色建筑设计必须深入到整个建筑生命周期中考察、评估建筑能耗状况及其对环境的影响。 绿色建筑必须做到的是节能。首先,注重研制、优化保温材料与构造,提高建筑热环境性能。在建筑物的内外表面或外层结构的空气层中, 采用高效热发射材料,可将大部分红外射线反射回去,从而对建筑物起保温隔热作用。美国已开展大规模生产热反射膜,主要用于建筑节能。还可运用高效节能玻璃, 硅气凝胶DD新型节能墙材, 以提高节能效率。绿色建筑还要考虑新能源的利用,尤其是太阳能。我国大部分地区都适合利用太阳能资源,太阳能是一种最丰富,便捷,无污染的绿色能源,也是21世纪居住建筑设计上广泛推广的绿色节能设计之一。将太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中,在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中预留太阳能设置位置,特别是在厨房卫生间内。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用,就可以大大节省常规能源,也是绿色建筑的发展方向。 “环境协调”是近年来建筑界的一种新主张,它实质上就是强调建筑与环境之间的协调关系。建筑师想要做到建筑与环境的统一首先应该在恢复自然意识上着眼改革,在思想上进行转变,实现建筑设计与环境的融合,最终形成建筑环境的和谐统一。可持续发展观追求的是人与自然的和谐,是一种特别从生态系统环境和自然资源角度提出的关于人类长期发展的战略和模式。我们在进行建筑设计时,充分融合地域、地区、气候、环境、地形、材料、文化等等各方面因素,共同实现建筑与环境的统一。 结束语:在建筑设计中,今后发展的趋势就是充分合理利用当地的自然资源,结合人、建筑、环境与经济、节能等多方面,提高建筑的整体效益。尤其以我国建筑能耗大的现状,建筑与环境的关系问题应得到应有的重视。做好建筑与环境的和谐统一,实现建筑设计的经济效益和社会效益的双赢,紧随世界建筑步伐,是我国建筑业发展的大方向。 建筑工程环境论文:浅议建筑工程施工对周边环境的影响及对策 摘 要:在建筑工程施工中,不可避免地会对周围环境造成一定的影响,往往会产生许多垃圾或污染,使建筑工程周边的环境受到影响。建筑工程施工对周边环境的影响不仅可能会阻碍工程施工的顺利进行,也可能引发相应的安全事故。文章分析了建筑工程施工对其周边环境的影响,并提出了相应的控制措施,希望可以为相关工程的施工提供一定参考。 关键词:建筑工程;施工;环境影响;对策 随着我国城市建设的发展,建筑施工对其周边环境造成的污染和破坏已经越来越突出。建筑施工对环境的影响主要集中在扬尘污染、水污染和噪音污染等几个方面,建筑施工造成的很多类似这样的问题,给其周边环境带来了不利的影响,虽然有些问题是不能避免的,可通过有效的控制和管理是能够使问题的严重性得到降低的。施工单位和管理部门应该充分重视起来,采取合理有效的措施,做好建筑施工工程的扬尘污染、噪音污染、水污染和固体污染工作,提高城市空气质量指数,减少空气污染中主要污染物对环境的影响。 1 建筑施工对周边环境的影响 1.1 粉尘污染 建筑工程施工期对大气环境影响最大的是建筑工程施工扬尘。建筑工程施工扬尘主要来自两方面:一是在建筑工程施工工地装卸、堆放材料及建筑工程施工过程中由于地面干燥松散由风吹所引起的扬尘;二是由于建筑工程运输材料过程中由于公路凹凸不平或装运过饱满等原因造成的抛洒及车辆身后真空吸力所造成的道路扬尘。施工中产生的扬尘、粉尘等,会在很大程度上影响周边空气质量,严重影响沿线居民的生活及环境卫生,还能大大增加大气浮尘含量,给老百姓的生活与工作带来诸多不良影响。 1.2 噪声振动污染 噪声是群众反应最常见和最强烈的建筑施工污染问题。建筑工程在施工期间,许多施工机械在工作过程中会产生较大的噪音,导致周边环境处于严重的噪音污染之中。如挖掘机、压路机、打桩机等大型设备在运行过程中发出的噪音,或者对脚手架进行安装和拆卸、对建筑材料进行加工时产生的噪音,运输土石方和其它建筑材料的汽车行驶所产生的噪声,严重影响了周边居民的日常工作和生活。因此,噪音污染也是建筑工程施工中最受争议的污染问题。 1.3 周边地下水污染 建筑工程施工过程中会不可避免地产生大量的污水,如桩基施工中产生的泥浆、井点降水、砼养护排水、建筑材料及砼输送管道的清洗水、施工人员生活废水以及设备水压试验水等。另外在进行地连墙及桩基施工中,可能还用到泥浆。这些含有大量泥沙、杂物、建材粉末等污染物的建筑工程施工废水和建筑工程施工人员的生活污水直接经城市下水道进入周围水体,随意排放,会造成地面水的污染,严重时甚至污染饮用水,另外还极易造成城市地下排水管网系统堵塞。 2 防治施工阶段建筑施工对周围环境影响的措施 针对建筑工程施工对周围环境的影响,施工单位和相关管理部门应该充分重视起来,采取合理有效的措施,对其进行有效控制,以确保工程施工的稳定安全进行。 2.1 扬尘污染的防治措施 加强施工现场文明施工管理,施工现场主要道路应进行硬化处理,放施工材料的场地要尽量平整,施工现场土的存放要采取固定化或绿化洒水等措施,当风速较大易产生扬尘时,施工方要暂停土方开挖,并采取有效措施,防止扬尘飞散。运输砂石、水泥、土方、垃圾等易产生扬尘物质的车辆,必须封盖。 2.2 噪声污染的防治措施 倡导文明施工,增强全体施工人员环境意识,防止噪声扰民。要合理选择和调整施工时间和机械设备配置,在工程施工过程中,应对施工进行科学安排。加强对施工现场的管理,严格执行国家和地方的一些相关的标准,禁止一些高噪音施工设备在晚上十点到噪声六点进行施工,尤其是在居民区和学校附近尽量不用或者是少用这些高噪音设备。白天施工时使用这些大型机械尽量要避开午休时间,如果有特殊要求必须在夜间进行有噪声污染的施工活动,必须先要填写相关的申请等环境保护部门审批,还要提前通知附近的居民。严禁晚上进行大规模的施工作业,以此减少对居民的干扰,尽可能地将施工作业时间安排在白天。 2.3 废水污染的防治措施 要建立相应的废水沉淀池,对废水进行沉淀之后在进行外排,从而避免其堵塞城市下水道。要加强对各类设备、车辆使用的燃油、润滑油和机油等的管理;要集中处理所有废弃油脂类材料,不要随意倾倒和排入附近其它河流及市政雨水管网。对于施工人员产生的生活污水,应该进行统一管理和排放,避免直接排放到居民生活下水道或者河流中。对于施工中产生的各种污水和泥浆水,应该预先设置相应的沉淀池,经沉淀处理后排放,避免对环境的污染或则对下水道的堵塞。工地的食堂产生的废水要先进行隔油之后,才能排入城市下水道。 3 强化政府监督管理 对于建筑施工对环境的污染问题一直是政府及企业比较难解决的问题,这就需要建筑施工单位自己做好的同时,还需要政府部门之间的协调,强化对环境保护的重视。要强化政府的监督管理,环保部门对施工单位以外居民的投诉要引起重视,能够真正起到其作用。政府要转变政府作风,对施工单位的监督与服务于周围居民做到二者并重。对施工单位周围污染比较严重后果的进行查处,公开处罚标准,严格审批排污制度,要充分落实责任到人的责任制,并且制定相应的追求责任制。要从严审批夜间建筑施工,以确保不会对周围居民造成干扰,避免噪声污染。政府要健全有关法规制度,增强法制观念,增强环保意识,促进科学生产环境管理。 4 结语 在建筑工程施工^程中,不可避免地会对周围环境造成一定得负面影响,影响周边居民的日常生活,对此,施工单位和管理部门应该充分重视起来,采取合理有效的措施,尽可能对这些影响进行减弱和消除,从而保证建筑工程施工的顺利开展。 作者简介:易陈新(1994- ),男,湖北孝感人,湖北工程学院土木工程专业,本科。 建筑工程环境论文:建筑工程环境论文:振动环境下建筑工程抗震性检测系统的设计与实现 摘 要: 针对建筑工程抗震性检测系统输出误差较大,功耗高的问题,设计了一种振动环境下的建筑工程抗震性检测系统。该检测系统包括振动信号传感器模块、基线恢复模块、振动数据的时钟采样模块、A/D模块和程序加载模块,对各功能模块进行电路设计,实现振动检测系统的集成设计和软件开发,并应用到工程实践中。分析结果表明,该检测系统对建筑工程的振动数据采样与检测的实时性较好,具有较高的精度,有效指导了建筑工程的抗震设计。 关键词: 振动环境; 建筑工程; 抗震设计; 检测系统; DSP 0 引 言 建筑工程的抗震性检测是保障建筑设计和建筑施工有效开展的基础性工作,在振动环境下构建建筑工程抗震性检测系统,采用振动传感器进行振动信号采集,指导建筑工程的抗震性设计和检验[1]。 建筑工程的抗震性检测采用振动传感器结合数字信号处理芯片进行振动信号分析[2],传统的建筑工程抗震性检测系统采用的是可编程逻辑PLC设计方法,采用RFID射频读写进行振动监测,实现在振动环境下的建筑工程抗震性检测和数据信息分析[3],但是传统的抗震性检测系统不能实现多道抗震防线振动性检测,输出误差较大,抗振动调谐性能不好,受到的振动干扰较大使检测准确性降低[4]。 针对当前建筑工程抗震性检测系统存在的弊端,构建了一种新型建筑工程抗震性检测系统,并在Visual DSP++ 4.5环境下进行抗震性检测系统的性能测试。 1 系统总体设计 1.1 建筑工程抗震性检测系统总体设计 建筑工程抗震性检测系统包括硬件系统和软件系统两部分,总体结构模型如图1所示。 在建筑工程抗震性检测系统中,系统的功耗主要来自静态功耗[Pspc]和动态功耗[Pdpc,]即: 式中:[Vdd]表示不同加载机制下系统的额定电压值;[Idd]表示步串行电流值;[ITC]表示全双工同步串行脉冲电流的均值;[CT]表示建筑工程抗震性检测系统的负载电容;[fp]表示系统的外部DMA频率;[α]表示D/A转换器AD554的功率损耗。 建筑工程抗震性检测系统的静态功耗[Pspc]由[Vdd]和[Idd]决定,选择空闲功耗较低的处理器和芯片,实现检测系统的低电压启动[5]。根据式(2)得知,系统的动态功耗与[ITC,CT]和[fp]相关,由于[Pspc]仅占总功耗的1%左右,因此,系统的主要功耗为[Pdpc。] 1.2 器件选择及技术指标分析 建筑工程抗震性检测系统的技术指标为: (1) 输出振动信号幅度 (2) 选用具有双16位MAC进行同步双工振动信号通信;检测系统具有低功耗特点,整体功耗 (3) 抗震性检测系统的串行D/A转换分辨率不低于8位,建筑工程抗震性检测精度不低于98%。 (4) 检测系统抗干扰强度 10 dB,内部时钟振荡不低于8位; (5) 采用8个32位定时器/计数器进行振动频率测试技术; (6) A/D芯片的采样时钟具有基线恢复和漂移抑制功能。 根据上述设计的技术指标,振动环境下建筑工程抗震性检测系统的器件选用ADI公司的A/D和D/A转换器,A/D选择ADI公司的高速A/D芯片AD9225,D/A芯片选用ADI的串行D/A转换器AD5545,采样频率为13 MHz,建立时间为2 μs,采用有源晶振电路作为时钟电路,如图2所示。 振动传感器接收的信号通过模拟信号预处理放大、滤波后,作为DSP输入数据进行振动幅值检测,对振动信号的有效性检测、频谱分析[6]在D/A转换器进行数/模转换,在晶振每一个电源引脚处放一个10~100 μF的钽电容,在靠近时钟输出引脚的地方串接10~50 Ω电阻,提高建筑工程抗震性检测时钟的波形质量。 2 系统设计与实现 2.1 系统的负载功率分析及硬件布局 在建筑工程抗震性检测系统的传感器模块中,振动传感器的电导[G=1RL,]振动传感器基阵通过动态增益控制码转化为电信号,产生的导纳为[B=jωC,]继电器的开关控制状态系数[BL=-j1ωL,]传感基阵阻抗匹配滤波的激励电压的有效相角描述为[7]: 在建筑工程抗震性检测系统工作中心频率[f0]处,使输出阻抗与传输线的特征阻抗相匹配[10],根据上述设计原理,得到振动环境下的建筑工程抗震性检测系统布局框图如图3所示。 2.2 系统的模块化电路设计 (1) 传感器模块。采用振动传感器进行数据采集与信息处理,数据采集与处理是整个系统设计的关键,考虑到系统自激和噪声干扰问题,传感器模块采用三级放大器进行逐级放大,采用模数转换器(ADC)进行A/D采样,由DSP控制SEL1电平,振动传感器的放大分贝数由它的控制电压决定,传感器模块的电路设计如图4所示。 (2) 基线恢复模块。通过对基线恢复模块的设计,有效滤除了建筑工程抗震性检测系统接收信号中的杂波干扰,采用电容进行交流耦合,采用自缓冲基线恢复器提高系统的实际分辨率。设计时考虑到输入的建筑工程检测振动信号幅值较低,处于低频情况时,将D0~D12与DSP的PPI接口相连,设置PPI的操作模式,实现建筑工程抗震性检测系统输出1.15~5.5 V电平的自由转换,基线恢复模块设计电路如图5所示。 (3) A/D模块。采用DSP信号采集振动性原始信号,通过A/D模块进行数模转换,检测系统的外部I/O设备包括A/D转换器AD7864,硬件设计时AD7864的输出通道数设置为VIN1A~VIN4A接信号输入,VIN1B~ VIN4B接地。[H/S]接高电平,采用±10 V的双极性输入,触发DSP中断引脚[INT0,]在A/D中断设计中,由软件控制采样通道,系统的A/D接口设计如图6所示。 (4) 程序加载模块。先对SPCR1(串口接收控制寄存器)和SPCR2(串口发送控制寄存器)写0H选择非SPI时钟停止模式。在程序加载模块中,模拟电源和模拟地间添加10 μF和0.1 μF的去耦电容以去除高频噪声。经过一级反向的2倍放大,采用ADSP?BF537程序加载电路,使得振动检测的输出互为备份,外部接口片选信号和控制信号在CPLD上利用汇编指令PORTW,PORTR产生对外部I/O的控制指令,设计RS触发器选择信号电平,由此提高检测精度,得到系统的程序加载模块电路设计如图7所示。 3 系统调试与实验分析 振动环境下建筑工程抗震性检测系统的调试建立在Visual DSP++ 4.5开发平台上,调试平台分为集成的开发环境和调试器两大部分,配置PCR(串口控制引脚寄存器)的FSXM=1进行检测程序的写入,对振动传感器采集的振动信号进行离散采样,设置发送和接收控制寄存器(RCR[1,2]和XCR[1,2]),波特率和同步信设定为[XRST,][RRST,][FRST]=1,选用32位标准C编译和ANSIC码库集成在一个交互式开发平台中,进行建筑工程抗震性测试和振动信号检测。实验过程中,首先运用WIN32 API函数CreateFile()打开PCI设备,DSP从右端口相应地址读取数据,启动DMA传输振动数据,然后进行系统的初始化,包括DMA模式寄存器、源地址寄存器、目标地址寄存器的初始化,数字信号处理芯片DSP在软件上对振动信号进行带通补偿,由此进行振动信号采集和抗震性检测,得到振动信号的输入信号波形和频谱如图8所示。 对信号作FFT,采用本文设计的抗震性检测系统进行振动数据分析和特征采样,检测到的振动信号波形和输出频谱如图9所示。 比较图8和图9这两幅图对应的幅频值可知,本文设计的系统具有较好的频谱响应,宽带信号输出幅度一致,说明能准确、实时地检测到振动信号,在建筑工程抗震性检测中具有预测预报作用。 4 结 语 为了提高建筑的抗震强度,需要在建筑设计和施工中进行抗震性检测,建筑工程的抗震性检测是保障建筑施工有效展开的基础性工作,采用振动传感器进行振动信号采集,指导建筑工程的抗震性设计和检验,本文设计了一种振动环境下的建筑工程抗震性检测系统,调试实验结果表明,该检测系统对建筑工程的振动数据采样和检测的实时性较高,精度较传统方法明显提高,具有较好的工程应用价值。 建筑工程环境论文:建筑工程对环境的影响及原因分析 摘要:在工程建筑过程中如果不注重环境保护措施,则会给城市的生态环境造成一定程度的污染和危害,本文指出当前我国城市工程建筑对环境的种种破坏现象及其后果,并分析了形成这种状态的原因。 1建筑工程破坏生态环境的现象 1.1 空气污染建筑施工中使用的运输车辆所运载的废土、回填土和散粒状建筑料等,经常在运输途中撒落或被风吹起。出入工地的施工机械的车轮也将工地上的泥土粘带到市区道路上,经过来往车辆碾压引起灰尘飞扬,这些都严重污染空气并破坏环境卫生,而且损害城市的市容和形象。 目前室内空气污染也构成威胁人们身体健康的不容忽视的问题。由于建筑材料中的有害物质的挥发,使室内空气污染从过去的“生物型”和“煤烟型”污染转变为化学污染。在新建或新装修的建筑中常含有超量的氨、甲醛、笨类等有害物质,这些有害物质可对人体的皮肤、呼吸道和消化道等器官产生不良影响,严重的会致人死亡。此外,铅、镉等重金属的污染也严重威胁着人们的身体健康。 1.2 噪声污染在建筑施工中,通常会发出较强的噪声。如挖基坑、沉桩、搅拌、浇注与振捣混凝土、安装与拆卸模板、运输工程材料和工程废土等发出的噪声和产生的振动,都会对周围居民生活环境造成污染,给人们的身心健康带来损害,尤其对病人、老人、婴幼儿以及夜间工作白天需要休息的人员的伤害更大。 1.3 建筑现场环境污染与安全问题目前,我国城市的工程建筑主要是由“农民工”来施工,他们大多居住在临建棚内,卫生设施简陋,埋锅造饭、乱到垃圾和污水、在施工现场便溺等,严重污染城市环境。 建筑设备的布置以及建筑材料和工程器材的堆放,只考虑施工方便,不仅给周围环境造成污染,而且常常阻碍周围交通顺畅,并造成安全问题。施工现场的粉尘、有害气体、电焊弧光、空中坠物等都有可能给现场施工人员、过往行人和临近居民造成伤害。 1.4 损害基础设施及临近建筑建筑施工中需要装运设备、建筑材料、工程废土等,施工人员在选择运输路线和运输工具时,一般只考虑工程需要和施工便利。常常由于载重量过大引起道路受损,有时还发生轧坏下水井盖,甚至造成地下排水管道损坏的情况,给城市排水和交通安全造成损害和隐患。 施工场地排水中通常含有泥沙、杂物,一些施工单位将未采取澄清措施工程废水直接排入雨水井中,在城市地下排水管网中形成淤积,造成雨季排水防涝障碍。今年我国暴雨连连,城市经常出现严重内涝,这是一个重要原因,这是城市生态环保的巨大隐患。 1.5 影响居民生活环境质量许多刚刚建好的生活小区存在楼间距过小、配套公建不到位、居民缺乏适当的活动场地、小区绿化率低等问题,造成了居民生活空间狭小、拥挤,住宅的采光和通风不良,小区管理困难,生态环境质量难以改善的局面。 一些生活小区在房屋竣工居民入住后,由于部门分治和资金等原因,与之配套的基础设施项目不能相互协调同步交付使用,在一段时间内,给居民造成不应有的困难局面,并引起小区生态环境破坏,出现道路泥泞、垃圾堆积、生活用水污染等不该发生的现象。 此外,房屋建筑内部和室外工程的质量问题,同样在破坏生态环境。建筑施工清除掉了场地范围内原有的植物,改变了原来地表土层性质。建筑物竣工后,大多采用工程废土垫平,栽种的植物成活率低,给绿化带来麻烦。 1.6 视觉影响一些工地建筑物的安全网脏乱破旧,材料、设备胡乱堆放,给人一种脏乱和缺乏安全的感觉;有些建筑物在形状、尺寸、风格、饰面材料、色彩等与周围已有建筑物的风格以及整体景观不协调。特别是一些新建工程,由于资金短缺等原因半途停工,并长期搁置变成“烂尾工程”。这些均给繁华的城市风景中造成一种极不协调的“视觉污染”。 2造成建筑工程污染环境的原因分析 1989年12月26日,我国颁布实施了《中华人民共和国环境保护法》,从整体上规定了国家的环境政策、环境保护原则、制度和措施,这是环境保护的基本法。此外,国家还先后了各种专门性环境保护法规,其中包括了建设项目环境管理的有关法规。造成在建筑工程中发生破坏生态环境现象的原因很多,它包括:现场条件、建筑材料、施工设备、施工技术、工程管理水平等等,但归根结底还是人为因素。 2.1 环保意识淡薄改革开放以来,虽然国家对环境保护问题给予高度重视,颁布了相关法律、法规文件,加大了宣传力度,但目前全民的环保意识尚属淡薄,环保工作尚缺乏公众广泛的响应和参与。反映在工程建设中,由于许多工程建设项目的管理和施工人员环保意识淡薄,致使很多项目未能严格地按照法律、法规实施。当前,对于有严重污染源的新建工业项目比较重视,而对城市建设中民用建筑项目的环境污染问题,则司空见惯、麻木不仁。 2.2 环保知识匮乏建筑设计与施工人员在环保知识上的匮乏,也是影响生态环境质量的重要原因之一。许多工程技术人员和管理人员对环保方面的知识所知甚少。反映到工程建设中,有不少建筑的规划、设计缺乏生态与环境保护的新理念和前瞻性,一些设施完工后不久就发现存在环保缺憾;在工程施工中,往往单纯地按照图纸施工构筑建筑物,以质量、进度和成本控制作为项目管理的主要内容,并以此确定施工方案和施工方法,没有意识到对城市生态环境有无负面影响。 2.3 相关法规尚待健全在我国的与工程建筑相关的法律法规中,对防止城市民用设施的设计、施工可能发生的环境污染和生态破坏尚缺乏完善的具体规定。目前全国大多数城市对房地产开发项目的生态环境保护缺乏完善的管理制度和具体的管理措施。在项目的建议书和可行性研究阶段,往往侧重于社会、经济效益,而对环境效益问题重视不够;在建筑施工中,一些施工单位单纯追求经济效益,降低工程费用,加快施工进度,采取了对周围生态环境和基础设施造成损害的施工方法;建设监理和质量监督部门对民用建筑质量的检查,是以建筑物本身的结构、装修、设备等是否符合图纸要求和相应的技术规范作为评价准则,一般不进行环境评价。 出于地方财政问题,许多地方政府对房地产开发项目采取鼓励政策,但缺乏健全的管理手段,众多开发企业一哄而起、良莠不齐。个别开发商单纯追求经济利益,不顾居民生命财产的安全,擅自降低工程标准,导致建筑事故频发,建筑质量下降。可以看出,缺乏环保意识和有效的监督管理,是建筑工程对环境产生影响的根本原因。 建筑工程环境论文:建筑工程施工阶段环境管理改进措施 摘 要:本文从以下几个方面分析了环境管理改进措施,空气污染、废水污染、噪声污染、固体废物污染等。 关键词:建筑工程;施工;环境 建筑工程从立项到最终的报废拆除都将对周围的环境产生破坏及污染,同时还将消耗大量的资源。尤其是施工过程中,其产生的环境问题不仅直接危及人民的生命健康安全,也关系到社会及经济建设的可持续发展。在建筑工程项目的施工阶段产生的环境是多方面,对环境造成的污染也是错综复杂的,比如施工现场的道路扬尘、油漆涂料的废弃物所带来的废气污染、施工弃置的固体废弃物、噪声污染、废水污染、放射性污染、光污染等,使得建筑工程施工阶段的环境管理成为建筑工程完成质量目标、实现可持续发展的关键。 1.空气污染及其防治措施 空气污染是指由于人类的生产或生活活动向大气中排放一些有害的物质,从而导致大气中有害物质的数量和浓度远远超过大气环境所允许的范围,并且由此引起空气质量的下降,并给人类的健康生活以及生态环境的平衡带来直接或者间接的不良影响。建筑工程施工项目施工阶段最为主要的污染源为施工现场的扬尘。施工现场的扬尘主要来自以下几个方面,如施工现场的土方挖掘、土方运输,施工所施工的材料,如水泥、砂石、砖块等运输以及二次搬运等,清理施工现场操作以及员工的生活所产生垃圾,如处理施工所需材料的包装袋,施工现场运输车辆工作时所造成的施工现场的道路扬尘,如水泥搅拌车进出施工现场所产生砂石尘土。 建筑工程施工项目施工阶段的空气污染防治措施相对比较多,本文结合本工程的实际情况,对在实际的施工过程中应该到的防治措施进行阐述。在本工程的施工过程采取的防止空气污染的措施主要有以下几个方面: (1)在基坑开挖时对于比较的干燥的地面要事先对工作面和挖出的土进行喷洒,让其保持潮湿的状态。同时,对于被挖出的土壤应该要及时的运出施工场地,避免由于长期的堆放或由于气候的原因出现大风的天气而引起施工现场的沙尘现象严重。 (2)运输车辆在运送废土或者施工所施工的砂石的时候要注意不要装载过满,并且在运输过程中要采取一定的措施,防止在运输的过程中由于道路的原因使得运输物撒在道路上,甚至是在城市主要交通要道出现抛洒的现象将对城市的环境造成影响,且影响市容市貌。同时,对于运输的道路要进行喷洒,以免车辆的来回碾压而出现道路粉尘增多。而对于散落在道路上废土、砂石等也要及时的加以清理。 (3)对于施工过程中所需要的建筑材料要进行合理的管理,对于容易产生粉尘的材料,比如砂石、水泥等应该要进行统一的堆放及管理,尽量减少二次搬运或者减少二次搬运的距离。同时对于不得不进行二次搬运的建筑材料施工人员也一定要注意做到轻放,以免出现高空的抛掷而产生粉尘。 (4)对于施工过程中所使用的含有化学物质的液体材料,如涂料、油漆、沥青等在使用完毕之后一定要注意进行统一的回收处理,特别是对那些没有使用完毕就被丢弃的装修材料更要加以注意,其含的化学物质挥发时将对空气造成污染,甚至影响施工人员以及周围居民的身体健康。 2.废水污染及其防治措施 水是建筑工程施工项目施工过程中所需的重要资源、如水泥的搅拌、混凝土的搅拌、混凝土的养护、瓷砖的清洗、水泥搅拌车的清洗,施工现场工作人员的生活需要等方面都将消耗水资源,而这些过程也同时伴随着废水的排放。但是,在许多施工现场经常可以发现对于以上方面所产生的废水并没有进行科学的处理,施工现场并没有废水处理池,而是任意的排放。同时,许多施工单位为了眼前的经济利益,并没有聘请专业的环境管理者对施工现场的环境进行科学的管理,没有制定相应的废水处理措施。这些废水在施工现场泛滥的同时也流入城市的下水道,从而不仅造成施工现场的环境遭到破坏,也使得城市地下水受到污染,甚至废水在夹杂的颗粒造成城市地下管网的堵塞。 建筑工程施工项目建设过程中所需要的生产用水以及生活用水都是废水产生的来源,因此控制施工现场的废水污染的措施就是要对生产废水以及生活污水进行控制处理。建筑工程施工项目的废水污染防治措施主要有以下几个方面: (1)建筑工程施工项目施工现场的废水的主要工作是在施工之前就必须修筑下水道,并保证下水道通畅。同时下水道的设置要通过主要的废水排放地点,避免废水的排放没有及时的流入下水道而造成污染。 (2)施工过程中需要对施工的材料进行清洗、混凝土进行养护、混凝土的搅拌、施工机械的清洗、混凝土搅拌车的清洗等都会带来污水,对于这些污水的处理要采取统一的管理。对于混凝土搅拌车以及施工机械的清洗如果施工场地不允许的话要尽可能在施工场地外进行清洗,同时清洗的地方要有下水管道。而施工材料的清洗剩余的废水一定要告知施工人员将其倾倒到指定的地方。 (3)施工现场员工的生活污水也是施工现场废水污染的主要来源。在施工现场施工员工的居住区一定要有设置排水管道,可以及时的将员工生活污水排放到污水处理池或指定的处理厂。并且在施工现场还有涉及到员工的洗澡、洗手间等用水,这些污水对施工现场的影响也相当的严重,也必须保证下水道的畅通并定期的进行清理和检查,以确保员工的生活环境卫生条件满足要求。 3.噪声污染处理的防治措施 噪声是造成施工现场环境污染最为严重的问题之一,然而在建筑工程施工项目的建设过程中,噪声污染却又在所难免。在建筑工程施工项目的建设过程中可能产生的噪声污染主要来自机械设备工作时所产生的声音,如推土机、挖掘机、打桩机、混凝土搅拌机、振捣棒、吊车、升降机等施工时所带来超过人体所能承受的声音,从而对施工现场的员工以及周围居民的正常生活造成影响。 施工现场的噪声对员工和周围居民的影响往往是最为明显的,也最为容易感知到,因此必须严格的控制施工现场的噪声污染,主要的控制措施有以下几种: (1)合理的安排好施工程序,尽可能的避免夜间施工,尤其要避免在夜间进行需要大型机械施工的项目,如进行打桩作业。同时,在施工过程中要对施工人员进行培训,让其清楚有关规定对噪声分贝的范围的规定,并要求其严格执行。 (2)施工现场所使用的运输车辆要注意不要随意的鸣笛,并可能的安排建筑材料的运输在白天进行。而对于混凝土搅拌车如果遇到施工要求非得在夜间施工的话一定要注意控制鸣笛。 (3)施工现场员工的居住区如果靠近居民区的话也要告知员工注意不要进行大声的喧哗,以免影响到周围的居民。 4.固体废弃物污染的防治措施 固体废弃物所包含的范围比较广泛,其既包括生产、生活中因使用完毕而丧失价值的固体、半固体的物质,也包括未完全丧失使用价值却被丢弃或者法律法规中所明确规定的固体废弃物的物品种类。在建筑工程施工项目的建设过程中所包含的固体废弃物主要是被废弃的原材料、原材料的外包装、建筑场地内的垃圾、以及从废水中所分离出来的固体颗粒等都属于建筑工程施工项目的固体废弃物。 (1)施工现场作业时散落的施工材料要及时的进行清理,并统一堆放在制定的地点。对于可以回收的材料也要及时的进行回收,避免资源浪费。 (2)施工现场所使用的施工材料的包装袋严禁随意的丢弃,应该做到当天完成的工程所使用的施工材料的包装袋在施工完毕之后都要进行回收,并要求施工现场的环境管理者在每次完工之前都进行检查。 (3)施工现场员工的生活垃圾也是固体废弃物产生的来源,一定要告示员工加强生活区环境的保护,设置垃圾箱,回收并处理生活垃圾。 建筑工程环境论文:供应链管理环境下的建筑工程项目物料采购策略 摘 要:以建筑工程项目实施供应链管理的建筑材料采购为研究对象,认为基于供应链的原材料采购管理模式、采购组织结构整合与重组、采购业务创建以及准时化采购流程等,对建筑企业进行工程项目采购的制定和实施具有重要意义。 关键词:供应链管理;建筑工程项目;物料;采购策略 随着经济的发展和社会的进步,未来建筑业必须要适应新的生产管理模式。市场的需求呼唤有限的资源提供可持续发展的的建筑产品。扩大内需政策拉动诸如能源、交通、原材料、通讯和城市基础设施及城镇居民住宅等工程建设项目,其中建筑材料采购成本将占整个建设工程成本的70%左右,如此大的利润空间蕴藏着极大的资源配置、减少物耗、降低成本和节约等潜力,建筑企业必须通过掌握与控制建筑物资采购成本、选择、对比及管理好采购方面的各个环节,达到整个建筑物流项目的盈利而不是亏损。因此,合理的采购管理模式和采购方案是建筑企业实施供应链管理的基础,既保证物资的合格,又提高了建筑物质量。 1.建筑工程项目实施供应链管理具备的优势条件 1.1 有利于形成较为完善的物资集散管理机制。建立“集中采购、统一结算、直达配送”的物流运作模式,为建立企业现代物流体系打下了良好的基础。也对规范建筑物料采购、供应管理行为、降低采购成本起到了重要作用。 1.2有利于培养与造就了一支懂业务、会管理的、技术过硬的物资人才队伍。经过多年的工作实践积累,特别是在市场经济激烈竞争的洗礼和锻炼中,建筑施工企业已形成了一支经验丰富、业务和思想素质比较高的物资供应队伍,为实现与创建现代物流体系提供了人才和智力支持。 1.3有利于集中资源优势和批量采购优势。在长期的采购、供应货源的活动中,与国内的设备、材料供应商等建立了友好合作关系,形成了稳定的货源基地。另外,建筑工程项目采购资金、储备资金实行集中管理,具有良好的资金支付能力。 1.4有利于具备一定的仓储配送设施。建筑企业拥有的仓储、运输、配送服务等储运设施以及送货线路,为开展现代物流业务提供了良好条件和硬件基础。 2.基于供应链的建筑材料采购管理模式 建筑工程需要有高质量的施工组织管理和材料组织管理。在整个建筑工程项目管理中,严格而有效的材料组织工作,特别是主要原材料的采购工作是确保工程质量和竣工的关键。所以,实行原材料的供应链采购与传统的采购方式相结合原则。 2.1实行订单采购而不是为库存采购,积攒物资 在供应链管理模式下,采购活动以建筑工程项目订单驱动方式进行,工程订单驱动采购订单,采购订单再驱动供货商。在这种订单驭动模式下整条供应链可准确照应客户需求,降低库存成本,提高原材料物流速度和库存周转率。 2.2实行从单一采购管理向外部资源管理与需求转换 在传统的采购模式中,供货商对工程采购需求不能及时响应,产品质量控制多为事后把关,不能在线控制,这些不足以使供应链节点企业实现同步运作。而建筑工程实施供应链采购管理能有效利用企业外部资源,推动企业从内部资源集成走向外部资源集成。 2.3 实行从一般售卖关系向战略协作伙伴关系发展与提升 供应链管理模式下买卖双方不是简单的买卖关系,而是一条利益链的上游企业与下游企业的战略合作伙伴关系。在传统的采购模式中,供应商与建筑工程企业之间是一种简单的买卖关系,因此无法解决一些涉及全局性、战略性的供应链问题。供应链管理下施工企业与主要供应商之间是一种战略合作伙伴关系,共享信息资源、共同承担风险和获利,它是一种相互依存的共生关系。企业合作伙伴之间以信任与合作为基础,通过共同努力解决问题,实现同一目标,这种关系的着眼点是长期性、稳定性和战略性。供需双方都能较清楚地知道物资流、资金流、信息流的流向和趋势,可以更好地相互协调,降低成本,减少各环节的延迟时间。 3.供应链管理下的建筑工程项目采购组织结构整合与重组 3.1独立的采购部门 建筑施工企业应根据市场竞争的需要和自身发展的情况,重新设计和调整企业的采购组织,使采购组织设置更完善和合理,提高企业运作效率。如:继续延用分散的采购组织结构,各项目经理对其采购后果负责,但将采购职能从物资机电部分离出来,成立独立的采购部,部门经理直接向项目经理汇报。将服务型物资的采购从办公室划分出来,由采购部门负责。采购的主要职能也随之发生根本性转变。其主要职能是: (1)负责所有物资的采购,包括生产型物资、资本型物资,以及保证日常办公需要的各种服务型物资。 (2)制定采购制度、采购计划,设计合理的采购业务流程。 (3)控制和保证采购流程的实施,保证采购质量和交货周期能够满足公司生产和市场的需要。 (4)选择和管理供应商,控制并保证采购价格优势。 3.2采购部门的岗位设置 建筑施工企业生产所需的材料种类多,专业性强,因此,可根据采购的物品类别设置采购人员。具体可分为主要材料、辅助材料、消耗性材料、办公设备和零部件四个部分,不同的材料由不同的采购人员进行购买。 4.采购业务流程重新创建 (1)改变过去任何单据都要经过项目经理批准的程序,根据采购物品的不同设定采购审批权限。把采购次数少、但价值高的物品,交给项目经理负责审批,反之将采购次数频繁、但价值不高的物品,交给采购部门主管审批,同时,也留给基层采购人员一定的采购权限。这可以与采购成本控制中的ABC分类保持一致。 (2)改变过去任何物品均经过先入库,再出库的程序,物资到货后,可以直接送到施工现场的,由监理人员、项目部质检人员、仓库保管员共同检验,合格后,直接送到施工现场,仓库保管员现场履行入库、出库手续,降低了材料周转费用以及库存费用;其它物品则由项目部质检人员检验合格后,送至仓库保管。 (3)再造后的采购业务流程完善了供应商管理体系,建立了合格供方名册,采购人员在选择供应商时只需从合格供方名册中选出相应的供应商,然后根据采购物品的数量、质量等各方面的要求进行询价即可,减少了议价环节,大大降低了采购周期。 (4)将采购职能从物资管理部门离出来,采购管理和仓储管理分开,利于监督,减少了采购环节中避免了企业资产的流失,灰色采购行为的发生,在一定程度上提高了采购质量。 5.建筑工程项目的准时化采购流程 在物料的需求预测以及采购过程中会有很多不确定因素,比如:施工的变更导致物料需求的增加,交通事故导致物料供应的延迟,原材料上涨导致物料价格的上涨等等。如果这些信息不能及时传递给对方,就会影响施工进度和双方的合作以及整个供应链企业的运作。因此,设计一个适合于建筑施工企业的信息处理系统是实现畅通的信息交流的关键。 具体流程如下: (1)中央服务器为采购管理子系统提供物料需求信息和库存信息 (2)采购管理子系统将对信息进行汇总、加工、分析、处理,根据物料情况数据库和供应商数据库,生成对供应商的联系单,联系单中包含有物料需求情况、参考价格、供货要求等信息。 (3)供应商将处理联系单,并回复一个联系单。回复联系单中包含预备供货信息、供货价格等信息。 (4)回复联系单中内容被确认后,将信息传送到中央服务器再转送到各相关部门,由相关部门提出意见。 (5)意见被汇总到中央服务器,传送到采购管理信息处理系统,系统生成联系单发给供货商。 如此往复,直至采购过程完成为止。当采购完成时,系统将把采购过程中的有关信息汇总储存于供应商情况数据库中,同时根据交易物料情况更新物料数据库。 采购管理是建筑物资管理的一项重要内容,加强采购管理、降低采购成本是做好物资供应工作的基本要求。材料成本直接影响建筑工程施工企业的利润。强化建筑物资采购管理,把好材料采购价格关,最大限度地降低进料成本,是目前提高建筑企业经济效益的重要途径之一。 建筑工程环境论文:建筑工程特殊环境下的塔吊基础设计与验算 摘 要:随着城市建设步伐的加快,塔吊作为一种垂直运输设备,越来越多的运用到了建筑工程施工中,其安全性也备受关注。本文结合具体的工程案例,具体阐述了建筑工程中特殊环境下的塔吊基础设计与验算,希望为同类工程提供有益的参考和借鉴。 关键词:建筑工程;塔吊基础;设计;验算 近年来,随着建筑业的蓬勃发展,塔吊作为一种垂直运输工具,被广泛运用到了各类工程建设中,我国建筑业也在长期的生产实践过程中积累了塔吊大量的使用经验。然而,在实际的是施工中,塔吊事故却时有发生,成了建筑施工中事故发生的多发点,不但对施工人员的生命安全造成影响,还会影响工程的社会效益和经济效益。究其原因,一方面是塔吊自身结构问题,而另外一方面则是塔吊基础设计存在问题。由于厂家在塔吊说明书上只是注明标准环境下基础承台的配筋及预埋件大样,桩的形式则是一个大概的描述,但实际施工中,往往是周边环境千差万别,塔吊的布置受诸多因素影响,自然也造成了塔吊基础的设计要因地制宜。以下以某工程为例,介绍其塔吊基础的设计与验算。 1、工程概况 某建筑工程用地面积约2795O,总建筑面积约 8846O,属于小高层住宅,地下2层,地下室面积约3092O,地上1-2层为商业裙楼、3-9层为双塔住宅楼,建筑天面高度31.0米。建筑面积约面积为7291O。工程位于住宅密集区,场地狭窄,工程的深基坑是另外一个标书,深基坑设计无考虑到塔吊基础问题,并且深基坑已基本完工。 本工程拟在地下室底板施工前安装1台塔吊。由于场地有限,将塔吊布置在基坑内。 塔吊型号为QTZ63(5515型);起重臂长度40m;塔吊独立安装允许臂底高度可达41米;首次安装高度35米,搭设高度为45米,塔吊附墙一次,可满足施工需要。 2、塔吊基础设计特点 本工程塔吊基础设计见附图示意,基础为三桩承台的桩基础,桩为A800(砼充盈后直径达到900)的钻孔灌注桩,桩长约11米。桩承台面负外地台2.5m,比±0.00建筑标高负2.85m;桩承台及桩的上段架空,桩嵌入承台达1m,承台厚2.5m。塔吊基础的结构采用以上形式有以下原因:一、桩台面负2.85m是为了避开工程的排水管安装,待工程竣工后不用打烂承台,而节约工程成本。二、桩台要架空是因为已完成的深基坑造成的,桩要嵌入承台1m是考虑到承台架空后、承台和桩的接点增加承受弯矩。 4、结束语 总之,塔吊作为目前建筑施工行业最主要的机械,具有重心高、危险性较大的特点,因此必须注重它的基础设计,要根据不同环境因素而设计,并按不同的结构形式而验算。减少一些不必要的安全事故发生,从而保证施工方的安全进度与经济效益。 建筑工程环境论文:供应链管理环境下的建筑工程项目物料采购策略 摘要:以建筑工程项目实施供应链管理的建筑材料采购为研究对象,认为基于供应链的原材料采购管理模式、采购组织结构整合与重组、采购业务创建以及准时化采购流程等,对建筑企业进行工程项目采购的制定和实施具有重要意义。 关键词:供应链管理;建筑工程项目;物料;采购策略 随着经济的发展和社会的进步,未来建筑业必须要适应新的生产管理模式。市场的需求呼唤有限的资源提供可持续发展的建筑产品。扩大内需政策拉动诸如能源、交通、原材料、通讯和城市基础设施及城镇居民住宅等工程建设项目,其中建筑材料采购成本将占整个建设工程成本的70%左右,如此大的利润空间蕴藏着极大的资源配置、减少物耗、降低成本和节约等潜力,建筑企业必须通过掌握与控制建筑物资采购成本、选择、对比及管理好采购方面的各个环节,达到整个建筑物流项目的盈利而不是亏损。因此,合理的采购管理模式和采购方案是建筑企业实施供应链管理的基础,既保证物资的合格,又提高了建筑物质量。 1.建筑工程项目实施供应链管理具备的优势条件 1.1有利于形成较为完善的物资集散管理机制。建立“集中采购、统一结算、直达配送”的物流运作模式,为建立企业现代物流体系打下了良好的基础。也对规范建筑物料采购、供应管理行为、降低采购成本起到了重要作用。 1.2有利于培养与造就了一支懂业务、会管理的、技术过硬的物资人才队伍。经过多年的工作实践积累,特别是在市场经济激烈竞争的洗礼和锻炼中,建筑施工企业已形成了一支经验丰富、业务和思想素质比较高的物资供应队伍,为实现与创建现代物流体系提供了人才和智力支持。 1.3有利于集中资源优势和批量采购优势。在长期的采购、供应货源的活动中,与国内的设备、材料供应商等建立了友好合作关系,形成了稳定的货源基地。另外,建筑工程项目采购资金、储备资金实行集中管理,具有良好的资金支付能力。 1.4有利于具备一定的仓储配送设施。建筑企业拥有的仓储、运输、配送服务等储运设施以及送货线路,为开展现代物流业务提供了良好条件和硬件基础。 2.基于供应链的建筑材料采购管理模式 建筑工程需要有高质量的施工组织管理和材料组织管理。在整个建筑工程项目管理中,严格而有效的材料组织工作,特别是主要原材料的采购工作是确保工程质量和竣工的关键。所以,实行原材料的供应链采购与传统的采购方式相结合原则。 2.1实行订单采购而不是为库存采购,积攒物资 在供应链管理模式下,采购活动以建筑工程项目订单驱动方式进行,工程订单驱动采购订单,采购订单再驱动供货商。在这种订单驭动模式下整条供应链可准确照应客户需求,降低库存成本,提高原材料物流速度和库存周转率。 2.2实行从单一采购管理向外部资源管理与需求转换 在传统的采购模式中,供货商对工程采购需求不能及时响应,产品质量控制多为事后把关,不能在线控制,这些不足以使供应链节点企业实现同步运作。而建筑工程实施供应链采购管理能有效利用企业外部资源,推动企业从内部资源集成走向外部资源集成。 2.3实行从一般售卖关系向战略协作伙伴关系发展与提升 供应链管理模式下买卖双方不是简单的买卖关系,而是一条利益链的上游企业与下游企业的战略合作伙伴关系。在传统的采购模式中,供应商与建筑工程企业之间是一种简单的买卖关系,因此无法解决一些涉及全局性、战略性的供应链问题。供应链管理下施工企业与主要供应商之间是一种战略合作伙伴关系,共享信息资源、共同承担风险和获利,它是一种相互依存的共生关系。企业合作伙伴之间以信任与合作为基础,通过共同努力解决问题,实现同一目标,这种关系的着眼点是长期性、稳定性和战略性。供需双方都能较清楚地知道物资流、资金流、信息流的流向和趋势,可以更好地相互协调,降低成本,减少各环节的延迟时间。 3.供应链管理下的建筑工程项目采购组织结构整合与重组 3.1独立的采购部门 建筑施工企业应根据市场竞争的需要和自身发展的情况,重新设计和调整企业的采购组织,使采购组织设置更完善和合理,提高企业运作效率。如:继续延用分散的采购组织结构,各项目经理对其采购后果负责,但将采购职能从物资机电部分离出来,成立独立的采购部,部门经理直接向项目经理汇报。将服务型物资的采购从办公室划分出来,由采购部门负责。采购的主要职能也随之发生根本性转变。其主要职能是: (1)负责所有物资的采购,包括生产型物资、资本型物资,以及保证日常办公需要的各种服务型物资。 (2)制定采购制度、采购计划,设计合理的采购业务流程。 (3)控制和保证采购流程的实施,保证采购质量和交货周期能够满足公司生产和市场的需要。 (4)选择和管理供应商,控制并保证采购价格优势。 3.2采购部门的岗位设置 建筑施工企业生产所需的材料种类多,专业性强,因此,可根据采购的物品类别设置采购人员。具体可分为主要材料、辅助材料、消耗性材料、办公设备和零部件四个部分,不同的材料由不同的采购人员进行购买。 4.采购业务流程重新创建 (1)改变过去任何单据都要经过项目经理批准的程序,根据采购物品的不同设定采购审批权限。把采购次数少、但价值高的物品,交给项目经理负责审批,反之将采购次数频繁、但价值不高的物品,交给采购部门主管审批,同时,也留给基层采购人员一定的采购权限。这可以与采购成本控制中的ABC分类保持一致。 (2)改变过去任何物品均经过先入库,再出库的程序,物资到货后,可以直接送到施工现场的,由监理人员、项目部质检人员、仓库保管员共同检验,合格后,直接送到施工现场,仓库保管员现场履行入库、出库手续,降低了材料周转费用以及库存费用;其它物品则由项目部质检人员检验合格后,送至仓库保管。 (3)再造后的采购业务流程完善了供应商管理体系,建立了合格供方名册,采购人员在选择供应商时只需从合格供方名册中选出相应的供应商,然后根据采购物品的数量、质量等各方面的要求进行询价即可,减少了议价环节,大大降低了采购周期。 (4)将采购职能从物资管理部门离出来,采购管理和仓储管理分开,利于监督,减少了采购环节中避免了企业资产的流失,灰色采购行为的发生,在一定程度上提高了采购质量。 5.建筑工程项目的准时化采购流程 在物料的需求预测以及采购过程中会有很多不确定因素,比如:施工的变更导致物料需求的增加,交通事故导致物料供应的延迟,原材料上涨导致物料价格的上涨等等。如果这些信息不能及时传递给对方,就会影响施工进度和双方的合作以及整个供应链企业的运作。因此,设计一个适合于建筑施工企业的信息处理系统是实现畅通的信息交流的关键。 具体流程如下: (1)中央服务器为采购管理子系统提供物料需求信息和库存信息 (2)采购管理子系统将对信息进行汇总、加工、分析、处理,根据物料情况数据库和供应商数据库,生成对供应商的联系单,联系单中包含有物料需求情况、参考价格、供货要求等信息。 (3)供应商将处理联系单,并回复一个联系单。回复联系单中包含预备供货信息、供货价格等信息。 (4)回复联系单中内容被确认后,将信息传送到中央服务器再转送到各相关部门,由相关部门提出意见。 (5)意见被汇总到中央服务器,传送到采购管理信息处理系统,系统生成联系单发给供货商。 如此往复,直至采购过程完成为止。当采购完成时,系统将把采购过程中的有关信息汇总储存于供应商情况数据库中,同时根据交易物料情况更新物料数据库。 采购管理是建筑物资管理的一项重要内容,加强采购管理、降低采购成本是做好物资供应工作的基本要求。材料成本直接影响建筑工程施工企业的利润。强化建筑物资采购管理,把好材料采购价格关,最大限度地降低进料成本,是目前提高建筑企业经济效益的重要途径之一。 建筑工程环境论文:供应链管理环境下的建筑工程项目物料采购策略 摘 要:以建筑工程项目实施供应链管理的建筑材料采购为研究对象,认为基于供应链的原材料采购管理模式、采购组织结构整合与重组、采购业务创建以及准时化采购流程等,对建筑企业进行工程项目采购的制定和实施具有重要意义。 关键词:供应链管理;建筑工程项目;物料;采购策略 随着经济的发展和社会的进步,未来建筑业必须要适应新的生产管理模式。市场的需求呼唤有限的资源提供可持续发展的的建筑产品。扩大内需政策拉动诸如能源、交通、原材料、通讯和城市基础设施及城镇居民住宅等工程建设项目,其中建筑材料采购成本将占整个建设工程成本的70%左右,如此大的利润空间蕴藏着极大的资源配置、减少物耗、降低成本和节约等潜力,建筑企业必须通过掌握与控制建筑物资采购成本、选择、对比及管理好采购方面的各个环节,达到整个建筑物流项目的盈利而不是亏损。因此,合理的采购管理模式和采购方案是建筑企业实施供应链管理的基础,既保证物资的合格,又提高了建筑物质量。 1.建筑工程项目实施供应链管理具备的优势条件 1.1 有利于形成较为完善的物资集散管理机制。建立“集中采购、统一结算、直达配送”的物流运作模式,为建立企业现代物流体系打下了良好的基础。也对规范建筑物料采购、供应管理行为、降低采购成本起到了重要作用。 1.2有利于培养与造就了一支懂业务、会管理的、技术过硬的物资人才队伍。经过多年的工作实践积累,特别是在市场经济激烈竞争的洗礼和锻炼中,建筑施工企业已形成了一支经验丰富、业务和思想素质比较高的物资供应队伍,为实现与创建现代物流体系提供了人才和智力支持。 1.3有利于集中资源优势和批量采购优势。在长期的采购、供应货源的活动中,与国内的设备、材料供应商等建立了友好合作关系,形成了稳定的货源基地。另外,建筑工程项目采购资金、储备资金实行集中管理,具有良好的资金支付能力。 1.4有利于具备一定的仓储配送设施。建筑企业拥有的仓储、运输、配送服务等储运设施以及送货线路,为开展现代物流业务提供了良好条件和硬件基础。 2.基于供应链的建筑材料采购管理模式 建筑工程需要有高质量的施工组织管理和材料组织管理。在整个建筑工程项目管理中,严格而有效的材料组织工作,特别是主要原材料的采购工作是确保工程质量和竣工的关键。所以,实行原材料的供应链采购与传统的采购方式相结合原则。 2.1实行订单采购而不是为库存采购,积攒物资 在供应链管理模式下,采购活动以建筑工程项目订单驱动方式进行,工程订单驱动采购订单,采购订单再驱动供货商。在这种订单驭动模式下整条供应链可准确照应客户需求,降低库存成本,提高原材料物流速度和库存周转率。 2.2实行从单一采购管理向外部资源管理与需求转换 在传统的采购模式中,供货商对工程采购需求不能及时响应,产品质量控制多为事后把关,不能在线控制,这些不足以使供应链节点企业实现同步运作。而建筑工程实施供应链采购管理能有效利用企业外部资源,推动企业从内部资源集成走向外部资源集成。 2.3 实行从一般售卖关系向战略协作伙伴关系发展与提升 供应链管理模式下买卖双方不是简单的买卖关系,而是一条利益链的上游企业与下游企业的战略合作伙伴关系。在传统的采购模式中,供应商与建筑工程企业之间是一种简单的买卖关系,因此无法解决一些涉及全局性、战略性的供应链问题。供应链管理下施工企业与主要供应商之间是一种战略合作伙伴关系,共享信息资源、共同承担风险和获利,它是一种相互依存的共生关系。企业合作伙伴之间以信任与合作为基础,通过共同努力解决问题,实现同一目标,这种关系的着眼点是长期性、稳定性和战略性。供需双方都能较清楚地知道物资流、资金流、信息流的流向和趋势,可以更好地相互协调,降低成本,减少各环节的延迟时间。 3.供应链管理下的建筑工程项目采购组织结构整合与重组 3.1独立的采购部门 建筑施工企业应根据市场竞争的需要和自身发展的情况,重新设计和调整企业的采购组织,使采购组织设置更完善和合理,提高企业运作效率。如:继续延用分散的采购组织结构,各项目经理对其采购后果负责,但将采购职能从物资机电部分离出来,成立独立的采购部,部门经理直接向项目经理汇报。将服务型物资的采购从办公室划分出来,由采购部门负责。采购的主要职能也随之发生根本性转变。其主要职能是: (1)负责所有物资的采购,包括生产型物资、资本型物资,以及保证日常办公需要的各种服务型物资。 (2)制定采购制度、采购计划,设计合理的采购业务流程。 (3)控制和保证采购流程的实施,保证采购质量和交货周期能够满足公司生产和市场的需要。 (4)选择和管理供应商,控制并保证采购价格优势。 3.2采购部门的岗位设置 建筑施工企业生产所需的材料种类多,专业性强,因此,可根据采购的物品类别设置采购人员。具体可分为主要材料、辅助材料、消耗性材料、办公设备和零部件四个部分,不同的材料由不同的采购人员进行购买。 4.采购业务流程重新创建 (1)改变过去任何单据都要经过项目经理批准的程序,根据采购物品的不同设定采购审批权限。把采购次数少、但价值高的物品,交给项目经理负责审批,反之将采购次数频繁、但价值不高的物品,交给采购部门主管审批,同时,也留给基层采购人员一定的采购权限。这可以与采购成本控制中的ABC分类保持一致。 (2)改变过去任何物品均经过先入库,再出库的程序,物资到货后,可以直接送到施工现场的,由监理人员、项目部质检人员、仓库保管员共同检验,合格后,直接送到施工现场,仓库保管员现场履行入库、出库手续,降低了材料周转费用以及库存费用;其它物品则由项目部质检人员检验合格后,送至仓库保管。 (3)再造后的采购业务流程完善了供应商管理体系,建立了合格供方名册,采购人员在选择供应商时只需从合格供方名册中选出相应的供应商,然后根据采购物品的数量、质量等各方面的要求进行询价即可,减少了议价环节,大大降低了采购周期。 (4)将采购职能从物资管理部门离出来,采购管理和仓储管理分开,利于监督,减少了采购环节中避免了企业资产的流失,灰色采购行为的发生,在一定程度上提高了采购质量。 5.建筑工程项目的准时化采购流程 在物料的需求预测以及采购过程中会有很多不确定因素,比如:施工的变更导致物料需求的增加,交通事故导致物料供应的延迟,原材料上涨导致物料价格的上涨等等。如果这些信息不能及时传递给对方,就会影响施工进度和双方的合作以及整个供应链企业的运作。因此,设计一个适合于建筑施工企业的信息处理系统是实现畅通的信息交流的关键。 具体流程如下: (1)中央服务器为采购管理子系统提供物料需求信息和库存信息 (2)采购管理子系统将对信息进行汇总、加工、分析、处理,根据物料情况数据库和供应商数据库,生成对供应商的联系单,联系单中包含有物料需求情况、参考价格、供货要求等信息。 (3)供应商将处理联系单,并回复一个联系单。回复联系单中包含预备供货信息、供货价格等信息。 (4)回复联系单中内容被确认后,将信息传送到中央服务器再转送到各相关部门,由相关部门提出意见。 (5)意见被汇总到中央服务器,传送到采购管理信息处理系统,系统生成联系单发给供货商。 如此往复,直至采购过程完成为止。当采购完成时,系统将把采购过程中的有关信息汇总储存于供应商情况数据库中,同时根据交易物料情况更新物料数据库。 采购管理是建筑物资管理的一项重要内容,加强采购管理、降低采购成本是做好物资供应工作的基本要求。材料成本直接影响建筑工程施工企业的利润。强化建筑物资采购管理,把好材料采购价格关,最大限度地降低进料成本,是目前提高建筑企业经济效益的重要途径之一。 建筑工程环境论文:新环境下建筑工程施工的技术措施与管理分析 摘要:在建筑工程实施的过程中,施工技术管理工作的重要性不言而喻。因此,管理人员应该结合自身实际的工作情况,了解工程施工管理中存在着的技术问题,进而采取有效的措施不断的提高自身的技术管理水平,实现建筑工程施工的顺利开展。下面进行具体的分析。 关键词:新环境下建筑工程;施工技术管理 前言:建筑工程的施工企业在随着建筑工程施工技术复杂程度的增加,对建筑公告称施工的技术管理工作越来越重视,但是由于我国在这一方面的管理起步较晚,所以在管理体系、管理方法、管理范围一系列中具有很多的不足,这些不足已经导致我国在建筑工程施工技术管理方面的停滞不前。为了加大我国建筑工程施工技术管理的能力,需要企业从突出的管理问题着手,进行全方面的管理,积极培养管理人才,制定规范化、科学化、高效化的管理方案。 1施工技术管理在建筑工程中的意义 (1)施工技术的管理在建筑企业的公司中具有相当重要的意义,施工技术的管理水平会直接影响到企业在整个建筑行业的声誉,它是公司在建筑市场中提高竞争力的有利条件之一。 (2)建筑工程施工技术管理水平的提高对企业的设施设备等要求也更高,在经济快速发展的当下,建筑行业需要具备自己的特色才能不断进步。 (3)随着建筑种类的增多,人们对于建筑的要求越来越高,高效、科学的施工技术管理可以很好的降低建筑的施工成本,保证施工的正常进行,满足人们对建筑的要求。 (4)建筑工程施工的技术管理是判断一个企业建筑好坏的评价标准。建筑工程规模一般都比较大,其中包含的方面比较广,各项工作错综复杂,需要大量的劳动力和资金,所根据这些因素,对于施工技术的管理要求才会更加严格。 2当前建筑工程施工技术管理的现状分析 随着社会经济的快速发展,建筑行业的发展也极为迅速,为了满足人们对建筑工程的需求,需要对建筑工程施工技术进行不断的改进和完善,应加大新技术、新材料、新设备的应用,全面提高建筑工程施工技术的整体水平。另外,由于建筑工程施工技术种类的不断增加,如果应用不合理的话,将直接影响到建筑工程施工质量以及施工安全等,施工技术管理也正是为了避免这类现象的发生而设立的。然而,现阶段建筑工程施工技术管理水平还有待提高,例如,在施工前做的技术管理工作并不全面,尤其是对施工图纸的审核,缺乏与实际之间的联系,从而对建筑工程施工造成极大的影响;在建筑工程施工阶段,对施工技术的管理不够全面,施工技术管理人员不能有效的了解建筑工程施工人员的技术水平,经常存在一些施工人员达不到相应的技术要求而出现施工不合格的现象,对建筑工程的施工带来极大的影响,更不利于建筑工程施工行业的可持续发展。 3如何提高建筑工程施工技术管理水平 在建筑行业快速发展的过程中,建筑工程的数量也随之增加,建筑工程的质量也受到广大各界人士的关注,施工技术作为建筑工程施工的重要组成部分,与建筑工程的施工质量有着直接的联系,因此,做好建筑工程施工技术管理工作对提高建筑工程施工质量、施工安全以及确保施工进度等都有着极大的作用,在本文中,针对于如何提高建筑工程施工技术管理水平主要从以下几部分进行分析。 3.1做好施工前技术管理工作 通过以上的分析了解到,施工技术的管理对建筑工程实施具有非常重要的意义。而作者结合大量建筑工程案例的分析了解到,对建筑工程施工前期的工程技术管理工作极为关键,直接与建筑工程能否顺利施工有着直接的影响,因此,必须做好施工前的技术管理工作。 首先,应加强对施工前施工图纸的审核工作,建筑工程的施工,都是按照施工图纸进行施工,一旦施工图纸的设计出现问题的话,将会直接影响到建筑工程的施工,因此,应组建专业的审核小组,针对施工图纸进行详细的审核,主要包括施工人员、设计人员、管理人员等建筑工程涉及到的多个部门人员,共同对施工图纸进行审核,一旦发现不合理之处,必须及时对其进行改进,从而保证建筑工程施工的顺利进行。 其次,应结合建筑工程的实际情况来完善技术管理制度,避免在施工进行之后,因施工制度的不完善而对建筑工程的施工带来影响。在该环节需要注意的是,在完善技术管理制度的过程中,需结合各项建筑工程的实际情况进行完善,由于各个建筑工程之间有着很大的差异性,如果直接挪用其他建筑工程技术管理制度的话,将会出现不适应的现象,从而影响到制度的运行效果,甚至对建筑工程施工质量、施工安全造成极大的影响,因此,作为相关负责人员,不仅要做好实际勘察,更要对建筑工程中可能影响到施工技术的各项因素展开全面的分析。 3.2积极做好施工阶段的技术管理工作 施工阶段是建筑工程实施的关键环节,很多施工技术管理的问题都出现在施工阶段,因此,要提高建筑工程施工技术的管理水平,需要做好施工阶段的技术管理工作,主要从以下几方面进行。 3.2.1做好技术交底工作 以往在建筑工程施工中,经常发生因施工人员的技术水平偏低,没能达到岗位要求,而对建筑工程的施工质量以及施工安全等带来极大的影响,而产生这方面问题的最大原因是施工技术管理人员没有全面的了解施工人员的技术水平。因此,在建筑工程施工技术管理进行的过程中,必须做好前期的技术交底工作,结合建筑工程的施工方法、施工方案等技术要求,再对施工人员的技术进行摸底测试,了解各个施工人员的技术水平,对于施工技术不达标的人员,坚决杜绝其进入施工现场,避免对建筑工程的施工带来影响。 3.2.2做好施工过程中的施工技术管理工作 众所周知,施工技术水平将直接影响着建筑工程施工的水平,对建筑工程整体的施工质量将产生极大的影响。因此,为了提高建筑工程施工技术水平,必须要做好施工过程中的施工技术管理工作。以往建筑工程施工进行的过程中,经常出现因施工人员施工过程中出现不合理的操作、不正规的操作,或是为了节省一些施工时间而出现简化施工流程的现象,这些都对建筑工程施工质量、施工安全等造成极大的影响,因此,做好建筑工程施工过程中的施工技术管理工作极为重要。应增加施工现场的技术管理人员数量,确保建筑工程施工技术管理的有效性、全面性,一旦发现施工人员施工没有按照规范要求进行的话,必须对其进行纠正,确保建筑工程施工技术实施的规范性,同时,要针对一些违章施工人员给与一定的处罚,避免类似事情再次发生,从而保证建筑工程施工的有序进行。 3.3做好竣工阶段的技术管理工作 竣工阶段是建筑工程施工最后一个阶段,也是非常关键的阶段,在该阶段中,如果对技术管理不到位的话,将无法对建筑工程施工的情况做出准确的技术评估,无法准确的发现建筑工程施工过程中的缺陷,从而影响到建筑工程的顺利完工。因此,要提高建筑工程施工技术管理水平,必须要做好竣工阶段的技术管理工作,作为一名合格的技术管理人员,必须熟练掌握建筑工程施工中涉及到的各项技术,并严格按照规范要求进行技术管理,确保各项施工技术都能达到技术标准,对于一些不达标的需有针对性的对其进行返工,确保建筑工程整体施工的安全性、质量性。 4结束语 本文主要针对于如何提高建筑工程施工技术管理水平进行了相关方面的分析和研究,通过本文的探讨,我们了解到,在建筑工程施工技术管理工作中,需要认识到当前施工技术存在着的缺陷,并且对其进行针对性的管理,确保建筑工程施工技术管理的水平,进而促进建筑工程的顺利施工和日后的良好应用,实现建筑行业的发展。
经济社会的快速发展,推动了各行各业的稳步前进,机电设备的应用也日益广泛起来,为各种工程的建设与发展带来了极大的便利。正是基于机电设备安装技术的重要性,笔者针对其开展相关分析与研究工作,旨在提升机电设备的安装技术水平,以此来确保最终的设备效率。 1浅析机电设备的安装特点 机电设备安装涉及诸多领域,学科跨度大,由于行业领域的不同,又存在很多下属分类,因此,必须要依照具体的工程对机电设备进行安装,虽然这样一来更加细化了机电设备的安装技术,但在安装的起始步骤上存在很大的共性特征,即安装步骤的通用性。而且随着技术的不断发展,机电设备的安装技术也会不断的革新。如机电设备在建筑行业中的应用,安装排水、暖气等设备时,会随着新技术的不断出现,对其安装技术进行调整,确保安装之后设备能够达到最优。从某种意义上讲,机电设备安装贯穿于工程建设的始终,而且还需要投入大量的人力物力,相关部门必须要履行好监管职责,确保安装质量。 2机电设备安装过程中存在的问题分析 (1)超电流现象。超电流现象与机电设备的安装过程中的许多操作都存在很大关系,同时也会因设计问题会导致设备出现超电流现象,其中最常见的就是泵轴出现问题导致某些异物进入泵体中而导致发生超电流现象,即因为机电设备的功率和电流都比较小,在电压恒定不变的情况下那么电阻就会升高,电源会缺相。除了这些问题外,超电流发生的原因还有泵的流量过大、因为潮湿而导致的绝缘导通、转子与壳体发生摩擦等,这种情况下一般需要对发生事故的部位进行定点检查。除了因为设备而导致的超电流之外,若是设备的设计预期达不到实际的泵的要求,那么也会导致超电流现象的产生。 (2)振动问题。振动产生的原因是因为定子和转子之间的摩擦造成的,在上面我们也提到过其能导致超电流的发生。而定子和转子之所以会产生振动,是因为泵内的不平衡导致的,即泵内轴的轴承的间隙过大,在运行时就会在轴承上来回运动,由此产生了振动和摩擦。而由泵导致的振动主要是在加工泵和操作泵时与标准的系数相差较大才会产生的。因为振动的原因使得转子、定子、泵体不断地碰撞,一定程度上影响了设备的使用寿命,并且还会产生噪声污染。(3)螺栓连接问题。螺栓的连接问题指的是螺栓和螺母的连接问题,这两种元件的装配是机电设备的安装中应用最多的一种连接,所以其安装对于设备的整体有重要的作用,尤其是精细设备的固定。但是并不见得螺栓螺母的连接以紧为好,除了在维修时拆卸的问题之外,两者之间过紧的连接经过长时间的磨合之后会产生疲劳现象,即发生松动现象,当在重要设备上的松动达到一定程度时,就会发生安全事故,这类螺栓称为机械效应。而导致螺栓松动的还有一种效应,即电热效应,这也是由于螺栓和螺母的连接过紧导致的问题,由于两者过紧使得接触面积的电阻增大,之后在这上面产生的电热会大大增加,温度增加到足够高时,就会融开连接处,无论是对于设备来说还是线路来说都具有极大的危害性。(4)其他问题。在上面提到的电热问题并不是只有在螺栓螺母连接过紧时才会发生,比在隔离开关的安装时,也是由于压力和表面积的比不足造成电阻增大使得温度上升烧掉接触处。而在设备的安装过程中还有许多其他类型的问题如断路器的爆炸、传感器产生因为开路产生的高电压、设备中掉入杂物导致机构的停滞等都会造成不同程度的安全事故。 3做好机电设备安装的对策研究 (1)做好机电设备安装前的准备工作。可以说,在机电设备的安装中出现的大部分问题都是由于工作人员的疏忽或者操作经验不够造成的,所以本着为工作人员负责任的原则,在进行安装工作之前要做好准备工作,比如对于设备的外观检查,有无裂缝、连接松动、接头牢固、泄露等事故,将这些外观方面的问题进行维修焊接。除了机电设备本身,安装还需要一些小型设备、工具、材料来协助进行安装。上述这些是对于设备的检查和维修,这些都是安装过程前必须进行的步骤,必须要加大检查力度。为了减少安全事故的发生,还要对安装人员和维修人员进行安全教育和操作技术上的培训和教育,促使他们养成谨慎细心的特质,从源头上杜绝安装问题。(2)加强安装过程中的管理。施工前的准备工作固然重要,但是真正面对安装的各种操作和问题还是在安装过程中,所以安装过程中的管理是很重要的步骤,甚至比工程本身还要重要。与准备工作一样,其也需要进行机械外观的观察与质量检测,而且是周期性的检查,避免在施工过程中由于人员的失误而导致问题。对着一个整体的安装过程来说,最好是将其分为数个不同结构的施工,按照其顺序来进行安装,这样就能落实责任制,在管理上也较为方便明了。除了对于施工过程和设备的管理外,对于安装人员的安装管理也是必需的,戴安全头盔是最基本的守则,还是遵守各种工地现场的安全规范事项。(3)完成安装之后的工作。首先要进行的是设备的外观、整体性、安全性等的检查,这些工作要在安装完成之后马上检查,为接下来设备的调试工作做准备,即要保证设备能够正常进入调试程度,不会因为诸如连接之类的问题卡住。接下来进行的调试工作也可以称之为对设备的生产考核,主要考核设备的使用性能是否正常,经济、技术性能是否过关等。而在这两项工作的进行中,安全问题也是一个必须要考虑的因素,但这更多是处于对机械设备的考虑,比如防止工作人员的疏忽让异物落入设备中造成卡壳现象。在调试进行过后进行总结,并通知有关部门和单位进行审查,完成最终的验收工作。 4结语 机电设备技术安装是一个多工种、多工序、多系统的复杂生产过程,因此,必须给予足够的重视。在工作中积累经验,不断创造新技术、新工艺,创造出一流的安装水平和高效的安装效率,采取有效对策应对机电设备安装过程中出现的各种问题,确保机电设备的正常运行,对提高生产的经济效益有着非常重要的意义。 参考文献: [1]陈钊.机电设备安全安装探讨[J].机电信息,2016(30):125-126. 作者:李继龙 单位:兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿
水泥稳定碎石基层当前在农村公路工程中的应用越来越广泛,这得益于相关施工技术的日益成熟。在水稳基层施工中,需要做好每个施工环节的控制,保证施工质量,使其发挥应有作用效果。 1工程概况 如今,随着农村经济发展速度不断加快,交通量显著增加,为满足人们的日常出行要求,并为后续经济发展创造良好条件,需要做好公路工程建设。基层是公路的重要组成部分,具有承上启下的作用,其质量好坏对公路使用、寿命有直接影响。某农村公路基层施工采用水稳碎石,现围绕本工程实际情况,对其水稳碎石基层施工技术做如下分析。 2基层施工技术 为保证基层施工顺利进行,保证工程质量满足设计与规范要求,需要编制专门的施工方案,为现场施工提供正确指导。施工开始前,应获取下列重要指标:混合料生产配比,这是实现大面积施工的重要基础;混合料摊铺时的松铺系数;施工作业与控制,包括混合料实际含水量控制、碾压设备选型及组合、碾压工艺(顺序、速度、遍数)、混合料的生产、运输、摊铺及碾压。 2.1工艺流程 本工程基层施工工艺流程为:现场测放→现场挂线→混合料生产→混合料运输→混合料摊铺→混合料碾压→养生→质量检查与审核。施工中必须保证每个环节的质量,只有这样才能达到预期的质量目标。 2.2准备下承层 对已经交付的公路底基层实施全面检查,确认是否保持平整与坚实,是否存在浮土、软弱点及松散点,要求所有指标都满足规范要求,同时经监理检测合格。完成以上检查工作后,要对其顶面实施拉毛处理,将浮土清除干净[1]。此外,要注意如果地段较为干燥,需在开工前洒适量水。 2.3现场施工测放 安排专业测量人员进场对中线进行复核,并确定路面的宽度,以底基层总宽度为依据将边桩放出,并测出边桩和中桩任意点位实际高程,一般按照10m的间隔距离设置断面,测出各点实际高程和实际高程之间的差值,同时要在两侧布置挡料,避免在碾压过程中路面发生塌肩。 2.4现场挂线 安排专业挂线人员进场根据测量结果,结合摊铺厚度及松铺系数,在两侧进行基准线的挂设,基准线采用钢丝。挂好线后,应采取必要的保护措施,以免挂线被破坏影响后续施工。 2.5混合料拌和 先对拌和系统的各个机械设备进行调试,然后按照规范的要求依次向拌和机中输送原材料。混合料出料时,应对其进行检测,必须达到规范和设计要求。拌和中应随时检查实际送料情况,包括水的输送和推进器运行,保证每种原材料都能正常且稳定供应。根据天气情况对供水量进行合理调整,并对拌和的时间予以严格控制。将混合料运输到施工现场后,其实际含水量应略高于最佳含水量,因为混合料进场后大多无法立即进行摊铺,在等待摊铺时水分会有所散失,如果出料时混合料实际含水量就接近最佳含水量,则在现场停留一段时间后,其实际含水量将小于最佳含水量,无法满足施工要求。此外,现场试验室要根据规范要求对混合料实际含水量及强度等重要指标进行检测,确认能否达到设计要求。未经检测和检测结果不合格的混合料禁止在施工中使用。通常实际配制的混合料,其水泥剂量要比设计要求高出约0.5%,这会因为考虑到强度损失,完全按照设计要求的水泥剂量进行拌和,混合料实际强度可能无法满足实际要求[2]。 2.6混合料运输 采用吨位不小于20t的自卸运输车对出厂的混合料进行运输。具体的运输车辆应结合混合料的生产能力及运输距离来确定,要有一定余量。如果工程规模不大,且施工现场和拌和厂之间的距离很近,则一般准备8辆运输车即可。此外,每一辆自卸运输车都要准备好防雨篷布,并在装完料后及时覆盖,以起到保温、防雨和防污染的作用。运输时行驶速度应尽量均匀,避免急刹车和掉头,以免混合料离析。 2.7混合料摊铺 当混合料被运输到施工现场后,应尽快进行摊铺施工。将摊铺机放置在混合料摊铺的起点,根据松铺厚度对熨平板进行调整,在熨平板的两侧垫上长度为60cm,宽度不小于20cm的模板,而且高度要和松铺高度完全相同。混合料运输车停在摊铺机前方10cm~30cm,挂空挡停住,由摊铺机顶推前进。现场应采用至少两台摊铺机成梯队进行作业,摊铺机前、后应保持8m~10m的间隔距离,摊铺应一次性成型。行驶速度不能超过1m/min~2m/min,摊铺速度要与混合料生产能力相匹配,避免停机待料。摊铺时还要安排专人对两侧的边缘部位进行处理,保证摊铺表面的平整性。另外还应安排专人对是否有离析的现象进行检查,将局部的料窝清除干净,然后用新料进行填补。此外要注意准备足够的塑料薄膜,用于避免施工中突遇降雨,将混合料淋湿[3]。 2.8混合料碾压 1)现场应准备好各类型碾压设备,如轮胎和振动式压路机。2)一般碾压都分为三个环节,即初压、复压与终压。其中,初压多使用振动式压路机,速度为5km/h;复压应使用吨位比初压大的振动式压路机,先以较轻的振动碾压一遍,再以较大的振动碾压一遍,然后使用胶轮压路机进行碾压;终压使用关闭振动器的振动式压路机进行,到消除混合料表面的轮迹为止。3)在碾压过程中应注意,压路机的起步应缓慢,从低处到高处保持轮宽50%左右的重叠,转向不得在没有压实的部位进行。碾压完成后,由现场质量检查人员对包含平整度和横坡等在内的指标进行全面检查。对于不合格的路段应进行必要的整修处理,直到满足规范与设计要求为止[4]。 2.9混合料养生 施工完成后,应对已经完成施工的路段进行交通封闭。为使路面强度满足要求,需根据地区的天气状况进行洒水或覆盖养生,要求养生时间必须达到7d以上。在正常的养生过程中,应确保路面始终保持潮湿。 2.10接缝处理 混凝土摊铺中,如果遇到设备故障等问题使施工中断,要在适宜的部位设置接缝。在恢复摊铺前,使摊铺机离开工作面的末端,同时靠近没有碾压完成的混合料,并实施洒水,保证混合料实际含水量能够满足要求,最后对混合料实施摊铺。 2.11农忙时节施工措施 1)由于农忙时节施工作业人员会有所减少,所以要提前做好生产计划调整。2)不断提高机械化生产水平,减少由于人员减少产生的各类问题,保证工程进度。3)签订劳务合同的过程中,应适当增加农忙时节施工的费用,通过对合同手段的合理应用来防止农忙时节人员大量减少。4)采取有效措施引入非务农人员参与到工程施工中,并加强他们的教育和培训。 3结语 本农村公路水稳碎石基层施工现已顺利完成,经检测基层各项技术指标符合要求,质量合格,可为后续面层施工创造良好条件,说明以上施工技术合理可行,可为类似工程施工提供参考依据,提高基层施工技术水平。 参考文献: [1]彭健.浅谈农村公路水泥稳定碎石基层施工质量控制要点[J].建筑工程技术与设计,2015(8):25-26. [2]方顺乐.浅析农村公路水泥稳定碎石施工质量及防控措施[J].建材与装饰,2017(50):26-27. [3]左维,周兴科.道路工程施工中水泥稳定碎石基层施工技术的应用[J].黑龙江交通科技,2014(11):23. [4]朱锦华.刍议水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路施工中的应用[J].中国高新技术企业,2015(9):102-103. 作者:郜彦宏 单位:山西省晋城市泽州县交通运输局公路管理所
1引言 建筑行业的快速发展促进我国社会经济的不断增长,但与此同时建筑行业之间的竞争也在不断加剧,为了能够提高建筑企业自身的优秀竞争力,保证我国建筑行业可持续发展,必须要保证建筑工程土建施工的整体质量,桩基础技术作为整个建筑工程的关键,必须要对桩基础技术的实际应用效果进行分析,这样才能够满足人民群众对于住房的需求促进我国的建筑行业快速发展。由于在建筑工程土建施工过程中,可能会因为地基不完善,自然地质灾害等问题,导致地基稳定性受到影响,而通过运用桩基础技术,能够快速解决地基失稳的问题,提高地基的坚固性和可靠性,促进地基建设的整体水平。 2土建施工中桩基础技术概述 2.1桩基础技术 随着我国社会经济的快速发展,各种新技术、新材料、新方法不断增多,其中桩基础技术是整个建筑工程施工的关键所在桩基础技术[1]。包括基桩、顶桩的承台相结合,根据实际的支撑情况可以分为高层台桩机和低承台桩机两种形式,其中高承台桩基又划分为灌注桩和预制桩两种,也是目前应用最为常见的两种桩基础技术。通过桩基础技术的应用能够将建筑物的不同方向承载力转移到桩机所处的土层四周,保证上方建筑负荷更加的稳定,尤其是在遇到地震风暴等自然灾害时,也能够最大限度上减少外力对于建筑物自身产生的影响,并且所产生的强大压力,也可以被桩机快速的转移到周围土层中,减少建筑物所产生的破坏力。 2.2桩基础技术的主要作用 随着现代社会经济的快速发展,各种超高层建筑也在不断的增多,对于整个建筑的负载能力以及地基的要求也不断提升。通过桩基础技术的应用可以增强建筑物周围的环境抵抗能力,也可以避免建筑物出现倒塌的事故,另外也能够强化建筑物的地基整体强度,明显提升建筑工程的整个施工质量,在高层建筑施工中具有非常广阔的前景。 2.3桩基础技术实际的施工需求 在桩基础施工的过程中,必须要对地基的变形和承载力进行分析,首先就应该对土建工程的施工现场,进行实地的地质勘查,由于桩基础施工技术与传统的地基施工技术存在较大差距,所以对于施工场地和地基基础的要求也非常高,为此,在桩基础施工之前,必须要对施工现场进行全面的勘察,满足建筑物的整体承载力[2]。 2.4桩基础技术施工的优势 通过利用桩基础施工技术能够提高持力层的群桩承载力,并且也可以避免高层建筑竖向荷载,从而提高自身荷载的整体性能,最大限度上避免出现地基沉降的发生,另外通过桩基础技术还能够提高建筑物的整体承载力,减少地基周围变形的情况。正是因为这些特点,所以能够保证桩基础技术在实际施工中具有非常高的使用价值。首先通过桩基础施工技术,能够对硬石块岩石粘土等进行科学化的处理,并且提高建筑物的整体稳定性,避免因为外力的条件而出现倒塌失衡的问题,另外在实际的施工过程中,桩基础技术还能够直接的深入地层。一旦出现地震或者其他地质灾害而导致地面土层下陷时,由于底部镶有牢固的桩机所以也能够提高建筑物的整体承载力[3]。 3桩基础施工技术的主要类型 3.1人工挖孔桩 通过人工的方式对灌注桩进行施工,首先就应该将桩打入到预定的位置,并且完成挖孔。灌注桩施工技术不仅能够有效的减少施工成本,而且不会对地基周围的环境产生影响,所以只有非常良好的环保效果在桩基施工的过程中,得到了广泛的运用,另外要加强对于流水量的控制,在透水层中加入环形的钢筋圈,通过事先生产号的混凝土买入,尽管人工挖孔桩施工技术对周围的环境影响都比较小,但是其施工的质量与施工人员的技艺水平具有直接的联系,人工挖孔桩技术,随着人工成本的不断增加也逐渐淘汰。 3.2静力压桩 所谓的静力压桩技术就是指静力桩自身的重量与框架进行配合,通过对于预制桩产生反作用力,来将预制桩完全的埋入到土壤之中,在尽力桩施工的过程中,不会产生噪音污染,而且震动幅度也比较弱,操作方式非常的简单,所以可以在市区内部的施工场地进行应用。但是需要说明的是,如果施工场地的地层中不存在砂石或者卵石等情况,不能够采用静力桩施工技术[4]。 3.3振动沉桩 振动沉桩技术主要依靠一台或者多台电动机来给地基提供巨大的垂直力,在垂直力的作用下,能够加强地基土壤的密实度,通过长时间的振动,也可以保证地基整体密实的质量在振动的过程中,必须要保证振动机稳固不动,而且还应该选择小距离的锤击,避免出现位置偏移的问题。振动沉桩施工技术能够在软土粘土以及沙土中得到广泛的应用,但是却并不适宜在土质较硬或者水分较多的场地进行应用。 4桩基础施工的准备工作 在进行桩基础施工的过程中必须要重点把握相应的准备工作。 4.1地质勘察 要想全面提高桩基础施工技术的整体效果,必须要对施工场地的地质条件和周围地理环境进行详细的考察,及时的将各种数据信息进行整合,通过运用现代信息处理技术,将搜集到的各种数据信息整理成表,从而为施工设计方案提供准确可靠的参考,在勘测完毕之后,要对施工现场可能遇到的各种情况进行分析,能够在施工方案设计的过程中进行及时的规避。选择最佳的布局方式,为施工全局提供正确的设备保障[5]。 4.2施工方案的设计 在地质勘测完毕之后,必须要加强对于施工方案设计的准备工作,在施工方案设计的过程中,要保证文明施工,提高工程施工的整体质量。 4.3判断桩机的整体高度 在桩基础施工之前,必须要合理的判断桩基的整体高度,这就要求施工人员必须要熟悉放线定位的施工技巧,保证每一个点的精准度,施工人员只有对每一根桩基进行合理的高度控制,才可以保证桩基的整体稳定性。 5桩基础施工技术在建筑工程土建施工中的应用 为了能够探究桩基础技术在施工中的实际应用情况,首先就应该对桩基础的各个种类进行全面的了解,一般来说,在土木工程施工的过程中,主要采用的是钢筋混凝土桩以及灌注桩。 5.1灌注桩与预制桩 灌注桩可以分为人工挖孔、钻孔灌注桩等不同的类型,其中以沉管灌注桩最为常见,因为沉管灌注桩的施工方法非常的简单,只需要通过对桩基础进行外力打击,就能够将灌注桩沉入地下,但是在打击的过程中,必须要合理的掌握击打力度,避免对桩基的整体质量产生影响,人工挖孔灌注桩主要利用机械挖孔的方式,所以在挖掘的过程中必须要加强对于孔的保护在土木建筑工程施工过程中,预制桩的应用包括混凝土预制桩和钢预制桩两种,其中混凝土桩由于价格低、廉材料普通,所以非常的常见,而且混凝土形成的预制桩具有非常强的承载力,在预制桩制作的过程中,必须要根据预制桩的桩尖朝向进行合理分析,避免对于施工进度产生影响[6]。 5.2因地制宜选择最佳的桩基础类型 在建筑施工的过程中,必须要选择恰当合理的桩基础类型,这样才能够起到事半功倍的效果,通过利用最低的成本来完成建筑工程项目,首先要按照因地制宜的原则,对桩基础技术进行判断,通过对于施工环境的土壤水文情况进行分析,选择最佳的桩基础类型,另外要注意在建筑工程施工过程中是否存在自然灾害的情况进行判断,还应该对周边的建筑物以及地下管道的情况进行全面的了解,通过这些方法能够提高整体作业的质量。 5.3保证符合设计要求 建筑工程的设计要求有两大类,一类是对建筑工程桩进行科学管理,另一类则是对建筑工程的施工进度进行分析,由于桩基础施工技术在建筑工程施工前期就进行施工,所以桩基础施工技术的整体质量,对于后续的建筑工程具有非常关键的影响,为此必须要加强对于建筑工程的合理判断,积极控制建筑工程的整体施工进度[7]。 6结束语 通过本文对桩基础施工技术进行分析,能够有效的明确桩基础施工技术的具体内涵,并且促进桩基础施工技术的快速发展,笔者通过对于桩基础施工技术的主要优势进行分析,能够提高桩基础施工技术在建筑工程土建施工中的应用效果和应用质量,保证建筑行业的可持续发展。 参考文献: [1]唐喜,陈琪,孟江龙.浅谈建筑工程土建施工中桩基础技术的应用[J].中国战略新兴产业,2018(28):185. [2]付连红.桩基础技术在土建工程施工中的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(16):100. [3]李海鹏.建筑工程土建施工中桩基础技术要点[J].建材与装饰,2018(23):49. [4]方少伟.剖析建筑项目土建施工中桩基础技术的应用和管理[J].工程建设与设计,2018(10):42~43. [5]刘继委.浅谈建筑工程土建施工中桩基础技术的应用[J].现代物业(中旬刊),2018(4):192. [6]宋莉杰.试论建筑工程土建施工中桩基础技术的应用[J].民营科技,2018(3):132. [7]穆文涛,李晓英.浅谈建筑工程土建施工中桩基础技术的应用[J].山东工业技术,2018(5):95.154 作者:王海山 单位:绿城永隆装饰工程有限公司
1机械设备安装质量控制和调试的必要性 机械设备安装就是设备从生产厂输送到施工地点,通过一些工具与仪器,进行必要施工,把设备准确安置在预定位置中,同时经过调试运转达到使用的条件。机械设备是不是可以正常生产,可否发挥出其功能,在一定程度上是由机械设备安装质量所决定的。机械设备安装程序就是吊装运输与放线就位、稳定设备与清洁、调整零部件、试运行与验收等等,再者部分工序里面,针对不一样的机械设备使用功能不一样的方式。比如在安装时,对于大的机械设备采用的是分体安装方式,针对小的机械设备使用的是整体安装方式。而机械设备安装施工内容有设备的运输、设备整体和零部件安装、切割与焊接、电动机安装与自动开工至设备的安装调试等工作。众所周知,在机械设备工程之中,对于机械设备安装过程中的质量控制和调试是相当重要的。机械设备安装和调试时期在进入工作前的优秀环节与重要程序,在这之中,调试内容就是在机械设备安装好后,通过专业设备,调试机械设备,确立调试结果良好,继而投入正式使用。由此可知,机械设备安装过程中的质量控制和调试的好坏在一定程度上直接影响到了机械设备工作性能与使用时间、安全性等。现阶段,大多数行业采用的机械设备均为承压设备,这样的机械设备工作劣势就是环境差,介质容易燃烧与爆炸,假设产生安全隐患,必然会带来很大的经济损失,同时还会威胁到人们的生命。因此,强化机械设备安装过程中的质量控制和调试工作,是保证设备安全运行,推动机械设备高速发展的重点之所在。 2机械设备安装中的质量控制分析 针对化工设备、风机、泵类等机械设备,在使用前需要准确安装,严格控制好机械设备安装过程中的质量。 2.1控制好前期准备工作的质量 在进行前期准备工作的过程中,一般的准备工作有这样几个方面的内容:第一,施工技术条件的准备工作,即设备安装场地条件需要与设备技术文件要求相符,大型的或者规定精度较高的化工与机泵类的机械设备安装,需要编制施工组织设计与方案。第二,实时了解设备与材料采购状况与到货时间安排,加强设备与材料的检查工作力度,当关键材料运入的时候,需要给出厂方的检查报告和合格证,材料的替用与更替需要与设计部门联系进而得到认同以后,才可以真实投入采用。第三,安装设备以前,需要依据图纸与施工验收要求,开展基础中心线标高与验收几何尺寸等,且确保预埋地脚螺栓的螺母与螺纹防护完整。第四,在施工公司与建设公司相关人员一同在场的条件下,当场开箱检查记录在开箱检查和清点设备技术备件与零部件等,同时根据清点以后的清单办理交接手续。 2.2控制好安装时期的质量 首先,设备放线与就位、调平与找正。进行设备放线的时候需要先划分一条共同的安装基准线,各台机械设备都以共同安装的基准线为准确定其具体位置。设备就位需要依据划线的具体方位把对应的设备主体及附属部件放在准确的位置上。设备找正就是说设备的纵横中心线和基本的中心线对齐。在没有进行设备安装前,需要按照设计与安装、维修的需求埋设永久性的中心标板与基准点,进而为机械设备安装调整提供便利。而机械设备调平就是给设备精准就位,按照已经设定的中心标板,设置基准线,设备安装标高需要挑选设备的优秀工作面为检测基准面,设备水平度调节的方式就是整体与分体调节。通常整体调节在设备的工作表面直接使用水平仪进行检测,按照设备的安装精度选取使用不一样的精度水平仪。分体调节能够分别对各个分体部件展开找平,组装结束以后再开展整体调节。其次,地脚螺栓的安装。较为常使用的地脚螺栓大概有两个,即胀锚螺栓与预留孔方式地脚螺栓。胀锚螺栓适用于管路与线路支架等附属设备稳固上,而预留孔地脚螺栓适用于主体设备安装过程中。进行地脚螺栓安装的过程中,需要确保螺母和垫圈、以及设备底座之间的接触密度强。将螺母拧好以后,需保证螺纹露出的长度是螺栓直径的2/3,通常是1.5到3的距离。最后,机械设备组装和灌浆。组装就是在安装施工场地的组装与配置,通常出厂装配精密的零件与组合件,都不可以拆开以后重配。组装以前对需装配的零部件尺寸配置等进行再一次的检查。同时,清洗设备表面上的锈油脂,清洗完成以后,需要即刻使用压缩空气进行吹干,同时开展防锈处理工作。 3机械设备安装过程中的调试分析 附属设备和主体设备都安装完毕,由建设公司组织和设计、安装公司参加对已经完成的设备展开调试。调试涵盖单机空负荷与联动空负荷、联动负荷生产调试。调试的目的在于检测机械设备是否有不足之处,同时在投入使用以前作最后修整与调节,让机械设备可以与生产需求相符。调试的基本原则就是:先空载、后带载;先单机,后联动。下面就是调试过程中常常会遇到的一些问题与解决对策。 3.1介质流量小 机械设备在运行的过程中,排出来的介质流量无法达到额定数值,其根本原因在于进口管道出现堵塞以及泄漏;机械设备反转以及填料出现泄漏;转速过低与转动部件流道堵塞与安装过高、吸入阻力太大与出现气蚀。因此,要解决以上调试问题必须要采用这样的方式:第一,针对进口管线与填料漏气问题,需要相关工作人员清洁进口管线,将泄漏的位置堵塞,紧压填料压盖,确保密封性良好。第二,针对设备反转问题,处理的方式就是安排电工调节电机相序。第三,针对转速过低的问题,需要检查电压是不是与有关规定的电压相符,传动部分是不是正常的,对检查到的问题制定出有效的方案进行处理。第四,针对流道堵塞、安装过高与吸入阻力太大,出现气蚀的问题,需要暂停机械设备运行,将其拆卸以后把流道疏通,将异物清理掉。 3.2机械设备振动异常 通常来说,振动是机械设备运转过程中非常常见的一种调试问题,设备振动异常会导致机械设备轴承与联轴器破损、致使螺栓松动以及机壳被破坏等,进而危害到机械设备安全运转。造成机械设备振动的根本因素在于地脚螺栓松动和机壳产生变形、转动部件和传动轴脱离,和前机壳磨损、轴承破损与转动部件失衡、运行负荷变化较大与设备进口出现气蚀问题。这部分问题均可以导致机械设备在小小的干扰情况下带来很大的振动。产生振动的时候,相关工作人员应当先检查机械设备的地脚螺栓,接下来检查设备壳体有没有产生变形问题,在机械设备运转的时候机体与轴承是不是产生了热量,最终通过检测工具或者仪器检查转动部件动平衡与流量、电流和压力等运行参数。倘若机械设备振动是因为地脚螺栓松动,只需要将地脚螺栓紧固即可;机壳变形,需要使用热法以及机械校正机壳;转动部件和传动轴脱离,则必须要进行重新安装;轴承破损,需要将轴承更换了;运行负荷变化较大,则需要调节进出口阀门,待压力与流量、电流稳定即可;气蚀出现,需要减小安装的高度,降低吸入口的阻力,防止出现气蚀的原因;转动部件失衡,需要进行动平衡试验,调节配比。 3.3机械设备轴承温度太高 导致机械设备轴承温度太高的根本因素有这样几个:第一,润滑效果不佳;第二,轴承出现了不良问题;第三,冷却系统产生了异常情况。因此,当出现以上问题的时候,第一步需要相关工作人员认真检查轴承机械设备轴承加注油量是不是与说明书中的要求相符,加油量太大也会导致设备轴承温度增加的问题产生。第二步,经过目测与触摸的方式评断机械设备轴承冷却系统是不是正常的。倘若以上几项都是正常的,那么很有可能是因为机械设备轴承质量较差导致了保持架破损与滚动体破裂、间隙增加造成温度上涨,因此必须要将机械设备的轴承及时替换掉。总而言之,机械设备轴承温度太高必然会影响到机械设备安装的质量,因此,相关工作人员需要仔细分析各个方面的情况,继而明确导致机械设备轴承温度太高的根本原因,制定出有效的方案处理问题。 3.4机械设备喘振 机械设备运行过程中,因为旋转脱离导致设备出口压力突然出现变化,管网内气体因为压力的转变流入风机,接着因为鼓风机的作用,导致管网内流入风机的气体排出,继而导致压力骤降,这样循环下去,会导致整个系统产生周期性的低频高振幅的压力脉动与气流震荡问题,机械从而出现振动过大的噪音,直接影响到设备的正常运转。所以,要解决喘振问题:第一,尽可能避开使用具备驼峰性能曲线的设备,使用性能曲线平直向下倾斜的设备。第二,增加再循环装备。把排出来的气体再引进风机入口,从而确保设备流量一直处在稳定区域。第三,增加设置放气阀。假设传输流量低于喘振的临界流量,需要开启放气阀,减小管路系统压力。 4结束语 影响安装工程的优秀问题就是机械设备安装过程中的质量控制和调试问题,机械设备安装中的各个环节,都牵扯到了质量控制和调试工作。所以,安装工程从一开始到终止,安装过程中的质量控制和调试是一个持久的过程。因而,相关工作人员必须要严格控制好质量,将调试工作做到位,才可以使机械设备正常运转。除此以外,对于机械设备安装,相关工作人员需要树立一个准确的观念,进一步探索设备安装质量控制和调试问题。 作者:付建 单位:贵州开磷供电有限公司
在实际的土木工程施工中,混凝土施工作为当中的重要施工内容,混凝土施工性能能否得到有效的保障,就直接决定了整个土木工程的安全性和稳定性,那么,这就必须要加强对于混凝土施工技术的质量控制力度,以此更好的保障土木工程施工的质量。结合当前我国土木工程中混凝土施工的现状,可以了解到这当中还存在各种不同的问题,这些问题对于土木工程的安全性都产生了直接的影响,那么,这就要紧密结合工程施工的实际要求,选用性价比较高的混凝土材料,优化混凝土施工技术和过程,从而不断提升土木工程施工的效率和质量。 1土木工程混凝土质量内在施工要求 在实际的土木工程混凝土施工过程中,要想保证混凝土施工的质量,就要不断提升混凝土的强度,那么,如何保证混凝土的强度,就要注重加强对影响混凝土强度的主要因素进行分析[1]。通过对相关资料的查阅,可以了解到在混凝土配置中,当水灰比相等的情况下,水泥的标高就越高,其配制的混凝土强度也就越高,因此,施工人员在混凝土配置过程中,就要注重对水泥的标号和质量进行严格把控。在水泥标号相等的情况下,水灰比越大,混凝土配置的强度也就越大。而混凝土的另一重要组成材料就是粗骨料,因此,对于粗骨料的选择也会直接影响到混凝土的强度,通常在石质相同的情况下,石头表面越粗糙,混凝土的强度也就越高。在水灰比或者配合比相同的时候,碎石配置的混凝土强度,要比卵石配制的混凝土强度要高。 2土木工程中混凝土施工材料质量的控制 在土木工程施工中,要想对混凝土施工技术的质量进行有效控制,就要不断加强混凝土材料质量的控制,在混凝土材料质量控制中,首先要对水的质量进行严格控制,严禁使用未经过处理的污水和工业废水等。其次,还要对水泥的质量进行严格控制,在施工中要先用散装水泥,对于运输到工地的水泥,要表明其品种、强度等级和出厂批号等,并进行分别储存[2]。在水泥的实际运输和储存过程中,要注重对其进行防水防潮处理,对于已经受潮结块的水泥,要在进行处理和检验合格之后才能够应用,以此更好的保障水泥的质量。另外,还要保障骨料的质量,对于砂石可以优先选择优质的江砂或河砂,对于泵送混凝土,可以选择中砂,以此严格控制骨料的质量。 3土木工程中混凝土搅拌和运输质量控制 要想加强对于土木工程中混凝土施工技术的质量控制,还要注重对混凝土的搅拌和运输质量进行严格控制,这样才能够更好的保障后期混凝土施工工作的有效开展[3]。对于混凝土拌和质量控制中,先要对混凝土的配合比进行严格控制,且在混凝土拌制时,要保证混凝土拌合物的均匀性。在混凝土拌和过程中,最小拌和时间混凝土搅拌的最短时间,要紧密结合工程施工的实际要求来进行确定,当混凝土掺有外加剂的时候,混凝土搅拌的时间可以适当的延长。在后期的混凝土运输中,也要加强质量控制意识,运输人员在运输中要密切关注混凝土的情况,避免出现分离、漏浆和过多温度回升等问题。 4土木工程中混凝土浇筑施工质量控制 在混凝土浇筑施工质量控制中,先要做好砼浇筑前的准备工作,组织班组进行技术交底,对钢筋、模板等进行交接检,若不具备砼施工条件的,切忌不能进行砼施工[4]。之后在混凝土浇筑施工中,混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不能超过三米,一旦超出三米,就要采用串筒、导管或在模板侧面开洞。且对于实际浇筑施工操作,要采用分段分层的施工方法,每层浇筑的高度要结合结构实际结构的特点和钢筋疏密来进行决定,通常分层高度为插入式振动器作用部分长度的1.25倍,且最大不能超过50cm。在开振动棒时,振捣手握住振捣棒的软轴胶管,快速插入到砼内部,在内部振动中,要进行上下略微抽动,直至到砼面不再出现气泡,没有显著下沉和表面泛浆等水平为准。在混凝土浇筑中要保证连续施工,如果必须要间歇,要尽量控制间歇的时间,且保证在前层混凝土初凝之前进行施工。在混凝土浇筑完成之后,还要对钢筋表面进行检查,查看是否存在被污染的情况,如果有还要对其进行及时的清理。 5土木工程中混凝土养护质量控制 混凝土养护施工也是一个重要部分,施工企业必须要对混凝土养护质量进行有效控制,尤其在混凝土的早期养护中,要安排专门的人员来进行负责。确保混凝土一直处在一个湿润状态下,整体养护的时间,要保证能够符合混凝土硬化和强度增长的实际需要,只有这样才能够保障混凝土强度有效符合相关设计的要求[5]。对于需要进行保温处理的,还必须要对其混凝土进行保温处理,以此减小混凝土表面的热扩散,有效控制混凝土内外的温差,避免出现混凝土裂缝。在浇筑之后,要用湿润的草帘、麻片等覆盖,更好的保证混凝土的质量。 6结语 总而言之,在实际的土木工程施工过程中,要想更好的保证工程施工的效率和质量,就要注重加强对于混凝土施工技术的质量控制力度,在施工中实现理论和实践操作的有效结合,加强对于混凝土施工技术要点进行严格控制和管理,这样才能够更好的保障工程施工的质量。 参考文献: [1]李进功.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析[J].住宅与房地产,2018(30):174. [2]王爱.土木工程施工中混凝土结构的施工技术要点[J].科技风,2018(22):84. [3]孔秀娟.高层建筑土木工程的技术质量控制措施研究[J].住宅与房地产,2017(30):162. [4]倪志叶.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术探究[J].绿色环保建材,2017(09):129. [5]李国政.探讨土木工程现浇混凝土施工管理与质量控制措施[J].科技风,2015(04):197. 作者简介:张俊友(1972-),男,内蒙古卓资人,硕士研究生,副教授,研究方向:混凝土结构特性分析。
建筑工程桩基检测技术探讨:对当前建筑工程桩基检测技术的评析 摘要:随着社会经济以及科学的发展, 桩基检测技术得到了广泛的应用, 其发展前景也比较乐观, 而与之相应的一些桩基检测标准、规范也相继的, 并且施行, 这些都促进了桩基检测技术的规范化。 关键词: 建筑工程 基检测技术 评析 前言 桩基是隐蔽工程,支撑着地面上的构筑物,它是建筑物的基础,其质量优劣直接影响到这些建筑物的安全。在桩基础的施工过程中,桩基检测是一个不可缺少的环节。随着我国城乡建设事业的迅速发展,桩基工程越来越多,因而桩基工程检测技术也就成为一个热门而得到广泛重视。特别是近10 年来,检测领域取得了长足的发展,检测技术更加趋于成熟和先进,有关桩基工程检测的标准、规范相继、施行,使桩基检测工作进一步规范化,对保证工程质量起到了良好的作用。同时,桩基检测技术是比较全面的、系统的以及综合的应用技术,只有根据房屋建筑的实践情况来选择不同的、适合的检测方法,并且使各种方法之间能够相互配合、补充,这样才能够使其在桩基的检测过程中发挥出最大限度的作用以及意义。 一、桩基检测技术阐述 桩基检测是桩基础施工过程中不可缺少的环节。桩基检测整体上可分为直接法(主要有承载力检测和桩身完整性检测)和间接法(指在现场原型试验基础上,并综合工程实践经验和一些理论假设分析,最终得出检测项目结果的检测方法)。其中,桩基的质量最终表现在承载力上,静载试验为最客观的桩基检测方法,但是实际应用中比较难检查大比例质量及承载力;且存在诸如设备大、检测周期长、成本高、无法实现无损检测等缺陷,无法成为桩基础质量全面检测的手段。与静载试验相比,高应变动力测桩虽较轻便,检测周期也缩短,但其抽检仅为2%。低应变动力测桩,检测简便、速度快、成本低廉而不影响施工,检测比例有一定的提高,但还是无法判别桩基的最终质量指标:承载力。由上述可见,桩基检测技术各有其优缺点。文章将进一步分析桩基检测技术各方法的原理及其在实际工程中的质量评价结果。 二、桩基检测技术 1 成孔质量检测 在桩的施工中,成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量:桩孔的孔径偏小则使整桩的承载能力降低;桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大,而下部侧阻力不能完全发挥;桩孔偏斜则会削弱了基桩承载力的有效发挥;桩底沉渣过厚使得有效桩长减少。因此,成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要。成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。 2 桩的承载力的检测 (1) 静荷载试验法。静荷载试验法用于检测基桩承载力静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测,工程中多用到竖向静载荷试验。静荷载试验法显著的优点是其受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测,对于工程桩检测不能做破坏性试验。其检测精度高,相对误差在10%范围内。 (2) 高应变动测法。桩基高应变动检测,就是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击,使桩周土产生塑性变形,在桩头实测力和速度的时程曲线,通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数,揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能,分析桩身质量,确定桩的极限承载力。 3 桩的完整性检测 低应变动测法基桩的低应变动测法就是通过对桩顶施加较低的激振能量,引起桩身及周围土体的微幅振动,同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度,利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析,从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估基桩承载力等目的。 (2) 声波透射法声波透射法是利用超声波在混凝土中传播的声学参数,如声速C、频率F、振幅A的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、蜂窝等缺陷的大小、位置。 三、桩基检测技术实例应用分析 在某工地进行的基桩比对试验中,共制作了6根人工挖孔混凝土灌注桩,其中1根桩进行承载力检测,5根桩进行桩身完整性检测。桩长6-8m,桩径为800mm;混凝土强度等级为C25。该场地地岩土层自上而下分别为粉质粘土层、粉土层、砾砂层和强风化泥岩层。桩端持力层为强风化泥岩层。本次根据工程实践情况,对桩基进行承载力检测及完整性检测。 1 桩的承载力检测 本次基桩承载力检测主要采用高应变检测及静力载荷试验,在同1根桩首先进行高应变检测,然后再进行静载试验。高应变检测是在桩侧表面,分别对称安装两只变式力传感器与两只加速度计,此时由于锤自由下落锤击桩顶产生的瞬时冲击力,产生了加速度和力信号,再经桩基动测系统放大和转换这一系列的处理环节,信号转变为数字信号传给微机,经由计算机软件处理,屏幕上就会显示出实测波形,再通过FEIPWAPC软件对存储在磁盘上的测试信号用进行曲线拟合分析,最终算出单桩竖向极限承载力的数值。参加这次检测单位有20多家,所提供的检测桩竖向极限承载力介于1470-2500kN之间,检测结果相差太大,所以依据此次检测结果不能判定单桩极限承载力。静力载荷试验反力装置采用配重加载法。试验方法应用慢速维持荷载法进行加载,即逐级加荷载至破坏。根据试验结果该桩的极限承载力为2,300kN。因静力载荷试验相对误差小,检测精度高,其承载力可作为判定依据。 上述检测结果表明,高应变检测所得承载力是不确定的,与静力载荷试验所得承载力相差太大,因此只凭高应变检测所得承载力来判定是不科学的。目前很多工程由于各种原因,只凭高应变检测结果来判定,工程质量是得不到保证的。所以承载力检测应以静力载荷试验为准,如果某些工程不具备静力载荷试验条件而使用高应变法检测时,必须采用其它检测方法与之进行综合判定。如采用钻芯法检测桩的完整性及桩端持力层的性状,用标贯或动探来检测桩端持力层的承载力,并结合场地地质条件来进行综合判定。 2 桩基完整性检测 本次工程实践中应用低应变法检测5根桩。其检测结果曲线如图1。 根据检测结果基本上能判定出较为明显的缺陷位置及性质,1号桩为完整桩,2号桩为断桩,但对3号桩缺陷较小时就很难作出准确的判定,对4号桩及5号桩的缺陷是夹泥、离析还是缩径也难作出准确的判定。再采用钻芯法检测发现3号桩桩底沉渣厚12cm,但在曲线上很难反应出来,4号桩为离析芯样较直观。因此基桩的完整性检测应同时选用两种或多种方法进行检测,这样才能作出准确的判断,才能更有效的保建设工程的质量。 由于每种检测方法各有所局限,所以建议在实际应用情况中,应根据安全、经济、适用原则,对桩身质量(完整性)做出判定时同时选用两种或多种方法进行检测,充分利用这些方法的优点互补不足,尤其是对于那些地质条件复杂、设计等级高、施工质量变异性大的桩基,建议采用直接法进行验证,以提高检测结果的可靠性,使桩基检测质量得到更全面的结果评价。 结束语 工程人员在实际检测的过程中,为了实现对单桩承载力进行进一步的确定,可以把检测对象、检测目的、检测方法的使用范围和特点作为依据,比如静载试验把检测桩基荷载与沉降的关系当作重点。想要对混凝土的强度和桩长等内容进行局部的检测可以使用钻孔取心的方法;检测成孔的孔径、孔深、垂直度和沉渣厚度属于对成孔质量的检测;低变位可以检测桩身是否完整和桩身质量的好坏。所以要科学的对检测方法进行选择,实现多种方法有效搭配,彼此之间起到优势互补的效果。 建筑工程桩基检测技术探讨:浅谈桥梁建筑工程桩基无损检测技术运用 摘要:桥梁的检测是保证桥梁正常使用、进行维修加固的重要依据。桥梁检测的目的在于随时掌握桥梁的技术状况和安全状况。本文对公路桥梁桩基无损检测方法工作原理及及技术应用谈一些看法。 关键词:桥梁,桩基, 无损检测, 应用 一.桩基分类 桥梁桩基按不同方法一股可分为:①按施工方法分为钻入成孔桩,冲击成孔桩,抓掘成孔桩,螺旋成孔桩,人工挖孔桩,沉管成孔桩等:②按其直径大小分大直径,中等直径小直径桩,桥梁常见大直径桩:③按其端部形态分为平底桩和钢底桩等:④按其纵向截面形状分为直身桩,扩底桩,多节桩。竹节桩,表面带螺纹的析,近几年有出现了多支盘挤扩桩,DX桩等:⑤按其承载性分为摩擦桩,端承桩,摩擦端承桩等:⑥按其嘬向受荷条件分为抗压桩和抗拔桩等:⑦按其水平向受倚条件分为主动桩和被动桩等。 二.基桩检测技术 (一)静载荷实验法 单桩怪向承载力的确定在桩基工程中特别熏要。静载荷实验法在检测单桩怪向承载力时虽然是最原始的但也是最可靠的方法。在桩顶旋加荷载。了解荷载施加过程中,桩土问的作用,通过得到P~S曲线的特征确定承载力,判别桩基的施工质量。使用1x104kN级以上的桩基静载设备,最大加载能力2 x104kN。在桥梁桩基工程中。主要使用慢速维持荷载法。由于施工环境恶劣,检测时间长,桩基荷载压力大,费用高,配套工作繁杂,加上桩基设计安全系数高,较难使桩基破坏(即下沉量超限或混凝土破坏),所以较少采用这种方法。特殊项目也有应用。一般按规范抽取l 0%来检测。 (二)高应变检测法 (1)基本原理及检测目的。高应变检测法是一种检测桩基桩身完整性和单桩竖向承载力的方法,该方法是采用锤重达桩身莺量10%以上或单桩竖向承载力1%以的重锤以自由落体击往桩顶,从而获得相关的动力系数。应用规定的程序,进行分析和计算,得到桩身完整性参数和单桩竖向承载力,也称为Case法或Cap.wape法。(2)适用范围。高应变检测法适用于需检测桩身完整性和复核桩基承载力的桩基。(3)优缺点分析。高应变检测法的检测结果集合了低应变检测和静荷载检测。高应变检测的费用比低应变检测高.比静荷载检测低。高应变检测法对于桩基承载力的检测准确度不如静衙载检测,一般误差在10%左右。 (三)低应变动测法 使用小锤敲击桩顶通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号。采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应反演分析实测速度信号和频率信号,判断桩身质量.该检测方法称为低应变动测法。主要检测桩基的完整性。此法主要分两个阶段进行,一是原始数据的野外采集,二是记录检测振动曲线并及时作出初步判断,以确定桩身缺陷性质与位置,完成检测报告。优点:检测速度快,检测简单。检测成果可靠,检测费用低。适用范围:桩长5~50m,桩径 (三)钻芯法 钻芯法适用于检测混凝土灌注桩和水泥土桩的桩长、桩身材料强度,桩底沉渣厚度和桩身完整性,判定或鉴别桩端持力层岩上性状。钻机一般应配备单动双管钻具,钻探混凝上桩时应采用金刚石钻头钻进,保证芯样的采取率和芯样完整性。芯样取出后,应由上而下按回次顺序放进芯样箱中,芯样侧面应清晰地标明回次数、块号、本回次总块数。及时记录孔号、回次数,起止深度、块数、总块数,并拍彩色照片留存,记录芯样质量的初步描述及钻进异常情况。选取代表性芯样进行抗压试验。钻芯法作为一种直接检测方法,是检测成桩质量的有效手段之一,不受场地条件限制,特别适合于大直径桩的检测。当桩长较长时应控制好钻芯孔的垂直度,以免偏离桩身。但当桩本身存在偏斜现象时,钻芯孔较难钻至桩底。钻芯法检测速度慢、费用高。 三、桥梁桩基无损检测技术应用 在桩基检测中,各个检测手段需要配合使用,利用各自的特点和优势,按照实际情况,灵活运用各种方法,才能对桩基进行全面准确的评价。但实际工程中施工单位为赶工期往往是桩基施工完后不及时通知检测单位,而擅自施工上部结构,待桩基检测出来后上部已施工了几层,如果桩基检测不合格,再采取补救的措施,代价是相当大的,桩基施工时一定要重视桩基检测。 (一)常用无损检测方法 声波透射法(CSL):以能量脉冲的方式沿桩身横向传播的波动来检测桩身完整性。低应变法(LST):利用低能量的激振力产生纵向振动或沿桩身纵向传播的波动检测桩身完整性,包括反射波法和振动法。高应变法(HST):利用高能量的冲击力产生沿桩身纵向传播的波动检测基桩承载力和桩身完整性。可分为凯司法和实测曲线拟合法。 (二)技术分析 首先,声波透射法适用于大直径灌注桩,目前许多国家对基桩质量检测采用了这种方法。它的设备使用性能、参数也得到了不断提高和改善,数据分析软件功能研发也得到了极快地发展。但制约它被国内广泛应用的因素是在检测前需预埋声测管,且因准备工作繁锁检测数量不宜过多,无法检测基桩承载力。低应变法虽然目前尚只提供桩身完整性检测指标,但它操作简单,易学易用,可经济、快速、大范围、无损的普检,在公路工程中得以充分地利用。但它的缺点则是检测定性分析,难以达到定量化,且存在一定程度的误判和不确定性,承载力检测尚处于不断完善和研究阶段。高应变法则是以节省人力、物力、财力为目标的快速检测桩基质量方法,虽然它可检测完整性和承载力,但它的检测准确度、可靠 性,尤其是理论体系研究以及必须与静态荷载检测结果比较校验后方可使用等一系列问题使其在检测推广中存在一定的局限性。 (三)技术应用 (1)桩基的承载力的检测。①静荷载试验法。静荷载试验法用于检测基桩承载力静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测,工程中多用到竖向静载荷试验。静荷载试验法显著的优点是其受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测,对于工程桩检测不能做破坏性试验。其检测精度高,相对误差在10%范围内。②高应变动测法(HST)。桩基高应变动检测,就是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击,使桩周土产生塑性变形,在桩头实测力和速度的时程曲线,通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数,揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能,分析桩身质量,确定桩的极限承载力。 (2)桩基的完整性检测。①低应变动测法(LST)。基桩的低应变动测法就是通过对桩顶施加较低的激振能量,引起桩身及周围土体的微幅振动,同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度,利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析,从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估基桩承载力等目的。②声波透射法(CSL)。声波透射法是利用超声波在混凝土中传播的声学参数,如声速C、频率F、振幅A 的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、蜂窝等缺陷的大小、位置。 结束语:通过上述试验可以看出矿下的原煤经过破碎也可以作为充填材料的骨料,同样,矿下比煤强度高的矸石更容易作为充填材料的骨料,这样就能扩大充填材料的骨料来源,减少大量运输且只经破碎而不用作其它处理。本文重点研究的是胶凝材料而对充填材料的配比研究的较少,使得充填材料的强度较高,若用于工业试验可以进一步降低胶凝材料的用量,使充填体强度满足巷旁充填支护的要求即可。 建筑工程桩基检测技术探讨:关于建筑工程桩基施工与检测技术的论述 摘要:本文主要是论述了工程桩基施工的一般要求以及各种常见的桩基检测技术,以供参考。 关键词:桩基检测;检测技术;验收标准 1.工程桩基检测与施工的一般要求 1.1 测量放线 工程地质勘验完毕后的测量放线,是对桩基位置的定位,所以,放线位置要不受环境干扰,定位允许偏差为:单排桩≤l0mm,群桩≤20mm。放线定位完成后要进行复核。 1.2 桩型的选择 要根据施工场地的土质勘验情况。例如:旋挖成孔灌注桩适用于粉土、砂土、黏性土、回填土及风化岩层;泥浆护壁钻孔灌注桩适用于地下水位以下的回填土、粉土、砂土、黏性土、碎石土及风化岩层;冲孔灌注桩除了用于上述地质情况外,还能适用于穿透旧基础、建筑垃圾填土或大孤石等障碍物;另外还有沉管灌注桩、长螺旋钻孔压灌桩等。 1.3成孔要求 根据设计标准深度采取不同的钻孔设备,控制孔的深度。允许偏差应满足现行国家桩基工程施工验收规范规定; 1.4混凝土配制要求 除了要保证水泥的质量稳定性外,粗骨料可选用卵石或碎石、其粒径不得大于钢筋间距最小净距的1/3,粗骨料最大粒径≤40mm,细骨料尽量选用中砂;混凝土坍落度在18~22cm左右,制成的混凝土具有较好的流动性和保水性,混凝土配好后要尽快灌注。 1.5 桩身检测要求 要对其外观麻面和粘皮、桩身合缝漏浆、局部磕损、表面漏筋、塌落、裂缝、平整度、桩套箍按照国家标准进行检验。桩部位(桩长、直径、端部倾斜、壁厚、弯曲)尺寸符合要求偏差值。 2.建筑工程基桩检测的关键技术 2.1静力试桩检测技术 静力试桩技术是最为可靠的评估标准,是其他桩基检测技术所无法全部替代的。静力试桩技术的优势十分明显,它能够直观的给出检测的结果,检测过程安全可靠,其科学性依据是其最大的优点所在。静力试桩技术主要应用于对基桩承载力的检测,主要涉及到基桩竖向检测与水平承载力检测两种,在建筑工程中,竖向静载荷检测的应用频率略高。这是因为,静力试桩技术的受力条件更加接近桩基础的实际受力情况,并且不会对建筑工程的桩基产生破坏性的影响,检测精度也相对高,相对误差处在可以接受的范围之内。 2.2钻芯检测技术 该技术的实施要借助于钻孔机进行,钻孔机往往要携带100毫米的内径钻头。其工作原理是:首先对被检测的桩基通过抽芯的方式进行取样,完后以所取出的芯样为基础,对桩基的基本情况――包括桩基的长度,桩基的局部缺陷,混凝土的硬度和强度以及桩底的沉渣厚度和持力层的实际情况等――做出进一步分析与判断。通过该技术的运用,能够对灌注桩的桩长和桩身混凝土强度以及桩底沉渣厚度进行有效的检测,并能够对桩端的岩土性状做出准确的判别,并能够因此得到基桩混凝土的质量等级。 2.3低应变检测技术 低应变技术一般应用于钢筋混凝土灌注桩方面以及预应力混凝土桩等,通过该技术对桩基质量进行测试时,对设备的要求相对较低,检测的速度也会更快,还会节省一定的成本低。该项技术的工作原理是:首先要在桩顶面施加低能量的瞬态或者稳态激振,目的在于桩能够在相应的弹性范围内完成弹性振动;然后,将因此产生的应力波向纵向进行传播,最后,通过波动运力与振动理论,对桩身的完整性做出客观的评价。这一技术目的在于对基桩的完整性进行普遍的查找,并以此判定桩身的缺陷程度、位置和能够进行弥补的措施等。 2.4高应变检测技术 高应变检测技术是以打入式预制桩为基础逐步的发展起来的,到现在为止,试打桩与打桩监控已经成为其基本的功能。该技术的主要功能在于对单桩竖向抗压承载力进行判断,看其能够满足设计的需要。与低应变检测技术相比,它也存在着一定的明显的优势。比如,除了使用过程相对简便、方便快捷外,在检测的有效深度方面明显优于低应变技术,尤其在判定桩身水平整合型缝隙以及预制桩接头等缺陷时,高应变技术会对“缺陷”能够产生的影响最初准确的判别,能够得出缺陷程度在多大程度上影响竖向抗压承载力的信息。 2.5声波透射检测技术 该项桩基质量检测技术的工作原理在于:首先要在桩内预埋纵向声测管道,并把超声脉冲发射与接收探头放到声测管中,在管中要添加足够量的清水,使其起到耦合的作用,然后,通过仪器发出周期性的电脉冲,并经由发射探头进行发射,在穿透混凝土之后由接收探头接收,并进一步的将其转换成电信号,最后通过数据处理系统将接收到的信号参数进行综合判断与分析,从而得出混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置等信息和关键指标。 3.桩基检测与施工质量控制措施分析 3.1桩基应承载能力计算和稳定性等验算: 施工前首先要根据桩基的使用功能和受力特征对桩基的竖向承载力和水平承载力、桩身和承台结构承载力、桩基的整体稳定性、抗震承载力等进行计算,还要进行沉降、水平位移的计算,然后根据各项计算指标设计选择桩型。 3.2泥浆护壁成孔灌注桩的质量检测与施工控制 包括泥浆制备中的粘度、密度、含砂率控制,如距孔底50cm 以内的泥浆相对密度应≤1.25,含砂率≤8%,黏度≤28s,对孔深较大的端承型桩用反循环工艺成孔或清孔,或者正循环钻进,反循环清孔;护筒可用4~8mm厚钢板制作,其内径应大于钻头直径10cm,孔底沉渣厚度指标(摩擦型桩≤10cm,端承型桩≤5cm,对抗拔、抗水平力桩≤20cm),大直径桩孔可分级成孔,成孔后孔底沉渣厚度≤10cm。灌注水下砼时要一次连续完成,超灌高度宜为0.8~1.0m。 3.3长螺旋钻孔压灌桩质量检测与施工质量控制 钻机定位后,钻头与桩位点偏差要≤20mm,桩身砼的设计强度等级,确定砼配合比、砼的坍落度宜为180~220mm,粗骨料最大粒径≤30mm,压灌砼应连续进行,桩的充盈系数宜为1.0~1.2,桩顶砼超灌高度≤0.3~0.5m。 3.4沉管灌注桩和内夯沉管灌注桩质量检测与施工质量控制 确保桩质量,桩管、砼预制桩尖或钢桩尖的埋设位置和加工质量符合设计要求,并具有良好的密封性,沉管时要防止断桩,拔管过程中应及时清除粘在管壁上和散落在地面上的砼,灌注砼的坍落度宜为80~100mm。 3.5内夯沉管灌注桩质量检测与施工质量控制 外管与内夯管结合锤击沉管夯压时,内夯管应比外管短100mm,注意外管的密封,桩身砼宜分段灌注,拔管时边压边拔。 3.6灌注桩后注浆质量检测与施工质量控制 灌注桩后注浆工法注浆导管及注浆阀数量宜根据桩径大小设置,并根据土的饱和度、渗透性确定浆液的水灰比,低水灰比的浆液要添加减水剂,在成桩2天后开始注浆,后注浆施工要经常对各项工艺参数进行检查,不符合要求的及时采取补救措施。注浆完成后20 天进行承载力试验。 4.桩基施工验收检验标准 4.1桩位验收 桩位验收要进行中间验收,桩位偏差:1-3 根为100% 桩径,4-16根为1/2 桩径,16 根以上最外边桩为1/3 桩径、中间为1/2 桩径。 4.2承载力 可采用静载荷试验方法,按总数的1% 抽检,与设计最大加载值相比较,不合格的进行整改。 4.3桩身质量 桩身质量包括成桩后质量和桩入土后质量,检查内容包括:倾斜、弯曲、缺损、断裂、承载力不足等,可采用频域或是时域的分析方法,但要注意检测方法的局限性以及管内积水、土塞对探测桩身缺陷形成严重的干扰。 5.结语 工程桩基的设计与施工受到工程地质与水文地质条件、结构类型、使用功能、荷载特征、施工技术条件与环境等影响,工程施工及检测人员要对施工的质量技术要点充分把握,深入施工一线,选择合适的桩基检测方法,进行工程质量的检测与控制,确保工程质量。 建筑工程桩基检测技术探讨:建筑工程桩基检测技术与运用 摘 要:在建筑施工之中,桩基作为一种隐蔽的基础性工程,对地面上的建筑物起着重要的支撑作用。因此,桩基质量的优劣将会对建筑物的安全产生直接的影响。而随着我国工业社会的不断进步,建筑领域得到了前所未有的快速发展,桩基工程也越来越多,如何对桩基工程进行质量检测就成为社会普遍关注的问题。本文以此为视角,对建筑工程桩基检测技术与运用问题进行了系统的研究,旨在通过本文的工作,对我国建筑事业的发展提供一定的可供借鉴的信息。 关键词:桩基检测;检测技术;建筑工程;运用 在我国,桩基检测技术已经发展了几十年的实践,所取得的成果也较为显著,尤其在检测方法的正确使用与检测手段的大范围推广方面,为建筑工程的顺利进行提供了有力的保障。在桩基检测过程中,检测人员能够完成对各种桩基检测方法的合理运用,能够依据理性的思维方式和正确的操作规程进行检测操作,这对桩基检测市场形成了一定的积极导向,是这一领域的管理和监督工作取得了良好的效果[1]。当前,我国桩基检测行领域的总体状况趋于良好,大量的与此相关的专业技术人才充实到了这一领域之中,为该领域提供了良好的智力支持,也为该行业的发展做出了积极的贡献。但是,在这一事实的背后,由于历史和现实的多种原因,不同地区、同一地区的不同施工单位之间对桩基检测的方式、方法、标准等存在一定的差异,对桩基检测的管理也存在不规范的情况。在这种情况下,提升检测人员的水平,规范检测报告,全面的反映桩基特性就成为亟待解决的问题。更为重要的是,在建筑施工之中,桩基作为一种隐蔽的基础性工程,对地面上的建筑物起着重要的支撑作用。因此,桩基质量的优劣将会对建筑物的安全产生直接的影响。而随着我国工业社会的不断进步,建筑领域得到了前所未有的快速发展,桩基工程也越来越多,如何对桩基工程进行质量检测就成为社会普遍关注的问题。本文以此为视角,对建筑工程桩基检测技术与运用问题进行了系统的研究,旨在通过本文的工作,对我国建筑事业的发展提供一定的可供借鉴的信息。 一、建筑工程桩基质量检测的内容 (一)桩的完整性检测 从理论上讲,建筑工程基桩质量检测实际上是对桩顶施加较低的激振能量,从而使桩身和周围的土体产生微幅的振动。与此同时,要通过仪表量测与记录桩顶的振动速度与加速度,并通过波动理论和机械阻抗理论等,对检测的记录结果进行分析和处理,以便完成对检验桩基施工质量的检测,对桩身的完整性做出准确的判断,对基桩承载力给出一个合理的评估值等[2]。当然,在一般情况下,声波在正常混凝土中传播的速度是有限制的,但是,只要声波的播路径恰遇混凝土的缺陷时,声波的传播路径和传播速度就会发生改变。比如,声波会逐渐衰减,声波的传播时间更长――这些参数都能够作为利用超声波判断桩身混凝土质量的依据。 (二)成孔质量和承载力检测 在建筑工程的灌注桩施工过程中,成孔质量的优劣将直接影响混凝土浇注后的成桩质量。这是因为,如果桩孔的孔径偏小会减少成桩的侧摩阻力和桩尖端的承载能力,这样一来,整桩的承载能力就会随之降低;而桩孔上部的扩径还会知识成桩上部的侧阻力明显增加,但是其下部侧阻力却难以得到全面的发挥,当然这也会增加单桩混凝土的浇注量[3];另外,当桩孔偏斜到一定程度时,桩竖向承载受力特性将会产生偏移,这会明显降低基桩的承载力,其效用难以得到有效的发挥。而在桩的承载力方面,它和加荷速率之间的关联十分密切。可是和其他动荷载试验进行比较后发现,它所施加的荷载速率是最接近工程实际的。因此,所得到的试验结果也与实际桩的承载力最为接近。 二、建筑工程基桩检测的关键技术 (一)静力试桩检测技术 在目前情况下,在对桩基的承载力检测中,静力试桩技术是最为可靠的评估标准,是其他桩基检测技术所无法全部替代的。静力试桩技术的优势十分明显,它能够直观的给出检测的结果,检测过程安全可靠,其科学性依据是其最大的优点所在。因此,在建筑工程桩基检测中得到了广泛的应用,也取得了良好的使用效果。静力试桩技术主要应用于对基桩承载力的检测,主要涉及到基桩竖向检测与水平承载力检测两种,在建筑工程中,竖向静载荷检测的应用频率略高。这是因为,静力试桩技术的受力条件更加接近桩基础的实际受力情况,并且不会对建筑工程的桩基产生破坏性的影响,检测精度也相对高,相对误差处在可以接受的范围之内[4]。 (二)钻芯检测技术 该技术的实施要借助于钻孔机进行,钻孔机往往要携带十毫米的内径钻头。其工作原理是:首先对被检测的桩基通过抽芯的方式进行取样,完后以所取出的芯样为基础,对桩基的基本情况――包括桩基的长度,桩基的局部缺陷,混凝土的硬度和强度以及桩底的沉渣厚度和持力层的实际情况等――做出进一步分析与判断[5]。通过该技术的运用,能够对灌注桩的桩长和桩身混凝土强度以及桩底沉渣厚度进行有效的检测,并能够对桩端的岩土性状做出准确的判别,并能够因此得到基桩混凝土的质量等级。 (三)低应变检测技术 低应变技术一般应用于钢筋混凝土灌注桩方面以及预应力混凝土桩等,其优点十分明显,通过该技术对桩基质量进行测试时,对设备的要求相对较低,检测的速度也会更快,还会节省一定的成本低。该项技术的工作原理是:首先要在桩顶面施加低能量的瞬态或者稳态激振,目的在于桩能够在相应的弹性范围内完成弹性振动;然后,将因此产生的应力波向纵向进行传播,最后,通过波动运力与振动理论,对桩身的完整性做出客观的评价。这一技术的作用是十分明显的,目的在于对基桩的完整性进行普遍的查找,并以此判定桩身的缺陷程度、位置和能够进行弥补的措施等。 (四)高应变检测技术 高应变检测技术是以打入式预制桩为基础逐步的发展起来的,到现在为止,试打桩与打桩监控已经成为其基本的功能。该技术的主要功能在于对单桩竖向抗压承载力进行判断,看其能够满足设计的需要。与低应变检测技术相比,它也存在着一定的明显的优势[6]。比如,除了使用过程相对简便、方便快捷外,在检测的有效深度方面明显优于低应变技术,尤其在判定桩身水平整合型缝隙以及预制桩接头等缺陷时,高应变技术会对“缺陷”能够产生的影响最初准确的判别,能够得出缺陷程度在多大程度上影响竖向抗压承载力的信息。 (五)声波透射检测技术 该项桩基质量检测技术的工作原理在于:首先要在桩内预埋纵向声测管道,并把超声脉冲发射与接收探头放到声测管中,在管中要添加足够量的清水,使其起到耦合的作用,然后,通过仪器发出周期性的电脉冲,并经由发射探头进行发射,在穿透混凝土之后由接收探头接收,并进一步的将其转换成电信号,最后通过数据处理系统将接收到的信号参数进行综合判断与分析,从而得出混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置等信息和关键指标[7]。 (六)动力试桩检测技术 该技术的出现是以应力波理论和振动理论为基础的。在具体的建筑工程桩基质量检测的过程中,其特点和优势是十分明显的。主要表现在:(1)而在高应变检测中,凯斯拟合法和波形拟合法会交替使用,当然,两者的过程和所采集的信号是保持一致的,在应用过程中的优势也十分明显――前者能够对检测结果进行及时的分析和处理,并能够对检测对象的数据进行估计和预测;后者则并不需要依靠凯斯阻尼系数进行检测,相反其检测精度却达到了较高的水平,但是从计算过程来讲,要较之于前者来说更加复杂;(2)检测设备相对轻便,在检测的过程中由于不同环节之间的吻合度较高,检测过程更加快速,所产生的费用也相对较低;(3)在检测的过程中,如果使用低能量时的瞬间或者稳定状态激振,将会使得桩基在相应的弹性范围内出现低幅的振动趋势。 三、运用桩基检测技术,提升建筑工程的质量 (一)提高检测人员的业务水平,促进建筑行业健康发展 人是建筑工程领域中的第一要素,因此提高建筑工程检测从业人员的技能和综合素质就显得极为必要。为此,需要对上岗的检测人员进行定期或者不定期的技能培训和职业道德教育,尤其要对相关的负责人进行相关的法律法规知识的普及和相关文件的学习工作,只要这样,才能全面的提升建筑施工企业的质量意识,使其出具的报告更加准确和客观,分析和判断的结果更加符合客观实际。此外,还应该通过现代化的技术手段使桩基质量检测工作时时处于能够被监控的范围之内[8]。比如,通过网络系统对桩基检测的信息进行及时的,保证桩基检测市场处于公开、透明的环境之中,使得检测单位之间的竞争更加有序,这同时也能够促进这一领域能够沿着健康、快速发展的道路不断取得新的进步。 (二)通过规范管理约束桩基检测 在建筑施工的过程中,任何一个环节都应该注重管理工作的重要性,要加强其规范化建设,以《桩基检测工作手册》等相关的操作规程为依据,积极有效的开展业务工作,及时准确的对现场测量情况进行登记和记录,全面的反映桩基检测单位的工作实际,实现动态的管理。在这一过程中,要对其专业水平与道德素质相对较低的检测单位进行必要的约束和业务限制,使桩基检测行业的健康发展得到保障。 (三)构建行之有效的监管管理机制 为了提升建筑工程的质量,首先需要以《建设工程质量管理条例》的有关精神和具体要求为依据,全面的构建和完善建筑工程检测的相关制度,尤其要对桩基质量检测组织与桩基检测工作的管理加以重视。此外,还需要最大限度的完善建筑工程与桩基质量检测相关的法律法规。在政府方面,要建立行政主管部门的监督体系,强化对桩基质量的检测监督与管理,在一些特殊的环节或者对桩基质量要求较高的环节,要体现强制性的执行力度。此外,应该号召和约束建筑工程施工单位,使其能够按照国家现行的规范、规程对桩基进行质量检测,只有达到验收的便准,才准其进行后续的施工。 四、结束语 在当前情况下,建筑工程的桩基检测已经成为一个新兴的行业,对我们的现实生活正产生着积极的重要的影响。尤其是近30年来,我国建筑工程的施工建设取得了前所未有的成绩,一些现代化有效的技术手段逐渐的应用其中,桩基检测技术就是其中的一个大的类别。随着我国经济社会的不断发展进步,桩基检测技术不断应用到了桥梁设计,高层建筑的规划,重型厂房和港口码头的重建以及海上采油平台的施工之中,桩基工程的可靠性正在不断得到强化,相关技术在其中扮演的角色也越来越重要。 建筑工程桩基检测技术探讨:建筑工程桩基检测技术实践与探析 摘要:桩基作为目前工程建设中大量采用的深基础形式,是涉及结构安全的重要组成部分。做好桩基检测工作是工程建设的基础。建筑工程桩基检测技术的正确运用,是建筑工程质量的保证。 关键词:建筑工程 桩基检测 技术 前言 当前的桩基检测行业总体情况良好,许多高素质的科技人才都投身于桩基检测和桩基检测仪器研发生产行列,为该行业的发展做出了贡献。但由于各种原因导致的各地区以及检测单位间的专业水平差异,目前在桩基检测管理上也存在一些不可忽略的问题。 一、桩基检测技术的分类 桩的测试方法分为静载荷试验和动力测桩两大类, 还有抽芯法和静力、动力触探以及埋设传感器法等辅助类方法。目前桩的静载荷试验主要采用锚桩法、堆载平台法、地锚法、锚桩和堆载联合法以及孔底预埋顶压法等。 低应变检测常用应力波反射法(锤击波动法)、声波透射法。按检测部位分, 桩基检测可分为六类: 一是各类桩、墩、桩墙竖向或横向承载力检测, 包括单桩及群桩承裁力检测; 二是墩底持力层承载力及变形性状的检测; 三是各类桩、墩及桩墙结构完整性检测; 四是考虑桩土共同作用或复合地基中桩土荷载分担比的检测,桩体及土体应力应变的检测; 五是施工中对环境影响的检测, 如震动、噪音、土体变形等; 六是特殊条件下或事故处理中的其它检测。 二、检测方法 1 各类桩、墩及桩墙结构完整性检测,一般采用低应变或高应变动力试桩法检测。大直径桩宜采用声波透射法或钻芯法检测。 2 由散体材料桩或低粘结强度桩和土组成的复合地基(碎石桩、石灰桩等),采用静载荷试验也可采用静力触探分别对桩和土进行检测,确定复合地基承载力。 3 由高粘结强度桩和土组成的复合地基(水泥土桩、CFG桩、低标号混凝土桩等),采用静载荷试验检测竖向承载力。单桩承载力的检测同其它刚性桩。 4 复合地基中,桩、土荷载分担比的检测一般采用钢弦或压力盒通过静载荷试验进行测定。也可采用特制的应力传感器测试。 5 施工中由于震动对环境的影响,一般采用质点速度监测系统或加速度监测系统进行测试,也可用地震仪检测。 6 施工中由于挤土效应对环境的影响,用变形传感器(测斜仪)进行监测,也可用沉降变形标配合水平仪,经纬仪检测。 7 施工中噪音的测试可以采用分贝计加以判定。 8 使用阶段桩体应力- 应变的测试,使用钢筋应力计,混凝土应力计或特制的传感器。 9 当桩长大于30m,用其它检测手段难以准确判定桩完整性时,可采用抽芯的方法,抽芯还可以较准确地判断桩体混凝土的强度。也可采用声波透射法进行检测。 三、检测技术实践 建筑基础工程比较常用的一种基桩形式就是灌注桩,这种方法的好处有: 能将上部结构的荷载传递到深层相对稳固的土层或岩层上; (2)使基础和建筑物的沉降以及不均匀沉降降低。灌注桩的施工由成孔和成桩两部分组成,所以对桩基的检测就由原来的变为了成孔质量检测和成桩质量检测两部分。对成桩质量检测进一步划分可分为承载力检测和检测桩身的质量(也就是桩的完整性)。 1 对成孔的质量进行检测 成孔质量的好坏在灌注桩的施工过程中,对混凝土浇注后的成桩质量具有直接的影响:成桩的侧摩阻力、桩尖端的承载力以及整桩的承载力会随着桩孔孔径的减小而有所减小或降低;成桩上部的侧阻力会因为桩孔上部扩径而增大,导致下部侧阻力不能得到很好的发挥,与此同时增加了单桩混凝土的浇注量,使相应的费用增高;所以为了很好的控制成桩的质量,灌注桩在混凝土浇注前,一定要检测成孔的质量。桩孔位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度和泥浆指标都属于成孔质量检测的内容。 (1)桩位偏差检查:桩位偏差,即实际成桩位置偏离设计位置的差值。施工中由于各种因素的影响,如测量放线误差、护身埋设时的偏差、钻机对位不正、钻孔时孔斜造成的偏差、钢筋笼下放时的偏差等,都会造成桩位偏离设计位置。因此,要保证桩位的正确性,首先在施工中就应将每一个环节的偏差控制在最小范围内。桩位应在基桩施工前按设计桩位平面图放样桩的中心位置,施工后对全部桩位进行复测,然后测量该点偏移设计桩位的距离,并按坐标位置分别标在桩位复测平面图上。测量仪器选用精密经纬仪或红外测距仪。 (2)桩孔径、垂直度检测:桩孔径、垂直度检测的方法大致分为:简易法检测,伞形孔径仪检测,声波法检测。工程技术人员在多年的灌注桩施工、检测中,研究总结出了一些简易的孔径、垂直度的检测方法和手段,它们适合于在没有专用孔径、垂直度仪条件下的成孔质量检测。 (3)孔底沉渣厚度检测:钻孔灌注桩在成孔过程中,采用循环泥浆液清洗孔底、护壁和将钻渣携带回到地面。泥浆液携带钻渣的能力与其粘度、胶体率、含砂量等指标有关。桩孔成孔后总有一部分钻渣未带上地面而沉淀于孔底,成孔后至灌注混凝土的间隙过长以及可能产生的孔壁坍塌等也会造成孔底沉淀。因此桩孔在灌注混凝土之前必须对沉渣厚度进行检测,目前测量沉渣厚度的方法大致有测锤法、电阻率法、电容法、声波法等。下面以声波法为例进行简单介绍。声波法:就是测头向桩底发射声波,当声波遇到沉渣表面时,一部分声波被反射回来被测头接收,另一部分声波穿过沉渣继续向孔底传播,当遇到孔底持力层原状土后,声波再次被反射回来。 2 对桩的承载力进行检测 静荷载试验法、高应变动测桩法和静动法是当前国内检测桩的承载力的主要方法。静载试验桩基静载试验就是将竖向压力、竖向上拔力或水平推力逐渐地施加于桩顶,对桩顶随时间产生的沉降、上拔位移或者水平位移进行仔细的观测,达到确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力、单桩水平承载力的目的的试验方针。它具有以下优缺点: (1)进一步的确定单桩极限承载力的直观性和可靠性; 能成为动测结果是否准确的判定依据; (3)延长试验所需的时间; 使费用增加; (5)使抽检数量具有局限性; (6)现场的环境对其影响较大; (7)很难作业于深基坑内。 3 桩的完整性检测 目前,用于桩身的完整性检测方法主要有:低应变动力试桩法、声波透射法、钻孔取芯法等。低应变法是指采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振,实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线,通过波动理论分析或频域分析,对桩的完整性进行判定的方法。机械阻抗法就是低应变法的一种:在基桩检测中,机械阻抗法是通过测定施加于基桩的激励信号和庄在该激励下产生的动态响应来识别桩的动力特性。由于桩的动力特性与桩身完整性和桩—土体系相互作用的特性密切相关,通过对桩的动态特性的分析计算,可估计桩身混凝土的缺陷类型及其在桩身中的部位。具有现场测试简便、快捷、抽检面广、经济实用的优势。缺点是利用波形特征判别桩身缺陷存在多解,只做定性不做定量判断,而且不同桩身缺陷往往难以区分,通常要求检测人员具有丰富的实践经验。 结束语 桩基检测技术在国内经过几十年的发展,已经取得了一系列成果,更多的则表现在正确的检测方法和手段已得到推广和贯彻,表现在测试人员对于各种桩 基检测方法的合理运用和理性思维,以及各级行业主管对桩基检测市场的正确导向与管理。
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1船舶电气设备的故障分类 1.1主配电板常见故障分析 电气设备在实际的运行中,主配电板一般会振动,并且其振动频率也会由于位置的不同而不同。振动频率比较高的设备通常都很容易产生裂痕,严重的还会使得电板出现裂缝,对于所存在的这些问题若是没有合理处理,就会对设备的正常使用产生很大的影响。尽管在对设备的实际管理中,相关工作人员在配电板的外部进行了防尘处理,然而其接线位置还是很容易受到灰尘对其的影响。灰尘对线路两侧的串联效果会产生影响,使得电路板往往很容易出现接触不良或者短路的情况。相对于主配电板所产生的故障主要体现在电流异常方面,并且对于这种故障,在一定意义上对配电板正常的运行也会产生阻碍的作用。同时,接线松动以及接触点不良也会对主配电板产生影响。 1.2电网系统常见故障分析 为了能够确保电力系统有效运行,一般会采用继电器对电路的稳定性进行保持,并且使得电流也能够处于稳定的状态。然而在实践当中,因为长期对于继电器和相关硬件设备缺少合理的检查和维护,设备相关零件也会产生松动的情况。尽管在这种状况下设备可以正常运行,然而继电器自身的性能很难有效的体现出来,因此对电路稳定性会产生很大的影响。相对于照明系统当中的绝缘电阻,由于其比正常的水平要低,如果没有采用科学合理的对策来对其处理,就会将主配电板电路的负荷增加,如果超过一定的极限,就会出现短路情况。同时继电器一些部件也会产生相应的故障以及问题,其故障主要体现在电气设备接触器的触头出现异常,若是产生这种问题就需要采用相应的对策来控制。 1.3电动机常见故障分析 电动机若是产生故障就显得非常严重,因此就需要加强对电气设备的重视。由于电压往往会产生高低不稳定的情况,使得系统很容易产生短路,使电机温度不断提升,甚至超过电机温度负荷,这样电机就会产生损坏。另外,设备在实际的运行中还会产生负载大于容载的情况,使得其出现堵塞,这种情况会造成铁芯和转子在实际的运行中出现摩擦,这样问题就非常严重。电机在轴向没有窜量,轴承外套之间电机在运行过程中,转子受到一定的热量就会出现膨胀和伸长,使得轴承发热,轴承在安装中不合理或者带轮在安装中不准确,外力造成轴承内圈产生倾斜,使得转子运行不畅。 2常见船舶电气设备故障解决方法 2.1硬件替换法 在对于故障确定之后,一般可以采用硬件替换的方式,在对已经确定的故障位置对故障相关零件实施替换,以此来对这种故障进行判断。若是在完成替换之后设备的自身性能恢复,这就说明已经确定的故障位置和类型就是这种。但是若是设备还是没有正常的运行,就需要对这种故障进行继续排查,直到将故障找出位置。硬件替换的方式虽然比较简单,然而这种效率非常的低,相对于一些紧急情况采用这种方式就很难对故障技术处理。另外,在船舶当中若是备用零件比较多,对于这种方式可以处理一些非紧急故障。 2.2经验指引法 对于船舶当中的电气设备需要定期实施检修,并且还需要对检修当中的位置和产生的原因合理分析和记录,以此能够很好的将船舶电力设备检修过程中比较容易产生的问题和原因进行总结和分析。将理论和实践有效的结合,对于一些经验比较丰富的维修人员可以为一些新入职的人员对自身维修体会进行介绍,并且还可以在这当中加强细致的指导,这样就能够很好的对故障进行认识,并且对故障合理排除,在一定意义上将故障发生率降低。如果下次还产生这种故障,就可以按照相关的实践经验对其合理处理。 2.3直观检验法 第一,看,首先对电气设备的外观进行观察,确保其没有缺陷产生,其次对设备故障状况大概了解和判断,从而将故障进行分类排查。采用对设备的仪表值和装置的情况进行观察,以此来对运行当中的故障位置进行确定。第二,听,对设备运行当中的声音仔细倾听,对于故障设备和正常的设备声音实施对比分析,以此来对故障部位有效排查。第三,闻,采用鼻子来对设备运行当中所产生的气味进行闻,以此来判断其是否产生电路等问题。第四,摸,采用手来对设备能够触摸到的位置进行触碰,以此来判断设备是否有过热和振动等情况,若是由于设备产生故障,往往会产生电压不稳定的状态,同时还会使得设备出现发热的情况。第五,测,采用仪器来测量,对故障设备当中的相关参数和电阻等进行检测,采用所检测出来的相关数据,进行对设备故障类型和位置判断。 2.4电路法 除了以上这些比较直观的设备故障排查方法之外,还可以也应用短路法进行排查。例如,在实际的排查中若是对某个部件有怀疑,可以采用新的部件来对其进行更换,若是更换完成之后设备还有问题就需要继续排查,若是问题还存在但是部件完整,如果问题处理了,这样就说明该部件产生了问题。另外,还需要对故障设备当中的接触器或者继电器进行排查,在此基础上可以采用短接法来对进行排查,若是短接之后问题还存在就说明不是触点故障,如果该故障消失就说明是触点问题,然而在这当中需要重视的就是,在完成触点问题的排查之后需要将其连接线进行拆除,不能对该导线作为开关或者接触点,这往往很容易产生短路或者熔断等情况。最后,在对故障位置确定之后实施检修处理,对设备完成检修。 3船舶电气设备故障的维护策略 3.1注重主配电板的检查工作 维修人员在对主配电板日常的检修当中,需要将自身的态度端正,确保在检查过程中能够仔细认真,防止主配电板故障造成相应的损失,具体在这当中需要重视以下两点,第一,在对主配电板进行日常的检查中,对于故障首先需要观察脱钩挂锁的完整性,避免由于脱扣挂锁产生问题造成电气设备不能正常运行。第二,加强对主配电板的电压管理,主要就是加强对开关松动情况或者断线情况进行检查,避免电压泄露的情况出现。 3.2重视防雷设计 在对于防雷设计当中,首先需要设计人员能够对于防雷材料的选用中,适当选取一些具有均压效果的金属,以此来对船舶舱内的电位实现平衡,从而确保用电设备和人员的安全;其次,在对防雷接地当中,需要确保焊接位置没有焊缝,并且焊接位置还需要保持一定的平均,确保防雷接地工作有一定的保证。 3.3完善防火工作 在对电气设备投入使用当中需要加强防火措施的重视,以此来确保电气设备安全性。首先,维修检修人员需要能够根据国家相关技术规范和要求对船舶电气进行合理安装,以此来避免用电安全隐患的产生;其次,选用质量合格的防火材料,避免由于电气负载增大造成火灾的产生。 3.4科学合理处理配电箱盒 对于电气设备的配电盒需要合理的处理,首先,需要对配电盒或者配电箱进行除锈处理,以此来对配电盒的位置进行有效固定,避免其他物质侵入使得配电盒产生位移;其次,在对配电盒的安装中,需要对材料严格把控,确保其能够和设计型号一致;最后,船舶相关管理人员还需要对安装或者使用年代比较久远的配电盒进行定期更换,以此来避免相关安全隐患的存在。 3.5完善船舶电气的监管机制 在对电气设备故障进行检修开始阶段,船舶相关管理人员就需要从整体角度出发,制定科学合理以及符合要求的电气设备监督管理制度,保证电气设备在运行中能够从各个环节和其相互匹配,对电气设备有关负责人自身的职责进行明确,确保监督管理的方式进行合理,以此来为船舶电气设备运行的安全提供良好的环境。 3.6完善应急照明系统设计 在对船舶管理中,需要加强对船舶应急照明系统的不断完善,首先,管理人员需要按照船舶的实际结构和相应的避灾位置进行亮度的设置,确保在产生紧急情况时人员能够及时的逃离。船舶当中的应急照明通常是属于消防用电,其电源需要和正常的照明电源进行区分,确保在救援状态下应急照明能够合理的应用。 4结语 在对船舶实际的制造过程中,对于电气设备获得了很好的应用。船舶技术在实际的发展中,船舶电气设备也逐渐在增加,电气设备在实际的运行中所呈现的问题也是越来越复杂,并且故障种类也在增加。现阶段,船舶电气设备在实际的检修和维护中还需要不断强化合理的完善,对设备的日常管理工作加强重视,应用科学合理的对策实现预测,以此来对其所存在的故障进行有效预防,确保船舶电气设备能够合理运行,从而促进船舶建设行业的发展。 参考文献: [1]马俭,刘彤.浅谈现代船舶电气设备维修决策方法[J].科技风,2013(11):214. [2]袁金泉.船舶电气设备的故障分析[J].镇江高专学报,2007(01):27-29. 作者:张海继 单位:上海双希海事发展有限公司
煤矿监测系统论文:煤矿计算机瓦斯监测系统设计与实现 [摘 要] 煤矿瓦斯监测系统的重要内容是加强煤矿安全生产管理,以防止煤矿事故的发生。所以,在煤矿瓦斯监测系统工作中务必提高应对各种突发事故的能力,因此加强煤矿瓦斯监测系统建设的专业素质至关重要,此外,还应加强制度上的规范管理,不断的提高煤矿瓦斯监测系统设计水平,加强对现场的巡视和设备维护等都是必不可少的环节。笔者结合煤矿开采环境,对瓦斯监测系统在煤矿安全生产监督中的应用进行了分析。 [关键词] 瓦斯监测系统; 煤矿; 安全生产 作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容,信息的获得无疑至关重要,而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言,通过煤矿安全生产现有的客观资料,我们可以初步确定监控的初始方案,进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容,开展反馈分析等工作,修正初步方案与施工网络计划,以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此,监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素,监测技术在监控中的应用能够很好的解决此类问题,它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态,利用监控数据对流量方案进行整改,并指导开采质量作业;还可以预见事故风险,采取一系列的事前措施,给建筑的安全管理提供信息,将事故突发率降至最低,保证了煤矿安全生产的稳定性。通过太阳能光伏技术,我们可以很好地将太阳能转换为电能,并广泛应用在瓦斯监控系统当中,太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点,对煤矿地点的自然环境等因素进行分析,确定了系统设计相关参数,优化了供电系统的相关参数,对煤矿领域的网络瓦斯监控起到了一定的作用。 1 煤矿瓦斯监测系统的准备工作 1.1 规范制度,端正思想 一个良好的组织机构,除具备较好的运行机制和管理制度之外,还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此,在煤矿安全生产网络瓦斯监控过程中,我们需要一个合适的监控管理结构,以便于明确各个工作人员的职权问题,保证个人任务到位,避免权力交叉和责任推诿的现象发生,这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外,工作人员不但要对网络瓦斯监控知识有一定了解,思想上时刻保持着“安全第一”意识,保证将综合自动化安全意识渗透到工作的每一个层面,全面提升安全作业人员的工作责任心与使命感。 1.2 加强瓦斯监测系统的设备管理 加强设备巡视管理是网络瓦斯监控的重点,预防设备异常的发生是监控运行管理的主要内容。为了保障监控仪器的准确性,应该建立完善的设备定检制度,仪器设备需要进行定期的检测,对于一些使用频率高的仪器,更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态,保证其正常的运行和及时的维护。 1.3 提高瓦斯监测系统的技术管理 由于煤矿瓦斯监测系统存在很大程度上的特殊性,而作为贯彻于瓦斯监测系统整个流程的重要要素,技术管理在中的作用不容小觑。因此,加强设备的绝缘监督工作,利用声波检测、光谱分析等监督手段,及时地发现并排除故障无疑势在必行。煤矿安全工作一旦脱离了技术的支持,就难以称作是有效的工作。对于系统运行工作的异常情况,及时采取跟踪测温,利用图谱库进行分析对比,并提出检测修改的建议,以此来加强设备的有效运行。 2 煤矿瓦斯监测系统的设计 2.1 联网设计 为达到网络带宽的预定要求,在瓦斯监测系统的设计中采取分层瓦斯转发、本地局域网组播的设计方案,也就是在每个网络层构设瓦斯转发服务端口,并且在煤矿现场、区县市局成立监控管理中心,完善各部门瓦斯解码器、电视播放墙等设施。具体的瓦斯监控系统联网设计如图1所示。由于煤矿施工长期通常都较为偏远,带宽并不充裕,这种联网设计则可以很好地应用于广域瓦斯联网,若考虑到以后省级平台瓦斯联网模式,这种设计方案无疑当前2 Mb带宽的最佳选择,不然很容易致使监控网络不稳定甚至不能使用。该联网设计借助已知煤炭网的部分节点,经上级授权之后连接并登录瓦斯流管理服务端口,就可以轻松观看该服务器监控矿区的生产工作瓦斯,且不会增加前端带宽负荷,可同时向多个用户共享图像信息。 2.2 安全系统体系结构设计 在图2中,我们可以清楚地看到安全系统体系结构的设计方案。通过4个监控工作站或D1单画面轮巡,将画面进行分割并上传到瓦斯流管理服务端口,然后统一由瓦斯流管理服务端口对瓦斯信号进行存储和,这样有效地避免工作人员直接访问客户端而导致网络拥塞现象。开展瓦斯监控工作时,前端摄像机瓦斯线依次对前端画面处理器、瓦斯服务器和光端机实施连接,通过光缆把接受到的瓦斯信号传输到监控中心。在这个时候,其他用户很容易不会根据已经规定好的操作流程来对系统进行操作和数据处理,而且由于不受时间、地域的限制,他们还可能会通过输入地址直接对数据库实施访问。如此一来,就很容易造成客户肆意操作,最终致使后台数据库随时都有崩溃的威胁。所以说,我们应该采取一些可运用的技术对系统进行尽可能全面的安全防范,比如说系统加密、防火墙、真实身份认证、授权控制技术等等。监控中心在接收瓦斯信息后,第一时间想远端的瓦斯服务器发出云台控制信号,最终传输到摄像机云台控制线,并直接上传到系统客户端。 2.3 瓦斯控制系统 在煤矿保护层上的回收期,我们可以将高抽巷侧上方的石板巷回风巷段封闭采空区瓦斯抽放管,同时与上隅角采空区瓦斯抽采。抽巷形成的采空区瓦斯的顶板裂隙排水渠,对下部采空区瓦斯发挥作拉动用,减少采空区气体排涌向工作面和的上隅角。通过分段砌筑封闭墙,在封闭墙中铺设管路进行瓦斯抽采,抽采管路为240mm的铁管,抽采流量为91 m3/min,封闭墙间距为110m。封闭墙的组成由砌筑两道墙体,并在其内部充填黄泥,墙体厚度800mm,墙与墙之间的距离不小于4m,这样可以很好地起到密闭和防爆的作用。每个封闭墙内铺设两道管路,在新的封闭墙砌筑充填完成时,根据瓦斯抽采量适时关闭里段抽采阀门,保障了高抽巷瓦斯抽采的连续性。 2.4 瓦斯流管理服务器设计 在瓦斯监控设计中,瓦斯流管理服务器无疑是IP瓦斯监控系统的精神内容。建立瓦斯流管理服务端口,不但可支持瓦斯管理系统同时被多名用户访问,而且还很好地解决了前端瓦斯受网络带宽限制的问题,从而保证了各部门及领导可以直接通过桌面计算机对瓦斯监控系统进行访问,随时可浏览监控现场图像和瓦斯。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭安全生产信息化的作用,可以为计算机提供很多实用服务。瓦斯流管理服务器与空间数据库建立连接,可提供大量查询服务,例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络瓦斯监控系统组成部分中瓦斯流管理缓存服务器模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。两部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用,数据库交互即可免去,同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说,瓦斯流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和瓦斯存储的功能,可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。 2.5 KJ95安全监控系统 KJ95煤矿综合监控系统是由煤科总院常州自动化研究所开发的。该系统通过井下通信和工业电视监视设备,对煤矿井下作业进行全程生产监控。这一过程中的工业电视监视和井下通信不但可以任意搭配组合,还可以单独利用,能够很好地满足不同条件的矿井需求。在KJ95综合监控系统配置框架中,监测系统与通信系统两者之间相互独立,主线采用光纤为材料,以确保通信系统所发出的语音信号和监测系统采集到的数据可以同时被地面的电端机所接收,为方便光纤传输,光端机会将混合后的电信号转变成光信号,再通过矿井下的光端机把光信号转换成电信号传送至井下工作面,最终将数据和语音彻底分开。通过井下的电端机RS232口可以将数据信号传送到矿井下的传输接口,然后由传输接口将之输出带到各个分站。通过分线盒可以把语音信号分送到各个话机,这一系列过程中语音信号与监测数据都是双向传递的。 3 实现效果 计算机网络瓦斯监控技术应用到煤矿安全生产来,根据所监控出来的瓦斯数据,对煤矿生产过程实施自发监控,并且数据处理敏捷准确,而且它可以直接对煤矿生产中必要的地物进行自动标注,并将标注数据存储到数据库中,避免不必要的人为抄写错误。最后在监控成果表输出以后,表格格式规范、信息完整,并能直接进行打印实现了导线点计算、展点、制表一体化。系统界面可视化、操作性强,监控人员不必进行专门的学习或培训,操作使用十分简便。通过面板中输出的原始瓦斯监控画面,可以切实地反映煤矿生产的真实状况,它对煤矿监控系统全过程进行瓦斯拍摄,在瓦斯监控工作开展前掌握了煤矿各节点在实际结构中的相对位置及相互关系,很简单地就可以完成固定环境轮廓的拍摄,提高了煤矿安全生产监控的工作效率。计算机网络瓦斯监控管理不但简单迅速,而且通过数据维护自动更新、表格目录与导线名称检索等方法实施管理,煤矿安全生产监控的效率明显获得了提高。 4 结论 煤矿瓦斯监测系统建设涉及到煤矿生产工作的数百个指标,需要调用大量的数据和信息,并要综合平衡煤矿生产同劳动力之间、供求需要同可开采煤矿之间、煤矿企业自身效益同社会效益之间的各种关系,要求很高,业务性和技术性很强,煤矿煤矿瓦斯监测系统建设过程实际上是一个多目标动态决策过程。因此,顺应技术进步的潮流,以计算机网络技术为手段,辅助设计煤矿瓦斯监测系统,实现计算机对煤矿安全生产管理是非常必要的。 煤矿监测系统论文:基于物联网及云计算平台的煤矿产区白龟山水库水环境监测系统研究 [摘 要] 应用物联网技术对平顶山煤矿产区白龟山水库水环境指标进行远程自动、实时监测,搭建相应的云计算平台,实现海量监测数据的及时有效处理及数据共享,为实现白龟山水库水资源可持续利用和用水安全提供保障。 [关键词] 物联网; 云计算平台; 水环境; 监测; 白龟山水库 水环境监测是水资源管理和安全供水的重要前提。目前,我国各主要湖泊水库的水环境监测尚未实现无人值守和动态监测,多采取监测人员留驻湖泊水库现场以人工方式采集水质数据,采集点和采样频次受到限制,获取的信息量较小,且耗费大量人力物力,另外很多水质指标还需要带回实验室进行测定,导致数据信息无法及时进行时空对比分析。即使部分湖泊水库采用较为先进的监测技术,但由于获得的时空数据量庞大,处理过程复杂度高,筹建所需的大量高性能计算服务器资金消耗巨大,很难实现水环境监测数据的及时、有效处理及合理快捷共享[1-3]。 自2009年以来,“物联网”概念频频出现在人们的视野中。物联网是指把所有物品通过射频识别、传感器等信息采集和识别设备与通信网络(如Internet、GPRS、3G网络等)连接起来,实现智能化管理和应用。日本、韩国、美国、欧洲一些国家基于物联网把新一代IT技术有效运用在生产生活中,通过物联网实现人类社会与物质世界的整合,从而提高了资源利用率和生产力水平[4-9]。物联网技术的发展也为水环境的监测提供了一个全新的方法和有效途径,但同时物物相连的必然产生大量的数据信息,若将这些信息有机的联合起来,就需要建立一个性能稳定的云计算平台,以解决物联网海量水环境监测信息的存储和处理问题。因此,将物联网技术和云计算平台结合,构建水环境监测物联网,搭建相应的云计算平台,实现水环境信息的实时动态监测和监测数据的及时有效处理及数据共享,为实现水资源可持续利用和确保用水安全提供重要依据[10-14]。 1 系统工程构建 1.1 系统体系架构 整个系统主要由水质监测传感子系统、多层次通信网络子系统、云计算平台和太阳能供电子系统构成,其体系结构如图1所示。 水质监测传感子系统的下位机软件采用中心对多点通讯方式,波特率为9600,采用心跳包实现保活机制,通讯信令采用ASCII码信令。上位机软件与数据中心之间拟通过TCP/IP协议来实现数据传输;通过对系统层Socket的封装,以及从数据链路层、网络层到应用层的集成融合通信方式,来实现用户编程接口的统一。云计算平台数据存储中心基于Oracle数据库来构建,事务处理采用并发机制和触发器机制,最后通过作业调度来实现数据的联机事务处理(On-Line Transaction Processing, OLTP)。利用Oracle DWB来建立数据仓库,提供分析型环境。所有的分析产品和用户接口(User interface, UI)均采用B/S架构来实现。系统拟采用目前比较流行的开源框架SSH(Spring、Struts、Hibernate)来搭建。 1.2 各子系统架构 ① 数据中心及采集系统 数据中心体系结构如图2所示,数据流处理包括接收处理数据流和发送数据流。 接受及处理数据流 a) 通过由水质参数传感器、滤波器、A/D转化器组成的采集系统,获得现场实时水质参数数据,并将这些数据按照采样频率传送至数据中心; b) 数据中心接收到实时数据后,进行逻辑分析,剔除脏数据,将正确的数据存储到瞬时数据库; c) 利用ETL(extract, transform and load)工具,结合企业数据库的作业/调度以及触发器等功能,利用瞬时数据库中的数据生成适合分析、统计的水质分析型数据库或者数据仓库; d) 利用数据仓库分析产品或者BI(business intelligence)报表引擎,对分析数据库或者数据仓库进行数据分析处理,生成用户需要的各种分析产品。 发送数据流 a) 用户可通过移动终端设备(比如手机、PDA等)或固定终端的水质数据查看器登录到数据中心,通过数据中心发送信令给采集系统,设定采集系统的采样周期等参数信息; b) 用户还可以通过数据中心向供电系统发送控制信息,开启或者关闭供电系统,或者对供电系统进行远程调控。 ② 多层次通信网络子系统 多层次通信网络系统架构如图3所示,采取分层混合网络体系架构,分为业务层、优秀层、接入层、终端层四个层次。 ③ 供电系统 太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器和蓄电池(组)构成。其中,太阳能电池板是将太阳辐射能转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作,是该系统的优秀组件。 太阳能控制器控制整个系统的工作状态,并起到对蓄电池过充电保护和过放电保护的作用。蓄电池作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,当遇到阴雨天气的时候或者光照不够充足的条件下,特别是采集系统发生异常时,需要大功率高负荷的实时手动采集时,通过蓄电池来释放能量。 1.3 相关算法 ① 数据ETL算法 传感器水质参数数据通过以下五个流程过程,实现提取、转化和装载,最终建立WSDW数据仓库,算法实现流程图如图4所示。 ② 分类预测算法 基于LSM模型的聚类算法,是一种无教师自动分类算法,针对待聚类的目标数据,随机选取任意一个数据作为标兵数据,其他数据作为候选数据进行聚类。该算法具有敏感度低,数据选取次序无关等良好特性,非常适合传感器数据的分析处理,本工程采用基于LSM模型的聚类算法进行水质业务数据分析。 2 系统在白龟山水库应用 白龟山水库位于淮河流域沙河干流上, 大坝位于河南省平顶山市西南郊,东经112°50′至113°15′及北纬33°40′至33°50′之间。东西长15. 5 km,南北宽4. 2 km,占地近70 km2。水库控制流域面积2 740 km2,水库多年平均降雨量900 mm, 多年平均径流量4. 23 亿m3,总库容达9. 22 亿m3,是一座以防洪为主,兼顾农业灌溉、工业和城市供水的大型综合水库[10]。同时白龟山水库也是南水北调饮水工程的重要调节库。 以白龟山水库作为实验站点,建立基于物联网(无线传感网络)技术的水环境自动监测与分析系统,解决白龟山水库当前人工水质参数采集存在的诸多问题,构建白龟山水库水环境监测云计算中心,实现水资源持续有效利用和确保用水安全。 2.1 云计算平台的数据采集 ① 水环境系统主控因子数据采集 湖泊水库水环境监测指标包括诸多主控因子。白龟山水库主要选取水温、PH、浊度、ORP、溶解氧、总磷、总氮等主控因子。各主控因子数据采集通过搭建无线传感器自动数据采集子系统来完成。 自动数据采集子系统包括6个无线传感器自动采集站。利用各类在线水质传感器,在白龟山水库入水口、1号监测点、2号区监测点以及白龟山水库出水口等地设立6个实验示范性无线传感器自动监测站。自动数据采集系统按照业务需要来设定数据采集频率,对监测点水质进行无人值守实时采集。利用数据采集器进行滤波、A/D转化,最终为无线传输系统提供可靠的原始信号数据。 数据采集子系统获得的信号数据为4-20mA的电流信号,将通过无线网络传送至数据中心,然后转化为实际的水质参数数据,不同参数转化算法不同。转化后的水质参数数据,为准确地掌握水质状况和动态变化趋势提供基础数据,将持久存储在数据中心。 ② 视频数据采集 为现场设备、水域环境及生物活动提供视频采集功能,并通过无线方式按照定频和手动采集方式发回数据中心。依此实现对各个采样点非法入侵、设备破坏、特种保护动物活动提供实时监控。 2.2 云计算平台的数据传输 数据传输子系统用于将获得的实时信号数据传送至数据中心以便对此数据进行转化、分析、处理和存储。数据传输子系统包括传输控制节点、通信网络及数据中心。 传输控制节点负责接收数据采集器获得原数据,并通过RS485网络,将获得的实时水质参数信号数据传送到GPRS无线混合通讯系统,经由GPRS以及3G无线网络传送到有固定IP地址的数据中心。通讯传输采用“中心对多点”的TCP模式,实现数据的可靠透明传输。各传输控制节点间也可相互通信,与有固定IP的数据中心超级节点之间形成多层重叠混合网络,从而实现数据中心对整个无线传感器网络的管理。各用户终端设备通过该子系统完成登入、退出及异常处理,建立稳定网络,为传输信号数据和控制信令建立双向数据传输通道和通讯链路。 2.3 云计算平台的数据处理中心 数据中心是整个云计算平台服务体系的优秀,其主要功能是对数据的计算和存储。通过数据中心,一方面,实现水质数字信号信息的接受、分析处理、预警及存储,另一方面,还可以通过远程无线控制进行随机监控和采样周期设定及视频监控等工作。 2.4 云计算平台的实时监控预警 实时监控预警子系统提供监控和预警两项功能。监控模块主要完成两个方面的工作:一方面,提供实时数据的查看,在线分析和报表下载功能;另一方面,对无线视频采集系统获得的现场图像进行分析、比对,对异常现场状况采取措施;预警模块也主要完成两方面工作:一方面,当数据中心发现异常数字信号后,传送异常类别给实时监控预警子系统,该系统完成对实时数字信号的预警处理任务;另一方,为授权用户和决策人员提供自动预警处理结果。 2.5 野外太阳能供电系统 由于无法通过交流电对白龟山水库水质监测系统供电,因此必须选择适合当地环境的可靠的供电方案来解决此问题。根据白龟山水库的气候特点,本着绿色、节能、环保和低碳的原则,采用太阳能供电系统作为供电方案。 3 结语 应用物联网技术构建的监测系统实现了白龟山水库水环境指标的实时动态监测,云计算平台对监测信息进行及时快捷有效地处理并能实现信息共享,为加强水资源管理和提高用水安全提供了有力保障。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿监测系统设计 [摘 要] 煤矿安全已经成为社会非常重视和关注的问题。针对当前基于有线网络和固定传感器技术的监测系统存在监测盲区的问题,设计了一套基于Zigbee技术的无线传感器网络煤矿监测系统方案。分析了煤矿监测系统的结构,对系统的无线传感器网络部分进行了详细设计,包括硬件设计和软件设计。系统对预防煤炭安全事故有着重要的意义。 [关键词] 煤矿安全; 监测系统; 无线传感器网络; Zigbee协议; 节点 引言 我国煤矿开采方式只要是以矿工开采为主,多数矿井都有瓦斯、煤尘、火灾等隐患。我国煤矿生产形势一直十分严峻,煤矿频繁发生事故,给国家和人民都造成了巨大的损失。安全问题一直困扰着我国煤矿生产,是制约我国煤矿行业发展的主要障碍。但是目前我国使用的安全监测系统主要还是以现场总线为主,通过有线方式进行信息数据的采集和传输,这在矿井特殊环境下存在许多的弊端。如井下监测点数量有限,存在监控盲区;随着挖掘的深入,传感器无法实现快速跟进;一旦网络发生故障,系统就会瘫痪等。 无线传感器网络的网络自组织、结构灵活、以数据为中心的特点很适合矿井环境安全监测的应用,无线通信技术ZigBee的低功耗、低成本、覆盖范围大、高可靠性等都符合系统的要求,很好的解决了上述的弊端。本文设计的煤矿安全监控系统,是通过无线传感器网络实现对煤矿监控区域瓦斯浓度和温湿度等信号的采集测量,同时将所采集的信息在地面控制中心 PC 机上实时地显示出来,对煤矿井下环境数据进行全方位实时监测和智能预警,对煤矿的安全生产具有重大的意义。 1 总体结构 整个系统分为井上及井下两大部分,由协调器、终端节点、路由节点、监控计算机和监控中心管理系统组成。在主巷道的入口处架设协调器,在煤矿井下主巷道和采掘工作面中每隔几十米布设一个路由节点,矿井工作人员佩戴移动的终端节点,每个采掘区形成一个无线传感器网络,它通过协调器采用总线与地面监控计算机相连。其中协调器、终端节点、路由节点构成基于zigbee的无线传感器网络,三种节点相互配合,共同完成对瓦斯浓度、温湿度数据的采集、传输和对网络的管理。系统的总体结构如图1所示。 系统井下部分为路由节点和终端节点构成的ZigBee网络。终端节点上使用瓦斯传感器、温湿度传感器等对井下环境数据进行采集,并通过路由节点的转发送给井上协调器节点。协调器节点与监控计算机通过串行接口将数据传给监控计算机。监控计算机收集数据信息,对数据进行实时监测,并能够通过以太网或Internet将数据传送给监控中心。 2 节点硬件设计 协调器节点、路由节点和终端节点采用相同的硬件设计。考虑到系统具有低功耗和可靠性高等要求, PIC18F4620单片机具有低功耗、性能稳定的特点;CC2420射频芯片只需简单电路设计,且支持ZigBee协议。传感器节点采用PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片。节点的硬件结构如图2所示。 节点硬件平台以PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片为优秀,在单片机上扩展出SPI接口与CC2420进行连接,它们之间采用主从模式进行通信,同时还在扩展了RS232和RS485接口电路。针对影响矿井安全环境的因素,系统采用瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集,传感器采集的数据经过信号放大、A/D转换等处理后传输给控制器。然后节点利用CC2420射频收发器将数据发送给中心节点,当数据值超标,产生安全隐患时启动报警装置发出警报。瓦斯传感器采用LXK-3,可以实现瓦斯浓度4%以内的检测,且当持续半分钟检测到瓦斯浓度高于1%时,蜂鸣器发出报警信号。温湿度传感器采用SHT11,根据煤矿的温湿度参数自动对瓦斯传感器校零,从而提高瓦斯浓度报警器的准确性。节点采用9V电池供电,通过稳压器将电压输出转换为系统可用电压。 3 软件开发环境 MPLAB IDE是Microchip公司用于PIC 系列单片机的基于Windows 操作系统的集成开发环境,采用汇编语言或C语言使用内置编辑器创建和编辑源代码。MPLAB ICD 2 在线调试器实时调试可执行逻辑,使用 MPLAB ICD 2 器件编程器向单片机中烧写。 ZigBee协议栈由Microchip协议栈的3.5版本来实现。Microchip协议栈的3.5版本能够在大多数PIC18系列的单片机上进行移植,并支持各种ZigBee网络拓扑结构,能够实现全功能设备和精简功能设备的功能。 4 节点程序设计 在本系统中,节点设备的功能不同。传感器终端节点的主要功能是通过瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集,并将数据发送给协调器节点;路由器节点的应用层程序主要功能是网络路由的维护、节点的管理和数据的传输等;协调器节点的任务是创建整个网络,并将从传感器节点传输来的数据通过串口传输给监控计算机,同时将控制命令发送给网络中的节点。传感器终端节点、路由器节点和协调器节点均有各自的应用层程序文件:RFD.c、 Router.c、Coordinator.c,这三个文件分别是终端节点、路由器节点和协调器节点的应用程序,分别实现了各自的功能。 终端节点、路由器节点和协调器节点三种节点的应用程序都是通过调用原语,通过改变原语的状态使ZigBee协议栈的各子层实现相应的操作来实现的。在程序的初始阶段都要先对看门狗、硬件、协议栈及其它部分进行初始化操作。节点初始化后,协调器节点建立并维护网络,路由器节点和终端节点在建好网络后加入网络,负责各自在网络中的任务。 4.1 协调器节点程序设计 协调器节点作为网络的中心节点,是无线传感器网络和监控计算机的联系纽带。它一方面要创建网络,对网络地址进行分配,并维护网络状态;另一方面要在收到数据请求时从终端设备节点读取数据信息,并将这些数据传送给监控计算机。在协调器节点开始运行后,要先对PIC18F4620单片机和CC2420芯片进行初始化操作,然后创建网络并对网络进行监听,将接收到的数据发送给监控计算机。节点的程序流程图如图3所示。 4.2 路由节点程序设计 终端节点和协调器节点之间可能因为距离等问题无法直接进行数据的传输,路由节点的功能主要是帮助协调器节点建立完整的网络,管理其覆盖范围内的传感器终端节点,对网络中传输的数据信息进行转发,类似于一个网络中继站。当协调器节点创建网络以后,路由节点要搜索并加入网络,然后管理其覆盖区域的传感器终端节点加入或离开网络。该节点的流程图如图4所示。 4.3 终端节点程序设计 系统的终端节点实现的功能是利用节点上的传感器对环境对象的数据进行感知和采集,对采集的数据进行一定的处理,然后通过CC2420射频芯片将数据通过网络发送给协调器节点。终端节点在收到协调器节点的数据请求命令后才会进行相关数据的采集和发送,在没有数据请求的时候处于休眠状态,以减少能量消耗。终端节点的软件流程图如图5所示。 5 结束语 将无线传感器网络应用到煤矿安全监测中,可随意增加移除监测节点,方便网络扩展,弥补了煤矿目前的煤矿生产安全监控系统的不足,具有重要的现实意义。 随着无线传感器网络和煤矿监控技术的发展,成本的不断下降和体积的进一步减小,无线传感器网络在煤矿安全监控系统中的大规模应用会很快实现,未来的煤矿安全监控系统会更智能、更完善、更稳定。 煤矿监测系统论文:KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统在彭庄煤矿的应用 摘要:针对矿用胶带钢丝绳芯的漏磁在线检测及X光成像技术的应用与研究,将检测、成像及诊断系统的结合一体,完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。对重点隐患部位进行重点检查,及时发现隐患,实现对钢丝绳芯胶带的在线监测,保证设备安全运转。 关键词:在线漏磁成像监测 一、前言 强力胶带机由于运输能力大,运输距离长,所以广泛应用于我国矿山等行业。但是由于强力胶带机运距长、负荷大、设备老化等问题,造成皮带接头易损、带身钢丝绳断裂,设备安全运转存在重大隐患。如果发生事故,不但会造成重大的财产损失,而且造成更为严重的人员伤亡事故。 彭庄煤矿矿现有钢丝绳胶带机2部,在设备运行中发现胶带接头的完好情况是整个胶带机安全运行的基础,现在皮带硫化接头的检查只凭肉眼观测,对接头的硫化仅凭经验,虽然在管理中要求司机在班中严格按规定巡检,但难免监测不到位,因此极不科学,很容易出现断带事故。 目前国内有钢丝绳芯探伤仪,存在着只能以“心电图”形式的记录,不能自动判断,需专业人员才能看懂,不便快速有效的发现胶带在运行中存在的隐患。通过钢丝绳芯皮带电磁在线检测及X光成像技术的应用研究,将检测、成像及诊断结合起来,对重点隐患部位进行重点检查检修,及时排除隐患,保证设备安全运转,为矿井的安全生产打下基础。 二、综合在线监测装置的工作原理及组成 1、工作原理: 首先,通过永久磁场对胶带钢丝绳芯进行充磁,当系统工作时,通过对胶带内钢丝绳芯磁通量的变化情况实现对胶带内钢丝绳芯的锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况实行高速、在线、电磁检测。当某处损伤超标或接头抽动超标时再启动 X射线部分进行低速在线或定点透视,从而使用户能更清楚、直观地看到损伤点或接头的透视图像,以便采取进一步的合理修复手段,防范隐患扩大或事故发生。 2、系统的组成: 电磁传感器:完成对输送带内钢丝绳芯的加磁及漏磁信号的拾取与检测; X 光机系统:X光发射、接收装置、皮带定位装置,完成机架内皮带定位及其透视图像的实时采集; 下位计算机:完成对磁信号及视频图像的接收、预处理、打包、发送以及电源的提供; 上位计算机:完成对信号的接收、校验、后处理、存储与实时显示和报表打印。 3、系统的功能: ⑴完成输送带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位; ⑵完成输送带内钢绳芯损伤点或接头的 X 射线低速在线或定点透视;⑶检测数据及扫描图像可通过日期、接头号、位置等选项进行查询、观看和比对、分析;⑷系统最终出具检测数据、曲线图、文字报告,并具超限报警功能;⑸实现各检测值的长时间存储及报表打印;⑹系统可通过光纤远距离传输并可进入用户局域网实现数据共享;⑺对输送带进行辅助定位,并进行声音提示。 4、系统的特点: ⑴磁传感器形式:数字式、密集型、单箱式传感器;⑵磁传感器维护:无传感器调节窗口、温度自适应、彻底免维护、免调试;⑶系统模块化的多层单片机结构,使系统运行更快、更稳定、更容易实现更新换代;⑷面对用户的人性化、模块化、傻瓜型的软件设计,使用户无需懂太多计算机知识的人也可以轻松使用该系统;⑸系统可进入用户的局域网,实现数据共享;⑹可大大降低工人的劳动强度,改善其劳动工作条件,缩短检测时间;⑺人可以远距离进行X光透视,免辐射。 三、设备的安装与调试 1、磁传感器的安装: 传感器安装位置遵循以下原则:输送带抖动最小、要尽量远离强磁场、不易受砸、安装维护方便、信号传输距离尽量短等。 传感器应放在上皮带与底皮带之间, 首先将L 型固定板固定在输送带大梁上,套上U型螺丝,用螺母拧紧;再用直杆螺丝将传感器箱吊挂在 L 板上。传感器箱下表面距离底皮带上表面的高度调节为60mm+5mm,最后用螺母拧紧即可。 安装注意事项: ⑴传感器箱应安装在皮带抖动小的地方(最好安装在机头附近,靠近托辊的位置,但为了避免测试误差,请不要装在托辊正上方);⑵用螺母固定传感器箱时,应加装弹垫,切记拧紧,防止长期震动导致螺母松动。 2、X光系统各部分的安装(仅限综合系统): 现场安装期间,发现该装置的固定装置,不牢靠及X光机安装位置在上下胶带之间,要求上胶带胶带下平面与胶带机纵梁上平面之间有不低于300的间距,我们对机架的固定方式及托辊架进行了改造。 原有X光机架为落地式,它要求安装地点的底板必须与胶带平行方可安装,由于井下地理条件的不同及底板的起伏不平,造成机架安装后,X光机纵向移动架与胶带机纵梁交叉,影响机架前后移动距离。我们在与厂家技术人员研究后,提出将机架改造为吊挂式使用,具体方法如下: ⑴在机架前后两端,加工四根等距吊架,将X光机机架整体吊挂在胶带机纵梁上;⑵再在机架前后两端,加工四根拉杆,将机架与胶带机前后H架固定在一起;⑶原有胶带机上托架为插板式,托辊上沿只比纵梁高出60,我们在不停产的前提下将托辊架改造为固定式,且逐渐提高托辊安装高度,使胶带在通过监测装置处形成桥型段,既满足了监测装置的安装要求,又保证了矿井生产的正常进行。 四、使用的注意事项 1、硬件设备: ⑴传感器箱在运输安装时,应避免强烈的震动或碰撞;⑵操作该系统时,操作者必须经过计算机操作培训,并严格按照该使用说明书进行操作;⑶应定期检查传感器箱固定螺丝是否松动;⑷每次使用本产品时,应先进行设备自检,如果发现有设备损坏应及时修理或与厂家联系⑸X光机启动时,请勿在机架附近长时逗留。 2、软件使用: 禁止拷贝与该系统无关软件到本计算机,防止病毒侵入影响,使用 U盘或移动硬盘时先进行杀毒再使用。 禁止删除系统软件中的任何文件,防止软件无法正常运行。 五、常见问题及解答 1、实时监测过程中或处理数据过程中,计算机经常出现死机,不能正常运行: ⑴检查计算机所在室温是否高于35℃或低于 0℃,若是应降低或升高室温;⑵若室温条件满足,故障仍未排除,请检查计算机是否有病毒并用正版杀毒软件进行查杀病毒。 2、报表及图形数据打印,颜色太浅,无法看清。 更换色带、墨盒、硒鼓。 3、计算机自检时显示下位机连接不上: ⑴下位机电源是否已经打开;⑵USB 转光纤模块是否按操作规程(先启动工控机,待启动完毕,再按住 USB 转光纤模块按钮 3 秒),如果不是,请按规定操作,便可正常连接下位机;⑶光纤是否折断(用激光笔从一侧照光纤,另一侧可见到光,即为完好),若折断则需更换;⑷下位机通讯板损坏,需更换;⑸USB转光纤模块损坏,需更换。 六、结语 通过对彭庄矿井下主上仓皮带安装KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统之后,通过该系统的投入使用,完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。提高了胶带使用的安全性和可靠性,并针对胶带的重点隐患部位进行重点检查,及时发现隐患,实现对钢丝绳芯胶带的在线监测,保证设备安全运转,为矿井的安全生产奠定了基础。 煤矿监测系统论文:红外瓦斯传感器在煤矿监测系统中的应用 【摘要】红外瓦斯传感器是预防煤矿井下瓦斯灾害事故,确保生产安全的重要监测系统,对于煤矿生产具有重要意义。本文从目前较为典型的集中瓦斯监测手段入手,分析了其利弊,以综合性能优势较为典型的红外瓦斯传感器技术为例,分析了其应用优势,希望能为煤矿安全生产提供帮助。 【关键词】煤矿;安全生产;瓦斯事故;红外瓦斯传感器 经济社会的快速发展促使人类对于能源的需求量不断提升,煤炭作为最主要的应用能源之一,社会地位愈加重要。煤矿开开采作为向社会提供煤炭的关键手段,近些年来瓦斯事故频发,引发了极大的社会关注,不仅造成了重大经济财产损失,同时也严重威胁着井下人员的生命安全,因此,煤矿安全生产的关键在于有效控制和预防瓦斯事故,将其危害降到最低。瓦斯作为煤矿安全第一杀手,其事故预防和处理要从形成规律、爆炸特性等入手,加强对瓦斯的监控,目前煤矿生产中多应用红外瓦斯传感器来监测,其灵敏度和可靠性对确保安全生产有着至关重要的意义,是煤矿安全生产系统的眼睛和重要组成部分。下面我们结合煤矿安全生产实际,分析一下红外瓦斯传感器在煤矿监测系统中的应用,希望能为煤矿安全生产工作提供参考。 一、瓦斯检测手段与问题 我国国内瓦斯传感器最初主要以热催化型、光干涉型、热导型、气敏半导体型和红外气体吸收型为主。 热催化型虽然实现瓦斯监测,但是稳定性较差,需要频繁校对,且使用寿命短,从安全和成本两方面来考虑,并非最佳选择。光干涉型监测手段对气体浓度的检测较为敏感,通过空气中光波的利用来监测瓦斯浓度,现场使用较为方便,但是如果空气中氮氧分配比例不足,就会容易出现误差,无法长时间大范围使用[1]。热导型是利用热导原理检测空气与所测气体之间的导率差来实现检测,其结构简单,应用安全,寿命长,有众多优点,但是由于其受加工精度影响较大,对于低浓度瓦斯的监测常出现失误,水蒸气、氧气浓度也会干扰其正常工作。气敏半导体型是近年来发展较快的一种检测方法,具有寿命长、能耗少、灵敏度高等特点,但是由于受材料材质、温度等因素影响,应用性较差,在准确度和精度上也有待提高,仍需加强实践与研究[2]。 红外气体吸收型即是目前应用较广的红外瓦斯传感技术,它利用红外光谱对不同气体的吸收强度来检测气体浓度,可靠性、灵敏度高,寿命长,与上面几种技术相比,在各种性能上都有着较为突出的表现,也是目前应用性最强的一种技术[3]。这种技术传入国内时由于受到我国矿井特殊环境影响,使用成本高,兼容性差,但是借由中国煤炭科工集团的深入研究与自主研发,终于成功推出了适合我国井下环境性能可靠的红外瓦斯传感器监测技术,在国际上也达到了领先水准。 二、红外瓦斯传感器原理与优势 红外瓦斯传感器主要是为监测管道内的气体浓度而研发设计,它以红外吸收原理为优秀,采取数字式温度补偿、扩散式采样等技术,具有高检测精度、高稳定性等优势,能够适应多种复杂环境,应用范围广。它能够广泛应用于煤矿瓦斯抽放管道、瓦斯抽放泵站、天然气输气管路等管道内瓦斯气体浓度的监测。监测仪在工作过程中,对环境内的瓦斯提起浓度进行实时监测,当浓度超出系统预先设定的上限值时,就会立即通过声光进行报警,报警系统以发光二极管和驱动蜂鸣器为主,向监测系统发出告警信号[4]。 应用红外吸收原理的瓦斯传感器性能可靠,使用寿命长,调校周期 2月,其一体化水分离装置,能够很好的规避管道内水分、尘埃等多种物质,确保检测精度,气路设计的特殊形式对于各种正压、负压管道都有很好的应用性,浓度检测以红外遥控为主,应用简单,温度补偿精确,不会因矿井下的特殊环境而出现改变或漂移,抗干扰能力强,对于多种杂质、气体都有很好的抵抗作用,能够提供多种常用的数据输出接口,兼容性强,是目前应用优势最为显著的一种矿井下瓦斯监测技术。目前多种瓦斯传感器实际应用中还存在着一定问题,比如功能单一、耗能较大、精确度不高等,且使用模拟电路技术,在抗干扰能力和智能化程度上都较低,是需要加强研究的重要应用课题,对于提升未来矿井下瓦斯安全监测具有积极意义[5]。 三、红外瓦斯传感器的具体应用 煤矿井下的环境较为特殊,复杂多变,不可控因素较多,因而发生安全事故的几率也较高。预防瓦斯事故的发生,确保相关人员声明安全,降低经济财产损失,是井下安全工作的重要目标。红外瓦斯传感器在应用中通过不断技术创新完善着煤矿的监测系统,使用差动补偿信号处理、双敏感元件等技术突破了种种限制,为煤矿生产安全作出贡献。 在监测井下环境瓦斯气体浓度时,传感器可以通过连续自动的将井下沼气浓度转换为标准电信号输送给关联设备,并且应用差动补偿信号处理技术就地显示浓度值,在超出预设值时自动报警。它通过与各类新型监测系统、断电仪、风电瓦斯闭锁装置等配套使用,在煤矿采掘工作面、回风巷道等都可以固定使用。虽然热导型、热催化型技术上存在一定缺陷,但是可以应用两种技术原理与红外传感器技术相结合测量瓦斯浓度,改变原有的单一元件测量不稳定现象,借由人工智能技术优势对信息进行高度精确处理和分析,将稳定性指标再次提升,延长使用寿命[6]。这些技术的结合应用能够加快传感器反应速度,使结构更加坚固,便于使用和维护,同时还增加了断电控制、遥控调校、故障自校自检等功能,节约了维护和使用成本,对于预防煤矿重大瓦斯灾害事故具有重要作用,也是煤矿生产企业更好的产生经济效益与社会效益的可靠保障。 以目前市场上性能较为优越的英国E2V-IR12GJ为例,它基于非色散红外设计原理,采用非色散红外技术(NDIR)原理进行设计,并且传感器的光源采用非常节能的LED光源。LED光源采用特殊的算法产生优化的辐射光谱,并且通过特殊的光学系统和升级过的硒化铅和硒化镉底片上的光敏二极管,结合内置的温度传感器和微电子设备来产生信号。传感器和上级的电子设备采用数字通信,遵循UART格式。它具有以下技术特点:可以检测的气体浓度范围为0-100%或者0-100%LEL;含有温度补偿设计,并且为线性输出;数字输出,可以直接接入上级设备;可以保存浓度、温度补偿和线性数据;极低的能量损耗――小于5mW;防爆Ex认证。它可以连续自动地将井下甲烷浓度转换成标准电信号输送给配接设备,并具有就地显示沼气浓度值,超限声光报警等功能。高分辨率在0-10%范围分辨率为0.01%,在大于10%范围分辨率为0.1%,满足国家安全生产监督管理局实施的《中华人民共和国安全生产行业标准AQ6211-2008-煤矿非色散红外甲烷传感器》要求。传感器在设计上以紧凑、小巧、模块化、整体化为发展趋势,在保持传统红外传感器高稳定、高抗干扰、长寿命、免维护等优点外,将传统红外原理光学部件省略,有效的降低了成本,同时还弥补了传统红外原理传感器易受环境中灰尘覆盖影响透光或反射的强度的问题,这对于减少传统检测仪故障报警缺陷具有积极意义。 煤矿安全生产需要依托监测系统的全面运行,红外瓦斯监测系统应用红外吸收原理,实现对井下瓦斯气体浓度的监测,通过应用多种新技术,实现了对安全生产的维护与保障,是煤矿安全监测系统的重要构成部分。 煤矿监测系统论文:煤矿机电安全生产监测系统设计方案初探 【摘 要】近年来,国内煤矿重大安全事故不断发生,尤其是中小煤矿情况更为突出,给国冢、人民造成了重大损失。以下介绍一种适用于中小型煤矿安全生产与监测设备的设计方案,希望能对各矿的安全生产发挥作用。 【关键词】煤矿机电;安全;监查 1.硬件结构设计 该煤矿安检设备的基本功能有:煤矿各工作面瓦斯浓度的实时采集记录并显示;瓦斯浓度超标报警;井下风速采集记录;负压(压力力)记录;一氧化碳浓度采集记录;温度采集记录;水泵电机工作状态;风机工作状态;绞车工作状态;电源过压报警;失流报警;缺相报警;班次产量记录;开关量采集及设备控制;载波数据传输;GSM/GPRS无线通信;参数设置;数据存储;电源自动切换管理以及系统自检等功能。设备分为井下数据采集终端和地面数据集中器两部分。 2.采集终端设计 数据采集终端是用来采集、监测、控制井下设备状态并将数据记录上传给集中器的装置,可同时采集16路的开关量和16路模拟量,并经A/D转换形成数字量,安装在井下防爆箱内。它为各类传感器提供工作电源,并以RS485总线方式通信;与集中器间以载波通信方式进行数据交换。集中器间采用载波通信方式,集中器可定时或随时召唤井下各设备参数并存储。 瓦斯传感器安装在井下各采煤工作面及巷道上,以采集不同点的瓦斯浓度。量程为0-4%CH4,供电方式采取采集器统一直流l5V供电,保障其安全性。当井下瓦斯浓度超标时,采集终端发出报警,报警灯不停闪烁的同时又通过语音报警以提示人员进行紧急撤离。同时监控室里的集中器也发出报警,提醒地勤人员采取紧急措施。另外,在报警同时打开风门及风机进行抽风,以降低瓦斯浓度。同样,当井下一氧化碳浓度超标也会发出报警。需注意的是,由于气敏传感器都有一定的使用寿命,因此最好一年更换一次传感器,以保障测量的准确性。 巷道风量的测量采用矿用智能风量传感器,期,其测量范围为风速0.3-15m/s;坑道断面积小于30m2;允许误差小于+0.3m/s;重复性误差读数值+1%;输出信号为200-1000Hz/5-15Hz或4-20mA/1-5mA;工作电压为Dcl5v;工作电流小于60mA;换能器工作频率为l40-150kHz。经A/D转换(或v/F转换)后,可测得其通风量的大小,以了解井下空气质量等。 由于井下到处都是易燃的煤,因此,当温度过高时极易发生自燃的情况;由于井下燃烧为不完全燃烧,因此会产生大量的一氧化碳。上述情况会导致井下人员的一氧化碳中毒,当遇到明火时还会产生爆炸。因此井下温度的测量很重要,尤其对于那些井下较干燥的矿井显得更加必要。根据现场情况可安装多个温度测量点以监控井下温度的变化。 井下巷道均由钢架或木架支撑,为防止冒顶、坍塌等危险情况造成人员重大伤亡和财产损失,井下需要实时巡检巷道压力情况,并及时整修。因此,在承重架下安装压力传感器实现压力应变的实时监测,可及时检测到出现的险情,从而能够避免重大事故的发生。 井下设备大多为防爆型没备,因此价格较一般同类型非防爆设备高许多。当出现过压、失流、缺相或三相不平衡等情况时,常会烧坏电机造成停产,从而造成重大的损失。为尽量杜绝或减少出现此类状况后造成损失。在电机进线上安装精密的电压、电流互感器,实时监测电压电流的变化。当出现非正常变化时及时报警,超出预定值时自动断开电源以保障没备的安全。 井下设备的工作状态是否正常对安全生产:非常重要,因此对风机、水泵、绞车等重大没备工作状态的监测是采集终端的另一重要功能。实时监测这些设备的二次触点等开关量,然后经光电隔离、整形、限流电路接到单片机端门,单片机可根据这些开关状态来判定设备的工作状态。另外,主控室还可通过集中器向采集终端下发某设备工作状态命令。 3.数据集中器设计 数据集中器是放置在主控室用来汇集、监测井下设备运行状况、对异常情况进行报警及显示,并能上传的设备。同时,它还具有对地面绞车运行状况实时监控、计量提升煤罐次数并计算生产量的功能。数据集中器可同时管理多个井矿下的采集终端设备,采用大容量掉电非遗失数据存储器NVRAM,对井下各测量点数据可进行定间隔(1-60mim可设)存储一个月的数据;可根据矿上生产情况设定班次及上下班交接时间,同时采集、计算并保存当前班、上一班、上上一班的生产量作为工人工作量核算的依据。采集方法是:在罐笼提升绞车电机进线上安装电压、电流互感器,利用绞车档位控制开关的空触点进行上下、档位的辨别,根据罐笼提升重量的变化导致电机输出功率的变化来判别出是空罐、上下人员还是煤罐。需注意的一点是:由于厂矿电压昼夜变化都较大,因此根据公式P=U×I可看出当电压变化时电流也随着变化.电流互感器感应电流也会随着变化,另外还会出现提升过程中罐笼撞绑导致感应电流瞬时过大的情况,也会有为防止罐笼过度摇摆出现危险而在提升过程中暂停(也叫稳绳)的情况。所以,在实际应用中对提升过程采集的信号经A/D转换后,还需要进行求平均值以及设置稳绳时间、空罐重量参数、正常罐重参数、超重报警参数等参数的没置。根据提升有效罐次乘以标准罐煤重量计算出当前班次的产量,到换班时间没备自动进行换班存储,将当前班次产量转存为上一班次,上一班次转存为上上班次,依次循环。对于小型煤矿,这样的产量统计方式可以避免因错计、漏计、少计的人为因素而导致矛盾的发生。 为便于进行参数的设置,集中器还具有人机接口。液晶显示采用清华蓬远公司内藏T6963C控制器的液晶模块,分辨率为128×64点阵,能显示汉字和图形,可当地通过键盘进行参数设置、远动控制操作等。实时刷新显示井下各采样点的数据及各设备开关状态,当井下瓦斯浓度、温度、负压、一氧化碳浓度等超标时,集中器面板上各对应报警LED进行闪烁报警、并显示出报警点所在位置,同时伴有语音报警。 集中器与采集终端之间通过低压电力线进行载波通信,可实时召唤、存储各采集终端下属设备当前状态字及数据.并讲行显示。用户可通过RS232串口、红外或RS485接口实现本地计算机与集中器的数据交换,也可通过计算机经集中器对各设备进行开、停控制。本方案中还增加了GSM/GPRS通信方式,当设备出现重大报警时,集中器自动将报警内容通过短消息的形式发给预定义好的手机,或者通过GPRS式将各数据记录及报警记录上传到主管部门的计算机。这样做可以实现无人值守的要求。 4.软件设计 本方案所涉及到的软件设计包括三部分:运行于数据采集终端中的数据采集、报警、控制及通信程序;运行于数据集中器中的数据采集、通信、报警及人机接口程序;运行于PC机上的后台监控、数据库等程序。 数据采集终端中的程序采用C51语言编写,数据集中器中的程序也采用C51语言编写,PC机上的后台监控程序即图形界面用户应用程序,是通过Vistlal C++开发环境编写的,采用串行口中断的异步通信方式实现与无线MODEM通信;后台数据库程序采用Microsoft SQL Server2000编写。 5.结论 随着我国经济的飞速发展,对能源的需求越来越大,在加大生产量的同时决不能忽视安全生产、严格管理的重要性。相对较落后的安检设备已不再适应新形式的需要,也满足不了现代化的管理要求。本设计方案采用上述思路和结构,既避免了布线、维修带来的不便,又提高了管理的现代化水平,满足了用户对井下生产状况的实时监控和对险情及时发现和排除的要求,能有效杜绝多数矿难事故的发生,为中小型煤矿提供了一种新颖的监测方法和手段。 煤矿监测系统论文:基于CAN 总线技术的煤矿安全监测系统的设计与测试 【摘 要】煤矿安全监控是煤矿生产中保证安全生产的重要手段。文章首先对我国煤矿安全监控技术的发展进行了回顾,对CAN 总线技术及其应用状况进行了概述。然后设计了一种基于CAN 总线技术的煤矿安全监控系统,并对其进行了测试。测试连续进行了10天,共计240 h,传输数据5.6×108个,误码率为0。 【关键词】CAN 总线技术;煤矿安全;监测系统 1 我国煤矿安全监控系统的发展现状 煤矿安全监控技术是随着煤炭工业和现代计算机和自动化技术的发展而发展起来的一门技术。煤矿安全监控技术为煤矿的安全生产提供了良好的技术保障。我国一直是全球最大的煤炭生产国,对煤矿安全监控也十分重视。从上世纪八十年代开始,我国开始从国外,如德国、美国、波兰等,引进安全监控系统。之后我国逐渐在消化国外技术的同时,结合我国煤矿的实际情况,自行研制了一批监控设备,代表性的国产监控系统有KJF2000、KJ66、WEBGIS,等等。这些设备为我国煤矿安全生产做出了重要贡献。随着安全监控技术的进一步发展,监控数据的传输逐渐成为各国竞相研究的重点领域。目前,我国在数据传输领域还处于比较落后的地位,主要存在的问题有以下几点:①传输速率慢;②非标准化;③高速传输时的传输距离短;④无中继连接的节点数少;⑤传输系统结构灵活性差。 2 CAN 总线技术概述及其在煤矿安全监控中的应用 CAN的全名是ControllerAreaNetwork,属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的本行通信网络。CAN总线技术最早是在1986年由德国电气商博世公司开发的,当时主要用于汽车领域。此后不久,CAN的高性能和高可靠性获得了全世界的认同,并迅速在工业设备、工业自动化等众多领域得到了应用。到了上世纪九十年代末期,人们试着将其应用于煤矿安全监控中,结果迅速取得了成功,大大改善了煤矿安全状况。CAN具有下列主要特性:①多主站依据优先权进行总线访问;②无破坏性的基于优先权的仲裁;③借助接收滤波的多地址帧传送;④远程数据请求;⑤配置灵活性;⑥全系统数据相容性;⑦错误检测和出错信令;⑧发送期间若丢失仲裁或由于出错而遭破坏的帧可自动重发送;⑨暂时错误和永久性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离。 CAN中的总线数值为两种互补逻辑数值:“显性”数值表示逻辑“0”,隐性表示逻辑“1”。在总线空闲或“隐性”位期间,发送“隐性”状态,“显性”状态以大于最小阈值的差分电压表示。在“隐性”状态下,VCAN―H和VCAN-L被固定于平均电压电平,V近似为0。在“显性”份期间,“显性”状态改写“隐性”状态并发送。如图l所示。 图1 总线位的数值表示 基于CAN总线的煤矿井下安全监测系统由井上通信系统和井下通信系统(监测网络)组成。CAN总线包含2层通信网络:(1)数据接口和井下监测分站之间的通信;(2)井下监测分站与各种安全监测传感器之间的通信。 3 监测系统硬件设计 3.1 微处理器系统 根据煤矿井下环境的要求,这里选用了ATMEL公司的8位高性能嵌入式微处理器ATmega64作为通信管理机的CPU。首先,ATmega64的执行速度快,采用了单循环周期指令,而且性能稳定,完全可以满足通信管理机的要求;CAN总线上数据收发采用中断的方式,提高了通信管理机的实时性;ATmega64提供了2个串口,一个串口通过Max232提供RS-232串行通讯口,另一个串口备用,实现双机备份功能。 3.2 CAN总线模块接口 CAN总线模块的CPU通过CAN控制器SJA1000及CAN收发器MCP2551连接到CAN总线上,单片机的I/O口连接SJA1000的AD0~AD7以及ALE、CS、RST、RD和WR等引脚,进行数据传输和总线控制。SJA1000的TX0、RX0分别接CAN收发器MCP2551的TXD和RXD引脚,进行数据的收发。MCP2551是CAN协议控制器和物理总线的接口,提供了对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。 4 监测系统软件设计 煤矿井下监测是一项非常复杂的工作,检测系统需要监测的内容很多,有生产设备的运行状态,有井下温度、风速、风量、气压以及粉尘浓度的监测,还有气体成分中甲烷、一氧化碳、二氧化碳和氧气浓度的监测。对于如此复杂的监测系统,一旦通信出现故障,后果将非常严重,根据以上分析,主通信选择CAN总线,所以,下面主要介绍一下CAN总线的工作流程,如图2所示。 图2 CAN总线工作流程示意图 5 CAN总线性能测试 测试采用BER误码率测试软件,上位机软件通过RS-232串口定时1s向数据接口发送80个随机数据,并将发送的数据显示在窗口,同时显示发送的数据个数。数据接口接收到数据后按CAN协议进行数据打包,然后发送给监测分站。在数据接口与监测分站之间连接一段长度为12 km的仿真线,监测分站将收到的数据原样传送给传感器。而后,传感器再将收到的数据返回给监测分站,分站将数据返回给数据接口,数据接口将收到的数据解包,通过RS-232送回上位机。上位机将收到的数据与发送的数据逐个比较,若80个数据完全吻合,则将显示收到的数据以及正确数据个数,并根据发送与收到正确数计算误码率。该软件可同时记录测试的时间。以上测试连续进行10天,共计240 h,传输数据5.6×108个,误码率为0。由此,CAN总线性能可靠、稳定,是一种理想的通信总线。 煤矿监测系统论文:煤矿多绳摩擦轮提升机振动监测系统设计及其故障诊断 摘 要:针对煤矿提升机提升系统的运行现状,本文提出并设计了一种矿井提升机振动在线监测系统,该系统可实现矿井提升机的在线状态监测、诊断和报警。同时将有限元模态计算和模态分析结合,利用ANSYS对提升机振动进行模态分析,分析结果与提升机在实际情况下的振动相符,为后期工作提供理论指导。 关键词:多绳摩擦提升机 振动测试 有限元 模态分析 ANSYS 地下采矿等行业使用较多的是一种关键运输机是多多绳摩擦式提升机,此类机器也是提升机未来的发展方向,它对于矿山生产中井下生产和地表运输纽带之间的沟通的作用影响重大。提升机的主要承载装置是电机主轴,其是否是正常运行状态对生产的效率和安全有直接的影响,整个系统的安全与之息息相关。根据振动理论对主电机轴承和天轮轴承的监测和分析,以达到解决提升机实际运行的振动问题对现实有着重大意义。 1 系统硬件组成 (图1)就是多绳摩擦提升机,它是一种大型低速、重负荷旋转机械。驱动电机、联轴器、减速器、卷筒和轴承等构成了煤矿立井提升系统。振动测试有两个特殊点:(1)整栋具有规则的周期性。(2)转动部件是大型设备的主要振动测试对象。有三个方向是震动测试的主要测试方向,也就是水平、垂直和轴向方向,因为不同的方向不同的故障会有不同的现象,比方说水平方向不平衡,垂直方向松动,而轴向反映强烈的是不对称。通常情况下会将径向得像个测点安装在垂直方向,而水平方向最佳高度就是轴中心的高度 本监测系统采用XZD-YB一体化振动变送器,它将振动速度传感器、精密测量电路集成在一起,实现了传统的“传感器十变送器”模式的振动测量系统的功能,实现了经济型高精度振动测量系统,该变送器可直接连接DCS、PLC或其它系统,是电机等设备振动测量的理想选择。采用西门子S7-300系列PLC接收振动变送器的模拟量信号,完成数据的预处理,报警等功能。再通过PLC的以太网通讯模块传输数据到地面监控中心的PC机上,实现在线显示、报警、故障诊断分析等。系统网络化拓扑图如图2所示。 2 系统软件功能 该上位机系统是基于中文Windows XP平台,采用WinCC V6.0组态软件开发而成(图2)。 (1)显示功能。 立体流程画面的显示功能;具有多种类型图表、系统图、曲线图,用户界面更加直观。 (2)报警功能。 根据实际情况设定不同地点的预警值、报警级别及地理位置名称。系统可以完成诊断结果的统计报表,供设备管理使用,包括日、周、月、年的检测结果统计报表和报警诊断结果报表。 (3)上传功能。 实时振动数据网络上传,轻松实现无人值守。按照系统设定的参数(通道参数、保存监测数据间隔等)循环在线监测:实时数据采集数据预处理(有效值、最大值、平均值等统计)报警状态判别(如果有任何测点需要报警)实时显示数据、棒图、趋势图、时间波形等定时将检测数据存入数据库实时数据采集。 (4)图形表格。 用户可定制各种表格:实时数据表、历史数据、统计报表、报警一览表、实时数据曲线和历史数据趋势曲线等。 (5)查询功能。 可以在系统图上直接查询设备信息、运行情况、统计信息等。同时可以实现数据报表和数据库的连接,可以保存历史数据以备后续的分析。 3 系统应用案例分析 本系统现已应用于淮南顾桥矿主副井多绳摩擦提升系统。立井提升机整体是一个质量和刚度分布十分不均匀的,由若干个零部件组成的大型复杂的机器系统,在计算分析振动时,首先要做出较为合理的力学模型,使其既有利于理论分析计算,又能够满足工程上的精度要求。在把提升机整体的实际结构抽象为力学模型的过程中,认为井塔提升机大厅地基为刚性支承,略去各轴承座的弹性,把提升机系统离散成为多质点。本文采用有限元方法和ANS YS有限元分析软件分析振动参数。 (1)有限元法。 一般连续问题近似求解的数值方法就是有限元。在结构的应力分析中最早使用,之后在热传导、电磁场、流体力学等连续问题中很快应用。有限元方法密切结合了工程应用,是为产品设计直接服务的。随着有限元理论的不断发展和完善,涌现了大量大小不一、专用的、通用的有限元结果分析程序。所以工程结构中的一般问题现在直接可以使用通用程序求解,不用再另编计算程序,节省了大量精力和时间。 (2)有限元三维实体动力分析步骤。 三维实体有限元动力分析的一般步骤可以表述如下。 ①连续区域的离散化。 在动力分析中,因为引入了时间坐标,处理的是四维问题。在有限元分析中一般采用部分离散的方法,即只对空间域进行离散。 ②构造插值函数。 由于只对空间域进行离散,所以单元内位移的插值表示是 ③简化求解方程。 利用Galerkin提出的平衡方程与力的边界条件的等效积分形式,同时将位移空间离散后的表达式和初始条件 代入,最终得到系统的求解方程常微分方程组。原则上可利用求解常微分方程组的常用方法(例如Runge-Kutta方法)求解,但是在有限元动力分析中,因为矩阵阶数很高,用这些常用算法一般是不经济的。本文主要用直接积分法和振型叠加法。 (3)有限元分析软件ANSYS。 本文对提升机转轴组件系统的模态分析使用的是美国大型ANSYS有限元分析软件。ANSYS软件本身融合了结构、热、液体、电磁、声学,有限元分析作为基础的大型通用CAE软件。ANSYS软件主要包括三个部分:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。由于ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析,任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义了也将被忽略,因此这里假设系统为线性系统,进行有限元剖分时采用了梁单元、质量单元和弹簧单元,计算了满载时前15阶模态频率见表1,同时利用MATLAB绘制出了前4阶振型图见图3。 4 结论 分析计算模态的结果可以看出,如果该频率和转轴组件系统的轴向、径向和扭转震动的模态频率,频率处会比较容易出现峰值,计算模态分析结果会等同于实测信号的分析结果,而模态频率附近的频带范围经常出现谱峰,也就是转轴组件系统的动态的实际情况是和建立的有限元计算模型相符的。我们将进一步对模型进行优化改进,为今后煤矿立井提升系统的振动改善做出理论指导。 煤矿监测系统论文:煤矿主扇风机在线监测系统改造的研究 摘 要:文章从当前我国煤矿发展中主扇风机运行存在的监控不全,存在巨大的通风安全隐患,选取本矿崔庄风井的风机监测改造为实例,以TF-III型崔庄主扇风机在线监测系统安装调试、运行效果等各方面的改造实施,从而实现老矿井主通风机的现代化,满足现代化矿井生产的要求。 关键词:矿井通风机;在线监测;风机监测改造 1 概述 当前,我国大多数煤矿井的主通风机并没有实现在线监测,无法实现对矿井通风实时监测。现以峰峰集团羊东矿崔庄风机监测改造为例简要说明矿井主风机在线检查系统的实现。 2 设备现状 羊东矿崔庄风井 风机形式:长轴轴流风机(上海鼓风机厂) 数量:2台 风机型号:GAF26.6-16-1.67 负压范围:2628~4000 Pa 流量:148~176.2m3/s 风机调风形式:停机调整风叶角度 风机润滑形式:稀油润滑 (配套润滑油站2个) 配套电机:YR5601-6 异步电动机(湘潭电机厂) 额定功率:1000KW 额定电压:6000V 额定电流:119A 额定转速:989 r/min 功率因数:0.85 启动方式:转子串电抗器 风机在线监测系统:无 3整体改造实施方案 鉴于目前崔庄风井的设备情况,按照煤矿主扇风机运行规程要求及打造数字化矿井的发展需要,均需要增加和完善主扇风机在线监测系统的装备和投入。需要将监测信息上传至矿调度中心,鉴于该风井的地理位置跨越村庄、道路、铁路等设施,不宜采用光缆通讯,采用成熟的点对点无线网络通讯技术,达到对风机检测。 4 TF-III型崔庄主扇风机在线监测系统介绍 TF-III型矿井主扇风机在线监测系统是采用最新技术而设计的第三代主扇风机在线监测系统,编程智能数据采集、工业组态监测和控制、计算机数据库管理、网络通讯等功能为一体。主要功能如下: 4.1 设备监测优秀采用西门子系列可编程控制器,结合现场传感器能够快速、准确实时对风机设备运行状态监测,包括温度、压力、流量、振动、电压、电流、功率、电量等重要参数,对运行监测参数进行快速分析处理,发现异常情况及时报警提示,并且按照相关预案执行保护停机、防止造成重大安全事故。 4.2 监控上位机采用2台工业级计算机(工控机),双机冗余设计,可互为备用和同步显示,上位机监控软件平台采用功能强大、稳定可靠的正版ForceControl工业控制组态软件设计开发,具有高性能、高速度、高吞吐量、高可靠性、跨网络系统的开放式数据库,人机界面友好,操作简单,查看方便。 4.3 提供各种运行数据的实时趋势曲线、历史趋势曲线,便于用户进行数据变化分析。 4.4 具有运行报表功能,自动记录、存储各参数运行数据,形成班报表、日报表、月报表等,代替人工抄录,可随时查阅报表历史记录(数据存储时间为一年)。另外提供数据报表转存功能,可选择存储路径、报表时间范围、数据记录间隔等功能。 4.5 自动记录设备运行异常的报警信息和内容,包括报警发生、确认、消失的具体时间等,通过历史报警窗口可进行查阅、浏览和打印。 5 系统基本结构和配置 监控系统由上位机(监控计算机)、PLC控制柜(数据采集和报警控制)、现场传感器及网络功能接口等组成。 5.1监控上位机 监控上位机采用知名品牌工业级计算机,可同时监测两台风机,上位机人机界面采用工业控制组态软件设计开发,接收的数据进行还原显示、存贮、形成报表、实时和历史曲线等,对数据进行分析判断处理等,并联网通讯满足其它监控平台的数据访问。 5.2 PLC控制柜 PLC控制柜优秀采用西门子S7-1200系列可编程控制器,可编程控制器包括电源模块、CPU模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、以太网通讯模块等,结合现场传感器和其他控制设备分别对风机和附属设备实现逻辑控制和运行参数实时在线监测、报警输出和外部通讯等功能。 5.3 现场传感器 现场传感器主要包括温度传感器、压力传感器、振动传感器、位置传感器等。 主要技术参数: 测量范围: 0 ~ -5Kpa;输出:4-20mADC 二线制 基本误差: 0.25% 工作温度:-20℃-+85℃ 长期稳定性: 过载极限:最大额定压力的1.5倍 5.3.1 风量的测量方法 根据空气流动的动力学理论,利用两端面静压变化测定法计算风量,具有测定方法简单、数据稳定、准确的特点,适合进行长期在线风量监测。 5.3.2润滑油压、冷却水压力的监测 采用压力变送器采集润滑油压、冷却水压力,判断供油压力的高低和冷却水进出水压力高低。 6 振动传感器 振动传感器用于测量风机的振幅或振速信号,是监测轴承故障的重要手段之一,一般安装在风机内轴承座体上(或风机机体上),每台风机装有两组(4只)按垂直、水平方向分布的振动传感器。振动传感器有专用配套变送器,将振动信号转换为4-20mA标准信号送入PLC模拟量采集通道。 振动传感器及变送器技术参数: 振动传感器型号:CD-21 C(S) 测量范围:0~500μm; 灵敏度:200mv/cm/s; 横向灵敏度比: 工作环境:温度: -29℃~80℃,相对湿度: 95%不冷凝; 输出电阻:≤500Ω; 最大承受冲击:500m/s2 7 电参数的采集 风机运行的电参数采集采用综合电参数模块实现,该模块是一款性能优异,功能齐全的智能型电参数测量与采集模块,适用于工频三相三线制或三相四线制电路中的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等信号的测量,采用RS485总线通讯方式,标准MODBUS-RTU通讯规约。 可在市场上购买EDA9033D电参数模块,实现电参数采集的功能。 综合电参数模块主要技术参数: 输入信号:三相交流电压、电流,输入频率:45~75Hz 电压量程: 500V,电流量程: 5A、 通讯输出:RS-485 ,标准MODBUS-RTU通讯规约。 测量精度:电流、电压:0.2级;其它电量:0.5级; 供电电源:DC+10~30V;功耗: 工作环境:工作温度:-20℃~+70℃ 相对湿度:5%~95%不结露 8 系统主要技术参数 ・工作输入电源: AC170~250V,控制器电源: DC24V; ・工作环境:环境温度-30℃~60℃,相对湿度:-5%~95%不结露。 ・压力信号:测量范围0~-5kPa,0~1MPa,测量精度±0.5%, 标准4~20mA信号 ・温度信号:测量范围-20~280℃ 测量精度:±1.0 传感器分度号:PT100 ・振动信号:测量范围:0~500μm 测量精度: 9监控界面 9.1运行主界面(见图1) 9.2 查看实时变化曲线、历史曲线和运行工况性能曲线 选择历史数据曲线,双击趋势框,将弹出历史趋势设置画面,选择需要查询的开始时间和结束时间和时间轴范围(横轴),并且可以调整数据轴(纵轴)的数据范围,鼠标拖动游标可了解具体某一点的详细数据。 煤矿监测系统论文:煤矿井下皮带运输状态监测系统研究 【摘 要】本文在煤矿井下皮带运输的理论研究分析基础上,设计开发矿井皮带运输状态监测系统,为综合监控技术的广泛应用和提高煤矿矿井皮带运输状态监测与事故预警提供理论基础和应用借鉴。 【关键词】皮带运输机;监测;煤矿 0 引言 皮带运输机是一种由电机驱动的连续运输设备,主要用来输送物料和成品,被广泛应用于工业生产各领域。在皮带运输机连续运行过程中,皮带运输机经常会出现打滑、断带、划伤、过载、联轴器断开等故障,导致压矿的严重后果。因此对皮带运输机运行状态的监测具有重要意义。煤矿井下皮带运输系统走向长,环节多且装备了多种类型的皮带运输机。运行经验表明,仅靠提高皮带运输系统的质量难以满足安全生产的要求,还须装备功能完善、质量可靠、技术先进的皮带运输自动化系统,以实现对皮带机群运行状态检测、控制与保护、现场视频监视。 1 煤矿井下皮带运输状态监测系统设计 系统设计工作原理是:皮带运输机的断带、划伤、横撕、打滑、过载、联轴器断开等多种皮带机运行异常状态会给生产带来较严重的后果,为避免这些现象的出现我们可以检测皮带速度、电机转矩作这两个特征参量是否异常。皮带速度、电机转矩成为皮带运输机状态监测系统比较重要信号被测参量。除此以外,当皮带运输机正常运行时,安装在皮带机上的传感器还应检测皮带运输机运行状态的烟雾、温度、跑偏、堆煤、纵撕等特征参量,将表示皮带运输机运行状态的非电量转变成为标准电信号,并将采集到的电信号经过滤波、放大、整形处理后传给主控单元进行信号分析、处理,并与设定的标准信号的阈值进行分析比较,由主控单元采取相应的控制策略,发出控制命令。例如对异常信号进行停机、预警、报警等。制策略。 矿井皮带运输状态监测系统主要由井下控制分站与井上控制主站构成,整个系统采用全分布式控制结构。控制分站负责采集矿井下的各种状态特征参量的采集和对设备做出相应的控制。每条皮带机机头位置安装监控分站一台,监控分站的显示机构可实时显示当前皮带机的运行状态。各监控分站与各状态参量传感器之间采用距阵结构实现联接,控制分站与监控主站之间采用现场网络总线结构接入工业以太网,监控主站与监控主机之间通过矿井环形光纤以太网络联接。监控主机部分位于地面机电监控中心,工业控制计算机上安装组态软件实现对各分站的每条皮带机的运行状态的实时监控。系统结构如图a 所示。 矿井皮带运输状态监测系统监测量有速度、电机转矩、纵撕传感器等,其结果如图b所示。 GSC6-SC型速度传感器,主要用于检测皮带机的运行速度,其基本工作原理为开路式磁阻传感器。用于检测作输送机皮带的运行速度和低速打滑、超速和断带等现象的监测。速度传感器的摩擦滚轮安装于皮带机机头上皮带的下侧,根据压缩弹簧的张力使摩擦滚轮与上皮带紧密接触。此种安装方法鉴于由于上皮带托辊较密,水和灰都不易影响摩擦滚轮,摩擦滚轮转动较平稳,输出频率可靠。 CQG电机转矩传感器基于数字式转矩传感器原理之上研制而成。这种电机转矩传感器采用磁电转换原理,应用相位差原理和数字显示的转矩转速测量方法,是通过磁电变换输出具有相位差的二个电压讯号的传感器,可直接读出扭矩和转速的测量结果。 ZS01-L-Y型纵撕传感器主要用于检测各种规格型号的皮带输送机皮带纵向撕裂。当皮带运输机出现皮带纵撕故障时,便会出发拦索,使之产生位移变化量,通过检测位移变化量的变化来检测皮带纵撕信号量。纵撕传感器安装于受料段皮带下缓冲托辊之间,每个受料段设一组,从传感器内直接输出预警、报警停机信号。 跑偏开关主要用于检测实际运行过程中皮带输送机的跑偏位移量来实现皮带输送机跑偏后自动预警、报警功能;跑偏开关具有两级动作,一级动作用于预警,二级动作用于停机报警。当皮带运输机运行过程中轻微跑偏时,跑偏开关发出预警信号;当皮带运输机运行过程中严重跑偏时,跑偏开关发出停机报警信号。跑偏开关通常安装在机头位置,皮带运输机槽角倾斜安装,开关立辊应当垂直于皮带面,立辊高度的 1/3 处位于皮带面,同时保证电缆出线口安装在皮带机内侧。由于皮带机在正常运行过程中会产生一定程度的自然跑偏,而此自然跑偏不会影响皮带机的正常运行,所以在安装时将立辊距带边留有一定的空间。 GQL0.1-Y烟雾传感器是离子式烟雾传感器的一种,用于环境中烟雾的检测,能有效准确的检测环境中烟雾的浓度信号。 堆煤传感器主要安装在皮带机机头溜煤眼和皮带搭接处。当皮带机头发生堆煤或满仓及超过限位的时候,堆煤传感器动作一定的角度,传感器输出点由闭合变成断开。控制系统监测到后,进行报警和停机,已达到保护皮带机的目的。 GWM-40-W 型号温度传感器是基于热电偶原理的温度传感器,当被测设备或环境温度升高到一定的时候,温度传感器的热敏原件动作输出信号。以保证安全。用于电机运行时温度的检测,能有效准确的检测电机运行时温度信号。 2 结论 运用测试技术和控制理论建立完善的皮带运输机的带速、过载、打滑、划伤、断带、联轴器断开、跑偏、烟雾、温度、等检测与事故预警;系统能实时的监测皮带机的运行状态,能根据现场采集到数据,诊断出系统存在的故障,在达到一级预警预设值时,进行预警,达到二级报警预设值时,进行停机报警;状态监测与事故预警系统与调度电话系统、工业视频监控系统联系在一起,共同对系统的监测发挥各自的作用;系统具有地面远程控制为综合监控技术的广泛应用和提高煤矿矿井皮带运输状态监测与事故预警提供理论基础和应用借鉴。 煤矿监测系统论文:电力监测系统在煤矿供电中的应用 摘要:针对无人值班变电站的大力推广,首先介绍了电力监控系统的总体结构,进而对电力监控系统的原理及连线进行了分析,接下来就实施方案作了详细的规划,最后提出了电力监控系统的意义。 关键词:电力监控与自动化平台的整合 实施方案 无人值守 效益分析 1 概述 近年来,随着电力系统管理体制的深化改革,变电站的无人值守、综合管理和安全管理是电网现代化的必由之路。远程视频/环境监控系统已逐步成为无人值班变电所新增的十分必要的自动化项目,通过远程视频/环境监控系统,安全值班人员、企业领导可以随时对电站的重点部位进行监控和监视,以便能够实时、直接地了解和掌握各变电站的安全情况,并及时对发生的情况做出反应。 为实现供电系统和设备的在线参数监测、远程操作控制、实时事故报警、数据统计分析、运行安全保护、用电计量管理;实现了“四遥操控”,对故障监测预警、保护、定位,上传故障数据和信息,提供了快速解决手段,也解决了煤矿供电系统越级跳闸、电压波动跳闸、漏电接地选线、突发大面积和长时间停电等困扰煤矿供电的运行难题,我矿2008年按计划引进了KJ357矿用电力监控系统。 2 系统总体结构 系统分为四个层次:设备层(即高开综合保护层)、变电层(即变电所内的当地监控和自动化设备――井下测控分站)、通讯平台层(即变电所与地面间的公共通讯平台――光纤以太网平台)、地面监控层。 设备层主要完成数据采集、计算、保护和控制执行,并通过RS485总线接入变电所的测控分站中。测控分站一方面完成数据转发,另一方面实现变电所综合选漏、录波存储、时钟同步和当地监控,并通过光纤以太网,完成与监控主站的通讯。通讯平台是由分站光端设备构成的光纤以太网或是专门的光纤以太网。监控主站是一套供电系统专业版组态系统,可按照供电系统的规范,对供电系统进行监测、控制、统计和分析。 一个变电所装设一台井下监控分站。变电所的高低压综合保护用双绞线接入变电所的测控分站,监控分站直接接入现有环网,以太网与地面监控主站通讯。 系统后台可以用OPC方式将数据传输到矿井综合自动化平台,实现数据共享和网络。 3 实施方案 3.1 系统原理图(图1) 井下各6kV变电所的高、低压开关通过RS485通讯线接入分站,分站通过网线接入千兆环网,监控中心服务器、监控主机通过环网读取各变电所的高、低压开关数据,从而实现监测和控制。 3.2 系统连接 电力监控系统设备连接,在井下泵房和变电所各安装一台监控通讯分站,各变电所的监控摄像头通过网线或光缆(根据现场传输距离情况决定)连至电力监控分站,由电力监控分站将电力监控数据和视频监控数据由网线连至环网交换机,通过环网传至监控服务器和主机。 3.3 电力监控中心站的建立 在调度中心建立电力监控后台,对地面35kV配电房和东地6kV配电房的开关柜进行数据监测和分、合闸控制,井下16个变电所的高、低压开关进行远程监测、遥控、遥信、遥调和遥视。 3.4 地面配电房的接入 需将矿内地面35kV配电房和东地6kV配电房接入要建的电力监控系统实现配电室的监测、监控。 3.5 电力监控分站的建立 在井下共16个变电所中各安装一台电力监控分站。电力监控分站与变电所内的高、低压开关的综合保护器用RS485通讯方式进行联网,实现变电所的就地监控、通讯转发等。电力监控分站就近接入变电所附近的千兆环网交换机,通过已有的工业以太网与地面电力调度中心后台进行数据交换。 3.6 视频的建设 在井下变电所安装带云台隔爆摄像机,并接入变电所的测控分站,进行数据编码和压缩,并通过以太网,将视频传输到地面电力调度中心,实现井下变电所的视频监视,实现变电所的图像监视即遥视,从而可以实现变电所的无人值班。 3.7 与综合自动化平台的连接 ①目前我矿已有千兆工业环网,工业以太网共安装12台环网交换机,地面4台工业环网交换机,井下 8台矿用防爆环网交换机。地面除了在机房安设两台优秀交换机外,还分别在35kV变电站和洗煤厂(正在建设中)各安装一台交换机。井下分别在8个变电所各安装一台防爆环网交换机。地面、井下通过单模光缆构成两个1000M高速光纤环网并实现冗余(环网系统如图2所示)。②现有综合自动化集成软件平台主要包括操作系统、数据库系统、组态平台及应用平台。操作系统选用Windows2003简体中文版,数据库系统使用SQL2005简体中文版。组态平台作为整个系统组态开发平台,采用HMI/SCADA自动化监控组态软件iFIX简体中文版作为组态平台。 综合自动化集成软件平台利用标准软件接口采集不同系统的数据信息,进行集中处理、存储和,以iFIX组态软件模拟生产过程,将数据以图形及表格的方式动态表现出来,并通过Web方式在网络上,使信息资源有机整合到一起,得到最大限度的利用,便于企业领导及时掌握煤矿生产情况并做出合理决策。 综合自动化集成软件平台使用两台iFIX管控服务器,一台运行,另一台备用;还有两台数据库服务器负责对iFIX管控服务器收集的数据进行存储备份,一主一备,一台数据库服务器运行时如发生故障,另一台自动投入运行,确保对iFIX管控服务器所收集数据的正常存储。 电力监测系统通过OPC SERVER与全矿井综合自动化平台接口,实现两者的无缝连接。 3.8 系统效益分析 ①使各变电站真正做到无人值班,以综合性保护和控制增加了变电站整体安全和设备运行可靠性。②极大提高上级管理部门对下级操作部门、操作部门对所属变电站的监督和管理水平:a上级管理部门实时监督操作人员的工作状态和规范程度。b实时管理和监控变电站有关人员、物品进出等安全防护情况。c操作部门可实时监控变电站主要设备的运行状态。d优化相关操作、维护人员的派出和工作计划,极大提高生产效率。e管理部门对变电站的突发事件能清晰看到、准确决策并在第一时间传达指令到现场。③降低变电站的日常维护成本,每个变电站最少可节约两名值班人员人工成本。 4 结束语 该系统还可通过智能分析,预告事故隐患,预防突发电力事故,具有应对突发安全事故时的电力预案程控操作功能,可用于高效准确处置重大安全事故;系统的高精度计量监测、专业图表分析工具、录波分析工具和智能专家系统,是加强供电管理、减少事故、降低损耗、节约电能、提高运行效率和管理水平的最新现代化工具,运用系统网络远程操作控制和智能程控技术,能实现煤矿供电系统和生产设备的全面自动化监控无人管理,很值得推广。 煤矿监测系统论文:井下电力监测系统在龙宫煤矿的设计与改造 【摘 要】本文针对华玫矿业井下供电系统现有的情况和特点,提出了远程供电监测系统的设计思路、实施方案,并对该矿井下变电所实施了遥测、遥控、遥调、遥信等远程监控,有力保障了矿井的安全生产。 【关键词】监测监控 遥测 遥控 遥调 遥信. 1.概括 华玫矿业煤矿井下高、低压开关、变压器、电动机近千余台,高、低压供电线路几万米,供电设备多、线路长,再有井下地质环境复杂,巷道支护条件差,所以造成了供电线路和设备发生短路、漏电故障,从而造成越级跳闸,引起大面积停电的几率也随之增大,发生故障后的恢复供电时间也比较长,严重影响了矿井的安全生产。为了解决以上问题,煤矿对井下主要变电所和配电点设备进行了升级和优化,建立了矿井井下供电监测监控系统,及时发现问题并加以解决,以提高矿井供电系统的可靠性,节约的相关开支。 2.设计方案 系统共有三层网络结构组成:地面主站调度监控系统层、监控系统层,RTU设备层组成。系统可以扩展以太网交换机通讯,利用光纤相连,构成基于环形光纤的现场总线网;各个分站与地面调度监控系统间用光纤环网相连,构成光纤以太网。系统构建符合矿井条件的千兆工业以太网络,做为供电监测监控系统数据传输的主要通道,将分布于各个采区的变电所、配电点相关信息联通到一起,直接传输到地面监控中心,由监控中心服务器和上位机进行数据采集和整理。 井下RTU终端采用开封测控的DSB600B(高压)、WZB-6GT(低压)型保护器,具备各种关键数据的采集功能(电压、电流、故障、电量、状态等)和输出功能。利用RTU终端的RS485总线及以太网通讯,实现供电分站的数据采集、处理、统计、显示、操作等功能,分站显示屏能够显示相应的主要数据为巡检人员检修提高方便。最后供电分站就近接入环网交换机将数据传输至地面监控中心。 3.实施方案 本着节约开支的原则,对井下高、低压开关进行改造升级,井下电力监测监控系统主要集中在开关的综合保护装置(含电力数据采集、监测、监控、通讯和各种电气保护功能),购置主要是采购市场上比较先进的具有通讯功能的开关,以此完成设备层的实施。实现配电网及其设备正常运行及事故下的监测、保护、控制、用电负荷配电管理的现代化,对RTU终端设备实现遥控、遥测、遥信等管理。 井下环网安装西门子X408交换机3台、X308交换机5台,敷设48芯光缆近万余米,能够实现供电监测监控系统的就近接入;井上环网安装西门子X408交换机2台、X308交换机2台,敷设48芯光缆两千米;监控中心安装思科优秀交换机2台,分别连接井下、井上环网,从而实现环形架构。 高压开关方面通过优化开关内部控制线路、更换保护器装置的方式,对井下现有的天津天矿、济源矿用、中国电光等厂家的高压开关改造;低压开关方面通过更换整体开关、改造原低压开关、接入有通讯功能的开关等三种方式来实现。 系统经过优化设计最终确定安装供电传输分站7台,对每台高低压开关的RTU终端,均采用RS485通讯总线方式进行连接并就近接入供电分站。 4.远程电力监测系统组态软件设计 井下电力监测监控系统是整个远程电力系统的优秀,能够实现电力监测的四遥功能,即遥信、遥测、遥控、遥调。通过上位机软件能够实现报表统计、故障录波、快速复电等附加功能。 上位机的供电组态软件选用力控电力版6.1,实现采集并记录井下上传的各个分站的数据,并有相应的远程操作窗口来实现远程的相应操作,最终实现集中管理。图2为龙宫煤矿电力监测的主界面。(中央变电所) 5.结束语 通过井下供电监控系统的实施,极大的减少了煤矿供电的故障率,提高了工人劳动效率,部分变电所和配电点实现了无人值守,降低了工人劳动强度,解决了传统管理模式下的诸多人为因素,提高了供电系统运行的可靠性、安全性、快速性,杜绝了部分事故的发生,有力的保证了矿井的安全生产。 作者简介: 陈见伦,(1974~ ),毕业于哈尔滨工业大学工业电气自动化专业,现任济南华玫矿业有限责任公司机电副主任,曾主持矿山机电设备技术升级改造项目十余项。 煤矿监测系统论文:关于采用KJ216煤矿顶板动态监测系统预测周期来压和瓦斯涌出的研究 【摘 要】 珲春矿业集团八连城煤矿31901工作面通过采用KJ216煤矿顶板动态监测系统,现场研究了综采支架压力与采场瓦斯涌出变化之间的关系,介绍了KJ216在线液压传送系统的安装与使用,分析了周期来压与采场瓦斯涌出的的内在联系,准确预报周期来压的到来,积极采取措施,从而大大减小瓦斯带来的灾害。 【关键词】 周期来压 瓦斯 液压系统传送 1 地质概况 八连城31901工作面煤厚2.1m~4.5m,平均厚度3.5m。煤层倾角2°~6°,平均4°。绝对瓦斯涌出量17.4m3/min。伪顶0.3m粉砂质泥岩,直接顶12.0m粗砂岩,老顶0.9m泥岩。煤层硬度f2~3(如表1)。 一般情况下,采场瓦斯涌出包括3部分,煤壁瓦斯涌出,落煤瓦斯涌出及采空区瓦斯涌出。对于煤壁瓦斯涌出,当采煤机不断割煤,新鲜煤壁不断暴露,瓦斯就沿着煤层的破坏裂隙向工作面涌出。采煤机落煤,把煤粉碎成各种块粒状煤,提高了煤的瓦斯解析强度,导致瓦斯涌出量增加。采空区瓦斯由采空区落煤、围岩顶板裂隙和邻近煤层涌出的瓦斯构成。 2 KJ216在线液压传送系统的应用原理 (1)系统概述。综采支架工作阻力监测系统用于煤矿综采工作面的支护工作阻力在线监测。系统现场总线采用标准RS485数据总线,总线可连接64台压力监测分站,压力监测分站可现场实时显示支架工作阻力、最大工作阻力。本安型分站控制巡测下位压力监测分站,通讯分站的数据发送到上位监测主站。(2)系统结构与组成。31901工作面综采支架工作阻力监测系统采用配套KDW28型隔爆兼本安电源供电。每台供电电源可负载一台本安型分站和8台压力监测分站,以下为传送路线,监控分站1号通讯分站通讯主站光端机光纤环网地面电脑系统软件矿井局域网。 3 周期来压与采场瓦斯涌出量的监测 (1)监测方法。31901工作面共有64个综采液压支架,设置了8个测站,间距平均分布,每个测站连接8个综采液压支架,分站的主机采用通道液压管和支架的支柱连接,主机与主机之间采用电源线连接,最后通过光纤与地面电脑连接。所观测的数据在线传送到八连城煤矿地面调度室、地面区队、地面技术科、地面总工程师室。技术人员可以随时观测和分析数据,把异常数据随时反馈到上级领导那里,进而有效指导生产。(2)监测结果分析。八连城煤矿采用KJ216在线液压传送系统共连续监测到6次周期来压。见图1。 从现场监测到的6次周期来压与工作面瓦斯浓度监测的关系分析可知,该矿31901工作面的周期来压约为5~7天左右,根据工作面推进速度推进(5.0m/d)计算,工作面周期来压步距大约为25m~30m。周期来压时顶板活动剧烈,有时有响声,工作面部分片帮,支架压力明显增大,瓦斯浓度稍有提高,瓦斯的浓度增幅不大,瓦斯浓度增大趋势时间略滞后于支架压力增大趋势时间。 通过1个月的观测,共发生6次周期来压,通过来压前后压力的变化,瓦斯浓度的变化,片帮深度对比,各项指标在周期来压前后有一定的变化。在观测第一个周期来压之后,我们通过分析数据,预测了第二次周期来压,第三次周期来压,第四到第六次周期来压,周期来压步距与实际误差仅为2m到3m。事实上,我们采用KJ216煤矿顶板监测系统,我们预测周期来压的准确程度大大的得到提高。在周期来压之前,我们采取了预防措施,检查好泵站到工作面的供液管路,工作面综采支架补足压力,全部伸好护帮板,区队长跟班作业,现场观测顶板与煤帮的压力变化,有漏液的液压支架随时修补。加大本煤层瓦斯抽放,增加本煤层底板瓦斯抽放,增大煤层瓦斯高位复抽,做好上尾巷瓦斯抽放工作,调节工作面通风风量,清除回风巷、入风巷、工作面障碍物,减小通风阻力,扩大工作面底板打眼覆盖面积,充分释放工作面瓦斯。在周期来压前后,加大瓦检员检查采煤工作面和上尾巷、回风巷的瓦斯检查力度,有情况随时向采煤施工队和调度汇报,做到有隐患及时处理。在周期来压前后,根据支架压力显现和瓦斯浓度的变化,适当放慢循环进度,使瓦斯得到充分释放,等到瓦斯浓度降到允许施工范围内,周期来压过去后,采煤工作面才步入正规循环。 4 周期来压外与瓦斯涌出量的关系 通过观测,瓦斯的涌出量在周期来压前后有较大的变化,平常瓦斯涌出量的变化幅度小,这与尾巷的冒落状况、顶底板岩性、顶板淋水情况,顶底板邻近煤层的赋存状态、采空区的影响、工作面的风流、循环进度的快慢、煤层瓦斯的抽放等各方面因素有一定的关系。虽然平常瓦斯的涌出量变化幅度不大,但不可疏忽。通过监测数据暴露出问题是,工作面有时有个别综采支架漏液,综采支架多数存在初撑力不足,综采支架没有顶靠工作面顶板。在综采支架都补足压力,同时加强在线液压传送系统的观测,探索出支架压力的变化与工作面瓦斯量涌出的变化之间内在更具体的联系,才能发挥出在线液压传送系统的更大效能。 煤矿监测系统论文:无线传感器网络在煤矿瓦斯监测系统中的应用 摘要:针对近些年煤矿瓦斯监测不够精确等问题,本文结合无线传感器网络技术,提出了基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计方法。根据该设计思想将系统分为信息采集、传送、监控和路由设计等几部分。针对现场实际的需求,提出固定节点和移动节点的实现方法并对两类传感器结点进行了软硬件设计。结点硬件部分主要包括:控制模块、传感器模块、无线通信模块和电源模块。软件部分主要包括数据采集采集模块与处理模块和数据传输模块,并给出了各模块的流程图。 关键词:甲烷 监测 无线传感器网络 节点 1 引言 我国煤炭资源丰富,但是煤炭开采却面临诸多困难,近年全国各地煤炭瓦斯事故不断发生,如何准确有效的监测瓦斯浓度成为煤炭安全生产的主要问题。本文主要对当前瓦斯气体监测有线方式布线难,检测效率不高、无人值守、检测设备携带不方便等问题,提出了设计基于无线传感器网络煤矿瓦斯气体监测系统。 2 传感器结点硬件电路的设计 传感器结点电路的设计主要包括两类结点的设计,分别是移动结点和固定结点。移动传感器结点负责现场的信息感知,并将现场的信息通过自组网的方式传送到所在簇的簇头。移动结点是根据通信空间的关系或者地理位置的不同分成若干个簇,每个簇以固定结点为簇头,簇头作为路由将信息实时的传送到地面监控中心的网关服务器部分,然后网关服务器将再将接收到的信息传送给瓦斯监控平台,经过处理后实时显示监测区域的瓦斯浓度。图2为节点关系图。 2.1 移动节点与固定节点硬件组成结构 移动节点结构主要由四部分组成:传感器模块、无线通信模块、控制器模块和电源模块。图3为传感器移动节点模块结构图。 考虑系统的性能要求及性价比我们选择加密性强、运行速度快、抗干扰能力超强(高抗静电ESD保护、EFI测试轻松过2KV/4KV快速脉冲干扰、宽电压,不怕电源抖动、款温度范围、芯片电源经过特殊处理)、超低功耗的STC12C5A60S2单片机芯片,无线通讯模块我们这里采用射频芯片nRF905,该芯片广泛应用的射频收发通讯中。 对于固定结点是传感器结点汇聚信息的纽带,在设计中使用了和移动节点一样的硬件结构,唯一不同的是固定结点中的汇聚结点增加了RS-485接口通信,便于与地面进行有线通信。 3 瓦斯数据采集软件的设计 瓦斯传感器结点需要实时采集监测区域瓦斯的浓度,然后将采集的数据信息进行相应的处理后,使其构成无线传感器网络,并将数据信息传输到监控和管理系统。 在井下监控区域内需要建立合适的无线传感器网络系统,按照功能可分为瓦斯数据采集和瓦斯数据传输两个模块。瓦斯数据采集模块中又包含了瓦斯数据采集和处理。瓦斯数据采集模块流程图如图5-6所示。 瓦斯信息采集后还需要瓦斯处理,瓦斯数据处理流程图如下。 4 瓦斯数据传输模块软件的设计 瓦斯数据传输模块主要负责通过控制模块处理后进行数据通信。通信设备有两部分组成,一部分是发射器,一部分是接收器。图7为传输模块流程图。 5 网络的建立与新结点入网 在自组织的无线传感器网络中,网络的性能主要依赖于拓扑控制。如何有效的满足网络覆盖和连通度,去除结点不需要的通信链路,是传感器网络拓扑控制的主要目的,这样可以形成一个数据转发的优化的网络结构,最终延长网络的生存周期。一个好的拓扑结构可以增加路由协议和MAC协议的传输效率。本设计是运用层次型无线传感器网络的拓扑控制,依据分簇的方法形成一个处理并转发数据的网络。在网络的形成阶段,首先需要协调器建立一个网络,然后固定结点和移动结点分别加入到网络中,对于无线传感器网络,有许多的信道可以供使用,为了减少网络的建立时间可设计监测系统在一个固定的信道上,如果在一个监测区内需要多个无线传感器网络,则可以将它们固定在不同的信道上,这样可以减少网络间的相互干扰。建网过程开始后,固定结点首先要对能量进行扫描,通过扫描协调器可以获得所规定信道内无线信号的哪些能量高哪些能量低,以便查得能量峰值,如果预期设定的可接受标准低于能量峰值,协调器会继续进行能量扫描,一直到该信道上能量峰值满足要求为止,如果能力扫描结果可以接受,固定结点为即将建立的网络选择一个网络ID作为它的唯一标识。 网络建立起后,便可以接受未入网的新结点加入到网络,新结点首先会在提前设定好的一个信道撒花姑娘进行一个固定时间的主动扫描。在扫描国产中,新结点将向网络中的所有结点广播信标请求信息,协调器和已入网的结点收到这个信息后会向该结点发送自己的信标帧,因此在网络连通状况良好的情况下,新结点将会收到很多个信标信息。扫描结束后,新结点将会选择与信标中标识允许连接的网络结点进行连接,如果多个网络结点允许连接,那么新结点会按照所收到信标帧的顺序来选择靠前的结点连接。如果主动扫描结束后,新结点没有收到任何一个信标帧,则新结点会重复主动扫描过程,直到发现可以连接的网络结点为止。为了使结点可以获取网络中邻居结点的信息,便于数据传输,设计每个结点都维护一个记录了该邻居结点信息的邻居表,对于每一个新结点,其邻居表初始值为空,一旦新结点进入到网络,它将会把信标信息保存到邻居表中,并将邻居表中的做出记录,之后新结点将会向网络中结点发送请求加入信息,该信息包括了结点类型信息,网络中结点收到这个信息后,如果允许该结点加入,则会为该结点分配相应的网络地址,并将信息存入到邻接表中,然后网络中的结点向新加入的结点发送应答信息,包括网络ID、给该结点分配的网络地址等相关参数信息,新结点收到这个应答信息后,记录其中的内容,这样就完成了新结点入网的过程。 6 结语 最后通过传感器节点的软硬件设计,在实验室及走廊取三个传感器节点进行了实验,通过数据结果分析,效果良好。为以后实时运用的煤矿生产现场奠定了基础。 煤矿监测系统论文:KJ550在线监测系统在三河尖煤矿防冲中的应用 摘要: 徐州矿务集团三河尖煤矿是国内受冲击矿压危害最为严重的矿井之一,自1991年发生第一次冲击地压以来,已先后发生各类冲击地压事故31起,对冲击地压的治理已成为三河尖煤矿安全管理的重要内容。7439工作面使用的KJ550煤矿冲击地压监测系统,大大提高了三河尖煤矿冲击矿压预测预报准确性和冲击矿压防治水平,实现了安全回采,具有巨大的潜在社会效益和经济效益。 1 概述 7439工作面位于东四采区,运输巷和切眼与7419工作面采空区相邻,轨道巷与F7断层(h=11m)相邻,该面的对面为7429工作面采空区,其下2m为东四轨道巷,煤层顶板为粉细砂岩,厚度14.4m。7439工作面三面环采空区,一面临采区断层,是典型的孤岛残采综放工作面。运用综合指数法评定指数为0.737,为中等(偏强)冲击危险。 2 KJ550冲击地压在线监测系统基本原理 2.1 岩层运动、支承压力、钻屑量与钻孔围岩应力之间的内在关系。KJ550煤矿冲击地压监测系统是基于当量钻屑量预报冲击地压的机理:发生冲击地压之前,采动应力存在逐步增加的过程,当应力必须达到煤体破坏极限时,就有可能发生冲击地压,此时钻屑量将超过额定的安全指标,因此,应力增量的变化规律与钻屑量存在相关性,通过监测应力增量的变化规律,实时在线监测工作面前方采动应力场的变化规律,找到高应力区及其变化趋势,实现冲击地压危险区和危险程度的实时监测预警和预报[1]。 2.2 监测系统包括三个主要组成部分:①地面监测主站;②井下监测分站(包括一个供电电源);③压力传感系统。另外还包括接线盒、电缆、光缆等本质安全型连接部件以及相应的软件组成。 2.3 相对应力与绝对应力的关系。主要功能KJ550系统的压力传感器测得的是相对应力,它是支承压力与绝对钻孔围岩应力综合作用的结果。相对应力值和绝对应力值的关系如图1所示。可见,本系统的压力传感器揭示的支承压力峰值附近的应力变化情况,一般小于绝对应力。 由于应力增量可以实现实时在线监测,因此,可以通过监测应力增量,实现冲击地压的监测预警。监测系统具备以下功能:①根据在线监测处理软件,能够实时显示冲击危险区及其危险程度,具有三级预警。②具有在地面监控室远程诊断每一个井下传感器工作状况的功能。③具有预报顶板来压的分析功能和输出冲击危险性预警报表功能。 3 7439工作面测点布置 根据7439工作面的具体实际情况,在轨道巷布置9组测站,运输巷布置9组测站,每组测站包含两个测点,埋深为14m和8m,测点间距为1m,如图2所示,图中灰色线条表示测点,在7439两道分别从开切眼往外每隔20m布置一组测站,测点埋在回采工作面内,一次布置完9组测站;如图2所示7439工作面KJ550测点布置示意图。 4 7439工作面KJ550应力在线监测系统监测结果及防治情况分析 7439回采工作面是“孤岛残采”工作面,受断层构造应力、采空区残余应力和区段煤柱应力集中影响,回采过程中面内及两道超前50m范围板炮、煤炮频繁,强度大,且轨道侧巷道变形严重,底鼓较为明显,尤其2012年12月23日早班在轨道侧进尺点187m处进行煤粉检测时有连续的板炮和吸钻现象,且煤粉颗粒增大到3~4mm,该地段电磁监测数据最高时达到98mV,有趋增趋势。为预防冲击地压发生,在该地点及时实施煤层大孔径卸压,卸压解危后,动压显现有所趋减,但在2012年12月25日轨道巷侧推进142m时,第18号深孔检测点(孔深为14m)监测数据突然出现上升,由最初的8Mpa上升为15.3Mpa,然后持续上升到28.9Mpa,已超过冲击预警值15Mpa。25日早班实施煤层大孔径卸压时煤粉颗粒大,钻出的煤粉量达到10吨左右,动力显现较为明显,为进一步达到更好的卸压效果,于26日夜班在轨道巷18号进尺点10m范围内巷道两侧帮部布置6个卸压孔,实施煤层深孔卸载爆破,钻孔过程中伴有吸钻、板炮等动压显现,孔深7m时最大煤粉量为6.9Kg,卸压解危后,电磁辐射值和煤粉量均小于冲击预警值。 7439运输巷侧受邻近7419采空区残余应力和7419遗留煤柱停产线边界应力集中影响,加之工作面推进速度快,工作面后方采空区顶板垮落产生的压应力达到运输巷侧超前50m处,2013年1月1日运输巷推进172m时,运输巷的180m处的深孔、220m处的浅孔应力持续上升,分别为16.61Mpa、23.28Mpa。2日早班在7439运输巷应力在线监测异常测点附近1~2m范围实施煤粉监测,钻眼过程中有轻微吸钻、煤炮现象,最大煤粉量为3.5kg/m,为此,于2013年1月3日早班对7439运输巷内侧帮部布置4个卸压孔进行煤层深孔卸载爆破,降低了煤体积聚的弹性能和应力集中程度。 5 主要结论 通过利用冲击危险性影响因素的分析,以及利用采矿地质条件确定冲击危险综合指数和工作面实施的卸压解危措施,可以得到如下结论:①通过对冲击矿压发生的机理分析结果看,冲击矿压的发生是能量的积聚与释放的过程,而且均有一定的延时性,因此7439工作面的冲击矿压进行动态防治是完全可行的。②从电磁辐射和煤粉量监测数据可以看出,对7439工作面掘进和回采期间的冲击矿压动态防治是成功的,既保证了生产的安全,又没有影响生产进度。③有冲击危险的工作面通过煤体大直径钻孔卸压能够释放煤体中聚集的弹性能,降低其应力值,消除应力升高区,使煤体应力峰值向煤体深部转移,从而可有效地防治和减弱冲击矿压的危险性,达到防治冲击地压的目的。④通过KJ550煤矿冲击地压在线监测预警系统的应用,大大提高了三河尖煤矿冲击矿压监测预报准确程度及冲击矿压防治水平,成果具有较强的普遍性和可适用性,具有相当广泛的应用市场,具有巨大的潜在社会效益和经济效益。
物理力学论文:物理力学知识有效教学论文 一、做好教学导入 初中物理力学主要包括了力、密度与浮力、压强等知识.教师在组织学生学习每一个知识点的过程中应当与现实生活的现象联系起来,这往往更容易被学生理解与掌握.同时,教师可以在课堂上穿插一些经典的小故事或者教学案例来活跃课堂氛围,促进学生对于知识的理解与掌握.例如,在讲“浮力”时,教师可以先给学生讲一下阿基米德在洗澡的时候想到了如何在不损坏国王王冠的情况下检测出王冠是不是纯金的.教师在讲这个故事时,可以让学生先猜想阿基米德是用的什么方法,再在课堂上讲解浮力的知识,将其中的原理在知识中呈现.这不仅能够为学生的独立思考提供一定的空间,学生在经历了积极的思考后也会更容易明白阿基米德是怎么做到的.在力学知识的教学中教学导入是一个十分关键的环节,良好的教学导入,能够为知识教学提供好的氛围,并且深化学生对于知识点的领会. 二、注重启发式教学 在力学知识的学习中,知识应用非常重要,教师要注重对于学生的引导与启发,让学生的思维更为活跃,对于一些知识的理解能够更加透彻.有的教师在课堂上采用的教学模式十分陈旧,往往只是单一地引出知识,然后和学生就相关问题展开剖析,学生的参与非常局限,学生对于知识点的学习兴趣也不高.这些都是课堂教学中应当有所改善的地方,教师要透过启发式教学活跃学生的思维,增进学生对于相关知识点的掌握.例如,在讲“压强”时,教师可以先提出问题让学生思考:我们在雪地中行走的时候很容易陷入雪中,但是很宽的滑雪板在雪地上为什么可以自由滑行而不会陷进雪中呢?还有,我们可以实验一下,用自己的大拇指和中指夹住圆珠笔的两端,细细感受一下,两个手指的感受其实是不相同的,这是为什么呢?这两个问题,学生从各个方面进行分析和猜想,就会考虑到受力面积,从而将课堂教学的重心引入压强的学习中.这种透过问题情境的创设来引发学生的思考是物理教学中很值得采用的一种教学方式.这不仅能够凸显学生的教学主体性地位,也能够活跃学生的思维,促进学生对于知识的理解与掌握. 三、重视力学演示实验 在力学知识的学习中,实验教学是重要的组成部分,教师要注重演示实验的呈现,这将会为知识教学提供辅助.力学知识如果单纯地以口头讲述的形式进行阐述,学生不仅在理解上十分浅显,对于重点的领会也会较为缺乏.实验教学能够弥补这种缺陷.透过实验过程,不仅能够直观地将一些物理学现象呈现给学生,对于知识的应用,也有促进作用.例如,在讲“浮力”时,教师可以设计这一个实验:把一块橡皮泥丢入水中,让学生自己动手实验:怎样才能让橡皮不下沉.学生都会积极地思考和动手,有些学生会把橡皮泥放在木板上,有的学生会把橡皮泥捏成片状或者豌豆状让它不下沉.学生在动手的时候,其实就是把浮力的相关知识进行了运用,达到了培养学生创新思维的效果.此外,对于一些不方便在课堂上进行的实验,教师可以借助多媒体工具来实现实验的演示.例如,在讲“大气压强”时,需要做一个托里拆利实验,其中需要运用到水银,但是水银是有毒的,无法在课堂上进行实验,教师可以运用多媒体,展示整个实验的过程,让学生明白大气压强的值是如何得到的.力学部分知识的实验教学,不仅是力学知识教学的重要组成,也能够深化学生对于很多优秀知识点的理解与认知,能够提升课堂教学效率. 四、结语 总之,想要深化初中物理力学知识的教学,教师要从教学导入着手,要借助多样化的导入形式来激发学生的学习兴趣.同时,教师应当注重对于学生的引导与启发,要透过启发式教学来深化学生对于相关知识点的认知.此外,教师在课堂上要注重力学演示实验的呈现,这将会为知识教学提供辅助.力学知识是物理学的基础所在,夯实学生的力学基础,能够为今后的知识教学提供有力铺垫. 作者:季学余 单位:江苏盐城市泽夫初级中学 物理力学论文:复合水泥物理力学性能论文 1试验 1.1原材料 熟料:采用华新水泥厂的新型干法熟料(石膏外掺),其物理力学性能见表1;硬石膏:其化学成分见表2;脱硫渣:采用武钢的干法烟气脱硫渣,其化学成分见表3;粉煤灰:采用青山热电厂的二级粉煤灰;矿粉:取自武钢粉磨厂,其SO3含量为0.35%;标准砂:采用的标准砂是厦门ISO标准砂。 1.2方法 水泥标准稠度用水量、凝结时间和安定性检验按照GB/T1346—2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》[6]进行。水泥胶砂流动度按照GB/T2419—1999《水泥胶砂流动度测定方法》[7]进行。水泥胶砂强度按照GB/T1767l—1999《水泥胶砂强度检验方法》[8]进行。水泥胶砂干缩试验按照JC/T603—2004《水泥胶砂干缩试验方法》[9]进行。 1.3试验配合比 试验中控制熟料掺量为35%,矿粉掺量为30%,通过调节脱硫渣和硬石膏掺量,探讨了脱硫渣及硬石膏掺量的变化对复合水泥性能的影响规律。其中,在脱硫渣和硬石膏复掺试验中,脱硫渣与硬石膏中所含SO3比例为1∶1。 2结果与讨论 2.1硬石膏(未掺脱硫渣)对水泥性能的影响 从A-1到A-3的试验结果中可以看出:随着石膏掺量的增加,水泥标准稠度用水量逐渐增大;水泥的凝结时间有所延长,SO3含量的变化从3.0%~4.0%,水泥初凝时间增加近60min,终凝时间增加近30min;此外,每组水泥的初凝和终凝时间相差60min左右。作出水泥各龄期力学强度随石膏掺量变化趋势图,见图1。从图1中可知,该组水泥试样的3d和28d的抗折强度均随着硬石膏掺量的增加而逐渐增大,其抗压强度与抗折强度有着相同的规律。 2.2脱硫渣(未掺硬石膏)对水泥性能的影响 从B-1到B-3的试验结果中可以看出:随着脱硫渣掺量的增加,水泥的标准稠度用水量呈逐渐增大的趋势,水泥凝结时间也逐渐延长,同样,SO3含量的变化从3.0%~4.0%,水泥的初凝及终凝时间均增加近150min;此外,每组水泥的初凝和终凝时间差达到180min左右。与A-1到A-3的试验结果对比发现,SO3含量相同两组试验,掺脱硫渣的水泥试样的标准稠度用水量、初凝及终凝时间均要大于掺硬石膏的水泥试样,并且随着SO3含量的增加,水泥凝结时间延长的幅度也随之加大。当SO3含量都为3.0%时,两者初凝相差10min,终凝相差131min;SO3含量都为3.5%时,两者初凝相差25min,终凝相差137min;SO3含量都为4.0%时,两者初凝相差103min,终凝相差241min。由此可见,脱硫渣能够明显延缓水泥的凝结时间,并且其缓凝效果要强于硬石膏。脱硫渣对水泥的缓凝作用,增大了水泥初凝和终凝的时间间隔,并且合理掺量的脱硫渣对水泥的缓凝效果能满足相应规范对水泥凝结时间的要求。作出水泥各龄期力学强度随脱硫渣掺量变化趋势图,见图2。从图2中可知,该组水泥试样3d抗折、抗压强度随着脱硫渣掺量的增加先降低后增大,而28d抗折、抗压强度则逐渐增大,并且28d强度值比较接近,脱硫渣掺量从9.2%增加到13.7%,28d抗压强度提高了6.01%。但与A-1到A-3的试验结果对比可发现,相同SO3含量的两组试验,掺有脱硫渣的水泥试样的3d抗折、抗压强度均低于掺硬石膏的水泥试样。与A-1试样相比,B-1试样的3d抗折、抗压强度分别降低11.1%和10.9%;与A-2试样相比,B-2试样的3d抗折、抗压强度分别降低34.1%和40.2%;与A-3试样相比,B-3试样的3d抗折、抗压强度分别降低38.6%和43.2%;然而掺有脱硫渣的水泥试样28d抗压强度值却偏高,与A-1试样相比,B-1试样的28d抗压强度提高了36.2%;与A-2试样相比,B-2试样的28d抗压强度提高了32.8%;与A-3试样相比,B-3试样的28d抗压强度提高了18.6%。由此可见,与硬石膏相比,脱硫渣的掺入对水泥早期强度的发展不利,且随着脱硫渣掺量的增加,3d强度降幅增大;但脱硫渣有利于水泥后期抗压强度的增长。 2.3脱硫渣和硬石膏复掺对水泥性能的影响 从C-1到C-3的实验结果中可以看出:随着SO3含量的增加,水泥试样的标准稠度用水量逐渐增大,但水泥凝结时间相近,变化不明显,水泥初凝时间将近10h,终凝时间到达12h左右,水泥凝结时间明显偏长。由此说明脱硫渣与石膏复掺时会出现更强的缓凝效果,水泥凝结时间大幅延长。作出水泥各龄期力学强度随SO3含量变化趋势图,见图3。从图3中可知,该组水泥试样3d抗折、抗压强度随着SO3含量的增加先降低后增大,28d抗折强度逐渐增大,28d抗压强度却逐渐降低。但是,在相同SO3含量的情况下,与A组实验进行比较发现,其变化规律与B组和A组比较结果的变化规律相似,即C组水泥试样3d强度低于A组试样,但28d抗压强度仍然高于A组试样;与A-1试样相比,C-1试样的28d抗压强度提高了45.2%;与A-2试样相比,C-2试样的28d抗压强度提高了36.2%与A-3试样相比,C-3试样的28d抗压强度提高了13.2%。通过上述分析可知,脱硫渣和硬石膏进行复掺,使复合水泥的凝结时间大幅延长,其凝结时间已经不能满足复合水泥对凝结时间的要求,但其对水泥强度的影响规律和单掺脱硫渣的水泥类似。因此,两者复掺主要对水泥的凝结时间影响较大,可能是由于两者掺配比例不合理的原因。 2.4脱硫渣对水泥干缩性能的影响 为了研究脱硫渣对水泥干缩性能的影响,本次试验中选取A-1、B-1、B-2及B-3四组配比,测定了水泥砂浆的不同龄期的干缩率,试验结果见图4。从图4中可以看出,4组水泥试样的干缩率均随着龄期的增加而增大,在养护的初期阶段,水泥干缩率的增长速率较快,养护14d后,水泥干缩率的增长速率降低;比较A-1和B-1可知,在相同SO3含量的情况下,掺有脱硫渣的水泥试样在各龄期的干缩率均低于掺硬石膏的水泥试样;从B-1到B-3可看出,水泥试样各龄期的干缩率随着脱硫渣掺量的增加而降低。由此可见,脱硫渣的掺入能明显改善水泥的干缩性能,且随着脱硫渣掺量的增加,改善效果越好。 2.5脱硫渣对水泥缓凝及补偿收缩效应机理分析 脱硫渣中Ca(OH)2的含量较高,这使水泥在水化初始即形成Ca(OH)2的高度过饱和液相,对钙矾石生成影响最大的Ca2+、OH-浓度与普通水泥相比要大的多,在水化初始形成钙矾石的诸离子的溶度积K即超过了形成钙矾石所需的临界值Ksp,钙矾石的析晶速率更快,晶体尺寸更小,生成更具有屏蔽作用的胶体状钙矾石覆盖在水泥颗粒表面,延缓了水泥特别是C3A的水化[10]。而CaSO3·1/2H2O与C3A体系在纯水中水化30min时即可生成胶体状的C3A·CaSO3·11H2O覆盖在C3A的表面,也可能造成C3A在开始之初水化延缓。由于脱硫渣中同时含有硫酸钙和亚硫酸钙这两种物质,可能由于两者的双重作用效果,使得脱硫渣的缓凝效果要强于硬石膏。袁润章等人研究了矿渣在不同介质下呈现出水硬活性的能力,矿渣通常只有在pH值大于12的碱性环境下才能呈现出一定的胶凝能力,同时CaSO4和Ca(OH)2共同作用下对矿渣的激发效果比Ca(OH)2单独激发的效果更加显著[11]。脱硫渣中含有大量的Ca(OH)2、CaSO4等活性激发组分,在大幅度提高水泥水化液相碱含量的同时,不仅可以促进矿渣和粉煤灰活性更早地被激发,还能大大提高矿渣和粉煤灰的二次水化反应程度,进而提高水泥后期强度增长率[12]。通过掺入脱硫渣能促进水泥水化过程中钙矾石晶体的生成,通过钙矾石的吸水肿胀和结晶膨胀作用来达到微膨胀的作用,显著改善水泥的收缩和抗裂性能。 3结论 a.脱硫渣与硬石膏相比,比表面积较大,需水量多。b.脱硫渣对复合水泥的缓凝效果要好于硬石膏,其缓凝时间能满足复合水泥对凝结时间的要求,脱硫渣能够取代硬石膏用做水泥缓凝剂。但将两者复掺时,复合水泥的凝结时间却大幅延长,其缓凝时间不能满足复合水泥对凝结时间的要求,两者复掺比列还需进一步研究。c.脱硫渣对复合水泥早期强度影响不利,却能提高水泥后期强度的增长率;在SO3含量相同时,B组水泥试样(脱硫渣掺量9.2%~13.7%)与A组相比,3d抗压强度下降10.9%~43.2%,而28d抗压强度提高了18.6%~36.2%。d.在合理掺量范围内,脱硫渣的掺入能明显改善复合水泥的干缩性能,且随着脱硫渣掺量的增加,改善效果越好。 作者:拓守俭 单位:武汉理工大学 物理力学论文:物理力学题受力分析解题方式论文 摘要:整体法和隔离法是力学部分常用的分析方法。可以先隔离再整体,也可以先整体再部分隔离。这就是整体法与隔离法的综合应用。整体法与隔离法的综合应用时,系统的运动情况通常分为以下三种类型:第一,系统处于平衡状态;第二,系统处于不平衡状态且无相对运动;第三,系统内部分平衡部分不平衡。 关键词:整体法;隔离法;力学 在力学中,解决力学问题时,往往遇到这样一类情况:题中被研究的对象不是单一的一个物体,而是互相关联的几个物体组成一个系统。解这一类问题,一般采用隔离法:即把各个物体隔离开来,分别作受力分析,再根据各自的受力情况和运动情况,应用牛顿运动定律和运动学公式,列式求解。但在这类问题中,往往单用隔离法很难求得结果,解决过程也十分繁复,甚至用隔离法解简直无从着手。这时,我们不妨试用整体法:即把整个系统当作一个整体作为研究对象进行受力分析,再列式求解。这样做,往往能使原来很难求解的问题简单化,无从着手的问题也迎刃而解。 整体法是从局部到全局的思维过程,是系统论中的整体原理在力学中的应用。它的优点是:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况,从整体上揭示事物的本质和变化规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题。通常在分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互作用力(内力)时,用整体法。 隔离法就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力。它的优点是:容易看清单个物体的受力情况,问题处理起来比较方便、简单,便于理解。在分析系统内各物体(或一个物体的各个部分)间的相互作用时用隔离法。 整体法和隔离法是力学部分常用的解题方法。可以先隔离再整体,也可以先整体再隔离。这就是整体法与隔离法的综合应用。整体法与隔离法的综合应用时系统的运动情况通常分为以下三种类型: 一、系统处于平衡状态 整体都处于静止状态或一起匀速运动时,或者系统内一部分处于静止状态,另一部分匀速运动。以上这些情况,整体都平衡,整体内每个物体所受合力为零,整体所受合力也为零。这样,根据整体的平衡条件,就可以确定整体或某一个物体的受力特点。 二、系统处于不平衡状态且无相对运动 由于系统内物体间没有相对运动,即整体内每个物体都具有相同的速度和加速度,这时整体所受的合力提供整体运动的加速度。这种情况利用整体法,更容易把握整体的受力情况和整体的运动特点。 三、系统内部分平衡部分不平衡 这种情况由于系统内物体的运动状态不同,物体间有相对运动,通常习惯用隔离法。若系统内两个物体一个处于平衡,另一个处于不平衡状态时,也可以利用整体法来分析,有时会使问题简化易于理解。当然,这种情况整体所受合力不为零,整体所受合力就等于不平衡物体所受的合力,用来提供不平衡物体的加速度。 物理力学论文:利用物理图象形象解答物理力学问题研究论文 摘要:本文从物理图像的含义出发,以位移—时间(x-t)图象和速度—时间(v-t)图象的应用为例,阐述了正确把握物理图象的涵义在提高解决物理问题的能力、培养科学的思维方法方面的积极作用。 关键词:物理;图象;力学 在对物理规律与现象进行描述时,为了更加直观,我们经常借助于函数图象,用纵坐标和横坐标分别对应不同的物理量,这就形成了物理图象,在中学物理课程的力学部分,涉及到许多的物理图象,其中以位移—时间(x-t)图象和速度—时间(v-t)图象的应用最为广泛。正确把握这些图象的涵义,有利于提高对物理问题的解决能力,培养科学的思维方法。下面笔者以一些图象为例,对其进行剖析与应用。 一、图象中直线的斜率的物理涵义 为一物体做直线运动的位移—时间(x-t)图象,图象为一直线,说明运动过程中,物体在相同的时间内发生的位移相等,做的是匀速直线运动,直线的斜率应表示位移与发生这些位移所用时间的比值,即速度。 为一物体做直线运动的速度—时间(x-t)图象,图象为一直线,说明运动过程中,物体在相同的时间内速度的改变量相等,物体做匀变速直线运动,直线的斜率应表示速度变化量与发生这些变化所用时间的比值,即加速度。可以看出,对应直线图象中直线的斜率的物理量应该是纵坐标物理量与横坐标物理量的比值。 二、图象中曲线上某点的切线的斜率的物理涵义 曲线上某点的切线的斜率是所对应物理量的瞬时值。切线的斜率分别表示物体在对应时刻的瞬时速度和瞬时加速度。 例3:为某质点做简谐运动的x-t图象,请根据该图象指出质点速度的大小及其变化情况。 解析:由图象可以看出,在平衡位置,位移最小,但斜率最大,因此速度最大,在最大位移处,位移最大,但斜率最小(为0),因此速度最小(为0)。当物体由平衡位置向最大位移处运动时,斜率变小,速度变小,当物体由最大位移处向平衡位置运动时,斜率变大,速度变大。 三、图象和坐标轴之间所夹的对应面积的物理涵义 图象和坐标轴之间所夹的对应的面积,应该是横坐标所代表物理量与纵坐标所代表物理量的乘积。在速度-时间(v-t)图象中,图象与时间轴所夹的对应时刻t1、t2之间的阴影部分面积,表示t1到t2时间内物体发生的位移。 物理力学论文: 学生物理能力学习方法分析论文 一、高中物理学习现状 (一)日常生活中观察的现象与学习的物理知识相违背 学生的观察能力由于受主观条件的限制,都会对大自然的认识过程中出现片面甚至是错误的认识,如“力是改变物体运动的原因”、“加速度大,速度就大”、“摩擦力总是阻碍物体运动”、“受静摩擦力的物体一定处于静止状态”、“子弹打木块机械能守恒”、“质量不相同的两个物体从同一高度落下,质量大的先着地”等产生错误认识…… (二)不能对物理过程进行全面、合理的分析 学历物理规律后必须能对具体的问题进行正确何苦的分析。必须是自己的脑子中有非常清晰的“物理模型”,才能在实际解题中不出差错。 (三)数学知识的滞后性 解决物理问题是需要一定数学基础做为后盾的,否则导致物理问题地解决束手无策。 (四)不正确地学习办法对解题的影响 简单而言,不正确的学习方法有以下几种情况: 1.死记硬背;2.物理问题数学化;3.思维定势影响解题;4.思维不能正确迁移。 (五)相关学科学习水平对解题的影响 1.语文基础不好,导致学生不能正确审题,读不出关键内容从而造成审题错误。 2.数学学习水平对物理学科的影响。 (六)思维不严密 1.审题不周造成漏界解;2.研究物理状态不清;3.分析物理过程不全;4.正负号运用不当。 物理教学大纲要求:物理教学既要重视教学,更要重视能力的培养,能力包括学生观察能力、思维能力、分析和解决问题的能力,而各种能力的优秀是培养学生的思维能力。教师确立学生在教学中的主导地位,使学生积极主动学习,积极参与教学过程,使学生养成良好习惯,在获得和运用知识过程中培养能力。 二、高中物理学习对策 物理内容包括知识和能力两个方面,重点是能力,即运用物理概念、规律来分析、解决问题。所以,物理学习的优秀是全面、深入、准确地理解物理概念、规律、方法。 (一)通过解题培养能力——解题能力,具体目标就是培养物理思维品质 1.在解题训练中,培养思维的广阔性和深刻性,可以通过一题多解、一题多变、一题多问等方式进行,使学生多角度、全方位地抓住问题的本质、加强分析问题和解决问题的深广度。 2.物理现象自身是有序的,人类认识物理现象的办法和过程应该是有序的,因此必须培养学生分析问题的有序思维能力。 3.培养思维的创造性,既培养创造能力 在解决物理习题中,有的可用基本方法解(如定义法、公式法),这类习题思路明显,解题方法直接,而有些戏提条件特殊,新颖有趣,提问离奇,若用基础方法很麻烦,甚至陷入绝境,需要充分挖掘条件,灵活联想变换,才能找到最佳会富有创造性的解法,因此培养学生的创造能力,既是解题关键又符合新时代的要求——培养和创造性人才 4.培养思维的精确性和有效性 物理选择题,题干及若干个选项创设了特定的物理情境,不一定学生精确至每个选项的细节,只是根据题意,把信息加以传递,提取有价值的信息,论证与筛选同步进行,以求局部的深刻性,整体认识,用极端思维等培养思维的有效性,而在计算题中需要仔细分析物理过程,合理推断。 5.掌握一些特殊的办法。 严密的分析,这需要培养思维的深刻性。转(二)全面、深刻、准确地理解物理概念、物理规律 1.要在更广泛的知识和更普遍的背景材料上把握物理概念、物理规律。理解和掌握物理概念、物理规律就需要对概念、规律的提出、建立有一定的了解,对概念、规律内容的各种表达形式(文字和数字)有清楚的认识,能理解它们的确切含义,理解它们的胜利条件和适用范围,理解他们在物理理论大厦中的位置,会应用它们分析解决问题。在复习前考生对此已经有一定的认识、理解,但那是应该知道,基本物理概念、物理规律揭露了客观事物的本质,是人类经过长期曲折的历史过程的结晶,具有深刻的、丰富的意义,对它们的实质和意义的理解是分层次,在高中一、二年级学习四的理解是低层次的,在复习过程中要努力提高一个层次。 2.概念规律紧密联系。应该知道,物理概念、物理规律揭露物理现象的本质,物理规律建立了有关物理量间的联系,它们之间是紧密联系的。如果把它们隔离开来、脱离物理规律、死背概念定义和脱离概念、形式上对待规律内容,是不可能很好理解和掌握物理概念、规律的。我们应该主要通过规律来理解概念,通过概念来掌握规律。 3.比较易混的物理概念、规律。比较容易混搅的物理概念、规律的异同、区别和联系有利于准确理解概念、规律的准确含义。 4.灵活应用物理概念、规律。只有通过实践、通过应用才能检查出我们对物理概念、规律是否真正理解,哪些内容理解了,哪些内容还没有理解。解题是物理概念、规律的一种应用。我们根据概念、规律对题意进行具体分析、确定研究对象,分析对象说出的物理状态和发生的物理过程,弄清楚题目的物理情景、现象产生的原因、条件,然后确定具体的物理量,建立解题方程、关系,求出最后答案,必要时要进行讨论。根据物理规律的内容、特点,我们得出应用规律的一些基本步骤,但我们不应该是套基本步骤,而应该理解基本步骤来源于物理规律本身,对具体内容具体分析并灵活应用。那种把物理题形式分成许多“类型”,对某一“类型”的题目套用“解题步骤”的做法,不能很好培养自己独立地、灵活分析解决问题的能力。例如,牛顿定律F=ma是对质点的某一时刻说的,根据定律和有关力、质量、加速度的概念应理解,应用牛顿定律首先要明确研究对象是哪一物体或一组物体,他们要看成是一个质点。研究的质点明确了,质量m才能定下来,加速度a和受力F才能够分析明确。质点的受力分析和加速分析除了根据力是物体间相互作用、重理、弹力、摩擦力、电场力、安培力、洛仑磁力公尺和加速度定义、运动学公式外,在许多问题中海需要把力和加速度结合起来分析,应灵活运用;动力学有5个重要规律:牛顿定律:动量定理:动能定理:机械能守恒定律。这些规律在研究对象、内容、是和条件、受力分析等方面各有特点。对以具体的力学问题研究应该选用哪个或那几个规律求解要根据规律特点和提议的具体分析确定。 总之,物理学习在勤奋的基础上,要不断总结,加以信息整理、思考、拓展、延伸,不断提升,才能培养思维能力。只有真正掌握概念、规律,才能正确理解物理知识。理解和应用两者有机结合,才能学好物理。 物理力学论文:中学物理力学教学法讨论分析论文 中学物理知识内容是物理学的初级层次.严格地讲,它的科学性、系统性都受到了一定的限制.它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识,并不是十分严谨的物理理论.其主要内容是经典物理学的基础知识,而以力学、电学为重点.本文就力学部分的教学法谈点看法. 一、从全局观点分析力学部分教材 从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材. 1.力学教材的基本知识结构 牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念. 物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础. 2.物理思维方式 思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式. 在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力. 第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法. 第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法. 第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的. “振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论. 3.数学是表达物理学规律最精确的语言 在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算. 在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识. 机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键. 二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力 物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木. 1.系统化结构化的教学 在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围. 2.培养学生的独立实验能力和自学能力 要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力. 培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务.调动学生的学习积极性,就得改变由教师“一讲到底”的状况,避免由于教师教学方法的单调,而使学生产生厌烦情绪. 总之,以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体,形成一个系统的完整框架.所以系统化、结构化的教学,使学生头脑中形成力学体系的清晰图象,有益于培养学生的探索精神,从被动的学习转为主动的学习,才能用自己的智慧和力量去攻克学习难关,取得良好的学习效果。 物理力学论文:中学物理力学教学法研究论文 中学物理知识内容是物理学的初级层次.严格地讲,它的科学性、系统性都受到了一定的限制.它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识,并不是十分严谨的物理理论.其主要内容是经典物理学的基础知识,而以力学、电学为重点.本文就力学部分的教学法谈点看法. 一、从全局观点分析力学部分教材 从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材. 1.力学教材的基本知识结构 牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念. 物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础. 2.物理思维方式 思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式. 在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力. 第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法. 第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法. 第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的. “振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论. 3.数学是表达物理学规律最精确的语言 在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算. 在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识. 机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键. 二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力 物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木. 1.系统化结构化的教学 在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围. 2.培养学生的独立实验能力和自学能力 要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力. 培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务.调动学生的学习积极性,就得改变由教师“一讲到底”的状况,避免由于教师教学方法的单调,而使学生产生厌烦情绪. 总之,以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体,形成一个系统的完整框架.所以系统化、结构化的教学,使学生头脑中形成力学体系的清晰图象,有益于培养学生的探索精神,从被动的学习转为主动的学习,才能用自己的智慧和力量去攻克学习难关,取得良好的学习效果。 物理力学论文:物理重视力学解题管理论文 在多年的物理教学中,我对力学解题做了一些探究:在重视力学概念、规律教学的同时,把重点放在力学解题的思维过程上,增强学生力学解题思维的自我调控意识。我把学生解题过程看作是“获取信息、思维启动、思维逻辑、思维深化”的过程。在指导学生解题上,抓了“明确对象、弄清概念、运用规律、设疑点拨”四个方面。 一、认真审题、明确对象、联想图景、启动思维。 力学习题有的给出一个物体,有的给出两个或多个相关联的物体。从物理过程看,有的给出部分,有的给出全部。认真审题就是要实现几个转换:1.由个别向一般转换。 所有的力学解题开始应对研究对象进行受力分析,代入运算时统一用力学的国际单位制(SI制),解题结束应对结果的合理性作出判断。 2.研究对象的实体向物理图景转换。 宏观物体(大到天体);有做匀速运动的,也有做变速运动的;有个体,也否相关联的群体。对题目给定的研究对象进行抽象思维,形成一定条件下的清晰的物理图景。有趣的物理图景促进学生的注意转移,情感与图景贴近,达到情景结合,有助于学生思维的正常启动。 3.物理过程向物体的状态转化。在力学范畴内物体的运动状态有平衡状态(静止、匀速直线运动、匀速转动)和非平衡状态。物体处于何种状态由所受的合力和合力矩决定。学生对物理过程和物体所处状态的了解,减少了解题的盲目性。 4.已知条件向解题目标转换。力学解题目标一般包括:画出研究对象的示意图。在图上进行受力分析(不能遗漏所受到的每一个力,也不能凭空增加力),物体在各个时刻的状态、位置、运用的物理规律、公式、要求的物理量等。 5.文字叙述向示意图形转换。在根据题意画出的图上标明受力情况(按重力、弹力、摩擦力顺序思考)。某一时刻或某一位置的运动状态,也用符号标出。学生通过画图对物理图景有了直观了解,触景生情,增强了解题的信心。 二、弄清概念,策略认知,分配注意,发散思维。 物理概念是物理知识的重要组成部分。物理概念有严格的科学界定。同一物理概念在不同的物理学识水平阶段严密的程度不同。一些能力较差的学生对物理概念的界定模糊不清,思维混乱,解题注意分配不合理。为了解决这个问题,我引导学生强化以下几方面意识:1.增强物理概念的物质意识。每引入一个力学概念,应充分利用实验或学生生活积累的已有经验,把物理概念建立在充实的物质基础上。 2.强化物理概念的界定意识。速度与加速度二者仅一字之差,都是力学中的重要物理量。一些认知策略较差的学生把速度与加速度归结在一个“光环”上,认为速度为零,加速度必为零。在这里描述物体运动快慢与运动状态变化快慢是速度与加速度的界定。速度和速率、功和功率、动能和动量、重量和质量等也是一字之差,它们的物理意义却不相同。功和能的单位相同,前者是过程量,后者是状态量,它们也有严格的界定。 学生树立界定意识可养成良好的科学素质,有利于增强解题思维的自我调控意识。 3.培养创造思维意识。力学解题时“双向思维”的设计,给学生创造了发散思维的条件。 三、运用规律、感知范围、网络信息、逻辑思维 中学学习的力主要有:牛顿运动三定律、万有引力定律、机械能守恒定律、动能定理、动量定理、动量守恒定律等。一些能力中下的学生把物理规律成立的条件及适用范围置于思维盲区,需要对已建立的解题信息加以选择。 1.根据物理过程选择规律。 2.从已知条件选择物理规律。 3.从解题结果检验物理规律选择的合理性。 四、设疑开拓、点拨解惑、触类旁通、深化思维 课本上的力学习题是教学大纲的最低要求,一些能力较强的学生从中获取了探求知识的方法,思维敏捷。一些能力较差的学生解题一旦受阻,思维停滞,需要点拨才能展开。通过设疑点拨探究解惑,学生思维进入新的层次。 1.指导语点拨。 2.资料点拨。 3.情境点拨。 4.交流点拨。 5.一题多解点拨。 在力学解题中增强解题思维的自我调控意识是发展智力、培养能力、提高素质的必要条件。在力学解题全过程中有计划、有目标、由简到繁、循序渐近、反复多次地引导学生自己实践,是提高力学解题效益的充分条件,中学生力学习题难的心理障碍可以排除。 物理力学论文:物理力学教学法管理论文 中学物理知识内容是物理学的初级层次.严格地讲,它的科学性、系统性都受到了一定的限制.它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识,并不是十分严谨的物理理论.其主要内容是经典物理学的基础知识,而以力学、电学为重点.本文就力学部分的教学法谈点看法. 一、从全局观点分析力学部分教材 从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材. 1.力学教材的基本知识结构 牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念. 物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础. 2.物理思维方式 思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式. 在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力. 第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法. 第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法. 第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的. “振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论. 3.数学是表达物理学规律最精确的语言 在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算. 在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识. 机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键. 二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力 物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木. 1.系统化结构化的教学 在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围. 2.培养学生的独立实验能力和自学能力 要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力. 培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务.调动学生的学习积极性,就得改变由教师“一讲到底”的状况,避免由于教师教学方法的单调,而使学生产生厌烦情绪. 总之,以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体,形成一个系统的完整框架.所以系统化、结构化的教学,使学生头脑中形成力学体系的清晰图象,有益于培养学生的探索精神,从被动的学习转为主动的学习,才能用自己的智慧和力量去攻克学习难关,取得良好的学习效果。 物理力学论文:物理力学教学论文 中学物理知识内容是物理学的初级层次.严格地讲,它的科学性、系统性都受到了一定的限制.它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识,并不是十分严谨的物理理论.其主要内容是经典物理学的基础知识,而以力学、电学为重点.本文就力学部分的教学法谈点看法. 一、从全局观点分析力学部分教材 从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材. 1.力学教材的基本知识结构 牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念. 物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础. 2.物理思维方式 思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式. 在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力. 第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法. 第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法. 第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的. “振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论. 3.数学是表达物理学规律最精确的语言 在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算. 在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识. 机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键. 二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力 物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木. 1.系统化结构化的教学 在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围. 2.培养学生的独立实验能力和自学能力 要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力. 培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务.调动学生的学习积极性,就得改变由教师“一讲到底”的状况,避免由于教师教学方法的单调,而使学生产生厌烦情绪. 总之,以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体,形成一个系统的完整框架.所以系统化、结构化的教学,使学生头脑中形成力学体系的清晰图象,有益于培养学生的探索精神,从被动的学习转为主动的学习,才能用自己的智慧和力量去攻克学习难关,取得良好的学习效果。 物理力学论文:物理力学教学研究论文 中学物理知识内容是物理学的初级层次.严格地讲,它的科学性、系统性都受到了一定的限制.它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识,并不是十分严谨的物理理论.其主要内容是经典物理学的基础知识,而以力学、电学为重点.本文就力学部分的教学法谈点看法. 一、从全局观点分析力学部分教材 从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材. 1.力学教材的基本知识结构 牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念. 物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础. 2.物理思维方式 思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式. 在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力. 第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法. 第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法. 第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的. “振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论. 3.数学是表达物理学规律最精确的语言 在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算. 在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识. 机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键. 二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力 物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木. 1.系统化结构化的教学 在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围. 2.培养学生的独立实验能力和自学能力 要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力. 培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务.调动学生的学习积极性,就得改变由教师“一讲到底”的状况,避免由于教师教学方法的单调,而使学生产生厌烦情绪. 总之,以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体,形成一个系统的完整框架.所以系统化、结构化的教学,使学生头脑中形成力学体系的清晰图象,有益于培养学生的探索精神,从被动的学习转为主动的学习,才能用自己的智慧和力量去攻克学习难关,取得良好的学习效果。 物理力学论文:物理力学教学论文 中学物理知识内容是物理学的初级层次.严格地讲,它的科学性、系统性都受到了一定的限制.它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识,并不是十分严谨的物理理论.其主要内容是经典物理学的基础知识,而以力学、电学为重点.本文就力学部分的教学法谈点看法. 一、从全局观点分析力学部分教材 从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材. 1.力学教材的基本知识结构 牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念. 物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础. 2.物理思维方式 思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式. 在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力. 第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法. 第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法. 第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的. “振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论. 3.数学是表达物理学规律最精确的语言 在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算. 在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识. 机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键. 二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力 物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木. 1.系统化结构化的教学 在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围. 2.培养学生的独立实验能力和自学能力 要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力. 培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务.调动学生的学习积极性,就得改变由教师“一讲到底”的状况,避免由于教师教学方法的单调,而使学生产生厌烦情绪. 总之,以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体,形成一个系统的完整框架.所以系统化、结构化的教学,使学生头脑中形成力学体系的清晰图象,有益于培养学生的探索精神,从被动的学习转为主动的学习,才能用自己的智慧和力量去攻克学习难关,取得良好的学习效果。 物理力学论文:物理力学教学论文 [摘要]当代大学物理力学教育应该如何发展,如何改进能够更好的教授学生学习知识是一个很重要的问题。下文笔者主要从两个方面来进行论述:物理力学教育现代化和培养学生科学思维。 [关键词]大学物理,力学教学,教育观,科学思维 卢嘉锡院士指出:“当我们注重面向21世纪培养高等科技人才时,科技和社会发展要求我们培养的人才必须把握现代科技的最新成就,必须具有较强的能力和宽厚的基础,这就要求教学内容和课程体系必须现代化。”大学物理力学属于本科教育中一门必修的基础课程一个知识点,它的重要性源自于物理力学对社会科学进步的基础作用。很多学生心中都有这样的疑问:学学物理力学有什么用?言外之意很明显,似乎没用,那何必费那么多的精力去学这门相对较难的知识呢!在多年的教学实践中我们不断探索如何使教学内容体现时代特色。大学物理力学教育需要从多方面进行改革。教学手段现代化是其中的一项重要内容。充分利用现代化的教学手段,才能激发学生的学习爱好,提高学习效率。 在现代的物理力学教学中应当充分使用现代教育技术。以现代信息技术为手段,通过对教与学的实践过程,对文字教材、数字音像教材、电子教材、计算机及网络的设计、开发、使用、治理和评价,促进教与学最优化的理论与实践。大学物理力学教育需要从多方面进行方法改革。教学手段现代化是其中的一项重要内容。现代化的教学手段,才能激发学生的学习爱好,提高习效率。主要可以从以下几方面来进行现代教育技术改进: 1.将多媒体技术应用到物理力学教学 将传统得教学方式与现在教学方式相结合,充分利用多媒体资源。多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机结合。以多媒体信息作用于学生,形成合理的教学结构。达到最优化的教学效果。它可以使传统的枯燥无味的教学变得生动有趣。它是以视听教学理论、现代学习理论、教育传播理论为理论基础的。利用多媒体课件教学的优点主要有:首先,可以拓展教学内容,为教师提供更多的教学资源。例如,可以在万有引力知识点,做得更形象,利用多媒体将自然界的苹果落地形象再现,也可以将老师课前构思好的内容,用幻灯片展示给同学们看;其次,可创设虚拟的教学情境,激发学生的学习爱好,例如,可以做一个乘客在公交车惯性现象的一个视频片断,同学们将会更好的理解什么事惯性;第三,可使教学难点具体化、形象化,便于化繁为简,变难为易,例如,在讲刚体的角动量时,可以将现实生活中的一个具体的实例来进行讲解,这样可以将非常复杂的知识利用生活中常见事物形象描述出来;第四,可培养学生观察、分析、联想、想象能力,拓展思维空间,例如,播放一个小的力学片断给学生,让他们去从中提出问题,并且运用物理力学知识解释,为什么;第五,可使学生的视觉、听觉等多种感觉器官综合运用于学习。从而提高学习效率。例如,可以将一些重要的内容,或者一些物理力学学者的重要演讲播放给学生们听,形象具体,加深记忆。 2.物理力学教学网络化网络化教学是现代教育的一种重要改变。随着计算机网络的日益普及。网络全球化,网络资源无地域限制,利用计算机可以访问遍及世界各地的信息资源。进入信息时代,我们可以将信息高速公路作为基本的平台,通过计算机实现跨国家、跨地区、跨民族、跨人群、跨领域的语言交互、思想交互、情感交互、信息交互、文化交互。 便于教师和学生进行更广泛的交流,内容之丰富,资料之完备,从所谓有。与传统教学媒介相比,教学网络化可以充分调动学生的主动性,改变千人一面的、单向的、固定的教学模式。教学网络化具有以下特点:教学过程的交互性;教学资源的共享性;教学信息的综合性;教学方式的先进性;教学目标的多样性;教学内容的丰富性。 网络信息技术与物理力学教育的一体化.要求逐步打破传统物理课堂的封闭围墙.把物理教育带入到这个无限广阔而又全新的领域,促使物理力学学习不但在时间和空间上得到拓展.而且使课堂主体也得到拓展。物理课堂将成为一个被无限拓展的无比宽泛的概念。课堂时空的宽泛,时时是课堂.处处是课堂。只要有一台计算机,哪里都可以成为力学课堂:只要开机,就可以上课,进行在线阅读、在线实验、在线讨论、在线交流等力学综合性学习与实践活动。课堂主体的宽泛,人人是教师,人人是学生。在在线空间里,学生通过网络,通过远程登录,就可以很便捷地进入世界各地的各式各样的力学课堂.去接受世界各地力学老师或其他专业老师的远程力学教育。同时,通过网络,通过电子邮件、网络新闻组和电子公告板,学生还可以把自己的力学知识传递给他人,可以指导他人进行力学学习,自己摇身一变,又是一个地地道道的力学教师.具有了学生与教师双重身份。 借助虚拟现实技术使学习者沉浸在虚拟环境和情节里.在极富真实感的状态下与电脑交互。运用这种技术可以构建起一个与现实物理课堂几乎一样的。甚至比现实物理课堂更具魅力。例如,可以重现物理实验、可以演绎物理发现等等的逼真的在线物理课堂。这虚拟课堂将是师生充分发挥主动性和创造性的在线教学与在线学习的主阵地。 3.对物理力学实验进行现代化改进 很长时间以来,一些高等院校大学物理力学实验教学基本上处于一种封闭的状态。多年不变的教学体系和教学内容与当今飞速发展的前沿科学新理论、新技术严重脱节,陈旧落后的实验教学设备。因袭多年的传统教学模式和手段更是远远落后于科学技术进步的步伐。有的课本要求的实现在学校的力学是现实居然找不到任何实验器材,想做实验无实验可做,想研究现象无现象可以出现,学过东西只知道其然,不知其所以然。只能依靠死记硬背来把握一些知识,没有了实验这种形象地教学方式,物理力学自然变得更加难懂,不轻易理解,如此恶性循环。因此,学生对力学实验课越来越感到枯燥无味,严重地影响了学生学习的积极性、主动性、创造性以及现代科学思维方法的形成。 演示实验的好处:由于大学物理实验需要很长的时间.因此往往难以在课堂上完成力学物理实验讲解。在课堂上引入先进的物理力学实验课件,利用声音和色彩给学生留下直观的现象.可以加深学生的感知程度,使学生牢固地记住知识点。 仅仅充分使用现代化的技术手段丰富课堂内容还是不够的,还应该充分培养学生在大学物理学习中科学思维。大学物理课程教学,除向学生传授物理知识,更要对学生进行科学思维的培养.这不仅对后续专业基础课和专业方向课的学习奠定良好的逻辑基础,同时对学生毕业后的实际工作将起到深远的影响.主要应培养以下几个方面:1.培养学生的辩证思维 辩证思维是指在思维过程中,由抽象上升到具体,获得其理性熟悉的最普遍的科学思维方式.理论基础是辩证唯物主义.利用辩证思维来熟悉各种物理现象,学习和理解各种物理规律几乎贯穿了整个大学物理教学过程.如作用力与反作用力等内容的学习中,教师都可引导学生利用辩证思维来加以理解.例如,在学习惯性的斜坡下滑问题时,学生一开始碰到惯性于什么相关时,很轻易理解重力一种分解,事实上,还涉及反作用力在华东过程中的影响.伽利略关于摩擦力的实验。彼此相对安放两个斜面,当球从一个斜面的顶端滚下去后,即沿对面的血面向上滚,达到差不多原来的高度。他推论,只是因为摩擦力,求才没能严格地达到原来的高度。然后,他减少后一些面的斜率,球仍达到统一高度,但这是它要滚的远些。学率越小,球达到的统一高度需要滚得越远。这时,教师应有意识地引导学生进行辩证思考,分析上述现象进一步熟悉理得作用力与反作用力的本质特征。这样,学生就辩证地理解到理得作用力与反作用. 2.培养学生的逻辑思维 逻辑思维是在感性熟悉的基础上,运用概念、判定、推理等形式对客观世界间接的、概括地反映过程,是科学思维的一种最普遍、最基本的形式.在逻辑思维方法中,归纳和演绎是运用得较为广泛的两种思维方法,在课堂教学中应注重培养学生的这两种思维方法.归纳是从个别到一般的思维方法,物理课中很多力学律现都是在对大量个别现象观察。和研究的基础上,通过归纳总结而获得的.例如,牛顿在总结了伽利略等前辈对自然界机械运动的观察与实验结果基础上,归纳出了闻名的牛顿运动三定律.教师在讲授上述相关知识时,可提醒学生对这一看似简单,却又应用广泛的科学思维方法加以重视. 但归纳法的局限性在于它只能根据已经把握的一部分事物的某些属性进行归纳,无法穷尽同类事物的全部属性,因而所得结论带有较大的或然性.它与其它方法结合起来,就成为了真正的科学思维方法.因此,在培养学生利用归纳法来分析问题的同时,还要培养学生利用演绎法来进行推理,使学生的逻辑思维得到较为全面的练习. 3.培养学生的形象思维 形象思维是在感性熟悉的基础上,通过意向、联想和想象来揭示客观对象的本质及具体运动规律的思维形式.在物理学中,利用形象思维来揭示物理规律的例子很多.例如,阿基米德从跨入浴盆洗澡发现水从浴盆中溢出而受到启发,从而发现了浮力定律。又如力学中的例子:在杂技表演中,演员平躺在沉重的钢板下,两个大力士用铁锤轮番敲击置于钢板上的砖块,结果砖碎,人却丝毫未受损伤。我们针对为什么重锤击不伤人这一问题展开讨论,则可运用动量定理,揭示了杂技表演的秘密。教师在大学物理教学过程中,可借助上述一些物理问题的实例,培养学生运用形象思维来更好地理解和把握物理规律,从而养成形象思维的良好习惯. 结束语:大学物理力学内容是对大学生进行创新素质与能力培养的极好知识,大学物理力学教学内容、教学方法、教学手段等方面进行的上述改革,充分利用多媒体技术和网络技术,将多媒体和网络开始大量运用于学科教学中。利用多媒体和网络进行物理力学理论课程厦实验课教学的主要方法与策略。对促进学生知识、能力、素质的综合提高,起到了积极的效果。我们需要进一步紧密结合物理力学的教学,在新的教学理念中强调对学生开展自主创新素质与能力培养的深层次研究与实践,以此更好地发挥物理课程在人才培养过程中的积极作用,为实现知识与能力的双重培养目标而努力。 物理力学论文:物理力学教学讨论论文 中学物理知识内容是物理学的初级层次.严格地讲,它的科学性、系统性都受到了一定的限制.它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识,并不是十分严谨的物理理论.其主要内容是经典物理学的基础知识,而以力学、电学为重点.本文就力学部分的教学法谈点看法. 一、从全局观点分析力学部分教材 从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材. 1.力学教材的基本知识结构 牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念. 物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础. 2.物理思维方式 思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式. 在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力. 第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法. 第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法. 第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的. “振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论. 3.数学是表达物理学规律最精确的语言 在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算. 在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识. 机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键. 二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力 物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木. 1.系统化结构化的教学 在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围. 2.培养学生的独立实验能力和自学能力 要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力. 培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务.调动学生的学习积极性,就得改变由教师“一讲到底”的状况,避免由于教师教学方法的单调,而使学生产生厌烦情绪. 总之,以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体,形成一个系统的完整框架.所以系统化、结构化的教学,使学生头脑中形成力学体系的清晰图象,有益于培养学生的探索精神,从被动的学习转为主动的学习,才能用自己的智慧和力量去攻克学习难关,取得良好的学习效果。 物理力学论文:物理学中的量子力学概况 此乃特殊重要文稿,几乎涉及物理世界全部问题。文中全部用8位数字有效精度并与实验完全相符的计算结果表明下述原理成立: 〖测得准原理〗:世间万物,无例外,都是测得准的(准确程度最终都将取决于普朗克常数h=2π?的准确度),绝非测不准的;世间只存在测不准的学者,并不存在【测不准原理】——《量子力学》的基本原理。 文中用大量无可否认的事实,全面、系统、严格地证明了量子力学——世界权威理论,纯系伪科学。其基本原理——【测不准原理】系反科学的理论,由此量子力学已把科学引入歧途,并使之陷于恶性循环不解之中! 由于量子力学已修成了诡辩内禀属性,任何单方面对其论说全然无效,必须给量子力学以全面充分曝光,所以篇幅显得较长。实乃: 有道僧是愚氓忧可训, 奈何量子愚氓胜和尚! 第一章.世界是测得准的,并非测不准的 乍看,题目好象哲学的。不屑哲学,只谈物理。 大量研究表明,目前为止的实验已经给出物质世界准确信息,物理学重要任务之一就在于找出这信息并揭示其内在规律。遗憾的是,目前为止的理论(无例外)均未能如此。然而国内外学界却一致认为理论物理大厦框架——《量子力学》已经建成,剩下只是装修和美化了。 但经本文研究表明,《量子力学》对一些基本物理学问题的实质并不清楚,往往似是而非。然而《量子力学》却娓娓动听、夸夸其谈,实则以其昏昏使人昭昭!请看事实: 1.1关于“量子化”根源问题。 微观世界“量子化”已被证实,人们已经公认。但接踵而来的就是“量子化”根源问题,又机制怎样?这本是物理学根本任务之一。已有的理论包括爱因斯坦、玻尔、量子力学都未能回答。然而量子力学家们却置这本职任务于不顾,翩翩起舞与数学喧宾夺主、相互玩弄! 就是说,《量子力学》是在未有弄清量子化根源前提下侈谈“量子”的“科学”。其结果只能使原子结构凭空量子化,量子化则成为无源之水,无本之木。这就是目前物理科学之现状! 可有人,例如一位量子力学教授辩论时说:“量子化是电子自身固有属性,阴极射线中的电子能量也是量子化的”。 虽然,这量子力学家利用了“微小量子”数学“极限”概念进行诡辩,显得很聪明,但却误了人类物理学前程! 不可否认的事实是:阴极射线中的电子、X射线韧致辐射电子、高能加速器中电子或其它自由电子能量都连续可变,决不表现量子化!这无疑表明量子化不是电子自身固有属性。那末,原子结构中能量量子化必有其它原因。显然这是基本物理学问题,作为理论物理又是非弄清不可的问题。其它科学例如数学,由于任务不同尚可不必关心量子化根源问题。然,作为理论物理决不可以!本文如下将准确具体讨论量子化根源问题以及物质世界又怎样量子化的,并给出8位数字有效精度与实验完全相符的计算结果。1.2理论与实践关系问题 既然凭空将电子能量量子化,就难免臆造之嫌,所以《量子力学》就下意识往实验上靠――“符合”试验。然而,既下意识就难免拙劣,请看事实: 世界著名理论物理第六册——《量子力学》(文献[1])中著:“量子力学,可建立于数个基本假定上,大体上这些基本假定分属两大项……,两项的假定便构成一量子力学完整系统”。 这明确表明,量子力学就是建立在基本假定上的(种种猜测)。“科学学”研究还表明:任何建立在基本假定上的东西都不可能是科学!然而量子力学家们却娓娓动听说:“量子力学是建立在实验基础上的科学”。这不是弥天大谎么?! 时说:“这是一基本假定”。并告诫人们:“不可懂”!就是说(1)式不能用任何数学——物理方法导出,即:不否认这是一种猜测。然而,(1)式就是昭著世界的“波动方程”的基础,也就是量子力学的理论基础。 所以确切地说,量子力学就是建立在基本假定上的种种猜测。这分明表现的是量子力学家们主观意识! 研究表明,量子力学所谓实验基础,首先在于德布罗意“物质波”理论。认真研究表明,物质波究竟是什么?德布罗意本人未有弄清,后人至今仍未弄清,又怎能说“建立在实验基础上”呢?! 研究表明,量子力学的实际过程是:德布罗意对自然现象进行一次连他自己也弄不清的抽象(猜测)(以下证明),提出“物质波”概念。量子力学对这不清的概念又进行一次抽象(猜测)(以下证明),提出“波函数”(Ψ)概念,并且通过一种算符将其作用到一个基本假定即(1)式上,便铸成了著名的“波动方程”——量子力学的理论基础: 由于量子力学凭空引进“波函数Ψ”,实际上就赋予了电子神奇性质。正是这种神奇性质使得量子力学具备了非凡诡辩能力。 1.3量子力学诡辩伦理 1.3.1关于理论基础诡辩 以上及以下讨论都证明,量子力学是,由于缺乏了解,错误地估计了试验(以下严格证明),用了错误的基本假定(不能由任何合理方法导出)而形成的,错误理论。然而量子力学家们却口口声声:“量子力学是建立在实验基础上地科学”。这分明是在诡辩,再加上社会意识,量子力学又具备了狡辩能力。1.3.2关于物质波的狡辩 对于“物质波”概念,量子力学[1]应用了三个基本假定:其一假定“对易关系”即(1)式,由此构成量子力学骨架;其二假定“测不准原理”,由此编造了电子“几率云”图像;其三假定“波粒互补原理”,这种原理本身就是一种诡辩,因为“波粒二象性”问题目前仍属困难不解的世界性难题。于是量子力学精心泡制出“波函数Ψ”并强加给电子。经如此之假定,电子便具备了神奇性质——量子力学家们的主观意识。 然而“波函数”的物理意义究竟是什么?量子力学家们着实应向人们交代清楚,遗憾的是任何学家都未能如愿。实际上对波函数Ψ的真实物理意义,量子力学家们也只是:你知、我知、天知、地知,凡人不可知。这分明是狡辩理论! 如果需要,量子力学(文献[1])首先拿出: 很明显式中2πa是粒子中心轨迹。于是说,物质波是粒子轨迹波动。此说极易征服初学者,但此说问题也易败露。量子力学立即改变说法,言(3)式系近代物理概念,对此不能用经典概念理解。于是又出现: 1.3.3关于“经典”与“近代”狡辩 量子力学经常炫耀是近代科学理论,已经超脱经典,又不时贬低经典理论。 然而,以下讨论完全证明:量子力学除了主观臆造因素外,完全没有离开经典物理一步,也未超出经典物理一点,就连波函数Ψ的表达式(无例外)也完全是经典数学和经典力学关系式,并且以下用不可否认的事实——量子力学所犯经典错误,表明量子力学连经典理论也不通。所以,量子力学所谓超脱经典,正在于一些基本假定连同主观臆造。在此种意义上说,量子力学不仅超脱经典,而且也超脱科学!1.3.4量子力学方法论狡辩 确切说,量子力学不能给波函数Ψ做出完整的真实物理学定义,但在理论中却轮番使用:①波函数Ψ表示粒子中心轨迹波动;②波函数Ψ表示粒子出现几率;③波函数Ψ表示弥撒物质波包三种概念。有了三种概念,又可各取所需,自然一切物理问题都“迎刃而解”了。 然而,量子力学同时又“有权”轮番否定这三种概念。但却不是自我否定,而是另一种需要——否定其它理论,其中包括真理。要指出的是,量子力学轮番使用三种概念,又轮番否定这三种概念,并不是在同一时间同一地点进行的。因为应用一种概念的同时又否定这种概念,这是卖矛又卖盾的故事,连儿童都知道是蠢事。显然量子力学家比儿童高明得多,这叫认识方法狡辩。 似这样,在哲学面前,用“建立在实验基础上”量子力学可以蒙混过关;其它科学由于研究任务不同,不会关心“量子化”根源,又由“领地”限制也无权过问波函数的真实意义;量子力学又可各取所需轮番应用和轮番否定①、②、③三种概念。于是,量子力学便以狡辩赢得了世界理论权威! 1.4关于“符合”试验问题 以下将证明,量子力学所谓符合实验,实际上系对实验的猜测。量子力学很善于做貌似合理实则谬误的猜测(以下揭示),并美其名曰“符合”试验。其实,对实验的真实物理过程并不清楚,又何谈相符呢?请看事实: 基于玻尔理论的成功,量子力学作两项重要推广。心理学原因,人们对这种推广又愿意接受。 4.1大自然内在本质规律之一——辐射能场客观存在 注意教材书(文献[9])已有“辐射场”及“能量场”的物理学概念。但囿于理论局限,使得教材书对这种场的描述是静止的(机械的)、孤立的(与物质世界无必然联系的)、无源的(原因不清),因而也是抽象的(没有物理意义的)。 上已证明,原子中能量量子化的根源是原子核,量子化是原子核自身性质。值得物理学注意的是,原子核这种性质并不孤立存在,它同时还严格地规定着所有外部世界。因而使得电子、原子、分子、物体、天体、宇宙都只能有唯一稳态位置和结构。这就是大自然最基本的内在本质规律。也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。 那末,具体规律是什么呢?请看: 4.2辐射能场(存在)定理 研究表明,辐射能场准确存在可用定理表述。 〖辐射能场定理〗:任何粒子(含场粒子及天体,无例外,下同)在其周围都形成(存在)一种辐射能场,这种辐射能场可用普朗克常数?和量子数n=0,1,2,3…准确具体描述。在微观辐射能场表现为量子化,在宏观则表现为大量粒子的简并统计结果。 4.3辐射能场实质 辐射能场实质系以粒子为中心,向周围空间抛射场粒子流(这里主旨中性场粒子流,对于电磁场当有别论),这种场粒子流经电子集约化就成了光子。研究也表明,任何光子包括X射线都准确如此。参见(15)式,据此不难描述任何光子的自身结构。并且可以证明任何光子的静止(如可能)质量均不为零。认为光子静止质量为零,还是量子力学根据“相对论”瞎子摸象猜测结果。 这已表明光子的真实粒子性。并可准确具体证明,所谓波动性实际上是普朗克常数与量子数相互作用的一种客观表象,任何光子都不存在任何物理意义上的波动属性。 4.4辐射能场形象 研究表明,辐射能场形象与点光源的光通量完全一致。对于原子核,其辐射能场可用图(3)准确表示: 图中箭头方向表示辐射能流方向,其线密度表示能流密度,n为量子数。 4.5辐射能场性质 研究表明,辐射能场实质系以光速抛射场粒子流(粒子上限为中微子),故,辐射能场具有排它性。原子核的辐射能场首先排斥核外所有电子,任何电子也因此未能落到核上,这是事实。所以,电子未能落到核上量子力学的任何解释都只能是自欺欺人的胡言乱语!也所以,玻尔对电子的担心完全多余。 需要指出,辐射能场这种排斥作用,通常主要表现为能量形式。相形之下排斥力效应很小,一般可忽略。这与太阳光辐射的能量效应十分明显,而太阳光的压力效应十分微小,完全相似。不过在研究宇宙膨胀时,完全不可忽略天体辐射的斥力效应。就是说,“宇宙斥力”存在。然,囿于历史和理论局限,爱因斯坦在提出宇宙斥力概念后,又不得不自我否定。 4.7辐射能场的实验验证 4.7.1太阳的辐射本领已足够大 目前世界公认太阳发射本领(文献[2])为3.8×1033(尔格/秒),这相当于太阳每秒抛射出质量为m=4.2×109(千克)物质。但如上可知,太阳实际发射本领远大于此。因为太阳光仅是辐射能流的一部分,这种能流粒子上限为中微子。 4.7.2宇宙正在膨胀 宇宙正在膨胀,表明“宇宙斥力”存在,这是宇宙中心辐射能场性质。宇宙正在膨胀恰系宇宙中心辐射能场的客观真实写照(或曰照片)。4.7.3“太阳风”的存在 文献[10]介绍的“太阳风”正是本文定义的太阳辐射能场,太阳风就是太阳辐射能场的客观真实写照。该文献给出了对太阳风考察的卫星实际探测结果(文献图示略)。这可谓太阳辐射能场的真实实验验证。 4.7.4第四个验证是,任何原子中任何电子均未能落到核上,这是事实 不仅如此,人为方法:高能阴极射线、X射线或高能加速器也很难将电子打到原子核上。这绝非因碰撞截面太小,总会有几率。实际上正是由于原子核具有排它性的辐射能场排斥效应所致。由(22)式可见,电子得到的原子核排斥能与距离平方成反比例。在核半径处排斥能十分巨大,以致可忽略静电引力能。简单计算表明,电子必须具有200倍C(光速)才可能到达核半径处。也因此,玻尔对电子的担心完全多余! 需要指出,对此类问题,量子力学仍会故伎重演——狡辩。但经如上及以下分析论证,量子力学纯系主观臆造,对物理学实质问题全然无知,已经使得量子力学的狡辩不再有任何效力。 物理力学论文:初中物理力学有效教学策略 【内容摘要】随着新课程改革的不断推进,我国的教育事业正有序地实现着新的发展目标。不断提高教学有效性是当前教育行业的共识,初中物理作为重要的自然学科之一,从教学目标和教学方法上都积极强调有效教学。文中在明确有效教学的理论认知基础上,结合初中物理的教学实际,提出了具体的物理力学有效教学策略供广大教员参考。 【关键词】初中物理 力学 有效教学 在新一轮课程改革持续深入背景下,我国教育领域已经加强了对教学有效性的关注,力求通过实践来取得积极突破。有效教学理念的提出,能够进一步激励学生保持高昂的热情和兴趣投入到理论学习中,同时能够在积极实践中加强对理论的巩固和完善,提供知识的系统性。初中阶段物理学科的教学也十分重视有效教学,需要从业者在长期的教学中总结教学方法,从事实现有效的教学目标。 1.有效教学的理论认知 有效教学需要广大教师的积极努力才能完成,首先要有系统完善的理念作为教学指导思想,其次教师应该坚持按教学理念开展教学,关键在于考察学生在一段时间内的成绩提升与能力增长状况。有效教学行为必然强调过程和结果的有效性,因此要想获得有效性,就需要教师坚持几项原则:第一,明确目标。只有教师清晰界定学科教育的短期或长期教学目标,才能更有针对性地编排教学内容,同时采用适当的教学方法,让学生在正常的学习状态下培养更高的能力。学生在一个考察时限内,与教学目标对照已经准确完成或者有所超越,自然实现了有效教学。第二,激发兴趣。有效教学讲求学习效率,而学生的兴趣因素可以直接影响学习效率的发展程度。教师要始终关注学生的兴趣,结合实际状况适当调整教学形式和内容,让学生愿意积极主动的体会学习乐趣,从而提出教学有效性。第三,优化方法。学生在不同阶段的教学具有一定的差异性。初中阶段的学生与外界接触互动认知的能力尚且需要提高,因为教师如果对于理论的讲解能够在不断优化的教学方法中变得通俗易懂,当然能够提高学生的有效学习。 2.初中物理力学课程的有效教学策略 2.1加强课前准备工作 课堂教学的稳定开展离不开教师在课前的积极备课。加强初中物理力学单元的课前准备工作必然促进课堂教学的高效进行。初中物理教师应该认真慎重的对待力学单元的备课。首先要全面了解当前学生的自然学科基础,通过日常教学观察和教学互动了解学生的个性、特点、学习习惯和知识水平,要设计一定的导入性内容,使得不同层次的学生都能够在适当的课程引导中有效的进入力学内容。要掌握物理的基本概念,并且要试着通过通俗易懂的解释来定义,让学生能够更好更快地形成认知。其次,应该对当堂课程的内容进行结构创设,通过拆分教学任务,将其中的重点与学生的生活实践相互结合。如讲解“浮力”内容时可以讲解人在游泳中遇到的浮力,船在水面行进需要的浮力,飞机在高空飞行需要的浮力等等内容,当讲解“大气压力”内容可以在课前设计小型实验,准备简单实用的实验材料。可以选用一个熟鸡蛋或一个口径略小于鸡蛋外径的瓶子。开始教学实验时,首先在瓶子中倒入一定量的热水后倒出,同时将熟鸡蛋剥皮后迅速放置在瓶子口,随着时间推移能发现鸡蛋缓慢地被吸入到玻璃瓶中。这样的实验操作简单,但是现象生动直观,准确反映大力压力的存在与作用效果,自然能够为课堂上理论知识的讲解提供巨大的辅助效果。 2.2加强课堂实验互动 物理作为自然学科中的重要内容,理论知识有时显得较为抽象。力学单元教学中,“力”就属于摸不着看不见的概念,如果对于力的相互作用只是结合课本完成讲解,学生的接受程度和掌握效果必然层次不齐,无法达到良好的教学效果。只有强调课堂实验互动,结合物理实验才能更好的让学生感受到力的存在,有助于理论结合实际来分析思考和解决问题。实验的器材并不需要多么复杂,如前文中提到的利用熟鸡蛋和瓶子完成大力压力的实验一样,大量的生活材料都能用来完成力学实验教学。如让学生在一个较为粗糙的案板上,让学生选择书、笔、文具盒、粉笔盒等不同物品在水平方向推出,观察推出后滑动的效果。从而让学生了解物品在滑动中受到了人的推力,案板的摩擦力,自身的重力等不同的受力影响。要想滑的更远,可以推的更重些,可以将案板打磨光滑些等。通过简单的实验例子,学生能够对物品运动中的受力过程有所了解,有效地掌握了课堂教学理论。 2.3加强现代技术应用 现阶段,我国的义务教育已经大范围推行多媒体、信息化技术在教学中的应用,基于计算机网络技术的发展,使得教学有效性变得更加明显。初中物理的力学有效教学也同样需要加强现代技术的应用。从而确保各种力学的抽象定义能够通过图片、音频、视频等内容得到形象展示,这样的教学环境中学生的感官得到了充分的刺激,从而对知识点的印象更为深刻,对于理论的理解更为透彻。例如教师可以找来正式的科学实验视频,让学生感受大型科学实验中的力学现象,从而准确理解物理基本概念,为有效学习其他内容也奠定了坚实的基础。可以制作FLASH动画,将物体的受力进行对照拆分讲解,对于力的作用对象、力的转移、力的递进等不同现象进行动态化的展示,有助于增强学生的理解,提高学生的记忆。 结束语 力学知识是初中阶段的物理学科的重要内容,教师应该通过积极优化的教学方法,借助不同的教师手段和技术,通过演示多样化的实验让学生在愉快融洽的教学氛围中掌握力学知识,实验物理的有效教学。相信有效教学理念下,教师能够开发出更多的针对性策略,从而增强学生的物理知识,提高应用物理的能力。 作者:汤本政 单位:江苏省徐州市撷秀初级中学
公路施工技术论文篇1 公路桥梁工程是我国现代经济发展和科技进步的重要力量,将改扩建工作为施工中不可分割的一部分加以强化,并对其进行规范化管理,对提高桥梁的安全使用,提高桥梁承载量、延长新桥寿命、控制成本支出等具有重要的现实意义[1]。现结合某公路桥梁加固施工工程建设情况,就其施工中的相关技术规范阐述如下。 1工程概况 本工程蕉岭大桥正在维修加固,Y165线蕉岭大桥位于蕉城镇(Y165线K1+315)段,横跨石窟河,全长259.8m,主桥上部结构为5孔48.2m刚架拱,桥面宽为8.5m,设计荷载:公路II级;预计春节前可完工恢复通车。加固之家网了解到蕉岭大桥位于蕉城镇段,横跨石窟河,全长259.8m;行车道宽7m,人行道宽1.75m,其维修加固工程完成桥梁全部拱肋、横隔板增大截面,对拱上填料、侧墙、腹拱等予以更换;第一跨至第三跨右幅桥面铺装也已全面完工;全桥路缘石及栏杆底座已完成三跨。最后一跨桥面板的铺装及第一跨至第三跨左幅桥面铺装,确保在春节前完成所有工程量。拱、侧墙开裂等问题,经省公路工程质量监测中心对大桥全面检测后确认为危桥。为保证道路交通安全,县域对蕉岭大桥行全封闭维修加固,且建设进程也逐步加快。维修加固工程主要包括主拱肋、横隔板增大截面+横向预应力加固,增大截面加固,腹拱圈、拱上侧墙重做;更换拱上填料、浇筑整体式桥面板。下部结构破损露筋部位采用水下混凝土进行修补,并对水下基础进行抛填防护。重做桥面铺装,设置伸缩缝,重做两侧人行道及护栏,并设置泄水管。三牙大桥维修加固工程于今年4月19日开始施工,预计本月底完工通车。增大截面作为本次加固工程的主要内容,还需要对拱肋、横系梁加以更换;拆除重做拱上立柱;桥面板、桥面铺装和防撞护栏等予以拆除重建。 2基于工程的施工细则 2.1施工技术选择 该加固工程中,拟对桥面地基裂缝或孔隙等予以加固,并通过施工建设实践以实现相关置换、充填、挤压等施工技术选择。加大立墙截面,改三铰拱为两铰拱,增厚拱圈,更换拱腹伸缩缝等结构措施,增大截面加固(包钢、植筋加固)等先进的施工技术工法。 2.2主墩盖梁病害处理 竖向裂缝或网状裂缝病害为主墩面临的主要问题,严格施工中的规范,具体包括。(1)施工中的材料质量控制标准塑性混凝土制备环节,常采用C40或C50混凝土减水剂等作为添加剂,应用混凝土泵送。微硅粉高强混凝土、免振混凝土、密筋混凝土等。采用高强钢丝、钢绞线及高强度粗钢筋作为预应力钢材;本工程中,拟采用1860MPa低松弛预应力钢绞线,配合C50与C60混凝土。在断面上布置固定预应力钢束,确保锚点位置平弯,穿束、张拉、压浆等为其基本工序;而同时以纤维塑料、预应力筋等无粘结[5-6]。(2)施工中对混凝土的温度控制控制混凝土的配合比,严格水泥等级选择,砂石等原材料的选择。应用“补偿收缩技术”实现混凝土无缝施工。即在拆除重建施工中,为预防混凝土开裂,在混凝土中掺加膨胀剂,在钢筋和临位限制下,钢筋混凝土中建立0.2~0.7MPa预应力,抵消混凝土收缩时产生的拉应力,防止混凝土开裂,解决超长结构无缝施工及大体积混凝土温差抗裂问题。控制好不同层级的浇筑时间,做好相关养生工作,依据实际情况,针对性对公路桥梁工程予以合理的养生处理。(3)施工全过程管理拱上立柱采用钢管混凝土结构,较高的1#~4#立柱钢管截面采用φ1000×12mm,其它立柱钢管截面采用φ800×12mm,钢管内均灌注早强、缓凝、微膨胀50号混凝土。对于较高的1#~4#立柱之间纵桥向和横桥向均设置剪刀撑,剪刀撑采用φ610×12mm钢管。横梁采用预制的预应力混凝土结构,横梁内预应力钢束分两阶段张拉,予制横梁时张拉N1号钢束2根并封锚,待横梁吊装就位、桥面板架设完毕后,再张拉N2号钢束2根并封锚。锚具均采用OVM锚具。横梁通过预埋的钢板及竖向预应力筋和立柱连接。基底应落在完整中风化砂岩上,基底基本承载力按1000kPa设计。拱座内预埋钢管应与主拱钢管焊成整体,以利于传递拱脚截面内力。主拱基础地质资料按《工程地质勘察报告》取用。用钢筋混凝土周边框,用钢筋混凝土周边框架增强石砌结构的力学特点架增强石砌拱上建筑结构。拱上立柱采用钢管混凝土结构,较高的1#~4#立柱钢管截面采用φ1000×12mm,其它立柱钢管截面采用φ800×12mm,钢管内均灌注早强、缓凝、微膨胀50号混凝土。对于较高的1#~4#立柱之间纵桥向和横桥向均设置剪刀撑,剪刀撑采用φ610×12mm钢管。横梁采用预制的预应力混凝土结构,横梁内预应力钢束分两阶段张拉,予制横梁时张拉N1号钢束2根并封锚,待横梁吊装就位、桥面板架设完毕后,再张拉N2号钢束2根并封锚。锚具均采用OVM锚具。将桥面依桥的长度方向从桥面中央向两侧划分奇数个工作面,每个工作面的宽度为100~3000mm;首先开挖桥面中央工作面,卸载桥面铺装和拱顶填料,进行拱背清洗,座浆修复主拱圈和腹拱病害;然后立模用素混凝土回填开挖面;回填混凝土养护,使强度达到设计强度65%~75%;再依次开挖中央工作面两侧的工作面,按中央工作面施工过程和要求施工,直至所有工作面施工完毕。为保证先后浇筑混凝土的整体性,不出现施工缝,本发明所述工作面回填的素混凝土之间的连接面进行拉毛处理,按间距250~350mm布置,传力筋的直径为1~20mm,长度为150~250mm。(可多点)开挖卸载中央工作面I区域的桥面铺装和拱顶填料;清洗拱背泥土,用水泥浆修复拱圈和腹拱空洞和缺陷;沿开挖面安装简易模,用C20素混凝土回填开挖工作面,离回填面10mm高度处,按间距250~350mm布置传力筋,传力筋的直径为14mm,长度为150mm;混凝土回填环节,相关养护需满足设计强度的70%;开挖第三工作面3或第五工作面5或同时开挖,再开挖第二工作面2或第四工作面4或同时开挖,施工过程同中央工作面I的施工过程;开挖完后,拆除模板,回填混凝土的侧面拉毛,回填混凝土,完成全桥拱顶填料的换填;桥面铺装层混凝土绑扎和浇筑,并予以养护,做桥的防撞栏杆,全桥修复加固完毕。具体拱桥加固方案:拱脚截面强化上,以加强拱背,实现对桥梁的加固。而该阶段的施工中,主要以现浇混凝土为主施工工艺方法,在拱脚截面处厚度、腹拱墩处厚度分别为40cm、20cm。其中主筋、锚固钢筋的分布上,分别以纵向间距为20cm的钢筋为主筋,直径16mm、Ⅱ级钢筋,腹拱墩并锚入拱座内50cm。横向钢筋分布钢筋设置上,以间距为50cm、直径10mm、Ⅰ级钢筋。径向布置的锚固钢筋上,将其植于拱肋上面,在新老钢筋连接环节,起到强有力的加固作用。无论是施工方,还是设计方,均需结合具体的工程现场实况,严格合同要求和技术标准进行施工。从全局思维出发,确保施工工作兼具严谨性、科学性、安全性。(4)腹拱圈拆除方案施工方法:以人工方法拆除人行道、栏杆,并行对称作业,并将其运至指定地点,清理干净。依据本次工程建设实践,人工凿除桥面铺装混凝土,并能人工运至制定地点。拆除填料及空腹段侧墙,并由桥台运至制定地点。以压力灌注法为例,施工规范上,针对施工中存在的问题逐一解决。首先做好对裂缝处的表面处理:为保卡本封缝胶的粘接性能与正常固化,应保证封缝胶粘贴处的混凝土表面无灰尘、浮渣等污物,且施工温度与湿度符合胶体施工要求。另外,裂缝内部也应当保证清洁,防止灰尘过多或过于潮湿影响裂缝胶的粘接性能与固化效果。在采用压力灌注法时,应注意裂缝胶灌注效果是否满足要求。这里需要注意两点,一点是针筒注胶嘴的布置间距应为100~300mm,防止间距过大压力达不到注射要求;另一方面,要注意排气嘴的布置,封缝胶固化后,行压气试验,确保密封和通气效果满足相关要求,防止形成封闭空间影响胶液压注。 2.3环氧砂浆修补施工规范 结合该工程,出现墩台与桥台处裂缝、表面砌石松动、支撑主体不佳等问题。解决对策上,严格做好对各个结构的了解,因地制宜选择施工材料、施工设备、施工建材,制定科学的施工计划、施工工艺流程更严格和技术操作更佳。施工规范上,应在施工前做好对相关人员的培训,以满足施工各环节标准。最终,无论是施工前的半径测量,还是相关标准乃至技术规程的了解上,均需合理灌浆孔的间距,并在注浆施工开始中,做好对相关材料的疏堵。并选用性能较好的材料予以补强。 2.4灌浆工艺要求,施工技术规范 依照施工环境及其实际情况选择施工工艺,灌浆严格预应力范围标准。施工人员通过强化对工程材料质量进行控制来改善桥梁路面裂缝现象,保证工程建设使用寿命。通过制定合理化灌浆工艺方案,尽可能降低生产成本支出,保证灌浆过程连续性。桥面铺装层施工时,控制好铺装层标高。在钢筋加工场按图纸要求加工成型,调整好钢筋间距,钢筋网片绑扎成型后,按要求垫设保护层。模板支护支设好的模板应具有一定的刚度,以防浇筑时混凝土的测压力使模板变形或跑模。混凝土浇筑由施工现场的拌和系统拌制。专人养护。伸缩缝制作安装及桥面辅助设施安装;将防撞栏杆、装饰块、人行道、栏杆及照明灯柱等都属于桥面系施工范畴。桥面施工,保证预制块件质量,安装(或现浇)施工的重点是控制好线形和标高,使其协调一致。 3施工中的关键点 本次公路桥梁加固工程中,裂缝处理仅为病害治理的表面,应在杜绝裂缝的二次出现上关注要点。当由于承载力不足而产生裂缝时,还需对裂缝处理完毕的结构进行加固,采用卡本碳纤维布进行加固。分析原因,并通过解决地基沉降问题避免裂缝二次出现。必要时,在本工程建设实践中,引入碳纤维布加固的优势。人工涂胶粘贴,采用德国进口设备生产的复合材料,丝束顺直、布面平整。秉承了碳纤维高度度、高弹性模量、耐腐蚀、耐老化的优点。同时其抗拉强度能够达到3800~4000MPa,能有效应用于结构受弯加固中。为进一步提高工程建设质量,桥梁加固防水在不改变简支桥梁受力条件下为车辆提供连续、平稳的行车道。排水管式ECS连续装置特点就是排水管式ECS连续装置造价低、使用简单、运输方便、宜于存放。通过抢抓有利天气,抓紧桥梁、土方等路基收尾;完成水系沟通和路基附属工程,为封路和路面施工创造良好条件;协调推进主体与配套工程,提早做好备料和工序衔接;继续按照标准化和精细化要求,确保安全,提升质量等方法,全面推进改线工程建设任务顺利完成。 4结束语 在上述公路桥梁加固施工中,为进一步提升工程建设质量,严格施工规范,能在工程建设使用中大幅度提升其使用性能,保障施工质量满足技术要求。 作者:傅希升 单位:烟台公路工程质量监测中心 公路施工技术论文篇2 现阶段公路工程沥青路面使用率不断提升,因此我国也对公路工程施工单位提出了更高的标准和要求。对于施工单位来说,施工人员必须要采取多种施工手段来保障工程质量,确保沥青路面在投入使用后不会出现裂缝或其他问题,从而能够在极大程度提升路面强度,增强公路工程道路的使用寿命。 1公路工程质量控制的意义 1.1保证效益 公路工程沥青路面施工过程中,通过提高施工技术应用水平,强化质量控制措施,能够有效提升公路工程的使用性能,同时也能够提升公路工程交通运输的安全性,防止投入使用后不久便出现较多的病害问题,降低运维保养的次数与费用,从而控制企业的施工成本,为企业带来良好的经济效益[1]。除此之外,这也能够保证原施工计划的顺利进行,第一时间找出施工中存在的问题,并进行有针对性的解决,避免在施工操作中出现安全事故。 1.2提升质量 施工技术和质量控制是保证公路工程施工质量的重要前提。在实际施工过程中,应将各项质量控制技术手段彻底落实,通过科学合理的方法将施工技术的优势最大化发挥出来,严格把关施工质量,从多个维度入手,保障公路工程在各个领域、各个环节都能够安全运行,将安全事故发生的几率降到最低,切实有效的提升公路工程整体质量,充分发挥公路工程的实际效益与价值。 1.3延长寿命 公路工程是长期服务交通运输的城市化建设基础工程,受多年来外部环境不利因素的影响,再加上承受汽车荷载,导致公路工程沥青路面很容易出现各种病害问题,在后期维修或重建的过程中,不仅需要花费大量经济成本,而且还会影响人们的正常生活。而通过提高企业沥青路面施工技术水平,并实施严谨的质量控制手段,能够让公路工程达到较高的质量标准,可以承受长期的使用负荷,实现延长使用寿命的目的,将公路工程的建设价值最大化发挥出来[2]。 2公路工程沥青路面施工技术 2.1施工准备 在公路工程沥青路面施工前期,有必要做好充足的准备工作,包括制定施工方案、施工材料的选用、明确沥青种类、施工过程中外界的各种因素等,这些都是正式施工前的一些基本问题,所以在开展施工前应全部得到有效解决,防止在施工过程中由于某一问题没有得到解决而影响到施工进度,或者导致在施工过程中埋下不同程度的安全隐患,影响公路工程后续的使用质量。例如,对于地质薄弱的区域要选择混凝土沥青混合路面,主要是因为混凝土的抗压力较强,是一种较为结实的施工材料,避免沥青路面交工运营后,由于大型汽车碾压而产生塌陷、裂缝等现象,切实有效的延长公路工程沥青路面的使用寿命。而这项工作开展的前提需要施工前期相关人员做好充分的地质调查工作,才能够分析出科学合理的施工方法,按照既定的施工方案开展工程建设,遵循公路工程沥青路面施工特点,充分发挥因地制宜的作用[3]。又或者要将沥青搅拌的温度控制在150℃左右,搅拌的方式分为连续式和间歇式两种,现阶段应用较为普遍的是间歇式的搅拌方式,对于提高施工质量有着良好的作用。 2.2摊铺施工 在公路工程沥青路面施工过程中,摊铺机是一个应用较多的设备,大多数施工作业都需要应用机械摊铺,这对于提高施工质量和施工效率有着重要的影响。为了充分发挥这一机械设备的作用,应注重对机械设备的质量控制。例如,施工人员要合理调配摊铺机的运行速度。通常来说,摊铺机的正常运行速度为2~5m/min,然后均匀的摊铺路面。当遇到特殊路面如十字路口等,就需要施工人员手动进行填补。同时,也要利用多台机械同时进行施工,以梯队的形式进行摊铺作业(如图1所示),两台摊铺机前后的距离应控制在15m左右,两幅之间的搭接距离应是30~60m,通过试铺试压的方式来确定松铺厚度等。 2.3碾压施工 公路工程沥青路面碾压施工通常分为三个环节,分别是初压、复压和终压,主要是为了增强沥青路面的压实度,提升路面的质量。首先,要利用钢轮压路机开展初压工作(如图2所示),通过静力压实的方式,按照先低后高的顺序开展路面碾压,在沥青路面的平曲线部分则是要遵循由内向外的碾压原则。其次,在复压时要选用振动压路机或轮胎压路机,具体要根据骨料的形式选择不同的机械设备,若是骨料较多,则是要利用振动压路机,而密实度较高的沥青则是利用轮胎压路机[4]。最后,终压环节要选用钢筒式压路机,遵循“紧跟、慢压”的施工原则,合理的将碾压速度控制在1~3km/h,最高不可以超过5km/h,不然就需要提升碾压次数来保障沥青路面的压实度。为了防止出现遗漏或重复碾压等问题,施工人员在碾压过程中也要做好标注工作,从而有效提升公路工程沥青路面的施工效率。 3公路工程沥青路面质量控制策略 3.1合理选用施工材料 在公路工程沥青路面施工过程中,施工材料的选用质量将会直接影响到后续的施工质量。因此,为了能够有效提升公路工程沥青路面施工质量,就必须要加强对施工材料的选用与管理。在选择施工材料时,相关人员必须要考虑到成品材料或半成品材料是否达标的情况,应先对其进行试验检测工作,然后再判断材料的优劣程度。同时,管理人员还应严格按照施工材料的各项指标开展检测工作,利用先进的技术和仪器来判断沥青的质量,只有这样才能够确保施工材料能够达到公路工程的施工标准和要求。采购人员要具备高度的责任意识和安全意识,并积极配合试验检测人员的工作,随机抽检选用的施工材料,若是发现质量不过关、不达标的材料要拒绝进入现场[5]。只有保证施工材料同时具备出厂证、合格证和检验证,并通过检测后发现没有质量问题时,才能够真正投入使用。除此之外,也要尽量选取一下性价比最高的施工材料,这样才能够节约施工成本,保证质量效益和施工效益同时得到提升。 3.2提高机械设备养护水平 在公路工程沥青路面施工过程中,机械设备所发挥的作用是无可替代的,机械设备的运行性能也会在一定程度上影响沥青路面的施工质量。例如,若是压路机出现故障时没有及时发现,那么开展碾压工作时就会出现不均匀、遗漏等问题,这时就需要重新进行施工,不仅会耽误施工进度,同时也会对施工企业带来一定的经济损失。因此,在施工中,相关人员必须要及时检查机械设备的运行状态,确保机械设备能够时刻处于功能齐全、性能稳定的运行状态下。同时,施工人员还要做好对机械设备的日常巡检与保养,施工完成后,就要对设备进行全面的检查,避免由于一些小的故障隐患最终引起较大的故障问题,影响沥青路面施工工作顺利开展。 3.3做好混合料质量控制 混合料的质量控制将会直接影响沥青面层的施工质量,所以相关人员对沥青混合料的质量控制工作也要予以足够重视。例如,要及时检查沥青混合料各个组成材料的性能,以实验室送检或进场检查的方式,同时也要重点检查材料规格、性能以及质量证明文件等,确保沥青混合料能够得到科学的配比。 3.4应用先进的检测技术 随着我国社会经济不断发展,先进的工程检测技术层出不穷。在开展公路工程沥青路面施工工作时,利用先进的工程检测技术能够在一定程度上提升质量控制工作的效率的质量,最大化发挥工程检测的价值与作用,保障公路工程沥青路面的整体质量。现阶段,公路工程沥青路面检测工作中广泛利用实时动态检测技术,通过这一技术能够及时、全面的掌握公路工程沥青路面的动态损伤情况,从而进行深入的分析,研究出有针对性的解决措施。虽然目前公路工程沥青路面检测可应用的技术非常多,但在利用时也要充分了解实际施工情况,如果检测技术应用的不科学、不合理,也会严重影响工程检测的结果,最终出现不同程度的问题。因此,在开展公路工程沥青路面检测工作时,不仅要利用先进的工程检测技术,并且还要结合实际情况选择合理的检测技术,这样才能够切实有效的提升公路工程沥青路面的稳定性和安全性。公路工程是一项庞大的项目,由于道路沥青路面较长,并且具有复杂的施工特点,所以为了公路工程沥青路面的质量,可以运用跟踪检测的方法,公路工程沥青路面的每一项分项工程都要按其相对应的施工标准严格检测。由于路面检测工作的任务量较大,可以将其作为重点检测工作,切实有效的提升公路工程整体质量。此外,在公路工程竣工后,可以利用相关的仪器设备做好试验检测工作,按照相关的标准和规定,对公路工程沥青路面开展最后的检测工作,这是整个工程的收尾阶段,也是最重要的一个阶段。在检测过程中,若是发现质量问题要及时向上级部门反映,通过各部门之间的沟通和协调共同探讨出解决的办法。对一些掩盖工程质量瑕疵的人员和不按照实际情况汇报的人员加大惩罚力度。同时,上级部门还要对市政道路的压实度、厚度和沥青用量进行监督管理,确保试验检测数据的准确性。只有将施工前、施工过程和工程完工所有环节全部按质按量的完成,才能从根本上提升公路工程沥青路面的整体质量和后期的使用效果。 3.5健全沥青路面质量控制体系 公路工程沥青路面质量控制工作中,保证道路结构的均匀性也是非常重要的,其发挥着衡量路基面压实效果的作用,路基结构层内体板作用的大小与后续公路工程投入使用的稳定性有着直接的关联,由于土质本身不具备水的抗腐蚀作用,所以就要严格控制沥青路面的板体性以及压实度。因此,建立健全的沥青路面质量控制体系就很有必要。相关工作人员为了提高公路工程沥青路面的施工质量,应最大程度规避质量管理工作中容易出现的疏忽问题,同时,在工程施工过程中,对项目的管理人员、施工人员、监理人员和设计人员进行质量登记,明确责任主体,并将责任划分到个人,切实将质量责任落到实处。参与建设的相关单位还应设计系统的施工方案,确保在施工前能够预防突发事故,在施工过程中能控制施工质量,在施工完成后能总结施工经验,从而不断完善路面质量控制体系,切实有效的提高公路工程沥青路面的施工质量与效率。 4结束语 总而言之,公路工程是城市化建设发展过程中的一项基础设施,其施工质量将会直接影响人们的生活水平与社会的发展水平,因此,有必要加强公路工程的质量控制。为了能够有效提高公路工程的施工质量,相关人员就必须要重视沥青路面施工工作,不断提高施工技术应用水平,并通过科学有效的措施做好质量控制工作,如合理选用施工材料、加强对机械设备的维护、做好沥青混合料的控制工作等,只有这样才能够满足公路工程沥青路面施工的具体要求,提高施工单位的建设水平,为人们安全出行奠定良好的基础。 作者:徐全威 单位:苏交科集团股份有限公司 公路施工技术论文篇3 在高速公路建设过程中,要跨越多种障碍,如河流、既有线路等,此时就需要通过建设桥梁来满足交通需要,高速公路桥梁建设施工难度大、周期长,尤其是跨越河流的桥梁建设,梁体的下部结构需要在河流中建设完成,为实现在水中进行承台作业,多采取钢板桩围堰施工技术,而此技术施工难度大、质量要求高,为保证其施工安全,应加强对高速公路钢板桩围堰施工技术的应用分析。 1工程概况 某高速公路工程路线全长为25.3km,工程位于我国沿海地区,公路修建过程中需要横跨1处大江,拟修建一座桥梁,该桥梁的总长度为1.2km,采用双向4车道形式,桥梁的上部结构为预应力混凝土连续箱梁,下部结构为承台和钻孔灌注桩基础,其中承台设计为矩形结构,由于工程桥梁需跨越大江施工,且桥梁下部结构主要位于江面以下,为确保桥梁的施工质量,施工单位在承台建设时需进行围堰作业,以营造良好的是施工环境,基于此,本文对该高速公路桥梁工程围堰施工技术进行分析。 2钢板桩围堰施工技术 2.1围堰施工方案选择 2.1.1土石围堰 土石围堰施工方案是利用土石材料对工程施工区域进行围筑,该方案优点是可以充分利用当地的土石材料,施工工艺较为简单,且对基础具有较强的适应性,缺点是为保证土石材料的性能,需要向其中掺加大量的水泥及石灰等材料。较大的块石填筑前需要清洗干净,土石填筑中利用的车辆及船只较多,会对周围环境造成不良影响。土石围堰在水下难以有效压实,需要工期较长,不利于控制工程进度。土石围堰要采用大量的土石材料,在围堰施工后还需要对其进行清理,增加了施工成本。 2.1.2钢板桩围堰 钢板桩围堰施工方案是利用截面为U形的钢板桩,通过钢板桩上的锁口连接在一起,形成钢板墙,实现对施工区域的围筑作业,该方案的优点是材料强度高、密封性能好,能起到很好的防水效果,同时可以随意变换钢板桩组合形式,较为灵活。采用的钢板桩材料在施工结束后,可以直接拔出,施工后能再次利用,可节省工程成本。钢板桩围堰施工需要的设备较少,施工人员较少,能有效控制施工进度,缺点是钢板桩围堰施工技术难度较土石围堰大,需要施工人员具有专业的施工技术[1]。 2.1.3方案比选及设计 通过对两种围堰施工方案各方面的比对,同时结合工程实际情况,最终决定采取钢板桩围堰方案开展施工。针对工程临近岸边位置施工时,采用12m的钢板桩材料,深水区则采用15m长的钢板桩材料,施工前需要在其搭设施工平台,以便于各类机械入场作业。目前,钢板桩围堰施工中常用的钢栈桥作为施工平台,本工程也采取此类平台,待施工平台搭建完成后,再准备施工中采用的钢板桩、机械设备等,然后进行钢板桩插打作业。 2.2施工平台搭设 (1)依据施工设计方案,本工程钢板桩围堰的施工平台采用钢栈桥结构,主要用于施工材料运输及机械、车辆行驶。其中钢栈桥结构是由钢管桩墩台、贝雷梁结构构成,搭设于水面之上,搭设完成后会承受材料、设备的荷载,同时会受到外界风力和水流的冲刷。因此,为确保搭设完成后施工平台的稳定性,在钢栈桥搭设前建立了MIDAS/CIVIL三维有限元分析模型,通过计算机对其受力进行验算分析。经过对模型的分析得知,本次搭设的钢栈桥强度、刚度及稳定性符合施工要求,可以确保施工人员及机械的安全。(2)钢栈桥施工平台采取钓鱼法进行搭设施工,即先利用重50t的履带吊车从岸边位置向前推进施工,并利用3.8t重的DZ90型振动锤进行钢管桩打入施工,振动锤的施工半径为15m,可以满足施工需要。在钢管桩振动下沉过程中,应随时观测其垂直度及桩体位置,如出现偏差及时调整,在沉桩入土深度为5cm以内时表示打桩完成,此时利用吊车安装钢栈桥的上部结构以及贝雷梁结构,安装过程中需利用螺栓将贝雷梁与工字钢固定在一起,待整个钢栈桥面焊接固定完成后,再架设水管、电缆以及栏杆等配件[2]。 2.3钢板桩的选用 (1)本工程采用拉森钢板桩施工,此类钢板桩为小锁口形式,其止水性能较强,每根钢板桩的宽度为40cm,重量为760kg/m。结合工程施工方案要求,采用的钢板桩长度分为2个等级,分别为12m长和15m长。所有的钢板桩材料由加工厂制作完成,再运输至施工现场短暂存储并插打施工。在钢板桩材料入场前需要进行抽检,经检测后其性能应满足桩体的垂直度偏差小于1%,桩身弯曲度偏差小于2%L,锁口应通过实验检测,如存在不合格的钢板桩不得入场,受损严重的不得使用。入场后的钢板桩按照型号、规格分类存放于施工区域内,并安排专人负责管理,在后续钢板桩运输、堆放中应避免发生碰撞。(2)钢板桩材料使用前,要在施工场地内进行必要的处理,先将桩尖位置的凹槽底口封闭,再在座扣位置涂抹适量的黄油配置物,减少钢板桩锁口处的摩擦及渗漏。黄油配置物由黄油、干膨润土及干锯末组成,其比例为5∶5∶3。针对钢板桩转角位置还要设置90°的转角桩,以便于形成密闭环境。此外,为保证钢板桩的垂直度,在准备钢板桩材料时还需要设置导向架,采用的材料主要为型钢,导向架入场后利用焊接的方式固定于施工平台上,焊接后再明确标记出各片钢板桩的界限及位置[3]。 2.4施工机械选型 (1)钢板桩围堰施工前需要制定施工方案,确定合理的施工机械设备及配套的工具,本工程钢板桩围堰施工利用的机械主要包括振动锤和吊机。其中振动锤具有一定的重量以及激振力,作用于钢板桩时能够将其插打入地基中,吊机可以将钢板桩材料吊放至施工现场,并控制桩体的垂直度。在选取机械类型时,应结合需要插打的钢板参数、插打时地基的土质条件、施工速度要求、噪音要求以及施工现场的交通情况等多种因素选择。(2)结合工程要求及实际情况,本次施工采用DZJ120A型号的振动锤,经过对该振动锤的试验分析及受力计算,机械的性能符合施工的实际要求,采用的起吊机械为QUY50型履带吊机。该吊机的起吊半径为15m,最大的起吊重量为15t,经过对钢板桩实际重量的计算完全符合施工要求。在机械选择完成后,为保证机械的使用性能,可组织进行试验施工,通过试验结果确定机械施工中的相关参数,并验证机械的性能,经验证合格后,在施工前安排专人对机械的定期检查保养工作[4]。 2.5钢板桩插打施工 2.5.1插打顺序 在施工平台搭建完成且材料、机械准备就位后,即可开始钢板桩插打施工。钢板桩插打的顺序对施工质量存在直接地影响,经过多场地的实际勘察后得知,本工程钢板桩插打沿着顺水流方向作业,合龙段选择在下游某一侧的转角位置。为节省施工周期,钢板桩插打施工与水下钻孔灌注桩作业可同步进行,但施工中需遵循相关的原则。其中,钢板桩边桩的插打应位于钻孔灌注桩之后,施工时钢板桩与孔位的距离应不小于10m,施工过程中应实时监测,以避免造成塌孔的事故。 2.5.2插打方法 (1)确定插打顺序后正式开始施工,本项目钢板桩插打采用DZJ120A振动锤进行,该机械的最大振动力为725kN。插打时先采用振动锤夹紧钢板桩的一端,并沿着桩端方向将其向下推,整个插打过程中,需要注意检查夹板是否紧固在钢板桩上,机械的液压装置是否正常工作,如不存在异常问题则保持振动锤机械的性能,利用机械振动锤击的方式将钢板桩插打入设计的深度,整个钢板桩插打过程中采取逐根插打,并边插打边纠正,直至最后合龙完成为止[5]。(2)在钢板桩插打过程中,第一片钢板桩是整个施工的起点,其施工质量会影响到其余钢板桩的施工质量,因此必须保证其垂直度,避免垂直度偏差超过1%。钢板桩的插打深度应满足设计要求,如插打过程中钢板桩还未达到设计深度,但出现了难以插打的现象,此时应立即停止插打,并检查钢板桩是否存在损坏,或者下方是否存在障碍物,排除问题之后再插打施工。 2.5.3钢板桩合龙 当钢板桩插打至最后5片时,应采用先插后打的施工方式。即先将钢板桩插入地基中,插入的深度保持钢板桩自身的稳定即可,此时由技术人员对钢板桩连接的密实性进行调整,待调整结束后再插打施工完成合龙。如在钢板桩调整结束后,无法实现钢板桩合龙作业时,可采取道链对拉的方法强行合龙钢板桩,但在合龙前应根据合龙口的实际情况选择对拉方式。如合龙口上下尺寸都偏大,则应采取利用道链相向对拉的方式;如合龙口上下尺寸都偏小,则应采取道链反向对拉的方式;如合龙口上尺寸偏大,下尺寸偏小,则应采取上部相向对拉下部反向对拉的方式,反之则对拉方式相反。如经过道链对拉后仍无法合龙,则需要采取异型钢板桩合龙作业。 2.6支撑系统安装 (1)所有钢板桩插打施工完成后,应结合施工方案要求将围堰内的水和淤泥全部抽出,并做好围堰内部的支撑系统,避免因外部水的压力造成围堰变形或坍塌。围堰中的水和泥浆采用机械抽取完成,围堰的内部支撑系统主要由围檩和支撑杆组成,在设置支撑系统时伴随着开挖深度自上而下逐层设置,每层的支撑结构均采用焊接的方式完成。安装时先测定各个构件的平面位置,并控制好其高程,然后结合测定结果将其安装于一个平面,焊接时为保证内支撑与钢板桩的良好接触,宜采用加劲板满焊的施工方法[6]。(2)围堰内部支撑系统施工过程中,应加强对钢板桩位移、桩身变形及内支撑受力的分析与检测,一旦发现存在异常情况,应及时向主管部门汇报问题,并及时疏散施工人员,避免发生安全事故。如检测过程中发现钢板桩锁扣位置存在漏水情况,则施工人员可在围堰外侧利用木屑、砂堵塞漏水处,并在围堰内利用板条、棉絮将缝隙填充密实,如漏水情况十分严重,则应在钢板桩外侧设置止水布,从而形成止水帷幕。 2.7水下封底施工 钢板桩围堰结构内的水和淤泥清理至坑底标高后,本工程拟采用水泥混凝土封底的方式增加地基的稳定性。在封底施工前应先将基础表面清理干净,并实现初步整平,然后再利用小导管灌注混凝土。本次封底施工采用C30混凝土,封底厚度设计为1.2m,混凝土的坍落度宜控制在180~200mm,灌注混凝土采用的小导管直径为300mm,导管口与坑底距离为20~30cm,主要布置于基坑四个角落位置。在灌注混凝土施工时利用天泵压入,首批混凝土灌注后小导管的埋深应不小于0.6m,待封底混凝土全部浇筑完成后,停止天泵作业,并对混凝土进行为期7~14d的养护作业[7]。 2.8钢板桩拔除 混凝土养护至设计强度后组织桥梁墩台施工,待墩台及墩身全部浇筑养护完成后,即可拔除钢板桩围堰。其围堰的拔出顺序为先拆除内部的支撑系统,支撑拆除顺序由下至上,待内部支撑拆除完成后向围堰中引水,主要目的是平衡外部水带来的压力,引水的高度应比外界水面高出10~15cm,引水完成后即可拔除钢板桩,其拔除的顺序与打桩顺序相反,先拔除下游一侧转角,拔除时应先松动钢板桩,并轻微拔高1~2m,然后再全部拔除。经拔除后的钢板桩应及时清洗干净,并检查其变形情况,如经检查整体结构良好则涂刷油脂后运至存放区分类存储。 3结语 综上所述,在高速公路桥梁施工过程中,采取钢板桩围堰施工技术能够为承台作业提供广阔空间,其施工环境安全性及桥梁下部结构的质量可以得到保证。因此,为确保钢板桩围堰的施工效果,施工单位在施工中应把握其施工要点,施工前制定详细的施工方案,施工中做好方案的落实工作,并安排专人对施工过程进行监控,以保证钢板桩围堰施工的安全,保障整个高速公路工程的施工质量。 参考文献: [1]蒋政文.桥梁水中墩钢板桩围堰施工技术分析[J].建材与装饰,2017(36):259-260. [2]陈小玉.浅谈桥梁水中墩钢板桩围堰施工技术[J].建筑工程技术与设计,2017(17):1506. [3]刘理汉.钢板桩围堰技术在桥梁施工中的应用[J].西部交通科技,2021(4):154-157. [4]张赟.钢板桩围堰技术在桥梁施工中的应用[J].运输经理世界,2021(2):73-74. [5]杨泉勇.水下嵌岩钢板桩围堰设计施工研究[J].四川水泥,2020(10):133-135. [6]单龙.钢板桩围堰技术在桥梁施工中的应用[J].商品与质量,2020(10):200-201. [7]麦年飞.深基坑钢板桩围堰设计分析[J].公路与汽运,2015(5):159-162. 作者:陈泽锋 单位:邢台路桥千山桥梁构件有限责任公司
摘 要:针对山区高速公路连续长下坡路段制动失灵车辆的现状,需要采取必要的被动设施起到减速的效果,主要是从强制减速带材料及基本结构试验研究、强制减速带的减速机理、减速带结构形式的初步设计等进行了研究,并进行了计算机仿真模拟,得出减速单元构件连续设置的减速带的阻尼系数能够达到10%以上,能够起到减速作用,最终采用这一设施以保证车辆安全减速,最大限度的降低事故死亡率。 关键词:公路;强制减速;制动失灵 从表1 可以看出,橡胶减速垄能够为强制失控车辆提供足够的阻尼力,利用其优势,以橡胶减速垄作为进一步研究路侧强制减速带的基础。 引言 随着我国经济的快速发展,高速公路的重心逐渐向山区转移,为车辆提供了便捷,同时提高了经济效益。与此同时,由于较高的车速,在高速公路上发生的交通事故也随之提高,且这一情况受到广大人民的关注。然而针对这一现状,通过采取被动减速设施来降低事故的发生率,以此对强制减速带的材料、结构、减速机理、结构形式进行了研究。 1.强制减速带材料及基本结构试验研究 强制减速带是布设在连续长下坡方向的道路两侧,与行车道路相平行,通过改变路面特性增大对行车阻力的影响,为制动失灵车辆提供的一种强制减速设施。 1.1减速带材料的选择 通过对阻尼路床(砾石材料,橡胶地板材料)、橡胶减速垄(橡胶条、废旧轮胎)等材料及各种布设形式进行实车试验和仿真模拟计算结果进行分析,得到各种材料的阻尼系数及主要性能见如下表1。 1.2强制减速带基本结构的试验研究 橡胶减速垄由于在纵向上设置了一定间距,在试验中车辆有明显振动,且方向不易控制,使得车内驾乘人员感觉不舒适。为了消除这些影响,设计了两组试验,验证成带状布置的橡胶单元的减速效果及驾乘人员的安全性是否达到目标要求。 1.2.1试验一 以废旧轮胎代替橡胶减速垄(路侧强制减速带模型试验),在横向上成双排设置如下图,试验车辆采用四轴大货车,车重为43t。试验数据见表2。 从表2 可以看出,这种布设方式的阻力系数平均值为4.97%,不满足要求,但是能够看出车辆的振动较小。证明了这种布设方式对车辆的损害及驾乘人员的舒适性有了明显改善。 1.2.2试验二 以废旧轮胎上铺设一层柔性橡胶材料,将轮胎上部盖住,减少轮胎中间的空隙,增大轮胎与减速带之间的作用面积,试验车辆仍采用车重为43t的四轴大货车(见图6),试验数据见表3。 由上表可以看出,加铺柔性材料后的结构平均阻尼系数为7.54%,阻尼系数随着车速的增加而增大现象明显,并且车辆的振动明显减小,驾驶员感觉舒适性可以接受。 综上两种试验结论可知,在橡胶减速垄上加铺连续柔性材料这种结构方式,能够对车辆起到减速作用,且乘员的舒适性也较好,可到达到本项目要求,因此将要对这种结构方式进行深入研究。 2.强制减速带的减速机理 (1)橡胶减速带的阻力做功消能 经研究分析,通过改变路面的不平整度,如修建弹石路面、在路面上修建减速带或设置减速垄,可以增大车辆轮胎在这种路面行驶时的变形情况,从而增大车辆行驶时的减速效果。 (2)车辆轮胎及橡胶减速带在变形过程中弹性迟滞吸能 在失控车辆从橡胶减速带上经过的过程中,会经历一次加载与卸载的过程,与轮胎弹性迟滞消能的机理相同,由于在加载和卸载的过程中,产生的能量与释放的能量是不等的,这便产生了能量差,此能量差会通过轮胎各组成部分相互间的摩擦以及橡胶、帘线等物质的分子间的摩擦,经过转化为热能而消失在大气中。 (3)橡胶减速垄与路面之间滑移摩擦消能 经试验,滑移的条件下的滚动阻力系数远远小于没有滑移条件下的滚动阻力系数,因此减速垄与路面之间的滑移消能作用十分显著。 3.强制减速带结构形式的初步设计 3.1 基本断面形式的确定 强制减速带需要最终布设在减速专用车道上,如果选择横向满铺专用车道的方式则造价较高,为降低工程造价,考虑橡胶减速单元构件按分离式双排设置。根据对3轴~6轴大货车后轴单侧双轮胎宽度的调查测量,可知其双排轮总宽度约为540mm~580mm,两侧轮胎横向中心间距约为1800mm左右,为保证车辆行驶在橡胶减速单元构件上有一定的富余宽度,橡胶减速单元构件的设计宽度尺寸暂定定为850mm,横向中心间距为1800mm。 考虑消除视觉障碍的影响,实际工程中强制减速带的顶面应尽量与路面标高保持一致,最大高差应控制在5cm以下。 3.2 单元构件结构、材料组成及技术要求设计 3.2.1单元构件上部橡胶层厚度的确定 单元构件自身结构也分为上部橡胶层和内部填充结构两部分,橡胶材料可以通过设计胶层结构来随意调整其结构强度,其强度与橡胶材料厚度、重量大体上都成正比关系,考虑到橡胶材料造价较高,根据以往经验,单体构件上部橡胶层初步设计最大厚度可确定为30mm,最小厚度可确定为20mm,上部橡胶层不同厚度对单体构件强度的影响只能通过模型试验确定。 3.2.2上部橡胶层的材料组成 上部橡胶层主要有内胶层、挂胶帘布层、缓冲胶层以及表面胶层四部分组成。规格为30mm、25mm、20mm、15mm。 3.2.3单元构件内部填充结构的高度 内部填充物高度及结构形式的确定主要考虑以下两点:其一,为上部橡胶层提供足够的支撑力,能够实现车辆通过减速单元构件后上部橡胶层迅速恢复原状,继续为后面的轮胎提供阻力;其二,能够形成相对封闭的空间,车辆高速行驶在上面时压缩空气形成气阻,增大阻力系数。内部填充结构最大厚度暂定为25mm,最小厚度暂定为15mm,其断面结构形式将根据模型试验的结果进行专门设计。 4.计算机仿真模拟 4.1仿真模拟有限元模型 计算机仿真所建立的拖头车模型如图8所示。 拖头车模型主要有限元参数见表5。车辆模型坐标:车辆行驶方向为x方向,地面由x、y坐标构成,z轴垂直于xy平面。 仿真所建立的外部橡胶构件和内部立置半轮胎模型如图10和图11所示,均采用体单元(solid),单元边长取为20mm,外部橡胶构件宽900mm,高250mm,沿行车方向长度为3.5m,内置半轮胎间距0.6m,仿真所建立的强制减速车道模型如图12所示。 包括车辆、减速车道及接触单元,仿真计算模型单元总数量约为30万,需要双CPU的服务器计算约80小时。 4.2仿真计算 4.2.1仿真计算条件 本次计算机仿真模拟计算条件见表6。 4.2.2计算结果 经过计算车辆在行驶距离为3.5m时,车辆重心处速度为21.84m/s,根据能量守恒公式计算出此橡胶减速构件的阻尼系数为23.1%,车辆重心处速度变化曲线如图15所示。 通过对橡胶减速带单元构件的计算机仿真模拟结果可以看出,由减速单元构件连续设置的减速带的阻尼系数能够达到10%以上,且能够起到减速作用,我们将采用这一结构形式的橡胶减速构件作为强制减速路面的材料。 0.结论 强制减速设施在高速公路连续长下坡路段具有重要的作用,通过对强制减速带材料及基本结构的试验研究、强制减速带的减速机理、结构形式的初步设计以及计算机仿真分析,可以得到这种结构形式的减速带,在车辆制动失灵的情况时能够起到强制减速的效果,使车辆在较短的时间内停止下来,尽可能降低事故的严重程度,减少人员的伤亡和经济损失。 参考文献 1)期刊文献 [J] [1]谢春磊,赵晓亮,王宁.连续长大下坡路段失控车辆强制减速设施应用研究[J].内蒙古公路与运输,2016(06):48-53.DOI:10.19332/j.cnki.1005-0574.2016.06.013. [2]李浩然,彭理群,吴超仲,褚端峰.基于聚类分析的重型载货车辆长大下坡路段交通事故分析[J].科技导报,2016,34(02):71-75. [3]刘计柱.道路减速带现状分析[J].交通世界(运输.车辆),2013(08):150-152.DOI:10.16248/j.cnki.cn11-3723/u.2013.08.060. [4]禹彦荣.废旧橡胶减速带强制减速设施的应用探讨[J].山西交通科技,2012(05):69-70+85. [5]彭敏,郭沛,赵晨,刘晨.山区高速公路长大下坡路段安全保障措施研究[J].交通标准化,2012(13):157-160.DOI:10.16503/j.cnki.2095-9931.2012.13.046. [6]陈荫三,魏朗.公路强制控速安全措施研究[J].公路交通科技,2005(10):140-143. 2)会议文献 [C] [7]Eck,R,W. Technique for identifying problem downgrades[C].Ed.by Paul M. 3) 专著 [M] [8]Institute of Transportation Engineers. Truck escape ramps[M]. 4)学位论文 [D] [9]闵强. 道路减速设施应用技术研究[D].重庆交通大学,2014. [10]肖宁. 山区高速公路长大下坡路段交通安全保障设施研究[D].长安大学,2009. 作者:袁晓兰 单位:山西应用科技学院 建工学院
建筑施工工艺论文:桩基施工工艺建筑施工论文 1建筑施工中桩基及其施工工艺概述 1.1桩基 桩基是建筑施工的基础,其施工质量高低直接关系着整体建筑工程的稳定性、安全性以及使用寿命,主要由基柱和桩顶两部分构成。建筑工程施工中常有的桩基形式主要有两种:一是高承台桩基,其桩身的上部在地面上,桩身的下部埋在地下;二是地承台桩基,其桩身的上下部分均埋在地下。 1.2桩基施工工艺 (1)桩基施工工艺的种类。桩基施工工艺有很多种,在不同的地质条件下施工时,要选择不同的桩基施工工艺。在建筑工程桩基施工的过程中,常用的施工工艺主要有两种:一是预制桩桩基施工工艺,其主要是采用打击或者是振动的形式将桩基打入土中;二是灌注桩桩基施工工艺,其相对于预制桩桩基施工工艺较为复杂,首先要在施工现场的地基处钻孔,然后将事先准备好的钢筋笼放置孔中,之后再将混凝土浇筑在孔中,并对其进行必要的维护、保养,以确保桩基的形成效果。(2)桩基施工工艺的作用。桩基施工工艺对于保障建筑工程质量具有重要的作用,具体表现如下:一是桩基施工工艺可以将建筑物在使用过程中产生的竖向荷载转移到桩基附近的土层中,增强发生自然灾害时建筑物的抗震能力以及抵御能力;二是桩基施工工艺可以降低建筑物在使用过程中的沉降速度,避免地基不均匀沉降、建筑物变形、墙体开裂等现象的发生,确保建筑物的安全性及稳定性,保障建筑物的使用质量,延长建筑物的使用寿命。 2建筑施工中桩基施工前的准备工作 做好桩基施工前的准备工作是确保桩基质量的重要前提,具体表现如下。 2.1实地勘察施工现场的地质水文状况 施工现场的地质水文状况直接影响着施工工艺的选择,只有合适的施工工艺才能确保桩基施工质量。因此,在桩基正式开始施工之前,相关人员首先要对施工现场进行实地勘察,全面掌握施工现场的地质条件、水文分布等,特别要注意勘察施工现场是否存在软土地基以及地下水状况,以便于施工单位选择合适的施工技术以及施工工艺,保障建筑工程桩基施工质量。 2.2编制科学合理的施工方案 相关人员在对建筑工程施工现场进行实地勘察之后,要将各项资料数据进行整理分析,并根据这些数据资料以及建筑工程的施工要求、建设规模、建筑结构等因素,编制出科学合理的施工方案。在施工方案的编制过程中,要注意以下两点:一是要将各施工环节的施工流程、标准以及规范尽可能细化;二是要注重对周围建筑物以及管线的保护。 2.3选择合格的施工材料以及机械设备 合格的施工材料以及机械设备是保障桩基施工质量的重要物质性前提。因此,在建筑工程桩基施工准备过程中要做好以下两方面工作:一是要选择质优价低的施工材料,以在确保桩基施工质量的前提下,降低施工成本;二是要根据场地条件、资金状况、技术水平等方面因素选择合适的施工机械设备,以确保建筑工程施工质量以及施工进度。 3建筑施工中桩基施工工艺的具体应用 结合建筑行业目前桩基施工现状,主要对两种常用的桩基施工工艺进行分析,具体表现如下。 3.1预制桩桩基施工工艺 在建筑工程桩基施工过程中使用预制桩桩基施工工艺时,为确保桩基施工质量,要做好以下两方面工作:一是在沉桩方式的选择上,常用的桩基沉桩方式主要有水射法、击打法、振动法以及静压法,这些方法虽然都可用于预制桩桩基的沉降过程中,但是不同的沉桩方法适用于不同的施工条件,如水射法仅适合砂土层的施工等,且具有不同的效果,因此,要根据建筑工程的具体施工情况以及施工现场的地质状况选择合适的沉桩方式;二是在预制桩桩基的浇筑过程中,要确保桩基浇筑的连续性,且要将保护层的参数设置在25m左右。 3.2灌注桩桩基施工工艺 灌注桩桩基施工工艺相对于预制桩桩基施工工艺,施工工序更加复杂。为确保灌注桩桩基施工质量,要做好以下两方面工作:一是灌注桩桩基施工工艺与混凝土施工有着直接的关系,混凝土施工质量是决定桩体强度的重要因素,因此,在灌注桩桩基施工过程中,既要确保混凝土配置比之间的合理比例,亦要合理规划混凝土的搅拌过程以及施工工序,以保障混凝土施工质量;二是要重点关注施工工艺中的成孔操作,常用的成孔操作主要分为四类,分别为干作业成孔,又可分为机械钻孔以及人工挖孔;沉管成孔,其主要是利用锤击或者是振动冲击成孔,在施工的过程中会产生较大的噪音,对周围环境影响较大;泥浆护壁成孔,其主要用于淤泥土质、粘土、砂土以及粉土;冲击成孔,其适用范围与泥浆护壁成孔技术类似,但亦适用于碎石土质。因此,在灌注桩桩基施工的过程中要根据各成孔操作方式的施工特点以及适用范围,选择合适的成孔操作方式,以确保灌注桩桩基施工质量。 4结语 综上所述可知,桩基施工是建筑工程施工的重要构成部分,桩基施工工艺水平的高低直接关系着桩基施工质量,并进而影响到整体建筑工程质量。因此,在建筑工程施工的过程中,要提前做好施工现场地质勘查等相关准备工作,并根据施工要求、地质状况、建设规模等方面因素,编制出合理的建筑工程桩基施工方案,选择合适的桩基施工工艺,以确保桩基施工质量,为提高建筑工程质量,保障其投入使用的安全性以及稳定性,延长其使用年限奠定坚实的基础。 作者:王显华 单位:四川三江港口航道工程建设有限公司 建筑施工工艺论文:建筑施工中桩基施工工艺浅谈 【摘 要】随着现代建筑体量的不断增大,对于桩基施工的质量要求越来越高,桩基施工技术也因此得到了快速发展。桩基施工技术主要应用于建筑工程的基础部分施工,是影响建筑整体质量的关键,对桩基施工技术进行研究,对于提高建筑工程安全性与稳定性意义重大。本文主要探讨桩基施工工艺以及施工技术的应用,希望能够促进我国建筑事业的进一步发展。 【关键词】建筑;桩基;施工工艺;技术 对于建筑工程来说,桩基施工是其关键施工内容之一,桩基施工的质量将直接影响着建筑工程的整体施工质量及工程项目的经济效益。近几年来,随着我国城市化进程的不断加快,城市当中建筑工程项目的数量亦日益增多,同时其工程规模也在不断扩大,在此情形下,若想切实保障建筑的质量安全,就必须要打好建筑桩基。以下笔者就结合实际情况来简单谈一谈建筑施工中的桩基施工工艺。 一、建筑施工中桩基施工工艺简介 在建筑施工中,桩基的作用是给建筑打下基础形式。桩基是由基桩和桩顶这两部分相连而构成的,桩基的形式有很多,比较常见的形式有高承台桩基和地承台桩基。其中,高承台桩基的特点是桩身上部分露于地面而下部分理在地下,地承台桩基的特点则是桩身上下部分都埋在地下。桩基的施工工艺同样也有很多种,其中最为常见的两种桩基施工工艺是预制桩桩基施工工艺与灌注桩桩基施工工艺。对于预制桩桩基施工工艺来说,其需要先在工厂或施工现场预先制作各种桩,如混凝土桩、木桩、钢桩等,然后再采用沉桩设备等将其以打入、压入或振入等形式埋至土中,目前在我国的建筑施工中采用最多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢预制桩;而对于灌注桩桩基施工工艺来说,其施工过程比较复杂,一般需要先进行人工钻孔,钻孔的截面为圆形,然后再将钢筋笼置于孔中,最后再以混凝土浇筑钻孔并进行必要的维护,从而形成稳定的桩基。良好的桩基施工工艺可以转移建筑物的竖向荷载至周围土层之中,从而提高建筑物抵御外力的能力,以免当发生地震等自然灾害时建筑物受到较大的损坏。再者,桩基还能够避免建筑物变形,从而有效保障其安全性及稳定性。 二、桩基施工前的准备工作 1.实地勘察 施工人员应当要在施工前先对施工现场进行仔细的勘察,从而详细了解施工环境,为施工打下良好的基础;在对施工现场进行勘察之时,应当重点对地质和水文情况进行查探,并要保证勘察结果的准确性和及时性,从而给相关施工技术指标的制定提供科学的依据。 2.确定施工方案 在勘察完施工现场之后,就要根据勘察结果来制定详细的施工方案,施工方案中应明确规定桩基施工工艺类型、施工机械设备及施工进度等,同时还要针对施工场地附近的其他建筑物及管线等制定一定的保护方案。 三、建筑施工中桩基施工技术 1.静力压桩施工技术 民用建筑是最常见的一种建筑类型,其主要功能是供人们居住生活,所以大部分的民用建筑都是在城市中的居民住宅区进行建设的。为了避免桩基施工造成过大的噪音而影响到居民住宅区居民的正常生活和休息,采用静力压桩施工技术是非常有必要的。普通的打桩机在打桩过程中往往会产生很大的噪音,而利用静力压桩施工技术则能够有效改善这一问题,减小噪音。静力压桩施工技术的主要原理是以静压力将预制桩打压进土中,所以其不会产生过大的噪音,并且静力压桩施工技术还能够大大节约钢筋及混凝土的使用量,从而降低施工成本、提高施工效益。目前,静力压桩施工技术已经在我国建筑施工中得到了非常广泛的应用。 2.振动沉桩施工技术 建筑施工中常见的桩基施工技术还有振动沉桩施工技术。振动沉桩施工技术是一种打桩效率较高的桩基施工技术,其原理是先在桩顶部安装一个固定振动器,固定振动器会进行振动,而其振动会使得土层也受迫振动,这样土层就会产生一定的收缩和位移,从而起到打桩效果;同时,在土层振动过程中,土层与桩表面之间的摩擦力也会减小,这样桩就能够在振动力与自重的共同作用下而自动沉入进土中。在采用振动沉桩施工技术进行桩基施工之时,需要先采用小距离的轻度锤击将桩沉入至土中约1-2m的深度,然后再逐渐增加落距至要求高度,最后再连续锤击至要求深度。一般情况下,振动沉桩施工技术比较适用于一些施工现场的土质是粘土、软土、黄土及松散砂的建筑工程,利用该施工技术进行桩基施工,不但操作方便简单,而且还能够大大提高施工效率、降低工程造价成本,所以非常值得推广。 3.灌注桩桩基施工技术 灌注桩桩基施工工艺相对于预制桩桩基施工工艺,施工工序更加复杂。为确保灌注桩桩基施工质量,要做好以下两方面工作:一是灌注桩桩基施工工艺与混凝土施工有着直接的关系,混凝土施工质量是决定桩体强度的重要因素,因此,在灌注桩桩基施工过程中,既要确保混凝土配置比之间的合理比例,亦要合理规划混凝土的搅拌过程以及施工工序,以保障混凝土施工质量;二是要重点关注施工工艺中的成孔操作,常用的成孔操作主要分为四类,分别为干作业成孔,又可分为机械钻孔以及人工挖孔;沉管成孔,其主要是利用锤击或者是振动冲击成孔,在施工的过程中会产生较大的噪音,对周围环境影响较大;泥浆护壁成孔,其主要用于淤泥土质、粘土、砂土以及粉土;冲击成孔,其适用范围与泥浆护壁成孔技术类似,但亦适用于碎石土质。因此,在灌注桩桩基施工的过程中要根据各成孔操作方式的施工特点以及适用范围,选择合适的成孔操作方式,以确保灌注桩桩基施工质量。 结语 综上所述,桩基施工是建筑施工中的重要内容之一,为了确保建筑施工中桩基施工的质量,施工人员必须要积极学习更加先进和科学的桩基础施工工艺技术。 建筑施工工艺论文:浅谈建筑施工中的桩基施工工艺 摘 要:伴随着我国社会和经济的迅速发展,人们的生活水平也有了很大的提高,对建筑的要求也在不断增加。由于建筑施工中的桩基施工工艺对于整个建筑的质量具有重要影响,因此,建筑施工企业在建筑施工开始之前要对桩基施工工艺的整个过程进行详细的分析,做好施工开始之前的全面准备工作,确保建筑的整体质量。本文简要论述了建筑桩基施工技术的重要意义,分析了痘的施工工艺和施工质量控制措施。 关键词:建筑施工;桩基;施工工艺 一、建筑桩基施工技术的重要意义 建筑工程的桩基施工工艺是建筑施工过程中的基础环节,也是施工中比较重要的环节。桩基施工的质量直接决定着整个建筑的施工质量和建筑本身的综合性能。与此同时,桩基施工技术还可以有效的解决由于地基问题导致的建筑施工质量问题。建筑施工中桩基施工技术的科学、合理应用对于提高建筑的有效载荷具有重要作用,尤其对于高层建筑来说,桩基施工技术对于解决由于高层建筑荷载不均匀导致的整个建筑下沉问题具有重要作用。因此,建筑施工企业要正确认识桩基施工工艺对高层建筑建设的重要性,并且在实际的施工操作中要严格按照桩基施工技术的要求和标准进行桩基施工操作,从而为高层建筑工程的施工打下良好的基础,也为整个城市化建设打下坚实的基础。 二、建筑施工中的桩基施工工艺分析 (一)预制桩基础施工 预制桩基础施工通常是通过振动、水冲或锤击等方式将预先制作好的桩体打入准备就绪的点位中。桩基础施工人员在进行压桩的步骤中,必须要保障桩基稳定,在下压时应当将速度控制在每分钟下压1m,以保障预制桩基在下压中能够充分接触到每一个土层,缓解、释放所产生的剪力。除此之外,在压桩时,施工人员应当保障桩基下段钢筋能够对准空位,将上下桩基的接触面积控制为5~10mm。 (二)混凝土灌注桩 在进行混凝土灌注桩浇筑时要注意以下几个方面:1、对施工现场质量和技术人员的到岗情况、建筑材料的准备工作和施工方案的执行状况进行详细检查,准确把握混凝土的搅拌、配合比例,还要确保浇筑质量;2、在进行导管检查的时候,要进行水密承受压力、接头抗拉等试验;3、良好的和易性和抗离析能力是混凝土的两大特性,为了保障混凝土灌注桩的质量,要对运输到建筑现场的混凝土进行均匀性和坍落度检测,在确保检测合格之后方可投入使用,一旦检测不合格,必须进行二次搅拌,直至检测合格;4、为了有效避免混凝土灌注桩出现坍孔问题,在第一批次的混凝土下落之后要进行混凝土连续浇筑作业,并且连续作业之间中断时间不能过长。 (三)人工挖孔桩施工技术要点 在进行人工挖孔桩施工的时候很容易发生土壤回落现象,这是由于挖孔部位的复杂地质环境和土壤松软的特点共同决定的,可以采取设置防护网和遮挡板等方式来进行一定的防范。当遇到岩层风化程度较大的情况时,可以使用混凝土浆料进行加固。如果渗透严重,必须对孔壁灌浆完成加固;为了防止挖掘风化岩石层或者淤泥层时孔壁坍塌,可以用圆钢等材料支护法、钢筋材料加固与混凝土浆料结合法。为了防止在施工过程中钢筋笼位置出现偏差,一定要保证孔桩的混凝土浆料具有一定的流动性,并且混凝土浆料的凝固速度要快。为了有效防止混凝土浆料在存储罐中沉降,必须加快孔桩混凝土施工的速度。与此同时,要对孔底进行清洁,将积水尽快排出,一旦积水深度大于6m,就可以对孔底积水进行封堵,等混凝土终凝后再抽水,避免混凝土离析。 三、桩基的类型以及施工质量控制关键措施 (一)桩基的类型 按照桩基的持力情况进行划分,大致可以分为摩擦桩和端承桩两种。首先,就摩擦桩而言,将桩体打进土层,通过桩体和土壤的摩擦力以及桩尖阻力来向桩基上部结构提供荷载,在施工过程中要加强对桩尖标高的控制和贯入度的思考;其次,就端承桩而言,其主要是桩基越过软土层直接进入深处地层发挥坚实土层的作用。单由桩尖阻力为上部提供荷载, 在施工中重视贯入度,并参考桩尖在持力层的标高和深度。 (二)桩基施工质量控制关键 对于桩基施工质量控制必须要注意以下几点:首先,要对桩基施工的原材料进行检测,包括水泥的抗折抗压强度、初凝和终凝时间、安定性和细度;混凝土的水灰比、坍落度和抗压强度;钢筋的拉伸弯曲性能;砂石的含水率和级配;其次,要复核钻孔时的检测,按照严格的标准控制桩体的长度和高度,并且在双控开挖时要对地基土的信息进行实时掌控,当遇到软土地基时,为了最大限度的保障桩基的承载能力,要按照勘探地质报告,延伸持力层距离8~10dm;最后,要加强对钢筋笼的检测。施工时必须严格检测钢筋笼搭接长度和焊接质量,搭接长度要符合桩基深度,如果桩基很长,为了防止焊接接头处于同一平面,可以采用搭接方式将焊接接头错开。把笼底钢筋制作成喇叭状,防止灌注过程中导管挂笼情况出现,避免钢筋笼上浮现象。针对终端配筋桩,假如笼顶标高处于地面之下,要用吊筋焊接方式来提升其牢固性。 四、结语 总而言之,桩基的施工质量对于整个建筑的施工质量具有重要影响。由于桩基施工工艺较为复杂,施工人员必须做好施工现场勘查分析,按照地质状况和施工要求来编制客观的施工方案,选择合理的工艺和形式,并且要根据施工工艺的不同合理选择成孔和沉桩方式。在保障桩基施工质量的同时也将建筑整体的安全性和稳定性提升到一个新的高度。 建筑施工工艺论文:建筑施工中现浇梁板模板施工工艺研究 [摘 要]随着社会经济的持续快速增长,各行各业都取得了较好的发展成果,建筑行业也在不断发展进步。随着人们社会生活水平的不断提高,人们对于社会各方面的要求不断提升,建筑行业也是如此。建筑施工对于人们的生产生活具有重要影响,保障建筑施工的质量,是建筑工程项目的重要任务和首要目标。主要从现浇梁板模板施工工艺的内涵入手,说明现浇梁板模板施工前准备工作的重要性,对现浇梁板模板的具体施工情况进行详细的分析和探讨。 [关键词]建筑施工;现浇梁板;模板;施工工艺 1 现浇梁板模板施工工艺的概述 现浇梁板往往有相对较低的纵横比和高变形的要求,需要特殊的细节,以实现韧性性能。墙的应力作用下导致轴向力的变化,使其设计复杂化。梁和墙之间的连接需要格外的注意避免钢筋放置的位置。现浇梁板近年来逐渐取代了预制混凝土管桩,这是因为大直径预制薄壁管桩是很难运输和安装的,而且当桩不加固时很容易影响桩的完整性。由于现浇梁板可以用于提高承载力、减少软土地基的沉降,因此广泛应用于模板施工现场。在建筑结构中,包括屋顶或地板的混凝土梁板,可以通过一个复杂的模板作为一个单元整体浇筑。根据这些金属板成员之间所需长度,金属板之间可以相互连接或分开一定的间隔。梁板之间的面积要大于板与梁形成的混凝土部分。采用现浇梁板模板施工工艺的优势在于,该技术具有交替覆盖层,混凝土与它共同作用,以复合方式形成稳定的结构。 2 现浇梁板模板的施工工艺 2.1 施工前检查 如前所述,现浇梁板的主要优点是,梁板的质量控制可以大大改善,梁板的施工质量也可以很便利地进行检查。当梁板用纯混凝土现浇,而不是与土壤和混凝土进行搅拌,梁板的收缩与膨胀是可以预防的。因此,梁板的截面更为均匀,梁板的完整性也更好。在进行梁板的浇筑时也需要精确地估计混凝土体积。因此梁板的质量也可以通过混凝土的使用量在浇筑期间进行检查。梁板形成后检查质量,可以使用以下三种方法:开挖梁板内部检查,从梁板采取具体的样品;梁板的静载试验;低应变完整性检测。 2.2 安装梁板模板 在安装梁板前首先要对其高度进行一定的调整,确保梁板之间保持合适的距离。在此基础上,通过拉线的方式校准梁板的水平位置,再根据梁板的位置来安装梁板的模板、侧模板、支撑架等。在安装的过程中,要不断的校准梁板的高度,确保梁板的稳固程度,防止在安装模板的过程中出现危险。 2.3 测量放线 仪器安装之前,使用振动驱动。该仪器有一个外径为1米,壁厚为120毫米的外壳。梁板的深度为12米。安装临时停止在顶部深度为3米,6米和9米,确保所有仪器运行的数据得以被记录。放线长度是驱动每个停顿期间监测的,通常是100毫米以上的地面水平安装,即发生在完全不插电(或取芯)模式。这个时间间隔通常在10min左右,在每个暂停期间进行所有的数据测量,因此,所有梁板的安装时间大约是25分钟,一般不会超过30分钟。 2.4 数据监测 当梁板被打入地面时,梁板周围的土壤会隆起。在距离为2,3.5和5米的距离时从外壳的中心测量的地面表面隆起。可以看出,穿透深度越深,土体的底鼓量越大。然而,穿透深度大于5米时表面升沉量不再增加。这一数字表明,距离梁板的距离越近,升沉量越大。当距离超过5米后,升沉的量迅速降低,从外壳到中心的距离可以忽略不计。最大地面隆起量为2.7厘米,是梁板直径的2.7%。可以看出,在前三分之一的距离最大的横向位移发生,即4米的深度位置。越靠近套管,横向位移越大。在3.5米距离的中心的外壳的横向位移是在10毫米,这可以忽略不计。它再次表明,梁板安装的影响区只有在3.5米范围内。 2.5 拆除现浇梁板模板 在混凝土浇筑完成之后,需要对现浇梁板模板的拆除时间进行有效地的控制,当其强度满足施工设计要求时,可以按照规范进行现浇梁板模板的拆除工作。在现浇梁板模板拆除过程中,还需要做好混凝土的养护工作,严禁对混凝土的表面和棱角造成破坏。现浇梁板模板拆除一般会选择专业脱模剂,其不仅能够保证模板完整地拆卸下来,而且还能够确保模板拆除后混凝土的整体质量。现浇梁板模板拆除过程中,还需要按照一定的顺利进行,最好先拆除建筑的承重模板,然后依次拆除侧模板,而且在现浇梁板模板拆除过程中还要采取措施避免对其环节的施工产生影响。 3 提高现浇梁板模板施工质量的措施 3.1 做好现浇梁板模板施工安全措施 首先,在现浇梁板的模板的安装中必须要加强施工安全措施,及时检查施工效果,排除施工过程中的安全隐患,并对相应的问题进行及时的记录和上报。施工人员要加强安全施工的意识,严格遵守施工标准和要求,并制定专门的安全检查人员对现浇梁板的施工情况进行检查。其次,还需要做好施工现场的安全检查工作,对各个环节施工过程中可能出现的安全隐患及时的排除,加强对施工人员的培训与教育,从根本上提高他们的安全责任意识,以确保现浇梁板模板的整体施工质量。最后,做好施工过程的安全检查工作。安全质量检查是建筑施工中现浇梁板模板施工的关键环节,通过对施工各个环节进行系统的安全检查,可以将事故隐患及早发现,并采取有效的措施给予解决,以确保各个环节工程的安全施工。施工过程中,最好委派专业人员对施工各个环节给予定期与不定期安全检查,遵循基层施工人员与专业人员相补充的原则,并有目的、有计划的进行检查,从而保证检查内容的真实性、系统性,对检查过程中发现的问题,要制定有效的解决对策,从而保证现浇梁板模板施工的安全。 3.2 提高施工人员的安全意识 在进行建筑施工中现浇梁板模板施工时,部分施工人员由于自身专业技能比较差,加之安全意识不高,甚至还有一些建筑施工单位为了获取更大的经济利益,肆意的延长劳动时间,赶工期,但是该过程中忽视了对施工人员的培训工作,从而导致施工过程中危险隐患比较多,严重阻碍了建筑施工的正常进行。因此,为了提高建筑施工中现浇梁板模板施工质量,就需要做好员工的岗前培训工作,主要包括以下几个方面的内容:基础安全知识与常识的培训,以提高每一位员工的安全意识;加强与本岗位工作相关的安全隐患培训,告知他们如何正确使用劳动防护用品;优化本岗位工作的知识技能。。 结束语 现浇梁板模板施工在房建施工占有一席之地,只有不断提高此项技术能力,才能保证施工质量,推动我国技术领域走向国际、走向市场,为我国城市化建设贡献应有力量。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺 [摘 要]社会经济以及科技的发展促进了建筑行业的进步,在现阶段根据现代建筑行业的需要,对于混凝土的施工要求更高。目前我国的大多数建筑属于混凝土结构构成,混凝土有一定的稳定性,满足建筑承重和稳定的要求。但是随着社会发展的需要,在建筑施工中的混凝土施工工艺也在不断的更新当中,部分企业为了提高企业竞争力,通过提升自身施工工艺的方法获取更高的市场价值,同样混凝土施工工艺对于我国建筑行业的发展也非常重要,下面针对建筑施工中混凝土的施工工艺进行分析。 [关键词]建筑工程;混凝土;施工工艺 混凝土是指利用胶凝材料将骨料胶结在一起的工程复合材料的统称,一般是将水泥用作胶凝材料,将砂、石为骨料再加上水通过一定的比例调和搅拌后制成的水泥混凝土,这样的混凝土在日常的建筑施工中较为常见。同样经过设计和施工可以满足一定的设计需要,并且具有一定的承载力,其本身结构稳定所以较为常见。部分施工现场根据施工的需要,可以进行一定的比例混合,混合技术较为方便可以大面积的使用。本文将根据在建筑施工中混凝土的施工工艺进行讨论,为今后的建筑工程混凝土施工做参考。 一、建筑工程混凝土施工应用方向分析 在目前的建筑施工当中,为了满足使用以及施工的需要,对于混凝土施工工艺进行一定的改进,以提升混凝土的强度以及减少施工的时间。根据现阶段的施工情况分析,混凝土容易受到周围环境中的空气、日照、湿度等影响产生一定的开裂现象,根据在施工后出现的问题,建筑行业根据目前混凝土施工工艺进行一定的研究,使其质量和使用寿命有一定的提升,同时利用科学合理的方法对混凝土的施工工艺进行规划,保证混凝土的施工质量,从而使混凝土施工更好的发展,有利于建筑行业的进步。 二、混凝土施工方法分析 1.基础施工 在整个建筑工程的混凝土施工中,地基的施工影响到整个建筑的稳定性,同时对混凝土施工的质量也会有一定的影响。所以在地基挖掘的过程中,应当先打好深层的基础再进行浅层的基础工作,同时保证深层基础工作的质量,对基坑的排水以及周围环境对基坑的影响,也需要充分的重视。 2.承台施工 依据建筑物的标准高度开展针对性的测量就是承台施工,建筑物承台要以间隔水平分割为主,通常在主楼的基础是以两层楼的施工为主,因此,两层通常都要进行混凝土的浇筑,混凝土的浇筑时间一般要以六天为间隔,对两层之间的厚度也要进行严格要求,一般在一米半以上,层与层之间也要采取一定的间隔措施,可以利用抗拉钢筋为间隔工具。在施工中,这种方法不仅仅能够对混凝土内部的温度进行降低,同时,也能节省施工成本,对资源进行节约。 3.施工方法管理 同时在施工的过程中,必须严格按照混凝土施工设计的顺序进行相应的施工工作,同时要注意周围的环境以及其他突发情况对施工顺序的影响,例如部分施工地点的土地不平整,这时就需要保证该位置的施工质量,同时避免二次施工对整个施工顺序的影响。对混凝土的运送以及质量和温度都要进行严格控制,在满足一定的温度以及质量合格的基础上进行施工工作,从而提升混凝土施工的质量。 三、建筑施工中混凝土的施工工艺管理 1.地下防水混凝土施工工艺分析地下防水混凝土施工时通过现代建筑工程地下工程中调整调整混凝土配合比、掺外加剂或使用新品种水泥等方式提高自身密实性、憎水性和抗渗性的地下混凝土工程。其施工过程中要特别注重对主体工程的控制以及对施工缝的处理,以达到地下混凝土工程防水、抗渗设计的要求。同时还要为防止地下防水混凝土施工中过振、漏振、跑浆等造成混凝土不密实而影响其防水性能。其具体的施工工艺控制首先要注重木模施工前的充分湿润、钢模表面的清洁、基底积水泥土杂物的清理等工作减少混凝土渗漏隐患的发生。 在混凝土浇筑过程中,需要注重防水混凝土浇筑量的控制,避免由于浇筑量太大使振捣器不能有效进行振捣、发生漏振、欠振等情况,避免振捣不实造成的蜂窝、麻面、孔洞的很难过质量缺陷,影响地下防水混凝土防水抗渗性能。另外,地下防水混凝土施工工艺控制还要注重内部钢筋、绑扎钢丝等不能接触模板。具体施工中需要针对振捣器类型进行工艺控制仪。通过科学的施工过程工艺控制保障地下防水混凝土施工质量,为建筑工程基础施工奠定良好的基础。 2.工业厂房混凝土浇筑工艺控制与管理为了满足生产过程运输、设备运输、耐磨、整体性好的需要,现代建筑工程厂房施工中多采用混凝土浇筑作为地面施工工艺进行施工。同时满足特殊生产环境的要求,许多工程也采用混凝土浇筑墙体的设计作为主要结构。其施工过程必须针对施工工艺特点及其质量控制点进行施工,以此保障工程施工质量,满足生产需要。现代厂房混凝土浇筑工程需要混凝土浇筑过程的连贯以保障混凝土的完整性,增加混凝土工程强度。这也使得厂房混凝土施工多采用大面积连续性的混凝土浇筑,不留施工缝。但是由于大面积混凝土结构浇筑后,水泥内外温差较大极易产生裂缝。因此,其工艺控制与技术管理成为了杜绝混凝土浇筑裂缝产生的重要因素。 其工艺控制与管理需要通过严格设备管理保障施工用设备的稳定,同时以备用设备预防设备故障对施工的影响。厂房混凝土浇筑施工工艺要求浇筑施工要选择春秋稍冷的季进行,以降低入模温度。混凝土配料时严格按照通过试配验证的配合比进行计量,同时加强混凝土搅拌时间,以保障个中外加剂充分搅拌均匀,保障混凝土材料的质量。混凝土浇筑过程应分层分段进行,根据厂房建筑结构特点以及钢筋密度决定浇筑高度。 3.加强混凝土强度检测,混凝土的强度对整个建筑工程施工的影响较大,所以需要加强混凝土的强度检测,同时混凝土的强度检测以混凝土的施工工艺为基础,通过对混凝土的施工工艺、混凝土结构等相关的数据进行检测分析,将检测的误差控制在最小保证检测的质量。在现代建筑行业较为常用的是超声法、超声回弹、钻心法等,不同的方法对其检测的结果以及检测的方面都有一定的区别。所以在建筑工程混凝土施工时,需要考虑不同的检测技术的强度检测结果与混凝土施工工艺之间的关系,通过对其进行一定的分析,保证施工工艺的提升。 四、结论 在目前的混凝土施工的过程中,对施工材料的质量以及施工的工艺对混凝土施工的质量都会产生一定的影响。通过对建筑市场环境的了解保证合格的施工材料投入施工当中,同时辅助混凝土施工工艺将混凝土的施工质量进一步的提升。同时需要注意施工的人员对施工工艺效果发挥的影响,通过培训将施工人员专业水平有一定的提升,辅助施工过程中的监督和管理,从而使混凝土施工质量进一步的提升,从而为建筑行业的发展奠定基础。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺 摘 要:建筑工程是一个庞大的项目,在众多施工环节之中,最为重要的就是混凝土的施工环节。混凝土施工也是整个建筑工程的根基,决定着整个工程施工的稳定性和安全行性。随着时代的发展,越来越多的高新科技出现在了建筑施工的方方面面,也就带来了混凝土施工技术的创新发展,这对工程整体质量的提升有重要意义。本文结合施工现场情况,分析、研究了建筑施工中混凝土施工的技术要点。 关键词:建筑施工;混凝土;施工工艺; 现代人对于建筑工程的要求越来越高,而混凝土一直以来就是施工建筑的关键组成部分,对于工程效果、工程质量都有着直接的影响。而混凝土工艺也随着时代一同的发展进步,一个完备的施工体系,在开始施工之前就要对整个施工工艺有着充分的计划,保证施工工艺的安全可靠,施工流程的完整周密的,并且选择高质量的施工材料,这也是建筑工程能够经得起市场考验、时间考验的必要条件。 1施工前期的准备工作 1.1基础材料的选择 准备工作中最重要的就是水泥及砂石的选择,水泥和砂石的质量直接就决定了混凝土的质量,也就和整个工程的质量休戚相关。在选择水泥之前,要详细比对设计需要,了解建筑工程设计阶段对水泥有什么具体的要求,以选择合适的水泥产品型号,还要注意水泥有效期,是否具有合格证。对于极其重要的高端工程最好能够了解一下水泥生产方的生产资质。而在选择砂石和选择水泥一样,要明确建筑工程在设计时候对于砂石有什么具体要求,以方便选择数量、质量适中砂石进行采购。 1.2外加剂种类和加入比例的确定 在混泥土的施工过程中,外加剂是必不可少的。外加剂的假如能够使混凝土的质量得到提升,能够促进混泥土的防腐效果,并且有效改善混凝土浇筑过程中出现的裂变现象。但是要注意到,外加剂的使用不当,也会引发严重的质量问题,比如会影响混泥土的承重效果,外加剂配比使用不当的区域在受到外力影响之下就会发生变形,严重威胁到了建筑工程的质量,而外加剂的配比还要考虑到具体的建筑工程设计方案要求,施工环境的气候、温度。对于这些因素全面的考虑,将能够有力的建筑工程的质量。 2.建筑工程中的混凝土施工技术 2.1混凝土施工工艺中的施工缝 在混凝土的施工过程中,如果由于施工技术以及施工人员等影响,造成施工浇筑不能顺利进行,就会在施工中使用到施工缝技术。施工缝的预留,要在预留的施工缝位置以及尺寸,需要在进行混凝土浇筑之前按照施工设计需求进行确定,以保证混凝土浇筑的顺利进行。并且如果在新旧混凝土施工结合力较差的时候,施工缝的存在也能很好地而缓解结构的薄弱与不稳定,可以很好地通过施工缝的留置,保证减小混凝土结构受到的剪力,方便施工的继续进行。 2.2浇筑技术 浇筑一个重要的施工操作,在开始之前要做好准备工作,要明确模板的具体大小、标高、所处位置以及刚度;还要对保护层的宽度以及钢筋的位置进行确定。准备工作还包括,将模板内的杂物清理干净,为浇筑准备一个良好的基础环境,在清理过程中要注意注意以下几点。首先,在清理的r候要注意清理模板内的杂物,尤其要处理好缝隙内的堵塞情况;清理过程之前先要对模板用清水进行清理,要注意在不能在清理之后留下积水。 在建筑工程正式开始实施浇筑的时候,还要注意浇筑要由低向高处有层次的进行,并且参照建筑设计方案明确每一层建筑要求。在面对要竖向浇筑混凝土的情况,要事先在要浇筑模板的低端填充进与混凝土配比相同的水泥砂浆,采取这样的方式进行浇灌能够降低浇筑构成中,发生离析现象的几率。 施工现场会发生很多的意外情况,需要施工单位能够随机应变,比如当遇到要浇筑的高度对象超过了三米,可能就会发生混凝土无法正常下落的现象,这时候就需要施工单位采取溜管和串筒相组合的方式进行浇筑。在浇筑的过程中,需要经常确认钢筋、模板的位置,如果模板发生了移位或者形变的情况,要立即进行修复工作,以免影响工程质量。 2.3养护技术 近年来,在国内建筑混凝土施工技术应用中,多使用泵送混凝土的施工技术模式。泵送混凝土可以有效缩短工期,而且还能够改善混凝土的整体性能。混凝土的养护措施包括: (1)板混凝土浇捣后,进行带模养护不少于7d;拆模后挂两层麻袋严密覆盖,继续保温,同时洒水养护至14d; (2)顶板混凝土浇捣完成,待其终凝后,6h内严禁浇水养护,以免出现起皮、起灰现象;8h-12h内,用薄膜覆盖严密,面层加盖两层麻袋进行保温、养护,保证7昆凝土处在足够湿润状态。待3d-4d后,确认混凝土优秀温度高峰期过去,再进行正常洒水养护至14d。 2.4建筑整体轻度控制技术 在建在过程中,需要技术人员能够坚决执行过国家出台的质量标准要求,考虑的具体建筑工程方案要求科学配比,对配比过程中出现少配、错配的混凝土,坚决不允许其进仓。同时,在现场施工的时候,技术人员还要检查水泥、砂石、添加剂的配比是不是能够完全复合实际情况,保证建筑物具有优良的质量。 2.5振捣技术 在混凝土振捣时应当将进行三道振捣,三道设置要求为:第一道为混凝土的坡角,第二道为混凝土的坡中间,第三道为混凝土的坡顶。只有三道设置的位置符合要求,并进行合理地配合才可保证振捣覆盖整个坡面,达到预期的效果。在采用振捣棒振捣时必须要把握好振捣棒的插入深度以及振捣时间,将振捣棒插入下层混凝土的深度控制在50mm以上,振捣棒移动的间距控制在400mm左右,振捣棒要快插慢拔。当混凝土振捣密实后,要用刮杠刮平混凝土表面,再撒上5-25mm碎石,终凝前用木抹搓平,次数最好在两遍以上。 2.6加强建筑混凝土施工技术的措施 国内建筑技术研究机构,以及相关高等院校都要顺应时展需求,组织专业人员进行混凝土施工技术的深入创新与研究,力争实现混凝土施工技术大幅度的提升。同时,建筑工程施工技术管理人员也要注意对于工作经验的积累与总结,有针对性的提出自己的观点与合理化建议,并且不断地在工作中寻求技术问题与解决方案。 3.结束语 可喜的看到越来越多的高新科技运用到了建筑施工的领域,给建设施工的各个方面带来得了革命性的创新。但与此同时,我们也要意识到在科技飞速发展的同时,无形中也对我们建筑施工质量有了更高的要求。混凝土施工作为建筑工程中重要的一环,对于建筑整体有着决定性的影响,也就要求建筑施企业能够与时俱进,优化混凝土施工工艺。建立完整的施工体系,从施工技术、人才培养、工程方案检查等多角度对建筑工程进行监管,以期确保混凝土施工安全、稳定的进行,不断提高建筑质量,建造更多优质工程。 建筑施工工艺论文:建筑施工中桩基施工工艺分析 摘 要:在对目前建筑施工深入研究中,发现要想提升建筑物自身质量就要对建筑物自身地基的稳定性起到高度重视,减少建筑施工中出现的地基问题,对于提升建筑物整体质量起到非常重要的作用。在目前进行建筑桩基施工的时候,需要对桩基自身结构特点和其他方面有一个全面的了解,保证桩基施工在整个建筑工程中发挥自身最大的作用。 关键词:建筑施工;桩基项目;施工工艺 随着社会不断发展,人们对建筑物的需求量也有很大的提升,这就导致我国社会上的建筑物逐渐增多。尽管建筑物数量增多对于促使社会发展提升社会自身经济效益起到非常重要的作用,但是由于利益的驱使,劣质建筑物的出现对我国建筑行业发展产生非常严重的影响。在对这些劣质建筑物进行研究的过程中,发现建筑物存在的问题的部位大多数局限于建筑桩基,针对于这一点就需要在进行建筑施工的时候对建筑桩基质量起到高度重视,减少其中存在的质量问题,借以保证建筑物质量得到有效提升。 1 建筑施工中的桩基施工工艺 在进行建筑施工的时候,不仅仅需要对建筑物设计方案有一个全面了解,还应该按照合理的施工步骤进行施工,减少在施工中出现的质量问题,促使建筑物自身质量有所提升。目前在进行建筑施工的过程中,首先要进行的施工项目就是建筑桩基施工,这就从根本上说明建筑桩基施工在整个建筑施工中占据非常重要的地位。在进行建筑桩基施工的时候,需要对桩基自身质量和其他方面有一个全面的了解,保证施工顺利性,减少桩基施工中出现的问题,使得桩基施工在建筑工程中发挥自身最大的作用。 对于建筑桩基施工来说,其主要用途是提升整个建筑物自身质量和稳定熊,减少建筑物因为痘而出现的问题,有效促使建筑行业得到更好的发展。对于桩基施工的时候,首先要做的是对整个建筑物结构和所处的环境有一个全面的了解,并根据应的了解制定合理的桩基施工方案,保证桩基施工的顺利进行。目前在进行建筑桩基施工的过程中主要可以概括为两个部分,在这里笔者就在这里对其中涉及的两个部分进行全面研究,减少建筑桩基施工中出现的问题。第一,在进行桩基施工的时候,需要对基桩和桩顶的结构形态有一个全面的了解,一般来说对建筑桩基的基桩和桩顶进行施工的时候,采取的方法也有很大的不同,因此在施工的时候需要将这两个结构进行分别施工,保证桩基在施工的过程中,基桩和桩顶能够达到相互衔接的状态。第二,目前建筑行业存在的桩基施工方法主要有两种,即高承台桩基和地承台桩基,这两种桩基在施工的时候还存在一定本质差异,因此在进行桩基施工的时候,需要对建筑物整体结构和其他方面进行全面研究,选取适当的建筑桩基施工方法,促使建筑桩基施工更加顺利的进行。对于在进行建筑桩基施工的时候,不仅仅需要对桩基自身结构形态和施工材料等方面进行全面考虑,还要整个过程总选取适当的建筑桩基施工方法,有效降低建筑桩基施工时的成本,提升建筑企业自身经济效益。在进行建筑桩基施工的时候,还需要对其中涉及的各项工艺有一个全面的了解,并根据相应了解,保证各个工序的全面衔接,提高建筑桩基施工的合理性,减少桩基施工对建筑物整体质量造成的影响。 2 建筑施工中桩基施工工艺准备工作 在现在建筑行业进行建筑桩基施工,需要采取适当的建筑施工工艺,减少桩基施工中出现的问题。另外在进行建筑桩基施工的时候还应该对建筑桩基施工工艺的准备工作有一个全面的了解,保证选取的施工材料和桩基施工方案的合理性。对于在桩基施工中出现的细节问题,还需要对发生细节问题的原因进行全面分析,并根据分析结果及时解决,借以提升建筑桩基的施工技术。 2.1 勘察施工现场 施工现场的调研是必须要做好的,在建筑工程施工之前,我们一般需要对于施工现场进行细致勘察,通过对现场的走访,确定位置、提出方案,通过第一施工现场调查结果,能够帮助我们有效解决施工过程中遇到的问题,现场往往能为我们提供第一手线索,通过对现场地质、水文、环境等的调查,能够确定施工工艺,针对不同地质条件做好相应调整,把图纸设计落实到位,为使用预制桩工艺还是灌注桩工艺提供选择性的参考;施工现场水文状况能够反映出施工区域的地下水情况,使作业区域在施工时,能够采取有效方法做好排水,有效避开地下水,确保整个建筑工程桩基施工顺利开展,保证施工质量和进度。 2.2 编制施工方案 桩基施工工艺施工前,一定要做好事前预算,编制合理科学的施工方案,只有符合实际的施工方案,才能指导施工进度,使施工能够按实勘不断推进,施工前,准备工作必须要做好做透。需要对施工现场进行全面了解,掌握现场情况,现场勘查结束后,立刻进行有效有分析,通过分析结论,合理确定施工进度、施工工艺、施工设备,做好各方面工作,形成一套科学的规划,这样在桩基施工中,才能有章可循、有据可依,使工程进度能够得到有效保障。 2.3 选择机械设备 桩基工程不仅仅停留在设计过程,需要有效的执行,在进行施工时,需要配合使用一些机械设备,施工中使用的设备非常重要,能够起到事半功倍的良好施工效果,通过机械设备的投用,能够大大的减少人力劳动,使工程进度加快,在机械设备有配合下,能够有效帮助我们减少工程施工遇到的难题,提高施工效率,确保桩基施工顺利推进。 3 预制桩和灌注桩施工工艺 3.1 预制桩桩基施工工艺 第一,沉桩方式选择一定要保证合理,预制桩桩基沉桩施工有几种情况,不同的施工方法会有不同的效果,水射法、击打法、静压法和振动法都是良好的方式,这就需要根据施工现场情况而定,在预制桩沉桩操作过程中,要以实际为导向,确定施工方法与工艺,只有这样,才能不影响施工进程,确保施工质量。第二,预制桩施工浇筑工艺较为重要,需要不间断的进行观察,关注浇筑过程,确保过程严密合理,对相关保护层设计要保证符合标准,以技术参数为根本做好具体施工。 3.2 灌注桩桩基施工工艺 灌注桩桩基施工工艺有严格的技术要求,其过程较为复杂,要充分把握好,才能做到有效控制。利用灌注桩桩基施工工艺就要使用到混凝土,二者是密切关联的,只有做好混凝土施工,按照相关操作程序推进,才能确保桩基质量。在灌注桩桩基施工工艺中需要进行成孔操作,这是一个关键环节,需要格外关注,强化施工监控,确保成孔质量。 结束语 在目前建筑施工的过程中,要想全面提升建筑物自身质量,还要对建筑桩基施工起到高度重视。其根本原因在于桩基施工的合理性对于保障建筑物整体质量和稳定性起到非常重要的作用。在进行建筑桩基施工之前还应该做好充分准备,保证桩基施工的顺利开展,借以促使我国建筑行业得到更好的发展。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺 摘要:我国经济的快速发展加快了城市基础建设的发展,建筑工程市场广阔的发展前景也加剧了建筑工程施工企业间的市场竞争。如何运用现代施工管理方式提高企业管理能力已经成为施工企业提高综合市场竞争力的关键。作为现代建筑施工中的重要施工工序,混凝土工程的施工工艺管理对工程质量有着重要的影响。文中就建筑施工中混凝土的施工工艺及其管理进行了简要论述。 1建筑工程混凝土施工应用方向分析 现代建筑设计要求的提高对施工技术、混凝土强度等方面也相应提高了要求。为了保障建筑工程桩基基础的稳定进行的地下防水混凝土浇筑、灌注桩混凝土灌注、混凝土地面墙体等是时代建筑工程混凝土应用的主要方面,其应用极大的提高了建筑工程整体强度、提高了建筑物的使用寿命。因此,现代建筑工程施工中对于混凝土施工工艺与质量控制是施工管理工作中的重点,是建筑工程施工企业各项管理工作的关键。以科学的混凝土工艺管理能够有效提高混凝土施工质量、避免质量通病的发生,为提高建筑工程施工质量奠定基础。 2建筑施工中混凝土的施工工艺管理 2.1 地下防水混凝土施工工艺分析地下防水混凝土施工时通过现代建筑工程地下工程中调整调整混凝土配合比、掺外加剂或使用新品种水泥等方式提高自身密实性、憎水性和抗渗性的地下混凝土工程。其施工过程中要特别注重对主体工程的控制以及对施工缝的处理,以达到地下混凝土工程防水、抗渗设计的要求。同时还要为防止地下防水混凝土施工中过振、漏振、跑浆等造成混凝土不密实而影响其防水性能。其具体的施工工艺控制首先要注重木模施工前的充分湿润、钢模表面的清洁、基底积水泥土杂物的清理等工作减少混凝土渗漏隐患的发生。在混凝土浇筑过程中,需要注重防水混凝土浇筑量的控制,避免由于浇筑量太大使振捣器不能有效进行振捣、发生漏振、欠振等情况,避免振捣不实造成的蜂窝、麻面、孔洞的很难过质量缺陷,影响地下防水混凝土防水抗渗性能。另外,地下防水混凝土施工工艺控制还要注重内部钢筋、绑扎钢丝等不能接触模板。具体施工中需要针对振捣器类型进行工艺控制仪。通过科学的施工过程工艺控制保障地下防水混凝土施工质量,为建筑工程基础施工奠定良好的基础。 2.2 工业厂房混凝土浇筑工艺控制与管理为了满足生产过程运输、设备运输、耐磨、整体性好的需要,现代建筑工程厂房施工中多采用混凝土浇筑作为地面施工工艺进行施工。同时满足特殊生产环境的要求,许多工程也采用混凝土浇筑墙体的设计作为主要结构。其施工过程必须针对施工工艺特点及其质量控制点进行施工,以此保障工程施工质量,满足生产需要。现代厂房混凝土浇筑工程需要混凝土浇筑过程的连贯以保障混凝土的完整性,增加混凝土工程强度。这也使得厂房混凝土施工多采用大面积连续性的混凝土浇筑,不留施工缝。但是由于大面积混凝土结构浇筑后,水泥内外温差较大极易产生裂缝。因此,其工艺控制与技术管理成为了杜绝混凝土浇筑裂缝产生的重要因素。其工艺控制与管理需要通过严格设备管理保障施工用设备的稳定,同时以备用设备预防设备故障对施工的影响。厂房混凝土浇筑施工工艺要求浇筑施工要选择春秋稍冷的季节进行,以降低入模温度。混凝土配料时严格按照通过试配验证的配合比进行计量,同时加强混凝土搅拌时间,以保障个中外加剂充分搅拌均匀,保障混凝土材料的质量。混凝土浇筑过程应分层分段进行,根据厂房建筑结构特点以及钢筋密度决定浇筑高度。振捣过程也应采用快插慢拔、插点均匀分布的方式保障真到质量。混凝土入模过程必须采用帆布下料斗进行下料入模,避免产生收缩裂缝。混凝土浇筑完成后还要通过适当的保温与养护防治混凝土裂缝的产生。减少混凝土白面的热扩散,防止温度降低过快产生裂缝。同时还能够延长散热时间,防止产生贯穿裂缝。通过科学的工艺控制与管理提高混凝土施工质量。 2.3 加强混凝土强度检测,保障工程施工质量混凝土强度检测时混凝土工程施工中的重要组成部分,是其施工工艺控制外的重要工作。但是其强度检测与施工工艺却有着重要的联系,需要针对混凝土工程结构、施工工艺进行科学的检测方式选择,以在无损状态下保障监测数据的准确。目前常用的施工现场混凝土强度检测主要有回弹法、超声回弹法、钻芯法、后装拨出法以及超声法几类。每种方式所具有的特点决定了其使用温度与适用龄期范围。现代建筑工程施工企业应在混凝土工程工艺设计过程中,考虑强度检测技术方式,并通过技术文件等为强度检测奠定基础。同时也通过强度检测对施工工艺存在的不足进行分析,为企业施工技术水平的提高奠定基础。 3结论 现代混凝土工程多采用泵送混凝土的方式进行施工,其在相同配合比、原材料以及振捣控制下,养护工作成为了影响混凝土强度的关键因素。现代建筑工程混凝土施工工艺管理中,施工企业必须认识到养护工作对混凝土施工质量的影响。通过科学的工艺设计与管理提高混凝土施工质量,为施工企业综合市场竞争力的提高奠定基础。同时针对现代混凝土施工技术发展的现状,施工企业要加强对自身技术人员、质量管理人员的培训与培养,提高施工企业技术人员的专业技术水平,促进企业专业技术力量的提升,为科学的施工工艺设计与管理奠定基础,促进企业的健康发展。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺分析 摘要:在当前的建筑工程中,混凝土的施工技术是最为常见的一种施工技术,对于工程的施工质量具有非常重要的意义。基于此,文章对建筑施工中混凝土的施工工艺进行分析,以期能够提供一个借鉴。 关键词:建筑施工;混凝土;施工工艺 1.混凝土材料的技术选择 从混凝土材料的角度看,水、骨料和水泥是混凝土的主要构成物,提高混凝土施工技术的运用水平,预防土建工程中混凝土施工的通病要从材料选择上加以控制,在具体的混凝土施工中应该做好如下的技术选择与控制。 1.1水的选择 水的清洁度是选择水的优秀,由于混凝土成分复杂,具有杂质和污染物的工业污水和生活污水在没有处理的前提下,将不能在混凝土施工中应用。这些污染水中可能会含有杂质,还可能会出现酸碱度超出混凝土施工技术的要求,这会引起混凝土凝固过程中出现其他理化反应,降低混凝土强度与质量。在混凝土施工中应该选择合格的水源,要对水体的污染物和酸碱度进行检验,以确保混凝土能够达到规范的强度和质量。 1.2水泥的选择 水泥是混凝土构成的最主要材料,水泥的种类、标号不同,混凝土凝固的时间和形成的强度也存在很大的区别,如果出现水泥选择的错误,则会给混凝土结构的功能形成带来影响。在混凝土施工中,应该根据土建工程的设计选用规范厂家生产的合格水泥,同时要注意水泥的类型、标号和生产时间,这样才能做到对混凝土质量的保证,同时也才能够做到对材料和成本的有效控制。 1.3骨料的选择 骨料是混凝土的主要组成部分和结构材料,骨料如果出现含泥量、径级、形状、理化性能方面的问题,则会出现对混凝土结构强度、形状、结构的影响,进而使土建工程的设计目标难于完成。在选择骨料的过程中要重点控制骨料的技术要点,特别要对含泥量、理化性能和径级等关键参数加以强化,以确保土建工程混凝土结构的整体质量。 2.混凝土施工技术 2.1混凝土的设置比例 在混凝土的施工中,混凝土的设置比例是非常重要的一项内容。水泥的选择是根据一定施工要求进行的,因此在搅拌材料之前,要进行严格的计算,在比例上要执行相应的标准。混凝土的设置比例对于工程质量是至关重要的因素,设置比例不容许有一点差异。如果设置比例出现问题,就会给整个工程带来不可预知的危险。设置比例要由专人负责,在配比时要有严格的监控措施,不能因为施工人员的因素造成重大损失。例如钢纤维混凝土的搅拌过程中,就要注意配比和搅拌的方法。在搅拌时间和投放材料上,要符合工程的顺序和标准。 2.2混凝土的输送 (1)一般在土建施工的现场装设移动泵或托泵,准备充足的零件、设备,做好及时抢救零件故障的方案。(2)确保泵管安装的牢固性,在泵送前用清水湿润管道,并确保泵管中无残留的混凝土,确保管道的接口处密封性良好,必须出现跑漏浆情况。(3)在泵机需暂停时,采取及时的倒泵措施,确保良好的可泵性。在泵机出现故障的情况下,可采取塔吊来进行短时间内的垂直运输操作,以维持混凝土供应的连续性。 2.3、混凝土的搅拌 施工技术人员必须严格控制水泥、混凝土骨料以及添加剂等用量,按照标准的投料顺序,在混凝土搅拌过程中,严格控制搅拌时间、浇筑时间等。同时,严格遵循相关施工标准,根据不同种材料自身的特性,控制混凝土各种材料配比,并确保搅拌的均匀性等。 2.4混凝土浇筑技术 (1)全面分层混凝土浇筑技术。在进行混凝土浇筑时,要采用全面分层处理的方式。全面分层浇筑是混凝土浇筑的重要技术之一。全面分层浇筑指的是浇筑完一层混凝土后,再进行第二层浇筑,直至浇筑完毕。这种技术对于施工的结构平面要求不高,全面分层浇筑施工时常常是先从短边开始,然后根据实际施工的需要,沿着长边方向进行混凝土的浇筑。当然,在混凝土浇筑时,也可以采取由中间开始,逐渐向四周浇筑或者是从四周开始,逐渐向中间浇筑的办法。需要施工人员注意的是,在第一层浇筑完全浇筑完毕之后,才可以进行第二层混凝土浇筑。 (2)分层混凝土浇筑技术。分层浇筑技术通常使用于需要进行浇筑的建筑面积相对大、厚度相对小、距离相对长的建筑中。此种方法适用于施工现场的运输机器与混凝土搅拌设备无法满足相关施工要求,浇筑混凝土具有较大强度时。 (3)斜面分层混凝土浇筑技术。在所有建筑工程的混凝土浇筑施工中,当建筑物长度是厚度的3倍以上时,一般实施斜面分层浇筑。在该方案的实施中,混凝土必须一次浇筑完成到顶部,并使浇筑建筑自然形成一个混凝土斜面,斜面的高度与长度之比应保持在1:3的比例水平上。在施工过程中,振捣混凝土施工作业是一种混凝土施工常用方法。此法应由下面的浇筑层开始,而后逐步上移浇筑,从而有效保障浇筑混凝土施工总体质量。浇筑面积比较大的建筑工程,混凝土容易出现结构裂缝,一般是由降温与收缩引起的,一定要控制好这两种情况,减少和避免裂缝的产生。对此种情况可以采取科学有效的安全预防措施,一定要选择优质的、符合国家有关标准的、质量合格的原材料,同时应添加适宜比例的外加剂,进而确保混凝土拥有良好的抗裂能力。选用低热硅酸盐水泥并加入粉煤灰和外加的减水剂,引气、缓凝、早强等多种添加剂。与此同时,可对混凝土浇筑面积进行适当扩充,降低浇筑施工的速度及厚度。在完成浇筑施工后,应迅速将工程污水排除。如果建筑需要实施二次振捣,则应保持好混凝土的温度。 2.2混凝土的捣实技术 混凝土捣实也就是使混凝土在入模之后成型和密实的过程,以保证混凝土表面的平整度与结构构件的合理性。在入模后,应对混凝土的进行充分的振捣,使入模的混凝土能够充实模板,以将气泡排出,从而使混凝土拌和物更加均匀与密实。在现代工程施工中,一般都采用机械进行振捣,其早期强度较高,且可以增加模板的周转率,从而提高生产率。而在工程量不大或者缺少机械的情况下,也可以人工振捣的形式进行混凝土的振捣。 2.3混凝土的养护技术 为了使混凝土中水泥能够充分水化与避免混凝土在成型之后因干燥、曝晒等因素的影响产生应力收缩、裂缝破坏等情况。因此在在土建工程混凝土施工完成后应及时洒水养护,以保持混凝土表面的湿润度。其中,在土建工程混凝土施工中,混凝土的养护应符合以下几点要求:(1)塑性混凝土要在浇筑后的6h内进行洒水养护;而低塑性混凝土则应在浇筑完成后立即进行喷雾养护;(2)混凝土的养护时间应在4周以上;(3)混凝土的养护应遵循连续性养护的原则,保证混凝土表面在养护区始终保持湿润状态。 结束语 在建筑工程混凝土施工中,为了保证建筑工程的施工质量,在对混凝土的原料进行选择时就要注意控制,还要注意混凝土的强度和耐久性。从工艺、材料、配比等基本要点出发,落实混凝土的浇筑、振捣等施工工艺,从而使得混凝土施工质量得以充分的保证。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺分析 摘 要:建筑施工是一个复杂的过程,施工中最主要应用的施工工艺就是混凝土施工,其存在是保证建筑施工稳定以及安全性的首要保证,混凝土技术的创新与发展对于建筑行业的进步具有重要的意义。所以进行混凝土施工的时候要掌握好施工工艺要点,保证施工效果的稳定性。 关键词:建筑施工;混凝土;施工工艺 经济的快速发展,带动了建筑行业的进步,在建筑的施工过程中,混凝土的施工是建筑施工中的重点,在施工的时候,要尽可能的以安全可靠为施工目标,保证建筑的稳定性。在混凝土的施工中,要对于多个方面进行科学合理的考虑,保证施工方案制定的准确性、施工流程的精准性、施工材料选择的合理性,尽可能的保证施工工艺的稳定应用。 1 混凝土施工前准备工作 1.1 水泥和砂石的选择 在进行混凝土施工之前,首先要做的就是选择合适的水泥以及砂石,水泥以及砂石的质量是保证建筑施工质量的第一要素。在进行选择的时候,由于水泥是混凝土的主体材料,所以在选择的时候,要注意水泥的型号、有效期以及合格证等,确保水泥符合设计需求标准。置于砂石的选择,则要按照施工方案的需求进行选择,在选择的时候要尽可能保证混凝土的质量需求,进行砂石数量以及质量的选择。 1.2 外加剂以及配比的确定 在进行混凝土的外加剂选择的时候,主要是要保证混凝土的防腐效果,减少浇筑过程中出现裂变现象。如果在外加剂的选择上,选择不当,就会出现严重的混凝土质量问题,如果在混凝土外加剂使用不当的区域,受到外力作用,就会出现变形等问题。现阶段的混凝土外加剂主要是使用煤灰粉等。配比是确保混凝土质量的主要因素,配比的选择会受到质量、环境等因素的影响,在确定配比的时候,要对于这些因素综合考虑,保证满足建筑施工的需求。 2 建筑施工中混凝土的施工技术 2.1 混凝土施工工艺中的施工缝 在混凝土的施工过程中,如果由于施工技术以及施工人员等影响,造成施工浇筑不能顺利进行,就会在施工中使用到施工缝技术。施工缝的预留,要在预留的施工缝位置以及尺寸,需要在进行混凝土浇筑之前按照施工设计需求进行确定,以保证混凝土浇筑的顺利进行。并且如果在新旧混凝土施工结合力较差的时候,施工缝的存在也能很好地而缓解结构的薄弱与不稳定,可以很好地通过施工缝的留置,保证减小混凝土结构受到的剪力,方便施工的继续进行。 2.2 浇筑技术 在建筑施工中,进行混凝土浇筑之前,要对于模板的标高、尺寸、位置以及刚度进行确定;对于钢筋位置以及保护层厚度进行测量;并且还要在浇筑之前,对于模板内的杂物进行清理,减少缝隙的堵塞,在对于木质模板进行清理的时候,要先进行清水的湿润工作,但是要保证在清理之后不会存留积水。在正式进行浇筑的时候,要由低处向高处分层进行,保证每一层的厚度都符合设计的需求。如果在进行竖向的混凝土结构浇筑,要提前在模板底部填充配比与混凝土配比相同的水泥砂浆,以减少浇筑中出现离析现象的几率。在浇筑的时候,如果高度超过三米,则要应用溜管以及串筒结合的方式进行,以保证混凝土的顺利下落。而且在浇筑中,要反复的对于模板、钢筋的情况进行确定,如果出现变形或者移位现象,要及时的对于施工进行调整,避免出现施工质量问题。 2.3 养护技术 近年来,在国内建筑混凝土施工技术应用中,多使用泵送混凝土的施工技术模式。泵送混凝土可以有效缩短工期,而且还能够改善混凝土的整体性能。在建筑工程工程的具体施工工作中,在进行配比、原材料、振捣等控制措施的情况下,往往会出现混凝土强度难以达标的现象。混凝土的养护措施包括: (1)板混凝土浇捣后,进行带模养护不少于7d;拆模后挂两层麻袋严密覆盖,继续保温,同时洒水养护至14d。 (2)顶板混凝土浇捣完成,待其终凝后,6h内严禁浇水养护,以免出现起皮、起灰现象;8h-12h内(实际时问视终凝情况而定),用薄膜覆盖严密,面层加盖两层麻袋进行保温、养护,保证7昆凝土处在足够湿润状态。待3d-4d后,确认混凝土优秀温度高峰期过去,再进行正常洒水养护至14d。 2.4 建筑整体强度控制的技术 建筑混凝土施工中,技术人员一定要根据国家及地区相关工程质量标准的要求,通过实验进行配合比设计,并按普通混凝土拌和物的性能试验方法等一系列的标准来进行试验、试配,从而达到满足设计技术指标和施工要求的目的。在施工配料中如果出现漏配、少配或者错配的现象发生混凝土将不允许进仓。在混凝土的实际生产过程当中,砂石的含水率可能会与设计的配合比存在着差异,因此,在混凝土拌制前还应该先对砂、石含水率进行测定,并根据实际测试结果调整材料用量,提出符合要求的配合比。混凝土的配合比应符合经济、合理的原则。同时,在混凝土现场施工环节,技术人员还要加强原材料的质量控制与强度检验,一旦发现水泥、砂、石的配级难以达到标准的情况,一定要及时制定调整方案,采取相应的补救措施,以确保对于建筑整体强度的控制。 2.5 振捣技术 在混凝土振捣时应当将进行三道振捣,三道设置要求为:第一道为混凝土的坡角,第二道为混凝土的坡中间,第三道为混凝土的坡顶。只有三道设置的位置符合要求,并进行合理地配合才可保证振捣覆盖整个坡面,达到预期的效果。在采用振捣棒振捣时必须要把握好振捣棒的插入深度以及振捣时间,将振捣棒插入下层混凝土的深度控制在50mm以上,振捣棒移动的间距控制在400mm左右,振捣棒要快插慢拔。当混凝土振捣密实后,要用刮杠刮平混凝土表面,再撒上5-25mm碎石,终凝前用木抹搓平,次数最好在两遍以上。 2.6 加强建筑混凝土施工技术的措施 国内建筑行业管理部门,建筑技术研究机构,以及相关高等院校都要顺应时展需求,组织专业人员进行混凝土施工技术的深入创新与研究,力争实现混凝土施工技术的适用性、科学性都由大幅度的提升。同时,建筑工程施工技术管理人员也要注意对于工作经验的积累与总结,通过长期施工技术应用的实践,有针对性的提出自己的观点与合理化建议,并且不断地在工作中寻求技术问题与解决方案。 3 结论 随着我国对于混凝土施工需求的增多,施工技术也在不断的创新发展,在施工的时候,要掌握施工环节的重点,确保重点施工的准确性,保证施工工艺的与时俱进。作为建筑施工中的重点施工项目,混凝土的施工质量对于整体建筑质量具有重要的作用,所以在混凝土施工中,要尽可能的保证施工设计的合理,监理等单位要确保对于混凝土施工工艺的监管,只有施工人员、设计人员与监管人员共同努力,才能确保混凝土施工的准确进行。 建筑施工工艺论文:浅析建筑施工中桩基施工工艺 摘 要:近年来,随着我国国民经济的快速提升,建筑行业进入蓬勃发展时期,各类建筑项目规模不断扩大。人们日益提升的生活水平使他们对日常建筑物的要求越来越高,建筑物的形态呈现日新月异的变化。在建筑施工过程中,施工单位不但要重视建筑功能,还要解决突发性问题。桩机施工工艺作为建筑施工的一个重要环节,对工程进度的推动和质量的提高发挥着重要作用。与此同时,在桩机施工时很多复杂多变的因素影响其正常的施工。所以,施工时必须要保证地基稳固,控制好高层建筑的沉降情况。为了使建筑工程的质量有所保障,需要深入分析桩基的施工工艺,并且提前做好施工前的准备工作,确保在施工过程中不会出现任何问题,从而促进建筑施工行业的健康可持续发展。 关键词:建筑施工;桩基项目;施工工艺 在建筑工程施工中应用桩基施工工艺是为了更好的保证施工的质量,桩基的施工工艺能够更好的适应各种复杂的地质,在进行桩基施工的时候一定要做好设计工作。在建筑工程施工以前做好设计工作是保证施工顺利进行的重要因素。设计不到位会使得在施工过程中出现不规范施工的情况,同时也会导致施工的效果达不到预期,这样会给施工工程带来很多的安全隐患问题。在施工中为了更好的保证施工质量,一定要对桩基施工工艺进行很好的研究,这样能够更好的保证施工的质量,促进建筑施工企业更好地发展。 一、建筑施工中的桩基及其施工工艺 桩基在建筑施工中主要作用是建筑的基础形式,是由基桩和桩顶部相连构成的。桩基也是有不同的形式,主要分为高承台桩基和地承台桩基。高承台桩基在施工的时候桩身上部分要在地面上,下部分要埋在地下,而地承台桩基上下部分都要埋在地下。桩基在施工的时候施工的工艺也是有很多种的,其中最为常见的就是预制桩桩基施工工艺和灌注桩桩基施工工艺。预制桩桩基施工工艺在进行施工的时候主要要采用击打或者是振动的形式将桩基打入土中。灌注桩施工工艺在施工的时候相对是比较复杂的,在进行施工的时候要在施工现场进行钻孔,然后将钢筋笼放置在孔中,接下来再将混凝土浇筑在钻孔中,在混凝土浇筑以后还要进行必要的维护,这样能够更好的保证桩基的形成效果。桩基施工工艺可以将建筑物的竖向荷载转移至桩基附近的土层之中,这样在发生地震或者是其他自然灾害的时候,可以利用桩基的这个特点能够更好的提高建筑物抵御外力的能力,同时也能避免建筑物出现变形的情况,这样在发生自然灾害的时候能够更好的保证建筑物的安全性和稳定性。现在,桩基施工工艺在很多的建筑施工中都得到了广泛的应用,特别是在软土地基中,这样能够更好的保证地基的质量,保证建筑工程的施工质量。 二、建筑施工中应用桩基施工工艺之前的准备工作 在建筑工程施工过程中,为了更好的保证施工质量,在桩基施工工艺前一定要做好准备工作,在进行准备工作的时候要对施工现场的情况进行了解,同时要对施工现场的地质水文情况进行了解。在了解施工现场的情况以后要制定施工的方案,在施工方案制定完成以后要将施工中使用的机械设备进行准备,这样在施工过程中才能更好的避免出现影响施工顺利进行的情况。 1、深入施工现场实地勘察地质水文条件。对施工现场的情况进行勘察能够更好的为桩基施工提供技术资料,这样在施工的时候才能更好的保证施工质量。在对现场进行勘察的时候要对地质和水文情况都要了解,这样才能更好的保证勘察结果的及时性和严谨性。对现场情况进行勘察以后施工单位才能更好的对施工中面临的土层情况进行了解,同时在施工的时候能够更好的对地下水位情况进行重视。了解施工现场附近建筑的相关技术指标也能为施工提供必要的依据,能够更好的保证施工质量。 2、认真编制施工方案。在对现场进行勘察以后,要制定施工方案,在确定施工方案的时候要结合勘察的相关数据对桩基的施工工艺类型和施工机械设备进行确定,同时也要对施工现场附近的建筑物和其他管线进行保护。在施工方案制定的过程中也要对施工的进度进行控制,这样能够更好的保证施工的工期,同时也能更好的保证施工的质量安全。 3、结合工程实际选用机械设备。在工程施工之前。预先选好施工所需的机械设备。机械设备选用合理与否。是确保建筑工程质量、施工进度根本前提。因而应结合工程实际,确保各机械设备之间的协作效率最大化,充分利用机械化、集群化的现代设备特点,确保机械工作效率的最大化。 三、预制桩和灌注桩桩基施工工艺的探讨 1、预制桩桩基施工工艺。当采用项制桩施工工艺时,应注重预制桩的制作,在制作预制桩时应根据打桩顺序确定朝向,浇筑时由桩顶到桩尖持续浇注,保护层通常设计25米即可。沉桩方式可以采取击打、振动、静压、水射等方式把基桩打进上中,但水射方式仅适用于砂土层之中,而采用击打、振动、静压的方式沉桩时均会产生挤土的现象,因而应结合基础范围和桩基的数量以及距离合理规划施工,并采取针对性的措施减少挤土。总的来说,就是根据工程所在地具体情况,确立合理的预制桩沉入方式,并夯实沉入质量,注重考虑预制桩自身的沉降因素,采取行之有效的措施治理由于沉降而带来的麻烦。 2、灌注桩桩基施工工艺。灌注桩属于桩基施工工艺的一种,结合灌注桩桩基施工工艺,主要分为以下几种成孔方式:一是泥浆护壁成孔;二是冲击成孔;三是沉管成孔:四是干作业成孔。当工程所在地属于淤泥或淤泥土质、普通粘性土、砂性土、粉土土质时,应采用泥浆护壁成孔方式,但需要注意护壁的防护工作,避免护壁倒塌;当工程所在地属于粘性土、碎石土、淤泥土、粉土以及砂土土质时,应采用冲击成孔方式:沉管成孔由于需要采用锤击、振动或者振动冲击等进行成孔,所以在施工过程中会产生噪音以及挤土现象,需要注意环境保护;干作业成孔分为机械钻孔以及人工挖孔两类,机械钻孔法适用于粘性土、粉土以及砂土。人工钻孔主要使用与松散的土质。在这些成孔方法中泥浆护壁成孔以及干作业成孔方法通常不会出现挤土或者很少存在挤土现象,在灌注桩质量控制过程中桩体强度也是一个重要性的因素,因为混凝士的质量会决定桩体质量的控制,所以施工过程工艺上的不合理就会使桩基质量得不到有效保障。因此,必须采取必要的相关措施,严格控制桩基的施工工艺和质量,否则就达不到质量控制的有效影响,具体可以在施工过程中严格控制好混凝土质量,保证达到要求水准,防止出现堵管和埋管现象发生。 四、桩基施工中的质量控制 打桩过程中,如果质量出现问题,切忌施工单位不要擅自处理。应该及时报给监理部门,然后,施工方在设计,勘察等相关部门的配合下,分析研究,方能做出适合的处理方案。具体有补沉方案,补桩法,纠偏法,扩大承合法,复合地基法。预制桩入土尺寸不够,或打入桩被土体隆起挤压上抬时,可用补沉。如果施工过程中,出现桩身倾斜,但没有断裂,可用相关设配纠偏,由挖桩引起的倾斜,纠偏最为彻底。当要求的承载力由于的承载台过小而达不到,此时,需要扩大桩基的承台面积。根据桩身和土的作用力与反作用力,对桩基处理,提高其承载力,从而分担桩基的承压力,叫做复合地基。 五、结束语 综上所述,桩基施工工艺在建筑施工中属于一项非常复杂的工作,而且也是一项非常系统的施工工作。在桩基施工过程中,施工单位必须对地基进行很好的处理,与此同时还需要及时勘察施工现象的情况,提前根据现场实际情况制定出科学有效的施工方案,将施工所需要的机械设备准备齐全,从而保障施工的质量,使施工单位的经济效益实现最大化。 建筑施工工艺论文:浅谈在建筑施工中金属饰面板安装施工工艺 [摘 要]金属饰面板安装施工工艺适用于工业与民用建筑工程的内外墙面、屋面、顶棚等各种金属饰面板安装工程。亦可与玻璃幕墙或大玻璃窗配套应用,以及在建筑物四周的转角部位、玻璃幕墙的伸缩缝、水平部位的压顶等配套应用。 [关键词]金属饰面板 一、施工准备: 1、材料要求: 彩色涂层钢板:原板多为热轧钢板和镀锌钢板。为提高钢板的防腐蚀性能和表面性能,须涂覆有机、无机或复合涂层,其中以有机涂层钢板发展较快,常用的有机涂层为聚氯乙烯,此外还有聚丙烯酸酯、环氧树脂、醇酸树脂等。涂层与钢板的结合方法有薄膜层压法和涂料涂覆法。彩色涂层钢板的主要用途可作屋面板和墙板等。上钢三厂生产的塑料复合钢板,长度为1800mm、2000mm,宽度为450mm、500mm、1000mm,厚度有0.35~2.0mm等多种。具有耐腐蚀、耐磨、绝缘等性能。塑料与钢板的剥离强度≥20N/cm。 铝合金板:用于装饰工程的铝合金板,其品种和规格较多。从表面处理方法分,有阳极氧化处理及喷涂处理。从常用的色彩分:有银白色、古铜色、金色等。从几何尺寸分:有条形板和方形板。条形板的宽度多为80~100mm,厚度多为0.5~1.5mm,长度6m左右。方形板包括正方形、长方形等。用于高层建筑的外墙板,单块面积一般较大,刚度和耐久性要求高,因而板要适当厚一些,甚至要加设肋条。从装饰效果分;有铝合金花 纹板、铝质浅花纹板、铝及铝合金波纹板、铝及铝合金压型板等。 骨架材料:是由横竖杆件拼成,主要材质为铝合金型材或型钢等。因型钢较便宜,强度高,安装方便,所以多数工程采用角钢或槽钢。但骨架应预先进行防腐处理,严禁黑铁进楼。 固定骨架的连接件:主要是膨胀螺栓、铁垫板、垫圈、螺帽及与骨架固定的各种设计和安装所需要的连接件,其质量必须符合要求。 二、操作工艺: 1、 工艺流程: 原则上是自下而上安装墙面。 吊直、套方、找规矩、弹线固定骨架的连接件 固定骨架金属饰面板安装收口构造 2、 吊直、套方、找规矩、弹线:首先根据设计图纸的要求和几何尺寸,要对镶贴金属饰面板的墙面进行吊直、套方、找规矩并一次实测和弹线,确定饰面墙板的尺寸和数量。 3、 固定骨架的连接件:骨架的横竖杆件是通过连接件与结构固定的,而连接件与结构之间,可以与结构的预埋件焊牢,也可以在墙上打膨胀螺栓。因后一种方法比较灵活,尺寸误差较小,容易保证位置的准确性,因而实际施工中采用的比较多。须在螺栓位置画线按线开孔。 4、固定骨架:其构造如图9-8、图9-9所示。骨架应预先进行防腐处理。安装骨架位置要准确,结合要牢固。安装后应全面检查中心线、表面标高等。对高层建筑外墙,为了保证饰面板的安装精度,宜用经纬仪对横竖杆件进行贯通。变形缝、沉降缝等应妥善处理。 5、金属饰面安装:墙板的安装顺序是从每面墙的过部竖向第一排下部第一块板开始,自下而上安装。安装完该面墙的第一排再安装第二排。每安装铺设10排墙板后,应吊线检查一次,以便及时消除误差。为了保证墙面外观质量,螺栓位置必须准确,并采用单面施工的钩形螺栓固定,使螺栓的位置横平竖直。固定金属饰面板的方法,常用的主要有两种。一是将板条或方板用螺丝拧到型钢或木架上,这种方法耐久性较好,多用于外墙。另一种是将板条卡在特制的龙骨上,此法多用于室内。 板与板之间的缝隙一般为10~20mm,多用橡胶条或密封箭弹性材料处理。当饰面板安装完毕,要注意在易于被污染的部位要用塑料薄膜覆盖保护。易被划、碰的部位,应设安全栏杆保护。 6、 收口构造:水平部位的压顶、端部的收口、伸缩缝的处理、两种不同材料的交接处理等,不仅关系到装饰效果,而且对使用功能也有较大的影响。因此,一般多用特制的两种材质性能相似的成型金属板进行妥善处理。 构造比较简单和转角处理方法,大多是用一条较厚的(1.5mm)的直角形金属板,与外墙板用螺栓连接固定牢。 窗台、女儿墙的上部,均属于水平部位的压顶处理)即用铝合金板盖住,使之能阻挡风雨浸透。水平桥的固定,一般先在基层焊上钢骨架,然后用螺栓将盖板固定在骨架上。盖板之间的连接直采取搭接的方法(高处压低处,搭接宽度符合设计要求,并用胶密封)。 墙面边缘部位的收口处理,是用颜色相似的铝合金成形板将墙板端部及龙骨部位封住。 墙面下端的收口处,是用一条特制的披水板,将板的下端封住,同时将板与墙之间的缝隙盖住,防止雨水渗入室内。 伸缩缝、沉降缝的处理,首先要适应建筑物伸缩、沉降的需要,同时也应考虑装饰效果。另外,此部位也是防水的薄弱环节,其构造节点应周密考虑。一般可用氯丁橡胶带起连接、密封作用。 墙板的外、内包角及钢窗周围的泛水板等须在现场加工的异形件,应参考图纸,对安装好的墙面进行实测套足尺,确定其形状尺寸,使其加工准确、便于安装。 三、质量标准: 1、 保证项目: 边缘部位的收口处理 金属饰面板的品种、质量、颜色、花型、线条必须符合设计要求,要有产品合格证。 墙体骨架如采用钢龙骨时,其规格、形状必须符合设计要求,要认真进行除锈、防腐处理。板面与骨架的固定必须牢固,不得松动。 铝合金板墙下端处理 2、基本项目: 金属饰面板安装,当设计无要求时,宜采用抽芯铝铆钉,中间必须垫橡胶垫圈。抽芯铝铆钉间距以控制在100~150mm为宜。 安装突出墙面的窗台、窗套凸线等部位的金属饰面时,裁板尺寸应准确,边角整齐光滑,搭接尺寸及方向应正确。 板材安装时严禁采用对接。搭接长度应符合设计要求,不得有透缝现象。 当外墙内侧骨架安装完后,应及时浇筑混凝土导墙,其高度、厚度及混凝土强度等级应符合设计要求,若设计无要求时,可按踢脚作法处理。 保温材料的品种、堆集密度应符合设计要求,并应填塞饱满,不留空隙。 金属饰面表面应平整、洁净,色泽协调、无变色、泛碱、污痕和显著的光泽受损处。 金属饰面板接缝应填嵌密实、平直、宽窄均匀,颜色一致。阴阳角处的板搭接方向正确,非整砖使用部位适宜。 突出物周围的板应用整传套割吻合,边缘整齐;墙裙、贴脸等突出墙面的厚度一致。 流水坡向正确,滴水线(槽)顺直。 四、成品保护: 要及时清擦干净残留在门窗框和金属饰面板上的污物如密封胶、手印、水等杂物,宜粘贴保护膜,预防污染、锈蚀。 五、应注意的质量问题: 1、饰面板不漏是其主要功能,应加以保证。首先要从每安装一块饰面板起,就必须严格按照规范规程去认真施工,尤其是收口构造的各部位必须处理好,质检部门检查要及时到位。 2、打胶、嵌缝:这与漏有非常密切的关系,如干不好会出大事。据不完全的统计,打胶、嵌缝造成渗漏和返工,占玻璃幕墙、金属饰面板和铝合金门窗安装工程量约30%,是三种外装饰工程质量通病的大头,因此要重视打胶、嵌缝这道工序。 3、分格缝不匀、不直:主要是施工前没有认真按照图纸尺寸,核对结构施工的实际尺寸,加上分段分块弹线不细、拉线不直和吊线检查不勤等造成。 4、 墙面脏:其主要原因是多方面的,一是操作工艺造成,即自下而上的安装方法和工艺直接给成品保护带来一定的难度,越是高层其难度就越大;二是操作人员必须养成随干随清擦的良好习惯;三是要加强成品保护的管理和教育工作;四是竣工前要自上而下的进行全面的清擦工作。还要注意清擦使用的工具。材料必须符合各种金属饰面板有关使用说明,否则会带来不良的效果和不应有损失。 建筑施工工艺论文:超高层钢结构建筑施工工艺控制要点 摘 要:近30年来,随着经济水平的不断提高以及科学技术的不断发展,我国的建筑业也得到了相应的发展。为了使建筑行业得到不断的发展,建筑结构的形式是需要不断更新的,所以我们需要对建筑材料的特有性能有进一步关注。而钢结构具有绿色环保、重量轻、强度高等一些显著的性能,特别在高层、超高层、大跨度的建筑中得到广泛应用。而本文主要对超高层钢结构建筑的现行状况作了简要的说明,并且根据具体的工程实例阐述了其具体的施工工艺,同时对其关键工序的质量控制要点进行了说明,对我国现有超高层钢结构建筑施工有重要的指导意义。 关键词:钢结构建筑;超高层;施工;设计;安装 从某种程度上来说,一个国家建筑的水平就可以反映该国经济发展的水平和社会文明程度的高低。举例来说:迪拜塔、台北101高楼、上海中心大厦、环球金融公司、国家石油公司双塔大楼,这些为人们所熟知的建筑正在用自身的高度向世界展示着它们所在城市的发展水平。了解一个城市最快的方法,就是看它的建筑,它们能体现出一个城市的科技发展水平。 一、关于超高层钢结构建筑的现状与发展趋势 国外研究超高层钢结构建筑已经有大约110年的历史了,而计算机技术的日益成熟以及建筑师对超高层钢结构建筑体系的不断完善也促使高层钢结构建筑在近代获得了长足的、较快的发展。其具体表现为:在欧美国家,全部建筑总量的65%是钢结构建筑,而在我们邻国日本,这一比例也达到了50%。1975年,5000t的钢结构产量使美国出现了钢结构发展的第一次高峰。从分散到集中,从集中到更加集中,钢结构建筑行业正在不断的发展。在美国,NCI、Nucor、以及Others这三大集团掌握着美国大部分的钢结构建筑制造商协会。 钢结构的设计及其制作技术的研究是欧美国家主要关注的钢结构建筑的两大因素。在整个过程中,数控机床设备组成了钢结构生产设备,其成品的精密程度相对于其他产品也更高。钢结构产品的主要特点为:重量轻、强度高、施工速度快。高质量的产品、含量较高的技术,齐全的种类以及注重环保的特质使高附加值产品占据了整个钢结构产量的半壁江山。同时,其成熟的制造与安装工艺技术;高标准、高水平的施工;安装环节的机械化,密集型技术的应用;到位的施工质量管理也使其在其他产品中脱颖而出,从而得到建筑行业的一致认可。 二、关于钢结构施工工艺的流程 1.钢结构制作主要包括:钢柱、钢梁、支撑、大跨度网架、桁架制作。现今信息发达,交通便利,在建筑市场上,专业的加工厂家、安装队伍很容易找到。 2.关于H型钢柱、梁的相关制作的步骤 (1)首先要确保零部件的质量是合格的,其次要将反变形平直度及弯曲度控制在小于1/1000的范围内,严格按照规法要求控制下料误差;(2)钢结构加工的主要机器有:用于组立的Z15型H型钢组立机、用于H型钢焊接的龙门焊接机。焊接完毕后按规范进行检验,合格后进入下道工序;(3)组立焊接H型钢,按照规范要求必须保证焊接H型钢的翼缘板拼接焊缝与腹板拼接焊缝的间距控制在200mm以上的范围内,与加劲板之间的距离也要按要求错开200mm以上。(4)H型钢焊接完成后,进行矫正,H型钢矫直机主要用于H型钢翼缘焊接以及变形,工作中的主要注意事项是严禁一次将其压成,正确做法是多次滚压使其成型;自制压力架、火焰矫正主要针对H型钢侧弯及腹板不平的问题。(5)在对H型钢进行了全面的检查并且确定其合格后,进行下一道工序,在组装平台上进行组装焊接连接板以及加劲板和它零件。 3.关于十字柱组装的问题 (1)H型钢、T型钢制作完成检验合格后,再进行十字柱的装置。(2)在专用组装胎架上组装十字形柱,十字形钢柱由一个H形和两个T形组成,H型钢、T型钢组装完成后进行下道工序,H形和两片T形构件组装焊缝使用CO2气体保护焊机手工焊。(3)十字形钢柱组装焊接完成检验合格后,再在平台上对其进行连接板、牛腿、抗剪栓钉等较小的零部件的组装。(4)十字形钢柱组装完成检验合格后进行焊接,焊接完成后进行构件校正。(5)以牛腿或节点板为基准划磨头线,然后用端面铣铣平上头接柱端面,下接头断面打45°角破口。(6)最后一步是进行上下柱的预拼装,拼装合格后,编号并粘贴合格证按要求摆放在货场。 4.钢结构安装实例时的安装工程概况 本文中的工程定位为某市中心区正东,施工区坐落于市中心,较为繁华的环境、密集的交通道路以及车辆、行人繁多,并且现场施工空间狭小,没有地方摆放钢构件,这就要求安装过程中随运随吊,减少构件二次搬运,加快安装速度。 关于主体建筑钢结构的主要标记有:地下6层,深-25m,地上54层,高239.4m,长63.5m,宽38.1m,优秀筒长34.8m,最宽19.5m。型钢混凝土结构主要应用于外框架,混凝土结构应用于优秀筒。而主体结构加裙楼结构总用钢量约10000t。 5.在钢柱安装过程中需要注意的事项有:(1)第一节钢柱安装至关重要,首先用调平螺母把柱底板找平。(2)第一节钢柱安装完成后,及时校正钢柱平面位置及垂直度和标高,调整完成后用钢板把柱底垫牢固,底板上面安装压板装上螺母,拉上不少于3根缆风绳。(3)安装第二节钢柱,用连接耳板与第一节柱连接,调整垂直度,来缆风绳,保证钢柱稳定,然后焊接对接焊缝。委托第三方检测,焊缝检查合格后,采用同样方法一次安装上节钢柱,直到完成全部钢柱的安装。(4)施工过程中要求将钢柱柱身平面坐标中心线与基础平面坐标中心线对准,且必须将其偏差控制在不大于5mm的范围之内。为了确保柱身长度中心线的铅垂度,用经纬仪测垂直度时应该在90°方向上测量,保证所有偏差均在规范要求范围内。(5)测量各柱中心线间的距离时,应该将其定位中心线的偏差控制在不大于5mm的范围之内。(6)稳固的操作平台主要在钢柱空中对接搭设,当上下节对口时,缘板、翼板应该无错位现象,且在用水准仪测量各平台标高线在同一平面上时,应以每层平台标高为基准,而经纬仪主要用于垂直度的测量与找正。(7)钢柱对接焊缝时,由两人对称焊,先打底,请跟后,再依次对称焊接,通知动态观察测量钢柱垂直度,有偏差时及时在焊接过程中调整,保证钢柱垂直度偏差在规范要求内。(8)高空焊接如果风太大则影响焊接质量,必须在焊接位置搭设焊接平台和防风棚,才能保证工人安全和焊接质量。 6.在钢梁及平台安装过程中需要注意的事项有:(1)为了加快施工进度,钢梁采用串吊,一次吊装安装3层钢梁,提高工作效率。(2)为了保证高空作业安全,在安装完成的钢柱上全部拉上安全绳,下面拉上防护平网,外立面张拉立网,保证工人安全,同时也提高工人工作效率。(3)钢梁安装完成后校核钢柱垂直度,然后安装高强螺栓,高强螺栓终拧后,进行钢梁焊接,焊接过程中动态跟踪对钢柱变形的影响,一旦发现超过规范要的偏差及时调整,保证整个框架结构的安装精度满足相应规范。 7.高强螺栓安装,钢梁之间的连接、钢梁与钢柱之间的连接设计为高强螺栓连接,具体安装过程有以下几个步骤:(1)高强度螺栓进场检验、保管。在接受由制造厂按批配套供货时必须要确保出厂质量保证书的完整。在运输、保管过程中,轻装、轻卸可以防止损伤螺纹。在保管高强度螺栓连接副时,应该按包装箱上注明的批号、规格分类放于室内,同时堆放不宜过高,防止生锈和沾染脏物。连接副在安装使用前严禁开箱。(2)高强螺栓的规格型号必须符合相关规范,高强螺栓必须经试验确定扭矩系数或复验螺栓拉力,抽检合格后才能使用。工地安装过程中,当天安装剩余的的高强度螺栓必须妥善保管,在安装过程中,螺纹不得碰伤,沾染油污,防止扭转系数变化导致高强螺栓安装不合格,达不到设计要求,引发质量安全事故。(3)高强度螺栓紧固程序和施工工艺时要注意的问题:安装高强度螺栓时,螺栓应自由穿入孔内,不得强行敲打,不能气割扩孔。穿入方向要一致,同时临时安装螺栓不能用高强度螺栓来代替。安装高强度螺栓时,必须按一定顺序施拧,由螺栓群中央顺序向外拧紧,并在当天终拧完毕。(4)在进行高强螺栓安装时,应该把摩擦面上的铁屑、浮锈等污物完全清除,保证钢板接触面的接触面积,满足连接摩擦力,保证结构连接安全可靠。 三、高层钢结构加工制作安装经验总结 通过本工程的施工,我们在加工、安装等方面总结大量经验,编制了专门的施工工艺,方案先行,严格按照施工方案和工艺操作,保证工程质量,为以后高层和超高层钢结构的施工打下良好基础。 结语 由于超高层建筑的高度和跨度决定了一个国家建筑业的发展水平,所以近年来,我国已经逐渐参与到超高层建筑高度的竞争中。就目前的情况来看,钢结构的应用在超高层建筑中的应用比例为70%~80%,是一个比较高的比例,而我国未来建筑行业的发展方向是由轻型钢结构、大跨度空间钢结构、高层重型钢结构的应用来决定的。 建筑施工工艺论文:浅析建筑施工中桩基施工工艺 摘 要:在当前的建筑发展过程中,施工工艺是保证工程质量的重要因素。要想促进施工工艺的进一步发展,就需要运用先进的科学技术不断促进施工工艺的改良。从人们居住环境质量的提高方面进行考量,这也必然的举措。要想促进建筑质量的提高,就要不断完善施工过程中存在的问题,并且加以改进。其中桩基是建筑施工的基础性环节,只有保持桩基的稳固,才能有效的保证建筑物的质量。为了使施工人员将这项施工环节重视起来,本文就重点分析桩基的施工工艺,希望在今后的施工过程中,能够有效的保证施工质量。 关键词:建筑施工;桩基项目;施工工艺 为了进一步促进建筑施工质量的提高,施工人员应该从根本性的措施做起,其中最为重要的就是对桩基进行施工。桩基的施工工艺在发展的过程中已经得到了一定的改善,主要体现在能够适应各种施工中的地质环境,并且保证施工质量的良好。施工人员在施工中要严格按照设计进行作业,尤其是桩基的施工,是保证建筑物使用寿命的重要前提,我们一定要加以重视。 1 建筑施工中桩基施工工艺 桩基在建筑工程中的作用十分显著,是一项基础性的施工项目。桩基的施工主要是由两部分组成的,一部分是基桩的施工,另一部分是桩顶的连接。并且不同的桩基所具有的形式也各不相同。其中最常见的两种形式为高承台桩基以及地承台桩基。下面我们就进行细致的分析。在施工的过程中,如果桩身的上半部分处在地面之上,下边部分处在地面之下,这一形式就被称之为高承台桩基,不同于地承台桩基的是,桩身的埋设存在一定的差异性。地承台的桩身无论是上半部分还是下半部分都要埋设在地下。桩基在施工的过程中,应该根据实际的施工情况的不同,选择适当的施工工艺,这样才能达到理想的施工效果。当前我国建筑在施工的过程中,对桩基的施工主要采用两种施工工艺,其一是预制桩的施工工艺,其二是灌注桩的施工,这两种施工工艺都具有各自的特点,所以在施工过程中都应该得以一定程度的重视。具体来说,预制桩主要的施工方式是将桩柱以击打的方式打入土中,或是采用振动的方式也是一样的效果;灌注桩的施工工艺相对于预制桩的过程就更为复杂一些,在施工的过程中,要预先在施工现场进行钻孔的处理,将钢筋放入孔内,这就要求钻孔的过程一定要细致,不能出现过大或过小的状况,在此基础上,进行混凝土的浇筑,将混凝土均匀的浇灌在孔内,以保证最终的效果良好,同时还要注意事后的养护工作,这样才能达到理想的施工效果,保证桩基的稳固。桩基的作用在发生灾害时能够得到重要的体现,防止建筑物变形以及保护建筑物的稳定与安全。 2 桩基施工前的准备 要想保证桩基施工质量的良好,就要做足准备工作。因为准备工作是保证施工顺利进行的基础环节,只有加强在施工阶段的准备工作,才能充分掌握工程的整体质量,促进桩基施工工艺的进一步发展。在这之中,我们需要注意以下几点,其一是对水文条件的掌控,其二是对施工方案的编写,其三是施工设备的选择。下面我们就针对这四项准备阶段的施工进行具体的分析与研究。 2.1 勘察施工现场的水文条件 为了进一步搜集施工现场的地质条件,我们就要对周围的水文信息进行具体的搜集与整理,这样才能运用适当的施工工艺对桩基进行施工。这是保证工程质量的首要前提。在准备阶段,施工人员对现场的情况进行详细的勘察,也是为了保证能够编写出较为完善的施工方案,尤其是要充分考虑到地下水对桩基施工的影响,确保在实际的工程中能够及时将水排放出去,做好排水作业。另外,还要考虑到特殊情况下的施工作业,只有充分掌握了现场的情况,才能以不变应万变,保证桩基的工程质量。 2.2 认真编制施工方案 在完成现场的勘查之后,就可以根据实际的情况进行桩基施工方案的编写了。其中对于具体的数据具有严格的要求,因为在施工过程中的每一个数据都会对施工质量产生或大或小的影响,只有考虑到这点,才能保证桩基施工工艺的顺利应用。在具体的施工过程中,还要严格按照施工方案进行,不能擅自更改。 在确定施工方案的时候还要结合勘察的相关数据对桩基的施工工艺类型和施工机械设备进行确定。同时也要对施工现场附近的建筑物和其他管线进行保护。在施工方案制定的过程中也要对施工的进度进行控制,这样能够保证施工的工期,同时保证施工的质量安全。 2.3 结合工程实际选用机械设备 在工程施工之前,预先选好施工所需的机械设备,机械设备选用合理与否是确保建筑工程质量,施工进度根本前提,因而应结合工程实际,确保各机械设备之间的协作效率最大化,充分利用机械化、集群化的现代设备特点,确保机械工作效率的最大化。 3 预制桩和灌注桩桩基施工工艺的探讨 3.1 预制桩桩基施工工艺 当采用预制桩施工工艺时,应注重预制桩的制作,在制作预制桩时应根据打桩顺序确定朝向,浇筑时由桩顶到桩尖持续浇注,保护层通常设计米即可。沉桩方式可以采取击打、振动、静压、水射等方式把基桩打进土中,但水射方式仅适用于砂土层之中,而采用击打、振动、静压的方式沉桩时均会产生挤土的现象,因而应结合基础范围和桩基的数量以及距离合理规划施工,并采取针对性的措施减少挤土。 3.2 灌注桩桩基施工工艺 灌注桩属于桩基施工工艺的一种,结合灌注桩桩基施工工艺,主要分为以下几种成孔方式。一是泥浆护壁成孔二是冲击成孔三是沉管成孔四是干作业成孔。当工程所在地属于淤泥或淤泥土质、普通粘性土、砂性土、粉土土质时,应采用泥浆护壁成孔方式,但需要注意护壁的防护工作,避免护壁倒塌当工程所在地属于粘性土、碎石土、淤泥土、粉土以及砂土土质时,应采用冲击成孔方式,振动或者振动冲击等进行成孔,所以在施工过程中会产生噪音以及挤土现象,需要注意环境保护干作业成孔分为机械钻孔以及人工挖孔两类,机械钻孔法适用于粘性土、粉土以及砂土。人工钻孔主要使用与松散的土质,在灌注桩质量控制过程中桩体强度也是一个重要性的因素,因为混凝士的质量会决定桩体质量的控制,所以施工过程工艺上的不合理就会使桩基质量得不到有效保障。 结束语 在建筑工程施工中,桩基施工是非常复杂的施工工作,同时也是非常系统的施工工作,在进行施工的时候对建筑工程的整体质量也有很大影响,因此,在施工前要对施工现场进行勘测,同时对施工方案进行研究,保证桩基的施工质量,对建筑工程的建设起到推动作用。 建筑施工工艺论文:浅谈高层建筑施工工艺 摘 要:城市化发展,使土地利用率不断提高,城市高层越来越多,为了保证高层建筑安全,就需要在施工工艺和技术上不断探索,满足城市发展需求。同样的建筑,普通底层建筑对施工技术的要求标准就相对要略低一些,而对高层建筑而言,施工技术和质量上则有着更高的标准,只有选择良好的施工工艺,才能确保整个高层建筑的质量。文章主要从高层建筑施工工艺上进行探讨,以此促进高层建筑行业发展。 关键词:高层建筑;施工工艺;工艺要点 城市现代化,地标性建筑则是一个城市的形象,展示着一个城市的强大实力,各个城市之间不约而同的展开了建筑大赛,这就导致了建筑越来越高,结构越来越复杂。不论从设计还是建设上,现代高层均呈现了“高”的特点,城市也以高建筑为美丽,人们审美理念也发生了转变,把建筑高度当成一种追求和评价,而企业、商业等的办公地址也以繁华路段、超高层建筑为主,人们对高层建筑质量有着更多要求,这就促进了高层建筑施工工艺需要不断创新,才能满足发展需要,技术创新是当前建筑行业共同面临的课题。 1 高层建筑施工特点 高层建筑由于特殊的结构形式,在施工中有着自身的特点,主要表现如下。 1.1 工程量大、工序多、配合复杂 对高层建筑来说,要想全部完成任务,就需要集合大部分材料与工种,整个建设过程中,施工的工程量巨大,特别是对土方、混凝土、模板、钢筋、砌筑、设备管线等需要的使用量较大,不同的环节还涉及到管理层级的问题,各工种之间配合复杂,衔接紧密。 1.2 施工准备工作量大 正是由于高层建筑体量大、面积大,在进行施工前,需要做好充分的准备工作,特别是对物料、人力、机械、设备准备,一定要保证到位,不影响工程进度,大量材料、构配件和机具设备等使需要的人、财、物品种繁多,对一些需要采购的,也要组织大量人力、财力去选择,可见采购与运输的压力较为巨大。涉及到具体施工,又要对人力进行科学组织调配,使大量专业工种、劳动力、管理人员发挥应有作用,从而确保整体工程顺利开展。 1.3 施工周期长、工期紧 高层建筑一般施工时间较长,通过对数据研究发现,一栋普通的高层建筑,单栋工期要2~4a;结构工期5~l0d每层,这需要进行不间断的两班倒作业,才能得以快速完成,高层施工作业时间长、工期紧,在施工中还会遇到雨期影响,只有不断加强高层施工技术能力,才能满足建设需要,顺利完成施工任务。 1.4 基础深、基坑支护和地基施工复杂 高层建筑基础与上部高度大体一致,整个建筑的基础结构较深,当前,为了节省空间与合理利用空间,高层建筑会建设l~4层地下室,用作停车位和管理之用,这种情况就决定了在施工中涉及到的环节较多,地基建设的基坑支护、土方开挖、地基处理以及深层降水等环节均需要做到良好处理,才能有效保证建筑质量,从技术层面上看,难度较大,如果技术选择不合理,则会影响到高层建筑的工期,导致工程造价增加,成本增多。 1.5 结构装修、防水质量要求高,技术复杂 现代建筑不但要具备使用功能,还要有良好的美观美化作用,既对建筑结构耐久性有较高要求,同时,也要满足对城市的美化功能,高层建筑主体结构和建筑物立面装饰均很重要。高层建筑基础、地下室墙面、厨房、卫生间管道和防水等各方面需要有严格的质量保障,才能满足结构层需要,为了增强建筑功能,满足人们居住生活需求,就要在土建、电气、材质和质量上不断改进。 1.6 平行流水、立体交叉作业多,机械化程度高 在施工期,高层建筑需要同时进行多工种的配合,只有这样才能加快工程进度,实现平行作业、立体作业的格局。在一个时间内,为了使建筑同时进行,多专业、多工种、多工序同时启动,形成平行流水交叉作业的施工形式,需要施工管理部门以工程自身实际要求,不断解决多工种、多工序施工的矛盾问题。 2 高层建筑施工工艺方法 施工工艺的选择,对高层建筑质量影响较大,不同建筑体系施工方法存在差异。 2.1 框架结构体系施工方法 (1)现浇框架法。这种方法需要现场施工,对建筑需要的柱、梁、板要全部现场浇筑才能成型,一般使用散装散拆式定型组合模板进行支模,通过绑钢筋的方法进行浇筑;另外,也按结构形式采用组装模,而梁、板用台模等,对其进行模板浇筑。(2)预制装配框架法。这种方法流水化作业,整体施工效率高、效果好、工作量小、施工速度快,但是从结构特点上看,表现出了结构抗震性差的特点,在进行组装时,需要对构件种类、型号、规格、尺寸进行科学把握,组织好吊装工作,确保各工序合理配合。(3)现浇柱、预制梁板框架法。框架结构的建筑,对一部分支模简易的框架柱可以进行现浇,对复杂的水平梁、板采取附近预制的方式,形成现浇柱、预制梁、板框架的多重组合。这种方法结构整体性较好,对一些预制装配的构件连接效果好,大大减少了现场的吊装作业量,对一些设计好的标准参数,非常适合。(4)升板法。高层无梁楼盖一般在施工现场重叠生产,使各层楼板、柱子实现预制或现浇,通过柱头提升设备,把各层楼板旋转到指定位置。对准备升板的楼板,可以提前把外墙和竖向构件安装好,进行整层提升。通过这种方式不但能够达到节约95%模板的目的,同时也大大降低了高空作业的危险性,使人力劳动得到解放,狭窄场地施工效果良好。在施工时,要做好科学组织设计,使预埋件和提升环布置到位,保持整体建筑的稳定。 2.2 剪力墙结构体系施工方法 剪力墙结构是高层建筑的重要环节,施工方法主要有现场浇筑、装配式大板和砌块型式。 2.2.1 现场浇筑方法。(1)工具式组合钢模板法。这种方法主要采用组合式钢模板散装散拆,或者使用组装大块安装模板浇筑。这类方法普遍使用,能够大大减少施工成本,但费时费力,整体工效不高。(2)大模板法。这种方法施工快、墙面平、质量好,对现场工作量要求技术不强,也是一种普遍使用的方式,高层内承重墙均用整间大模板支模现浇,而护墙则使用现浇、预制或砌筑三种做法。(3)爬模法。借助自身提升工具、不使用机械力量就能使模板逐层上爬,浇筑一层墙体,着重后,就可以随后浇另一层楼板。(4)隧道模法。承重墙体和楼板的施工会使用这种方法,隧道式模板可以同时进行浇筑,一次支模一次浇筑,就能保持成型。这种方法能够保持整体结构稳定、墙面和顶面整洁。(5)滑升模板法。滑模法主要是沿结构周边一次组装,模板不断浇筑混凝土并完成绑扎钢筋作业,不断用小型液压千斤顶提升模板,使整体浇筑一次成型。 2.2.2 装配式方法。装配式方法由大板法的盒子法两种形式。大板法用于高层内外承重墙为预制板,通过塔吊进行安装到位完成。这种方式装配简便、现场施工简单、不占用人力、速度快造价低,从技术上讲,效果优良。盒子建筑法主要是预制成盒子状空间的构件,通过运输到达现场进行组装,一般盒子重8~30t左右,预制装配化程度高、工期更短,缺点是投资大。 2.3 筒体结构体系施工法 筒体结构体系的施工方法,主要用在超高层建筑中,通过对承重梁、柱和承重墙现浇,保证建筑物达到一定高度。优秀筒内筒主要是现浇钢筋混凝土墙板结构构成,如果超出标准高度,则需要采用滑升模板施工方法,技术上也能有所保证。钢结构在内筒中设爬升或塔式起重机,逐层安装。内筒和外筒楼板,跨度大,需要进行现浇或压型钢板作永久性模板,保证楼板自身平面刚度。 3 结束语 总而言之,现代高层建筑越来越多,只有不断创新技术能力,才能探索出符合人们需求的建筑产品,各级施工、管理人员一定要对高层施工情况全面掌握,才能灵活做好技术调整和改革,保证高层建筑质量与安全。 建筑施工工艺论文:探究房屋建筑施工中后浇带施工工艺 【摘要】如果房屋建筑施工质量无法得到保证,就很容易有混凝土结构裂缝出现,为了解决这个问题,就需要将后浇带施工技术应用到房建施工中;本技术主要是将施工裂缝设置于合理的区域,如墙体、底板都比较合适,暂时分开各个结构,结构的伸缩现象结束之后,在施工裂缝内填充混凝土,连接各个结构,这样就会有整体结构形成。本文简要分析了房屋建筑施工中后浇带施工工艺,希望可以提供一些有价值的参考意见。 【关键词】房屋建筑;后浇带;施工工艺 如今,城市化进程的加快,房屋建筑数量在不断的增多;人们生活水平的提高,对房屋建筑施工质量也提出了更高的要求;实践研究表明,因为诸多因素的共同作用,经常会有裂缝问题出现于房屋建筑施工中,那么就需要将后浇带施工技术给应用过来,保证房屋建筑的整体施工质量。 1、后浇带施工技术的设计原则及实际作用 一是后浇带的设计原则:在设计后浇带的过程中,需要分清主要设计原则和次要设计原则,分别是释放应力和抵抗应力;通常情况下,高层建筑和基础与裙房等形成了整体,但是重力作用下,会有一定沉降发生于建筑中,那么就需要对后浇带科学设置。在设计之前,还需要科学的计算和校核基础结构和裙房结构的强度,以便对结构应力数值真实的获取,然后通过后浇带的设置,暂时分开裙房和基础,确定了基础沉降数值之后,对后浇带的浇筑时间进行确定。 二是后浇带的实际作用:通过实践研究表明,将后浇带施工工艺应用到房屋建筑施工中,可以降低混凝土结构裂缝的出现几率,内外温差是混凝土结构裂缝出现的主要原因;通过后浇带的设置,并且浇筑混凝土,可以促使房屋建筑的结构强度得到大幅度提升,整体稳定性得到了保证。一般情况下,可以将后浇带划分为三种形式,这种划分依据是作用的差异,首先是后浇沉降带,在结构差异比较明显的区域设置,完成了房屋建筑的主体施工之后,并且主体有二分之一以上的沉降量出现,就可以浇筑施工裙房结构;其次是后浇温度带,在内外温差作用下,会有裂缝出现于混凝土结构中,通过后浇温度带的设置,混凝土伸缩自由度能够得到提高,避免出现混凝土裂缝;最后是后浇伸缩带,可以促使混凝土收缩效应得到降低,避免在较大程度上破坏到建筑结构质量。 2、后浇带的施工技术 一是对混凝土材料合理选择:要充分结合结构特性,来合理选择房屋建筑后浇带的材料,主要选择的材料需要不具备收缩效应,在混凝土拌制的过程中,需要将适量的减水剂和掺和剂给添加过来,促使混凝土的配合比得到保证;振捣工作及时开展,这样后浇带的结构强度就可以得到提升;此外,施工过程中,要严格依据相关的方案要求来进行,对模板的侧向压力进行控制,工程的实际需求得到了满足。在对垂直后浇带进行浇筑的过程中,需要避免对模板钢丝网造成破坏,并且对混凝土振捣环节充分重视,对混凝土振捣工具和模板位置科学安排,避免出现混凝土流失问题。 二是对后浇带合理设置:要结合工程具体情况,对后浇带的断面形式科学确定,在这个过程中,保证混凝土结构和后浇带的断面形式是相同的,包括多种断面形式,如V形缝、企口缝等。断面形式的选择,需要将板和墙的厚度给充分纳入考虑范围,如果厚度在60厘米以上,就可以将企口缝给应用过来;如果厚度在30厘米以内,那么就将平直缝给应用过来;如果厚度在两者之间,就将阶梯缝给应用过来。因为平直缝没有较好的承压能力,压力作用下,很容易有变形出现于混凝土结构中,因此,在施工过程中,平直缝尽量不要设置。 其次是对后浇带的实际浇筑位置进行明确,要对混凝土构件的受力情况进行分析,然后选择浇筑的混凝土构件应该具备最小受力,在具体实践中,浇筑位置通常选择的是建筑梁板的反弯点,不能够将后浇带设置于剪力墙的中间区域,这是因为本区域可以对较大的作用力进行承受,在应力作用下,就会有变形问题出现。 三是对后浇带的浇筑时间严格控制:后浇带采用不同的类型,就会有差异化的开始浇筑时间,具体来讲,对于后浇收缩带,完成了混凝土结构施工之后,建筑结构会有百分之六十左右的收缩,如果速度较快,甚至可以达到百分之百的收缩,因此,后浇收缩带的浇筑作业需要等到两个月以后开展;在后浇沉降带方面,在高层建筑中往往采用这种形式的后浇带,完成了地基沉降之后,就可以对后浇沉降带进行浇筑;在确定后浇沉降带浇筑时间时,需要综合考虑诸多方面的因素,如高层建筑施工特点、施工成本、施工工艺等;在后浇温度带方面,和后浇收缩带有着基本相同的浇筑时间,两个月之后,后浇温度带的浇筑作业就可以正常开展。此外,还需要将建筑工程所在区域的气候条件和施工材料等因素给纳入考虑范围,适当延后后浇带的浇筑时间,但是需要详细注明于施工图纸中。 四是对后浇带的浇筑温度准确把握:在浇筑后浇带的过程中,需要避免出现新旧混凝土裂缝,因此,就需要对后浇带的浇筑温度准确把握;一般情况下,需要按照10摄氏度的标准来控制后浇带的浇筑温度。完成了后浇带浇筑作业,经过两天时间,需要将一系列的措施应用过来,避免出现新旧混凝土裂缝,一般选择早上或者傍晚来进行收关。 五是后浇带的配筋设置:通过钢筋混凝土,连接了房屋建筑的各个结构,那么在对后浇带进行设置时,就需要切割钢筋,为了促使建筑结构质量得到保证,不能将各个结构之间的联系给切断开,因为部分结构的钢筋,需要对建筑的整体荷载进行承受,否则就可能会出现诸多的安全问题;如果后浇带有着较大的跨度,需要对受力钢筋进行切割,促使建筑的结构强度需求得到满足,避免有变形问题发生于受力结构中。 此外,还有诸多的要点需要注意,在后浇带浇筑作业之前,需要全部排出后浇带内的积水,保证后浇带表面维持在湿润状态,并且清除干净后浇带内的杂质,这样混凝土的浇筑质量方可以得到提高;要严格依据施工图纸来对模板进行安装,对模板强度严格控制,保证符合相关要求,选择的模板材料通常是钢丝,要保证其具有相同的直径,并且分布足够均匀。 3、结语 综上所述,后浇带施工技术在房屋建筑施工中发挥着十分重要的作用,通过合理设置后浇带,可以避免有裂缝发生于混凝土结构中,房屋建筑的整体施工质量得到了保证。在具体实践中,需要结合实际情况,科学设计施工方案,对后浇带形式合理选择,严格依据相关的要求和标准来开展施工,控制每一个施工环节的质量,将后浇带的作用给充分发挥出来,保证房屋建筑的整体质量。随着后浇带施工工艺的广泛应用,这一施工技术也逐渐引起了建筑行业的关注,后浇带施工工艺不仅能够防止建筑物发生沉降,而且能够避免大体积混凝土因温度变化和收缩等造成的变形,以及钢筋混凝土的收缩等问题,所以,在建筑项目的施工中,应该增加后浇带施工工艺的使用,并结合一定的辅助措施,加强建筑施工过程的控制和管理,从而确保建筑施工的质量。
在项目建设过程中,混凝土浇筑的质量尤为关键,它对工程项目整体的质量有直接影响。浇筑技术不但可以确保混凝土施工,而且属于现代建筑项目的结构质量保障,建筑项目安全性对于施工技术应用推广来说具有重要意义。所以,为了确保工程质量要确保浇筑的质量,对于混凝土浇筑技术要做到合理运用。 1混凝土浇筑施工中的问题 ①建筑项目混凝土结构比较厚实,实际进行施工之时必须持续浇筑,而且单次的浇筑量非常大,所以一般不能够留下缝隙,然而也因为混凝土构造的体积非常大,混凝土结构的内部由于受到各种外界因素影响使得各部分的温度存在差异,和外界环境之间的温差很大,伴随时间的推移,混凝土内部出现水热化学反应,这样混凝土的内部热量很难散发,外表散热非常快,若是此种内外温差出现的温度应力高于混凝土可以承担的拉力极限值,便会造成混凝土外表出现裂缝。②混凝土浇筑的施工末期,因为热胀冷缩机理,水热化学反应热量不断消散,内部结构就会不断冷却收缩,然而由于遭受已完成浇筑的混凝土限制,接触位置会出现非常强的内应力,因为受力平衡机理,混凝土的正截面会产生拉应力,这两种力当打破平衡以及高于混凝土所处龄期的最高抗拉强度之时,就会出现裂隙,在这种情况裂缝还能贯穿到混凝土的断面,进行造成贯通裂隙,对工程质量产生影响,因此造成的安全问题将非常严重。 2建筑工程的混凝土浇筑技术实际应用 为了对于技术应用有一个更好的理解,我们挑选一家水电站厂房进行研究分析,对混凝土的浇筑技术展开比较细致且深入的说明及研究。我们从整体上分析,针对混凝土浇筑技术的建筑工程应用这一内容,我们能够从项目介绍,浇筑分层与浇筑手段等几个角度展开研究。①工程项目阐述。想要更为全面地掌握混凝土浇筑技术实际应用,第一必须针对水电站厂房基础状况进行掌握了解。此水电站厂房的长度为203m,宽度为50m,平均高度是70m,从整体上观察,主要包含主厂房,副厂房与安装间,其规模很大。此水电站厂房混凝土的浇筑工作大致完成,通过验收工作,此工程项目混凝土的浇筑达标率是99%,其优良率能达到92%,已经收获非常好的成效。②浇筑分层。混凝土工程中的浇筑分层是混凝土浇筑工作正式开始之前要开展工作,详细分层手段一定要依照厂房实际的尺寸以及结构进行确定,针对一些较大规模的建筑项目而言,在对混凝土浇筑分层的时候,大体能够分成三层,同时还一定要把分层高度控制到0.5~4.5m范围中。③浇筑方式。浇筑方式属于较为复杂环节,主要能够从浇筑程序以及施工方式两个角度分别介绍。例如,针对浇筑程序而言,基本能够分成两个环节,第一环节主要是针对主厂房外部和上端结构加强保护,与此同时对于副厂房混凝土浇筑工作必须做好相应准备工作,包含基础混凝土建设工作,设计框架结构的优化和改良等。而第二环节主要就是针对厂房墙体与底板展开浇筑施工。例如,针对施工方式而言,第一必须依照厂房结构特征,针对模板架结构缝做好处理工作,进而确保和楼层模板保持一致,之后必须进行混凝土运输工作,运输之前一定要确保所运输混凝土依据相应标准拌制,不然施工工作就会遇到很大难度。④最重要的一道程序便是浇筑工作,此水电站厂房开展混凝土浇筑施工的时候,先要依照仓面大小做好人员和材料之间的配给,之后进行仓面湿润,然后开展铺设施工,铺设过程之中一定要重视对厚度与时间做到准确控制。 3建筑施工混凝土浇筑技术改进手段 3.1积极完善前期准备工作 前期准备工作能否做好属于决定浇筑效果的关键基础,所以其意义不言而喻。混凝土浇筑的准备工作通常从三个方面入手:①在浇筑之前必须确保浇筑地面的干净整洁,必须这样,浇筑作业才可以顺利进行。②要加强浇筑材料准备,针对选取的各种钢筋、水泥、砂子等混凝土浇筑材料必须加强入场管理以及配比控制工作,进而从材料方面加强混凝土质量。并且混凝土搅拌过程,必须认真依照相关的顺序以及要求进行拌制,当需要添加添加剂的时候必须准确适量加入,进而保证制作环节搅拌的均匀性,防止造成较差的效果。③必须加强工程施工方案的准备工作,必须依照施工现场实际环境以及约束条件,真正做好相应的评估工作,进而针对施工方案做出适当调整,不能够生抄照搬,待遭遇问题之时再整改,这样就会造成不断返工的问题,会极大程度降低浇筑施工的效果以及效率。 3.2强化施工过程的浇注工作 3.2.1混凝土浇筑施工的要求 混凝土浇筑倾斜高度不能够高于2m。若是浇筑的高度超过3m的时候,就应当采取溜槽、导管以及串筒等让混凝土可以下落。要采取分层分段手段进行混凝土浇筑,依照建筑物结构特点以及钢筋密度决定混凝土的浇筑高度。通常混凝土的分层浇筑最好为插入型振动设备的1.25倍。在振捣过程之中应当用手握住振捣棒软轴胶管,与此同时将其快速插进混凝土中,振捣施工的时候,振动棒要上下抽动,其中振捣的时间大约在20~30s之间,要确保浇筑面没有气泡产生,不会存在明显的下沉问题,不会存在表面的泛浆问题,保证形成水平面。使用插入型振动器的时候必须做到快插慢拔,要确保插点的均匀性,依照次序逐点进行移动,绝对不能够遗漏,移动的间距不能超过1.5倍的振动棒运行半径,上一层的振捣施工需要插入下层的混凝土面大约50~100mm,进而使层间的缝隙减少。 3.2.2浇筑施工质量控制 依照不同季节要选取不同方式施工。例如夏季施工的时候要添加泵送剂,保证混凝土浇筑坍落度的前提下,做到节约用水。加强材料质量控制工作。骨料需要挑选级配以及粒形较好并且空隙率以及含泥量很小的骨料,对含砂率进行严格控制。混凝土浇筑施工要保证不能存在漏振、欠振以及过振问题,振捣棒必须快插慢拔。浇筑施工流程必须严格控制,施工工序必须合理科学。已经完成浇筑而且临近初凝的混凝土要反复进行抹压以及滚压。如果混凝土外表硬结不能抹动的时候,就能进行二次振动,进而排除混凝土因为泌水在水平钢筋与石子下部形成空隙,有效加强混凝土粘结力以及抗拉强度,与此同时有效控制内部的裂缝以及混凝气孔,进而有效提升混凝土抗裂能力,依靠反复抹压以及搓压,另外还必须确定好混凝土初凝的时间。 3.2.3浇筑养护 承台与养基础地梁的混凝土施工包含:测量放线、浇水湿润、进场检测、混凝土浇筑、振捣、找平以及养护工作。框架柱以及顶板混凝土的浇筑技术包含:清理模板、测量、设置马道、施工缝位置的混凝土处理、进场检测、顶板的混凝土浇筑、找平以及养护。开展施工测量工作时,需要从标高控制点开始投射至作业面上,然后把顶板50cm标高线引至提前焊接过的短钢筋上,其间距控制在2000mm。混凝土浇筑以前,先要浇筑和混凝土相同配比的砂浆水泥,厚度控制在3~5cm。砂浆浇筑需要提前大约10min,且伴随混凝土进行。塑性混凝土在完成浇筑施工以后的12h之内,要进行相应的洒水养护工作,低塑性混凝土需要在浇筑结束之后进行喷雾养护,且尽早地进行洒水养护。浇筑混凝土需要进行连续养护,还要保证混凝土养护期间外表足够湿润,养护的时间要超过14d。浇筑施工前期,为了确保混凝土湿润度,需要组织专人养护,养护的时间必须满足混凝土的硬化与强度的提升需求,与此同时还需要确保混凝土强度满足设计标准。在浇筑的前期、浇筑过程之中以及完成浇筑以后都必须进行混凝土养护工作。因为保温可以降低浇筑混凝土的外表热量扩散,使温差降低,所以,为了防止浇筑混凝土的表面存在裂隙,必须确保混凝土温度与环境条件。浇筑完成之后需要马上使用湿润的麻片以及草帘覆盖。 4结束语 混凝土的浇筑施工质量,既与企业利益有直接关系,而且与人们的财产生命安全息息相关,所以我们一定要强化建筑项目的混凝土施工技术的研究工作,提升混凝土施工的技术水平,依靠对关键技术的准确掌控,保障建筑施工建设的质量,进而更好为我国的基础设施建设服务。 参考文献 [1]钟威铭.混凝土浇筑技术在建筑工程施工中的应用[J].科技创新导报,2014(22). [2]王用.试析建筑混凝土浇筑技术[J].建材发展导向,2014(1). [3]李非.试论建筑基础混凝土的浇筑技术[J].建材与装饰(下旬),2014(4). 作者:王凡
近年来煤矿机电事故的发生比例有上升趋势,且后果也越来越严重。机电事故的发生不仅影响了煤矿企业的正常生产,而且对工人生命造成了巨大威胁。机电事故的发生很多是由于机电设备的安装调试不过关,导致在使用时问题被暴露。如何提高煤矿机电设备的安装质量,这是煤矿企业所要面对的问题,特别是在煤矿机电设备越来越精密、对安装的要求较高的条件下[1]。一方面,在机电设备安装时必须严格遵循相应的安装标准;另一方面技术员应掌握机电设备安装的要点。由于先进的技术被应用到煤矿机电设备中,导致在安装时会出现各种问题。为此,本文对煤矿机电设备安装中存在的问题进行了分析,在此基础上提出了改进煤矿机电设备安装质量的一些措施,可以为有关技术员提供参考。 1煤矿机电设备安装中的常见问题 随着科学技术的发展,自动化技术逐步被应用到煤矿机电设备上。这些设备由于技术含量高,导致在安装调试过程中都十分繁琐,需要技术人员具有较高的专业技能[2]。为了保证机电设备安装的顺利进行,需要编制具体的安装施工计划。由于设备规模较大,导致在实际安装过程中存在以下问题。下面就分别对这些问题进行讨论分析。在设备安装时,机电设备的螺母和螺栓很难进行合理安装。如果螺母和螺栓的连接力过大,在长时间运行时设备容易出现疲劳现象,还容易造成螺丝的滑丝和破坏问题。如果螺母和螺栓连接过松时,容易出现机械振动,产生较大的噪音。此外,用于连接电源的螺母和螺栓还应考虑可能出现的电热效应,螺母应有充足的挤压力,以免接触电阻过大发热严重,引发用电事故。机电设备的过流也是机电设备安装使用中容易出现的现象,造成这种现象的原因有很多。例如水泵内存在异物时,或电机轴承的损坏等情况。此外,电机发生电源缺相、线路的电压过高也容易导致机电设备出现过流。对于水泵而言,当进行过载运行时也极易导致超电流问题。机械设备在出现故障时,会出现振动异常现象,造成这种现象的原因有很多。例如,机泵的转子和定子之间存在摩擦或轴承间隙过大都容易导致机电设备出现振动异常情况。水泵在实际运行过程中,当其实际参数与所标注的额定参数之间相差较大时,其运行的稳定性也会受到影响。 2提高机电设备安装质量的措施 2.1加强机电设备的维护检修 煤矿机电设备的安全稳定运行对于煤矿安全生产存在重大影响。煤矿机电设备在正常使用过程中,应做好设备的维护工作。机电设备的定期维护,有助于减低设备的故障率,减少设备故障运行的时间。在煤矿生产过程中存在很多不确定性因素,这有可能增加机械设备非正常使用的频率,减少设备的寿命。因此,要对机电设备进行保养和维护,并以设备特征作为依据,制定出具体的维护保养工作流程。对于具有防爆要求的电气设备,在维护时要特别重视。由于电气设备的长时间使用,很多零件出现了磨损情况,在这种条件下维护人员应及时发现问题,消除设备存在的安全隐患。此外,机电设备的管理和维护人员应严格遵守安全操作规程,能识别机电设备运行异常情况并进行处理,保证煤矿机电设备安全、稳定地运行。 2.2加强煤矿机电设备管理工作 为了保证机电设备的安装质量,在拿到机电设备以后,需要由建设单位、施工单位和供应商共同来对机电设备及相关零部件进行清点和检查,并做好相关记录。在验收和检查过程中,要根据零部件的重要程度进行区别对待,要检查零部件的完整度,对符合要求的产品进行签收。当机电设备验收合格后,应交于相关工作人员保管,并做好移交手续。在移交完成后,应收集设备的相关技术资料,并建立设备档案便于日后设备的运行、调试及保修。在保管时,电气设备应最后放在有人看管的地方,注意设备的防潮和防水工作,一些细小部件要放置在专用工具箱内,避免丢失。在机电设备安装完成验收时,需要仔细查看机电设备的外表是否存在人为的损坏及明显的质量缺陷,预留的螺栓孔内外不能存在异物,以免影响设备的运行调试。对于设备脚部需要放置垫片的情况,应保证预埋地脚螺栓位置的精确性,且尺寸应符合设计的要求。另外,机电设备的基础表面需要制作成麻面。在浇筑机电设备基础作业过程中,需要将垫片的承重面提前预留出来,在二次灌浆完成后,要针对具体的设计要求和标准来对其进行合理调整。 2.3加强煤矿机电设备的运行检查工作 机电设备安装完工后,还需有关技术员对安装质量进行检验,查看其是否满足设计的要求,并对机电设备进行现场调试,以确保机电设备在安装完成后能顺利运行。在机电设备调试期间,需对机电设备的运转情况进行检查,查看是否存在异常现象。一旦发现异常现象,应采取措施进行处理,例如传动装置在运行时出现了卡顿现象,应立即切断电源,待问题解决后方可继续进行调试。此外,在进行机电设备调试时,应对设备的启动情况进行详细观察,主要查看设备启动时是否存在一些异常现象,例如设备发出异响及卡顿现象。只有将安全隐患消灭在萌芽状态,才能确保机电设备运行的可靠性与安全性。 2.4提高煤矿机电安装技术水平 与过去相比,现在的煤矿机电设备更先进,在安装时要求具有很高的技术水平。这就增加了煤矿机电设备的安全难度,主要是安装精度的控制。因此在安装时应注意安装的方法、设备的安装精度、设备的内应力及螺栓螺母的位置、场地的施工质量等问题。如何控制设备安装的精度,避免安装不完善对机电设备造成的影响,这是安装技术员所要思考的问题。在进行机电设备安装施工时,安装人员应根据预先布置的基础线进行作业,不可以凭经验进行作业。设备在安装时应严格按照安装的设计图和场地的轴线进行作业,在安装完成后还应对安装机电设备的水平度进行反复校核,并做好设备的安装记录,有助于设备的后期改造。煤矿机电设备的安装质量对煤矿机电设备的安全性和稳定性存在直接影响,也对煤矿生产的效率产生间接影响。对于煤矿机电企业来说,应不断提升设备的安装技术水平。通过对技术员进行技术培训,增强其创新能力,这样才能从根本上提升煤矿机械设备的安装水平,为煤矿企业创造巨大的经济利益,提升煤矿企业的优秀竞争力。 3结语 煤矿机电设备的安装质量对煤矿生产的安全性和效率都存在着直接影响,这是煤矿企业不容忽视的问题。高水平的机电设备安装不仅能降低设备的故障率,且能增加生产的安全性。在机电设备安装过程中,应重视在安装过程中存在的问题,积累一些机电设备的安装经验。最后,机电设备的安装质量也取决于安装人员的整体素质,所以提高煤矿技术人员的素质能保证机电设备的安装按时按量完成。 参考文献: [1]闫刚.提高煤矿机电设备安装质量的措施探讨[J].科技创新与应用,2017(32):107. [2]李辉.加强煤矿机电设备管理的对策探讨[J].科技创新与应用,2012(25):94. 作者:刘军晓 单位:阳泉煤业 (集团) 有限责任公司一矿
水利工程是一项复杂且系统的工程项目,在建设过程中混凝土裂缝问题直接对混凝土构件的承载力与耐久性造成不利影响,降低了混凝土构件的使用寿命,严重威胁水利工程的质量安全。随着科学技术水平的提高,混凝土裂缝的修补技术也朝着多样化发展,加强对混凝土裂缝问题的研究具有现实意义。我们必须认识到,混凝土裂缝的产生是必然存在的,只有找出产生裂缝的根本原因,才能从源头降低裂缝的产生。 1水利工程中混凝土裂缝的类型分析 1.1沉降裂缝 这种现象主要是由于地基不均匀的沉降造成的路面断裂,或者是受到气温环境的影响,路面所产生的抗拉强度较大,路面收缩能力不能满足实际需求,加剧了裂缝的扩大化发展,经常以凹凸不平的形式存在,这对于水利工程的质量安全造成严重影响。 1.2荷载裂缝 荷载裂缝主要是由于混凝土构件表面所承载的物体重量超过自身的承载力,给路面所造成的损坏。与此同时,混凝土材料在不同气温条件下所产生的变化也有所不同,当受到环境温度与荷载量的共同影响下就会形成反射裂缝。反射裂缝的影响是很大的,容易对已有的基层裂缝产生二次影响,直接渗透到混凝土材料表面,形成相同的裂缝状态。 1.3非荷载裂缝 与荷载裂缝不同,非荷载裂缝与混凝土构件表面的荷载量没有关系,主要是由于环境因素或其他原因造成的混凝土裂缝。非荷载裂缝按照状态可以分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝。①横向裂缝的存在较为常见,其主要是由于采用了一些对温度比较敏感的原材料,受到施工所在区域的环境温度影响,混凝土内外温差较大而产生的横向裂缝,这种问题对水利工程整体质量产生较大影响,严重的化还会导致泥浆脱落,降低使用寿命。②纵向裂缝主要以建筑物表面长度平行,随着区域的不同,纵向裂缝的长度和宽度也有所区别,通常出现在填方路基上。另外,网状裂缝,其主要呈现错综复杂的交错状态,可以将路面分为很多的混凝土块,如果不及时进行修补容易产生坑槽或路面松散问题。 2水利施工中混凝土裂缝的原因 2.1温度原因 水利工程混凝土施工中会用到大量的水泥,这就导致混凝土凝固过程中的水化热现象,如果混凝土内部与外部温差较大,就会引发混凝土的裂缝问题。由于水利工程建设所在地区环境恶劣,现场降温条件差,无法对混凝土构件进行有效的降温处理,在凝固过程中混凝土内部水分蒸发过快,造成混凝土裂缝现象。另外,在冬季施工时,混凝土施工中温度下降极快,严重影响混凝土的渗透性能,容易引发混凝土裂缝问题。与此同时,混凝土内部结冰也会造成混凝土的裂缝,由于脆性大无法达到设计的强度和质量标准,严重影响水利工程的质量安全。 2.2混凝土构件受力不合理 水利工程是一项复杂的工程项目,在施工过程中混凝土构件需要承受相应的荷载,由于作用不同荷载也有所不同,如果在设计施工中没有考虑到混凝土构件的受力特征与荷载情况,就无法保证混凝土荷载能力满足实际需求,力学性能偏差容易造成质量问题,特别是在荷载较大并超出混凝土构件承受范围的时候,就会造成裂缝现象。在具体的施工中主要体现在两方面:①混凝土吊装与运输过程中,选取的吊点与支撑位置不合理,混凝土构件在吊装过程中受到较大的振动或者冲击,对混凝土构件造成直接性的伤害。②缺少混凝土构件受力设计与控制,为了加快施工进度没有严格按照混凝土施工要求进行操作,混凝土构件处于严重的超载状态,威胁混凝土构件的安全。 2.3施工影响 水利工程施工中,施工队伍的技术水平与质量对混凝土裂缝的产生有着直接联系,由于填方与挖方压实程度不能满足路基路面的承载要求,产生不均匀的沉降,引发路面裂缝问题。在填筑的时候,所选用的回填材料质量不合格,路基压实度不够,混凝土表面沉降严重。与此同时,在施工中所选用的材料、设备不合理,施工工艺流程不符合组织方案要求,这些都会引发混凝土裂缝的产生。 3水利施工中混凝土裂缝的防治措施 3.1温差裂缝的防治 根据温差裂缝的实际情况我们可以将其划分为集中措施:①由于水泥水化热的影响,导致混凝土内部水分流失过快,而产生裂缝,针对这种现象,采购人员应该选择质量好的混凝土原材料,并降低水泥的使用,尽可能选取发热量低的水泥材料。②在夏季施工的时候,由于外部温度较高需要对混凝土进行降温处理,如果温度过高可以在混凝土搅拌中融入适量的冰水达到降温的目的,还可以设置水管,通过水循环起到降温的效果。③水泥热量之所以没有及时地被消除,和搅拌技术也存在一定的联系,这样就需要选择合适的搅拌技术,在浇筑过程中尽量增加混凝土散热面积,加快内部水分的散发。④在冬季施工的时候,重视外界温度的变化,防止在特殊天气中施工,保证现场良好的通风功能,当温度过低时做好保护措施。 3.2加强原材料控制 水利工程施工中原材料质量控制对混凝土施工技术的提高有着显著作用,在水利工程施工前根据对混凝土技术的设计来采购原材料,对采购的过程要严格把控,选择质量合格的水泥,当然水泥的型号还应该和工程的需求相对应。另外,在选购砂石时,也要检查砂石中的杂质含量,只要水泥和砂石的质量有保证,比例分配正确,这样才能保障整个水利工程的质量。总之在水利工程施工前需要多次检查原材料的质量,对原材料的具体应用进行监督,清楚各种混凝土材料的性能,这样才能大大的提高混凝土施工材料的质量,从而保证项目建设的质量,从而推动水利施工的顺利进行。 3.3加强施工管理,保证混凝土受力的合理性 如果想降低混凝土受力不均匀或者过度荷载所造成的裂缝问题,就必须加大管理力度,做好现场的管理工作。①在混凝土构件吊装或运输的过程中,做好保护措施,避免混凝土受到振动和破坏,合理选择吊点与支撑点。②做好混凝土的浇筑管理,严格按照施工工艺流程进行混凝土的浇筑、振捣、压实、养护,在未达到设计要求的强度前禁止人员踩踏或者堆放货物,避免对混凝土构件造成损坏。③严格控制混凝土施工进度,禁止为了追工期、赶进度而拆模快、养护不到位等行为。 4结语 综上所述,水利工程在我国经济发展中所占据的位置是不容忽视的,针对水利工程混凝土裂缝问题展开探讨,了解裂缝出现的主要原因,并针对性的进行裂缝防治措施,这样才能降低混凝土裂缝的产生。从目前来看,人们对水利工程混凝土问题越来越关注,混凝土裂缝对水利工程整体质量所造成的影响都是极其严重的,甚至还会造成施工工期延后、质量安全问题、寿命降低等现象,不利于水利工程的建设。因此,相关企业必须做好混凝土裂缝的预防工作,推动我国水利工程建设的可持续发展。 参考文献 [1]谢愉.水利施工中混凝土裂缝产生原因分析和防治措施[J].建筑建材装饰,2015(6):75. [2]周阿妮.水利施工中混凝土裂缝的成因分析及防治措施[J].湖南水利水电,2016(02). [3]艾尔肯•阿布力米提.水利施工中的混凝土裂缝的原因分析及防治研究[J].珠江水运,2014(14). [4]徐爽.浅析水利施工中混凝土裂缝的原因及防治措施[J].科技创新与应用,2016(27). 作者:华永 单位:湖北省引江济汉工程管理局
石化技术论文:浅谈计量技术在石油石化企业中的运用 《江汉石油科技》2017年第2期 摘要:石油石化企业是我国基础资源行业之一,它的生产工作对于我国参与国际竞争都有重要的影响。计量技术是现代社会不可或缺的技术手段,也影响着石油石化企业各个环节的工作。无论是产品研发、运输、物料交换,还是生产的全过程、检测工作都离不开计量生产,可以说它直接决定企业的经济效益。特别是在市场经济的深入发展下,石油企业不仅要实现经营目标,还要落实好环境效益。本文就从计量技术在石油石化企业中的应用入手,分析新技术的特征,从而促进企业更好的发展。 关键词:计量技术;石油石化;企业;应用 0引言 计量技术是生产环节中必不可少的一环,它也是确保单位统一、实现量值管理最重要的内容。作为科学测量的手段之一,计量情况直接反映着工业生产的整体水平,是衡量现代化企业管理情况的重要指标。随着市场竞争的加剧,市场对石油石化生产提出了更高的要求。这就需要企业从生产出发,完善运输、物料交换、生产过程等环节,并做好成本的核算,突出计量技术的优势和作用,切实保证企业获得更多的利润。 1计量技术在石油石化企业中的发展 计量技术是石油石化企业生产过程中必不可少的技术手段之一,从能源的开采到最终的销售,都需要借助计量来完成工作。在开采过程中,需要对井位之间的距离加以确定,确认地层内的油量分布情况,预测地下能源的储量。在打井的时候,还需要通过计量技术测定井深、渗透率、剖面吸水情况以及含油饱和度。在油井能够正常开采的过程中,则要每日记录注水井的生产数值。对于油品的加工阶段,需要用装置计算出物料量的产出和添加数量,使生产工作在最佳的状态下进行。另外,在鉴定石油品质的时候,检验人员需要使用特定的计量工具检测各项数值,并以此判断产品的指标和合格率,只有满足生产标准,才能给予出厂的资格。 2传统的计量技术 原油、天然气、液化石油以及成品油都是石油石化在生产中的主要原料,计量技术分为不同的计量器具,在不同的场合中测量流量的具体参数要选择适当的计量器械。在发展的最初时期,人工计量的数据是工业数值的参考。此时人们使用的也是最简单的计量方式,得出的数据在准确度和精确性上都一般,有时甚至会得出错误的结果,并影响分析数值的准确性。接着,相关技术人员和计量学家开始研究最新的敏感度和精确的较高的仪表,希望以其取代人工的计量方式,取代原来的数据测算办法,并邀请专门的人负责数据的整理和分析,防止工序错误造成的问题。 3新型的计量技术 随着现代化信息技术的推广和普及,我国的石油石化企业在生产经营的同时,对计量技术也做出了新的探索,很多企业都开始着手建立最新的计量管理体系,将计量学与统计学结合起来进行分析,并对参数做出具体的确定,通过电脑将信号传递清晰,并应用好自动生产功能。据调查,现阶段常采用的自控系统包括DCS和PLC两大类,它能够实现无人监控、管理、运行与检验,且反馈情况更真实。计量管理信息系统的自动功能主要包括自动检定设备和自动处理数据两部分。第一,系统会自动对器具进行检定。具体有当器具漏检时,计算机系统会启动自动报警功能;当计量人员资质超过有效期时会发出警示;定期生成检定计划并实现检定规程自动联动等。第二,自动处理计量数据。进出厂的计量数据以及装置设备间的共享数据同时录入计算机系统,通过信息采集且确认后,以上数据会自动送入MES,ERP两个模块,继续进行数据间的自动对比,最终实现不同类的数据在同一平台上的互相约束。具体来说,此功能主要涵盖了计量数据与ERP和MES的自动集成、计量仪表的自动侦测以及计量纠纷仲裁的自动申请等。 4结束语 计量就像地球上的空气,与人类的各项活动密不可分。从早上起床,我们就已经和时钟这种计量工具打交道了,通过时钟对时间的准确计量,我们可以合理地安排一天的生活节奏。众所周知,一个国家的发展主要取决于工业现代化水平,而工业现代化水平又与计量技术息息相关。特别是与资源生产有关的石油石化行业,它从一个侧面反映着国家的经营状况。基于目前我国的新体制,以及宏观发展的大背景,石油石化企业必须制定健全的计量应用体系,熟练的掌握计量操作技术,确保计算数据的准确性,从而为领导决策提供强有力的依据,保证企业进行安全生产,实现节能降耗,最终实现经济与环境长期可持续发展的目标。 作者:郝叶恒 单位:中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司川东北气矿 石化技术论文:水泥混凝土路面碎石化改造技术简析 摘要: 水泥混凝土路面作为一种高等路面,受到人们的欢迎。但是,随着我国的经济发展,高速公路越来越多,车辆的行驶速度也越来越快,路面遭受到不同程度的损坏,维修的需求量越来越大,路面的舒适性也大大降低了。从而,越来越多的水泥路面被改造成混凝土路面。碎石化改造技术就显得尤为重要,现对碎石化改造技术的特点、施工方案编制的依据及其范围、碎石化改造技术的施工方案进行论述。 关键词: 混凝土;碎石化;施工 1概述 碎石化最初的时候是为了清除路面内的钢筋,是美国人研究发明的,碎石化是把水泥混凝土的路面碎成小块的,防止新铺设的路面出现裂痕,我国在2002年以后才大量的使用这一技术,对已经使用此技术铺设的道路进行调查,都没有出现反射裂缝现象,路面的结构还是坚硬稳定,使用状况良好。旧的水泥混凝土路面受到大面积的破坏时,就会失去全面的承载能力,即使通过局部的挖除和压浆等的方式进行改造也不能使其功能得到恢复和达到要求。这时如果对路面进行加铺式改造,反射裂缝等一系列问题就会出现。针对这个问题而研究出的一种有效的改造路面的技术就是碎石化改造技术。本文就碎石化改造技术进行介绍,希望更多的人能够理解碎石化改造,从而支持和应用到实际中去,促进我国水泥路面的发展。 2碎石化改造技术的特点 2.1碎石化技术应用于反射裂缝问题中使其得到解决,方法非常有效。 2.2应用在施工非常简便,需要改造的周期较短,综合造价较低。 2.3旧水泥路面翻新改造的理想办法是就地再生,在保护环境的同时也不会产生污染物,可以把破碎之后的路面能够直接作为基层或底基层,再进行加铺新的面层。 2.4混凝土路面是由破碎的混凝土块构成的,并且把破碎的混凝土块进行压实而组成的,为了给沥青罩面提供更高的结构强度,从而在它的内部镶嵌了密度较高的材料层。 2.5造成交通事故的概率极低。 3施工方案编制依据及其范围 3.1编制依据。 3.1.1所需改造路段水泥混凝土路面破坏现状。 3.1.2美国有关水泥混凝土路面碎石化的技术资料。 3.1.3交通部现行的规范及标准。 3.1.4国内水泥混凝土路面碎石化项目的实施经验总结。 3.2编制范围。需要对水泥混凝土路面进行破碎施工。一般情况下,通常会采取打裂压稳技术直接加铺沥青混凝土罩面在水泥路面(低于10%):对于断板率界于0%~15%的水泥路面,在打裂压稳之后铺设防反射裂缝材料后再加铺沥青混凝土罩面层在断板率位于0%到15%之间:而适合采用压碎技术的是对于断板率超过15%相邻板的位移(沉降差)大于4mm或有明显结构性破坏的水泥路面,破碎并压实的混凝土路面。 4碎石化前的准备工作 4.1清除存在的沥青面层。碎石化之前,之所以要清除在水泥混凝土路面上的沥青材料,是因为破碎的效果会受到这些材料的影响。 4.2隐藏构造物的调查和标记。在破碎之前,要与设计图纸以及业主提供的相关的隐藏构造物相结合,例如:底下管线、暗涵等情况进行调查来确定这些材料是否会受到破碎的影响。一般情况下,破碎不会对构造物埋在一米以下,如果不满足上述条件则可以降低锤头高度对水泥路面进行破碎,或者采取其他监理工程师所许可的方案。 4.3与桥梁连接段的路面。把应破碎的位置标注于桥梁之间的连接段,要根据实际情况,可以摊铺同样厚度的沥青罩面的程度在没有受到破坏的路面。根据路面设计线的高程破碎到监理指定位置或破碎到桥头搭板的后端。 4.4交通管制。因为如果没有滩铺完沥青混凝土面层的话,碎石化后的路面是不被允许把交通开放的,所以对交通管制的要求较为严格,建议在条件允许时一次性的全封闭施工段落;如果条件不允许,那么至少要实行半封闭施工。 5碎石化技术采用的设备 5.1多锤头水泥路面破碎机。PS360型多锤头破碎机是开发的新产品,它是针对破损水泥路面的改造而研发的,这种机械能够完全消除原有路面存在的病害,将原有的旧水泥路面彻底打碎,释放面板下空洞的隐患,把破损的水泥面板打碎是完全没有必要的,这是这种机械最大的优点,既提高了工程进度又节约了路基材料及运输成本,还使工程的总费用得到很大的降低。对旧水泥路面翻修改造的理想方法是将打碎的混凝土面板直接作为基层或底基层,再加铺新的面层。同时,丢弃水泥碎块垃圾的环境保护问题也得到了有效解决。 5.2压实设备。 5.2.1专用震动压路机。yz18a振动压路机是在山东公路机械厂生产的,同时也作为山东公路机械厂生产的专用机械,它通过对破碎混凝土板块后的表面破碎进行补充,并对其表面进行压实,在此方面非常有效。 5.2.2单钢轮震动压路机。首先,采用振动压实技术应用于施工过程中,其次在专用的振动压路机之后,采取山东公路机械厂生产的yz18a振动压路机压实破碎后的混凝土表面,使工作面更为平整,并提供此给沥青罩面。 6碎石化施工控制和要求 6.1路面破碎要求。混凝土路面的75%是被要求碎石化进行破碎的,破碎成它的底部不能超过37.5厘米,中间不得超过22.5厘米,表面的最大尺寸不超过7.5厘米,这样的一个粒径。 6.2清除原有填缝料。在对沥青表面进行铺筑前必须把所有的涨缝材料、松散的填缝材料或者其他的类似物清除掉。 6.3凹处回填。应用密级配碎石料回填并压实在之前发现的5cm的凹地,直到达到要求。对破碎后混凝土路面进行修整或者试图平整路面来提高线形是不正确的,这样做会对混凝土路面碎石化以后的效果进行破坏应该从混凝土路面的高处向低处破碎,这样做是为了避免排水受到摊铺沥青混凝土后的影响。 6.4与相邻车道的连接。实际破碎宽度在破碎车道的过程中应该超过一个车道,和相邻车道搭接一部分,至少要达到15cm的宽度。 6.5撒布乳化沥青透层油。乳化沥青透层油在破碎压实后的表面,通过撒布乳化沥青透层油可以使表面较松散的粒料具有较高的结合力。 6.6摊铺前混凝土路面的扰动。施工车辆的载重量和通行次数应降到最小的程度,如果混凝土路面表面已被破碎,并且运料车辆对其进行部分或全部破坏,应对受到破坏的路面进行二次压实。 6.7面层施工。碎石化罩面的厚度要求不得小于15厘米,密级配结构是更好的。6.8开放交通。交通应在半施工完全结束之后进行开放。 7结束语 在当今社会,由于社会的进步和科技的发展,资源消耗量日趋增长,所以对资源的大量需求和全球的资源短缺产生了巨大的矛盾。由于我国人口众多,资源的总量跟不上资源的需求量,那么提出了建立节约型社会的观点,进行环境保护、建立资源节约型社会、对资源进行合理开发等在我国就显得非常重要。在现代社会发展的需求前,水泥混凝土路面的碎石化技术与发展资源型社会相符合,所以必须把水泥混凝土路面的碎石化技术更加广泛的应用到实际中去。 作者:王春玲 单位:佳木斯市路桥工程有限公司 石化技术论文:混凝土路面碎石化处理新技术探讨 水泥混凝土路面碎石化就是将损坏的水泥混凝土路面破碎成较小的混凝土碎块,这种碎块的颗粒直径不超过40cm,这样能避免重新加铺的沥青上面层出现反射裂缝的现象。水泥混凝土路面碎石化是一种新的路面处理技术,通过此技术可以将损坏的水泥混凝土路面破碎成“高强粒料基层”,然后再在上面铺一层新的沥青面层来构建新的路面。当旧水泥混凝土路面受到大面积损坏而丧失承载功能,而通过压浆等处理方式已不能使其恢复到原有的结构强度时,碎石化改造技术就发挥了其特殊的功能。碎石化是一种具有针对性并且快捷高效的路面处理技术,该项技术利用特殊的施工设备,把原来的水泥混凝土路面彻底打碎,将原有路面上存在的安全隐患和现有危害一并消除,并把打碎的水泥混凝土路面压实后作为新路面的基层来继续发挥它的作用。2013年,上饶市公路管理局在广丰公路分局湖南线17.2km率先运用水泥混凝土路面碎石化新技术。在广丰公路分局取得成功经验后,上饶市公路局全面推广应用该技术,2014年,全市公路系统共实施水泥混凝土路面碎石化处理126.6km,实现了对旧路的有效改造和再生利用,取得了良好的效果。 1水泥混凝土路面碎石化所用的设备工具 碎石化技术是对旧水泥混凝土路面进行处理的一种新兴技术,具有快捷性、高效性、环保节能以及稳定性强等方面的优点。该项技术的应用能有效地消除加铺层出现反射裂缝的严重现象,是一种有效的路面处理技术。水泥混凝土路面碎石化处理需要两种常用的机械设备。一种是通过重锤下落来击碎原来的水泥混凝土,采用MHB重锤破碎机械,另一种是通过强烈的振动来达到碎石的目的,采用共振型破碎机械。MHB重锤破碎机械利用多锤头破碎机将原来受损的水泥混凝土路面破碎成直径小于37.5cm的碎石块,可以在一定宽度范围内进行连续破碎,锤头的升降高度可以单独调节,一次性破碎的宽度最高可达到3.96m,而且机械设备本身具备帷幕,可以防止碎石屑到处飞溅,避免伤害到过路人群。但是该设备仅仅能完成碎石工作,不能将碎石进行密实化,因此还要配备专门的压实设备将路面压实才能作为新路面的基层[1]。共振型破碎机械是由工作时较大的偏心力,在机械设备与路面接触时通过振动能量的传递达到碎石的目的。因为振动产生的大部分能量被水泥混凝土板块吸收,所以振动较小,与MHB重锤破碎机械相比,作用范围较小,碎石直径也比较大。因为能量在传递过程中不断损耗,所以路面的碎石化程度随深度变化而有所不同,位于表面的水泥混凝土破碎后的颗粒直径较小,下面部分的颗粒直径较大,经过压路机的不断压实之后,就可以形成比较坚实的路面基层。 2水泥混凝土路面碎石化处理技术的应用 2.1具体的施工步骤在对水泥混凝土路面进行碎石化处理之前,要按照对受损路面进行破碎实验、确定破碎路面的流程、选用合适的机械设备对路面进行碎石化处理、用压路机对路面进行压实、在压实路面上铺设新的沥青层、对沥青路面的施工的步骤依次进行。 2.2施工前的准备阶段水泥混凝土路面碎石化施工前的准备工作是路面碎石化的基础保障,在施工前要清除原有的沥青罩面,对路上的桥梁、涵洞以及地下管道做出明显的标记,在对路面碎石化处理的过程中要避免对其造成破坏,对容易受到破坏的基层设施要采取清除并进行及时回填,对排水系统要进行定期检修。 2.3施工流程首先,选用合理的破碎机对水泥混凝土路面进行碎石化。使用破碎机将损坏的路面破碎成混凝土块,碎块粒径不能超过40cm;接着用压路机将路面进行压实,使破碎后的水泥混凝土相互挤压形成高密度高强度的新混凝土层;然后在新的沥青路面上喷洒50%的慢裂乳化沥青透层油来增加沥青材料之间的结合力;最后是根据事先的设计方案进行路面表层施工,将其铺设为新的水泥混凝土路面,从而形成新的路面[2]。 3水泥混凝土路面碎石化处理中的关键环节 3.1对排水因素的要求在对水泥混凝土路面进行碎石化的过程中肯定会产生许多细小的碎石颗粒,而水泥混凝土在破碎后彼此之间失去了粘合力,由于这种情况的存在,使得在施工过程中不能有水渗入底层,否则将会导致严重的安全事故。因此在对路面进行碎石化处理之前必须先进行排水设施的完善,可以采用挖沟的形式进行排水。只有完全解决了排水因素过程中存在的安全隐患,才能进行正式的水泥混凝土路面碎石化处理。排水设施的完善与否关系到原来水泥混凝土路面作为新加铺路面底层的长期稳定性,提前完善排水设施是为了降低新铺的水泥混凝土路面存在的安全问题,增加其耐用性和安全性,所以在水泥混凝土路面碎石化处理中对排水因素的要求必须引起相关人员的重视。 3.2对原土基的要求在对路面进行碎石化处理过程中,无论选用哪种机械设备,都会产生高幅度的振动,振动产生的巨大能量在路面底层大范围传递,原有的土基也会在一定程度上受到影响。如果原有路面的土基和基层不够坚固,当重锤下落产生巨大的冲击力作用在原有土基上,就很有可能对路面造成严重的破坏。所以,在对某段公路进行碎石化处理之前,一定要先对该路段的原有土基进行稳定性检测,避免因局部稳定性不足而造成新路面的坍塌。 4水泥混凝土路面碎石化处理新技术的优越性 损坏的水泥混凝土路面其结构和功能已经基本丧失,有些新修建的水泥混凝土路面也在一定程度上遭到了破坏,路面碎石化技术很好地解决了这些问题,并且具备极大的优越性。⑴彻底解决了在原有路面直接加铺新沥青层出现的板块反射裂缝的问题。碎石化技术采用先将原有的混凝土块进行碎化处理,然后再加铺沥青层罩面,这种技术从根本上杜绝了反射裂缝的产生。⑵具有成本低,资源再利用的优点。泥混凝土路面碎石化处理的技术是将原有的混凝土路面打碎后作为新路面的基层,再加铺新的沥青层,这样就节约了路基材料的材料成本和运输成本,减少了施工项目的总费用。⑶施工时对周围居民的影响较小,水泥混凝土路面碎石化处理常用的两种机械设备的噪音都不算很大,在对水泥混凝土进行碎石化处理时产生的噪声和冲击振动比较小,在人所能承受的范围之内,为周围居民的正常生活提供了可靠保证。⑷施工简便,工程项目周期短。利用水泥混凝土路面碎石化技术对路面进行整修的过程中不需要封锁整个路段,而且所用机械设备工作效率高、速度快,大大缩短了整个项目的施工周期。 5结语 水泥混凝土路面碎石化是一种新兴的路面处理技术,它适用于旧水泥混凝土路面在较大范围内受到损坏的情况,这种新兴技术大大提高了工作效率,降低了工程总费用,适合我国路面的修建与改造。因此,我国要加大碎石化技术的研究力度,争取获得更高的成就。 作者:韩红辉 单位:江西省上饶市公路管理局广丰分局 石化技术论文:石化防渗系统及其技术解析 本文结合某石化炼化一体化工程,根据国家环境保护部门和环境影响评价报告的要求,通过调研、学习国外化工行业防渗工程技术和借鉴国内其他行业防渗工程技术,在汲取垃圾填埋场、一般工业固体废物、危险废物填埋、处置场防渗工程技术以及地下工程防水技术的基础上,结合石化企业自身特点,创造性地提出了石化企业防渗工程体系。 1防渗工程体系 石油化工企业防渗工程是一项系统工程,由源头控制—防止渗漏—污染监测—事故应急处理等四个系统组成整体防渗体系,即由主动防渗系统(源头控制)、被动防渗系统(防止渗漏)、渗漏污染监测系统(污染监测)和应急系统(事故应急处理)组成。①源头控制是指从源头上尽可能减少污染源的泄、渗漏,从而降低污染地下水的可能性;②防止渗漏是指采取防渗措施,在污染物一旦发生泄、渗漏后,阻止其污染地下水;③污染监测指在污染防治区内,根据石油化工企业各生产功能区的特点,采用不同的监测方法,监测污染源是否发生泄、渗漏以及是否对地下水造成污染;④事故应急处理指当发生污染物泄、渗漏至地下水使其受到污染时,采取应急措施,防止污染物进一步扩散。防渗工程做到了源头有控制,泄渗、漏后有措施,事故后有处置方案的整体防治体系,确保地下水不受污染。 2石油化工企业防渗工程设计 2.1主动防渗设计 主动防渗设计主要在厂址和生产工艺的选择、平面布置、管道及设备设计等方面尽量避免对环境造成污染。在项目建设前期厂址选择阶段,应了解项目厂址的自然环境、生态环境、水文地质条件和地下水环境敏感保护目标等方面资料,选择包气带防污性能强、项目场地地下水不易污染、地下水环境不敏感的场地,并尽量远离地下水和地表水饮用水源保护区;在平面布置中应尽量将处理和储存含有毒、有害、危险介质的设备按其物料的物性分类集中布置;在工艺路线的选择上应选用国内外先进的环保生产工艺技术,减少污染源的产生;在管道及设备的设计中,通过对管道及设备的连接方式、密封方式、材质比选,提高管道压力等级和腐蚀余度,加强对管道、设备防腐处理等措施,减少污染物的排放,从源头上控制污染物的泄、渗漏,降低产生污染的风险。 2.2被动防渗设计 被动防渗设计包括污染防治区的划分、防渗材料和防渗结构型式的选择及确定等内容。在进行被动防渗设计前,应了解生产、储存、运输介质的理化性质、生产加工工艺、项目环境影响评价及环保管理部门对该项目环评报告批复等方面内容。 2.2.1污染防治区的划分 石油化工企业生产、储运的物料及产品种类繁多、物性复杂,不同泄漏物料对环境造成的危害程度差异较大,根据石化企业各功能分区的不同和污染物的理化特征,将石化企业厂区划分为一般污染防治区、重点污染防治区和特殊污染防治区。 (1)据污染物污染特性,剧毒、有毒、致癌性物质、致突变性物质、生殖毒性物质、持久性有机污染物对环境危害程度较高,因此对于生产、加工、储存该种污染物的区域应划为重点污染防治区并进行防渗设计。 (2)污水池、地下污水管道及环墙基础储罐罐底板底部等区域,由于埋置于地下,泄、渗漏后难以观察,且长期储存有污染介质,一旦泄漏后造成的危害非常大。因此,将其定义为特殊污染防治区并进行防渗设计。 (3)其他可能产生污染物泄、渗漏的区域定义为一般污染防治区。 2.2.2防渗材料的选择 目前国内使用的防水材料有很多种,主要应用于地下防水工程,参考国内地下工程防水做法、生活垃圾填埋场、一般工业固体废物贮存、处置场、危险废物贮存、填埋场的防渗做法,并参考国外石油化工企业储罐区防渗做法,同时结合石油化工企业自身特点,考虑到工程的可实施性和经济适用性,石油化工企业宜选择天然防渗材料,水泥基渗透结晶型防渗材料和人工合成有机防渗材料作为主要的防渗系统材料。在石油化工企业具体的防渗设计中,其防渗材料的选择尚应根据防渗要求、并结合生产功能分区、泄、渗漏污染物的理化特性、环境条件、施工方法及材料性能等因素合理确定。防渗材料应具备无毒性、坚固性、持久性、抗化学反应性、一定程度的抗穿透和抗断裂性等特点。 2.2.3防渗结构型式 石油化工企业根据其选用的防渗材料及型式的不同,主要有天然防渗结构、刚性防渗结构、柔性防渗结构和复合防渗结构等型式。 (1)天然防渗结构主要指由粘土构成的防渗结构;还包括在没有合适的粘土资源或粘土性能无法达到防渗要求的情况下,将粉质粘土、粉砂等进行人工改性,使其达到防渗性能要求的防渗材料。天然防渗结构其粘土的渗透系统不应大于1.0×10-7cm/s,且应具有一定的厚度。 (2)刚性防渗结构指添加防水添加剂(水泥基渗透结晶型防水材料及其它防水添加剂)处理的混凝土结构、经表面涂层处理的混凝土结构或特殊配比的混凝土结构,刚性防渗典型结构见图1。其抗渗性能根据防水添加剂的种类,采用不同的配比,使其渗透系数达到1.0×10-8cm/s至1.0×10-12cm/s。 (3)柔性防渗结构由土工膜及上下保护层结构组成,土工膜包括高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(CPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、合成橡胶等,上、下保护层采用的材料根据项目现场实际情况确定,典型防渗结构见图2。其渗透系数很容易达到1.0×10-12cm/s以上。 (4)复合防渗结构由天然防渗结构、刚性防渗结构和柔性防渗结构任其两者或三者组合而成的防渗结构,典型防渗结构见图3。 防渗结构型式的选择应根据石油化工企业各功能分区的不同和工程实际情况合理确定。 3污染监测系统 石油化工企业污染监测系统包括渗漏液收集井、液体渗漏传感电缆检测设施以及地下水污染监控井等监测设施。监测设施的设置应根据各功能分区的不同,结合防渗结构型式合理确定。 (1)渗漏液收集井可应用于面层硬化,采用复合防渗结构(不含抗渗混凝土+防渗涂层复合防渗结构)的区域。上层防渗层渗漏下来的渗漏液经土工膜上的渗漏液收集层流入渗漏液收集井内,然后再集中处理。渗漏液收集井可同时作为该区域上层防渗层(包括储罐罐底)渗漏检测报警设施。根据渗漏液收集井的位置和服务区域,查找渗漏点,开展对上层防渗层的维修,典型结构图见图4。 (2)液体渗漏传感电缆检测设施可应用于大型储罐的罐体底板下部结构层内,检测罐体底板是否存在渗漏物料。液体渗漏传感电缆检测主要利用电阻值的变化幅度,判断出泄漏点的位置。石油化工企业应根据当地地下水流向、污染源分布及污染物在地下水中的扩散形式,在厂区及其周边区域布设一定数量的地下水污染监控井,建立地下水污染监控、预警体系。 总之,泄、渗漏污染监测系统应根据防渗结构型式和石油化工企业功能分区的不同而合理确定。 4应急措施 当通过监测发现污染物料有泄、渗漏,已造成周围地下水污染时,应立即控制地下水流场,采取隔离、停止抽水等措施,防止污染物扩散,以免造成更大程度的污染。 5结语 石油化工企业防渗工程体系的建立,以主动防渗措施为先导,根据污染防治区的划分原则,合理确定污染防治区,选择适宜防渗材料和防渗结构型式,设置必要的污染监测方式和应急措施,为确保地下水的安全提供保障。 石化技术论文:石化企业消防污水处理技术探讨 摘要:随着我国现代化发展步伐的加快,环境保护越来越被各个领域所关注。随着资源被大量消耗,石化企业的消防污水越来越多,对环境造成了很大的污染,因此,石化企业需要积极解决消防污水处理问题。 关键词:石化企业;消防污水;污水处理;环境保护 石油化工建设2016.05石化企业作为国家基础能源建设单位,正逐步迈入市场化运行轨道。面对行业市场的激烈竞争,石化企业要在提高产品质量的同时,注重生态环境保护。这就需要石化企业提高污水处理技术水平,特别是火灾事故后的消防污水。消防污水含有灭火剂和石油化工产品,当这种消防污水被排放到自然界后,就会污染环境。因此,石化企业要对排放的消防污水采取有效的处理措施,保护环境,保证人们的生产、生活安全。 1石化企业消防污水的产生和特点 1.1石化企业消防污水的产生 石化企业属于危险系数较高的行业,其以石油为主要原料,经过一系列工艺流程生产出化工产品。在加工、存储一些化学品的过程中,诸多具有可燃性的化学物质都会在各种因素的催化作用下燃烧。从近年来发生的安全事故来看,石化企业的火灾事故发生率较高,在所有安全事故中占到40%。当石化企业发生火灾时,一般采用干粉灭火剂或泡沫灭火剂控制火情。在发生火灾时,装有石油化工物料的容器容易出现渗漏,管道容易因周围温度过高而膨胀,进而出现破裂,导致灭火的消防水中融入了诸如石油、柴油、汽油等化学物料,芳香族的化合物和各种衍生物,经过各种化学反应后成为了消防污水。在灭火的过程中,会使用大量的灭火药剂。当这些药剂融入到水中后就会发生化学反应,进而形成消防污水。清洗火灾现场的时候,所残留的化学物料混合在水中,也会形成消防污水。 1.2石化企业消防污水的特点 1.2.1污水量根据火灾情况有所变化 在火灾现场救灾的时候,所使用的消防水量与火灾情况之间存在必然联系。如果火灾较小,救灾中使用少量的水就可以灭火。而在火灾的初期阶段所使用的消防用水量也比较小,产生的消防污水量也很小。如果火灾比较大,就需要使用大量的消防水才能够灭火,由此而产生的消防污水量会比较大。对于特别严重的火灾,则要根据实际情况运用多种消防设施,以提高灭火效率。如果灭火中所使用的消防用水已经超出了规定用水量,则消防污水会更多。 1.2.2消防污水中的污染物组分不同 石油化工产品多种多样,化工设备各有不同,主要体现在对化工产品的加工流程上。化工设备不同,工艺流程就会有所不同,当火灾发生时,化合物的组分就会发生变化,并在不同的泄漏点流出。化合物的泄漏量决定了消防污水的污染程度。 2处理消防污水中需要面对的问题 2.1正常流程无法处理部分消防污水 为了使消防污水经过技术处理后符合环境要求,石化企业通常都设有污水处理系统。消防污水经过污水处理系统处理后,就可以降低污水的污染指数,经检验各项指标符合规定要求后,可以回收二次利用。但在实际操作中,石化企业的消防污水由于成分较为复杂,如果按照正常的污水处理流程处理,一些化学污染物依然会留存在污水中,使水质无法达标。这就需要对这部分消防污水采取深度处理措施,但成本相对较高。 2.2石化企业检测消防污水的能力不足 石化企业中物料的化学成分复杂,导致消防污水的污染成分也相对复杂。要在短时间内检测出消防污水中的化学物难度较大,特别是消防污水中不仅含有火灾现场泄漏出来的化学物料,还含有灭火器所使用的各种灭火药剂。要检测出石化企业消防污水中的物质成分及其含量,需要投入很多时间和精力,否则难以获得准确的数值。 3处理石化企业消防污水的技术措施 基于石化企业消防污水的产生原因、特点及危害,需要石化企业采用科学的消防污水处理方法,以免消防污水对环境造成污染。 3.1现场处理 当石化企业发生火灾事故后,如果是火灾初期,或火灾不是很严重,则产生的消防污水就比较少。在这种情况下,可使用砂土或吸收能力强的惰性材料吸收消防污水,然后妥善处理砂土或惰性材料。例如,当消防污水中含有汽油成分时,可以在安全环境下使用砂土或惰性材料吸收消防污水,然后就地焚烧;如果消防污水中含有硝基苯,则使用沙土或泥块等阻隔消防污水,避免因水体流动而导致污染物范围扩大。 3.2深度处理措施 由于石化企业消防污水中化学物料的组分不同,因此,在进行深度处理的时候,要根据实际需要有针对性地选择处理措施。在处理的过程中,可以采用三级处理方式,即一级处理初沉污泥、二级处理剩余的活性污泥、三级处理化学污泥。石化企业消防污水中的化学污泥是最难处理的,特别是如果这些污水中含有病原体,就会导致二次污染。因此,需要采用无害方法对这些污水进行无害化处理。除了采用吸附技术,将污水中的油吸附在表面,以起到污水净化作用,或者采用氧化技术在短时间内将消防污水中所含有的乳化油去除之外,还可以对重度污染的消防污水采用物化法,即利用曝气生物滤池工艺,将消防污水放置于一个构筑物内混合64h、絮凝14min,高效沉淀,使消防污水达到二次回收标准。综上所述,目前,人们对生态环境保护越来越重视,石化企业的消防污水问题得到了广泛的关注。为了避免石化企业消防污水因处理不达标而对环境造成污染,就需要引进先进的消防污水处理技术,并加大对消防污水的处理力度,保护好自然环境。 作者:唐黎标 单位:杭州市化学工业协会 石化技术论文:水泥混凝土路面碎石化施工技术分析 1、工程概况 近两年安徽省亳州市,水泥路面通过路面改善,加铺沥青层的公路改造项目日益增多。通过对原有路面进行碎石化处理,加铺沥青层,提高了材料的利用率。毫州市某县级公路,原为水泥路面,现通过路面碎石化处理后加铺沥青面层。 2、施工前的准备工作 2.1原材料及配合比设计 2.1.1原材料采购 在开展这项工作时,应注意控制好材料的出处,选择质量较好的厂家。然后,必须按照施工要求,对施工中所选用的材料进行检测。当然,如果检测结果合格,还需上报相关的部门,使其对检测结果进行抽检。只有经过多方检查合格之后,才能继续上料。必要的条件下,可以留取部分样本以便进行下一次的检查。等到材料运送到现场后,相关的工作人员必须做好管理工作,保证材料堆放场地的清洁,防止材料受到污染。此外,在堆放石料时,要注意隔仓对其进行处理,并且插牌进行标识。(1)水泥:在选择水泥材料时,可以采用硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等等对路面基层开展施工。此过程中应避免使用快硬水泥,或者是容易被周围环境影响的水泥材料。在本文选用的工程案例中,主要选用的是东台磊达水泥厂生产的PO.32.15早强缓凝水泥。 2.1.2配合比组成设计 (1)对现场使用的施工材料进行筛分。先依据颗粒的组成方式,计算出施工中每种集料的比例。与此同时,要尽可能地保持4.75mm、0.075mm的通过量在规定的级配范围内。(2)在进行材料的配制时,必须对现场施工的水泥进行一定的试验,根据它们水泥剂量的差异对施工材料进行分组。在实际的试验过程中,通常是按照一般水泥剂量按3.5%、4%、4.5%、5%四种比例对混合料进行拌合,为了保证含水量以及干密度满足施工要求,可以采用重型击实法来确定。(3)此过程中需要对一些材料的用量进行限制。施工人员可以在强度符合施工要求的前提下,对水泥的用量加以限制;在对含泥量进行处理时,应对细集料、粉料用量加以限制。(4)在确定出最佳含水量之后,可以对水泥稳定碎石混合料进行拌合,它的压实度必须按照施工标准进行控制。而对于混合料试件而言,在其制备过程中必须对其进行养护,养护时间控制在6天为宜。完成以上工程之后,仍需对其进行无侧限抗压强度试验。王怡亳州市公路管理局安徽亳州236800 2.2基层的准备 2.2.1路面现场准备 (1)先对路面的外观进行检查,尤其是路面的底基层高程、中线偏位等等。(2)在对底基层进行观察时,应注意其压实度的检测工作。对于不符合施工情况的路段,必须采取对应的措施进行处理,直到这些路段符合施工要求为止。(3)不仅仅要保持底基层表面的整洁,同时应在底基层洒上适量的水,保持基层的湿润。 2.2.2测量准备 在进行施工之前,要对路面进行测量、放样等工作。要确保路面边缘压实度测量的准确性,可以在边缘的两端支撑一定数量的枕木。在这个过程中,工作人员可以依据松铺系数,开展钢丝绳的架设工作。为使得到的松铺系数更加符合实际情况,测量人员可以使用相对坐标测量法。这种方法具体的操作方式为,将仪器进行固定,工作人员对底基层和基层、碾压前、碾压后的相对标高进行测量。松浦系数需要利用这些数据,并且按照相关公式计算取得。 2.3拌和楼的试拌 施工人员应在正式施工之前,开展试拌工作。这样做的主要目的是为了观察拌和楼是否能够正常工作,尤其是在控制每种材料的用量时,观察其是否符合工程需求。 3、水稳碎石施工工艺 3.1水稳碎石拌制 (1)在本文选取的工程案例中,水稳碎石拌和机选择的是一台WDB500拌和机。这种仪器的特点为:一个小时内产量达到500吨;具备5个进料斗;料斗口安装钢筋网盖,能够及时将材料进行筛分。(2)施工过程中所使用到的料斗、水箱等仪器,都配备有准确度较高的动态计算器,同时由计量部门进行标定。(3)施工人员必须遵循一定的配合比生产混合料。此外,还需开展一些试验对混合料的级配进行检验,具体包括水泥剂量滴定、强度等试验。 3.2水稳碎石的运输 (1)装料:在进行装料时,要服从放料人员的安排。依照一定的方法进行作业,防止出现放料过多的情况。(2)覆盖:工作人员应使用油布将混合料保护好。(3)在装料车辆进行倒车时,必须在距离摊铺机前30cm的位置刹车。同时,司机应在卸料过程中挂空挡。 3.3水稳碎石的摊铺 在进行施工时,需要选择出性能较为相近的摊铺机梯队施工。此阶段特别要注意摊铺机拼装宽度和设计宽度之间的适应情况。接近中分带一侧和接近路肩一侧摊铺机高程的控制是不同的,前者是依据钢丝基准控制一侧高程,后者则主要采用双纵向控制的方式。在摊铺过程中应注意,摊铺机搭接宽度接近20cm,前后之间的距离应保持在6m以内。为了防止摊铺机在施工中意外停止工作,应准备4-6辆待摊铺机器。在摊铺时应注意对其速度的控制,并且及时检查摊铺层的厚度,一旦发现其与施工要求不符应进行一定的调整;螺旋布料器在供料时应保持速度的均衡性,同时螺旋布料器的料置应稍微高出螺旋布料器三分之二,这样能够有效地防止离析现象的产生。为加强对摊铺工作的管理力度,可以安排专门的人员负责检查铺筑厚度及平整度。若在施工阶段发现局部病害,应及时通知有关单位采取措施补救。摊铺过程中不能任意更改摊铺的速度,或者是随意中断摊铺工作。 3.4水稳碎石的碾压 施工人员应依照试验确定的碾压方式对基层进行碾压。碾压是有一定要求的,在碾压过程中要尽可能地避免漏压、超压、打方向等现象的产生。在工程竣工之后,水稳稳定碎石施工的表面应保持平整、清洁。 3.5接缝处理 在对水泥稳定混合料进行摊铺时,应保证施工的连续性。一旦在施工过程中出现中断,并且超出两小时,必须在路面设置一些横缝。等到完成每天的工作量之后,应在开工的接头断面预留次日施工的横缝。当施工经过桥涵、明涵等部位时,同样需要设置横缝。这里指出一点,基层的横缝应和桥头搭板尾端相适应。 4、结论 由于路面的大部分压力都被水泥稳定碎石基层承载,所以水泥稳定碎石施工的好坏将会对沥青路面的施工质量造成直接的影响。在具体的施工过程中,应注意以下几个方面的工作:(1)对工程质量有着根本性影响的因素是原材料。在具体的施工中,只有选用质量较好的施工材料,路面的施工质量才能提高,所以在进行工程招投标时,必须严格把关材料的质量;(2)为控制好水泥稳定碎石的配制比,必须再次对集料进行试验。要确保最大干密度和最佳含水量的科学性,进而控制好路面的压实度;(3)要参考碎石中的含水量、石料级配状况等,合理调整施工中的配制工作;(4)要做好水稳基层的日常养护工作。 作者:王怡 单位:亳州市公路管理局 石化技术论文:石油石化管理创新技术研究 1石油石化企业管理创新的现状 从建国之初,中国的石油石化工业经过了60多年的风风雨雨,从计划经济到商品经济,再到社会主义市场经济,每一个阶段,石油石化企业不仅满足了国民经济的需求,在丰富的实践当中,听到了锻炼,同时也积累了宝贵的管理经验,提高了管理水平,推动和促进了我国石油产业的发展。目前,我国的石油石化管理水平,同西方发达国家的石油公司相比,还存在着不下的差距,创新能力整体水平比较低,手段方法有限,缺乏群众性,创新的领域较狭窄,并且多数的管理创新活动,仅仅在具有相对经济独立核算的单位和企业中开展,开展和参与创新活动的也主要都是专职的管理人员,而基层的操作人员、技术人员却很少,创新活动的主体比较狭隘,同时管理制度的创新较少,仅仅集中在一些局部的领域,创新形式较少,在创新方法上,独立创新较少,大部分借鉴相关的其他领域的专业技能和知识,这也是当前石油石化企业管理创新的一个新的特点,同时也使得中国石油石化企业的优秀竞争力在国际竞争力上受到了较大的影响。 2存在问题和制约因素 由于多年以来受到计划经济的影响,作为国民经济重要的支柱产业之一的石油石化产业却观念陈旧,已经体现出不能适应市场经济飞速发展的要求,所存在问题主要提在内部和外部两个因素的影响。其中内部因素,主要是管理创新受到石油石化企业内部环境的制约,体现在五个方面:①石油石化企业具有高投入、高成本、高风险、高消耗的特征,资源深埋在地下,属于矿藏的采掘范畴,勘探、开发的成功率较低、难度大。②由于石油石化企业的工作场地都处在在野外环境,会受到社会的制约因素;③自然规律和世界经济状况同样会严重制约原油的生产。④企业内部的创新导向制约着管理创新;⑤创造良好的创新氛围是成败的关键。外部因素主要体现:①国家的监督行为与经营者积极性的发挥不能有效的相结合;②企业法人的管理结构需要进一步规范,主要体现在已经进行股份制改造和公司化改造的企业,管理模式的转变不够彻底;③劳动人事制度需要进一步健全,要与市场经济相适应;④没有完全有效的激励机制;⑤管理组织机构需要进一步完善;⑥需正确处理重组后的各个公司之间的关系。 3石油石化企业管理创新途径 提升企业的市场竞争力,提升企业效益和整体效率,实现管理创新,可以从经营理念、组织结构、技术、管理制度、激励机制、文化等方面着手。 3.1经营理念创新 长期的计划经济时代,对经营理念产生了巨大的惯性影响,使得企业在不自觉的管理行为之中体现出来,这种价值取向以及管理模式已经不再适应社会主义市场经济的需求,必须从新树立正确的价值取向和行为取向,与市场经济相适应的经营理念,创新经营理念。 3.2组织机构创新 科学的组织机构与实际管理息息相关,是管理理论、管理规律的产物,是整个企业赖以运行的支撑构架。目前,中国的石油石化集团正在改制和重组,这也是石油石化企业在制度上的一个重要创新过程。 3.3管理制度和管理方式的创新 随着高新技术的不断发展,特别是信息技术的应用,原有的运行规则也在逐渐改变,在企业的改制重组过程中,主业成为股份分公司,其他部分保留原名称,成为续存公司,使得原有的企分为两部分,在行政、经济方面相互独立,各自拥有法人,但仍然拥有同一个党群组织系统,企业的物资和资金流动加速,这就要求石油石化企业只有创新管理方式方法,创新管理体制,适应时代的变化,才能在竞争当中立于不败之地。 3.4技术创新 企业经济效益的提高,依赖于技术的创新,技术创新贯穿于研发、形成产业化和市场推广应用的全过程,是企业得以发展的根本动力,在技术创新的过程中,蕴含着新的管理方法和管理机制,管理创新的主要形态是技术的创新,需要以提高竞争力作为目标,以市场作为导向,推动石油石化企业的不断发展。 3.5实施激励机制创新,不断提高职工创新的积极性 以人为本,鼓励职工进行创新,提高职工的积极性,同时制定实施创新的激励机制,建立发展基金制度,加强科学的管理技术的应用,对有功与实现管理创新的相关人员,进行奖励,运用、发展和推广现代企业的科学管理方法,同时鼓励并且帮助更多的企业职工针对国内外先进的现代经营管理方式方法知识的系统学习,掌握并熟练应用企业在市场竞争体系中所能用到的相关本领和专业技术,鼓励职工“练绝招、干绝活”,刻苦钻研,培养一批适应现代企业制度的具有较强的管理意识、具有较高的业务素质、具有较好的思想素质、具有发展战略思考能力的优秀员工,使企业具有自己的优秀竞争力,为企业在激烈的市场竞争当中做出贡献。此外,以创造的价值为标准,制定合理的分配奖励制度,最高标准既是具有可以解决实际问题的技能和智慧,注重无形的智力劳动形态发挥的巨大价值,注重创造性劳动的作用,劳动强度需要跟创造出的价值成正比。 3.6文化创新 中国的石油石化企业要摆脱计划经济时期的惯性影响,迈向现代化发展,必须有相应的文化创新。主要体现在两个方面,一是树立以人为本的价值观,改革开放以来,大型国有石油石化企业进行改制、重组,树立与市场经济相适应的价值观和科学的人才发展观,较好的文化氛围,行之有效的竞争机制,都有利于人才的培养和人才的脱颖而出,注重提高职工的个人素质、增强个人能力、发挥个人潜能,尊重职工、理解职工、重视职工,以人为本。二是新的管理理念在石油石化企业中的应用和体现。在实践中进行总结,并重新应用到实践中去,比如大庆的石油石化企业,具有优良的传统,并在此基础上进行文化上的创新,“贡献大小薪酬不一样、技能强弱岗位不一样、管理好坏待遇不一样、素质高低使用不一样”,“四个不一样”标志着新的文化创新、更加符合社会主现代化经济建设的价值观已经确立,并使中国石油石化企业不断向前发展。 4结束语 管理创新,是企业永恒不变的主体,对中国石油石化企业的不断发展、壮大,增强国际竞争力,有着十分重要的现实意义。 作者:罗良龙工作单位:中石化天然气分公司 石化技术论文:公路工程碎石化技术要点分析 碎石化技术具备的最大优势就是不用打碎搬走已经出现破损现象的水泥面板,这样不仅可以节约路基原料还能降低原料运输的成本。此外工程的进度也得到了极大的提高,而工程所需总费用也得到了降低,这就避免了随便乱丢水泥碎块造成的垃圾问题。采用碎石化技术不会影响到交通的顺畅,因而施工期间没有必要把全部的交通都封闭住。 水泥混凝土路面破碎及加铺的必要性 在水泥混凝土路面使用期末,病害严重阶段,采用其它养护措施已不能保证路面使用性能时,必须进行破碎。水泥混凝土破碎后,可能的处理方式有两种:一是从原位移除,二是原位利用。移除的成本很高,而且往往造成对环境的不利影响。从原位移除的破碎后水泥混凝土板块颗粒的尺寸不适宜作为新路面结构的基层或底基层。原位利用可解决以上问题,一方面降低成本,另一方面也不会对环境造成不良影响,是进行水泥混凝土路面重建的最佳手段。但其应用受到施工设备等条件的限制。无论采取上述两种措施中的哪一种,进行水泥混凝土破碎都是必须进行的先期工作。破碎会降低水泥混凝土路面的平均强度,使加铺成为必然的后续工作。在破碎后结构层上进行加铺可有效消除差异沉降、防止反射裂缝的发生。水泥混凝土路面破碎后可采用沥青路面也可采用水泥路面,从国内外工程情况看,加铺沥青路面是主流。 碎石化技术在农村公路工程中的应用 旧水泥混凝土路面的大修条件正常养护措施无法满足技术要求;大量接缝破坏,如错台、翻浆和角隅破坏,以至于超过20%的接缝需要修补;超过25%的板开裂;超过20%的工作长度出现纵缝缺陷,且宽度超过10cm;超过10%的路面需要开挖修补以达到结构性的要求;超过20%的路面已经修补或需要修补;出现冻胀开裂或碱集料反应或其先兆,需要加铺罩面或重建。具备以上条件的混凝土路面可以进行“白改黑”技术加铺沥青混凝土面层。 旧混凝土路面的碎石化过程利用碎石化的旧混凝土路面是“白改黑”技术的关键,通过使用MHB设备对旧水泥混凝土路面碎石化后,经过简单处理即可直接作为新路面结构的基础,在这个基层上可以直接加铺沥青混凝土面层。实施MHB类碎石化技术,主要设备是MHB多锤头破碎机和Z型压路机。MHB设备可以在整幅车道宽度单次多点破碎。该设备可以在一台班内单车道破碎路面0.8-1.2km。破碎后再由Z型压路机进行压实整平,经过Z型压路机碾压数遍后就能得到坚实稳定的加铺工作平台。经过碎石化的旧混凝土面板作为路面基层,有以下优点:碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀;碎石化可以消除原水泥混凝土路面的病害;碎石化后的粒径合理,不会产生应力集中现象。 对碎石化后的混凝土路面做强度评定路面结构设计的一般思路是将碎石化层顶面上的强度特性作为碎石化后及其下层结构的代表强度,即顶面回弹模量。如果破碎后强性模量能达到较高的水平,则在设计时可以充分利用这一点以达到减小路面厚度的目的,当然对于破碎的弹性模量达不到设计最低值时应采取措施或增路面结构厚度。 加铺沥青混凝土面层为使破碎后表面较松散的粒料有一定的结合力,使用慢裂乳化沥青做透层,用量控制在2.5-3kg/m2乳化沥青透层表面再撒布适量石屑后进行光轮静压,石屑用量以不粘轮为标准。使用“白改黑”技术改建的旧公路,能够很好利用原有的旧水泥混凝土路面结构。能充分利用原路面材料既节约了资金,又不破坏环境,加铺的沥青混凝土路面,提高了行车质量,美化了路容路貌。使农村公路的使用寿命得到延长,“白改黑”技术将成为公路改建、大修的首选工艺。 结语 对于旧公路路面的改造施工来说,碎石化技术便是最好的选择,它的施工材料以及施工工艺的选择直接关系到整个工程的施工质量,因而在施工过程中施工作业人员一定要牢牢的控制工程的每一个环节,只有这样才能保证工程的施工效率以及完工后能够正常使用。 作者:王海军马乾文单位:商丘市公路管理局 石化技术论文:石化岗位技术能手先进事迹 入迷是成功的基础。一个对事业入迷的人,必然是一个勤奋的人,肯于吃苦的人。 在**公司,就有一个入迷事业、痴迷地下的人。他就是共产党员、高级技师张**。工作27年来,他多次被评为公司双文明先进个人,**年以来连续四年被评为管理局劳动模范,**年荣获中石化岗位技术能手的称号,**年荣获山东省富民兴鲁劳动奖章。在张书同眼里,入迷地下世界,生命才活得更有意义、更有滋味。 一、“越是多读书,就越是深刻感到不满足,越是感到自己知识贫乏”。仅从张书同的笔记本,就可以看出他的学习是永无止境。 熟悉张**的人都知道,在他上衣口袋里总是装着一个笔记本,记得是什么呢?原来上面密密麻麻记满了历年来各类探井、开发井的资料和数据。有的井是他参与施工的,他记录下来;有的井是别人施工的,他想方设法借来资料和数据,也记录下来。张**的笔记本,也可以说是他个人学习的“数据库”,是他个人学习的轨迹。一有时间,他就打开笔记本进行思考,反复琢磨这一口井为什么有油,那一口井为什么没油,对试油没有结果的井总是爱打个问号,想探个究竟。有一次,局油藏工程处的一位同志随口问张**草84井的基本情况,张**一口气说出该井10个基本数据,那位同志很惊讶,说:“没想到你对5年前完钻的井况还知道得这么全面。”至今,他的笔记本上还在不断新增着各类井的井况。笔记本的故事是张**勤奋学习的最好见证。 很多人可能想不到,这么爱学习的他,原先只是初中毕业的普通工人。张书同没有上过大学,也没有进行过专业深造,干地质这个行业可谓“先天不足”。但他在学习上常以勤自勉,以钻自慰,相信苦学就能出成果,更能弥补“先天不足”。在张**办公室里,存放着有关石油行业、地质专业的理论书籍近百本。对每一本书,张书同都花费了相当的时间,结合专业工作实际去研读。张**深有感触地说:“越是多读书,就越是深刻感到不满足,越是感到自己知识贫乏。”工作27年来,他苦学了27年。自学的知识包括钻井地质、石油地质、油藏工程、钻井工程、井控、测井、录井、HSE等20门学科。 学而不思则罔,思而不学则殆。在平时学习中,张**既搞好理论学习,又注重理论思考。这几年,他把很多井有代表性的岩心样和砂样,加上标识,装进塑料袋,存放在家里。一有时间,他就摊开样品铺在桌子上,结合所学理论知识,反复研究和琢磨,发现新的问题。书本、笔记本、地质样品,都是他学习研究的好工具,帮助他一起走入地下迷宫。勤奋学习使张**得到了丰厚的回报,他多次在公司技术比赛中摘到桂冠。 二、如果说,苦学是张**的学习信条;那么,破难是张**的工作准则。在他看来,地下虽是一个迷宫,既然走进去,就要走出来。 胜利油田地质层位复杂,构造类型多样,有地质大观园之称;油气层分布零散,如一个摔碎了的盘子,规律难循,又有地下迷宫之称。而工人出身的张**在研究地下迷宫、破解地下难题方面颇有一套,先后捧回局级以上优秀成果15个,创经济效益1000多万元,在油田勘探开发系统很有名气。 张**1975年参加工作,一年的学徒期,他三个月就出徒,半年独立顶岗,不到四年时间就担任了地质技术员、地质组组长,**年被油田聘为首批工人技师。期间,他以汗水做代价,以压力为动力,用智慧去描绘,在成材的路上迈出了坚实的步伐。1986年孤东会战时,他给自己订了三个目标:一是层位卡准率100%;二是资料优良率100%;三是不该打的进尺一米不多打,该打的进尺一米不少打。在当时,这三个目标谁也不敢轻易做出承诺,因为会战场面大、速度快,稍不留神就可能打过目的层或油层。然而,张**凭借着强烈责任心和一丝不苟的作风,在他参与施工的每一口井上都实现了这三个目标。特别是以资料优良率100%,在孤东赢得了良好口碑,获得了“孤东会战先进生产者”的荣誉称号。 孤东会战结束后,张**愈发成熟自信。他认为:“地下虽是一个迷宫,既然走进去,就要走出来”。正是基于这种思想认识,张**在每一次会战中都能出色完成工作任务。**年在胜利油田第一个蒸汽实验区草20块开发会战中,张**带队会战。当时,该区块地下地质情况复杂,钻井施工难度大,稍有不慎就会造成井漏并污染油层。面对风险性很大的施工难题,张**丝毫没有畏缩,反而更坚定了他破难的信心。为保证油层不被污染,张**又一次“走进了”地下迷宫,分析了大量的区域资料,制订了一套防油藏污染的技术方案。在会战4个月里,他卡准了59口井的潜山界面和完钻层位,提前85天完成了工作任务;为工程节约钻井进尺650多米,主动建议加深11口井,取得了1000多万元的经济效益;所施工的井没有发生一口井漏,保护了油气层,受到了上级主管部门、现河采油厂、钻井公司的好评,他也由此获得了草桥地区“**专家”的称号。 某一件事干多了,便可能熟中生巧;经验积累多了,解决问题就迎刃而解。作为生产技术决策者,张**遇到的技术难题很多、责任很重,但他依靠多年来的实践经验,破解了一道道难题。近年来,油田勘探对象转变为隐蔽式、复杂式油气藏,对**技术人员发现油气层、卡取取心层位增加了相当的难度和风险性。围绕勘探难题,张**制订了系列应对措施,收到了很好的效果。针对潜山油气藏,他制订了“停、循、定”的技术措施,口口井卡准潜山界面,打掉了潜山地层这只“拦路虎”。针对隐蔽式、复杂式油气藏,他在每口井施工前广泛搜集区域资料,对该区地下地质特征做到心中有数;制订详细的技术措施,对关键深度(如取心层位、油气显示层位、靶点等)提前预测,进行实钻对比,确保生产技术决策准确无误。**年施工的马来西亚云鼎公司桩古14-D1井,是口斜井,周围钻探有易发生井漏的历史教训。因此,甲方要求在进入潜山地层两米内卡准界面。张**在施工关键期间,上井10天,昼夜盯卡,发现了正钻靶点和实钻靶点不符,立即采用起钻降斜、加密录井等特殊技术措施,卡准了界面,赢得了甲方的高度赞扬。张**在技术决策上精益求精、精雕细刻,使他工作27年来,施工的千口井上无一差错。 三、别人不敢想的,张**敢于想;别人做不到的,张**却做到了。他打破前人思维定势,演绎着创新的轨迹。 在浩瀚的地质海洋里,张**搏击了近30年,获得了许多地质研究方面的感性认识和理性认识。正是基于丰厚的实践经验和理论知识,张**不唯书、不唯上,敢于想、敢于做,在创新中提升了工作价值和生命价值。老井复查是张**技术创新的一个亮点。**年完钻的草13-97井,当时由于显示不好,焊完井口一直未试油作业,在别人看来是—口没有希望的井,而他却不以为然,对该井无油“耿耿于怀”,当时他的想法是:如果一下子提出草13断块片麻岩出油似乎难以让人置信,但不提出来,一口出油井就会长期被判“死刑”。为了以理服人,证实自己观点是正确的,他翻阅大量的资料,统计了近百口井的油层数据,用放大镜在一条条测井曲线上寻找疑点,反复验证、仔细对比、认真推敲,终于形成了自己的观点:草13—97井有油。并向上级大胆提出草13—97井片麻岩含油的建议,同时送交了详细的论证材料及施工意见书,被有关业务部门采纳,初步测试后,获工业油流3.6立方米/日。**年至1997年,张**利用业余时间,复查了百余口老井,对4口老井提出了施工建议,使死井复活,增加了新的地质储量。 矢志奋为,笃行不渝。在地质研究的迷宫里,张**敢于打破前人定势思维,纵横驰骋,走自己的路。他依靠数十年打探井的经验,深思熟虑后,蒙发了奇想:能否将系统工程原理引入地质工作领域,使得地质解释符合率更高,油气层判断更准确,地下构造情况更清楚。别人知道这个想法后,有说他是异想天开,有说这是天方夜谭。但不干,固然遇不着失败,也绝对遇不着成功。他敢想敢做,走上了创新之路。两个月就完成了该课题论证立项,一年就见到成果。他使用系统工程原理解决了草桥地区油层污染问题,对5口井提出不下筛管的建议,主动建议加深18口井,均见到油气层,在**年,张**的《系统工程原理在草20块钻井地质工作中的运用》课题获局企业管理优秀成果二等奖。之后,他的《关于对草13-97井前震旦系地层试油建议》课题也获局企业管理优秀成果二等奖;《系统工程原理在地质录井生产中的应用》获局企业管理优秀成果三等奖。 学习创新永无止境,张**面对新的知识和技术,像小学生一样谦虚肯学。近年来,公司先后引进和生产了具有世界一流水平、国内先进水平的综合**仪,生产方式由单一的地质**逐渐转变为综合**,综合录井技术日益重要,成为录井技术的主导。张**面对新形势,积极转变观念,努力学习综合录井技术,使地质知识和综合录井知识紧密结合在一起,促进自身工作能力提高。用学习地质知识的精神开始摸索国际先进的综合录井技术,遇到不懂的问题就虚心请教年轻人,请教行家里手,用心去记,反复理解。尽管年纪很大、一时记住的知识容易忘掉,但他学习劲头很足,学习一个小小参数不厌其烦,让周围的同事和领导肃然起敬。凭着这股钻劲,张**现已能用综合录井仪的全烃、曲线、压力、扭矩等几十种参数,判断油气显示和地质层位,似如虎添翼。张**所在的**二分公司,大专以上文化程度的职工占了80%,他们对年近五十的张**师傅格外敬重,对张**师傅苦学钻研、执着创新的精神十分佩服。 学习,创新;再学习,再创新。张**的学习、创新之路随着时展进步在不断延伸着…… 石化技术论文:旧水泥混凝土路面共振碎石化技术研究论文 摘要:着重介绍了旧水泥混凝土路面改造选用共掁碎石化技术应用,施工周期短,节约资源,环境污染少,有效防止或限制沥青混凝土路面反射裂缝的发生、发展作用,延长路面的使用寿命。 关键词:碎石化;旧水泥混凝土路面;应用 1引言 近年来,20世纪90年代初期修建的水泥混凝土路面,随着使用年限的增长和重载车辆的反复行驶,水泥混凝土路面损坏严重,出现了断板、纵横向裂缝、角隅断裂、错台、唧泥等病害现象,路面技术状况日趋下降,直接影响行车安全和舒适性。面临旧水泥混凝土路面维修改造新技术新课题研究,采用传统的加层式、破碎后加铺基层和挖除式重建等方式,施工周期长,投资大,环境污染严重,影响车辆通行安全。根据省公路局要求,对104国道临海境1687K+000-1693K+000路段和35省道临石线临海境8K+700-9K+900路段实施旧泥混凝土路面共振碎石化技术试验段,共振碎石化技术具有施工周期性短、环境污染少、有效防止或延缓沥青混凝土面层出现的反射裂缝等病害,采用共振碎石化技术实施的“白改黑”路段建成通车后,效果良好,有效地改善了路容路貌。 2试验路段概况 104国道1687k+000-1693k+000路段和35省道临石线8K+700-9K+900路段,分别于1991年11月和1992年9月建成通车,2006年104国道平均日交通量6323辆/日、35省道临石线9926辆/日,原路面结构组合为22cm水泥混凝土路面+20cm水泥稳定基底+15cm级配碎石底基层,水泥混凝土设计抗折强度4.5Mpa。水泥混凝土路面破损严重,主要表现为碎板、断板、纵横向裂缝、角隅断裂、错台、脱空、唧泥、接缝料散失等。据调查统计104国道水泥混凝土路面破板率平均达到50.49%;临石线水泥混凝土路面破板率平均达到49.3%。近几年多次进行挖补,局部路段已采用挖除碎板重新修筑水泥板,部分路段采用了沥青混合料修补板块、沥青混合料修补板块长度数十米至百米左右不等,但板块修补效果不佳,影响行车安全。现路面结构改为旧水泥混凝土路面使用共振碎石化后,碾压密实,作为路面基层,直接铺筑4㎝细粒式沥青混凝土+5㎝中粒式沥青混凝土+6㎝粗粒式沥青混凝土路面结构。 3共振碎石化施工工艺 3.1机械设备选择 共振破碎机械,选用美国共振机器公司生产的RB500系列共振破碎机,设备具有独特的共振技术可以持续产生高频低幅的振动能量,通过破碎锤头传递到水泥板块里。在特制振动梁偏心轴驱动下,产生振动谐波,支点与配重点振幅为零,破碎头以高频低幅(2㎝)敲击路面,混凝土路面产生裂纹,并随着振动迅速有规律地扩展到材料边界,由于冲击力很小,且裂纹只扩展到边界,所以对基层没有任何损害。压实机械选用重型钢轮压路机。 3.2技术特点 共振碎裂技术产生的高频低幅振动能量,通过破碎锤头传递到水泥板块里,使旧水泥混凝土板块表面4-6㎝深度范围碎裂成3㎝以下粒径的碎石层。由于共振破碎机动量高,和板块接触时间短,将水泥板块表面的“裂纹”瞬间均匀地“扩展”到板块底部,作用于水泥板块内部的高频振动力使得整体碎裂均匀,碎块大小和方向极其规律,水泥板块产生斜向裂纹,与路面呈30-40度夹角。水泥板块表层粒径较小,较松散;下层粒径较大,嵌锁良好,使碎石层下部形成“裂而不碎、契合良好、联锁咬合”的块体结构,具有良好的“拱效应”,能将竖向压力变为水平推力,利于从根本上减小或避免反射裂缝的发生,对基层、路基及周围的结构设施无损伤。 3.3施工程序 旧水泥混凝土路面共振碎石化技术施工程序:路况调查——清除沥青修补层——洒水湿润——试振——检测验证——共振碎石化——清除表面粗粒料——压实——技术指标检测——铺筑沥青混合料——压实——保养——开放交通。 3.4试振 旧水泥混凝土路面共振破碎质量主要受到破碎机施工速度、振幅、破碎顺序、破碎施工方向以及不同基层强度、刚度条件、对破碎机调整要求等,均对破碎程度、粒径大小排列和形成的破裂面方向影响。为了确保共振破碎质量,实施共振破碎豢必须进行破碎试振。试振后,通过开挖坑穴,检验破碎粒径分布情况,以及均匀程度,确定破碎机施工参数及施工组织措施等。 3.5破碎施工顺序 破碎前,应对破碎车道水泥混凝土路面表面洒水湿润,防止破碎时扬尘飞扬,污染环境。破碎顺序一般由水泥路面外侧车道开始,从边缘向中间破碎,每次间隔20cm进行往复破碎。如果纵向车道作了纵向切割,也可由中向边顺序破碎。破碎一个车道的宽度,实际破碎宽度应超过一个车道,与其相邻车道搭接至少15cm。 3.6压实 压实前,应清除旧水泥混凝土路面接缝内大于5cm的碎石块,并对凹陷的路段采用级配碎石粒料回填。然后采用光轮压路机碾压密实。 3.7技术指标检测 旧水泥混凝土路面实施共振碎石化后,采取外观鉴别和实地检测相结合的方法,选取具有代表性的路段挖坑穴抽样检验、检测,一般每隔250m处距路边2.5m位置处开挖1㎡左右的坑穴,深度至路面基层顶面,分析共振破裂效果。鉴别板块内是否产生斜向受力和嵌紧结构,判断、分析、评价共振碎裂技术作用力扩展到板块的何位置完成了能量的传递,以及对板块周围的结构物和基层是否会造成损坏。同时,定点检测沉降量,回弹弯沉值测定、破碎状况检测、纵横坡度检测等。结果表明:共振破碎使旧水泥混凝土路面纵、横坡度发生变化较小;沉降量和侧向位移相对较小;回弹弯沉值测定旧水泥混凝土路面回弹弯沉值小,共振碎石化碾压后回弹弯沉值大,符合充当基层的回弹弯沉值,铺筑沥青混凝土路面后路表回弹弯沉值测定小于路面容许弯沉值,符合设计要求。 4效果分析 共振碎石化技术铺筑沥青混凝土路面能够快速、有效地修建路面工程,施工周期短,环境污染少,节省投资,节约资源。共振破碎机正常作业每台班破碎一条车道1600-2700m,采用流水作业法施工3-5天即可完成单车道铺筑沥青混凝土路面,开放交通。若采用挖除旧水泥混凝土路面板块,重新修筑基、面层,施工周期长,挖除的水泥混凝土板块废弃,造成环境污染。遇雨、雪天气,造成路基排水不畅、积水,路基松软、强度降低,直接影响车辆通行安全。104国道1687k+000-1693k+000路段和35省道临石线8K+700-9K+900路段实施共振碎石化技术铺筑的沥青混凝土路面表面平整密实,建成通车后,路面未出现网裂、裂缝和坑洞病害现象,共振碎石化技术应用有效地控制和延缓了反射裂缝的发生,路面技术状况良好。 5结语 旧水泥混凝土路面采用共振碎石化应用技术,通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定程度,防止反射裂缝的发生,同时能够实现两者较好的平衡,且具有快速、有效地修建路面工程,改善路面状况,施工周期短,节约资源,环境污染少,有效解决面临水泥混凝土路面改造难题。采用传统的加层式或挖除重新铺筑法修建水泥混凝土路面已经不适应旧路改造,施工周期长,投资成本大,浪费资源,环境污染严重。在旧水泥混凝土路面维修改造时,推荐优先选择共振碎裂化技术方法。尽管共振碎石化技术化后,加铺沥青混凝土路面一般不小于15㎝,但是,采用较厚的沥青加铺层配合,预期达到较长的使用寿命。采用共振碎裂技术是一项新的课题有待推广应用。 石化技术论文:共振碎石化技术在公路工程施工中的应用 摘 要:近年来,随着我国机动车保有量的逐年增加,公路工程承担了更大的交通压力,这就导致路面在施工的过程中出现破碎、裂缝等一些的病害,影响了行车舒适度和安全性能,因此需要根据公路工程的具体情况采取相应的处理措施进行路面修复。共振碎石技术的应用能够有效的提高路面的使用性能,有效的保证了公路工程的承载能力。本文主要对共振碎石化技术的施工工艺进行了深入的分析,探寻提高施工质量的有效措施。 关键词:公路工程;共振碎石化技术;质量控制措施 1 工程案例 某公路工程是交通运输的主干道,在原有的路面结构中,水泥混凝土面层的厚度为25cm,底部为稳定碎石基层,厚度是15cm,由于该工程投入运营的时间相对来说比较长,再加上重型车辆的碾压作用,使得了路面出现了裂缝、错台等一系列的病害,通过技术人员对现场地质条件的勘测,需要采用共振碎石化施工的路段长度为53.938km,在单幅路面中破碎的长度超过1km的路段,需要在破碎处检查碎石的粒径是否满足施工的要求。在不同路段施工r需要检测其下卧层的强度,对于不同强度的路段机械设备所设定的参数也有所差异。以施工合同中确定的工期为依据,进行组织和部署,保证道路施工的质量能够满足车辆通行的需求。 2 共振碎石化技术概述 结构破坏的程度与路面反射裂缝之间存在着密切的联系,在共振碎石技术应用的过程中,主要是利用共振的原理,采用碎石化机械高频低幅的振动与路面之间形成共振,将混凝土板破碎成较为密实的碎石层,消除了反射裂缝,尽量减少了对路基稳定性的破坏。共振碎石技术能够有效的提高路面的承载能力,同时也利用了原有的路面结构,能够降低工程施工的成本。 3 共振碎石化技术在公路工程施工中的应用分析 3.1 施工前的准备工作 3.1.1 施工设备的准备 在共振碎石化技术的施工过程中需要用到的机械设备主要是共振破碎机,施工单位应充分了解路段的实际情况以及破碎要求,确定所需设备的规格,在机械设备进入施工现场之后由专门的操作人员对机械设备的性能和参数进行调试,避免在正式的施工过程中出现机械故障,影响正常的施工进度,其中具体的施工参数如表1所示。 3.1.2 施工现场的处理 在进行共振碎石化施工之前,需要先对原有路面的状况进项调查,充分掌握路段沿线的构造物、地下管线等,了解在施工过程中存在的限制因素。并勘测现场的地质条件,如果存在沉陷或者强度不足的问题,需要对软弱地基进行换填施工,所选用的材料应保证透水性能良好,换填施工完成后保证回弹模量与设计方案要求保持一致。为了避免在后期施工的过程中出现积水的现象,不仅影响施工的质量,也在一定程度上延缓了工期,因此需要根据施工现场的实际情况建立起完善的排水系统,尽量利用原有的水利工程和河流。对于施工路段与其他路段相接的部位,需要设置应力释放渠,防止施工操作对相接路段的稳定性造成影响。如果在安全距离范围之内存在构造物,应将隔震沟设置在指定的位置,其深度应大于0.8m,对构造物进行有效的保护。 3.2 试验段施工 一般情况下试验段施工的长度应控制在100m左右,在专业人员的指导下进行路面的共振破碎施工,实时监测在施工中存在的问题,并对问题出现的原因进行深入分析,提出相应的解决措施,避免在正式的施工过程中出现此类问题。在试验段施工完成之后还需要检测路面的弯沉值和回弹模量,确定符合工程施工的参数,并根据的实际情况适当的调整施工参数,保证路面施工的质量。 3.3 共振碎石施工 正式进行共振碎石施工时,需要在施工路段进行交通管制,为了避免在施工中出现扬尘污染,应在施工路段喷洒一定的水分。根据试验路段施工得出参数采用共振破碎机对原有路面破碎,破碎的顺序一般是由两侧至中间,在相邻两幅车道之间应存在搭接部位,其搭接的宽度应大于15cm,在路面的边缘地带可能会存在机械设备施工不到位的部分,此时可适当的调整设备与路面的倾斜角度,来实现边缘地带的破碎。在共振碎石施工时,应检查颗粒的均匀性,若存在破碎质量无法满足施工要求的情况,则需要及时调整施工参数。同时实时监测施工路段构造物的情况如果发现开裂或者不稳定的现象,应立刻停止施工,根据实际取得情况进行防护后才能继续施工。 3.4 碎石层压实 在进行碾压施工之前,应先对碎石层裂缝处的填料进行清理,并筛选出碎石粒径大于5cm的石块,如果在碎石层面上存在大于5cm的坑洞,需要及时进行填平工作,保证碎石层的平整度。根据施工方案中设计的碾压组合方式进行碾压施工,一般由低处至高处开展作业,在碾压完成后路面应保证不存在松散的现象。若在碾压的过程中出现凹陷深度较大的路段,需要分析该路段的具体情况,并采取相应的处理措施。在保证碎石层碾压施工的质量满足施工要求后,在表层洒布一定量的乳化沥青,其用量控制在1―2L/O之间。 4 共振碎石化施工的质量控制措施 4.1 加强施工质量的检测工作 在共振碎石化施工的过程中,应加强对于施工质量的检测,在每个环节施工完成之后都应按照相关的标准进行质量的检测工作,及时发现在施工中存在的问题,并采取相应的处理措施。尤其是对于施工完成后的质量验收,待质量验收合格之后才能洒布沥青封层,保证路面的施工质量,其中共振碎石化施工质量验收的标准如表2所示。 4.2 共振碎石施工的质量控制措施 在共振碎石施工时,应保证全幅路段都能得到全面的破碎,避免出现施工不到位的部分。试振在正式的施工中有着重要的作用,施工单位应对这一环节加以重视,通过试振作业为具体的施工行为提供数据支持。在试验段施工完成之后,还需对其质量进行检测,确定所设定的参数是否满足施工的要求。一般采取开挖试坑的方式,检测荷香技术指标是否满足公路工程的需求,其中开挖的深度必须大于混凝土板的厚度。在软弱地基或者含水量过大的路段,因根据实际的情况适当调整施工参数,降低激振力,防止影响路基的稳定性。随后还需对破碎完成的路面进行保护,将松散的填料和超过5cm以上的碎石清除出去,并及时回填坑洞。在共振碎石施工完成后禁止车辆通行,避免对碎石层的平整性造成影响。 5 结语 综上所述,通过对共振碎石化技术在公路工程施工中的应用进行分析,探寻了提高施工质量的有效措施。路面质量对于公路工程的行车舒适度和使用年限有着重要的影响,在使用的过程中不可避免的出现路面裂缝、破碎的问题,在共振碎石化技术施工时需要严格的按照施工工艺,了解掌握共振碎石化施工的技术标准,加强对于施工质量的控制措施,来不断的提高路面的稳定性和承载能力,充分发挥公路工程在经济发展中的作用。 石化技术论文:浅析路面改造工程共振机械碎石化施工技术的应用 摘 要 本文在充分了解共振C械碎石化施工原理的基础上,结合具体工程案例,对路面改造工程共振机械碎石化施工准备、施工要点等相关内容进行了分析与探究。 关键词 路面改造工程;共振机械碎石化;施工准备 1 共振机械碎石化的施工原理 共振机械碎石化技术的简称为RPB,其主要用于破除板块完整性与结构性较差的旧水泥混凝土路面。共振碎石机械产生的振动能量具有高频低幅特点,振动能量向水泥混凝土板传递,并被水泥混凝土板吸收。如将传感器装到共振碎石机上,可利用机载电脑对碎石化锤头的振动频率进行自动调节,促使锤头和水泥混凝土板同时振动,快速破碎旧路水泥混凝土板。旧水泥混凝土结构破碎后,可看作是新路面结构层的基层,此层力学特性基本等同于柔性基层,与普通品质密级级配碎石相比,其具有良好抗变形能力。通过共振碎石化破碎之后,水泥混凝土板块表层具有较小粒径,且极为松散。下层则具有较大粒径,能够更好嵌锁。碎石化表面层50mm具有较小颗粒及良好透水性,对路面渗水横向排出极为有利,并能够达到反射裂缝有效消除的目的。在碎石化环节较大下部颗粒的体积并没有出现膨胀现象,进而能够实现路基承载能力提升的目的,能够有效防止水向下渗透。 2 共振机械碎石化施工准备 某公路工程旧路路面结构为水泥混凝土面板(25cm)+二灰碎石(18cm)+石灰土(15cm),交叉破裂、破碎板、横纵向裂缝等为该路面的主要病害类型。为解决以上病害问题,本文选取RB500系列共振破碎机进行施工,在路面碎石化处理后,需及时进行沥青路面结构加铺作业。 1)交通管制及分流。交通管制及分流方案需在碎石化施工前制定,以此保证与施工规定相符。破碎施工时及完成后,禁止所有车辆从碎石化层顶面通行,且严格遵守交通管制,避免碎石化效果被车轮推挤或破坏。 2)旧路面微表处铣刨,并清理干净旧水泥混凝土板块杂物,如沥青表面修补材料等,降低对碎石化质量的影响。因该工程旧水泥板面板上存有沥青微表处,在施工前期,必须先将其铣刨干净。 3)排水系统设置。本公路工程路面存有严重的水损坏问题,在设计沥青路面结构时,要求必须合理设置防水层。于本方案而言,因旧板已经破碎,需加大结构防水、排水力度,要求将乳化沥青均匀撒布到完成共振破碎施工的旧水泥混凝土板上,以此进行稳定,随后进行热沥青封层铺筑,避免已破碎水泥混凝土板内有水渗入。 4)病害严重部位处理。软弱沉陷、松散基层等部位需在开始路面破碎前完成修复作业。修复过程中,需先清理干净病害部位的混凝土,随后详细检查基层或路基的质量,最后针对开挖位置可选取贫混凝土材料进行浇筑。 3 试验段及承载板试验 3.1 试振 为提高共振破碎质量,确保水泥混凝土颗粒粒径、强度等在破碎后满足设计要求,必须在共振破碎施工前完成试振工作。试振时,需及时进行试坑开挖作业,以此对破碎粒径分布情况、均匀程度进行全面检测,并对设备参数准确确定。 1)试验段。路面碎石化施工前,结合施工现场实际情况,选取具有代表性的路段作为试验段。要求一级一级地对破碎参数进行调整,确保其满足路面破碎需求。在对破碎效果全面观测后,路表碎石化后可形成鳞片状,说明碎石化效果显著,这种情况下,必须对破碎参数进行详细记录。20cm~30m之间为该工程试验段长度,1个车道为其宽度。试验位置属于具有代表性的路段。 2)试坑。为保证破碎后路面尺寸符合设计要求,需选取2个独立位置在试验段内进行试坑开挖,尺寸为1m2。选择试坑时,不得设置到横向接缝、工作缝部位。试坑需向基层位置开挖,在全深度范围内进行碎石化后颗粒质量的检查。如混凝土路面在破碎后其粒径与设计要求不符,需对设备控制参数进行适当调整,必要时可适当添加试验段。待其质量合格后,需对碎石化参数进行记录。在碎石化施工作业中,需严格按照路面具体情况适当调整破碎参数。完成以上作业后,即可回填施工,选取的材料为C40水泥混凝土。 3.2 承载板试验 完成试验段破碎作业后,需对此段水泥混凝土板进行承载板试验,以此对破碎后碎石化层顶面回弹模量进行分析。本文选取的测点为7个,每点进行3次测量,结果如表1所示。 按照下式通过承载板测试结果将回弹模型计算出来。 其中,第i级承载板压力可由Pi表示;承载板直径可由D表示;碎石层泊松比可由μ0表示;对应于Pi的计算回弹变形值可由Ii表示。 以此可得出水泥碎石层顶面破碎后的当量回弹模量为309.2MPa。 4 碎石化施工要点分析 1)路面破碎。破碎施工顺序为“外侧车道―路肩―内侧车道”。两幅破碎操作面的施工搭接宽度为20cm左右。施工过程中必须对机械行驶速度、频率等进行适当调整,保证均匀破碎。由于无法水平移动锤头,导致无法破碎路面两侧边缘50cm~75cm,为此,破碎时可适当调节共振机械和边缘之间角度,一般控制在30°~50°范围。 2)破碎后压实。选取钢轮压路机对破碎后的路面进行振动压实,碾压遍数需控制在3~5遍,每小时碾压速度控制在5km以下,保证表面平整度符合设计要求。压实的主要目的就是充分破碎存有路面的扁平颗粒,保证下层块料稳固,将一个平整的表面提供给新铺混凝土面层。 3)乳化沥青透层。为增强松散粒料结合力,需选取慢裂乳化沥青用于透层,要求每平方米用量为2.5L~3.0L之间。随后将一层清洁干净的石屑(粒径为3mm~5mm)铺撒到乳化沥青透层表面,石屑用量以不粘黏车轮为准。选取钢轮压路机进行1到2遍碾压施工。 4)表面整平。沥青面层加铺前,在路面碎石化表面凹陷位置必须选取沥青混合料进行找平,确保加铺沥青面层具有良好平整度。 5)沥青面层摊铺及碾压。碎石化环节如基层出现下降、松散等问题,需立即更换贫混凝土材料进行换填。同时,在沥青混凝土摊铺时,必须清理干净全部松散填缝料、胀缝材料等。在摊铺之前,应先对运输至现场的沥青混凝土进行检测,保证其温度能够满足施工的要求。其次是对摊铺机运行速度的控制,确保其处于匀速运行的状态,禁止出现紧急加速或减速的现象,确保摊铺的平整程度。同时注意对摊铺温度的控制,一般情况下摊铺时沥青混合料的温度应保持在110℃~165℃之间,摊铺作业完成后应检测摊铺的质量,若存在摊铺不平整的部分,则需要及时组织施工人员进行人工摊铺,提高沥青混凝土摊铺的质量。碾压施工的主要目的就是向表面裂纹位置压入表面细碎粒,最大限度提升破碎混凝土模量,保证路基空隙内全部嵌满破碎混凝土材料,并保证表面压实后,具有良好平整性。 5 结论 综上所述,随着社会经济的快速提升,公路建设取得了突飞猛进的发展。为满足交通量及社会经济发展需求,必须做好路面改造工程施工作业。共振机械碎石化施工作为路面改造工程建设的重要施工方式,将其广泛应用于公路建设当中,可大大提升工程施工质量,有效解决路面病害问题。为此,施工单位必须重视碎石化改造技术,全面提升施工技术水平,规范施工工艺,只有这样才能促进公路工程事业持续、健康发展。 石化技术论文:旧水泥混凝土路面碎石化改造技术的分析 [摘要]我国水泥混凝土铺筑施工应用越来越多,但在车辆荷载、气温等多种因素的作用下,水泥混凝土路面呈现出不同程度的损坏现象。旧水泥混凝土碎石化改造技术的广泛应用,能够有效解决反射裂缝问题,较好的把控混凝土板破碎层高强粒料层,且具有良好经济性。为此,本文在充分了解碎石化改造技术相关概念的基础上,对旧水泥混凝土路面碎石化改造施工准备及施工工艺进行了分析与探讨。 [关键词]旧水泥混凝土路面;碎石化改造技术;施工准备 文章编号:2095―4085(2017)04―0099―02 1碎石化改造技术的概况 碎石化最初的目的是为了将水泥混凝土路面快速清除或分离路面内钢筋。碎石化技术是指把水泥混凝土路面破碎成30cm以下的混凝土块,以此制约新铺热拌沥青罩面产生反射裂缝,并形成一个用于热拌沥青罩面的均匀基层。作为处理反射裂缝问题的主要方式,碎石化技术具有施工便捷、改造时间短及成本低等优势。路面破碎后可直接当做基层、底基层使用,在新面层加铺后,是旧水泥路面翻新改造的主要途径。 2旧水泥混凝土路面碎石化改造施工准备 (1)清理表层。为了提升施工效果,使其与实际施工需求相符合,在施工前需要清理干净公路表面杂物。 (2)施工材料及施工机械准备。施工材料直接影响着公路工程整体质量,所以在施工以前要确保使用材料符合施工要求。在公路路面碎石化改造施工中,使用直径过大的砂砾会导致坑洼问题出现在路面,直接影响公路的建设质量。施工单位要认真检查材料的质量,杜绝不合格材料进入施工场地。碎石化施工往往选取多锤头水泥路面破碎机、专用振动压路机及单钢轮振动压路机施工。根据工程建设需要,本文选取SP360型多锤头水泥路面破碎机用于施工,需将两排对称锤头设置到设备后部位置,以此保证设备全宽范围内破碎作业不间断,在油缸行程范围内,锤头的提升高度应具备独立调节的功能,此破碎机具有一次破碎4m车道的能力。以YZ18A振动压路机作为专用振动压路机,其在混凝土破碎后,该机械可补充破碎并对其表面进行有效压实,并能够将平坦的工作面提供给沥青罩面。 (3)技术交底。在施工开始前,技术人员要熟知施工方案的要求和施工的目的,并将施工注意事项和关键技术内容向机械操作人员和施工人员进行全面交底,使施工人员在了解施工大致要求的基础上,能够在计划工期内落实施工方案。 3旧水泥混凝土路面碎石化改造施工工艺 3.1路面两侧边缘设置排水系统 按照相关规定,破碎施工前碎石化路面必须进行排水系统安装,或进行旧路排水系统更换。碎石化技术对排水系统具有较高要求,碎石化路面运行后排水系统设置是否良好与结构承载力、反射裂缝消除等密切相关。为此,在完成旧水泥混凝土路面破碎施工后,必须做好排水施工作业。可选取2种形式设置排水系统:一,向路面结构渗入的水,先竖向渗入破碎后的碎石层,随后,横向向路面边缘、路肩纵向集水沟与集水管内流入,最后通过横向排水管向路基引出;二,将一层密级配粒料基层铺设到路肩一层,随后再进行一层开级配粒料基层设置,此基层连接破碎路面局部可渗入碎石层,以此把水向路面结构外排出,该方式无需进行集水沟与集水管设置。 3.2清理旧水泥混凝土路面 通常情况下,旧水泥混凝土路面必须进行路面修复作业,但这种情况下,往往有少量HMA沥青补块存留于原路面上。除此之外,由于嵴屠渌醯仍因,水泥混凝土板块间往往也会存有接缝填料问题。为此,必须将以上多余填料、补块清理干净。要求选取共振机械对水泥混凝土进行破碎,此类材料将对破碎振动过程中能量进行部分吸收,进而减少共振机械作业效果。为此,必须及时将以上材料清理干净,避免加铺“黑色路面”后,该位置成为局部软弱部位,严重影响施工安全。 3.3试振及试坑检查 影响旧水泥混凝土破碎质量的因素众多,如施工速度、振幅、基层强度等。这就要求碎石化施工前,各个工程必须做好试破碎施工,利用样洞开挖的方式,对破碎粒径分布状况、均匀程度等进行详细检查,以此对施工机械施工参数等加以确定。选取密级配粒料进行试坑回填、压实施工,如混凝土路面破碎后粒径与设计要求不符,必须调整破碎程序、参数等,直到试振区破碎结果与施工要求相符。 3.4破碎施工 如路缘石等存在于外侧车道位置,将对破碎机械施工造成极大阻碍。此时应顺着车道纵向破碎施工,如局部路面无法破碎,机械可与内外侧车道边缘形成30到50°角进行破碎施工。破碎施工中,路基地质较差,如软弱土基、含水量较大等,可适当调整机械破碎参数,降低振冲力,并将破碎后碎块尺寸适当增加,进而减少破坏此类路段路基的程度。一般情况下,破碎施工可按照中间一两边的顺序施工。且在1.6~2.7 km之间控制各个车道每天的破碎施工速度,0.2 m为各遍破碎宽度,一般情况下,18~20遍为完成一条车道破碎的遍数。完成1遍破碎作业后,往往会对其相近5 cm位置造成一定影响,如出现碎裂现象。这种情况下,为达到破碎效率提升、减少施工时间,在完成l遍破碎后,随即进行第二遍破碎施工,第2遍与第1遍破碎区域之间的间隔距离需控制在2 cm~4 cm之间。完成一条车道破碎作业后,与一条车道宽度相比,实际破碎宽度应控制在其以上,与相近车道搭接部分的宽度则应控制在15 cm以上。 3.5碎石化后清理及回填施工 完成路面破碎作业后,应及时将旧水泥混凝土接缝间的杂物清理干净,如松散填料、碎石块等,回填时选取的材料为密级配碎石粒料。破碎施工后如存有较大凹地(5 cm以上),同样需进行回填施工,材料以级配碎石粒料为主。 3.6碾压施工 选取YZ18A振动压路机进行碾压施工,根据工程实际情况,碾压遍数需控制在2~5遍之间,每秒钟碾压速度需控制在1.83 m以内。要求先做好洒水作业,随后进行压实施工,以此提高压实效果。碾压施工的主要目的就是向表面裂纹位置压入表面细碎粒,最大限度提升破碎混凝土模量,保证路基空隙内全部嵌满破碎混凝土材料,并保证表面压实后,具有良好平整性,以此为沥青摊铺提供便利。 3结语 综上所述,碎石化改造技术作为旧水泥混凝土路面施工的重要技术之一,其应用能够有效处理反射裂缝,提升路面质量。为此,施工单位必须重视重视碎石化改造技术,全面提升施工技术水平,规范施工工艺,实现公路工程整体质量的提升。 石化技术论文:水泥路面碎石化技术在水泥路面养护维修中的应用 [摘 要]本文依托旧水泥混凝土路面的养护维修及再生利用项目,对比分析几种不同的处理方案和办法,重点对碎石化技术的优缺点、适用性及施工工艺进行介绍。 [关键词]水泥路面;碎石化;养护维修 概述 目前我市国省道通车使用的水泥混凝土路面大部分为2000年前后施工完成, 随着我市交通建设的不断发展,该部分混凝土路面病害严重并且进入正常的改建周期。如何进行翻修改建,实现水泥路面的“白改黑”已经成为公路建设必须面对和解决的现实问题。近年来虽然在多个改造工程中进行了多方面的探索,但是水泥混凝土路面的裂缝反射问题一直是影响加铺层使用寿命与使用性能的最根本的原因。 1.水泥混凝土路面改造工程在不同方案的应用和优缺点 1.1 工程实例 (1)店韩路(S245山亭至后伏段)升级改造中对于原有的混凝土板进行挖除,作为处理路基软基的回填材料。 (2)枣徐线(S244枣庄至台儿庄段)采用对于病害严重的水泥板进行更换,对于其它板进行水泥压浆处理。 (3)枣徐线(S244山亭至枣庄北转盘段)采用对于原水泥板进行打裂压稳。 (4)枣徐线(S244平邑至山亭段)采用对于原水泥混凝土板进行碎石化处理。 1.2 对不同技术方案优缺点总结 (1)采用破碎锤对水泥板进行破碎挖除,破除、运输困难,而且水泥混凝土板挖除后原有的结构层不能承受社会及施工车辆、机械的通行要求,原结构层和路基损坏严重,处理困难,严重制约和影响了施工进度。 (2)更换水泥板和压浆处理费用较高,通过压浆并不能从根本上解决水泥板板底的空洞问题。因为水泥板并未处于悬浮状态,对水泥板实行梅花形布置压浆孔并不能保证板底的空洞相通,保障压浆效果,而且水泥路普遍为旧路的升级改造,难以封闭交通,再说自身的施工车辆和机械亦需通行,难以保证水泥浆的足够的养护周期。 (3)打裂压稳适用于水泥板病害较轻的路面改造,难以从根本上解决水泥路面裂缝的反射导致沥青路面出现裂缝。 (4)碎石化技术是一种行之有效的针对水泥路面养护维修和再生利用的新技术。将原有的旧水泥混凝土路面通过专用设备碎石化后作为基层或下面层,充分利用原有路面结构材料,最大限度减少对环境的影响,充分利用原有混凝土板的残留强度,并在其上部加铺水泥稳定碎石找平层和结构层,最后再加铺沥青面层,从而达到恢复路面性能的目的,最大限度的减少了路面在后期使用过程中可能出现的反射裂缝。 2.碎石化的原理 旧水泥混凝土路面改建为沥青路面所要解决的主要问题是防止旧混凝土面板的温湿变形、翘曲应力上传至沥青面层而引起开裂,导致沥青路面的使用寿命缩短。所谓碎石化就是利用专用施工机械,将原有的旧水泥混凝土路面彻底打碎,破碎后的水泥路面粒径自上而下逐渐增大,上部下部颗粒之间形成嵌挤结构,增强路基上网密实性,将打碎的水泥混凝土面板再生利用直接作为基层或底基层,再加铺新的沥青面层,完全消除原有路面存在的病害,释放面板下空洞的隐患,能够最大限度的吸收路面结构层应力,有效防止路面“白改黑”后水泥路面的的裂缝反射问题,延长路面的使用寿命。 3.水泥路面碎石化施工注意事项 3.1 在路面破碎之前应对出现严重病害的软弱路段进行修复处理。 对于出现严重坑槽、沉陷等病害的,需要对于破损部位的混凝土路面进行破碎挖除并采用水泥稳定碎石进行换填回填料应进行适当的摊铺和压实,最小尺寸应不小于全车道宽和1.2m长,以保证压实效果。 3.2 对路段上现有的路面构造物和管线进行标记和保护,特别是暗涵和不易发现的结构物及管线 (1)埋深在1m以上的构造物(或管线)不易因路面碎石化受到破坏,可以正常破碎;埋深在0.5~1m的构造物(或管线)可能因路面碎石化而受到一定影响,可以降低锤头高度进行轻度打裂;埋深不足0.5m的构造物(或管线)以及桥涵等,应禁止破碎,避让范围为结构物端线外侧3m以内的所有区域。 (2)距路肩10m以外的建筑物不易因路面碎石化受到破坏,可以正常破碎;对于路肩外5~10m范围存在建造物的路段,施工时应降低锤头高度对路面进行轻度打裂;对于路肩外5m以内存在建筑物的路段,应禁止破碎。 (3)对于不同埋深的构筑物、地下管线、房屋等,应采用不同标志的红色油漆标注清楚,用以区别破坏,保证安全。 (4)交通管制:建议在条件允许的情况下一次性封闭施工路段,至少应实行半封闭施工。对做好交通管制及分流工作根据路面大修工程施工期间交通组织设计方案,结合项目实际施工进度计划,进行交通分流,以确保交通顺畅以及施工安全。 4.水泥路面碎石化施工工艺流程 4.1 碎石化前要做的准备 清除存在的沥青修复材料;标记隐藏构造物的准确位置(如光缆、供水管、输气管道等);修复软弱基层和底基层;排水系统检修;进行交通管制;其它要求等。 4.2 选择试验路段进行破碎 破碎后作试坑检查,以确定破碎机施工工艺参数。 4.3 破碎施工 用多锤头破碎机实施破碎,破碎时最好是从混凝土路面的高处向低处破碎,以避免铺沥青面层后影响排水。 4.4 清除原有填缝料 在破碎以后,摊铺沥青面层以前,应对所有松散的填缝料、涨缝材料或其它类似物进行清除。 4.5 压实 用专用压路机(Z型轮压路机)振动压实2~3遍后,再用YZ18吨振动压路机振动压实2~3遍。 4.6 混凝土路面的养护 除了必须开放的横穿交通外,破碎后的任何路面均不得开放交通(包括不必要的施工运输)。 4.7 洒布乳化沥青透层油 为使表面较松软的粒料有一定的结合力,在破碎压实后的表面喷洒乳化沥青透层油,按2.5~3.5L/m 用量洒布50%的慢裂乳化沥青。 4.8 面层施工 8~12小时后摊铺新面层。碎石化面层罩面厚度最小为15cm,且最好为密级配结构。 5.水泥路面碎石化的施工控制及要求 5.1 试验段 正式的大规模破碎化施工前有必要进行试破碎,即设置试验段,通过试验段的试破碎进行破碎机械参数的调试和施工组织措施,以达到规定的粒径和强度要求。旧水泥混凝土路面破碎质量主要受破碎机械自身参数设置、破碎顺序、破碎施工方向以及不同基层强度、刚度条件对破碎机械调整要求等的影响,这些因素均对旧水泥混凝土路面的破碎程度、粒径大小排列、形成的破碎面方向、破碎深度等产生影响。在有代表性的路段选择至少长50m、宽4m(或最少一个车道)的路面作为试验段。根据经验,一般取落锤高度为1.1~1.2m,落锤间距为10cm,逐级调整破碎参数对路面进行破碎,目测破碎效果,当碎石化后的路表呈鳞片状时,表明碎石化的效果能够满足规定的要求,记录此时采用的破碎参数。碎石化施工亦不可以过度,否则就会导致原路面不在有强度。 5.2 试坑检测内容及方法 根据路面大修设计方案,碎石化后的旧混凝土路面作为加铺水泥混凝土路面的基层,其碎石化施工质量将直接影响着本项目路面结构设计。若质量控制不到位,可能使新建路面结构强度趋于偏危险状态。因此,对碎石化旧混凝土路面进行检测,是控制路面施工质量的重要措施之一。在施工区内随机选取不少于2处/km的试坑,试坑的选择应避开有横向接缝或工作缝的位置。试坑应开挖至基层,以在全深度范围内检查碎石化后的颗粒是否在规定的粒径范围内。如果破碎的混凝土路面粒径没有达到要求,那么设备控制参数必须进行相应的调整,并相应增加试验段,循环上一个过程,直至要求得到满足,并记录符合要求的MHB碎石化参数以备查,在正常碎石化施工过程中,应根据路面实际状况对破碎参数不断做出微小的调整。 5.3 在有代表性路段设置高程控制点,以便在施工中监测高程的变化,指导施工 (实际施工时,高程的测量,采用相对高差进行检查只是一个其中的指标,但是在实际施工时,破碎后的水泥块容易出现反弹、挤压等变形,导致碎石化后、碾压后的标高超过破碎前。实际应控制碎石化的程度,对于碎石化比较严重的部位采用碎石等进行回填、整平,加强机械碾压,采用施工车辆和社会车辆进行碾压。注意观察碎石化后的水泥路面板是否已经处于稳定状态。?试以上测试的试验段测点数至少需要9个。试验子区段安排过程中应包含开始破碎的前10m和结束破碎前5m,指标的检测不能安排在这一区域进行。 5.4 MHB破碎 一般情况下,破碎的顺序为由两侧向中间逐步进行,先破碎路面两侧的行车道,然后破碎中部的行车道。对于弯道应由弯道内侧向外侧进行破碎,在破碎路肩时应适当降低锤头高度,减小落锤间距,即保证破碎效果,又不至于破碎功较大而造成碎石化过度。两幅破碎一般要保证10cm左右的搭接破碎宽度。机械施工过程中要灵活调整速度、落锤高度、频率等,尽量达到破碎均匀。 5.5 凹处回填 路面碎石化后为了保证压实的效果,对于表面的小面积凹处在压实前可以用密级配碎石回填,要求回填碎石最小粒径为13.2mm,且粒径大于26.5mm的比例不应小于70%。 6.水泥路面碎石化施工的质量控制 6.1 施工质量控制应在碎石化大面积施工开始前,施工过程中和施工过程后分别加以控制,实行事前、事中和事后检验的全过程控制 选择具有代表性路段作为试验段,通过试验段掌握合理的合理的锤落高度、锤迹间距和行驶速度,控制破碎的粒径,选择对应的设备控制标准路面碎石化后的粒径范围 ,从强度角度而言,碎石化后粒径太小会使强度降低很多,这时虽能减少反射裂缝可能,但也会带来了原板块强度的浪费。所以碎石化后颗粒粒径不宜过细,而较大也不利于反射裂缝的消除,所以要对粒径范围作出限制(表1)。 6.2 路面碎石化后顶面的当量回弹模量 水泥混凝土路面碎石化后顶面的当量回弹模量是加铺结构设计的基本参数之一,检测回弹弯沉(或回弹模量),验证其是否满足变异性要求,对于直接加铺沥青混凝土的路面结构,回弹模量平均值控制在150~500MPa之间。测试的点位随机确定,并应不少于9个。如果不满足,要增加试验段长度并根据增加落锤高度或减小锤迹间距的方式调节,以使其破碎程度增加,变异性减小,直至达到前述质量控制指标要求。 6.3 MHB碎石化施工质量标准及检测频率(表2) 7.总结 伴随着交通技术的不断发展,碎石化作为一种行之有效的水泥路面改造技术必将得到越来越广泛的应用,相应的施工设备及工艺,质量验收标准等必将日益完善。在实际施工工程中,在设计方案的制定中,亦可以根据路面病害的调查情况,结合沿线村庄群众的要求,本着便民出行的原则,可以对于不同的路段制定相应的处理方案,比如挖除原路面、采用打裂压稳、和碎石化等。 石化技术论文:水泥碎石化技术在公路施工中的运用实践探微 【摘要】近年来,我国的公路施工获得了较大的进步,无论是在技术层面,还是在施工层面,均能够遵循客观上的标准,由此来获得最理想的公路效果。公路施工过程中,技术的应用要选择性价比最高的类型,从多方面完成公路功能的稳固、寿命的延长。文章针对水泥碎石化技术的应用展开讨论,并提出合理化建议。 【关键词】水泥;碎石化;公路;运用;技术 与其他的技术相比,水泥碎石化技术有很多的优势,自身与公路施工的匹配度较高,基本上不存在特别困难的环节。当前的人口数量增加、车流量不断增长,想要让公路正常、平稳的运营,就必须在施工过程中,选择体系健全的技术来完成,不能从单一的角度出发。水泥碎石化技术在研究、应用过程中,获得了多方的认可,值得推广。 一、水泥碎石化技术的原理、特点 公路施工过程中,选择应用施工技术时,要考虑的影响因素较多,比较优秀的两项因素在于技术的特点、原理,二者均要最大限度的与工程本身较为匹配,否则不容易进行有效的处理。通过深入了解水泥碎石化技术的原理、特点,就可以找出应用的方向,能够将技术的价值充分发挥,避免造成恶性循环。 (一)水泥碎石化技术的原理 公路施工过程中,所追求的最终目标就是稳定、长效。水泥碎石化技术的原理为:应用相应的设备进行碎石处理,在碎石的过程当中,会选择“重锤下落”的方法来完成。持续性的下落处理,将会对公路的路面造成一定的冲击力,该冲击力可以进行调节和把控。由冲击力所引起一点振动后,会直接带动临近点的振动。在持续的、低频率、高幅振动力作用下,水泥混凝土面板将会得到有效的破碎处理,为公路施工提供较多的帮助。从技术原理的角度来分析,水泥碎石化技术应用后,破碎混凝土颗粒将会经历一个“自适应的调整过程”,在整个过程当中,混凝土颗粒之间,会不断的达到最平衡、嵌挤最稳固的状态。由此可见,水泥碎石化技术的技术原理并不复杂,但却与公路施工较为匹配,整体上所获得的成果比较突出。 (二)水泥碎石化技术的特点 公路施工的工期一般并不是特别的长,尽量的要在工期内完工。同时,想要让公路在完工后顺利的投入运营,还必须将质量提升,要在每一项指标上取得较大的突破,才能获得最好的成绩。结合以往的工作经验和当下的工作标准,认为水泥碎石化技术的特点,主要是集中在以下几个方面:第一,水泥碎石化技术的应用,能够对破碎的程度进行有效把控。各个地区在建设公路的过程中,都有着自身的需求和目标,将破碎程度进行有效控制后,可以充分避免破碎的极端化情况,在多方面完成了公路施工效率、质量的提升。第二,水泥碎石化技术的应用,可以较好的维持路面结构性能。将反射裂缝更好的解除。当前的很多公路,都必须面对长期负荷以及外部天气的影响,采取水泥碎石化技术进行处理后,路面结构的性能比较稳定,可以更好的抵抗外部因素,出现裂缝的概率大大降低。 二、水泥碎石化技术在公路施工中的运用 公路施工过程中,想要让水泥碎石化技术发挥出应有的效果,就必须在多个层次上进行努力,不能总是重复恶性循环。水泥碎石化技术在原理上、特点上,均是比较突出的,其在具体的运用当中,要从客观实际出发,遵循限制条件,避免主观意愿的较大影响。 (一)施工参数的调整 水泥碎石化技术在公路施工中的运用,首要工作就是调整好相关的施工参数,避免造成碎石化施工的效率下降、质量下降。建议今后的施工参数调整,从以下几个方面出发:第一,必须控制好落锤的高度、锤迹的间距。水泥碎石化技术虽然有着很多的固定方案、标准,但公路施工在每一个地区都表现出较大的差异,只有将落锤的高度、锤迹的间距进行有效调整,才可以在今后的工作中顺利进行。第二,在破碎处理后,针对整个厚度范围内,要将破碎结构的粒径分布特性、力学性质影响进行分析。从客观的角度来分析,水泥碎石化技术本身就是一项“细节处理”技术,将粒径分布特性、力学性质进行分析、总结,可以找出具体的影响点,从而将各项参数合理的调整。以往的工作大部分是在经验指导下完成,因此最终的成果存在瑕疵。第三,落锤的高度一般会控制在1.0m--1.2m之间;锤间距的控制是在6cm--12cm之间,需根据客观标准来调节。 (二)碎石化施工 随着公路施工的范围逐步扩大,很多地方都希望一次性的建设最好公路,避免反复的修整,减少日后的维护频率,实现公路效益的最大化。为此,我们在应用水泥碎石化技术的过程中,必须针对碎石化施工进行高度的关注。首先,施工之前结合调查资料,选择具有代表性的路段作为试验区进行破碎试验,以便确定破碎设备的参数,试验区的长度一般控制在50m,宽度为一个车道宽度。在试验区内选取试坑,开挖至基层,对碎石化之后的颗粒状况进行检查。其次,在破碎过程中,在满足破碎效果的基础上兼顾排水要求,一般先对两侧行车道进行破碎,再对中部行车道进行破碎,这主要是因为两侧车道缺少侧向约束,有利于设备破碎效果的发挥。当破碎路肩侧时要适当降低落锤的高度和频率,以保证破碎效果,避免碎石化过度。第三,为了提高表面松散层的黏结能力以及碎石层的防水能力,建议在碎石层表面撒 布一定量的乳化沥青,在乳化沥青透层上撒布适量石屑来防止层间滑移现象。综上所述,水泥碎石化技术在公路施工中应用后,可以保证公路正常建设,将各方面的隐患、问题较好解决,实现了公路效能的较大提升。 总结 本文对水泥碎石化技术在公路施工中的运用展开讨论,从已经获得的成果来看,大部分的公路工程,均可以按时完工,投入运营后,所获得的效益是值得肯定的。我国作为一个发展中国家,对公路的要求、对技术的需求,均表现的特别强烈。建议在未来的公路建设当中,充分发挥水泥碎石化技术的积极作用,从多方面来优化处理,减少技术的缺陷和不利影响,由此来推动公路建设的更大成功。 石化技术论文:水泥混凝土路面碎石化施工技术探讨 [摘 要]对水泥混凝土路面进行碎石化的技术主要是指在旧水泥混凝土的路面上进行破碎处理的一种技术,这种碎石化技术在国外已经实施了三十年之久。碎石化技术主要是用专业的破碎设备对旧水泥路面进行打碎,再对其压实后在路面上加铺沥青混凝土的一项施工方法。这种技术能将加铺层出现的反射裂缝的难题根除,还能节约成本,起到实用、高效率的效果。这篇文章主要根据旧水泥混凝土路面的碎石化技术的施工情况进行阐述,分析碎石化的基本原理,以及施工要点等关键施工技术。 [关键词]碎石化;水泥混凝土;施工 在旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土,出现反射裂缝的问题,针对这个问题,各个施工方也尝试了多种解决方法,主要有两个方面:首先,在加铺沥青混凝土之前要先处理旧水泥路面本身存在的缺陷,像灌浆、对缺陷的地方进行补修等;其次,在路面上设置一个反射裂缝吸收层,比如加铺一个防裂层等。虽然这两种方法能暂时延缓反射裂缝,但不能有效减少荷载裂缝处的温度以及湿度所导致的路面位移,这样一来,在交通紧张的情况下,这么做的效果显然很不理想。碎石化施工技术则是在水泥混凝土路面上进行破碎,将混凝土土板的尺寸减少,利用降低水泥混凝土的接缝处,在荷载和温度湿度变化的情况下位移,以便于彻底解决路面的反射裂缝。国外很多地方在施工中采取这样的碎石化技术,都有效的缓解了路面十年以上的使用寿命,还节约了施工成本,在施工的过程中对交通也没有产生大的影响。 一、碎石化技术原理 一般情况下,反射裂缝的出现位置都是在水泥混凝土与沥青加铺的接缝上,造成这样的情况主要是水泥混凝土的路面面板发生移动的现象。出现面板移动是由于温度以及湿度发生变化,加上车辆对路面带来的荷载力引起的。碎石化技术的主要原理是利用特定的设备将水泥土板破碎成小碎石,也就是将原有的水泥土板做为现在路面的碎石基层,这样就避免了旧水泥混凝土发生移动的现象,也解决的反射裂缝的出现问题。 将水泥混凝土碎石化之后,将其分成表面细沙层、上层以及碎石下层三部分,在对表层进行压实时,碎石颗粒被压实,再对其进行涂油,这样使它的粘结力大大增加,有很强的稳定性。碎石化上层因为在对水泥路面碎石时,混凝土的体积膨胀,颗粒越来越小,产生的压力增大。碎石下层则是“裂而不碎”有很好的契合度,能使结构更加稳定。这样对水泥混凝土路面的碎石化技术,从基础改变了路面的稳定性,避免了反射裂缝的现象发生。 二、碎石化技术的优点 对水泥混凝土路面进行破碎可分为破裂压稳、碎石化以及打裂压稳三种情况,主要都是以碎小水泥板尺寸为目的,但是这三种技术只有碎石化技术对水泥混凝土路面的破碎结构程度大,能破碎彻底,可以完全使反射裂缝现象消除,其他的两种技术都不能达到这样的效果。主要的优点还是很明显的。 (一)反射裂缝问题得到彻底解决 在对水泥混凝土路面碎石化时,能将土板破碎成很小的块状,这样在小碎块上面加铺沥青混凝土就不会出现反射裂缝的情况,这个“白改黑”技术是碎石化技术的最大优点。如果使用破裂压稳和其他技术都不能完全消除裂缝现象,只是起到了缓解的作用。 (二)施工速度快 在进行碎石化的破碎过程中,多锤头破碎机的工作效率是1600m/h,破碎机的工作效率是400m/h,根据数据显示,我们很明显就看出来,碎石化技术的施工速度要快,这样能缩短工作周期,也节省了成本开销。 (三)较少了施工扰民 碎石化技术的设备锤头重量小,在对土板锤击的过程中所发出的声音和震动都比其他的设备小,居民都能接受这种程度的震动声带,而打击压稳等技术在施工时所产生的噪音就很大,对居民的生活到来干扰。 (四)环保工程 碎石化技术是将水泥混凝土板破碎后,直接用做路面的基层,不用将碎石清理运输,这样有效减少了对环境的污染,也节约了施工资源。 三、碎石化技术适用条件 旧混凝土路面有下面一种或几种类型的损坏时,可以考虑采用现场碎石化加铺层的处理方法:1. 混凝土面板有严重的D裂缝;2. 混凝土路面有严重的碱骨料反应的情形;3. 受严重冻融破坏的混凝土路面;4. 混凝土面板有大于10%的修补和严重连续不断的损坏;5. 路面去结构承载力。另外美国沥青学会建议对于钢筋混凝土路面采用现场碎石化处理。 四、碎石化技术设备 碎石化技术采用的设备主要有两种类型。一种为多锤头MHB型破碎机具有橡胶轮胎,所携带的重锤的质量为454 ~544.8kg,分两排成对装配在整台机械的尾部。重锤下落时可产生1.38 ~11.1kJ的冲击能。该机械的破碎宽度为4m,典型的工作效率是每台班1.6~2km。这取决于基层或底基层的材料类型。破碎后的颗粒尺寸一般要求小于37.5cm,可通过调整重锤下落高度来实现。与该机配套的还有Z型钢轮压路机,其自重不小于10t。该压路机的钢轮上有凸出的斜向条纹,其主要作用是保证轮下的碎石颗粒不向外挤出,对表面颗粒进一步压碎,且有利于表面平整。另一种破碎设备为共振型破碎机。RM型破碎机是由凸轮转动产生的偏心力在机械与水泥路面接触处产生高频低幅的振动进行破碎的,这种碎石化工艺其破坏能力大部分被水泥混凝土板块所吸收,所以碎石化后产生的颗粒粒径相对于MHB型要小。 五、结论 碎石化技术在中国是一项新技术。其优点是能够较彻底地解决反射裂缝问题,同时施工速度快、交通干扰小及环境保护。但碎石化是一种对原路面结构破坏性的处理方式。因此在应用此项技术前必须明确其适用条件,结合具体工程的实际情况灵活采用。应用过程中要把握碎石化技术的关键问题,保证旧水泥混凝土路面修复后具有良好的路用性能,有利于延长路面使用寿命,可以逐步推广应用。 石化技术论文:碎石化技术在旧砼路面大修中的应用 【摘要】碎石化技术是目前旧砼路面改造工程中应用较多的一种新技术,是通过专用的设备把原来的旧路面进行破碎,改造成为承载能力高的新结构层,然后在上面重新加铺路面层,从而完成对旧砼路面的大修改造。本文结合某工程实例探讨共振碎石化技术在实际工程中的应用,为同行业人员提供借鉴。 【关键词】共振碎石化;技术;工艺 随着道路使用年限增长及交通流量的增加,许多水泥混凝土板块出现碎裂、断板和纵、横向裂缝、沉陷等问题,道路平整度和行车舒适性受到严重影响,需要进行大修整治。目前正兴起并推广使用的共振碎石化技术是旧砼路面维修改造新技术之一,该施工方法施工周期短,对交通影响小,节约工程造价,且保护环境。以下就以一工程实例来说明该技术的工艺及广泛的应用前景。 1.工程概况 本工程为G323k954~k960旧砼路面大修工程,道路全长6Km,车行道宽度9米,道路较多板块存在碎裂、断板等现象,本工程主要对道路车行道进行维修改造,即对混凝土路面采用共振破碎化施工,然后加铺4cm 厚AC-16沥青砼+粘层+5cm厚AC-20沥青砼+1cm厚沥青下封层+26cm厚级配碎石+透层+碎石化旧砼路面面层,新路面厚度为36cm,同时对沿线附属设施予以改造。本次主要介绍共振碎石化然后摊铺沥青面层工艺流程。 2.施工准备 对旧水泥混凝土路面进行充分的路况调查,掌握路面损坏及路面沿线建筑物状况,认真复核地下管线图纸资料,并在工程实施前召开各管线单位参加的施工配合会议,进一步搜集管线资料,对影响施工和受施工影响的地下管线开挖必要的样洞,核对弄清地下构筑物管线的确切情况,做好记录,并在管线管理单位的共同确认下,做好管线保护措施,确定共振碎石化方案的可行性。 3.板块补强 根据旧道路弯沉值测量报告、施工图纸并结合现场情况,协同设计单位、施工单位、监理单位等共同确认损坏严重需要补强的水泥混凝土板块。补强措施如下:将老路结构全部翻挖后,铺装级配碎石压实调平。 4.共振碎石化施工 4.1工作原理及特点 碎石化技术是通过对水泥混凝土路面进行均匀地冲击、破碎、压实,在损失一部分结构强度和整体性的情况下,把水泥混凝土路面在温度、湿度变化和荷载作用下的位移降到沥青混凝土面层可以允许的范围内,从而限制和解决反射裂缝的产生,为加铺沥青混凝土路面提供坚实、安全的基础。碎石化处理后,颗粒粒径在不同深度处是不同的,上部板块破碎成粒径更小的颗粒(粒径5~8cm),而下部分粒径则较大(粒径30~80cm),破碎后裂纹没有竖向贯穿。所以混凝土板块碎裂后,除表面范围(小于2cm深度)是碎裂的之外,其余部分在原位形成了裂而不碎的嵌挤效果。 4.2试验段施工及检测 试验段施工长度100-200m,破碎从道路一侧边缘开始,或者从前面破碎过的边缘开始,并向对面路肩或者向纵向的中线推进。在一次必须摊铺一个车道时,前面的破碎应至少超出将要摊铺的宽度250mm。在破碎操作初始,操作人员要详细记录下不同的破碎情况相对应水泥路面破碎机械的数据调整,如锤头高度和地面行驶速度等。为确保路面被破碎成达到要求的粒径,根据现场工程师要求,在行车道中间挖掘约1.2平方米的试坑,用来判定破碎块是否达到特定的尺寸要求,根据现场情况可以增加测试块。挖开的试坑需要回填,压实需要达到工程师的要求。 4.3全路段水泥路面碎石化施工 ⑴隐蔽构造物的调查与标记 破碎前,结合设计图纸及业主单位提供的有关隐蔽构造物(涵洞、通道、地下管线等)进行调查、标记、分析,判断破碎是否会造成构造物损坏。通常构造物埋深大于1.5米破碎影响较小,小于1.5米时应降低锤头,或者采取其他方法予挖除处理。 ⑵碎石化前的准备 ①路面清理 施工作业路面需提前清理,水泥混凝土路面上罩有1cm以上的沥青层及沙土层需挖走;为破碎无残留道路两侧30cm范围内堆放物需清走;破损板块无法破碎区域须提前标记或通知现场管理人员。 ②构造物交界处理。根据施工实际情况,桥梁、明涵等交界处应标明破碎位置,桥头可以破碎到搭板后端,或者按照路面设计高程破碎到指定位置。 ③切割分离。在破碎混凝土路面和不破碎混凝土路面交接处,应对水泥混凝土板块等厚切割分离,减少对不破碎混凝土路面的影响。 ④排水系统的完善。碎石化过程中会产生一些细碎的颗粒,而混凝土破碎后的颗粒之间没有粘结力,在这种情况下,如果有水渗入该层,将会带来很大的安全隐患。所以在正式进行破碎化施工前,要先建成和完善排水设施。排水采用碎石盲沟的形式。 ⑤土基和基层含水量的测定。对旧路面进行碎石化前,首先了解该路段土基和基层含水量情况,最好能通过取样测试的方式来确定。根据有关资料介绍,国外一般要求土基层的CBR值大于5。 ⑶共振破碎 选用MHB―16型多锤头自动力破碎机,该设备后部平均配备两排成对锤头,利于设备全宽范围内可以连续破碎,锤头的提升高度可独立调节;对锤头自动力破碎机具备一次破碎45~400cm宽车道的能力,其典型工作量可达到单车道200米/小时,破碎效率很高,且破碎机翼锤装备帷幕防止破碎飞屑,机械破碎效果较好。碎石化施工顺序一般由外侧车道边缘开始,如果相邻车道沿纵缝进行了切割,也可由中间向两边的顺序破碎。 ⑷局部补强 如果共振破碎后出现混凝土块径大于200mm且面积大于2O或混凝土面板共振破碎后压路机碾压过程中有明显的反弹现象,弯沉值过大区域应采取基础补强措施,具体措施根据设计单位意见及监理单位意见实施。 ⑸施工配合---洒水碾压 本技术采用专用的Z型震动压路机和震动钢轮压路机,用于破碎混凝土后的补充破碎并压实其表面,同时为铺装新路面提供平整的破碎后混凝土路面表面。破碎完毕后,必须采用高频、低幅震动钢轮压路机(最小15吨)碾压速度不得大于1.83m/s,碾压之前最好洒水车先行洒一遍水,使其渗透深度3公分左右,碾压遍数初步按最三个来回来控制,碾压完毕后,进行摊铺施工。 4.4施工质量控制及验收标准 碎石化层破碎后粒径宜符合以下要求:碎石化要把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过7.5厘米,中间不超过22.5厘米,底部不超过37.5厘米的粒径。若破碎后的块状超标,采用Z型压路机碾压破碎密实,或者清除后采用密级配碎石替换碾压密实。 5.沥青混凝土路面加铺施工 在碎石化后,应控制碎石化层上的交通,禁止通行与施工无关的车辆,禁止车辆随意在碎石化层上刹车与启动;同时也要减少施工车辆不必要的来回通行。应及时进行沥青摊铺等工作,尽早开放交通,减少对交通管制的时间。 在道路改造完成一年后,查看其道路面层,未出现裂缝,通过对其弯沉等测试,各项指标均符合要求,证明了改造效果良好。 6.结语 共振碎石化技术作为水泥路面改建为沥青路面行之有效新技术,由于不需要对老路面进行大规模的翻挖并重新做基层,水泥路面经过共振后形成良好的道路基层,也不需要传统的较长的养护时间,具有工期短、实施方便、节省投资、低碳环保等优点,特别是针对交通流量大的道路,其对交通影响之小,持续时间之短,是传统工艺无法比拟的。同时,随着其技术的不断完善、效率的不断提高,该技术将在以后的道路改造中大力推广并广泛应用。 石化技术论文:碎石化技术在旧水泥路面改造加铺沥青路面中的应用 摘 要:在旧水泥路面改造工作中,对反射裂缝进行有效的控制是非常重要的一项工作,碎石化技术主要采用的是专业的破碎设备对旧的水泥路面进行处理,这样一来也就对混凝土的有效尺寸进行了更加严格的控制,对水泥混凝土在多种状态之下的位移也予以了严格的控制。把所以就减少了裂缝和病害的发生,本文主要分析了碎石化技术在旧水泥路面改造加铺沥青路面中的应用,以供参考和借鉴。 关键词:水泥混凝土路面;碎石化;沥青罩面层 1、引言 当前我国的经济发展水平有了十分显著的提升,交通行业也在不断的发展,车辆本身对路面结构的破坏力越来越强,所以,很多水泥混凝土路面都必须要进行适当的修复,在以往的路面修复工作中,通常都是对旧的水泥混凝土路面进行压浆和灌缝处理,之后再加铺沥青混凝土的面层,这种方法在短期之内可以展现出良好的效果,但是对复合结构而言,罩面层还不会出现比较明显的反射裂缝,所以控制反射裂缝也成了非常重要的一个内容。 2、碎石化技术的原理、工艺和设备简介 反射裂缝一般出现在与旧水泥混凝土板的裂缝和接缝相对应的位置,其产生和发展的原因主要是由于旧水泥路面板的移动所造成,而这些移动又主要来源于温度变化、行驶车辆及两者的综合作用。碎石化技术的原理就是采用特定的设备将旧水泥混凝土板破碎成尺寸极小的碎石块,即相当于将旧水泥板转化成碎石基层,从根本上阻止了旧水泥混凝土板的移动,因而该技术可彻底解决反射裂缝这一难题。 破碎工艺按破坏特性的不同分为3种:破裂压稳、打裂压稳和碎石化。三者的目的都是缩小旧水泥板的尺寸,但处理后的板(碎)块尺寸不同,碎石化将板的长度减小到极小值。根据国外的研究成果,破裂压稳和打裂压稳技术处理的旧水泥混凝土路面上的沥青混凝土加铺层也会产生反射裂缝,不过与不进行破碎的类似结构相比,其反射裂缝出现的时间要比不进行破碎时推迟2~3年,同时反射裂缝的数目相对减少20%左右。与碎石化工艺相比,破裂压稳和打裂压稳技术对水泥混凝土路面的结构性破碎得不够彻底。碎石化技术采用的设备主要有两种类型。一种为多锤头(简称MHB)型破碎机。MHB型破碎机具有橡胶轮胎,所携带的重锤的质量为454~544.8kg,分两排成对装配在整台机械的尾部。重锤下落时可产生1.38~11.1kJ的冲击能。该机械的破碎宽度为4m,典型的工作效率是每台班1.6~2km,这取决于基层或底基层的材料类型。破碎后的颗粒尺寸一般要求小于37.5cm,可通过调整重锤下落高度来实现。 3、碎石化技术的适用条件和关键问题 3.1适用条件 碎石化技术在应用的过程中主要就是将旧的水泥混凝土板处理成小碎块的方法,它对路面结构的整体性造成了破坏,所以路面自身的承载力也受到了极大的不利影响。很多时候,在旧的水泥混凝土板上对路面进行局部的修复能够体现出非常强的经济性和科学性,而在这一过程中,究竟采取怎样的方式去处理通常是受到旧水泥混凝土路面破坏的实际情况的影响。在确定碎石化适用条件是更加科学合理使用这种方法的一个最为基本的前提,在对国内外相关的资料进行研究之后发现,在碎石化处理的过程中应该具备以下几个条件。 首先是原来的水泥路面出现了十分严重的损害现象,比如错台或者是翻浆现象等,板断裂面积超过25%,路面上超过20%需要修补或者是10%以上的路面需要进行开挖和修补处理,抑或是路面本身出现了比较严重的水泥碱化或者是冻胀开裂等。其次是路基材料出现了十分严重的损坏现象,已经无法承受较大的负荷的地区是不能使用这种方式的。再次是地下水水位比较高,路基积水的路面和土质相对较差的地区是不能使用这种方式的,最后是在使用这种方法的时候一定要和其他方案进行经济性能和技术性能上的分析之后才能决定是否采用。 3.2碎石化技术应用的关键问题 3.2.1正确评估土基和基层的特性 MHB比较强的重锤冲击和RM在运行中所形成的低频或者是高幅振动都会对路基自身的性能造成比较明显的影响,这样也就使得路基自身的承载力受到一定的影响,所以在施工的过程中,一定要对基层的强度和稳定程度予以严格的控制碎石化在应用过程中存在的一个非常明显的不足就是水工之前无法十分准确的对路基的实际情况进行预测,混凝土板的支撑作用对路基的真实强度产生了一定的不利影响,混凝土测试的过程中也无法对路基特性有一个更加科学的认识。在工程施工的过程中我们可以采用取样测试的方式对路基和基层含水量及强度进行科学准确的确认,也可以对旧水泥路面产生损坏的原因进行全面的调查,这样都可以保证其可靠性。 3.2.2 设计完善的排水设施 碎石化过程中如遇到雨水渗入基层和路基中,会给将来的路面带来安全隐患。因此在碎石化前应正确设计和安装排水设施。适当的排水设施可使支撑破碎的水泥混凝土路面的路基材料保持干燥,则路基模量高。通过设计安装边缘排水系统可以达到此目的。 边缘排水系统的设计有多种方法,最常见的是在路面结构的外缘设置纵向集水沟和集水管。渗入碎石层的水分,先沿某一透水层流入由透水性材料组成的纵向集水沟,并汇流入沟中的带孔集水管内,再由间隔一定距离布设的横向出水管排引出路基。集水沟一般深45~60cm,宽30cm,内衬油毡或过滤网,沟内的透水性材料一般由级配碎石或粗砂组成。集水管外裹覆土工织物以防孔堵塞。 安装了排水系统后,路基和基层的积水就可排出路外。水分的排出使路基变得更干,强度更高,即模量更高,而且能避免破碎的混凝土块侵入路基。路基被侵入的地方就是潜在积水的地方且不易排到边缘排水系统中。在这些水坑上破碎混凝土的移动会对路基和沥青罩面造成损坏。 3.2.3 控制破碎后的颗粒组成 破碎机施加于水泥混凝土板上的能量随深度逐渐减小,因此破碎后的水泥路面碎石粒径自上而下逐渐增大,上部小颗粒(粒径要求不超过50~70mm)经压实后形成平整表面易于摊铺,下部大颗粒(一般粒径225~300mm)之间形成嵌挤结构,强度比一般的粒料基层高。 破碎的颗粒大小均匀是十分重要的,这可形成一定的级配和密实度,因而使基层承担的路面负荷均匀地分散到路基上。施工过程中应注意积累资料,建立机械运行参数与路面材料参数间的经验关系,以控制破碎颗粒的大小。比如,根据路面材料强度来调整MHB的重锤下落高度或RM的振幅或频率。既不能过于破碎以免颗粒太细,影响级配和强度,同时可能对结构造成破坏;也不能欠破碎使颗粒太大,可能产生反射裂缝。破碎颗粒的质量应全深度检查,可采用随机挖坑或开槽检验。 4、结语 碎石化技术在应用的过程中可以十分有效的解决反射裂缝造成的不利影响,同时其施工的效率相对也比较高,交通建设的过程中,其所造成的干扰相对也比较小,所以其自身存在着非常强的环保性能,但是碎石化技术在处理的过程中会对路面造成一定的损害,所以需要根据实际情况采取不同的方式予以应用。 石化技术论文:农村公路旧水泥砼路面碎石化改造加铺层应用技术研究 【摘 要】随着社会经济发展水平的不断提升,我国加大了农村基础设施工程建设的力度,水泥混凝土路面因其施工操作便捷、施工设备投入少及管理费用低等特点,在农村地区得到了大量应用,已经成为我国农村公路路面的重要形式之一。在交通量大幅度提升、行车荷载及自然因素的长期影响下,在使用过程中部分水泥混凝土路面出现了严重的病害问题,如断板、错板及裂缝等。通过碎石化改造加铺层技术的应用,可以有效提升农村公路水泥路面的质量,提升行车安全性与舒适度。本文主要对碎石化技术的概况、农村公路旧水泥砼路面碎石化改造加铺层施工准备、施工技术应用进行了分析与探究。 【关键词】农村公路 旧水泥混凝土路面 碎石化技术 加铺层施工 概况 施工准备 技术应用 在我国公路工程施工中,因水泥混凝土路面具有较高的强度及稳定性,在公路工程建设中得到了大量地应用。因超载车辆通行、天气不良及养护规范性低等问题,导致农村公路水泥混凝土出现早期病害问题,如路面面板碎裂、裂缝等,严重影响到车辆行驶的安全性与舒适度。碎石化技术作为路面施工养护的重要技术,在修复大面积水泥路面中具有良好的效果。通常对旧水泥混凝土路面碎石化处理后,都需要将沥青混凝土面层或减薄沥青混凝土面层直接加铺到其上面。沥沥青加铺的优点主要体现在,可以对旧混凝土路面进行有效利用,具有较高的机械化程度、施工进度良好及环境、交通影响小等,但这种加铺方式铺筑厚度大。为此,在农村公路旧水泥混凝土修复中,可进行二灰碎石基层及沥青混凝土加铺施工。为农村公路的快速发展提供可靠的保障。 1碎石化技术的概况 碎石化是指将水泥混凝土路面破碎成38厘米以下混凝土块,进而对新铺热拌沥青(HMA)罩面上产生的反射裂缝进行有效限制,并产生一个用与HMA罩面的均匀基层。作为我国公路交通网的重要组成成分,农村公路路面施工水平的高低直接影响到工程建设的整体质量。水泥混凝土因其具有较高的强度、施工简单、耐久性良好等特点,在农村公路路面施工中得到了极大的应用。在行车荷载及自然因素作用下,目前我国农村公路水泥路面出现了不同程度的损坏,将碎石化技术应用到农村公路旧水泥路面施工中,可以实现碎石粒径最小化。一般将水泥混凝土碎块粒径控制在40公分以下,7.5厘米为其表面最大尺寸,在旧路面反射裂缝处理中碎石化技术得到了广泛地应用。农村公路工程是关系到国民经济增长的重要工程,随着我国公路事业发展建设要求的不断地提高,碎石化技术作为农村公路工程养护的重要方式之一,其施工工艺选择的科学性、合理性将直接关系着整个工程的质量,关系到人们的生命安全。 2 农村公路旧水泥混凝土路面碎石化改造加铺层的施工准备 随着农村公路水泥路面不断建成与投入使用,在自然因素与人为因素的长期影响下,水泥路面出现大量早期病害。为减少各类病害的出现,对旧水泥混凝土路面结构功能进行最大限度的恢复,必须选用经济、高效及合理的养护方式对道路使用寿命进行延长,才缓解水泥路面病害问题。 (1)移除现有沥青罩面与封面层。清除顶面罩面层对破碎效果起到决定作用,只有做好顶面罩面层清理工作,才能防止对破碎效果的影响。 (2)排水施工准备。公路边沟设置,必须在路面碎石化处理前进行,只有这样才能确保排水的畅通性。表面在碎石化过程中直接受力,面层将会有碎屑、表面松散等情况的出现,如面层有雨水渗入,将导致路基强度下降等现象的产生。做好路面排水工作,如碎石盲沟的设置。 (3)处理病害严重路段。如路基出现严重病害后,应先将破碎混凝土旧路面挖除,确保其开挖深度符合设计规定。在换填二灰碎石过程中,应确保顶面高程与破碎混凝土板底高程的一致性。 (4)记录、标识沿线构造物。在碎石化技术施工前,必须遵循下表1相关规定,标记道路施工范围内沿线的构造物。 表1 破碎施工各项指标要求 (5)全面调查研究工作应在农村公路旧水泥混凝土路面碎石化工程建设设计前进行,并对原有路线沿线的地形、地质、水文、气候等情况进行充分了解并进行相关设计资料的认真收集,同时了解当地路基路面存在的病害问题,如翻浆、坍塌等,并及时选用与之相适应的措施进行处理。在施工前期,还要做好地基勘察工作,特别是软土地基位置,这样可以进行软基分布及土壤厚度的准确确定。 3 农村公路旧水泥砼路面碎石化改造加铺层技术的应用 因环境因素、气候情况及交通量等因素的制约,目前我国大部分农村公路水泥路面出现了早期病害,这种现象的大量出现,对道路使用性能及年限造成了极大的影响,更增加了公路养护管理的难度。作为一种新型养护方式,碎石化技术是将一层沥青混合料加铺到原有路面上,这种技术的应用可以有效抑制路面恶化,并能对路面平整度及抗滑阻力进行有效改善。 3.1施工案例 某工程旧水泥路面碎石化改造工程总里程为6.1公里,技术等级为三级公路标准,该路段旧水泥路面面板存在的病害主要包括:混凝土断板错台、路基沉陷等。截至目前为止,该路段部分路面病害极为严重,车辆通行难度大。在调查原路面具体情况后,旧水泥混凝土路面应开挖修补的路面比例为45%,路基CBR值平均值必须在7以上。 3.2试坑开挖 为保证路面破碎粒径符合施工所需尺寸,在试验段内可进行2个独立部位的随机开悟,其面积为1平方米。在横向、纵向接缝位置不能设置试坑。试坑开挖顺序为从顶部到基层,在全深度范围内对碎石化颗粒的粒径进行测量与确定。破碎的混凝土路面粒径如不符合设计规定,必须调整设备相关参数。在该施工段试坑开挖中,必须检测其碎石粒径,7.5厘米为其表面最大尺寸,22.5厘米以内为其中间尺寸,37.5厘米为其最下部尺寸。 3.3破碎顺序 破碎层顶面排水检查工作应在破碎前进行,以此提升MHB破碎效果。通常情况下,遵循工程实际情况,进行破碎顺序的确定。因外援缺少侧向支撑,有利于破碎避免板块受冲击凸起,随后破碎里侧板块。破碎宽度相比一个车道应大出一些,为搭接相邻车破碎道十分有利,一般搭接宽度必须超过15公分。 3.4压实 破碎旧水泥路面后,必须确保相邻两段之间的距离为50米,此时可以选用Z型压路机进行压实作业。在压实施工中,应确保表面粒径与破碎需求相符合,提高路面整体强度,确保下层块料的密实度,为二灰碎石加铺施工提供可靠的保障。压实施工中必须充分考虑路基含水量,防止不良路基下压实过度情况的出现。本工程选用单钢轮Z型振动压路机进行施工,其自重必须在9吨以上。在碎石化化,通过该压路机可以对顶层进行破碎补充与压实,同时出现的粉状粒料较少。为达到更好的压实效果,在完成Z型压路机碾压施工后,可通过吨位较小的一般光轮振动压路机进行施工。压实施工中,应对压实遍数进行有效控制,以此提高压实强度。 3.5碎石化顶部撒布透层沥青 旧水泥路面表面碎石化后为松散层,为此应将透层乳化沥青与一定量的石屑撒布到其表面,必须对石屑用量进行有效控制,如每立方米使用石屑0.8千克。 3.6养生 养生质量是否良好将直接影响到材料的稳定性与强度,基于此,必须在碾压施工结束后,应进行洒水作业,确保养生时间在7天以上,整个期间应始终处于湿润状态,封闭交通,避免车辆通行对路面造成严重危害。 4 结语 综上所述,在农村公路施工中,水泥混凝土路面施工占有重要地位。基于此,施工企业必须重视其施工质量,在旧水泥混凝土路面施工中,必须按照相关施工要求,对施工中出现的各种情况进行充分了解及分析,提高施工技术水平,规范施工作业流程。只有这样才能确保公路工程的整体质量,才能提高农村公路施工的安全性及延长工程的使用年限。 石化技术论文:石化行业面临的环境政策因素与技术应对策略 摘要:通过对环境政策的研究,分析石化行业面临的环境政策形势,点明我国石化行业正经受着世界经济发展与环境保护的博弈,面临着污染治理的巨大挑战。以技术带动进步,是石化行业应对快速发展的环境政策形势的最佳选择。本文提出强化行业特征污染物危害性识别、建立特征污染物监测统计方法、开展自主知识产权环境装备研发、加强环境风险控制技术储备、发展清洁生产技术研究等应对策略。 关键词:石化行业 环境政策 策略 随着环境形势日益严峻、公众环境意识空前高涨,环境保护成为全球热点问题,世界正经历着经济发展与环境保护的博弈,可持续发展思想逐步深入人心,各国环境政策不断调整变化。 1.国外环境政策趋势分析 发达国家的环境政策从“末端治理”、“全过程控制”、“综合治理”,发展到“污染预防”、“源头控制”、清洁生产和循环经济,可持续发展思想逐步建立;企业开始自觉守法,公众环境意识增强,减排温室气体成为新的环保法律。 1.1逐步建立可持续发展思想 美国第一部关于污染防治方面的法律是1899年的《河流与港口法》(亦称《垃圾法》),但当代美国环境法体系的真正形成应该是20世纪70年代,美国当代所有重要的环境法律几乎全部在这一时期出台。1969年,美国《国家环境政策法》出台,标志其环境政策和立法进入了一个新的阶段,从以治为主变为以防为主,从防治污染转变为保护整个生态环境。《国家环境政策法》的优秀思想可以概括为可持续发展,与其相配套的是环境影响评价制度。通过环境影响评价程序,国家环境政策和目标被纳入行政机关的决策过程,成为在决策中同经济等其他因素相平衡的一个重要砝码[1]。 欧盟的环境政策也经历了从环境保护向环境一体化和可持续发展转变的过程。从欧共体成立到20世纪60年代末,欧盟的环境政策还一直被认为是成员国国内政策。70年代此来,随着经济的迅速发展和环境的不断恶化,保护和治理环境逐渐成为成员国政府并最终成为欧共体的一项重要政策内容。1997年欧盟签署了《阿姆斯特丹条约》,将可持续发展作为欧盟的根本目标,并逐步转化成2001年、2006年欧盟可持续发展战略的一套指导原则。欧盟环境政策主要有四大原则:预警原则、源头治理原则、污染者付费原则和一体化原则(各项政策中应考虑这些政策对环境的影响)。 1.2不断丰富环境保护内容 1965年美国通过《联邦水污染控制法修正案》,首次采用直接以水质标准为依据的水污染管理方法,制订了排放限值的制定原则。1977年,《清洁水法》正式颁布,此法是在《联邦水污染控制法修正案》的基础上调整和补充而成。1990年,美国修改《清洁大气法》,规定了国家环境空气质量标准、新污染源(常规污染物)的执行标准和有害空气污染物国家排放标准。1991年,美国环保局出台《固体废物处置场规范》,提出保护土壤和地下水的措施要求。 从美国污染物控制思路可以看出,环境污染治理的发展脉络是由地表水体,向大气,再向土壤和地下水,进而向气候变化和生物多样性发展,污染因子控制由常规污染物(如颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、COD、氨氮)逐步细化到有毒有害物质(如重金属、有机化合物等)。 1.3依靠环保标准保障环境质量 分析发达国家炼油和石化废气、废水、废渣排放标准,虽然各国标准不同,但总体上相对我国先进。为了保障严格的环境标准得到落实,环境标准不是作为技术要求而是法规下发的[2],这保证了标准的严肃性和合法性。其次,美国和欧盟的污染物排放标准分行业制定,排放标准与污染源特性密切挂钩,以确保标准的可行性。再次,美国的污染物排放标准不仅仅是技术数据的罗列,还规定了如何执行技术条款的要求,同时提出对应技术,如BPT、BAT、BCT、BADT等,就使得“末端治理”的控制节点前移,有利于污染预防和源头控制,也有利于工业企业实现达标排放。 1.4鼓励生态工业园区建设 生态工业园区具有大型化、基地化、一体化、集群化、园区化的特点,有助于优化配置资源,集中综合利用各个工厂的各种产品和中间产物,方便原料和产品的集中进出,减少水、电、汽、热、风等公用工程系统的投资和运行费用,可较大幅度减低能耗;同时,园区内“三废”可实现集中统一、高效、规模化、专业化处理,易于实现达标排放,也易于政府管理。目前,世界上已形成了美国墨西哥湾沿岸地区,日本东京湾地区,韩国蔚山、丽川、大山,新加坡裕廊岛,比利时安特卫普等一批世界级炼化一体化的工业区。 1.5积极探索绿色化学 鉴于传统化工工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。1991年,美国化学会(ACS)提出“绿色化学”概念,美国环保署(EPA)随之将其定为中心口号。1995年美国宣布国家环境技术战略,提出废弃物和原材料削减目标。1996年美国设立总统绿色化学挑战奖。随后十年绿色化学成为化学化工界的重要研究方向,绿色化学技术得到蓬勃发展。绿色化学的优秀就是要利用化学原理从源头消除污染,通过建立与资源、能源集约化相适应的化工技术体系,达到节约资源、能源、保护环境、提高效益等综合目的,为人们奉献绿色化工产品。 2.国内环境政策趋势分析 国内环境保护工作起步相对发达国家较晚,在政策、法规、标准体系的建设上很大程度的借鉴了发达国家的成功经验。随着我国经济的飞速发展,环境保护逐步成为政府和公众关注的重要内容,科学发展和可持续发展渐渐深入人心,污染治理的内容和手段不断丰富。 2.1逐步确立科学发展观 20世纪90年代以来,我国确立了可持续发展战略和科学发展观战略,环境政策逐步清晰,环境法律法规体系不断健全。1995年9月,总书记在中国共产党十四届五中全会的讲话中提出:“在现代化进程中,必须把实施可持续发展作为一项重大战略”。2003年,中国共产党第十七次全国代表大会上,“科学发展观”写入了党章,成为中国共产党的指导思想之一。中国共产党第十八次全国代表大会首次把生态文明建设纳入中国特色社会主义事业“五位一体”的总布局,明确提出要大力推进生态文明、建设美丽中国。 2.2强化产业政策的环保因素 在国家战略的影响下,环境保护政策、法律、标准逐步完善。国家的产业和经济政策更多地纳入了环保因素,《国务院关于落实学科发展观加强环境保护的决定》(国发〔2005〕39号)、《促进产业结构调整暂行规定》(国发〔2005〕40号)、《国务院关于加快推进产能过剩行业结构调整的通知》(国发〔2006〕11号)、《关于加强煤化工项目建设管理促进产业健康发展的通知》(发改工业〔2006〕1350号)、《国务院转批发展改革委、能源办关于加快关停小火电机组若干意见的通知》(国发〔2007〕2号)、《关于严格禁止落后生产能力转移流动的通知》(改产业〔2007〕2792号)、《石化产业调整和振兴规划》(国发〔2009〕16号)、《关于中央企业履行社会责任的指导意见》(国资发研究〔2008〕1号)、《产业结构调整指导目录》(2011年本,2013年修订)等一系列产业政策的出台,标志着优惠政策持续向污染小、能耗物耗少的企业倾斜,国家对资源节约型、环境友好型企业的扶植力度不断加大。 2.3完善环境经济政策 国家力求改变过度依赖行政手段执行环境政策的现状,逐步将经济机制引入环境领域,环境经济政策日益完善。上市公司环保核查、绿色信贷、绿色保险、绿色贸易、综合利用补贴、生态补偿、排污权交易、环保税费改革等政策先后出台。虽然目前市场体系尚不健全,环境经济政策的配套法律、组织机构尚不完备,但各省市试点实施环境经济政策的积极性高涨。例如,2014年天津发改委公布,从7月1日起天津4种污染物(COD、氨氮、二氧化硫、氮氧化物)排污费将由现在的每公斤0.83元上调至7.82元,涨幅近10倍,逼迫污染企业升级改造,减低排放。又例如,党十八大提出生态红线政策,而红线的划定必然会牺牲一部分人或一部分地区的发展机会,因此,生态补偿机制的出台迫在眉睫。可以预期,利用经济手段实现环境政策的落实、提高国家环境保护水平是国家环保工作发展的必然趋势。 2.4常态化污染物总量制度 污染物总量控制制度逐步常态化。2006年,国务院批准同意实施环保总局和发改委《关于申请批准〈“十一五”期间全国主要污染物排放总量控制计划〉的请示》,确定“十一五”期间全国主要污染物排放总量减少10%是《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》的约束性指标,化学需氧量和二氧化硫的排放总量控制指标均不得突破。“十二五”期间,国家继续实施污染物总量控制制度,并将污染物种类从两类扩大为四类,新增氨氮和氮氧化物。由于污染物总量控制制度实施良好、效果显著,总量制度将逐步常态化。“十三五”期间,总量控制范围可能进一步扩大,存在将石化行业特征污染物(例如VOCs)纳入总量控制指标的可能性。 2.5采取联防联控措施 针对大气污染呈现出污染复合型和影响区域性的特点,我国已经开始采取联防联控措施,针对重点区域,统筹环境资源,严格落实责任,形成治污合力。2007年,我国以北京奥运会契机,开展了京津冀地区的大气污染联防联控工作,并取得了明显效果。 2010年5月11日,环境保护部等九部委共同制定了《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》,以解决区域性、复合型大气污染问题为目标,运用组织和制度资源打破行政区域的界限,共同规划和实施大气污染控制方案,塑造区域污染治理新模式。 2013年,国务院《大气污染防治行动计划》(国发〔2013〕37号),同时国家环保部《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》(环发〔2013〕104号),进一步明确大气污染综合治理的重点区域。近期出台的《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)、《锅炉大气污染物排放标准》(征求意见稿)都提出重点区域的概念,而2013 年2 月27 日,环境保护部《关于执行大气污染物特别排放限值的公告》,就重点区域明确规定为京津冀、长三角、珠三角等“三区十群”。 区域联防、区域共治的思想同样适用于河流、湖泊、地下水等水域环境的保护、治理,2013年国家环保部、国土资源部等四部委联合印发《华北平原地下水污染防治工作方案》(环发〔2013〕49号),将联防联控的污染防治思路落实在水体污染防控工作上。可以预见,重点区域的污染联防联控工作将成为国家污染控制的重要抓手,重点地区的污染物控制力度将空前加大,标准限值会飞跃性提高。 2.6关注环境风险防范 《国家环境保护“十二五”规划》提出要切实解决突出环境问题,要求加强土壤环境保护、推进地下水污染防控,开展污染场地、土壤污染治理与修复试点示范,在地下水污染突出区域进行修复试点。2011年,经国务院批复同意,国家环保部下发《全国地下水污染防治规划(2011-2020年)》(环发〔2011〕128号)。2013年,《华北平原地下水污染防治工作方案》印发。土壤、地下水的污染防治工作步伐进一步加快。 国内环境风险评估研究起步较晚。1989年3月原国家环保局设立了有毒化学品管理办公室,标志着我国环境风险评估和管理正式提上日程。2004年,《建设项目环境风险评估技术导则》(HJ/T 169―2004),将建设项目环境风险评价纳入环境影响评价管理范畴。2011年国家《国家环境保护“十二五”规划》,将“防风险”作为“十二五”时期环保工作三大重点任务之一。 2012年,环保部《企业环境风险等级评估方法(征求意见稿)》,建立了企业环境风险评估指标体系,并在此基础上,着手构建基于Web-GIS的企业环境风险评估与管理系统。 2013年,环保部通过《化学品环境风险防控“十二五”规划》,要求重点防控企业建立健全化学品环境风险防范制度措施,编制突发环境事件应急预案,建立应急救援队伍和物资储备,开展预案演练,组织评估后向当地环保部门备案。环境风险防范逐步成为国家着力解决的重点环境问题之一。 2.7提升行业标准要求 对于炼油和石油化工工业,污染物排放标准主要涉及《火电厂大气污染物排放标准》、《锅炉污染物排放标准》、《大气污染物综合排放标准》、《工业炉窑大气污染物排放标准》、《污水综合排放标准》、《恶臭污染物排放标准》等废气、废水国家排放标准,位于不同地区的企业可能相应地执行当地更为严格的地方环境标准。近年来,新《火电厂大气污染物排放标准》、《锅炉污染物排放标准》(征求意见稿)、《石油炼制工业污染物排放标准》(二次征求意见稿)、《石油化学工业污染物排放标准》(征求意见稿)先后出台,将全面取代现行标准要求(新火电厂大气污染物排放标准已经实施)。以上环保标准不仅增加了新的指标内容,而且规定了非常严苛的排放限值,特别是特殊排放限值要求,对石油化工生产企业的环保达标工作造成了较大的工作难度。例如:《石油炼制工业污染物排放标准》(二次征求意见稿)针对催化裂化催化剂再生烟气、重整催化剂再生烟气、酸性气回收装置、工艺加热炉等排污环节进行规定,依据排污特征确定排污种类和排污限值,标准的适用性得到了提升。此外,新标准的部分指标要求已经达到、甚至超过了发达国家的标准要求。 3.石化行业环保技术应对策略 世界经济发展与环境保护的博弈正在上演,国内外迅速发展的环境政策形势对石化行业的环保工作的影响显而易见,为把握环保工作主动局面、提升行业整体环保水平,石化行业应以技术带动进步,利用先进环保技术,积极应对环境政策形势的快速发展。 3.1强化特征污染物危害性识别研究 石化企业的特征污染物种类繁多,但各类污染物的燃爆性、腐蚀性和毒性的大小、种类、作用途径/剂量与效应的关系等基础信息依然未知,这使得整个行业环保工作陷入了被动局面,例如PX引发的群体性事件、危险废物的巨额处置成本等问题,都是由于目前行业特征污染物的危害性和毒理性不清晰而导致的,开展特征污染物毒性识别的基础性研究需求较为迫切。 3.2加快建立特征污染物的监测/统计方法 以往环保工作的空白,或未予以重视的领域亟待弥补,例如挥发性有机物的排放、土壤与地下水污染、重金属污染物的排放等。探索新的方法、标准、监测手段,摸清家底,是进一步开展污染治理的基础。以挥发性有机物(VOCs)的监测、统计为例,VOCs作为石化行业的重要特征污染物,国外已建立了VOCs逸散排放的评估标准和方法。但由于我国石化装置的建设、维护水平与发达国家有一定差距,VOCs统计方法无法照搬国外标准,需要开展研究制定适合于国内石化行业的标准和规范,以准确确定排放量基础数据,进一步开展VOCs控制。 3.3开展自主知识产权环保装备研发 目前生产企业在环保投资和工程治理方面面临巨大压力,这其中有部分原因在于当前污染减排技术装备依赖进口。以燃煤机组烟气湿法脱硫装置为例,中小型规模的湿法脱硫装置的脱硫湿风机、搅拌器、高性能阀门、检测和采样的一次性元件等关键性设备,国内还没有制造技术,个别能国产化的产品,其质量、性能与国外产品相比有一定差距;600MW及以上机组配套的大型除雾器、脱硫喷嘴、烟气挡板、部分泵、阀等均依赖于外国技术。研发拥有自主知识产权的污染治理优秀装备,对于降低污染治理成本,减轻企业压力意义重大。 3.4加强环境风险控制技术储备 环境风险控制技术储备存在明显需求。一方面,石油天然气开采由陆地逐步延伸至海洋,海上溢油风险加大;另一方面,我国石油化工生产基地多分布于沿江、沿河、沿海地区,存在较大的水体污染风险。石化行业无法规避环境风险控制工作,随着国家和公众对环境风险的关注增强,风险管理、评估,污染物迁移、扩散、转化研究,应急设施和应急物资研究应当成为环境技术储备的重要内容。 3.5积极发展清洁生产技术 总量持续减排、污染物排放限值提高和排污税费提高使传统的末端治理技术越来越疲于应对,成本的持续增加也不利用技术的广泛推广应用。对于炼油和石油化工工业,可持续发展的含义相对集中在清洁生产和资源综合利用上,围绕源头污染削减的清洁生产技术,将成为未来时期环境保护与污染治理的主旋律。
公路桥梁路面施工技术研究:关于公路桥梁路基路面的施工技术 【摘 要】随着我国经济的迅速发展和城市化建设的加快,对我国公路桥梁工程提出了更高的要求,建造高水平的公路桥梁工程需要系统的技术作为支撑。本文从路基的填筑、开挖以及压实、底基层和基层的施工以及路面工程质量控制、路基路面排水以及公路桥梁的后期维护这几个方面来论述公路桥梁的施工技术。 【关键词】公路桥梁;路基路面;施工技术 一、路基的填筑、开挖和压实 1.路基的填筑 对路基的填筑要提前清理干净路床,将路基内软土淤泥、树头、树根以及垃圾等清理干净,然后再用砂砾进行回填,再回填时要注意合理的选择土质,最好是选用含砂量在50%以上,塑脂在20%以下,液限在40%以下的土,路基的填筑、摊铺、压实以及检测都需要分层进行,尽量将分层的厚度控制在30~40m,碾压的过程中要控制好含水量,使它的密度达到最大。填筑可的方式竖向填筑和分层平铺两种,竖向填筑的具体施工措施是沿路的中心线主逐步向前深填。竖向填筑施工中必须要采取必要措施来确保土层的密度。填筑的土料应选用那种沉陷量小且粒径均匀的砂石,采用锤式或是振动式夯击机,一次性的将路堤的填满,最好是采用混合填筑的方式,也就是在上层用水平填筑,下层用竖向填筑,为了确保土层的密实度,在特殊情况下还可采用强夯、注入等加固地基的措施。 三、路堑的开挖 路堑开挖的方式有两种,一种是纵向全宽掘进,一种是横向通道掘进。从高度上分,还可分为纵横掘进和单双层掘进等。双层掘进的方式适用于路堑较深的地方,先掘上层,后掘下层,注意要在下层的施工面上预留上层出土以及排水的通道。纵向全宽掘进是沿路线的一端或两端纵向向前开挖,从相反的方向将土运出。横向通道掘进能提高施工速度,扩大施工范围,它是在路堑的纵向挖出通道,边分段边进行横向掘进,适用于开挖长而深的路堑。 2.路基压实 采用大吨位的压路机进行碾压可以取得很好的碾压效果。非常有利于提高路基土的压实度。 要采用人工压实的方式,以提高密实程度,保证路基土的强度和稳定性,另外,土质和湿度以及压实功能和压实的人为因素会对路基的压实效果造成影响,其中,压实的厚度对压实的效果影响最大,在压实条件相同的情况下,深度越深,密实度小,通常夯实不应该超过20cm,12~15吨光面压路机不应该超过25cm,夯实机或是振动压路不能超过50cm。所以在土基压实施工中,要控制好含水量和土层的厚度,在有需要时可适当的增大压实的功能,以提高压实的密度。 二、底基层和基层的施工 公路桥梁工程在底基层铺设石灰土或是砂石料的目的是为了进一步加强路基的稳固性以及提高路面的平整度。在施工中要注重土和料的配比以及搅拌均匀。它的地基层通常是由水泥和石灰组成, 由于土和料的分布不均匀会降低路面的平整度,不合理的配比会对路基的整体坚固程度造成影响,因此要想达到设计的强度,先要选择高质量的材料,并确定好各组成材料的配合比,然后根据施工的要求和设备来综合衡量,严格的控制施工质量,要运用机械进行拌合,确保均匀拌合和拌合的含水量。严禁采用路拌,这种方式既不好控制拌合的均匀程度和配合比,有难以进行现场管理,使工程的质量得不到保证,会对工程的寿命造成影响。 三、路面工程质量控制 2、基层平整度的控制 路面工程的施工质量控制主要在于对平整度的控制上,影响路面平整度的因素有很多,在控制路面的平整度时要区别对待不同的基层,可使用平地机来将以石灰稳定土为底的基层进行刮平,直到其平整度达到合格为止;水泥稳定碎石的要求较高,很难控制其平整度,而且对面层的平整度有很大的影响,稳定材料的接头很多对基层的平整度有较大的影响,所以可以采用缓凝减水剂来延长初凝的时间,这样就可以设计压实程序和摊铺的长度。 3、沥青混凝土面层平整度的控制 影响沥青混凝土面层平整度的因素有很多,比如说碾压机具和碾压时间、温度以及施工的接缝、基层的平整度等。要想保持面层的平整度在经过行车之后不会下降,必须使面层的松铺厚度保持一致,保证压实后的面层的压实度一致,在对沥青混凝土进行碾压时,要控制好温度,温度太高会有推移和裂缝产生,对平整度和使用寿命有影响,温度太低则无法充分的压实混凝土,因此压实要在温度适宜的情况下进行。第一次压实时要采用双驱双振压路机,用1/2错轮振压2遍, 第二次采用轮压路机来进行压实,最后一次采用双驱压路机进行静压收光,每个阶段初压的碾压温度再120℃,复压温度是110℃,终压温度是105℃。施工接缝也会对平整度造成影响。在施工结束时最好用切割机在碾压好的接头处切出立茬,检查接头处的平整度,将接缝处大粒径的石料剔除,添上细料,将多余的余料去掉,并清理干净,使面层保持一定的平整度。 四、路基路面排水 影响路基强度和稳定性的因素还有一个,那就是水,做好路基排水十分重要,不仅可以防止路基被水侵蚀而产生病害,还可以起到保护当地农田水利设施以及保护环境的作用,要结合当地的排水规划形成良好的排水系统。为了防止由于各种原因而造成水患,造成路面施工的损失,应该在路基施工时加强施工排水, 5、地面排水 地面排水最常用的设施是跌水、边沟、截水沟以及急流槽和地表的排水管。 通常对于一级公路和高速公路的排水沟渠要铺砌防护。最常采用的加固材料是浆砌片,现在也广泛运用水泥混凝土预制板。现在重新对高速公路和一级公路路线两侧的灌溉沟渠进行系统布置,改进了过去逢沟设涵的方法,减除了穿越路线的排灌涵洞。使路基的工程质量得到了大大的提高。 6、地下排水 路基地下排水采用的最多的还是渗井、盲沟、暗沟以及渗沟等,它具有以渗透力排水的特点,如果水流量较大,则常常采用带渗水管的渗沟。传统采用具有反滤功能的土工织物,近几年又推出了新的带有滤布和钢圈组成的加劲软式透水管,对于地下排水来说十分的适用。 7、路面排水 路面排水的目的是快速的将路面的降水排除,从而避免水从路面渗入而冲刷到路基的边坡。路拱横坡不得小于2%。可以用分散排水和集中排水两种方式将雨水从路面排出。其中分散排水多用于路线纵坡小于0.3%、地势平坦的长路段,不仅要加固路基边坡和硬化路肩,还要防止经过地下水位较高的绿洲地带的边坡上部的植草挡住了排水出路而形成路表积水,可以通过设置路肩排水沟和硬化路肩来改进。然后集中排水是在硬路肩外侧设置现浇沥青混凝土的拦水带或是水泥混凝土预制块,再和硬路肩路面形成三角形的集中槽流水,在每隔20~50m的地方设置可以与路堤边坡急流槽衔接的泄水口,将雨水排放到排水沟当中。可以通过雨水井或是设在中央带的园形开口排水沟来将设超高路段的排水排出。对于西部降水量低的地区,大部分的排水方式都是在中央分隔带设过水槽。 五、公路桥梁工程路基路面的后期养护和维修 工程的使用要经历一个很长的过程,在此期间工程所处的环境可能会发生一定的变化,会对工程的质量造成不良影响。所以应该在施工完成后加强对桥梁公路路基路面的检查和维护,从而有效保障工程的质量。检查和维修的措施有:定期的维护路基、路面的排水系统,处理排水系统中出现的故障。定期的监管和护理路基防护坡上的植被。定期的检验和维修路基路面的破损处。 作者简介: 曹长征(1982.3)男,湖北省武汉市 工程师,学历:本科,学士学位,研究方向:公路道桥。 公路桥梁路面施工技术研究:刍议公路桥梁路基路面的施工技术 摘要:随着国民经济的发展,我国交通事业也得到了快速迅猛的发展。车辆荷载在逐渐地增加,同时也就促使对于公路的路基和路面质量的要求也在不断地提高,而路基作为路面的基础工程,对其质量技术也就影响到了对路面的使用。下文通过对路基的施工技术、路面的施工技术以及公路桥梁路基路面的后期养护三个方面来分析路桥工程的施工技术;并通过问题来探讨技术在施工中的作用和重要性。 关键词:路基;施工;质量控制 0概述 公路主要承受和满足汽车荷载的重复作用和经受各种自然因素的长期影响,路基是公路的线形主体,是路面的基础,是与路面共同承担汽车的荷载作用。路基施工作为公路的主体同时也是路面的承载,作为主要的支承体。路基作为路面的基础工程,它是按照一定的路线位置以及技术要求建设的构造物,所承受是由路面传递的交通荷载。因此,在路基土的应变特征与应力对路面整体结构的刚度和强度都会造成很大的影响作用。必须要加强提高公路路基施工技术的管理,是非常有必要的。 1公路桥梁路基路面常见的质量问题的分析 通过对当前国家正在使用的公路桥梁工程路基路面的调查与研究,我们发现其中所存有不少的因为施工技术不合理而导致的一些质量问题。通过对这些质量问题进行研究与探讨,我们可以针对性的去改进和提高公路路基路面的施工技术。我们从路基和路面两大部分来分析常见性的问题。 1.1 关于公路桥梁路基中常见的质量问题 1.1.1 路基的层次结构建造的不合理,造成公路桥梁工程的载荷能力下降。路基的建设是一个多层次的建设过程,主要的两大层次结构是路基土和路基底基层及基层。目前的公路桥梁工程施工中对于工程的层次性建设还缺乏足够的细分,往往对层次的划分不明显或者是划分的不合理。 1.1.2 路基的渗水能力差,使的公路桥梁工程受水侵蚀程度高,缩短了工程的正常使用寿命。公路桥梁工程的路基建设绝不仅仅是保证其密实度和坚固性那么简单,路基的渗水能力也是路基工程建设的重要质量指标。 1.1.3 路基的整体密实性分布不均匀,致使路面的平整性下降。由于施工中填筑路基的材料存在质的区别和压实的程度不同,往往致使路基的整体密实性有高与低的差别存在。在工程投入使用以后,由于受力能力不同,导致了地面平整性下降。 1.2 关于公路桥梁路面的常见性质量问题 对于公路桥梁工程路面的重要质量指标主要是其平整度。影响路面平整度的主要原因是路基层的平整度和路面层的平整度。路基层的平整度不够,直接导致了路面层的铺设厚度不同,营运使用以后不久就会出现平整度严重不一的现象。其作用原理主要还是整体密实性的问题。不过这里所突出的是路面层的整体密实性。路面层的整体密实性差,导致的路面层平整度的下降。路面层铺设多为混凝土浇筑或者是沥青铺设。由于混凝土拌料不均匀或者是摊平、压光环节处理的不妥当等等原因多会造成路面层的整体密实性不一,最终表现的形式就是路面不够平坦。当然,关于公路桥梁路基路面的质量问题和影响因素绝不仅是以上列举的几点,在此就不做一一的叙述了。 2 公路桥梁工程路基路面的施工技术控制与管理 2.1 关于路基施工技术的管理与控制 填筑路基的技术控制与管理。首先,对所要施工的路基现场进行清理,清理的内容主要是石块、垃圾、塑料废品、树枝树干等等一切有妨碍工程路基施工的物品。并且对路基工程中的坑洞进行回填。其次,对填筑路基的材料进行调配,调配应该根据工程的具体设计要求或者是当地的地理环境、土质特点进行科学的选择。最后,分层次的填筑路基,其中所要注意的事项主要为分层的依据主要应从图纸的特点和压实工具的性能来考虑分层的厚度。分层填筑的主要目的还是为了路基的压实和工程的整体密实程度。此外,在填筑的方式上应该根据具体的需要来合理安排填筑的方式,主要表现在竖向填筑、水平填筑及混合填筑的选择上。目前所选择的填筑方式多为混合填筑,但具体的情况还需要根据工程的切实需要来决定。 路基土的压实技术的控制与管理。路基土的压实过程是决定路基的整体坚固性和稳定性的施工过程。对于路基土的压实施工过程,我们应当高度关注那些影响压实效果的地理环境因素和人工因素。影响路基土压实效果的主要因素有:(1) 路基土的湿度和土壤的质量。(2)压实过程中采用的压实工具和土壤的分层厚度。(3)施工过程的管理与控制。在路基土压实的施工过程中,充分考虑路基土的土质和含水量,根据所采取的压实机器设备选择压实的土层厚度分层压实。对于施工的过程进行严格的操作监管和技术指导。就能很好的保证路基的整体密实性和坚固性。从而提高公路桥梁工程的整体综合质量、延长使用寿命。 底基层的构筑技术管理与控制。公路桥梁工程的底基层是为了进一步加强路基稳固性和提高路面的平整度所铺设的石灰土或者是砂石料。在这个过程中主要是考虑土与料的配比与搅拌均匀。具体的操作过程应该根据施工的要求和设备来进行综合衡量。需要注意的事项就是不要使土与料分布不均致使路面的平整度下降,或者是配比不合理影响路基的整体坚固程度。 2.2 关于工程路面施工的技术管理与控制 路面工程的施工质量标准主要是其平整度是否优良。影响路面平整度的因素也是多不胜数的,我们主要从施工技术可以控制的范围内和可以人力避免的范围内进行探讨与考虑。并制定具体的控制与管理措施。 基层平整度的控制。上面已经从底基层的构筑技术与施工管理中简要的叙述了其施工过程对平整度的影响。现在我们就主要来介绍一下具体的实施内容。首先,底基层的用料不同其施工的技术和应该注意的事项也有所不同。石灰土和沙石水泥混合料刮平的过程中,应该根据其性质特点进行细分。石灰土的的操作比较简单,用推平机反复操作直至将之平整度达到最大化就可以了。沙石混凝土混合料由于其接口比较多因此在保障其平整度的时候还应该处理好接口的平整度,以确保整体路面的平整度不受影响。 面层平整度的控制、管理。由于路面的结构多为沥青、或者是混凝土路面。影响其平整度的主要操作过程是其铺设、碾压的过程。在沥青路面的铺设碾压是应该根据其温度进行调整,在铺设长度和用料量的选择上也应该进行系统的计算和计划。在碾压的过程中应该根据不同的碾压时间选择不同的碾压机器进行反复的碾压以确保公路桥梁工程的整体性和稳固性。 3 公路桥梁工程路基路面的后期养护和维修 工程的使用过程有一个长期的时间跨度,期间工程所处的环境和因素可能会出现转换和变化。从而降低了工程的质量。因此对桥梁公路路基路面工程进行后期的检查与维护使保障其质量的又一重要环节。主要的内容有:对公路工程的路基、路面的排水系统进行定期维护和故障处理。对路基的防护坡上的植被和保护石格进行定期的监管、护理。对路基路面的破损情况进行定期的检验与维修等等。 4 总结 加强公路桥梁路基路面的施工技术是保障公路桥梁工程质量的重要环节。同时,对它的研究工作也是我们提高它的重要手段。为了满足现代化经济建设的需要,我们应该用发展的眼光来看待其施工技术的进步。更好的为我国的公路桥梁建设提供有力的技术支持。 公路桥梁路面施工技术研究:浅析公路桥梁路基路面施工技术 摘要:本文阐述了公路桥梁过渡处路基、路面常见问题的产生,提出了相应的施工质量控制措施,结合工程实例,简述了路桥过渡处路基路面的施工方法与工艺。 关键词:公路桥梁路基路面施工技术 1 前 言 随着我国车流量的不断增加和高速公路的迅速发展,公路桥梁大量兴建,由于我国各相关行业对桥梁结构的设计比较重视,技术已相当成熟。相对而言,路桥过渡段上的路基路面研究显得十分薄弱,被列为公路工程质量通病。桥面平整度差、早期损坏较普遍和桥台路基沉陷问题长期以来一直未得到根本的解决。因此,在分析路桥过渡段路基路面常见病害产生原因的基础上,提出了施工质量控制措施。 2路桥过渡段路基路面施工技术 2.1路桥过渡段路基路面施工 常见病害分析在桥涵、通道等构造物与两端路堤联接的路桥过渡段,路基、桥涵常因不均匀沉降而出现台阶,当此台阶达到一定数值,会使行车产生明显的颠簸跳动。由于车辆荷载的作用,一般的台阶呈现中问低两边略高的形态。桥涵两端台阶的产生和形成使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。车速的降低幅度视公路等级、路面类型、台阶高度、车辆种类和行车速度而异。公路等级越高所设置的结构物也越多,因此形成许多高低不一的桥头台阶。因为桥头台阶导致汽车减速行驶艘得车辆不可能在高等级公路的全线溅某一区以设计速度运行。根据观察和测试,汽车遇到桥头台阶,一般要提前150~200m减速墩过台阶以后还需要大约相同的距离加速以恢复正常行驶速度。 高速公路线形标准高,桥头引道路堤高,极易产生沉陷和变形,出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平,甚至积水等病害。这些病害使快速行驶的车辆颠簸、振动、跳车产生噪音。为解决这一问题应从设计与施工两方面着手研究。 2.2设置搭板 搭板的设置方法有三种:方法一,从理论上讲是完美的,在搭板长度L范围内,在车辆荷载作用下,路面的弯沉逐渐变化,但这种方法给实际施工带来很大困难。方法二,它的特点是克服了方法一的施工困难,而且又有效地解决刚柔过渡的问题,其中图1中的b值应根据实际情况经计算而定一般不应小于8cm。 第三种方法是采用预留反向坡度,即搭板与桥台连接处标高一致,而与路面连接端则高于设计标高,形成一个预留的反向坡,坡度大小根据路桥之间的沉降差而定,此法的关键在于考虑路线纵断面平顺的前提下,确定沉降差和预留反向坡度。搭板与桥台间的锚固有竖向和水平向两种方法。考虑到搭板自由端在车辆荷载作厢下必然发生竖向位移,而水平向的锚固更符合这一受力状态,并有利于桥台受力,因而搭板与桥台间宜采用水平锚固。对于是否设置枕梁,国内曾有人研究后认为:枕梁布置在搭板尾端对于搭板受力没有影响。我们进一步研究后认为,枕梁设在搭板尾端对于控制板底弯拉应力是不利的,它可使板底最大弯拉应力增大约三分之一,如果板端枕梁附近一定范围内板下地基处理不当,将发生局部下沉造成二次跳车。但是,枕梁可以将搭板传递下来的荷载分布到较大面积的地基上,还可以增加搭板的横向抗弯刚度,故加设枕梁确是有利的。有关资料表明:枕梁下的路基内设置碎石桩或水泥石屑桩可以改善枕梁及其下部路基土承载能力,减少该处沉降。经实践检验这种处理方法效果显著,而所需费用不大。因此,我们认为搭板可作成不设枕粱和设枕粱两类,若设枕梁,将其分为设置碎石桩或水泥石屑桩和不设两类,对这三种情况应在实践中进一步检验其优劣。 有关研究表明:设置l15m宽路肩可以使搭板底部最大弯拉应力减少20%,因此,设置搭板时,应注意修筑好路肩,以改善搭板的受力状况。搭板的长度确定至关重要,其长度与路堤填高成正比,并与路基状况有关。依据实际沉降差的大小来确定搭板的总长,是成功防止桥头跳车的重要技术措施。一般地沅设置与否需论证确定,如设置搭板长度可为5m。小桥涵搭板、中桥的搭板长为5~8m,大桥搭板长度为8~12m。搭板下面地基的非均匀特别是脱空旨,能显著地增大板底的弯拉应力,对搭板效用发挥极为不利。由搭板的受力分析可知,当地基从均匀到非均匀再到脱空,其相应的最大竖向位移各增大100%左右。而增加搭板厚度能显著地增大搭板抵抗弯拉应力和变形的能力,研究表明,板厚从20cm增到30cm,板底最大弯拉应力减少30160%,相应的竖向位移也减少19l85%。因此按弹性地基板和脱空板分别计算板厚,根据实际情况确定厚度对钢筋混凝土搭板可取板厚为30cm左右。 2.3不设置搭板 目前,国内高等级公路在大、中桥头处均设置搭板,但搭板一旦破坏,不仅严重影响车辆的正常通行,而目施工难度大、维修费用高。如果不设置搭板,则应对台后填筑作周密设计和认真施工,对填料和压实应有更高要求,或采用专门的结构措施,如铺土工格网、填筑聚乙烯块等。具体做法在台后填筑和地基处理中加以论述。 2.4台后填筑 桥梁两端路堤沉降由地基、路基、路面三部分压缩变形组成。其中地基的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起,填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层者搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同,则不会产生沉降差,因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。车辆荷载的作用的影响深度一般2m左右,因此一般搭板下的加强层不超过2m。但实践证明,由于填料自身固结和施工要求不严,若不对整个台背填方作加固处理,则不能彻底解决桥头跳车问题,国内一些成功解决桥头跳车的实例也证明需对整个台背填方作加固处理,如济青高速公路要求所有构造物台背回填透水性好的砂性土或石灰土许漯高速公路要求原设计95%区由素为石灰稳定土压实度要求从地基开始均为95%。因此对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施,采用砂性土、砂砾、碎石土填筑,必要时用石灰或水泥进行稳定处理也可采用半刚性材料填筑,以此减少路基工后沉降,同时相应提高压实度要求。土工合成材料加固台背路基可以有效地控制填土荷载作用下的变形和自然沉降,尤其是不均匀沉降。这是由于土工合成材料可以增强土体本身颗粒间以及土颗粒与土工合成材料接触面间的磨擦咬合作用使土体部分应力得到扩散和转移从而使土体的垂直应力和水平拉应力明显降低,土体剪应力明显提高,土体承载能力和抗变形能力、抗裂能力因此而得到明显的提高。但地基为软基时应先预以加固处理。台背回填的压实质量是影响台背路基沉降与跳车的―个重要因素,台背回填因位于台背这个特殊位置,成为碾压以碾压且机械振动力太大时对台墙有影响。要台背回填粘性土压实度达到95%以上使用小型压实机具是相当困难的。在路桥过渡段,若单纯依靠桥头搭板,由于路基压实度没有得到保证,路基下沉,将造成搭板下地基的非均匀甚至脱空,而这对搭板的受力是极为不利的,因此,配合设置桥头搭板,对路基的压实必须进行有效的控制。在压实时潞基顶面lm左右范围内最好用振动式压路机,或其它小型压实机械每层填筑厚度视压路机械的振压作用深度而定按分层填筑、分层碾压、分层检测法施工。 2.5地基处理 处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法,可以根据实际情况应用,以改善地基性能,提高承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差避免错台。修建在软土地基上的桥台通常采用桩基础。如果在相当厚的软土层修筑高路堤,则软土会因回填材料的质量而向侧向挤动并对基桩施加很大的力,其后果是使桥台产生水平位移或转动。这将损坏支座、伸缩缝有时还会损坏桥面和桥台。为了避免不正常的位移的出现必须减轻回填材料,或者增强地基土或用基桩。达到抵抗侧向流动的强度。 3结束语 综上所述,通过对路桥过渡段路基、路面的施工技术分析,进行了较为系统的总结和研究。分析了路桥过渡段路基、路面常见病害产生的原因,提出了施工质量控制措施,结合实体工程论述了路桥过渡段路基路面的施工方法与工艺。 公路桥梁路面施工技术研究:浅谈公路桥梁路面工程的施工技术 摘要:本文主要论述了公路桥梁路基路面的施工技术,分析了路基路面的施工和保护技术,并提出了相关的措施。 关键词:公路桥梁 路基路面施工技术 引言 随着社会不断发展,我国公路桥梁建设成绩显著,然而随着车流量的增大,很多工程质量问题不断涌现。近年来,我国公路建设工程的要求指标也日渐提高,对于公路工程施工项目的监管力度也越来越大,我就要求公路工程建设施工技术水平和施工质量都要相应提高。 1 路基的填筑、开挖与压实技术 1.1 路基的填筑 填筑前先要做好路床的清理,清理干净路基范围内的树头、树根、杂草、腐植土、软土淤泥以及垃圾等,树穴、厕穴宜采用砂砾回填,然后要注意土质,尽量选用塑脂 1.2 路堑的开挖 路堑开挖可分为纵向全宽掘进和横向通道掘进两种。还可在高度上分单层或双层和纵横掘进等。纵向全宽掘进是在路线一端或两端,沿路线纵向向前开挖。运土由相反方向送出。对较深路堑可以采用双层掘进,上层在前,下层在后,但是下层施工面上要留有上层操作的出土和排水通道。 横向通道掘进指先在路堑纵向挖出通道,在分段同时横向掘进。能够扩大施工面,加速施工速度,在开挖长而深的路堑时宜使用。 路基土的压实 为保证路基土有足够的强度与稳定性,必须要人工压实,提高其密实程度。影响路基压实效果的因素两方面:一是土质和湿度,二是指压实功能和压实时的外界和人为因素。 压实厚度对压效果的影响明显。在相同压实条件下,密实度随深度递减,表层5厘米最高。一般夯实不应超过20厘米,12~15吨光面压路机,不应超过25厘米,振动压路机或夯击机不应超过50厘米。 因此,土基压实施工中,控制最佳含水量,采取分层填土,控制有效土层厚度,必要时适当增大压实功能,是土基压实工作的基本要领。 2 底基层及基层的施工 公路的底基层及基层,一般是水泥或石灰稳定结构,要使其达到设计强度首先要选择好料场,保证材料的高质量,并确定各组成材料的配合比,然后是认真控制施工质量,拌和时要用机械拌和。要控制材料的配合比,拌和的均匀性及含水量。禁止路拌,因为采用路拌现场管理困难,配合比及拌和的均匀程度不好控制,质量没有保证,会影响路面的寿命。 3 路面工程质量控制 3.1 基层平整度的控制 如何在施工时控制好路面的平整度要对于不同的基层来区别对待,对于石灰稳定土作为底基层可用平地机刮平至合格的平整度;对于水泥稳定碎石因为平整度控制较难,要求较高,对面层平整度的影响较大,水泥类稳定材料一般接头较多,影响平整度,所以为了延长初凝时间,可采用缓凝减水剂,通过现场试验初凝时间平均达到270min,这样就可以对摊铺长度、压实程序进行设计。比如,拌和能力为300t/h,采用摊铺机摊铺,一般能达到1.5m/min,碾压长度可设计为50m,压实时用振动压路机初压,光轮压路机复压,再用轮胎式压路机收光,轮胎式压路机与钢轮压路机相比,使被压的结构层处于受力状态的时间相对长,而结构层的变形是随时间增长而增加的,它的压实效果较好。 3.2 沥青混凝土面层平整度的控制 基层的平整度、施工接缝、碾压机具和碾压时间、温度都会影响沥青混凝土面层平整度。如果面层的松铺厚度不一,压实后压实度不等,在经过一段时间的行车后,平整度会明显下降。 沥青混凝土碾压时要控制好温度,温度过高会产生裂缝和推移,影响使用寿命和平整度,温度过低会导致混合料压实不充分,所以要在一定的温度条件下进行压实。初压时采用双驱双振压路机,错轮1/2振压2遍,复压胶是采用轮压路机,最后用双驱双振压路机静压收光,各阶段碾压温度控制在初压120摄氏度,复压110摄氏度,终压105摄氏度。施工接缝也是影响平整度一个因素。施工结束时碾压好的接头处检查平整度,用切割机切出立茬,剔除接缝处表面大粒径的石料,补上细料,弃除多余的余料并清理干净。保证面层的平整度。 4 路基路面的排水 4.1路基处理 处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施、对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法 、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法,可以根据实际情况应用,以改善地基性能,提高承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差,避免错台。 水是影响路基强度和稳定性的因素,路基水毁是当前公路的重大问题,做好路基排水工程,完善路基排水系统与地区排水规划协调一个重要的施工过程。 4.2地面排水 常用的地面排水设施有边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路和一级公路上的排水沟渠,一般要铺砌防护。可采用浆砌片石加固、或者采用水泥混凝土预制板块。高速公路和一级公路通过水网地段的路基,相比过去有了改进,重新布置对路线两侧的灌溉沟渠系统,免去了穿越路线的排灌涵洞,提高了路基的工程质量。 4.3 路面排水 路面排水是要迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,从而使之不冲刷路基边坡。路拱横坡应≥2%。雨水排出路面有两种方式。一是集中排水方式,在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔20~50米间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。设超高路段的排水通过设在中央带的园形开口排水沟或雨水井进行排除。在西部降水量低的地区大多采用在中央分隔带设过水槽排水。二是分散排水,多用于地势平坦的地区,路线纵坡小于0.3%的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在地下水位较高的绿洲地带,为防止路表积水,可以硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水。 4.4 地下排水 路基地下排水大多采用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,以渗透方式排水为主,水流量较大时,可用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8~30cm,很适用于地下排水。 路基的防护 5 坡面防护 坡面防护是为了防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。近年来,随着对环境保护的重视,高等级公路的边坡,多采用种草防护边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。由于西部干旱缺水,边坡种草防护类型的选择很重要,现大多采用草坪植生带,即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内,当草籽发芽也长成草起到固土作用后,无纺布纤维自然腐烂,不会污染环境,效果很好。 5.1 冲刷防护 防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。 5.2支挡防护 挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是一种特殊型式的挡土墙。 6结束语 通过实体工程修筑实践, 对路桥路基 路面的施工技术进行了较为系统的总结和研究,获得以下结论:分析了路桥路基 路面常见病害产生的原因,提出了施工质量控制措施;结合实体工程论述了路桥过渡段路基路面的施工方法与工。 公路桥梁路面施工技术研究:关于公路桥梁路基路面的施工技术探讨 摘要:社会的快速进步推动了科学技术的不断发展,使得现代化工程建设的质量标准也日益提高,这在交通运输工程项目的施工作业中尤其明显,公路桥梁等交通工程相继涌现,如何有效提高这些工程项目的施工作业水平,保证工程质量,是摆在建筑设计师与建筑单位面前的一道难题。本文分两部分,首先系统分析了公路桥梁路基路面施工过程存在的问题,接着提出具体对策,期望能为国家交通运输业的繁荣发展添砖加瓦。 关键词:公路桥梁;路基路面;施工技术 随着交通建设现代化进程的加快,高等级的公路桥梁逐渐涌现,交通运输业的日益繁荣大大增加了车流量,这一现实情况意味着对公路桥梁路基路面的质量标准有更高的要求,要求在加快发展和建设公路桥梁的同时,加大监管公路桥梁路基路面施工项目的力度,提高施工项目的技术水平,保证公路桥梁项目的工程质量,以更好服务于现代交通运输业。 一、公路桥梁路基路面施工过程存在的问题 1999年交通部《公路建设质量年活动实施方案》,此活动实施方案严格规定了公路建设的质量标准,为保障公路桥梁建设质量提供了制度依据,但在实际的公路桥梁施工作业中,还存在一些常见问题,这些问题不但制约了公路桥梁路基路面施工技术的进步,降低了工程项目的质量,也埋下了公路桥梁运营时的安全隐患,如何解决现存问题,首先需要对问题进行系统分析。 (一)公路桥梁路面不平整。公路桥梁路面的平整度属于公路工程项目的主要检测部分,在施工作业中,如果没有控制好操作程序,就会加快路面平整度的衰减,使得通过车辆的颠簸感和行驶速度加剧,车辆磨损度加快,车辆的不安全性随之产生。导致公路桥梁路面平整度不达标的原因有:基层平整度方面的控制不严,路基路面呈现出起伏波浪状;路面施工方面的控制不力,铺摊机、压路机等操作人员技术水平不高,操作方法失当;滑靴或基准线失控等。这些都直接影响了公路桥梁路面平整度的达标情况,要控制好路面的平整度,就要从路基路面开始抓起,对技术人员的施工质量进行严格把关,确保公路桥梁路面平整度达标。 (二)梁伸缩缝与桥头搭板的连接差。桥台沉降和桥头填土存在差异,导致梁伸缩缝与桥头搭板之间的连接度不够,在接口处形成阶梯状,降低了通过车辆的行驶速度,无法运行设计时的全线速度,也影响了行驶车辆的安全性和舒适度,并对桥梁产生较大冲击。究其原因,在于桥台后背回填材料的选择上,使用一些压实性能和排水性差的回填材料,无法形成良好的压实度,导致沉降现象的发生,从而影响了梁伸缩缝与桥头搭板的连接。 (三)路基路面的表面破损。公路桥梁路面在工程完工后不久就出现大面积、多处不同程度的断裂破损,其原因有:在施工作业中片面追求路基路面的平整度,而忽略对路基的夯实,材料配比不适当,基质沥青质量不达标,再加上高低温引起的膨胀收缩,使得路基路面的基底承载力分布不均匀,导致弯沉值过大,路基路面发生断裂;路基路面材料的收缩引发路基表层沥青出现反射裂缝,导致路面路基发生破损;路面积水沿公路裂缝渗入路基土层,对路基造成腐蚀损害,降低了路基路面的强度和稳定性;碾压过程出现裂缝和细纹,再加上阳光照射和水分侵蚀的催化作用,使得路基路面的表层混凝土和沥青发生开裂出现破损,大大缩短了公路的使用寿命。 (四)软土处理不当引发地基塌陷。软土具有抗剪度低、承载力差、含水量大等特点,当在软土上进行公路桥梁路基路面施工作业时,如果不对软土地基采取一些必要的处理措施,就容易发生路基路面塌陷、下沉现象,软土地基的结构特点为公路桥梁路基路面的正常施工制造了非常棘手的麻烦,一旦处理措施不到位或操作不当,,就会引发公路桥梁工程地基坍塌、沉陷等一系列问题。 二、加强公路桥梁路基路面施工技术的措施 前面一部分对公路桥梁路基路面施工作业中存在的主要问题进行了系统分析和简单梳理,下面将就这些存在问题思考讨论,并寻找到切实有效的解决办法,以提高公路桥梁工程的施工作业水平,保证公路工程项目的建设质量,满足交通建设现代化发展需求。 (一)公路桥梁路基路面开挖、填筑、压实。公路桥梁路基路面的开挖方式可以采取横向通道掘进和纵向全宽掘进,也可以选择纵横掘进和单双层相结合。在路基填筑前,要先做好路床清理工作,待清理完毕,再结合路基土层的土质特点,进行分层检测、分层填筑,要做到分层平铺混合填筑,控制好路基土层的厚度。路基压实采取分层压实方式,即填筑一层压实一层,对压实区域均匀压实,但要重点考虑含水量多的区域,可以适当增大压实力度,达到路基土层的最大密实度,确保公路桥梁路基路面的稳定性和强度符合工程质量要求。 (二)路基路面排水。水是影响路基稳定性和强度的重要因素,路基病害多由水侵蚀造成,在路基施工作业中,要重视施工排水,减少不必要损失。路基地面排水设施一般采用截水沟、边沟、急流槽、跌水及地表排水管,并使用浆砌片石对排水沟渠进行加固,也可以使用混凝土制成的预制板块。路基地下排水一般采用盲沟、暗沟、渗井、渗沟等,主要通过渗透力式排水,如果水流量较大,就在渗沟加上渗水管。 (三)路基防护。地层平衡状态被修筑的路基打破,路基由此需要承受地层改变后的应力,再加上各种自然因素对路基侵蚀损坏,因此需要对路基采取对应的防护措施。对坡面采取防护措施,是为防止地表水冲刷坡面造成岩土风化剥落,维持与环境的协调,目前普遍使用石砌圬工防护,针对不同的路基坡面实行不同的护坡,路堤边坡使用混凝土预制块护坡,路堑边坡使用连片带窗孔的墙型护坡,在路堑边坡中,对易风化破破裂的岩石边坡采取喷射纤维混凝土、高强塑料网格喷浆或锚杆挂铁丝网的保护措施,能起到很好的防护作用,但由于混凝土与石砌圬工防护坡造价高、耐久性不够且对周边环境有不同程度的影响,因此既能起到保护效果且持续时间久又能美化景观改善生态环境的草型护坡逐渐开始兴起。 (四)路基路面软土地基处理。处理好路基路面软土地基是解决梁伸缩缝与桥头搭板连接差、避免桥端跳车的重要举措,目前国内软土地基处理技术比较成熟,有超载预压法、换土法、排水固结法、减少附加应力法、深层搅拌法、振动碎石桩法、高压喷射注浆法等处理办法,公路桥梁路基路面施工作业中,可结合当地软土特点选用适当的处理技术,对厚度小于三厘米的浅层软土地基,先在地基土层铺上土工布,再填筑路基材料,土工布能够起到过滤、分隔、加速固结、排水等作用,取代常规置换方法,也可使用聚乙烯或聚丙烯土工格栅和网箱席垫技术来处理公路桥梁的软土地基,能够有效限制路基填料和地基土层向两侧及向上下的位移,避免路基承受应力不均匀,减少桥梁的总沉降量。通过改善地基土层的性能,提高地基承载力,减少公路桥梁的沉降,以避免路堤与桥台存在沉降差而发生错台现象。
科学实验教学论文:农村小学科学实验教学论文 一、实验内容趣味化 学生的兴趣是最重要的,有了兴趣就不怕这门课学不好,关键就在于教师怎么来设计这个实验才是最适合学生的。适合是最好的教育,适合学生的教育,就是尊重学生,因材施教。小学生的学习动机、好奇心,求知欲的强弱大都取决于对学习内容的兴趣。因为他们遇到感兴趣的问题总要弄个究竟,搞个明白,喜欢打破沙锅问到底,所以教师利用学生这一特点,在教学过程中选择与教学内容相关的实验必须趣味化,要创设情境,激发学生实验的兴趣,在调动学生实验的积极性的同时,使学生明确实验的目的、任务、要求,让他们自觉地有效完成实验。教师在课堂上激发起学生实验的强烈兴趣的同时,还要给学生制造悬念,诱发学生在课外去探究实验,以此来提高农村小学实验教学的有效性。 二、实验指导儿童化 一是在实验指导过程中,正确看待“异想天开”。学生在实验过程当中如果能够突发奇想,那是值得高兴的现象,教师应该要加以正确引导,对孩子有些幼稚的幻想或想法不要轻率地视之为“胡思乱想”,更不能嘲笑指责,而要保护他们的幻想,积极创造条件发展他们的想象力,激发孩子向往美好的未来。同时要帮助学生提高想象的现实性,去完成幻想向现实的转化。二是在实验过程中培养实验小助手。让小助手去帮助学习较弱的学生,同龄人之间往往更好沟通,这就是“儿童化”的一个有效措施。让小助手帮助老师一起准备实验的材料,尽可能缩短材料准备的时间。下课之后,帮助老师一起整理实验材料,并且一起归档。经过一段时间的训练,小助手对于实验材料的位置、放置和拿取都非常清楚,材料员的角色可以基本固定,不轻易轮换,从而提高农村小学实验教学的有效性。 三、实验方式探究化 小学科学课通常是以探究活动为主的,一般包括“提出问题—猜想与假设—制订计划—观察实验、搜集整理信息—思考交流、得出结论”等环节。小学科学课本中的实验,大多数是探究性实验,以提高学生科学探究能力为目的。因此我们在实验教学中尊重学生学习的主体地位,启发引导他们动口、动手、动脑,去说、去做、去思考、去探索、去发现、去体验、去验证,让他们亲身经历实验探索和科学发现的全过程,以适应终身学习和探索的需要。引导学生朝向发现问题的方向发展,能够自己发现问题,提出猜想,再动手实验,来验证自己的猜想。要有不断探究事实的精神,教师采取的实验方式要有足够的探究性。实验实施小组合作探究化,实验教学采用小组合作性探究学习方式。为了更好促进实验小组合作性的形成,实验小组成员进行有效分工,并明确实验探究目的、探究任务。组织实验小组开展实验活动交流,充分发挥实验小组对实验教学的作用。这有利于培养学生团结合作精神和勇敢探索精神,增强学生之间的沟通交流、和谐学生之间的人际关系,从而提高农村小学实验教学的有效性。 四、总结 实验是科学课的生命。任何科学规律的发现、科学概念的形成和科学知识的掌握都必须经过实验探究和验证。实验是学生掌握知识、进行创新的重要手段。优化农村小学科学实验教学策略,做到实验资源丰富化、实验设计科学化、实验内容趣味化、实验指导儿童化、实验方式探究化,就能提高农村小学实验教学的有效性,就能更好培养学生“爱科学、学科学、用科学”的科学兴趣、科学态度、科学精神、科学能力。 作者:颜倩倩 单位:温岭市三星小学 科学实验教学论文:运动人体科学实验教学论文 1针对目前玉溪师范学院运动人体科学实验的对策分析 1.1改变教学观念,重视实验教学 实验教学改革必须打破重理论教学轻实验教学的传统观念,改变实验教学的从属地位。根据实验课教学的自身规律和特点,将分散在各学科中的实验课从理论课中独立出来,统筹建立实验教学课程,使运动人体科学实验课成为基于理论课基础上的独立的教学体系。将运动解剖学实验、运动生理学实验、体育保健学实验、推拿与按摩实验等进行全面的整合打通,打破体育专业一直以来实验课依附于理论课教学,实验课程零散、课时不集中,内容交叉重叠,实验项目缺乏层次要求的现象,将分散于各课程的经典实验项目或精简、或新增、或合并重组、或重新设计,整合成一门实验课程,独立设立《运动人体科学实验》课程,进行实验教学的科学化和整体化设计,建立运动人体科学实验教学体系和管理体系。这样既打破了各学科课程之间的壁垒,减少重复内容,又提高了实验课的教学地位。 1.2整合实验内容,优化实验教学体系 目前玉溪师范学院开设的运动人体科学实验项目内容陈旧,实验项目设置不合理,演示性、验证性的实验过多;单一学科性的实验多,综合性、设计性的实验少;脱离了学生生活中的实际问题,与运动相关性较差,降低了学生的学习热情,不能适应学科发展对实验教学的要求,不利于培养和发展学生发现问题的能力、实践能力、创新思维能力和创造性设计能力,制约了教学质量和人才培养的质量。本着“务实创新、学有所获、学能有用”的实践应用原则进行实验课程内容整合优化,将分散于各分室的实验项目或精简、或新增、或合并重组、或重新设计进行整合为两个实验模块,即基础性实验和应用性实验。每个实验模块包括基础性实验、综合性实验和设计性实验,其实验项目由各分室精选组合而成,避免实验项目重复交叉,课时浪费在无畏的低层次循环中,从而节约实验成本。这既体现了运动人体科学实验的整体性和均衡性,又实现了教学的集约性,有利于培养学生综合运用知识的能力、动手能力、创造性思维能力和独立工作的能力。 1.3改变传统的教学模式和理念 在高等院校的教学过程中,实验室是学校培养学生能力的主要场所。实验室教学在高等院校教育中的地位日益凸显,重视实验教学,有助于培养学生的创新思维和专业水平。目前,玉溪师范学院实验教学依附于理论教学,先学理论再上实验,采取的都是传统的教学模式,即教师讲解实验目的、原理、操作步骤;学生根据实验要求,按照教师的讲解机械被动地参与程式化实验。这种教学模式使学生处于消极、被动地位,实验积极性不高,更谈不上创新能力的培养。因此,必须积极探索改革实验教学方法和手段,提高实验教学质量。 (1)理论课上穿插讲授实验内容。理论课与实验课是教学的组成部分,二者相辅相成,在有必要的情况下穿播讲授实验内容。如肌肉的受力分析,知识点多、抽象,可通过多媒体教学模拟进行。学生在理解实验原理和了解实验方法的基础上,通过多媒体演示,看到了规范的实验操作过程,也看到正确的实验现象,其实验的时间就可以缩短,实验效果更好。 (2)打破“封闭式”实验教学,实施“开放式”实验教学体系。“开放式”是给学生提供充分开放和自由地进行实验的环境,既是时间和空间的开放,也是设备和项目的双重开放。学生可以根据自己的兴趣和需求选做实验,自行设计实验,使学生在宽松的实验活动中掌握基本的实验方法,并逐步提高动手能力和综合运用知识的能力和创新意识,增强对学生实验课学习的兴趣和信心。只有开放实验室,才能保证学生有足够的时间去探索和实践。 (3)实验与健身社团挂钩。将一些设计性、综合性实验放到健身社团完成。这种模式既保障了对基础知识和基本技能的培养,又突出了实践应用。帮助学生联系具体实例,发现、分析与解决全民健身、体育教学与运动训练实践中的问题,这样既可增强吸引力和感染力,又能缩短学以致用的时间,是提高教学质量、提升学生能力,培养学习兴趣的有效途径,并为后期的毕业论文(设计)奠定基础。 1.4完善考核机制 目前,玉溪师范学院运动人体科学实验考核方式是将学生的实验成绩按照一定的百分比,计算在理论课的总成绩中,实验成绩占总成绩的20%;实验成绩的评分方法即考勤占30%,实验报告占70%,这种形式不能对学生的实验综合能力做全面和客观的评价。建议: (1)对运动人体科学实验单独设课。 (2)以必修课程或必选课程形式推出,让学生进行选修,成绩合格,记2学分;成绩不合格,重修。 (3)成绩评定可参考考勤、实验的主动性与参与性、合作精神、实验操作、实验报告、实验设计等方面综合评定,以提高实验考核的真实性和科学性,使考核能够客观地反映学生的真实水平。具体标准为考勤(20%)、实验操作(20%)、实验报告(30%)、实验设计(10%)、考试(20%)。 1.5加强学科建设,改革实验室体制 在实验室体制改革实践中,我们感到学科建设应该应该引起学校领导的足够重视。学科建设应该引导和带动实验室体制的改革,而现状不容乐观。注重技术、运动队训练,轻理论和实验课的思想还很严重。目前,玉溪师范学院运动人体科学实验室没有专门的实验室负责人,没有专职实验员,实验课由上课老师自行安排完成;实验设备陈旧,好多实验无法完成。建议: (1)学校加大实验室资金支持,增加投入,改善实验场所和设备购置。 (2)加强实验室管理和建设,加强政策引导,提高实验人员待遇。 (3)加强学科队伍建设。引进高层次人才,有计划地吸引博士、硕士等科研水平高的人才,充实教师队伍,提高实验师资队伍的整体水平。 2结语 通过对玉溪师范学院运动人体科学实验教学现状的分析,确实还存在着许多问题和难题。结合当前教育改革的新形势,我们提出了一些初步设想和具体对策,力争能探索出一条符合玉溪师范学院实际情况,能推动运动人体科学发展的实验教学新模式。 作者:唐文坤 刘志刚 单位:玉溪师范学院体育学院 科学实验教学论文:农村小学科学实验教学研究 一、农村小学科学实验教学现状分析 1.实验材料准备不充分。 一些教师没有把准备材料作为备课的一部分,常常不提早准备材料,快上课了赶紧找材料,随意性较强,材料没有准备齐全,有些失效了的材料也继续带进课堂,结果导致实验课上常常出现实验材料不足、部分材料不能使用等情况,使实验无法顺利进行。 2.没有精心设计实验过程。 农村小学大部分教师上课前没有事先做一遍或几遍实验,自己对实验操作的步骤、实验操作的要点不清楚,就很难设计出科学的实验过程,实验课上不能给学生明确的指导和演示,给学生提实验要求提不到点子上,导致学生实验时出现手忙脚乱、实验失败等现象。 二、提高农村科学实验教学有效性的策略 (一)实验前的精心准备 1.教师自身科学知识的准备。 农村科学课任课教师大部分是未接受过系统培训的兼职教师,他们的知识储备不足,但是,既然任教了这一学科,就要花时间、花精力去学习、研究,使自身具备较为扎实的科学知识基础。同时,在实验课前,要亲自进行多次实验,对实验有可能出现的现象有足够的了解,才能更好地指导学生进行实验。 2.精心准备实验器材。 实验材料是小学科学教师上好实验课的一个最基本的要素。作为一个小学科学教师,应该在课前合理选择、筛选实验材料,准备的实验器材要充足、有效。经过了“双高普九”等专项工作的验收,农村各校的仪器、器材配备基本完善,上课前教师就要到仪器室精心挑选实验所需的各项材料,尽量选择新的器材具。 3.科学设计实验过程。 学生做实验,老师虽然不做,但要心中有数,实验中各种仪器使用方法、实验中要注意的问题、实验所需时间多少、可能出现问题的预测等都需要老师做到心中有数。同时,设计实验过程时要考虑到不同年级学生不同的认知特点,如,三、四年级的学生,设计实验时要采取生动形象的方式,调动他们的各种感官有意识地直接观察事物。 (二)实验中的有效指导 1.实验前的指导。 首先,指导学生明确实验目的;其次,做好小组分工的指导。小组分工的指导在三年级科学课中尤其重要,三年级刚刚接触科学课,对实验过程中小组成员之间该如何分工、配合需要教师的详细、认真指导,如,《谁流得快一些》实验,教师首先指导小组成员做好分工:三位同学做操作员,一位同学做发令员、三位同学做观察、计时员。第三,对操作过程作详细指导,让学生明确操作过程,如《谁流得快一些》实验时,要告诉学生注意,必须等到操作员已经做好准备,发令员才喊“开始”,三位操作员要同时往玻璃斜面上倒下液体,观察、计时员同时摁下秒表,认真观察并记录下液体流至玻璃斜面底部所需要的时间。 2.指导学生合理猜测。 在猜测环节中教师的指导也很重要,学生在教师指导下,他们的思维从零乱变得有序条理。首先,教师要强调科学猜测是有依据的,不是胡乱猜测。其次,要分析学生不同的年龄特点,设计不同层次的推测。对于三、四年级的学生来说,他们年龄小,加上刚开始科学的学习,所以我们在推测环节中要安排一些趣味性的、思维难度相对较低、现象直观明显的推测。 3.在学生动手探究时给予及时、正确的指导。 自主探究活动是实验教学中的重头戏,我们要为学生的自主探究提供足够的时间与空间。但是当实验遇到一些问题时,教师就要及时给予正确的指导,把实验拉入正轨。在实验过程中教师的指导要注意指导的方式,尽量少用师生问答的形式,要创设学生之间、师生之间互相交流的机会,还可以采取同伴互助的方法。对一些操作难度比较大的实验,教师还可以采用演示来进行指导。 (三)实验后的指导 1.指导学生对实验现象、实验数据进行整理、分析。 首先,要求学生分析观察到的实验现象,并通过对实验现象的分析看到本质;其次,引导学生整理数据和分析数据,培养数据意识;第三,要让学生全员参与,都来充分发表个人见解、发现。 2.对实验内容进行适度拓展。 如:六年级《滑轮组作用的研究》,在学生通过开展滑轮组作用的研究发现用力大小与滑轮组结构的关系后,提出“如果增加滑轮组的滑轮数量,用力大小会怎么变化呢?用与前面实验相同的方法进行实验,记录实验情况,并分析实验数据,得出结论。”通过延续的实验探究,学生可以认识到滑轮组的组数越多,就越省力。 3.指导学生养成良好的习惯。 实验结束后,要指导学生对实验器材进行整理归位,养成良好的习惯。 作者:罗丽行 单位:福建省连城县教师进修学校 科学实验教学论文:小学科学实验教学学生能力研究 一、情境创设,激起探究兴趣 “兴趣是最好的老师。”当学生对于自己所学习的内容感兴趣时,他们一定会积极主动地去探索。因此,我们可以根据教材内容,在课堂上给学生们创设情境,让他们在情境中开始科学探究,他们的兴致一定会特别高的。例如:在教六年级下册《微小世界》时,教师在上课伊始就对学生们说:“同学们,在我们的感觉器官中,眼睛能获得比其他器官更丰富的信息,但是人的最高视力也只能看清楚五分之一毫米大小的微小物体。我们用肉眼是看不到微小世界的,有些同学的眼睛因为不注意保护,还近视。你们想想,我们若要看清楚微小世界,要借助什么呢?”学生们的兴致被我的话语调动了,此时,我用多媒体课件给他们看显微镜下的微小世界,他们的眼睛睁得大大的,就怕自己忽略哪一个细节。又如:在教《放大镜下的昆虫世界》时,为了给学生们创设乐学的情境,我把蝴蝶标本带入了课堂,让学生们用自己的放大镜去观察。学生们兴致勃勃地投入到观察中,他们兴奋的尖叫声时不时地响起,因为有些孩子说看到了蝴蝶的翅膀上有鳞片,有些孩子说看到了刺眼的色彩,还有些孩子说他们惊讶于蝴蝶的翅膀竟然与想象中的完全不一样。在这样的情境中,学生们产生了一种强烈的好奇心,这种好奇心促使他们想继续观察,继续摸索。他们探究的欲望被彻底激发了,教师也可以通过这样的情境轻松导入新课内容,让学生们在兴致盎然中开始学习之旅。 二、课堂实验,实现探究愿望 苏霍姆林斯基曾经说过:“每一个孩子都会在喜爱的学科或活动上毫无吝啬地倾注精力。”因此,在课堂上,我们要充分尊重学生,让他们的主体地位悍然而不可动摇。而科学课上的课堂实验是学生们最为喜欢的环节,我们可以通过形式多样的实验活动来刺激学生们的感官,让他们积极主动地投入到课堂学习中,并实现他们与生俱来的探求新知的欲望。在实验操作中,我们要培养学生们仔细观察的习惯,让他们通过自主探究讨论,自行获取科学知识。例如:在教《怎样放得更大》时,为了让学生们有机会实现探究的愿望,教师可以让学生们两个人一组进行合作,找两个放大倍数不同的凸透镜,调整它们之间的距离来观察物体,直到看清楚为止。然后移开一个凸透镜,比较一下两次看到的物体有什么不同。反复几次,看看有什么新发现?然后,让他们上下移动调整两个凸透镜之间的距离,直到找到物体最清楚的图像,两人合作用纸筒和胶带纸把两个透镜固定下来。这样就做成了一个简单的显微镜。学生们在刚开始做时,有些急躁,他们很难找准最佳的位置,我安慰他们,让他们放平心态不要着急,并说:“同学们,科学家们的实验都不是一次就能够成功的,他们要经历上万次的反复摸索、实验,才能得到正确的推断。或许经历了万次以后,也不会成功。所以,你们不要着急,慢慢来,你们一定会成功的。”学生们在我的鼓励下,又开始尝试,就是在这样的尝试中,孩子们的探究能力得到了发展,他们的科学探究愿望也慢慢得到了实现。又如:在学习《平衡玩具》时,我让孩子们分组合作做不倒翁,但是,学生们在做时遇到了一些困难。为了鼓励他们自己动脑思考,我并没有给他们提示,让他们自己找原因想出可以解决问题的办法。在反复的尝试中,孩子们终于发现了不倒翁的原理:上轻下重,底面是半球形,这样才能扳不倒。在实验过程中,教师没有指导,只是启发学生自己观察,并让他们通过讨论、分析、归纳等一系列学习活动,促使知识进一步内化,形成技能,既满足了他们课堂实验的兴致,又让他们实现了探究的愿望。 三、延伸课外,增强探究能力 小学课堂时间只有35分钟,若想在有限的时间内让每一位学生都能够亲身体验每一项实验的过程,那是不太可能完成的。因此,我们可以根据课程内容适当调整,把课内的知识向课外延伸,拓宽实验渠道,让学生们在生活中,在大自然中寻找素材进行实验。例如:在学习《米饭、淀粉和碘酒的变化》之后,教师可以根据课上所学内容,让学生们课后制作神秘的信件。用毛笔蘸淀粉调制的液体,在白纸上写上信件的内容,晾干后送给自己的好友,让他/她想办法让白纸上的字显现出来。如此的实验若在课上完成是不太可能的,因为耗时较长,所以可以让学生们课后去完成。又如:在学完《铁生锈了》之后,课后可以组织学生探索铁生锈的原因:铁为什么生锈?铁生锈与什么因素有关呢?让学生们自己设计实验来验证自己的假设。可以让他们按照书上的表格提示来设计研究的过程,这样他们的研究就更有计划性,实施起来也会容易许多。开展这样的课外实验探究活动,可以发散学生们的思维,开阔学生们的视野。既让他们掌握了科学基础知识,又能培养他们对科学的学习兴趣。 四、结语 总之,在小学科学实验教学中,教师可以通过实验来培养学生们的探究能力,让他们在亲身体验中获取科学知识,这样既能激发他们探究的欲望,又能让他们在思考、创造中学会用科学的态度去认识世界,像科学家那样探究大自然的奥秘,开启科学实验的奇幻旅程。 作者:管言龙 单位:淮安市外国语实验小学 科学实验教学论文:小学科学实验教学重要性研究 摘要: 基础教育改革背景下,知识经济时代的背景下,学生的创新思维能力也进一步得到加强。小学科学教学现已成为培养学生科学意识与精神的重要手段,实验教学能让学生亲自动手动脑参与,提高学生的动手能力、思维能力、批判能力、创新能力。因此,注重科学实验教学显得尤其重要,科学实验教学能激发学生学习兴趣、培养学生科学意识、提高学生学习能力等。 关键词: 小学科学;科学实验;实验教学 全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会中提出“科技创新、制度创新要协同发挥作用,两个轮子一起转”的观点。创新一直是我们国内教育的短板,因此,抓好小学科学中的实验教学是重点,小学科学作为培养学生创新意识的重要途径,实验教学作为科学的重要方法,以探究为主,对小学生今后的科学探究精神有着重要的作用。 一、科学实验能激发学生的学习兴趣 美国著名教育家杜威提出要让学生在“做中学”,同时提出“做”的前提是兴趣,提供的材料要符合学生的兴趣,因此,兴趣是激发学生学习最好的老师。根据皮亚杰认知发展阶段理论,小学年龄阶段的学生正处于具体运算阶段,这个时期教师的引导尤其重要,只有充分激发他们的学习兴趣,才能让他们调动身体各个感官全身心投入到课堂中。而科学实验以探究为主,正好充分满足了这个阶段学生的好奇心和求知欲,让学生从平时的禁锢中解放出来,从平时学校或家长一再强调“不准做这个、不准做哪个”转变为“可以做这个”“多尝试”,让学生从平时的限制中解脱出来。例如,在第三单元的《电磁铁》一课中,学生本身对磁铁的兴趣非常浓厚,好奇为什么磁铁会有相互排斥或者相互吸引的状态。有了这样的好奇心,有了对这堂课的兴趣,在进行这一单元内容时,学生的积极性非常高,在探究磁铁的性质时,主动积极,乐于动手,乐于表达,乐于分享,教学效果非常好。 二、科学实验能培养学生的科学精神 教育与科学密不可分,恰当的教育能培养学生的科学意识和科学精神,科学实验是直接培养学生科学意识的有效途径,是教学的重要组成部分。在进行科学实验时,遵循一定的科学程序,观察、假设、实验、检验、结论等。学生在进行这些科学实验时,慢慢就学会了一定的科学方法,掌握了一定的科学思维,有了一定的科学精神,乐于探讨、不断求真。因为科学精神的本质就是实事求是,而科学实验就是学生求真的重要手段。例如,四年级科学实验二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,为了让学生更好地明白相应的原理以及培养他们的观察、分析、反思能力,在课前就准备好相应的教具,开始创设情境让学生假设,然后通过他们自己的相应实验操作来验证自己的假设,采取小组合作方式探究,这样,可以培养他们的合作精神。 三、科学实验能提高学生的创新能力 小学阶段是我们培养学生学习能力的重要阶段,这一阶段我们要用科学的方式来培养学生的学习能力。而科学实验是我们追求真理的重要方式,是我们现今认为的能揭示事物本质的重要方式。科学实验能让学生在这样的作出假设、实验探究、检验结论的过程中,充分调动各个感官,全身心地积极主动热情地去探究、去验证,不断提高自己的学习能力。例如,在四年级《空气的性质》一课中,我们的实验主要是探究空气占据空间,为了验证这个,我们首先是用塑料瓶和气球来做实验,将气球放入塑料瓶里,同时气球口套在瓶口固定住,然后用力吹气球,吹的时候我们不能去捏塑料瓶。让学生做这样一个实验,每个学生一个气球一个塑料瓶,每个学生都要进行这个实验,然后说说为什么吹不大气球。在学生探讨了这个之后,再让学生小组讨论还可以设计一些什么样的实验来证明空气也是要占据空间的。为了让学生对空气占据空间有更加深入的理解以及对空气的其他性质有初步了解,笔者先提供了一些器材,比如,一盆水、玻璃杯、废报纸、烧瓶、无针头针管、铝丝、气球等,让学生来设计其他实验,证明空气占据空间。学生用手里的一些器材设计了经典的玻璃杯装报纸和空气倒扣在水中,报纸不湿的实验,也有学生用针管装空气按住出气口针管推不动的实验等,虽然也有学生没有设计出预计的实验,但是也有学生列举了日常生活中的例子,还有学生假设空气是有重量的等。即使有的假设或者有的实验效果并不是那么好,但是学生的创新意识、创新精神、创新能力都在增强。学生在不断假设、不断验证、不断提高、不断创新,这正是我们科学实验的精神所在。 总之,科学实验教学在小学科学教学中有着重要的作用,不仅有利于提高我们的教学效率,让学生能获取更多的知识,更重要的是体现了学生的主体地位,让学生成为探究的主体。同时对学生形成科学态度、获得科学知识、增强科学精神、培养科学能力、掌握科学方法都有着重要的作用。 作者:刘晓静 单位:内蒙古包头稀土高新区万水泉中心小学 科学实验教学论文:小学科学实验教学有效性简述 一、改进传统教学仪器 工欲善其事,必先利其器。在小学科学教学中,学生会接触到不同的教学仪器,如放大镜、温度计、酒精灯、音叉、弹簧秤、天平秤、显微镜等。这些仪器好学易用,学生一学就会。但在实际教学中,我们发现存在较多的问题:如蚂蚁爬得较快,容易逃跑,不易观察;又如螳螂捕食小昆虫的场面一闪而过,不易捕捉。这些问题虽然细小,但也困扰着孩子们对小动物的深入观察。为了增强观察的直观性和有效性,我们设法改进了原来的观察盒:首先将观察盒体积放大,约一个鞋盒大小;然后将观察盒分为上下两层,可相互分离。上层为有机玻璃罩,起到保温作用,并可防止生物逃跑;下层为观察盒基座,比较轻巧,可以模拟各种自然环境,是生物栖息、活动的场所。如在观察蚯蚓时,由于蚯蚓的避光性,躲在土中难以观察,我们在观察盒的一侧贴上遮光板,使它愿意爬出来在贴有遮光板的玻璃壁旁活动。可以说,改进后的生物观察盒“可视度”更高,便于学生清楚、动态、中长期地观察小动物的形态、捕食和生活习性,也便于学生的记录,从而较为全面的掌握相关科学知识。 二、应用现代教育技术 当今社会,科技发展日新月异,越来越多的现代教育技术已经融入到学校教育中。而小学科学课是一门包罗万象、涉及面广的综合学科。它常常含有许多抽象的、难以描述的现象或者场景。传统的教学模式以教师讲解为主,以挂图和实验为辅,这使得学生理解这些知识较为困难。虽然小学科学教育以学生的探究实验为主,但在有些课例的教学中,现代教育技术的辅助不可或缺。它的应用,能帮助学生更为直观地观察实验现象,解决实际教学中的一些重点和难点,化难为易,突破时空的局限,让学生在感官层次上对所学内容进行理解和记忆。例如,在教学《运动起来会怎样》一课时,学生普遍认为人体呼吸时吸进氧气,呼出二氧化碳。由于没有检测氧气、二氧化碳含量的仪器,教材中通过排水集气并试燃的方法检验其中的氧气含量,这对学生来说操作要求高,难度大。为此,为提高实验教学有效性,我们借助了氧气探测器、二氧化碳探测器等现代教学装备。学生只需把探头放到需要检测的气体中,检测数据便一目了然,更具科学性和说服力。此外,该设备还有配套的实验软件,可供数据记录,便于比较分析,有利于培养学生的数据意识,提高学生的科学素养。类似这样的课例还有很多:如在研究星空时,我们可以借助“虚拟天文馆”等软件观看一年四季星空的变幻;在研究声波时,我们可以借助音频软件分析声音的高低强弱,并以图像的形式展现给学生;在研究昼夜现象时,我们还可以通过网络摄像头直播不同地区的昼夜现象。总之,现代教育技术在小学科学教育中的应用远远不止这一些。 三、强化教师演示实验 俗话说:千言万语说不清,一做实验便分明。教师演示实验主要起到示范作用,并能培养学生的观察、实验、创新和动手操作能力,激发学生学习科学的兴趣,使科学概念易于理解、便于记忆,从而培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。那么,我们该怎么强化实验教学演示呢?第一,要亲自“下水”试一试。应该说,小学科学的演示实验都不是很难,但在思想上我们还是要高度重视。为此,课前教师一定要准备好实验器材,温习一下相应的理论知识,最好还能亲自操作一番,以免在课堂上因为仪器问题或操作不当而显得手忙脚乱。经过“下水”实验后,在课堂教学中,教师的演示将会更加到位,讲解将会更加高效。第二,要注重演示的科学规范。要提高实验的有效性,就必须坚持科学性原则。离开了科学性,实验教学的有效性也就无从谈起。在实验演示中,教师的一举一动都会成为学生学习和模仿的对象,因此教师一定要注意在演示中动作要科学规范,语言准确凝练,并保证实验现象清晰明了,确保演示实验高水平地完成。长此以往,相信学生的实验素养将会得到大幅提升。第三,可利用微视频强化演示。纵观小学科学教材,操作起来具有一定难度的实验也就那么几个,如过滤实验、载玻片的制作和显微镜的使用等。这些实验,教师演示时学生较为清楚,但学生自己动手操作时往往错误百出。为此,教师还可以利用自制或下载的微视频,帮助学生进行学习。学生观看微视频时,懂了的快进跳过,不懂的倒退反复观看,直到掌握实验操作细节和要领为止。 四、优化实验教学设计 在小学科学教学中,实验教学占有重要地位,它是实现“知识学习”向“技能培养”转变的关键。而要保证实验教学有效性的提高,实验教学设计是基础。在教学中,我们要善于创造性地使用教材,并根据学情试着优化实验设计,提高实验效率,促进学生探究能力的发展。此外,有些探究实验虽然能在讲台前进行演示,但是实验现象不明显,学生难以观察到。为此,教师要对此类实验进行适当的处理,提高实验的可见性,让学生方便地观察到实验现象,起到事半功倍的效果。要知道,教学有法,教无定法,贵在得法。只要我们肯在教学设计上认真思考、不断尝试,就一定能有效提升实验教学效率。例如,在教学《听听声音》一课时,学生初步接触音叉这一仪器。敲击音叉,音叉会振动,并发出声音。但在教师演示时,学生只是听到了音叉发出的声音,而看不到音叉在振动。那么,怎样才能让学生切身感受到音叉的振动呢?苦思冥想,我们优化了实验教学设计:首先将一个系着绳的乒乓球绑在铁架台上,然后教师敲击音叉并迅速将其靠近乒乓球。这时,大家看到乒乓球很快被弹开,于是也就充分感受到了音叉的振动。这样,音叉振动的现象通过乒乓球被放大了,学生观察起来也就方便了。同样,在研究《声音是怎样产生的》一课时,为了让学生能亲眼看到鼓面在振动,我们在鼓面上放了一些沙粒。当学生轻轻敲击鼓面时,沙粒随之上下跳动,学生在听到鼓声之余也通过沙粒的跳动感受到了鼓面的振动,实验现象非常明显。 五、调控学生实验过程 在科学实验中,无论教师怎样精心备课,总会出现超出教学预案的新情况,产生一些这样那样的问题,从而影响实验教学的有效性。为此,要想实验真正取得实效,我们还得想方设法加强学生实验过程的调控。第一,明确实验教学目的。实验的最终目的是为教学服务,为的是在实验中发现规律,理解规律,从而掌握规律,这一点要让学生牢记。如果学生为实验而实验,没有目的性,那么只能使学生浮于实验过程与表面现象,只知道怎么做,而不知道为什么做,这种情况是要不得的。第二,注重小组合作学习。小组合作学习作为重要的学习方式之一,在科学课堂上应用较为广泛。实验教学中,教师要善于把握合作时机,调动每一位学生参与实验设计、动手操作、数据采集、交流汇报的各个环节,激发学生思维的火花,避免出现放任自流、合作缺失的现象。第三,加强学生实验评价。实验中教师要及时点评,一方面是对一些好的习惯和新的发现表现出肯定的态度,另一方面对实验过程中出现的错误和不足加以点拨和指导。当然,教师的评价不必面面俱到,但一定要及时、有针对性,以利于学生改进,使学生在潜移默化中养成求真求实的科学态度。第四,提升学生思维品质。在实验教学中,教师除了要加强学生的小组合作、动手实践能力之外,还要关注学生的思维状态,要让学生多问为什么。此外,我们还要根据学科特点,通过针对性的训练,逐步培养学生科学思维的深刻性、灵活性、敏捷性、独创性和批判性,不断提升学生的思维品质。 作者:朱益丰 单位:浙江省宁波市海曙区龙观乡中心学校 科学实验教学论文:小学科学实验教学的实践探索 摘要: 实验是小学科学教学的基础,也是该门学科的重要构成部分。通过实验操作教学,能有效提高学生的动手能力和综合创造能力。因此,小学科学教学在提高学生综合素质方面有重要的作用,小学科学实验教学在教学过程中具有重要的现实意义。 关键词: 小学科学;实验教学;实效性;综合素质 科学课程的学习,主要以观察和实验为出发点,通过实践去检验和加深对抽象的理论知识的理解,形成“实践—认识—再实践—加深认识”的学习过程。实验是学生提高动手能力和加深对知识理解的重要途径,实验在科学课程中必不可少,实验的完成情况与教学生工与否密切相连。实验课存在较多变数,因此需要教师在课前做好周密的筹备工作,并在实验中积极协助学生进行操作,使学生可以扎实进行实验研究,体验实验的乐趣并从中学到更多的知识。 一、注重创造良好的学习情境,激发学习兴趣 人们常说,兴趣是最好的老师。只有激发起学生学习的兴趣,才能使学生真正融入到学习中。小学生对事物都具有加强的好奇心,但其对学习的兴趣并不强烈,因此兴趣是有效促进小学生学习的积极性的重要保障。兴趣是学生参与科学探究的主要动力,教师应积极利用学生的好奇心来激发其探究的兴趣,同时要创造良好的教学氛围,调动学生学习的积极性和主动性。著名的俄国教育学家乌申斯基说过,不带兴趣性地学习,只具备强制性,会扼杀学生对真理探求的欲望。足以说明兴趣在整个学习过程中的重要作用。作为科学实验课程的教师,应该努力提高课堂实效水平,将有趣的情境创设贯穿整个课堂,激发起学生的兴趣。例如,在讲解《给冷水加热》的内容时,可借助魔术的情景进行施教,通过激发小学生的好奇心和兴趣来达到教学目的。教师应提前准备实验器材,如红色透明小袋子、两个烧杯等,在实验前向学生提出相关的问题,引导其观察实验并进行思考。由老师进行“魔术”表演,将两个烧杯分别装满冷水和热水,然后将红色小袋子装满冷水并密封好,放到盛有热水的烧杯中,使之沉到底部。此过程中,学生会充满好奇和期待,因此注意力也会非常集中。实验继续2~3min后,小袋子从烧杯底部慢慢浮出水面,学生会感到很惊奇,同时也会积极参与实验研究发生变化的原因。教师在此过程中应积极协助学生完成实验,并引导其思考以上实验发生变化的原因,最后做总结性分析,结合课本知识向学生讲解以上现象的原因。此类情境创设实验教学,可充分利用小学生的好奇心来调动其学习的兴趣,教师应根据本次教学环节的实际情况,科学的选择实验教材,并将具有时效性的实验运用到课堂中,令学生的积极性和学习兴趣得以充分调动起来,最终顺利完成教学任务。 二、注重实验探究的指导意义 俄国著名心理学家伊凡•彼德罗维奇•巴甫洛夫曾说过:怀疑,是发现的设想,是探究的动力,是创造的前提。学生尤其是小学生,对事物的认知能力较弱,因此在自主学习探究中会遇到很多这样或那样的疑问,对这类疑问的解决会直接影响学生对问题本质的认识和新知识结构的构建。每个人都是独立存在的,因此对事物的看法和思考角度各不相同,教师作为引导者和启发者,应及时发现课堂教学中有价值的因素,即顺利应学生认知的规律、思维的张弛及情感的波动,鼓励学生用置疑的眼光看待周围的事物,勇敢提出自己的看法和理解。例如,在讲解《蜡烛会熄灭吗》教学内容时,课本内容是有两个长短不一的蜡烛,同时罩上同样大小的玻璃杯,问题是哪根蜡烛险熄灭?在实验前,老师可将学生分组并进行讨论,记录讨论得出结果,大部分同学会认为高蜡烛先熄灭,少部分同学认为段蜡烛先熄灭。为认证两个结果的正确性,教师应进行两次实验。实验一的方法与课本上的一致,结果高蜡烛先熄灭;为认证第二个看法,将较小的玻璃杯换成400mL的大烧杯,并重做试验,结果短蜡烛先熄灭了。实验结束,教师与学生一起查阅资料并讨论其中的原因,最后由老师详细讲解此现象的原因。通过这堂实验课,可充分证明实验室检验真理的标准,只有通过实验才能真正了解事物发展的规律和本质。教师在其中的作用非常重要,应当以科学严谨的态度面对学生的不同见解,通过实验认证学生想法的准确性,培养学生的创新思维和求实、严谨的科学态度。 三、注重实验探究的实用性 新课标对教学内容的要求是教材与现实生活情景相结合,教师应遵循新课标要求,将现实生活带到课堂,同时也将课堂融入现实生活中,有效降低教学难度的同时让学生更容易理解和接受新知识。在进行科学实验课程内容讲解时,更要注重科学探究的实用性,将科学实验与现实生活联系起来,刺激学生学习的欲望,使学生真正做到学有所用。小学科学实验教学主要为了让学生更好地了解生活、适应生活,因此教师在开展科学实验时要讲实验内容与实际生活联系起来,利用生活中实用材料进行实验教学,让学生更直观地了解生活中各种材料的使用价值,同时使其更好地掌握相关内容,将课本中的知识运用到现实生活中,从而提高小学科学实验教学的实效性。比如,在讲到《吃的学问》这一内容时,教师可利用现实生活中的各种食用材料作为实验器材,讲解完课本相关知识后,将生活中常用到的材料带到课堂,并向学生提出问题,若不闻味道的情况下,如何辨别酱油和陈醋;如何清除洗碗池中的污垢;怎样洗碗可以洗得更干净;补汤味道的情况下如何正确区分食盐和白糖等。学生自由谈论,教师进行一次实验操作让学生观察和思考。并将以上问题作为课后作业,让学生回到家后通过亲自感受深入认识日常生活的各种材料和了解生活小技巧。通过练习实际生活情境进行相关科学实验研究,不仅能提高科学实验的实效性,使现实生活融入到科学中;更能提高学生对生活的认识,从而真正学到实用的知识。 四、注重培养学生严谨的科学态度 科学素养即对于科学知识达到基本的了解;对于科学研究的过程有基本的了解;对于科学技术对社会和个人的影响有基本的了解。新课标中关于科学实验课程的要求是提高学生的综合素质和科学素养,以培养小学生的学学素养为宗旨,以学生参与的丰富多彩的科学活动为教学形式。为适应新课标的要求,教师应注重科学实验课的教学质量,重点培养学生的科学素养。科学研究结果不是一两次实验得出的,相同的实验做一次与十次的根本区别在于对科学的严谨态度,因此教师在进行科学实验教学时在条件允许的情况下,鼓励学生进行多次实验研究,培养学生严谨的科学态度。例如,在进行《摆的研究》实验内容时,学生通过实验,验证摆锤重量的改变不会影响摆的快慢,多数学生结合课本内容和实验结果只做一次实验就得出结论。部分学生主动多做几遍实验来验证自己的想法,对此教师应给予鼓励和认可。从科学的角度来看,科学的魅力正是在于它的客观性和可重复性,即使条件相同,过程一致,得出来的结果也相同,但多次重复实验是尊重科学事实和严谨的科学态度的表现。 五、结语 提高小学科学实验的实效性,主要在于加强教师对实验教学的研究分析,注重提高实验教学的趣味性,将实用性贯彻到实验教学中,以此激发学生的学习兴趣和积极性,使学生在实验中有所发现和感悟,提高实验教学的实效性和学生的科学素养,达到教学的目的。 作者:邵士军 单位:山东省临沂市兰山区方城镇中心小学 科学实验教学论文:如何加强小学科学实验教学的有效性 摘要: 提高小学科学课堂教学的有效性是深化课程改革的关键和根本要求,提高小学科学教学的有效性必须进行有效的情境化教学,依托有效的课堂管理实现良好学习效果,并着眼于学生科学思维能力的培养,以课外科技活动为支撑,让小学科学课堂更有效。 关键词: 小学科学;实验教学;情境化教学 1引言 小学科学课程是以培养学生科学素养为宗旨的启蒙课程,提高小学科学课堂教学的有效性是深化课程改革的关键和根本要求。因此,在科学的启蒙阶段构建有效课堂教学显得尤为重要,甚至会影响学生一生的科学能力。然而什么是有效课堂呢?怎样构建有效课堂教学?目前,很多科学课堂教学看似热热闹闹,学生忙忙碌碌,可是学生的思维得到发展了吗?学生的科学素养得到提高了吗?课堂是否有效,这不仅要问教师,更应该问学生。上好一节课就要课前认真准备设计,课堂上灵活应用,课后积极反思总结。那么,如何让小学科学课堂教学有效开展,让孩子从小爱科学、学科学、用科学? 2进行有效的情境化教学 儿童的思维方式与成人不同,需要教师根据这一特点,理解儿童进入课堂时已掌握的知识情况,要遵循教学规律,设计有效的学习情境,层层推进,帮助学生经历和体验深层次的学习。在情境化的科学教学中,不断储备大量的情境差异,让学生置身于多样化的学习环境中,用丰富的信息源和多样的观点帮助学生探索和整合知识,并获取多元的观点,以促进自身个性的发展。孙红是一名四年级的学生,练习小提琴三年多,有一次妈妈问她:小提琴的声音是怎样产生的?她不假思索地回答:拨动琴弦产生的。“那你仔细观察一下,拨动琴弦时,琴弦发生了怎样的变化?”妈妈追问道。“琴弦不断地振动。”孙红一边说着,身体一边模仿着琴弦的振动,随后说道:“不对,声音是振动产生的,科学老师这学期刚刚教过。”“既然老师教过,你为什么一开始还认为声音是拨动产生的?”妈妈不解地问。“我忘记了,科学课上老师是将一个音叉发音后放在水中,我看到溅起了许多的水花,所以想起来了,声音是振动产生的。”由此看出,学生能够基于事实对观察到的现象进行分析、推理,在解决问题时,头脑中不会呈现出一个个抽象的概念符号。学生首先想到的一般是产生这个概念时的情境,然后才会顺着情境的脉络得出解决问题的概念、方法等相关因素。因此,如果教学不注重情境,教师只是以告知的方法让学生完成学习,没有经过大脑思考,学生就不可能自己建立新的联结。这样的活动缺乏内在的连续性,只是在学生的头脑中插入了一个个的断片,学生在割裂的、脱离情境的教学中是无法进行深层次学习的。 3有效的课堂管理是实现良好学习效果的前提 课堂管理涉及教师在组织学生、安排场地、分配时间和选择教学内容过程中所做的所有事情,目的在于使学生学习能够顺利进行。据相关研究,影响学生学习效果的因素有28种之多,其中课堂管理是决定学生学习效果的首要因素。课堂管理在课堂教学整个环节中起着重要作用。课堂管理是对课堂中诸多因素进行有效的调控,采取适宜的方式与策略,以师生互动为中介,以学生的自我调控为基本目的,最终促进课堂教学目标顺利实施的过程。课堂管理的优秀就是提高教师的课堂教学质量和效益,为学生的发展乃至终身发展奠定基础。课堂上的首要工作不是维持纪律,而是设定程序和常规。优秀的教师教会学生怎样负责地遵守课堂程序,而新教师往往强行让学生听他的安排,如果教师每天都忙于强制推行规则的话,下班后就会觉得疲惫不堪。有太多的教师不仅在教学过程中,只要涉及或做一些活动,一旦发现问题就进行管教。在课堂上所发生的绝大多数行为问题可归因于学生没有遵守一定的课堂程序和常规,原因主要有三点:1)教师没有课堂上发生情况时应对的预案;2)教师没有教会学生如何遵守课堂程序;3)教师没有使用课程程序来管理课堂。因此,学生不会遵守的是事实上并不存在的课堂程序。学生必须从一开始就知道他们在课堂学习环境中要做什么,而纪律要求他们应当懂得如何遵守,程序和习惯则教导他们应当如何行事和学习。 4有效的科学教学需要发挥小组合作的作用 小组合作学习在科学教学中具有独特的优势和价值.首先,从小学科学研究的内容看,很多内容都适合小组合作学习。几乎每一个自然现象及其规律都充满令学生兴奋而又富有挑战的内容,学生在科学课上非常乐于和别人进行一番精彩的讨论和深入的探索。在成果共享过程中,学生会更愿意用科学语言来对自然现象进行描述,用科学知识对自然现象进行解释。小组合作的学习方式使学生多一个对自己的学习行为进行反思的机会,进一步体会到学习科学的重要性和趣味性。其次,从科学的特点看,学生学习科学离不开观察、分类、查阅资料等方式。小组合作学习为所有参与学习的学生提供了更多成功的机会和更广阔的思维创新空间。许多凭学生当前的认知水平和个人能力难以解决的问题,通过小组成员的合作,会很好地得到解决。在小组合作学习过程中,每一个小组成员都有机会发表自己的见解,体验自己的成功;同时能分享别人的成果,体验别人的成功。这对激励学生思维创新,增强学生学习信心,帮助学生形成正确的科学价值观和人生观,都不无裨益。在小学科学教学中遇到新的复杂问题时,往往需要提出多种可供选择的方案,学生间的集思广益要优于个人的意见;对学习问题的合作探讨,每个学生的想法都成为其他学生思考的刺激源,这会促使其更深入地思考;合作进行实验操作或科学考察,可培养严谨认真的科学合作态度;合作学习可使学习能力较差的学生学会如何学习、改进学习方法,也可促使学习能力较强的学生乐于与差生合作,从而增强群体凝聚力。在“热空气”一课中,采用小组为单位,对饮用水瓶进行研究,得出哪些水瓶适合小学生在学校饮水的判断。学生提出的想法多种多样,采用的方法也不同,充分体现了小组成员之间的思维碰撞和协调配合。学生小组既做了科学调查,又做了科学实验,做到调查和实验相结合;用逻辑导出结论,用证据说明结论,充分体现了学生对科学性质的体验。由此可以看出,小学科学的小组合作学习,既具有一般的教育功能,也蕴含着重要的科学意义。 5有效的科学教学必须着眼于学生科学思维能力的培养 科学课程标准明确指出:“科学学习要以探究为优秀。探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。”在探究式科学学习中,不论是提出问题、预测和猜想、实验设计、寻求实证、数据收集与分析、结论与表达,还是融于各个步骤、要素并贯穿始终的讨论、记录、阅读、观察等,对于从学生建构概念的过程来讲,他们是既动了手,也动了嘴和笔,其优秀活动都是思维,同样贯穿教学始终。学生的“动手、动嘴和动笔”是他“动脑”的基础,而因为“动手、动嘴和动笔”才具有明确的目的性,“动手、动嘴和动笔”的方法选择才具有合理性,才能将一系列“动手、动嘴和动笔”与探究问题建立联结,从而进一步“动脑”解决问题,建构自己的认知。发展学生的思维能力是小学阶段科学课堂教学的重要目标,是培养学生能力的关键;重视学生思维能力的培养,是提升课堂教学实效的根本。学习并不是简单的信息积累,它同时包含由于新旧经验的冲突而引发的观念转变和结构重组。学习过程并不是简单的信息的输入、存储和提取,而是新旧经验之间双向的、相互作用的过程。要想促使学生主动建构性卷入学习过程,教师就要有明确的教学目标,深刻了解学生的已有知识水平和经验,重视对学生科学思维能力的培养。学生在学习“钟摆”一课时,因为制作摆、进行单摆实验,对单摆有了初步认识,但还没有自觉关注到不同的摆在摆动中的差异。课上,教师不是简单描述一下学生自制的单摆在10秒内摆动次数的数据,而是利用柱状图的方式表达实验结果,学生自然感觉新奇、熟悉且直观。于是,触发学生思维,促进学生自觉融入情境,主动观察、比较,在数据分析中存在某种关系,从而形成质疑并提出自己的真问题。 6有效的科学教学需要课外科技活动的支撑 课外科技活动是根据一定的活动目的,在学校组织下由学生运用所学知识和技能,在课外进行学习、研讨、实践、创造等一系列的科技活动。它深受学生喜爱,已经成为小学科技教育的一个组成部分,是学生获得科学知识和技能的有效途径之一,是科学课堂教学的延伸与发展,是培养学生个性发展的沃土。科学课程标准指出:科学课以培养小学生的科学素养为宗旨,积极倡导学生亲身经历以探究为主的学习活动,培养他们的好奇心和探究欲,发展他们对科学本质的理解,使他们学会探究解决问题的策略,为他们的终身学习和生活打下基础。在教学“蜡和小苏打”一课时,教师为学生准备了一定量的醋和小苏打做实验,看看混合的小苏打和醋是什么样的。这个实验引起五年级李明同学的兴趣,每次实验后,他发现都剩下一点儿小苏打没有和醋完全反应,于是问教师:“白醋和小苏打的比例为多少,才能让它们恰好反应完?”“你觉得怎样才能知道白醋和小苏打的比例呢?”“您借给我一个电子秤,我来试试。”教师以为他只是说说,没有想到他果真利用中午时间,反复实验,告诉教师,使用白醋和小苏打反应的比例是4:1,这与教师事前实验的结果完全一致。 7小结 以上是笔者对小学科学课堂有效教学的思考与实践。笔者认为,培养学生科学的探究方式,坚持正确的科学态度,学以致用,科学创新,才能让科学课堂像种子一样在学生的心里生根、发芽,让他们长成参天大树,成为国之栋梁. 作者:卢宝祥 单位:平度市明村镇范家集小学
1引言 交通运输产业是国民经济发展的基础性产业,不仅实现产品和人员在不同地域间的流动,还是协调各区域均衡发展的纽带。由于国家对交通运输产业的重视,市政道路工程的建设量与日俱增,而在其建设过程中应用最为普遍的就是沥青路面。沥青路面较之于选他选择优势显著,路面整齐,便于车辆行驶,耐用性十分强,同时它的安全性也不容小觑,这使得沥青路面在其他相关技术中脱颖而出。 2分析沥青路面施工技术及质量控制的必要性 2.1保障沥青路面施工高效完成,使施工符合相关标准 首先,采用先进的技术可提高劳动者的生产率,大幅度降低路面施工所耗费的时间,高效率保障沥青路面的顺利完成。另外,在路面施工前及其施工中的每一步都需要相关管理人员验收成果,使路面施工各指标符合相关规范和标准。沥青路面施工的技术指标包括:①弯沉:反映市政道路的路基及路面强度。在不同的条件下选用不同的弯沉测试设备,而弯沉值受环境、设备和人为因素影响。②压实度:材料压实后的干密度和标准的最大干密度的百分比,表现了路基路面每一层的紧密强度。路基路面的结构层只有在经过充足的压实之后,才能保障路面整体强度。③平整度:表现了路面纵断面剖面曲线平整性。当曲线呈现不平滑时,表示平整度较差,反之平整度较好。质量高的沥青路面要求其平整度要高。④横坡度:路基路面横向坡度。恰当的横坡度既有助于排水,还有利于车辆行驶和安全。⑤油石比:沥青含量合适可以保障路面质量,油石比高,路面易泛油,反之路面的防水、强度均受到影响。 2.2延长路面使用期,便于工程后期维护 选择针对性强的施工技术便于相关人员控制路面施工质量,意味着路面使用期限较之以往有极大的延伸,减少了沥青路面后期维护的工作量,为国家建设了高质量的市政道路工程,一定程度的减少了政府的相关财政支出。 2.3增加社会效益与经济效益,促进国家可持续发展 市政道路工程的快速发展带动了相关上下游产业的繁荣,使得各区域人才和商品流动更为频繁,让经济强劲区域带领落后地区向前迈进,为国家增加一定的经济效益;同时保障了人们的出行质量,减少了安全事故的发生,促进了国家的可持续发展,创造了大量的社会效益,为社会发展营造了和谐的氛围。 3沥青路面施工技术概述 3.1配合比控制技术 为了获得拌和的最佳时间选择和温度控制的数据,施工人员要对沥青混合料先进行试拌,密切关注矿料加热温度和混合料的使用量等方面。拌和时,冷料仓的转速由待料和集料粒径来决定,由此来平衡供料比。采用科学的方法搅拌混合料,比如抽屉试验法、马歇尔试验法,从而确定适合的配合比,同时要注意热混合料进入贮料仓的下降温度应在10℃范围内,储料时间在72小时内;集料温度比沥青温度要高,幅度在10-20℃。这些正确准备为后续技术做了充分的铺垫[1],全方位推动路面施工的顺利进行。 3.2碾压技术 碾压技术的目的是通过减少沥青配料彼此间的缝隙来增加其密度,借此实现沥青路面长久耐用的优势。碾压流程囊括初压、复压以及终压。初压时压路机选择规格为13t、双钢轮振动型,维持速度在2km/h,初压后要对不恰当的平整度、路拱等进行调整;复压时的压路机选择数量为两台、25t、单钢轮振动型,速度为3km/h,然后以同样的速度柔压3次,此时压路机为30t轮胎式压路机,复压要求没明显轮迹;终压时压路机碾压2次,速度控制在3km/h,压路机规格为13t、双钢轮振动型,终压的效果是路面没有轮迹。配比控制技术与压实技术密切相关[2],当配比技术的实施达到了一定的效果而压实技术没有时,沥青路面的功能性衰减,所以相关技术人员要积极关注路面压实的效果,在出现问题时及时给与解决方案。另外,碾压速度一般为2-4km/h,在变更车道时压路机须意识到与平常的不同,行驶速度要放缓,确保路面施工工程如期进行。 3.3接缝施工技术 接缝施工技术应用于路面施工过程中出现的不同方向的施工缝,包括横向和纵向接缝[3]。对待不同方向的施工缝要采取不同的方法和技术进行处理,横向接缝的解决方法是将端部直尺呈悬臂状悬挂于3nl直尺的纵向延伸位置,然后割分直尺掉落位置,同时确保裂缝位置处于干净无灰尘的状态,可适当添加沥青量,用钢简式压路机压实裂缝;对于纵向接缝,用两台摊铺机以梯队联合方式进行处理,预留不压实部位的范围为10-20厘米,此时会产生5-10厘米重叠的位置,要想有较好的处理效果,可运用热接缝的办法实现跨接辗压。如果接缝问题解决不当,将会影响沥青路面的质量。 3.4施工后期病害处理技术 路面施工中的各个环节产生的剩余材料或者废弃物不能随意丢弃,否则不符合可持续发展的时代要求。相关人员在每个流程结束后要按相关技术标准对其进行及时处理[4],全方位为沥青路面施工的顺利进行保驾护航。沥青路面施工后期会出现路面的泛油、油包等问题,这主要是由于路面施工操作不规范或者透油层等因素对油石比的影响。技术人员应采用相关技术及时解决问题,控制沥青路面施工水平。 4沥青路面施工质量控制对策 4.1注重风险管理,提高人员风险意识 沥青路面施工过程中的每一步都会存在一定的风险,相应人员要对市政道路工程建设过程中的各种风险进行识别,这样才能准确认识风险并及时予以应对。同时相关人员要监测施工环境、技术等动态性变化风险,以工程的整体利益为重,选择风险最小化。无论是成本管理、进度规划还是安全保障都离不开人的参与,所以要使风险最小化就得从根本上提高施工人员和管理人员的风险意识,只有从上到下各个层级的人员重视风险管理,才能营造良好的风险规避氛围。 4.2严格把控材料来源关卡,确保材料质量 工程质量的高低很大程度上取决于施工时采用的原材料质量,但有许多不法商家为了盈利蓄意降低材料质量以降低生产成本,这样的材料如果用于路面建设,严重阻碍该行业的进步。因此施工方需要选择检验证书充足且合格的提供方,同时,采集人员还需要做到既满足施工过程中原料的高质量要求还选择了花费较少的经济条件[5]。另在材料收集阶段提高采集人员的辨别能力,在施工阶段对投入施工的材料进行再甄别,确保原料质量。 4.3加强施工人员岗前培训,提高人员专业素养 市政道路工程的顺利实施需要培养高质量的人员队伍,在相关人员上岗前进行完整的培训,确保员工明确施工流程、流利操作设备、清楚风险规避,并在思想上增强其安全意识,提高施工人员的专业素养,为路面施工建设提供高效的人员配备。 4.4加强对机械设备的监督检查 相关人员监督检查沥青洒布车的油泵系统、洒布管、道油表等是否有故障存在,然后在油罐中加入沥青,并进行试洒,校验它的洒布量;石料撒布车要查看其传动装置和液压调整系统正常与否,并在试运行之后确定铺撒材料时洒布车的速度;对压路机的碾压轮的磨损程度进行判别,同时检查其机械性能;摊铺机和拌和装备的规格及性能在检验后处于正常的状态。此举使设备保持最佳性能,确保施工过程中各个环节的安全性。 5结束语 实体经济的不断发展要求并带动交通运输业的繁荣,因此市政道路工程的建设日益增多,沥青路面施工因其诸多优点而被大范围应用。质量优良的沥青路面施工工程不仅增加了人们出行方式的多样性,还确保了人们外出的安全性,同时它可承担一定的社会责任,为保护人民的生命财产安全做出了巨大的贡献。 参考文献: [1]隋国新.市政道路沥青路面施工技术与质量控制策略分析[J].绿色环保建材,2018(4):129. [2]陈云.市政道路工程中沥青路面施工质量控制技术[J].江西建材,2017(19):162~163. [3]李莉.沥青路面施工技术在市政工程道路中的运用[J].建材与装饰,2017(6):261~262. [4]马静.探讨市政工程道路沥青路面施工技术[J].四川水泥,2016(6):207. [5]魏代银.市政道路沥青路面施工质量控制技术研究[J].江西建材,2015(17):151~155. 作者:林庆欧 单位:福建省平诚建设有限公司
高层住宅建筑施工技术分析:浅析某高层住宅建筑施工技术 【摘要】本文详细叙述了某高层建筑钢筋混凝土现浇楼板裂缝分析、防渗漏工程技术以及安全控制方法,望能抛砖引玉。 【关键词】裂缝分析;防渗漏技术;安全控制 1 项目概况 盐步河西花园6、8栋,工程建筑面积为17743.99㎡,RC/13层,其中地下室面积为2595.32㎡。施工时间:2010年7月9日—2012年1月9日。 2 现浇楼板裂缝分析 2.1裂缝原因 现浇钢筋混凝土楼板代替预应力多孔板以后,为防止本建筑出现楼板裂缝问题,笔者对楼板裂缝问题从施工、材料方面进行了综合分析并采取了相应措施。 工程中出现的裂缝属于构造裂缝,现在住宅项目管线繁多,给水、排水、强电、弱电等,现浇钢筋混凝土楼板厚度一般为80~100㎜,住宅设计中将PVC电线管均敷设楼板内,有的甚至两根管线交错叠放,管道上面混凝土保护层超薄,混凝土整体抗拉力减弱,易出现裂缝。裂缝出现在混凝土浇注完半年左右。 2.2 裂缝处理方法 设计方面,预埋管线的位置应在楼板上下两皮钢筋当中,严禁管线交错布置,可采用接线盒方式,当楼板厚度较薄时,应在管线外侧增加钢丝网;选材上,在拌制混凝土之前,必须按规定对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检验复试,不合格不得采用。在配备混凝土运输车辆时应充分考虑交通路况的影响,确保混凝土浇捣的连续性,减少施工冷缝.当混凝土浇捣停歇时间过长时,应采取接浆等应急处理措施.施工上,在楼板负弯矩钢筋位置处一定要设置撑脚和马凳,楼面钢筋上铺设跳板,严禁在施工中踩踏钢筋,确保负弯矩钢筋的正确定位。同时需控制好构件的湿润养护, 避免表面因水分蒸发过快引起较大的收缩, 而同时又受到内部约束导致的开裂。合理设置后浇带、采取相应补偿收缩混凝土技术、混凝土中多掺纤维素类等。 3 防渗漏工程技术 3.1 高层住宅楼工程防渗漏施工技术体系 住宅楼工程防渗漏施工技术是一个完整的体系,经本工程经验,笔者认为高层住宅楼工程容易发生渗水的部位是外墙面、外墙窗口以及地下室等。在施工过程中,针对高层住宅楼各部位容易导致渗漏的不同原因需要制定不同的防渗漏施工措施,以便在建筑工程中彻底减少并消除常见的高层住宅楼渗漏质量隐患。 3.1.1 高层住宅楼外墙面防渗漏技术 高层住宅楼外墙面渗漏一般产生于结构与外墙粉刷施工中控制不严的工序和环节。针对性的防治措施主要有以下几个方面: 首先,在高层住宅楼外墙面施工缝处理上一般为水平施工缝,控制要点在于去浮浆,接浓浆,振捣仔细,密实。为使预留孔洞外观准确,可以先留加大的方孔,再准确定位,用防水砂浆分层嵌实。 其次,高层住宅楼墙与梁板连接处在不失去塑性的前提下加上层混凝土,特别是对钢筋密集处更应增加振捣次数。 3.1.2 高层住宅楼外墙窗口防渗漏技术 窗的防渗漏技术一直是困扰建筑工程技术工作者的难题,高层住宅楼外墙窗口防渗漏技术中,控制关键工序的质量是关键。首先,高层住宅楼外墙窗框与洞口之间的填嵌、封闭是关键环节,必须严格控制质量。高层住宅楼外窗安装完毕后,应按规范要求进行全数检查及抽样进行喷淋试验。其次,高层住宅楼外墙窗口选材必须能抵抗规定风压值,保证窗台低于室内窗台板并设置顺水坡。门窗洞口的大小应按设计规定校正准确。门窗框固定的镀锌件不得固定在空心砖上,防止打松基层造成隐患,如修整粉刷层高于混凝土预埋砖,此处粉刷层应用切割机切开。最后,高层住宅楼外墙窗框安装时要首先检查其平整度和垂直度。 3.1.3 地下室防渗漏技术 目前,在工程设计和建筑施工中经常采用一些柔性材料如高分子卷材,防水砂浆,涂料等新型防水材料作为预防和补救渗漏的方法,起到一定的效果。当然,为了最终消除高层住宅地下室的渗漏现象,还需要以下措施的配合使用: (1)高层住宅楼施工建筑应当根据设计和业主确定,在高层住宅楼地下室防渗漏技术运用中,外侧墙适宜采用三元乙丙防水涂料,因为三元乙丙橡胶防水涂料是采用耐老化极好的三元乙丙橡胶为基料,填加补强剂、填充剂、抗老化剂、抗紫外线剂、促进剂等制成混炼胶,采用“水分散”的特殊工艺制成的水乳型防水涂料。 (2)高层住宅楼地下室防渗漏技术运用中还需要控制层间间隔时间,测定涂层总厚度≥2mm。根据天气预报抢晴天施工,避免在成膜期内遭雨水冲刷。最后,还必须加强墙根、阴阳角、地下室外墙管道口等节点部位的防水涂膜施工质量控制。 4 高层建筑施工技术中的安全控制 高层建筑施工复杂多变,技术要求高,对于工程施工过程中的安全控制要求极为重要: 4.1 深基坑支护安全控制。高层建筑基坑开挖前,要根据地质结构、基坑深度以及施工环境制定科学合理的支护方案。完善有效的安全防护措施, 在施工过程中加强坑壁牢固性的监测, 做好排水防震防护。 4.2 脚手架支护技术控制。高层建筑的工程体积高大,建筑施工专用脚手架要进行严格周密的设计与性能测试,必须根据建筑工程特点和施工工艺制定脚手架安全实施方案,严格落实架体与建筑物结构的拉结与防护。 4.3 模板工程的技术控制。对于高层建筑的模板技术施工,要严格模板及支撑结构的设计、安装与拆卸施工程序,对工程施工的混凝土质量要采取相关技术预控。优化模板工程支撑系统的安装与拆解技术,保障施工的安全性能。 4.4 对使用年限长的设备进行检测评估。设备陈旧,机械事故发生率就会相应地上升,如果不切合实际采取一刀切的强制性报废制度,既不经济也不科学,如何处理好安全和效益两者关系是一个难题。应对机械设备的使用年限进行有效地控制,对使用年限较长的设备进行检测评估,评估合格方能继续投入使用。这样可使旧设备的安全隐患降低到最低程度。 施工现场起重机械常见问题的预防和控制是一项系统工程,应从机械结构设计的合理性、设备制造质量的控制、安装和使用的规范性、日常的维护保养及检验等各个环节进行控制,只有这样才能真正地预防和控制机械事故的发生。 5 总结 目前我国高层住宅施工技术日益成熟,本文仅对建筑钢筋混凝土现浇楼板裂缝分析、防渗漏工程技术以及安全控制方法提出一些自己的看法,望能抛砖引玉,为建筑工程施工技术尽绵薄之力。 高层住宅建筑施工技术分析:基于高层住宅建筑施工技术分析研究 【摘 要】随着我国大部分的中型城市的发展,城市人口也迅速增加。因此,我国城市的整体住房压力也迅速加大,为了解决这样的问题,我国的住宅建筑就由多层慢慢的发展为高层建筑。本文主要从目前工民建工程施工管理现状及存在的问题进行对比、分析,深入分析研究了高层住宅施工技术注意事项及相关问题。为了保证施工按质按时顺利进行,必须对工程施工进行有效的科学管理,以及在现代化高层建筑中的应用提供理论支持与安全保障。 【关键词】工民建工程;施工管理;高层住宅施工;施工技术;施工质量 前言 工民建筑工程施工管理对于规范工程施工工序,提高工程施工建设质量以及提高工程施工建筑安全系数都具有非常重要的作用。我国施工企业在进行工民建筑施工过程中在施工管理问题上还存在一定的问题,如施工管理工作投入不足,施工建筑材料管理不到位以及对工程施工安全管理工作的缺乏正确认识等多种问题,针对我国建筑工程施工管理工作所面临的问题,必须在施工实践中采取有效措施,加强工程施工管理水平,确保工程建设质量。通过有效地工程施工管理为施工企业创造更多、更好的经济效益与社会效益。建筑工程施工管理是一项全面、深入细致的工作,它贯穿于施工项目的全过程,不仅需要企业管理层的重视和支持,还需要广大员工的积极配合,并以各项规章制度的贯彻和有效措施的执行作保障。因此,安全是做好建筑施工管理的关键,尤其是现场施工管理,关系到整个工程进程。但是很多部门施工现场的管理人员未能将这一思想意识放在战略高度强调,使得许多施工人员未能充分认识到这一点,施工管理的安全意识不到位。很多人在现场施工不带安全帽,安全措施和意识极其淡薄,这种只重视经济效益,而对安全方面的忽视和压缩,从而导致施工管理出现安全隐患。建筑行业作为劳动密集型产业,在建筑现场施工时,往往劳动力投入较多,故难以对每个施工人员实现有效控制,对施工人力不管理到位。 一、目前工民建工程施工管理细则分析与研究 1.重视安全施工管理。建筑企业应该高度重视建筑现场施工的安全管理,坚持安全第一的原则。工民建工程施工管理要注重细节,尤其是关于防火等相应的施工安全问题,需设立专门的安全小组,防患于未然。 2.加强施工材料管理。资料管理是工民建工程施工管理中不可或缺的一部分。建筑项目工程的资料管理从开始就应该走向正规化,每一个环节都严格控制,从而使得我们的计划和实际之间如果发生偏差,可以及时纠正。另外,质量管理是个长期的任务,要落实到每个人身上,因此,资料管理可以在一定程度上为明确职责,落实责任提供真实可信的依据。 3.提高施工人员素质。工民建施工人员总体上可以分为决策层、管理层和作业层三个层面。针对不同岗位,对人员的素质要求不同,但总的来说,都要求参与施工活动的人群具有决策能力、管理能力、经营能力、控制能力、作业能力及道德品质等诸多方面的能力。我国目前工民建筑工程领域,从业人员素质相对比较低下,实践有余,但理论不足,不能很好地从高度上把握和指导施工管理。现代企业的竞争,归根结底是人才的竞争,对于工民建工程企业来说,人是决定工程成败的关键。所有的工程项目均是通过人将材料组织而创造的。只有拥有一支富有创造力、纪律严明的施工队伍才能完成一项质量优良的工程项目。因此,工民建工程企业要在激烈的竞争中立于不败之地,就必须提高从业人员的素质,把培养人才作为一项长期的任务来抓。 二、针对高层住宅施工特点采取的策略分析与研究 近年来,高层住宅如雨后春笋般大量涌现,开发强度和开发数量不断提高,许多城市宣称进入了“高层时代”。与此同时,学术界对高层住宅也非常关注,并对高层住宅的大量建设展开讨论,高层住宅的大量建设,极大地改变了人们的生活方式,并深刻地影响传统城市的居住格局和形象。而这些争议主要来源于高层住宅的自身特性。发展高层住宅面临的问题;高层住宅是多层住宅建筑向上层空间的变化延伸,其中最主要的特点就是高,并由此对居民生活、城市环境产生了深刻的影响,在发展过程中也面临一系列的问题,有些属于住宅建设的共有问题,有些属于高层住宅面临的特殊问题。 1.建筑设计难度大高层住宅标准层的公共交通和设备管井占用较大空间,每户公摊面积较多,得房率低于多层住宅。高层住宅,户型设计难度较大,无法保证每个套型朝向的均好性,北边住宅的朝向、采光、通风较差。此外在高层住宅设计中还需要着重考虑竖向交通、消防疏散等问题,并要考虑设置防止高空坠物的措施。 2.建设成本高高层住宅投资大,建筑的钢材和混凝土消耗量都高于多层住宅,需要配置电梯、高压水泵、增加公共走道、疏散楼梯等,因此高层住宅的技术难度和建设投资要远高于多层住宅,建设费用高、建设周期长,也是高层建筑层数多、面积大、结构复杂等原因造成的。 3.公共交往空间不足通常居民习惯于在地面上进行互动交流,随着高层建筑在城市中普及,人们远离大地,独居在自家的小空间内,缺乏户外活动的激情,减少了彼此交往的机会。 三、如何加强施工质量管理分析与研究 1.施工目标责任管理的实行方式。工民建施工是一项十分复杂庞大的系统工程,不仅工作量大,而且周期一般比较长。这就要求工民建施工单位必须推行目标责任管理,层层落实责任,抓好各个环节之间的互相衔接,确保整个工民建施工工程的全面推进。由于目标责任管理是顺利完成工民建施工项目指标与质量的根本保证,因而必须下大力气抓好落实。要善于针对整个工民建施工各个环节的技术、质量、要求和难易程度,结合施工管理和技术人员的实际情况,严格目标责任管理,职责明确,分工协作,确保质量管理与控制的重点范围,最终达到预期的目标。 2.施工监督监管机制的建立、健全。监督监管机制是确保工民建施工工程质量的关键,也是对工民建施工质量进行有效控制的关键。近年来,先后出现了很多工民建施工安全与责任事故,给国家和人民造成了巨大的财产损失,在社会上造成了不良的影响,然而,其最根本的原因就是监督监管不够到位造成的。可见,健全工民建施工监督监管机制已经刻不容缓、势在必行了。工民建施工单位建立健全监督监管机制,并落实到整个工民建施工的各个环节,确保取得实效。同时,要把对工民建施工的监督监管作为一项长期的工作扎实抓紧抓实,保证建筑工程质量得到有效控制。 3.全面推广工民建施工高新技术。高新技术是保证工民建施工质量、加快建筑施工进度的最主要因素之一,在工民建施工的质量控制中具有极为重要的作用。对此,工民建施工单位一定要深入践行科学发展观,加快引进先进、高效的高新技术、设备、工艺、材料等,积极运用工民建施工的各个环节中,真正,做到现代化、专业化、机械化,达到资源配置的最优化,着力提高工民建施工效益与质量。同时,应积极创造条件,鼓励、支持和帮助工民建施工单位运用高新技术,不断提高工民建施工单位的能力和水平,进而提高工民建施工的质量控制。 四、结语 工民建筑施工管理对工民建筑项目开发具有深远的意义,管理水平的高度直接影响着工民建筑施工质量。要搞好建筑工程施工管理,就要把每一个环节都做好,只有提高工民建工程施工管理的质量水平,才能实现企业的经济效益和提高建筑行业的施工管理水平,才能实现在高层住宅施工中的安全稳定性的提高,实现建筑施工的可持续发展。 高层住宅建筑施工技术分析:试论高层住宅建筑施工技术 摘要:近年来我国高层住宅发展迅速,工程建设规模越来越大,由于高层住宅自身的特点,施工工艺技术要求越来越高。高层住宅工程质量要在设计阶段就进行各方面的论证,避免由于设计因素造成质量隐患;现场施工是具体控制和预防工程质量隐患最关键的阶段,必须严格技术交底和现场监督,严格按照施工工艺技术和验收规范的要求进行施工。本文结合工程实例探讨一下高层住宅的常见施工技术。 关键词:高层住宅;建筑施工;技术 1工程概况 某住宅小区建筑面积约13万平方米,框剪结构,桩基础,地下室二层,地上3栋27层,带二层底商。就主体工程而言,本工程大部分属于高层住宅,具有功能综合化的特点: (1)将各种使用功能的建筑单元集中布置并上下组合在一起,使用上更方便省时,为人们提供良好的生活环境和工作条件,适应现代社会高效率、快节奏生活的需要; (2)集中紧凑的建筑布置,达到建筑面积最高利用率,相应集中紧凑的管道线路,有利于节约建设投资及减少能源消耗,也有利于物业管理,节约管理经费; (3)可减少建筑占地面积,节约土地费用,增加城市的绿化面积。 2.抗震性能设计 不管采用何种转换形式,带转换层的剪力墙结构仍是目前工程应用的主要结构形式。同时,由于转换层位置越来越高,带转换层的筒体结构也时有应用。对带转换层的剪力墙结构及带转换层筒体结构这两类转换结构,通过转换层上下层间位移角及内力变化情况的分析,可得出影响其抗震性能的主要因素,分别是:转换层设置高度、转换层上部与下部结构等效刚度比、转换层结构与其上层结构侧向刚度比。对带转换层筒体结构其主要影响因素表现为转换层上部外筒的刚度、转换层设置高度和内筒刚度。 对上述两类转换结构,转换层高度是影响其抗震性能的主要因素之一,转换层高度越高,转换层上下层间位移角及内力突变越明显,设计时应限制转换层设置高度。转换层与其上层的侧向刚度比对结构抗震性能有一定影响。对转换层位置较低的带转换层的剪力墙结构,控制侧向刚度比可以控制转换层附近的层间位移角及内力突变。 对于带转换层的剪力墙结构或筒体结构,可采取以下措施强化下部结构:加大筒体及落地墙厚度、提高混凝土强度等级、必要时可在房屋周边增置部分剪力墙、壁式框架或楼梯间筒体、提高抗震能力;可采取以下措施弱化上部:不落地剪力墙开洞、开口、减小墙厚等。 3.基础与后浇带施工技术 基础是本工程房屋结构的重要组成部分,其造价和工期分别约占建筑物土建总造价的20~30%,占总工期的30~40%左右。在本工程中,由于功能和造型的需要,往往把高层主楼与低层裙房连在一起,裙房包围了主楼的大部分。从传统的结构观点看,希望将高层与裙房脱开,这就需要设变形缝;但从建筑要求看又不希望设缝。因为设缝会出现双梁、双柱、双墙,使平面布局受局限,因此施工后浇带法便应运而生。 一般高层主楼与低层裙房的基础同时施工,这样回填土后场地平整,便于上部结构施工。对于上部结构,无论是高层主楼与低层裙房同时施工,还是先施工高层后施工低层,同样要按施工图预留施工后浇带。 对高层主楼与低层裙房连接的基础梁、上部结构的梁和板,要预留出施工后浇带,待主楼与裙房主体完工后(有条件时再推迟一些时间),再用微膨胀混凝土将它浇筑起来,使两侧地梁、上部梁和板连接成一个整体。这样做的目的是为了把高层与低层的差异沉降放过一部分,因为高层主楼完成之后,一般情况下,其沉降量已完成最终沉降量的60%~80%,剩下的沉降量就小多了,这时再补齐施工后浇带混凝土,二者差异沉降量就较小,这部分差异沉降引起的结构内力,可由不设永久变形缝的结构承担。 对于施工后浇收缩带,宜在主体结构完工两个月后浇筑混凝土,这时估计混凝土收缩量已完成60%以上。 施工后浇带的位置宜选在结构受力较小的部位,一般在梁、板的变形缝反弯点附近,此位置弯矩不大,剪力也不大;也可选在梁、板的中部,弯矩虽大,但剪力很小。在施工后浇带处,混凝土虽为后浇,但钢筋不能断。如果梁、板跨度不大,可一次配足钢筋;如果跨度较大,可按规定断开,在补齐混凝土前焊接好。后浇带的配筋,应能承担由浇筑混凝土成为一整体后的差异沉降而产生的内力,一般可按差异沉降变形反算为内力,而在配筋上予以加强。后浇带的宽度应考虑便于施工操作,并按结构构造要求而定,一般宽度以700mm~1000mm为宜。施工后浇带的断面形式应考虑浇筑混凝土后连接牢固,一般宜留直缝。对于板,可留斜缝;对于梁及基础,可留企口缝,而企口缝又有多种形式,可根据结构断面情况确定。 4.混凝土工程施工技术 混凝土工程包括配料、拌制、运输、浇筑、养护、拆模等施工过程。在整个工艺过程中,各工序紧密联系又相互影响,如其中任一工序处理不当都会影响混凝土工程的最终质量。对混凝土的质量要求,不但要求混凝土成型后获得良好的强度、密实性和整体性,而且要求外形美观,因此,在施工中确保混凝土工程质量是一个很重要的问题。 4.1施工工艺流程 配合比计算原材料计算、外加剂配制坍落度测定混凝土运输试块制作泵送布料混凝土浇筑、振捣泵和输送管的清洗、拆除养护 4.2混凝土的浇筑 每层结构混凝土分二次浇筑,第一次浇筑柱,第二次浇筑梁、板。混凝土自由倾落高度不应超2米,否则应用串筒、溜槽,以保证混凝土不致发生离析现象。柱浇筑高度大于3.0m的,在1.8~2.0m高处一侧或两侧模板开设门子板,混凝土从门子板处的斜槽或平台灌入柱模内,采用高频振捣棒从顶部插入振捣,按300-500mm厚分层浇筑。高度较大的梁也要分层浇筑。浇筑时应重点控制浇筑高度和振捣棒插入间距、深度、顺序。振动棒快插慢拔,插点布置均匀排列,逐点移动,顺序进行,不应遗漏,移动间距一般30-40㎜。浇筑混凝土时,应经常检查观察模板、钢筋、预留孔和埋件,发现问题及时纠正。 4.3大体积混凝土的施工 地下室基础底板一般厚度达1~4m,面积也很大,采用强度等级较高的混凝土浇筑,属大体积混凝土的施工。因混凝土设计强度较高,单方水泥用量多,加上底板厚度大,水泥水化热在混凝土内部积聚不易散发,混凝土内部温度较一般构件的混凝土要高得多,存在较大的内外温差,因温度应力和温度变形产生裂缝的可能性十分大。同时内外约束条件的影响、外界气温的变化、混凝土的收缩变形均可能导致混凝土产生裂缝。为保证结构整体性,防止出现裂缝导致渗漏水,将凝土混凝土的内外温差控制在的25ºC内、混凝土表面与环境温差控制在15ºC内就是施工的要点。 4.4混凝土成型后的养护 为使混凝土中水泥充分水化,加速混凝土的硬化,防止混凝土成型后因曝晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响出现不正常的收缩、裂缝破坏等现象。混凝土浇筑完毕后应及时洒水养护保持混凝土表面湿润。 高层住宅建筑施工技术分析:浅谈高层住宅建筑施工技术管理 【摘 要】文章探讨了高层住宅建筑的结构特点,并对高层住宅建筑施工技术管理进行了分析,简要介绍了高层住宅施工管理思路及具体内容,提出了相应的管理措施,确保高层住宅施工有序进行,减少施工事故,确保其施工质量。 【关键词】高层住宅;建筑工程;技术管理;措施 1﹑高层住宅建筑的结构体系 高层住宅建筑物主要由三个部分构成,即钢筋混凝土结构,钢结构,少量的砖石结构。钢筋混凝土在高层住宅建筑物中是主要的材料,因为钢筋混凝土的特性就是能经受高强度、经受强烈的震动、耐火烧和刚度也大。钢筋混凝土不仅本身性能好,而且来源也多种多样,造价比钢结构便宜很多,所以在高层住宅建筑物中广泛使用。如今科技越来越发达,还发明了很多更好的钢筋混凝土,比如说有一种人造轻骨料,它与混凝土的预应力技术结合,可以减轻钢筋混凝土的自身重量,使钢筋混凝土获得了显著的经济效益。还有一种是把钢框架和钢筋混凝土筒体混合起来,吸收两者的优势,这样的结构能取得更优的效果,还能加快施工速度。高层住宅建筑物的施工体系分为四种,分别是框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙体系和筒体体系。 2﹑高层住宅建筑施工管理的思路分析 在高层住宅建筑施工管理过程中,有三个重要内容,分别是质量、进度和投资管理。这三项不仅独自成立,而且还互相影响互相制约。高层住宅建筑的施工过程,在投资资金目标和完成工期目标的总体局势下,高层住宅建筑的施工质量最为重要,在工程中是决定成败的关键。所以,在高层住宅建筑施工过程中,管理工作就是要保证高层住宅的工程质量。 在高层住宅建筑施工过程中,首先要管理好人和物品。管理人就是要管理好组织者、指挥者、操作者,这三者是直接参与高层住宅建筑的施工的。直接参与的工作者对于高层住宅建筑的施工而言是属于第一位的,作为被管理的对象,就是要避免在工程施工过程中产生不必要的失误,以致于造成对高层住宅建筑施工的影响。管理好了人,才能继而管理好物。工作中可以调动人的积极性,充分管理好物品。物品可以分为两种,一种是材料的,一种是机械的。材料质量的优劣对住宅工程质量的优劣起着重要作用,材料质量不合格,那么相应的建筑物的质量就不合格,因此要严格控制材料质量,也就是控制好高层住宅建筑的质量。机械的管理就是对施工机械设备和工具的管理。在施工过程中要根据不同的工程要求和特点选择合适的机械设备,对于机械设备要管理好、保养好和正确使用。因此应该建立健全一系列优秀的管理制度,如“人机要固定”“使用机械要有操作证”“岗位要负责责任”“交接班要清楚签名打卡”“用专业人才对机械进行技术保养”“安全使用”“机械设备定期检查”等等有效的管理措施,这样才能保证施工机械设备时刻处于最佳使用状态。 在高层住宅建筑施工管理中,其次是对环境的管理。工程技术环境包括工程水文气象和地质等等,工程管理环境包括质量保证体系、质量管理制度。劳动环境包括劳动组合方式、作业的场所和工作面等等,这些都属于高层住宅建筑施工过程中的环境因素。环境因素对高层住宅建筑施工的影响不是单一的,而是千变万化的,难以控制的。比如说气象的变化,时雨时晴,时热时冷,温度湿度大风大雨酷暑严寒都会影响施工工程的质量,而且是直接有效的。还有一种情况是前面一个工序和分项分部工程是下一个工序或分项分部工程的环境,前一工序或分项分部做的好,后一分部分项或工序相应就能做好,前一工序或分项分部不合格的话,后面的分项分部或工序肯定不能合格。所以在高层住宅建筑施工过程中,应该采取有效的措施严格管理,对于施工现场的环境应该更加重视,应该建立文明施工和文明生产的制度,首先要保持材料工件有序的堆放,保持道路的畅通,工作场地的整齐干净,井井有条的施工,这样才是质量高等的施工环境条件。 3﹑高层住宅建筑施工管理的具体内容分析 一般条件下,高层住宅建筑施工的工程管理具体内容可以分为两部分,一部分是预备期管理,另一部分是施工期管理。预备期的管理工作是搞好现场环境的三通一平,工人领取施工执照,图纸编绘的完成这些传统的管理工作,这些在一般的建筑物施工管理中就有详细的介绍,以下着重分析高层住宅建筑施工过程中的施工期管理内容。 预备好高层住宅建筑施工过程中的材料。预备好材料和高层住宅建筑施工过程中需要对应的建筑材料、构配件、成品、半成品、水卫电气材料及新材料等的查验出厂证明或者检验报告、合格证明书等,遇到不合格的材料坚决不能使用,对于质量有问题有怀疑的材料,应该发送回去重新检验。在施工过程中还要随时检查混凝土和砂浆是不是做过原材料的试验和配合试验,混凝土和砂浆是不是按照规定去制作试块,是不是按照规定的计量拌合,还要定期检查试块的强度和硬度等级试验报告以及钢筋焊接送检报告。 对于高层住宅建筑施工过程中要进行放线后的检验。在高层住宅建筑施工过程中,在建筑基槽放完线之后,应该派遣有关人员定期做检查,如设计工人,监理工程师,勘探地质的人员,对投放线的检查包括基槽验线、对基槽的检验、检查对轴线的位置、标高和进行基础埋深的检查测验以及验收,对于符合规范的和设计合理的要求给予必要的签证,对以上的检查不符合规范和要求的要及时申报给有关部门,让其进行审查和核定处理。 如果在高层住宅建筑施工过程中发现质量问题,那么具体问题要制定具体的处理方法。在高层住宅建筑施工过程中会出现很多质量问题,有钢筋保护层不达标问题和外部墙体贴的马赛克的平整度控制问题等等。钢筋保护层不达标问题的出现,可能是钢筋混凝土在使用的过程中潮湿或者配比不科学,现在在施工过程中普遍用到的混凝土施工技术有混凝土搅拌、混凝土传送、大体积的混凝土浇筑、预应力混凝土技术等等。钢结构的好坏就是能否保证建筑物质量好坏强弱的重要作用,钢结构对于建筑物来说也是至关重要的。钢结构应用包括钢结构安装、钢材的焊接技术、高强度的螺栓施工技术和最近较快发展的预应力钢结构的技术等等。在现阶段得到广泛应用和重视的是大跨度建筑用预应力钢结构,这对当代的建筑物的建筑有非常重要的作用。 在实际的建筑施工过程中,会遇到许多的问题,因为我国的建筑施工过程的技术管理还有很多薄弱环节和缺陷。对于这些问题不仅应该要高度重视,还要采取有效合理的措施来解决。我们要进一步完善规范管理制度。 为了提高和发展我国高层住宅建筑施工的技术和管理水平,最主要应做到以下几点: (1)要认真学习施工技术管理,完善施工的逐步阶段。 施工准备工作能不能够充分做足是衡量建筑施工好坏的一个标准。所以要认真做好施工准备工作,首先应该认真学习技术管理。在高层住宅建筑施工过程中理论联系实际,根据实际情况确定前期准备方案。技术管理上有许多的方面,其中包括规范技术管理制度,施工图纸的准确,学习技术管理就是要敢于承担责任。在高层住宅建筑施工过程中,制度规范是很重要的部分,它能保证高层住宅建筑施工的进行。图纸也很重要,在高层住宅建筑施工过程中必不可少。 (2)要严格控制竣工阶段的技术管理 这是针对前一个阶段的技术管理内容的补充和辅助。包括对于高层住宅建筑物的相关检查和综合评价,还有合理配套设施的建设和技术管理控制。不能忽视高层住宅建筑施工主体后面的配套设施工程的施工建设,对于后续的配套施工工程,应该严格按照主体工程的技术管理方法和步骤做,这样才是一整套合格的高层住宅建筑。 4﹑结语 高层住宅建筑在我国的发展前景巨大,所以更加应该采取有效的措施,加强施工的技术管理,减少在高层住宅建筑施工过程中的施工事故,使得质量得到真正的保证,为企业也为国家的复兴繁荣打好坚实的基础。 高层住宅建筑施工技术分析:高层住宅建筑施工技术分析与研究 【摘 要】高层住宅在房建施工过程中,由于其结构较为复杂多变,且作业面较窄,施工困难,因此应该采取相应措施强化高层住宅的施工,以免延误工期。同时,由于高层住宅发展越来越快,其工程规模也不断扩大,更是为施工提出了挑战。基于此,本文主要就高层住宅房建施工技术进行了深入的分析与研究,为了进一步提高土地的有效利用率,减轻用地压力,城市中的建设主体逐渐转移到高层住宅上。本文提出了自己的一些观点和看法,希望与同行工程技术人员共同探讨。 【关键词】高层住宅;房建施工控制;施工技术; 一、高层住宅建筑在施工中存在的问题分析 目前,高层住宅在施工过程中,存在以下几个问题:首先,施工人员不了解高层住宅的复杂结构,因此难以设计符合结构机理的施工工艺,从而导致施工结束后结构存在较大的质量问题;其次,高层住宅存在以下特点:工程量很大,涉及到的项目多,施工周期很长,因此在施工过程中管理存在着一定难度。同时,高层住宅由于高度达,需进行多种垂直运输工作,这就涉及到高空作业,因此,其施工存在着较多的不安全因素,容易引发事故。最后,高层住宅施工控制技术比较零乱。现有的施工控制技术都是针对个别工程建设需要而提出的,并不适用于所有的高层住宅房建施工,因此,围绕整个高层住宅工程系统地展开施工控制技术的研究还有待加强。 二、高层住宅房建工程中几种常见的控制技术措施 1、预应力技术。首先,在单根钢筋的制作过程中,通常要进行配料、对焊以及冷拉制等一系列工序。应该在对锚具特点以及焊接头的压缩量、钢筋弹性回缩率、冷拉气率以及预应力混凝土构件长度等因素的综合考虑下,对下料的长度进行计算并确定;对钢丝采取编束的方法防止钢丝出现扭结,编束的具体做法可以用铁线将钢丝在每隔 1m 远的地方编成帘子状态,且利用直径和螺杆直径一样的钢丝弹簧圈将钢丝帘束成一圈,并用铁线扎紧。其次,孔道预留应平顺;将顶端的预埋垫板与孔道的中心线垂直安装,安装完毕需要用钉子或者螺栓等将其固定在模板上,确保混凝土浇筑时预埋垫板不会随意移动,以保证施工的正常进行。张拉预应力筋时,应确保混凝土构件的混凝土强度符合设计的要求,若没有具体要求,也应该保证混凝土的强度高于设计强度等级要求的 75%。若预应力构件是拼装的,则应该保证接缝中的砂浆或者混凝土的强度不低于块体混凝土的设计强度等级要求的 40%,确保其高于 15MPa。最后,灌浆应该均匀、缓慢进行,不能中断,且需保证排气的通畅。依照封闭顺序依次灌浆,掌握恰当的灌浆时间,通常是在泌水基本完成但还未开始凝固之前进行的,当室外的温度低于 5℃ 时,应采取保温措施,防止孔道出现裂纹。构件张拉结束后,仔细检查端部等部位是否出现裂缝,将张拉过程出现的各项事项记录下来,采用机械切割的方法将预应力筋锚固定后的外露部分切割,将外露长度控制在预应力筋直径 15 倍以上,尽量使其大于 30 毫米。采取防锈漆对外露的锚具进行涂刷,并用混凝土将其封裹起来。 2、后浇带施工技术。后浇带在高层住宅中使用,有利于解决沉降差和防止混凝土裂缝的产生。后浇带的断面形式有平直缝、阶梯缝、企口缝以及 V 形缝,但是较常用的是平直缝。当工程中的墙和板的厚度在 60 厘米以上时,一般用企口缝,在 30 厘米以下时采用平直缝,而在这两者之间时采用阶梯缝。其施工技术为:首先,在浇筑后浇带之前应该将所有的裂缝以及积水都排除,并且确保后浇带构件的两边的表面保持一天以上的湿润状态。后浇带的施工缝必须避免杂质和水长时间滞留;其次,后浇带设模板预设应按照施工图上的要求进行,应保证模板具有较高的稳定性和强度,模板的材料可以选择粗细一致,网格均匀的钢丝。再者,对后浇带进行保护时,通常在后浇带缝的两端或两侧采用设置挡水砖或在后浇带内壁上涂抹防水砂浆的措施来完成保护。地下室纵向后浇带的保护,一般是采用砌砖的形式;最后,清理完后浇带施工缝之后,应该用铁皮或者其他模板在对其顶端进行封盖,还需要利用砂浆等筑成一条挡水带,并在周围设置其临时的栏杆进行围护,防止施工过程中钢筋受到污染,避免垃圾的堆积。 3、梁柱施工技术。遵循“强节点、弱构件”的原则。遵循这一原确保梁柱端的节点不过早发生破坏。节点强度是提高整体框架中的节点核芯区的抗剪切能力的重要保证。遵循“强剪弱弯”的原则。在这一原则的指导下,结合部的设置位置可以是设在梁上,以确保结合部位的混凝土强度是处于柱和梁的混凝土范围之间的,当浇筑节点的柱混凝土之后,应该立刻浇筑梁混凝土,并且将用于封堵混凝土的模板拆卸下来,这样才能使梁柱两者的混凝土充分混合,从而产生一种强度比梁 C30 还要大的混凝土,明显提高抗剪切能力。 4、混凝土施工技术:首先,利用泵输送混凝土,泵使用之前可以用水泥纯浆进行润滑,以提高输送的通畅度,提高输送的速度和质量。但泵输送混凝土容易导致较大的坍落度,因此应该有序地输送,并注意加快浇筑的速度,尽量减少混凝土暴露在外面的时间。其次,在振捣梁板混凝土的时候,可以采用平板式或者插入式的振动器或振动棒。平板式的振动器一般是用于浇筑楼板混凝土时振捣,在这个过程中应该让混凝土和平板底部完全接触,并使振捣的两个面重叠。振捣结束的标志应该是混凝土的表面出现泛浆,并且混凝土没有下沉,这个时候振动器可以缓慢地向另一个地方移动。而插入式的振动棒一般是用在梁的振捣中,振捣时垂直插入到混凝土还未发生初凝的下层,深入到 50 至 100 毫米的地方进行振捣。并确保两层混凝土结合在一起。每一个混凝土点的振捣时间通常为 20到 30 秒,当混凝土的表面没有出现气泡并且不下沉的时候,就可以停止振捣。最后,混凝土的养护。对于楼面来说,一般采用塑料薄膜覆盖的方法进行养护,并且保证每一天在塑料薄膜上淋水两次或者两次以上,以保持混凝土适当的湿度,避免出现干裂现象。混凝土养护的时间一般要在半个月左右,不能少于 14 天。在进入下一道工序之前要确保混凝土有一定的强度。 5、模板技术。用企口连接角模和平模,避免由于拼接松漏而出现漏浆的现象,同时还有利于避免出现上下墙柱错位的现象。应该通过拉通线将墙柱以及梁的模板找直,确保整个结构中的阴阳角呈方正状态,棱角呈顺直状态。墙柱梁三者模板以消除模板拼缝不严和漏浆现象,同时可防上下墙柱错位。梁模板、柱、墙上口模板拉通线找直,以确保整体结构棱角顺直,阴阳角方正。粱模板及柱、墙模板从立模到浇筑的整个过程中,应该通过拉通线来对长宽高进行校验,确保浇筑时保持通线。 三、高层住宅房建施工的现代技术分析 首先,在高层住宅简体结构施工中,可以先用千斤顶将大模板顶升到位,校正之后开始浇筑混凝土,水平结构施工常在模板下口高度和上一层楼面标高一致时进行。其次,通过整体滑模法,可以确保结构的稳定性,有利于减少工程量和高空作业,施工速度快,成本低,且安全性能较高。最后,还可以通过逆作法施工等来加强高层住宅房建施工。
小学科学实验论文: 农村小学科学实验教学论文 一、实验内容趣味化 学生的兴趣是最重要的,有了兴趣就不怕这门课学不好,关键就在于教师怎么来设计这个实验才是最适合学生的。适合是最好的教育,适合学生的教育,就是尊重学生,因材施教。小学生的学习动机、好奇心,求知欲的强弱大都取决于对学习内容的兴趣。因为他们遇到感兴趣的问题总要弄个究竟,搞个明白,喜欢打破沙锅问到底,所以教师利用学生这一特点,在教学过程中选择与教学内容相关的实验必须趣味化,要创设情境,激发学生实验的兴趣,在调动学生实验的积极性的同时,使学生明确实验的目的、任务、要求,让他们自觉地有效完成实验。教师在课堂上激发起学生实验的强烈兴趣的同时,还要给学生制造悬念,诱发学生在课外去探究实验,以此来提高农村小学实验教学的有效性。 二、实验指导儿童化 一是在实验指导过程中,正确看待“异想天开”。学生在实验过程当中如果能够突发奇想,那是值得高兴的现象,教师应该要加以正确引导,对孩子有些幼稚的幻想或想法不要轻率地视之为“胡思乱想”,更不能嘲笑指责,而要保护他们的幻想,积极创造条件发展他们的想象力,激发孩子向往美好的未来。同时要帮助学生提高想象的现实性,去完成幻想向现实的转化。二是在实验过程中培养实验小助手。让小助手去帮助学习较弱的学生,同龄人之间往往更好沟通,这就是“儿童化”的一个有效措施。让小助手帮助老师一起准备实验的材料,尽可能缩短材料准备的时间。下课之后,帮助老师一起整理实验材料,并且一起归档。经过一段时间的训练,小助手对于实验材料的位置、放置和拿取都非常清楚,材料员的角色可以基本固定,不轻易轮换,从而提高农村小学实验教学的有效性。 三、实验方式探究化 小学科学课通常是以探究活动为主的,一般包括“提出问题—猜想与假设—制订计划—观察实验、搜集整理信息—思考交流、得出结论”等环节。小学科学课本中的实验,大多数是探究性实验,以提高学生科学探究能力为目的。因此我们在实验教学中尊重学生学习的主体地位,启发引导他们动口、动手、动脑,去说、去做、去思考、去探索、去发现、去体验、去验证,让他们亲身经历实验探索和科学发现的全过程,以适应终身学习和探索的需要。引导学生朝向发现问题的方向发展,能够自己发现问题,提出猜想,再动手实验,来验证自己的猜想。要有不断探究事实的精神,教师采取的实验方式要有足够的探究性。实验实施小组合作探究化,实验教学采用小组合作性探究学习方式。为了更好促进实验小组合作性的形成,实验小组成员进行有效分工,并明确实验探究目的、探究任务。组织实验小组开展实验活动交流,充分发挥实验小组对实验教学的作用。这有利于培养学生团结合作精神和勇敢探索精神,增强学生之间的沟通交流、和谐学生之间的人际关系,从而提高农村小学实验教学的有效性。 四、总结 实验是科学课的生命。任何科学规律的发现、科学概念的形成和科学知识的掌握都必须经过实验探究和验证。实验是学生掌握知识、进行创新的重要手段。优化农村小学科学实验教学策略,做到实验资源丰富化、实验设计科学化、实验内容趣味化、实验指导儿童化、实验方式探究化,就能提高农村小学实验教学的有效性,就能更好培养学生“爱科学、学科学、用科学”的科学兴趣、科学态度、科学精神、科学能力。 作者:颜倩倩 单位:温岭市三星小学 小学科学实验论文:农村小学科学实验教学研究 一、农村小学科学实验教学现状分析 1.实验材料准备不充分。 一些教师没有把准备材料作为备课的一部分,常常不提早准备材料,快上课了赶紧找材料,随意性较强,材料没有准备齐全,有些失效了的材料也继续带进课堂,结果导致实验课上常常出现实验材料不足、部分材料不能使用等情况,使实验无法顺利进行。 2.没有精心设计实验过程。 农村小学大部分教师上课前没有事先做一遍或几遍实验,自己对实验操作的步骤、实验操作的要点不清楚,就很难设计出科学的实验过程,实验课上不能给学生明确的指导和演示,给学生提实验要求提不到点子上,导致学生实验时出现手忙脚乱、实验失败等现象。 二、提高农村科学实验教学有效性的策略 (一)实验前的精心准备 1.教师自身科学知识的准备。 农村科学课任课教师大部分是未接受过系统培训的兼职教师,他们的知识储备不足,但是,既然任教了这一学科,就要花时间、花精力去学习、研究,使自身具备较为扎实的科学知识基础。同时,在实验课前,要亲自进行多次实验,对实验有可能出现的现象有足够的了解,才能更好地指导学生进行实验。 2.精心准备实验器材。 实验材料是小学科学教师上好实验课的一个最基本的要素。作为一个小学科学教师,应该在课前合理选择、筛选实验材料,准备的实验器材要充足、有效。经过了“双高普九”等专项工作的验收,农村各校的仪器、器材配备基本完善,上课前教师就要到仪器室精心挑选实验所需的各项材料,尽量选择新的器材具。 3.科学设计实验过程。 学生做实验,老师虽然不做,但要心中有数,实验中各种仪器使用方法、实验中要注意的问题、实验所需时间多少、可能出现问题的预测等都需要老师做到心中有数。同时,设计实验过程时要考虑到不同年级学生不同的认知特点,如,三、四年级的学生,设计实验时要采取生动形象的方式,调动他们的各种感官有意识地直接观察事物。 (二)实验中的有效指导 1.实验前的指导。 首先,指导学生明确实验目的;其次,做好小组分工的指导。小组分工的指导在三年级科学课中尤其重要,三年级刚刚接触科学课,对实验过程中小组成员之间该如何分工、配合需要教师的详细、认真指导,如,《谁流得快一些》实验,教师首先指导小组成员做好分工:三位同学做操作员,一位同学做发令员、三位同学做观察、计时员。第三,对操作过程作详细指导,让学生明确操作过程,如《谁流得快一些》实验时,要告诉学生注意,必须等到操作员已经做好准备,发令员才喊“开始”,三位操作员要同时往玻璃斜面上倒下液体,观察、计时员同时摁下秒表,认真观察并记录下液体流至玻璃斜面底部所需要的时间。 2.指导学生合理猜测。 在猜测环节中教师的指导也很重要,学生在教师指导下,他们的思维从零乱变得有序条理。首先,教师要强调科学猜测是有依据的,不是胡乱猜测。其次,要分析学生不同的年龄特点,设计不同层次的推测。对于三、四年级的学生来说,他们年龄小,加上刚开始科学的学习,所以我们在推测环节中要安排一些趣味性的、思维难度相对较低、现象直观明显的推测。 3.在学生动手探究时给予及时、正确的指导。 自主探究活动是实验教学中的重头戏,我们要为学生的自主探究提供足够的时间与空间。但是当实验遇到一些问题时,教师就要及时给予正确的指导,把实验拉入正轨。在实验过程中教师的指导要注意指导的方式,尽量少用师生问答的形式,要创设学生之间、师生之间互相交流的机会,还可以采取同伴互助的方法。对一些操作难度比较大的实验,教师还可以采用演示来进行指导。 (三)实验后的指导 1.指导学生对实验现象、实验数据进行整理、分析。 首先,要求学生分析观察到的实验现象,并通过对实验现象的分析看到本质;其次,引导学生整理数据和分析数据,培养数据意识;第三,要让学生全员参与,都来充分发表个人见解、发现。 2.对实验内容进行适度拓展。 如:六年级《滑轮组作用的研究》,在学生通过开展滑轮组作用的研究发现用力大小与滑轮组结构的关系后,提出“如果增加滑轮组的滑轮数量,用力大小会怎么变化呢?用与前面实验相同的方法进行实验,记录实验情况,并分析实验数据,得出结论。”通过延续的实验探究,学生可以认识到滑轮组的组数越多,就越省力。 3.指导学生养成良好的习惯。 实验结束后,要指导学生对实验器材进行整理归位,养成良好的习惯。 作者:罗丽行 单位:福建省连城县教师进修学校 小学科学实验论文:小学科学实验设计研究 1小学科学实验设计的意义和目标 小学科学实验设计要简便易行,贴近学生生活,目标要小而实际,实验材料要简单易得,通过实验让学生体验动手操作的快乐,教给学生科学研究方法。在科学实验教学中,教师要培养学生的实验技能,帮助学生养成良好的实验习惯,实验设备及仪器的使用方法及注意事项、实验设计的相关知识,教给学生在实验完成后,分析总结实验结果,促进学生创新能力的发展。新课程标准提倡素质教育,小学科学课教学要关注小学生智力的发展,强化动态生成,充分利用教学资源,丰富课堂教学,把思考的权利还给学生,培养学生的思维能力,采取自由灵活的教学方式,以学生为本,构建轻松和谐氛围,提高课堂教学效率,培养学生发现问题的能力,发掘学生对实验的兴趣,挖掘学生的潜能,激发学习动力,通过实验扩散学生思维,指导学生分组实验,培养创新思维。科学学科中的一些概念和规律大都是通过实验研究而获得,生动形象的演示实验,赋予学生直观的感性知识,通过感官刺激,激发学生学习科学知识的热情,例如,“光学”的教学,教师让学生观察肥皂泡在阳光照射下呈现出五颜六色的现象,演示三棱镜下太阳光分解成绚丽的七色光实验,学生在好奇心驱使下,感受神奇的太阳光,然后教师提出问题:“这些彩色光产生的原理是是什么?激活学生的思维,在教师启发引导下,学生积极探究现象的本质,激发学生学习科学的浓厚兴趣。 2小学科学实验设计的方法策略 2.1调动多种感官,培养观察力 观察和实验是人类认识大自然的基本方法,小学科学实验过程中要尽可能调动学生多种感官,学会观察方法,培养观察能力,认真细致的观察能力是学习者的基本素养,实验现象稍纵即逝,认真观察,及时捕捉实验现象,发现实验中的变化和特征,才能得出科学的结论。在小学科学实验中,学生以轻松愉快的心情积极探究科学的奥秘,激发学习兴趣,增强学生的自信心,提高分析问题和解决的能力,在科学实验中,培养学生的终身学习的意识,科学实验能够培养学生的观察能力,教师引导学生观察和描述实验现象,思考实验现象产生的原因,产生条件,发生的过程和特征。例如,《水果》的教学,教师出示一个装有梨和苹果的袋子,让学生用手摸出这两种水果,经过观察描述水果的形状、颜色、气味等特点,然后就两种水果做全方面的比较,调动视觉,嗅觉,味觉,触觉等多种感觉器官,观察苹果和梨外观特征,教师将苹果和梨分别切开,让学生继续观察它们的内部组成,让学生品尝水果的味道,指出它们的区别,将学习变成主动参与的探究活动,学生的眼舌口鼻等各种感官协同参与,告诉学生观察事物可以按照一定的顺序进行,让学生掌握观察方法,培养耐心观察的习惯。 2.2边做边学,传授科学方法 “做中学”是学生动手动脑的过程,包含思考的环节,在动手之前要先动脑,诺贝尔化学奖获得者李远哲说:“动手能力实际上就是动脑能力。”小学科学实验不仅要教会学生动手的方法,还要教会学生动脑,小学科学课实践性很强,蕴藏着丰富的探究科学的方法,教师要重视实验方法的渗透,把握实验的关键点,有效控制实验节奏,依据学生的认知结构,及时调整教学方法,重视学生的实验技能的培养,培养学生良好的实验习惯。做实验时,教师向学生介绍实验的设计方法、实验仪器的使用、实验过程的操作等方面的知识,帮助学生分析实验结果,引导学生由实验现象探究实验原理,教给学生解决实验中的问题,发挥学生的主体性,引导学生发现问题,搜集资料,自主探究解决问题,把教学中的知识点转化为问题,探究过程中,学生运用逆向思维、求异思维、发散思维等多种思维方式,在有限时间内最大限度地获得情感体验,积累经验,建构知识,思维得到有效地训练,培养他们的创新能力。例如《植物的生长》教学,植物的生长是一个缓慢的过程,教师要鼓励学生坚持观察植物的生长情况,并要求学生记录观察结果,分析数据信息,培养学生持之以恒的科学探究精神。 2.3走进大自然,激发探究意识 科学学科知识,在现实生活都有具体的反映,生活处处有科学,小学科学课教师要善于从生活中抽象出科学问题,服务生活是学科知识的最终作用,许多科学知识有着浓厚生活趣味,与人们的生活实际密切相联。小学科学课教学应当培养学生的应用意识,面对实际问题,尝试从科学的角度寻求解决问题的策略,新课的导入,科学例题的设计要从学生熟悉生活出发,分析与概念原理有联系的实际问题,使学生获得必要的感性认识,加深对概念的理解,例如,《生物的多样性》教学,教师带领学生走出校门,到大自然中,让学生寻找、观察各种动植物,很多学生对昆虫感兴趣,碧绿的草坪,灿烂的花朵,翩翩飞舞的蝴蝶,婆娑的柳树都是学生的观察对象,教师在设计实验时,安排学生观察各种昆虫,让学捕捉,用瓶子装起来,采集植物制作标本,认真观察分析,找出各种生物的特征,了解它们的形态结构,分析各种生物的生存环境,探寻它们适宜的气候和土壤条件,理解生物不同的形态结构,都是为了适应环境,广阔的大自然是科学课教学的资源库,发掘利用自然资源,进行实验设计,创设探究情景,为学生创造探究机会,激发学生的潜能,在探究过程中,引导学生在情景中经历发现和解决问题的全过程,培养学生提取信息、整合信息的能力。 3结语 总之,小学科学课实验设计,尽可能给学生创造一个丰富多彩的学习环境,在教师指导下,提供学生解决问题的机会,把理性思考和科学推理相结合,培养学生发现、思考、概括能力,养成实事求是的科学态度,实现理性与情感完美整合,全面提高小学生的科学素养。 作者:林阿红 单位:浙江省温州市乐清市芙蓉镇第一小学 小学科学实验论文:小学科学实验教学学生能力研究 一、情境创设,激起探究兴趣 “兴趣是最好的老师。”当学生对于自己所学习的内容感兴趣时,他们一定会积极主动地去探索。因此,我们可以根据教材内容,在课堂上给学生们创设情境,让他们在情境中开始科学探究,他们的兴致一定会特别高的。例如:在教六年级下册《微小世界》时,教师在上课伊始就对学生们说:“同学们,在我们的感觉器官中,眼睛能获得比其他器官更丰富的信息,但是人的最高视力也只能看清楚五分之一毫米大小的微小物体。我们用肉眼是看不到微小世界的,有些同学的眼睛因为不注意保护,还近视。你们想想,我们若要看清楚微小世界,要借助什么呢?”学生们的兴致被我的话语调动了,此时,我用多媒体课件给他们看显微镜下的微小世界,他们的眼睛睁得大大的,就怕自己忽略哪一个细节。又如:在教《放大镜下的昆虫世界》时,为了给学生们创设乐学的情境,我把蝴蝶标本带入了课堂,让学生们用自己的放大镜去观察。学生们兴致勃勃地投入到观察中,他们兴奋的尖叫声时不时地响起,因为有些孩子说看到了蝴蝶的翅膀上有鳞片,有些孩子说看到了刺眼的色彩,还有些孩子说他们惊讶于蝴蝶的翅膀竟然与想象中的完全不一样。在这样的情境中,学生们产生了一种强烈的好奇心,这种好奇心促使他们想继续观察,继续摸索。他们探究的欲望被彻底激发了,教师也可以通过这样的情境轻松导入新课内容,让学生们在兴致盎然中开始学习之旅。 二、课堂实验,实现探究愿望 苏霍姆林斯基曾经说过:“每一个孩子都会在喜爱的学科或活动上毫无吝啬地倾注精力。”因此,在课堂上,我们要充分尊重学生,让他们的主体地位悍然而不可动摇。而科学课上的课堂实验是学生们最为喜欢的环节,我们可以通过形式多样的实验活动来刺激学生们的感官,让他们积极主动地投入到课堂学习中,并实现他们与生俱来的探求新知的欲望。在实验操作中,我们要培养学生们仔细观察的习惯,让他们通过自主探究讨论,自行获取科学知识。例如:在教《怎样放得更大》时,为了让学生们有机会实现探究的愿望,教师可以让学生们两个人一组进行合作,找两个放大倍数不同的凸透镜,调整它们之间的距离来观察物体,直到看清楚为止。然后移开一个凸透镜,比较一下两次看到的物体有什么不同。反复几次,看看有什么新发现?然后,让他们上下移动调整两个凸透镜之间的距离,直到找到物体最清楚的图像,两人合作用纸筒和胶带纸把两个透镜固定下来。这样就做成了一个简单的显微镜。学生们在刚开始做时,有些急躁,他们很难找准最佳的位置,我安慰他们,让他们放平心态不要着急,并说:“同学们,科学家们的实验都不是一次就能够成功的,他们要经历上万次的反复摸索、实验,才能得到正确的推断。或许经历了万次以后,也不会成功。所以,你们不要着急,慢慢来,你们一定会成功的。”学生们在我的鼓励下,又开始尝试,就是在这样的尝试中,孩子们的探究能力得到了发展,他们的科学探究愿望也慢慢得到了实现。又如:在学习《平衡玩具》时,我让孩子们分组合作做不倒翁,但是,学生们在做时遇到了一些困难。为了鼓励他们自己动脑思考,我并没有给他们提示,让他们自己找原因想出可以解决问题的办法。在反复的尝试中,孩子们终于发现了不倒翁的原理:上轻下重,底面是半球形,这样才能扳不倒。在实验过程中,教师没有指导,只是启发学生自己观察,并让他们通过讨论、分析、归纳等一系列学习活动,促使知识进一步内化,形成技能,既满足了他们课堂实验的兴致,又让他们实现了探究的愿望。 三、延伸课外,增强探究能力 小学课堂时间只有35分钟,若想在有限的时间内让每一位学生都能够亲身体验每一项实验的过程,那是不太可能完成的。因此,我们可以根据课程内容适当调整,把课内的知识向课外延伸,拓宽实验渠道,让学生们在生活中,在大自然中寻找素材进行实验。例如:在学习《米饭、淀粉和碘酒的变化》之后,教师可以根据课上所学内容,让学生们课后制作神秘的信件。用毛笔蘸淀粉调制的液体,在白纸上写上信件的内容,晾干后送给自己的好友,让他/她想办法让白纸上的字显现出来。如此的实验若在课上完成是不太可能的,因为耗时较长,所以可以让学生们课后去完成。又如:在学完《铁生锈了》之后,课后可以组织学生探索铁生锈的原因:铁为什么生锈?铁生锈与什么因素有关呢?让学生们自己设计实验来验证自己的假设。可以让他们按照书上的表格提示来设计研究的过程,这样他们的研究就更有计划性,实施起来也会容易许多。开展这样的课外实验探究活动,可以发散学生们的思维,开阔学生们的视野。既让他们掌握了科学基础知识,又能培养他们对科学的学习兴趣。 四、结语 总之,在小学科学实验教学中,教师可以通过实验来培养学生们的探究能力,让他们在亲身体验中获取科学知识,这样既能激发他们探究的欲望,又能让他们在思考、创造中学会用科学的态度去认识世界,像科学家那样探究大自然的奥秘,开启科学实验的奇幻旅程。 作者:管言龙 单位:淮安市外国语实验小学 小学科学实验论文:小学科学实验课效果探析 【摘要】 小学阶段中实验课是科学教学的重要方法。好好发挥实验课的作用是上好科学课教学关键。为了上好实验课做好实验设计,准备好实验材料,明确实验目的、操作过程、得出实验结果。只有这样才能提高小学科学实验课的效果。 【关键词】 小学科学实验课;效果;目的;观察;结果 小学科学课是义务教育阶段中重要的基础学科,也是一个可以对学生进行启蒙教育的重要学科。学好科学课,不仅可以丰富知识,而且能够为初中物理、化学等学科的学习奠定基础,激发学生的学习和研究欲望。科学课通过学生亲自观察实验并研究的过程掌握重要知识,其中实验活动是科学课教学中最重要的环节。怎么才能提高科学实验课教学的效果呢? 一、做好实验设计和实验准备工作 随着新课程教育教学改革的不断深入,各学科的教学模式和方法不断改进,小学科学课的教学也发生了巨大的变化,尤其是科学实验课越来越多,学生的实验操作过程成为主要的体验过程,实验课的设计和实验课的准备工作成为上好实验课的重要环节。因此,一些问题也不断产生,如,实验设计过于简单或过于复杂,实验要求过于抽象等等这种问题需要及时改进。实验设计的好坏直接关系到实验活动是否会成功的问题,所以要做好实验设计,对每节进行精心准备,选择最佳实验设计方案。同时,在教材学具材料准备不足的情况下,提前布置学生准备必需的实验材料,有条件的要对实验材料和实验工具进行标号,便于实验操作和回收。这样,课前准备实验材料就成为了实验教学一个重要的必不可少的环节。只有精心准备实验材料,才有可能指导学生进行好实验,也会有利于学生进行实验观察。 二、让学生明确科学实验的目的 做任何事情都应该有目的、有计划。做科学实验更应该如此。教师要想组织学生做好实验活动,首先应该让学生明确具体的任务和目的,才能使学生知道为什么做这项实验,并将注意力集中到所要做的实验上。所以,每次实验课堂中教师必须明确提出实验目的和任务。这样学生才可以按照明确的研究目标去做实验。例如,《磁铁的磁性》这一课的实验目的是为了研究磁铁的磁性,也就是要明确磁铁可以吸引哪种物质。若没有这样明确的实验目的,学生也只能将磁铁实验停留在吸一吸,玩一玩上,不会引起进一步操作和思考,也就达不到教学目的和效果。因此,每堂实验课,必须提出明确的实验目的。 三、指导学生明确实验操作过程 科学实验课教学中重要的是实验操作活动,重中之重的是体验实验操作过程。每个学生都喜欢亲身体验实验的操作过程,但如果放任学生自己操作,就会出现各种弊端。有的学生边做实验边玩,有的学生不能按照正确顺序进行操作,还有的学生会打扰其他同学等等。所以实验活动时要让学生明确的实验的操作方法,指导学生掌握操作过程。例如,《分离食盐与水的方法》这一课,若教师不提出明确的实验操作过程,不仅有安全隐患,而且实验难以成功。因此,教师明确提出实验操作过程,先在三脚架上放石棉网,再放装入食盐水的蒸发皿,然后一定要点燃酒精灯放到三脚架下,观察蒸发皿里的盐水发生怎样的变化。在盐水还未完全蒸发之前熄灭酒精灯。加热后的蒸发皿、三脚架、石棉网等在相当长的一段时间内,仍然是很烫的,注意安全等要求。这样,教师提出明确的实验操作步骤和操作方法后,学生按照要求进行操作。不仅安全有保障,操作也会更顺利,还能加快实验操作速度,提升课堂效率。 四、正确总结出实验结果也很重要 科学课注重的是通过正确的操作、观察、研究与分析的过程并,得出结论,获取知识。实验操作过程正确可以成功完成实验,但没有得出正确的结论的话实验就变得毫无意义。例如,《磁铁的磁性》这门课中提供学生铜、银、铝、铁等材料,实验这些材料是否可以被磁铁吸引。这种实验过程不仅可以激发学生的兴趣,还能更容易进行实验。最重要的是通过实验可以知道磁铁可以吸引的材质是哪种的。这样得到一个正确的结论才可以说实验是完全成功的。如果教师对实验结果没有明确的要求的话,这堂课只会变成学生拿着磁铁随意玩耍的游戏时间。所以,每个实验都需要引导学生自己观察、分析、研究并得出正确的结论。 五、总结 总体来说,成功完成一个课堂的实验活动需结合教师的科学的教学方法。注意上述所说的这几点的话,实验课教师不仅可以成功完成实验,还能达到体验实验过程,得出实验结论,获得知识,提高能力的效果。 作者:康淑 单位:吉林省龙井市北安小学校 小学科学实验论文:小学科学实验效率策略提升 摘要: 如何提高小学科学课堂效率,激发学生学习科学的兴趣,是科学教育的重要研究内容,其中实验教学更是研究的优秀。从五方面阐述如何做好实验、提高小学科学实验效率的策略。 关键词: 小学科学;实验教学;有效性;策略 在小学生科学教学中,教材的编写者,根据小学生的特点安排了许多实验,这些实验包括探究性实验、演示实验、分组实验等,这些实验决定着教学的成败。因此,在科学教学过程中,必须重视实验教学,那么,如何才能做好这些实验、提高实验的有效性,顺利完成教学任务呢? 一、熟悉教材实验内容摸清实验项目 根据学生的实际情况,调整教学方法,以便在课堂教学中游刃有余,充分发挥以学生为主体、教师为主导的教学宗旨,让学生在愉快的合作氛围中,学好科学,提高学生的科学素质,是对教师教学的基本要求,这需要教师深钻教材,熟悉教材内容,做到了然于胸。同样,要想提高科学教学过程中的实验操作效率,也必须要熟悉教材的内容。从小学科学的编排体系上看,小学科学教学主要是以实验操作为主,在教师的引导下,让学生通过动手实验、探究活动,掌握学科知识。还需弄清哪些是教师做的演示实验,哪些是让学生做的分组实验、探究性实验,这样在教学过程中,才能做到心中有数,有针对性地进行准备。以鄂教版《科学》教材为例,据统计,在小学3~6年级科学教材中,演示实验、分组实验以及自主探究性实验,三年级有24个,四年级有18个,五年级有19个,六年级有28个。 二、精心准备确保实验成功 摸清了实验的项目,这只是提高科学实验效率的第一步,要想进一步提高科学实验效率,还必须根据实验项目进行精心准备。在鄂教版小学《科学》教材中,教师进行演示及学生进行分组实验探讨的内容,都需要教师精心准备,避免在实验过程中,因为缺少一些药品和器材,导致实验不能正常进行,从而降低课堂效率,反而给自己的教学,带来不必要的麻烦,影响正常的教学工作,造成负面影响。可见事先准备的重要性和必要性。在精心准备的过程中,教师的演示实验,除检查所需要的器材、药品外,如果原来没有做过这样的实验,还必须依据演示实验内容,按照要求,事先做一次,看能不能达到预期目标,如果不能,还应做些改进;至于分组实验,教师也应事先与实验管理人员进行联系,列出每组所需要的器材名称、数量,让实验员做好准备工作。例如:做定滑轮、动滑轮、滑动组的作用这个分组实验时,教师就应该用分组实验通知单的形式,事先告知实验管理员,让他提前把分组实验的器材,铁架台、滑轮、钩码、测力计、滑轮组、细线,按实验小组进行准备,以免耽误教学时间,影响实验的正常进行。只有这样,才能保证实验的顺利进行,提高实验效率。同样,对学生进行的探究性的实验,也需要事先通知学生,让学生提前做好准备。只有这样,才能保证实验的顺利进行,提高实验效率。让学生在教师的演示实验及分组实验中,学会实验操作,掌握知识,形成技能。 三、按照规程做好实验 无论是教师的演示实验,还是学生的分组实验,以及学生的探究性实验,都有严格的要求,特别是步骤和操作顺序。例如:教师在引导学生做研究岩石中是否含有硫酸钙成分分组实验时,明确告诉学生,一定要阅读注意事项,弄清操作顺序,按照规程进行操作,先把不同的岩石标本放在合适的位置上,然后用玻璃吸管吸取适量的盐酸,分别滴在岩石标本上,让学生观察发生的现象。如果教师不按要求操作,随意颠倒操作顺序,除观察到的实验现象不明显外,还容易发生安全事故。同样,学生的分组实验及探究性实验也是如此,在实验之前,一定要让学生阅读注意事项,按照要求去做,要根据实验内容,设计好实验方案,依据规程做好实验,并做好记录,便于分析、归纳和总结,避免意外事情的发生。 四、媒体引导示范实验操作过程 探究性的实验操作与教师的演示实验有所不同,通常学生面对的探究性实验,要求设计探究方案,若教师不做引导,让学生单独设计,有一定的难度。教师可以将指导学生进行探究性实验的视频借助多媒体播放出来,让学生带着问题观看视频,形成一个完整的探究性实验方案,包括:我的猜想、我的研究方案、我的发现、我的解释等几部分,以便在探究性实验中,根据制定的方案,进行有效探究,并把观察到的现象记录下来,即我的发现,然后才能根据观察到的现象,进行分析、归纳、总结,让学生在探究性实验中,有比照对象,少走弯路,提高实验效率。 五、学生探究实验教师及时做好辅导 学生虽然通过观看视频资料,对探究性实验有一定的印象,这并不表明学生掌握了探究实验的方法,还需要教师在学生进行探究性实验中,及时做好辅导。教师在科学教学过程中,不能因为时间问题,凡事大包大揽。要充分发挥学生的主观能动性,让学生自己做探究实验,教师进行辅导,看方案设计是否合理,在实验操作过程中,看学生操作是否有误,对观察到的现象是否认真记载,及时做好辅导工作,避免学生对观察到的现象视而不见,探究实验浅尝辄止,不加思考。这样,学生通过亲自设计探究方案,并亲手进行实验,积累了经验,在以后的实验操作考核中,也不会手忙脚乱,出现“教师急,学生更急”的现象发生。 六、结束语 要想提高实验的效率,教师必须在熟悉教材的基础上,进行精心准备,并在实验的过程中,要求学生按照规程做好实验,通过多媒体的引导,示范探究实验过程,让学生在探究实验过程中,少走弯路,同时,在学生进行探究性实验过程中,教师再及时给予指导,就能更好地发挥实验的效应,通过实验掌握知识形成技能。 作者:张海涛 单位:湖北省宜城市流水镇第一移民小学 小学科学实验论文:小学科学实验教学重要性研究 摘要: 基础教育改革背景下,知识经济时代的背景下,学生的创新思维能力也进一步得到加强。小学科学教学现已成为培养学生科学意识与精神的重要手段,实验教学能让学生亲自动手动脑参与,提高学生的动手能力、思维能力、批判能力、创新能力。因此,注重科学实验教学显得尤其重要,科学实验教学能激发学生学习兴趣、培养学生科学意识、提高学生学习能力等。 关键词: 小学科学;科学实验;实验教学 全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会中提出“科技创新、制度创新要协同发挥作用,两个轮子一起转”的观点。创新一直是我们国内教育的短板,因此,抓好小学科学中的实验教学是重点,小学科学作为培养学生创新意识的重要途径,实验教学作为科学的重要方法,以探究为主,对小学生今后的科学探究精神有着重要的作用。 一、科学实验能激发学生的学习兴趣 美国著名教育家杜威提出要让学生在“做中学”,同时提出“做”的前提是兴趣,提供的材料要符合学生的兴趣,因此,兴趣是激发学生学习最好的老师。根据皮亚杰认知发展阶段理论,小学年龄阶段的学生正处于具体运算阶段,这个时期教师的引导尤其重要,只有充分激发他们的学习兴趣,才能让他们调动身体各个感官全身心投入到课堂中。而科学实验以探究为主,正好充分满足了这个阶段学生的好奇心和求知欲,让学生从平时的禁锢中解放出来,从平时学校或家长一再强调“不准做这个、不准做哪个”转变为“可以做这个”“多尝试”,让学生从平时的限制中解脱出来。例如,在第三单元的《电磁铁》一课中,学生本身对磁铁的兴趣非常浓厚,好奇为什么磁铁会有相互排斥或者相互吸引的状态。有了这样的好奇心,有了对这堂课的兴趣,在进行这一单元内容时,学生的积极性非常高,在探究磁铁的性质时,主动积极,乐于动手,乐于表达,乐于分享,教学效果非常好。 二、科学实验能培养学生的科学精神 教育与科学密不可分,恰当的教育能培养学生的科学意识和科学精神,科学实验是直接培养学生科学意识的有效途径,是教学的重要组成部分。在进行科学实验时,遵循一定的科学程序,观察、假设、实验、检验、结论等。学生在进行这些科学实验时,慢慢就学会了一定的科学方法,掌握了一定的科学思维,有了一定的科学精神,乐于探讨、不断求真。因为科学精神的本质就是实事求是,而科学实验就是学生求真的重要手段。例如,四年级科学实验二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,为了让学生更好地明白相应的原理以及培养他们的观察、分析、反思能力,在课前就准备好相应的教具,开始创设情境让学生假设,然后通过他们自己的相应实验操作来验证自己的假设,采取小组合作方式探究,这样,可以培养他们的合作精神。 三、科学实验能提高学生的创新能力 小学阶段是我们培养学生学习能力的重要阶段,这一阶段我们要用科学的方式来培养学生的学习能力。而科学实验是我们追求真理的重要方式,是我们现今认为的能揭示事物本质的重要方式。科学实验能让学生在这样的作出假设、实验探究、检验结论的过程中,充分调动各个感官,全身心地积极主动热情地去探究、去验证,不断提高自己的学习能力。例如,在四年级《空气的性质》一课中,我们的实验主要是探究空气占据空间,为了验证这个,我们首先是用塑料瓶和气球来做实验,将气球放入塑料瓶里,同时气球口套在瓶口固定住,然后用力吹气球,吹的时候我们不能去捏塑料瓶。让学生做这样一个实验,每个学生一个气球一个塑料瓶,每个学生都要进行这个实验,然后说说为什么吹不大气球。在学生探讨了这个之后,再让学生小组讨论还可以设计一些什么样的实验来证明空气也是要占据空间的。为了让学生对空气占据空间有更加深入的理解以及对空气的其他性质有初步了解,笔者先提供了一些器材,比如,一盆水、玻璃杯、废报纸、烧瓶、无针头针管、铝丝、气球等,让学生来设计其他实验,证明空气占据空间。学生用手里的一些器材设计了经典的玻璃杯装报纸和空气倒扣在水中,报纸不湿的实验,也有学生用针管装空气按住出气口针管推不动的实验等,虽然也有学生没有设计出预计的实验,但是也有学生列举了日常生活中的例子,还有学生假设空气是有重量的等。即使有的假设或者有的实验效果并不是那么好,但是学生的创新意识、创新精神、创新能力都在增强。学生在不断假设、不断验证、不断提高、不断创新,这正是我们科学实验的精神所在。 总之,科学实验教学在小学科学教学中有着重要的作用,不仅有利于提高我们的教学效率,让学生能获取更多的知识,更重要的是体现了学生的主体地位,让学生成为探究的主体。同时对学生形成科学态度、获得科学知识、增强科学精神、培养科学能力、掌握科学方法都有着重要的作用。 作者:刘晓静 单位:内蒙古包头稀土高新区万水泉中心小学 小学科学实验论文:小学科学实验教学有效性简述 一、改进传统教学仪器 工欲善其事,必先利其器。在小学科学教学中,学生会接触到不同的教学仪器,如放大镜、温度计、酒精灯、音叉、弹簧秤、天平秤、显微镜等。这些仪器好学易用,学生一学就会。但在实际教学中,我们发现存在较多的问题:如蚂蚁爬得较快,容易逃跑,不易观察;又如螳螂捕食小昆虫的场面一闪而过,不易捕捉。这些问题虽然细小,但也困扰着孩子们对小动物的深入观察。为了增强观察的直观性和有效性,我们设法改进了原来的观察盒:首先将观察盒体积放大,约一个鞋盒大小;然后将观察盒分为上下两层,可相互分离。上层为有机玻璃罩,起到保温作用,并可防止生物逃跑;下层为观察盒基座,比较轻巧,可以模拟各种自然环境,是生物栖息、活动的场所。如在观察蚯蚓时,由于蚯蚓的避光性,躲在土中难以观察,我们在观察盒的一侧贴上遮光板,使它愿意爬出来在贴有遮光板的玻璃壁旁活动。可以说,改进后的生物观察盒“可视度”更高,便于学生清楚、动态、中长期地观察小动物的形态、捕食和生活习性,也便于学生的记录,从而较为全面的掌握相关科学知识。 二、应用现代教育技术 当今社会,科技发展日新月异,越来越多的现代教育技术已经融入到学校教育中。而小学科学课是一门包罗万象、涉及面广的综合学科。它常常含有许多抽象的、难以描述的现象或者场景。传统的教学模式以教师讲解为主,以挂图和实验为辅,这使得学生理解这些知识较为困难。虽然小学科学教育以学生的探究实验为主,但在有些课例的教学中,现代教育技术的辅助不可或缺。它的应用,能帮助学生更为直观地观察实验现象,解决实际教学中的一些重点和难点,化难为易,突破时空的局限,让学生在感官层次上对所学内容进行理解和记忆。例如,在教学《运动起来会怎样》一课时,学生普遍认为人体呼吸时吸进氧气,呼出二氧化碳。由于没有检测氧气、二氧化碳含量的仪器,教材中通过排水集气并试燃的方法检验其中的氧气含量,这对学生来说操作要求高,难度大。为此,为提高实验教学有效性,我们借助了氧气探测器、二氧化碳探测器等现代教学装备。学生只需把探头放到需要检测的气体中,检测数据便一目了然,更具科学性和说服力。此外,该设备还有配套的实验软件,可供数据记录,便于比较分析,有利于培养学生的数据意识,提高学生的科学素养。类似这样的课例还有很多:如在研究星空时,我们可以借助“虚拟天文馆”等软件观看一年四季星空的变幻;在研究声波时,我们可以借助音频软件分析声音的高低强弱,并以图像的形式展现给学生;在研究昼夜现象时,我们还可以通过网络摄像头直播不同地区的昼夜现象。总之,现代教育技术在小学科学教育中的应用远远不止这一些。 三、强化教师演示实验 俗话说:千言万语说不清,一做实验便分明。教师演示实验主要起到示范作用,并能培养学生的观察、实验、创新和动手操作能力,激发学生学习科学的兴趣,使科学概念易于理解、便于记忆,从而培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。那么,我们该怎么强化实验教学演示呢?第一,要亲自“下水”试一试。应该说,小学科学的演示实验都不是很难,但在思想上我们还是要高度重视。为此,课前教师一定要准备好实验器材,温习一下相应的理论知识,最好还能亲自操作一番,以免在课堂上因为仪器问题或操作不当而显得手忙脚乱。经过“下水”实验后,在课堂教学中,教师的演示将会更加到位,讲解将会更加高效。第二,要注重演示的科学规范。要提高实验的有效性,就必须坚持科学性原则。离开了科学性,实验教学的有效性也就无从谈起。在实验演示中,教师的一举一动都会成为学生学习和模仿的对象,因此教师一定要注意在演示中动作要科学规范,语言准确凝练,并保证实验现象清晰明了,确保演示实验高水平地完成。长此以往,相信学生的实验素养将会得到大幅提升。第三,可利用微视频强化演示。纵观小学科学教材,操作起来具有一定难度的实验也就那么几个,如过滤实验、载玻片的制作和显微镜的使用等。这些实验,教师演示时学生较为清楚,但学生自己动手操作时往往错误百出。为此,教师还可以利用自制或下载的微视频,帮助学生进行学习。学生观看微视频时,懂了的快进跳过,不懂的倒退反复观看,直到掌握实验操作细节和要领为止。 四、优化实验教学设计 在小学科学教学中,实验教学占有重要地位,它是实现“知识学习”向“技能培养”转变的关键。而要保证实验教学有效性的提高,实验教学设计是基础。在教学中,我们要善于创造性地使用教材,并根据学情试着优化实验设计,提高实验效率,促进学生探究能力的发展。此外,有些探究实验虽然能在讲台前进行演示,但是实验现象不明显,学生难以观察到。为此,教师要对此类实验进行适当的处理,提高实验的可见性,让学生方便地观察到实验现象,起到事半功倍的效果。要知道,教学有法,教无定法,贵在得法。只要我们肯在教学设计上认真思考、不断尝试,就一定能有效提升实验教学效率。例如,在教学《听听声音》一课时,学生初步接触音叉这一仪器。敲击音叉,音叉会振动,并发出声音。但在教师演示时,学生只是听到了音叉发出的声音,而看不到音叉在振动。那么,怎样才能让学生切身感受到音叉的振动呢?苦思冥想,我们优化了实验教学设计:首先将一个系着绳的乒乓球绑在铁架台上,然后教师敲击音叉并迅速将其靠近乒乓球。这时,大家看到乒乓球很快被弹开,于是也就充分感受到了音叉的振动。这样,音叉振动的现象通过乒乓球被放大了,学生观察起来也就方便了。同样,在研究《声音是怎样产生的》一课时,为了让学生能亲眼看到鼓面在振动,我们在鼓面上放了一些沙粒。当学生轻轻敲击鼓面时,沙粒随之上下跳动,学生在听到鼓声之余也通过沙粒的跳动感受到了鼓面的振动,实验现象非常明显。 五、调控学生实验过程 在科学实验中,无论教师怎样精心备课,总会出现超出教学预案的新情况,产生一些这样那样的问题,从而影响实验教学的有效性。为此,要想实验真正取得实效,我们还得想方设法加强学生实验过程的调控。第一,明确实验教学目的。实验的最终目的是为教学服务,为的是在实验中发现规律,理解规律,从而掌握规律,这一点要让学生牢记。如果学生为实验而实验,没有目的性,那么只能使学生浮于实验过程与表面现象,只知道怎么做,而不知道为什么做,这种情况是要不得的。第二,注重小组合作学习。小组合作学习作为重要的学习方式之一,在科学课堂上应用较为广泛。实验教学中,教师要善于把握合作时机,调动每一位学生参与实验设计、动手操作、数据采集、交流汇报的各个环节,激发学生思维的火花,避免出现放任自流、合作缺失的现象。第三,加强学生实验评价。实验中教师要及时点评,一方面是对一些好的习惯和新的发现表现出肯定的态度,另一方面对实验过程中出现的错误和不足加以点拨和指导。当然,教师的评价不必面面俱到,但一定要及时、有针对性,以利于学生改进,使学生在潜移默化中养成求真求实的科学态度。第四,提升学生思维品质。在实验教学中,教师除了要加强学生的小组合作、动手实践能力之外,还要关注学生的思维状态,要让学生多问为什么。此外,我们还要根据学科特点,通过针对性的训练,逐步培养学生科学思维的深刻性、灵活性、敏捷性、独创性和批判性,不断提升学生的思维品质。 作者:朱益丰 单位:浙江省宁波市海曙区龙观乡中心学校
高速铁路技术论文:底座板施工技术高速铁路论文 一、底座板钢筋网加工及安装技术 底座板钢筋网根据不同超高、不同位置和不同梁跨的配筋要求,在加工场使用胎具集中分段绑扎成型。用拖车运输至桥下,吊装至桥上指定位置。吊装施工时,要确保钢筋不破坏两布一膜滑动层和防水层。钢筋笼吊装就位后,进行钢筋搭接区域的钢筋绑扎。绑扎时要注意到搭接区的箍筋间距为100mm。钢筋笼要安装到定距垫块上边。定距垫块结构尺寸为:厚度4cm、宽度5cm、长度50cm,定距块材质与底座板混凝土相同,并配置一根直径为6mm的通长钢筋。 二、底座板钢板连接器的焊接与安装 1.钢板连接器组装。在钢板连接器两侧设计为HRB500Φ25的精轧螺纹钢,两种钢筋的长度均为2.5m。HRB500Φ25钢筋穿过钢板连接器的孔,必须露出3cm,焊接采用E502或E506焊条,焊缝的焊脚长度不小于15mm,焊接固定。 2.螺母的处理方法。后浇带钢板安装完毕后要保证螺母为松开状态,松开距离距钢板至少为3cm。在浇筑混凝土前采用手不施加预应力的方法将螺母拧紧。待混凝土初凝后将螺母松开,松开距离距钢板至少为3cm。 三、底座板模板施工技术 1.模板系统设计 (1)侧模设计。侧模模板采用5mm厚钢板加槽钢制成,每2m一节,直线段时用高度为30cm的模板进行施工;曲线段超高时用30cm+30cm的组合模板进行施工。 (2)后浇带端模设计。后浇带端模采用竹胶板开槽,保证后浇带精轧螺纹钢筋通过,开口封堵严实,制作尺寸不同的端模板适应不同超高地段。后浇带预留缺口宽度要严格按照设计要求进行,保证后续张拉连接的顺利进行。 2.模板安装首先测量放线,其次安装模板和支撑,然后安装轨道,接着模板精调、加固,最后对轨道的标高进行精调。 四、底座板混凝土浇筑技术 1.浇筑前每50m3检查一次混凝土坍落度、含气量、扩展度、入模温度指标,满足要求后方可浇筑并制作标养及同条件养护试件各2组。 2.混凝土通过泵车直接泵送入模,按照由模板低边到高边的顺序依次布料,采用插入式振捣棒振捣,梁端钢筋搭接密集区用直径30mm振捣棒振捣密实,严禁漏振。混凝土振捣时,必须从钢筋的间隙插入,插入的深度严格控制,避免破坏滑动层。在操作过程中要求快插慢拔,垂直点振,不得平拉,不得漏振,谨防过振;振动棒移动距离不得超过振动棒作用半径的1.5倍,每点振动时间约20s~30s。 3.振动棒的作用范围必须交叉重叠。振捣器不能碰动模板和钢筋,防止接缝处混凝土出现蜂窝麻面或使钢筋骨架出现位移。插入式振捣完成后,启动整平提浆机对混凝土进行整平;同时人工配合,对于混凝土过高或过低的部位人工修整到位。混凝土初凝后开动拉毛机进行拉毛,拉毛深度1.8mm~2.2mm。 五、底座板张拉技术 在确定底座板张拉伸长量时,首先要明确底座板张拉连接的本质是对底座板结构的“纵连”,张拉连接完成后可在一个施工单元内进行轨道板的施工。张拉连接的控制要素为:温度、时间、张拉量。不同温度情况下的张拉量不同,设计合拢温度为25±5℃,大于30℃或小于0℃不进行张拉连接。当温度大于20℃小于30℃时无需张拉,直接进行连接;当温度低于20℃时,需要计算出对应的张拉量进行张拉,张拉量的计算公式为:ΔLi=(T0-Ti)×αt×Li其中:ΔLi——第i个连接器的张拉量;T0——零应力温度;Ti——张拉时混凝土温度;αt——张拉系数10-5;Li——第i个张拉连接器的作用长度。一个底座施工单元内张拉作业要严格按照顺序进行,且左右线同步。 1.K0(临时端刺起点)与常规区的张拉及后浇带浇筑 (1)张拉:底座板温度<锁定温度A.临时端刺纵连的当天,从临时端刺的自由端依次拧紧钢板连接器后浇带J4~J1的所有锚固螺母(不施加预应力的拧紧),之后临时端刺才具备了承载能力(抗拉和抗压)。B.接着按构件的温度张拉常规区中靠近临时端刺K0的2个钢板连接器后浇带BL1。C.根据张拉行程,再张拉常规与临时端刺间的钢板连接器后浇带K0。D.根据张拉行程,先张拉J1再张拉J2,同时常规区的剩余BL1的张拉可与之同时进行。E.为了保证临时端刺自由端到钢板连接器后浇带J3区段的摩擦力起作用,在张拉J1、J2后,以J2张拉行程的1/3张拉J3。至此常规区与临时端刺处的底座板张拉就已经施工完成了。纵连后浇带需在24小时内完成(温差小)。另一侧的临时端刺和此方法相同,可以两侧同时对称进行。 (2)后浇带浇筑:底座板温度<锁定温度A.浇筑常规区的所有的钢板连接器后浇带BL1和临时端刺中的钢板连接器后浇带K0和J1。B.底座板纵连后,常规区的齿槽后浇带BL2通常也应该尽可能地进行浇筑,但是底座板温度<锁定温度时,常规区的BL2浇筑必须等待一定的时间(具体按实际温度确定),最后一次性浇筑。C.纵连3~5天后浇筑临时端刺J2处的2个BL2。至此常规区与临时端刺处的底座板浇筑就已经施工完成了。另一侧的临时端刺和常规区连接浇筑与此方法相同,可以两侧同时对称进行。 (3)张拉:锁定温度≤底座板温度≤30℃A.临时端刺纵连的当天,从临时端刺的自由端用扭力扳手依次拧紧钢板连接器后浇带J4~J1的所有锚固螺母。(扭力扳手的扭矩≥450Nm)。B.接着把K0及常规区的所有BL1拧紧(从K0开始)。至此常规区与临时端刺处的底座板张拉就已经施工完成了。纵连后浇带需在24小时内完成(温差小)。另一侧的临时端刺和此方法相同,可以两侧同时对称进行。 (4)浇筑:锁定温度≤底座板温度≤30℃A.纵连完成后浇筑常规区的BL1和临时端刺钢板连接器后浇带K0和J1,以及常规区的齿槽后浇带BL2。B.纵连3~5天后浇筑临时端刺J2处中部的2个BL2。至此临时端刺已完成施工并和常规区的底座板完成浇筑。但是临时端刺剩余的后浇带要保持留空直到与下一个常规区的底座板连接完成后才可以浇筑。另一侧的临时端刺和此方法相同,可以两侧同时对称进行。 2.K1(临时端刺终点)与常规区的张拉及浇筑 (1)张拉:底座板温度<锁定温度A.根据构件温度,张拉常规区靠近K1的2个BL1。B.再根据相应的张拉行程张拉临时端刺与常规区之间的钢板连接器后浇带K1。C.依次张拉行程,张拉J4~J2同时可以张拉常规区的BL1。 (2)浇筑:底座板温度<锁定温度A.浇筑临时端刺中K1、J4到J2以及常规区的BL1,一同浇筑。B.在等待一定时间(根据当时温度确定)后浇筑常规区的BL2。C.纵连完成10天后,浇筑临时端刺内所有BL2。 (3)张拉:锁定温度≤底座板温度≤30℃从K1开始依次拧紧常规区的钢板连接器后浇带螺母,在拧紧时扭矩应该为450Nm。 (4)浇筑:锁定温度≤底座板温度≤30℃A.浇筑常规区的BL1和临时端刺区域内的K1、J4到J2,以及常规区的所有BL2。B.纵连3天后浇筑原临时端刺区域内的所有剩余的BL2。 六、结语 CRTSⅡ型板式无砟轨道桥梁底座板施工技术的科学性、合理性、高效性需要当代铁路施工人员不断地总结完善。本文通过对实际施工经验的简明介绍,旨在为初学者提供一点帮助。 作者:王骁单位:中铁十六局集团第一工程有限公司 高速铁路技术论文:通信技术在高速铁路的应用 摘要:进入新的经济发展时期,人们的生活水平有了很大的提升,科技力量也不断的壮大,对于交通运输行业的要求就越来越高,在这种情况下,铁路运输速度和服务质量也必须不断的升级才能满足人民的实际出行需求。同时,随着网络技术的普遍使用,人们在出行中也更注重是否会有便利的网络服务。将现代通信技术运用到高速铁路中,不仅能够方便了人们的出行,更对高速铁路的发展有着非常关键的技术支撑作用。文章分析通信技术在高速铁路中的应用。 关键词:现代通信;技术;高速铁路;检测;安检 近年来,铁路发展逐渐以高速铁路为主,其中对于所用的通信系统来说,组成上主要有有线通信和无线通信。相比普通铁路的通信系统来说,有线通信系统是相同的,主要的不同之处是无线通信。文章阐述针高速铁路中的现代无线通信技术,通过现代通信技术在高速铁路发展中的应用分析,阐明随着现代通信技术的不断发展,相关高速铁路也有了更加安全和高速的运行保障。 1高速铁路中加强通信技术运用的重要意义 随着现代科技力量的不断发展,相关的通信技术也在新时展中呈现了新的科技特点,数字化、互联网化、智能性、个性化及高速性等都有了明显的优势。通过现代通信技术的广泛应用,实现了用户在任何时间和地点下的视频及语音交流、数据传递等,方便人们生活的各个方面,既提升了各行业的生产效率,也提升了生活品质。随着现代经济及贸易往来的频繁,高速铁路已经成为人们出行中非常重要的一种方式。当人们在列车中能够进行商务办公和贸易沟通时,既体验了列车的高速,也突出了现代通信技术的便利性。高速公路很突出一个的特征就是运行速度非常高,提升速度必须要有配套的安全措施和成熟的技术来进行支撑。长时间的科研及分析表明,现代通信技术完全可以为高速铁路的快速发展提供有力的网络支撑,以现代通信技术为基础高速铁路通信网路,以可交互界面为辅助,能够为高速铁路操控提供更便捷的操作性,有效提升铁路操控准确性和运输速度控制。这就为铁路系统的发展提供了有力的通信系统保障。 2高速铁路中现代通信技术具体应用 2.1列车调度系统中GSM-R技术的应用 GSM-R指的是铁路全球移动系统,是一项超出GSM趋于成熟的较使用的列车运行调度技术,也是针对铁路运行中的相关移动通信需求进行设计的一项专用系统。随着科技的进步,铁路发展中速度和运输能力不断的在提升,为了确保铁路高速运输过程中的高效性和安全性,有效降低部分运输压力较大的铁路干线的承载压力,铁路系统对列车调度系统进行了业务的升级和优化处理。与此同时,还不断的调整原系统中的通信信号线的高度、性能及方向,确保铁路沿线的信号源能够完全满足实际的运输范围覆盖需求。对于弱电问题的处理方面,通过添置先进的设备来使地面和列车之间形成一个双向的无线通信系统来加以完善。GSM-R的列车调度系统,可以通过大屏幕清晰的展示列车具体的经过路线及各个站点的动态信息,调度中心以此为依据通过通信网络系统发出相关的调度指令。遇到紧急的突发情况,也可以通过这个网络平台的无线通信信息传递功能,让指挥人员能够及时了解和掌握现场的救援情况。通过与各调度人员、助理及值班人员和司机进行有效的沟通,将事件控制在最小范围内。目前的高速铁路运行,主要以无线通信列调为主。对于形成调度,可以完全借助可视化网络平台进行操作控制。并能够通过网络平台实现列车驾驶员、调度值班员和车站值班人员的信息通信,确保列车运行中的各项调度的协调性和高效性。 2.2高铁安检中通信技术的应用 铁路运行过程中的安全监控也是非常重要的一项组成。在科学技术不断发展的今天,相关的铁路信息化建设也在不断地进行新的发展思路探索,要想实现铁路运输系统中车辆安全监控的高标准化体系建设,就必须强化通信信息及网络技术在列车安全运行中的控制管理。比如,通过动态成像的形式监控列车的运行故障,采用列车主轴运行温度的红外线智能跟踪控制等。形成以多专业、多层次及不同部门共同参与的综合监控体系,尽而实现全面实时监控整个高铁线路运行安全。特别是对于短距离WIMAX和WIFI的无线通信技术的相互结合运用而形成的传感器,可以与具体的有线线路联合形成共同的网络模式,为铁路的安全监测系统提供了有力的移动装备条件。通过每30公里一个的红外线探头安装模式形成的红外线的探测轴温系统,可以对运行中的列车进行轴温的红外测试,并结合适用于60万辆的列车配备标签RFID来进行检测,确定不同车牌号的每一根轴轮温度。目前的发展中对于这方面的应用还集成了报警系统、分散检测系统、网络运行及信息共享、远程控制等多项系统于一体的防范预警体系,大大提升了列车运行的安全性。含THDS、TPDS(地面安全监测运行系统)、TADS(轨边早期故障诊断系统)等多个系统在统称为铁路列车监控安全系统。这个系统主要借助网络、智能操作与信息技术形成的列车集中数据处理、智能操作和信息共享、安全监控的多项操作系统。铁路总局对所有车辆建立了动态信息库,可以准确掌握目前列车的承载情况、车载内容及行驶轨道、车辆具体位置。对于安全监控系统的运行中,必须加强网络安全的建设,将内部访问和外部远程访问充分的分力,以身份认证的形式来实现技术和信息的交互。通过现代计算机技术中的平台控制操作、路由器及防火墙等多项技术来综合进行调试维护。 2.3高铁在线监测系统中通信智能化的应用 高速铁路中列车的行驶速度,经过多次的提速,已经达到了300公里每小时。随着列车速度的不断提升,相关的线路及通信配套技术必须要得以提升,必须为高速铁路建立配套的巡检系统。巡检系统的检测首先确保人身安全,对于高速运行的车辆后续的装备建设,必须通过智能化的在线检查才能够把握准确。通过在机车车体上的安装轨道动态检查设备,监控列车的运行速度。当车体振动速度超出限值,就会进行加速值和坐标信息的高速存储分析,尽而为车速的调整提供有力的数据参考。结合高速摄像技术和GPS定位技术、图像处理技术等,可以清晰的拍摄高速钢轨表面,进而识别和诊断故障。这种高速拍摄系统使用非常方便,可以直接安装在轨道或者是行李车上。拍摄系统还具备对各种列车一些损伤及轨缝的识别功能。对于机车擦伤系统重传感器、配线配管及分线箱的综合功能协调检测也为列车运行安全提供了保障,也实现了高速铁路的现代化和高速化运输保障。 2.4高速铁路智能运输系统的应用 基于铁路的智能运输系统主要是以电子、通信、自动化控制系统与技术等多方面的先进技术集成,实现铁路运输系中的信息采集、传输、共享、处理操作,通过较低的成本得到较高的运行效率和安全保障。最新铁路智能运输系统以铁路地理信息系统、行车安全监控系统及客车综合调度子系统及车票售卖系统为主要的优秀内容。其系统运行特点主要呈现三个优势:①智能化,通过先进的网络技术和智能操控技术实现列车启动、运行及停止的准确信息控制。监控铁路过往车辆的运行状况,实现列车的运行调度和信息服务功能;②高效性,通过先进的智能运输系统,及时反馈救援信息,提供优质的导航、运输及电子商务服务;③综合协调性,铁路智能系统是集多种控制权限于一体的系统,人机之间的交互高度协调,并且能够将客流信息及时反馈给列车,列车也会运行信息快速的反馈给客户,实现客户、列车及线路的高度协调性。 3结束语 总而言之,在近几年的铁路运输发展中,随着科技力量的不断雄厚,相关的铁路也进入了跨时代的高速发展阶段。客运和货运的运行速度、承载规模都有了很大的提升。我国铁路的网络化发展模式在高铁、客运及货运专线、城际铁路等的发展中逐步走向完善。随着铁路高速化的发展,相关的现代通信技术在其中的应用也日趋成熟。同时也正是因为通信技术的应用,才为高速铁路运行的安全性,精准性和高速性提供了有力的保障。 作者:谢刚强 单位:中铁十局集团电务工程有限公司 高速铁路技术论文:高速铁路车务技术管理对策 摘要:高速铁路在我国的发展历史不长,针对日常工作中存在的行车人员业务能力不强、非正常应急处置能力差、北方地区冬季除雪难度大等问题,提出改进高速铁路车务技术管理工作的建议,即加强车站行车人员培训和资质管理,强化非正常情况下的应急演练和培训,探索道岔除雪的有效方法,做好新开通线路提前介入工作,加强施工和维修工作组织。 关键词:高速铁路;车务;技术管理;行车组织 1高速铁路车务技术管理现状 目前,我国已是世界上高速铁路发展最快、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大的国家。截至2015年年底,我国高速铁路营业里程已经达到1.9万km,居世界第一位[1]。通过原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新,我国高速铁路在高速动车组、接触网、牵引供电系统和列车运行控制系统等关键技术方面取得重要突破,同时建立了一整套完善的运营管理制度和运行机制,保证了我国高速铁路的安全运营。作为安全生产的重要一环,加强高速铁路车务技术管理至关重要。高速铁路车务技术管理工作主要包括技术设备操作规范化、规章制度合理化、业务培训常态化、应急处置程序化、人员结构阶梯化等方面的内容。由于我国高速铁路的运营历史还不长,车务技术管理工作还需要在运营实践中不断积累经验并做出改进。1.1新职行车人员业务能力不强高速铁路运营阶段主要安全风险点是非常站控下的车站作业失误,高速铁路车站值班员非常站控模式下的业务处理能力仍存在不足[2]。①部分高速铁路车站值班员破格从既有线信号员、助理值班员中提拔,虽然在高速铁路开通前进行了系统培训,但没有实际操作和现场实践经验,指挥日常行车仍有一定压力[3]。②日常培训少,车站值班员对非常站控和车站人工操作方式接发列车作业标准掌握不熟练。③日常对车务终端及CTC设备操作少、不熟练,对车务终端和CTC各种功能按钮的使用不清楚,遇特殊情况转为分散自律控制模式下的车站操作方式或非常站控时手脚忙乱,业务生疏。1.2非正常应急处置能力有待提高部分车站值班员对高速铁路非正常行车知识掌握不足,应急处置能力较弱,对非正常作业感到生疏。部分车站值班员理论上清楚非正常行车,但没有实践经验,对非正常行车处理程序、现场组织、准备进路、行车凭证等关键作业环节只停留在纸上谈兵的阶段。此外,高速铁路非正常行车作业进路准备是由车务、工务、电务共同配合完成的,车务人员负责确认道岔位置开通正确,工务人员负责确认道岔几何尺寸达标,电务人员负责确认道岔密贴,各部门在非正常作业组织及配合上达不到默契的程度。1.3北方地区冬季除雪难度大冬季行车最忌讳大雪天气,全路现有的融雪设备能够解决小雪问题,但是遇到冰雪灾害天气不但不起作用,反而增加除雪难度,导致道岔无法转换。目前高速铁路线路多采用具备自动保护功能的18号及以上道岔,当道岔转换过程中遇到障碍物造成无法密贴时,转辙机自动断电,造成道岔四开状态,室内设备报警提示,行车人员需要到现场进行除雪,甚至需要手摇道岔准备进路。沈阳铁路局高速铁路线路均地处或穿越高寒地区,冬季道岔除雪难度相当大,如遇连续降雪,很可能会造成车站憋堵,影响列车正常运行。 2改进高速铁路车务技术管理的对策 2.1加强车站行车人员培训和资质管理(1)加强日常培训[4]。在理论培训的基础上,重点进行实作演练,帮助车站值班员积累经验。演练重点是分散自律模式及非常站控模式下的车站操作,应充分利用维修天窗进行演练;不能与维修天窗结合时,应单独向调度所申请天窗演练。(2)建立考核机制。经过一段时间的理论和实作培训,要定期对车站值班员进行考核,考核可进行模拟演练,通过车站演练板进行模拟,或通过现场设置故障的方式进行考核。同时建立奖励机制,对考核优秀的给予奖励,激发车站值班员的求知积极性。(3)加强资质管理。严格准入限制,高速铁路车站值班员上岗前必须经过铁路局高速铁路岗位资质培训,考试合格具备资格后方可上岗作业。2.2强化非正常情况下的应急演练和培训(1)加强应急处置的指导[5]。站段应成立行车故障处置指导组,在出现故障时能够及时对车站值班员进行指导,确保车站值班员正确地办理接发车作业。遇车站行车设备故障需要办理非正常接发车列车,或设备出现异常无法正常办理时,设备故障指导组应立即赶赴现场,根据车站值班干部汇报的情况,指导现场进行设备故障应急处理。(2)明确应急处置程序。首先,明确信息通报程序,印发各种非正常情况时的处置程序指导书,如接发列车进路道岔无表示应急处置程序、接发列车进路道岔挤岔应急处置程序、进出站信号机故障应急处置程序、接发列车进路轨道电路故障应急处置程序,以及全站信联闭设备停电应急处置程序等。在每个故障程序中分别就发生故障时登记通知、检查确认、行车方式、接发列车、设备恢复及各个程序的要点进行提示。(3)做好非正常演练和培训。站段要建立培训演练制度,定期由车站组织站区工务、电务部门参加非正常培训和演练活动,演练时由电务部门设置故障,根据故障现象进行演练,车站值班员按照故障应急处置程序办理,最终铭记于心。2.3探索道岔除雪的有效方法(1)做好除雪分工包保工作[6],明确包保任务,人员不足时可在既有线抽调人员参加高速铁路车站除雪,建立既有线和高速铁路站互帮互助制度。(2)不断改进道岔融雪装置,发挥道岔融雪装置的作用,如在道岔根部可适当增加加热条,增大融雪范围。(3)掌握除雪技巧,明确除雪方法及关键部位。①入冬前组织除雪演练,针对以往除雪中出现的共性问题进行总结,请有经验者讲解和演示,学习者亲自模拟练习。②拍摄除雪视频做成课件,建立丰富的除雪培训资源,对相关人员进行培训。2.4做好新开通线路提前介入工作(1)安排提前介入人员到已开通的高速铁路车站进行跟班学习,最终达到能独立顶岗的程度。此外,安排到高速铁路调度所学习,了解列车调度员的作业过程,使提前介入人员在线路开通后能够较快地进入工作角色。(2)在安全管理、规章管理上提前入手[7]。不照搬照抄既有线的办法,借鉴已成型的高速铁路车站的制度办法,结合实际进行完善,确保安全管理、规章管理严格规范,切实有效。2.5加强施工和维修工作组织高速铁路施工或维修作业多安排在夜间垂直天窗进行,作业时存在照明条件差、作业人员精神不集中、施工或维修机具容易遗漏等不利因素,为此,应采取多种措施保证施工和维修作业的安全。①作业前施工或维修主体和配合单位做好安全预想,针对施工或维修中可能遇到的问题制定预防方案,并对施工或维修作业人员进行培训[8]。②施工或维修结束后“2人1次”检查钢轨、线路、通信信号及接触网设备的安全性,施工或维修器具使用和回收登销记情况,共同排除线路上可能存在的险性障碍,保证行车安全。③施工或维修结束后总结施工方案优缺点,制定问题的整改措施,最终降低高速铁路行车事故概率,减少不必要的经济损失。 3结束语 车务技术管理工作是铁路运输的关键环节,是实现铁路安全、迅速、经济、便利地运送旅客和货物的最重要一环。高速铁路应用了大量的新技术、新设备,其运营组织模式也有别于既有线,这些都给车务技术管理工作带来新的挑战。如何适应高速铁路的技术设备和运营组织条件,有效地开展高速铁路车务技术管理工作,还需要在实践中进一步探索。 作者:孙志辉 单位:辽宁铁道职业技术学院 高速铁路技术论文:高速铁路中现代通信技术的运用 【摘要】 随科学技术的飞速发展以及人们生活水平的不断提高,乘客对于铁路运输的服务质量及运输速度都提出了更高的要求。当前高速铁路正以其服务质量好、运输速度快以及安全性能高等特点,引起了人们的广泛关注,然而人们更加关注的是当提高了列车的运行速度之后,其通信技术是否还能真正满足高速铁路的运行要求。本文就高速铁路运输中应用到的通信技术进行阐述,为相关研究者提供理论参考依据。 【关键词】 通信技术;高速铁路 高速铁路中所用的通信系统主要由两个部分组成,即有线通信部分和无线通信部分,有线通信部分基本上与普通铁路的通信系统相同,不同之处主要是无线通信部分。下面我们主要对应用于高速铁路中的现代通信技术进行阐述,让人们相信现代化的通信技术完全有实力为高速铁路的发展保驾护航。 一、高速铁路应用现代通信技术的重要性 在科技高速发展情况下,现代通信技术也朝着数字化、宽带化、智能化、高速化及个人化等各个方面发展,通过现代通信技术的有效应用,使用者能够在任何时间、地点通过视频、数据以及语音等实现信息交流,提升生活品质,提高工作效率。在高速铁路中应用现代通信技术,不但能够让列车上的乘客真正感受到现代化通信技术带来的方便与快捷,还能让乘客坐在车厢中犹如坐在办公室一样,完全不受任通信硬件设施的阻碍,正常的与外界进行信息传递,获取自己想要的信息资源,实现移动办公。高速铁路的重要特征之一就是运行速度高,不仅运行速度高,还要更安全、更方便,自然技术要求就更高。然而想要实现这些要求,必须要通过现代通信技术来支撑,只有构建出技术先进、功能完善的通信网络,并辅以界面友好的交互界面,才能够实现高速铁路的自动控制、提升运输速度及运输效率,给铁路系统提供出全方位通信业务。 二、高速铁路中应用现代通信技术 高速铁路应用现代通信技术范围比较多,本文就选择几个重要方面阐述其应用。 2.1将GSM-R应用于列车调度系统 GSM-R是GlobleSystenofMobileforRailway的缩写,意思为铁路移动全球系统。它是为了满足铁路在移动通信方面的特殊需求而设计的专用系统,在系统功能上已经超越了GSM,是一项比较成熟的实用性技术。近年来由于铁路的提速以及铁路运输的不断发展,为了能让运输过程变得更高效、更安全,列车调度系统针对那些运输压力大的铁路干线,都陆续开通了某些新的数据业务,以便缓解通信方面的压力。除此之外,还必须对原系统中的天线高度以及天线方向进行适当的调整,使沿线的场强能在覆盖范围上得到拓展;而弱场问题要想得到有效地改善,就应该添置相应的设备让地面与列车之间形成一个双向无线通信系统。采用了GSM-R列车调度系统,能够将列车运行经过地点以及沿途各个站点动态情况显示在大屏幕上,调度中心经过网络就可以发出各种指令。一旦出现突发事件,能够利用该网络平台通过无线通信业务,指挥人员能够实时掌握各个救援情况,掌握调度人员、助理值班员、车站值班员及机车司机等,能够及时指挥与控制事件。如今高速铁路上主要是采用无线列调为主,通过该网络平台能够轻松进行行车70InternetApplication互联网+应用调度,实现机车司机、调度员及车站值班人员间通信,以及机车司机、车站值班人员与运转车长间各种通信。 2.2应用于安全监控车辆系统中 随着科学技术的不断发展,铁路部分在其发展过程中,也提出了必须继续深化铁路信息化建设的要求,而要想真正达到这一要求,必须要采用通信传输技术与信息网络强化安全运行控制管理。主要是以动态图像监控货车运行故障、红外线探测轴温智能跟踪等,联合形成多专业、多层次及多部门安全运行监控体系,进而确保整个运行线的安全监控水平。尤其是应用了短距离WiMax及WiFi的无线传输技术有机结合的传感器,以及长距离的有线线路共同形成网络,给铁路安全监控提供移动装备条件。在红外线探测轴温系统中(THDS),每间隔30公里就需要安装上红外线探头,用来测试红外线的轴温,同时结合六十万辆的货车配备RFID标签,能够检测车辆号码及每一根轴轮温度,如今在这个方面已经逐渐实现了集中报警、分散检测、网络运行、信息共享及远程监控的防范预警体系,提升了车辆安全能力。同时还在机车与客运车辆上加设传感系统,能够静态和动态测定线路钢轨、隧道及桥梁的数据,进而实现了双重检测监控,有效提升了高速铁路运行中整体安全系数。除了THDS之外,还有TPDS(地面安全检测运行状态系统)、TADS(轨边诊断早期故障系统)等,这些系统形成铁路车辆监控安全系统,该系统主要是应用网络化、智能化及信息化技术,实现了对高速客货车进行数据集中、动态检测、联网运行、信息共享以及远程监控。如今所有货车车辆与机车上均安装上了电子标签,在各个编组站、区段站、分界站等都安装上了地面识别设备,还把车号识别信息传送到铁路总局。总局中建立有全路车辆的动态库,就能够计算出各个路局目前车辆的保有量,经过和确报信息匹配,就能够掌握车辆是空还是重状态,以及重车装置的内容与去向,掌握车辆的位置、机动车的位置等。同时安全监控系统中所用通信网络也在逐渐加强自身网络安全建设,其一是实行了外部访问服务网、生产服务网以及内部服务网三者分离,内外网间需要通过身份认证进行动态隔离与交换技术。主要涉及到了计算机控制平台、路由器、防火墙等各个系统的调试。现在如果有500个事情同时并发,隔离装置能够在两秒之内进行控制;并且采取统一IP地址,构建出身份认证体系,每一个铁路局与总局分别构建出IA,这样来构成身份认证体系。其二总局通过广域网和局域网实行公匙加密技术,就实现了信息加密传输等各种控制。 2.3将智能化应用到在线监测系统中 经过几次大提速之后,一些区段中货车行驶的速度已经达到了250公里每小时。随着列车的速度提升,自然对线路、配套设施以及车辆都提出了相应要求,所以必须要建立一个连续的及密集型的巡检工作。同时列车高速运行时,巡视检测一定要将人身安全作为第一要素。在进行作业时一定要密切观察来往车辆,及时到下道避让。因此使用智能化在线检测非常重要,也是解决运行装备的巡检工作合理方案。通过移动设备检测固定设备技术措施,极大满足了线路中密切巡检所需。比如机车上装上了轨道动态检测设备,能够检测轨道的线路状况,一种方法就是测出轨道的基本参数,这种装置大多数安装到机车的车体上,而机车的监控记录器就是记录里程错表与车速,一旦车体的振动速度超过了门限值,能够将测到的加速值和坐标信息、车速共同放进储存器中,再经过转储器将数据转送到微机打印检测结果。另外一种就是和高速摄像技术相结合,同时应用上GPS定位技术、图像处理技术等,能够高速拍摄出钢轨的表面,同时进行故障识别与故障定位。这种智能系统安装比较便利,可以安装到轨道车及行李车上,还可以安装到客车上,在行驶中不间断高速拍摄钢轨情况,自动将故障情况判断出来并且确定出精确里程。当然该检测功能并不单一,而是要包含自动识别擦伤、掉块、裂纹、错牙,还要自动检测轨缝等等,将这种智能化的在线检测系统使用到线路与客运专线上,就可以代替人工进行作业,而具备了高速度、高效率、全天候等各种作业特征,实现数字化检测结果,进而形成了线路的图像数据库。在线检测机车车辆的踏面擦伤系统属于检测车轮状况装置,主要是检测车轮的局部擦伤或者踏面损伤,一旦发生这些故障能够准确预报出超差车辆擦伤大小以及位置,避免因车轮和轨道之间碰撞造成轴承损坏或者钢轨毁坏,进而引发出列车事故,保证了高速铁路运行安全。这种检测系统是室内设备与室外设备两个部分共同组成。室外设备包含了振动传感器、车轮传感器、配管配线、室外分线箱以及相关附件;而室内设备主要包含信号采集电路、工业控制计算机以及信号预处理装置。事实上高速铁路许多地方都应用上了现代通信技术,比如车列尾部的风压无线传输监控系统、铁路智能运输系统等各个方面,这样实现了高速铁路现代化、高速化,同时也加大了安全性。 三、结束语 随着近些年科学技术高速发展,我国铁路发展到了跨时代阶段,并且客货列车都进入到了重载、高速的现代化水平。特别在高速铁路、货运专线、客运专线以及城际铁路大规模建设,都促进了我国铁路的网络化发展。在发展铁路同时应用现代通信技术在必然趋势,也是提速、确保安全的有力保障。 作者:朱正凯 单位:中铁十一局集团电务工程有限公司 高速铁路技术论文:高速铁路软土路基关键技术试验研究 摘要 随着国民经济快速的发展,人民生活水平逐渐的提高,对此,在铁路的运输方面也提出了更高的需求。高速铁路凭借安全舒适、快速等优势,成为当代最主要的交通运输工具。因此,在工程质量方面也提出了更高的要求。由于在软土地基上进行修建高速铁路,必须要控制好技术质量以及基本特性,更需要控制好地基施工后所出现的沉降量以及差异沉降量,它作为稳定高速铁路轨道的重要因素。对此,本文详细介绍了在高速铁路修建中具有代表意义的设计、施工控制以及各个环节中的技术试验并加以研究。 关键词 高速铁路;路基;试验 由于高速铁路具有安全舒适、速度较快等一定的优势,当前,已逐渐地成为了中长距离运行最为重要的交通运输工具。然而,由于轨道结构的主要基础就是路基,所以其刚度和强度以及在稳定性方面,在满足运营的条件下应把轨道的参数规定在标准的范围之内,同时也是保证列车的安全、高速以及平稳的基础条件, 所以,客运专线在对于控制路基的变形和填料的质量,特别是在对于工后沉降的控制方面,都必须加以严格的控制。对于在软土地基的范围领域里,对其进行勘察和设计以及在控制施工质量方面有着更高的要求。软土地基的因有着一定的复杂性,并且没有足够的建设经验等因素,所以在建设大规模的客运专线时, 必须要选择具有代表性的软土地段进行试验,进行勘察和设计以及在控制施工质量等每个环节都需要进行深入的研究,这不仅可以为建设高速铁路提供有效的参考价值,还可以对其进一步的完善修改提供相关的有利依据。 1 修建高速铁路在软土地段的技术要素 1)对于软土地基的有效勘察以及选取参数的精度可以有效的控制好软土路基的沉降变形与稳定性的基础因素。当前,在对软土地基进行勘察时,一般是应用勘探技术、土工的试验等相结合的勘察方式,而不同的测试手段所获得的结果也是存在一定的差异性。因此,需要对现场试验实测的有效数据进一步的研究分析,所以,在选用科学合理的设计参数和有效的勘察方式,对提高勘察的准确度是非常有利的。 2)在进行修建高速铁路中,在对路基的主要结构以及填料的质量控制和压实质量的标准上都有着一定的严格标准。在对于所应用的填料需要在现场进行填筑试验,并获得路基填料的方法以及技术参数和工艺、压实质量的检验方法等,同时通过了模拟的动力试验的可评价动力特征,主要表现在:(1)验证合理的设计方案可行性;(2)可以指导全线路堤的设计和施工工作。 3)由于软土所特有的固结特性会影响到处理措施,同时软土在原位强度和结构性等方面对计算沉降的准确度有很大的影响。所以,经大量施工实践证明,由于软土路堤的工后沉降控制是可以受到勘察以及设计质量的直接影响,并且与路堤的填筑速率、施工的质量以及对地基的处理工艺等方面都有着密切的联系,因此,可以通过对现场进行试验并获得相应的施工参数,并有效的指导项目施工。 2 对于软土地基的有效勘察 1)对于在进行勘探以及测试点布置密度主要就是根据软土的地层结构、成因类型和硬底横坡等,确定软土空间的变化特点。在进行对软土地基勘探时需要采取原位测试方法和钻探方法相结合的勘察方式。在控制钻孔的数量时需要根据地基土自身的均匀性以及设计要求来确定,同时也反映出在压缩层的深度里,所有岩土层物理力学的性质; 2)在原位测试和钻探方法中主要包括了十字板的剪切试验、静力触探、应力铲的试验以及螺旋板荷载试验等,对于这些方法的应用主要是根据地层岩性的特点,以及对于建筑物的规模、类型和基础等情况确定的,同时应注意测试的方法; 3)在确定试验项目和试验的频度上一般是根据工程的主要类型,在拟选用地基的处理方案和软土的特点等方面进行确定的,通常把高速铁路的地基土主要的设计指标分成变形指标与强度指标两种。 3 对于软土地基的处理 1)在进行塑料排水板的机械施工中,由于静压式的插板机无论在经济成本还是工效以及对环境的影响等方面都是好于振动式的插板机,然而振动式的插板机在进行对地层穿透的能力方面是好于静压式的。所以,在两者都可以穿透地层处理塑料的排水板时,应优先应用静压式的插板机,如果选择静压式在较困难的地层处理时,需应用振动式的塑料排水板机械进行处理; 2)对于软土地基在进行选取设计参数时,需要在土工参数的统计分析基础上、原位的测试以及要结合地质背景等进行综合分析以后,并提出科学的合理参数。在通过对现场的观测数据分析后,并提出了对软土地基沉降的计算方法以及工后的沉降推算。鉴于对软土地基沉降时间的控制以及工后沉降推算的可靠性要求,在软土地基进行填筑完成以后必须要确保达到一定的放置调整期,从而达到可以有效的控制工后沉降的要求; 3)由于应用不同的地基处理方法以及在不同结构物之间的剩余纵向差异的沉降会较明显,所以,对于地基的处理方法以及不同结构物的类型可以直接影响剩余纵向差异沉降的重要原因。因此,进行设计时在同一工点需避免应用不同的处理方式,如果不能避免需要考虑在不同的处理方式以及不同的结构物之间进行设立过渡段,并且确保必要的放置时间,从而降低在不同工程类型间的沉降差异,如果在放置后出现存在较大差异的沉降地段,就必须要根据实测沉降资料来应用预压等处理方法。在根据计算路基的沉降值和实测值时所出现的差异,可以开展以信息化进行管理和施工,以及通过进行信息化管理的实施办法,在一定程度上是可以有效的控制工后沉降的重要方法; 4)在软土地基经过搅拌桩的加固以后,对于地基土的特性会在很大程度方面有所改善,主要表现在通过施加荷载以后,其沉降量会较小并在很短的时间内完成,一般是应用预压的方式等以降低因后期荷载所引起的沉降问题,满足了轨道铺设的需要。另一方面,在应用排水固结法进行加固地基时,在加固后仍是松软土地基,进行后期的荷载施加以后仍然是排水固结的特性,则沉降会较慢,所以就很难达到轨道的要求。对此,是否可以通过长期的超载来降低后期荷载所产生的沉降问题,需进一步进行研究。 4 结论 总之,在高速铁路软土地基的试验过程当中,必须要以科学合理的管理体系从而保证有利开展试验项目,并且有效的控制好其质量和成本、安全管理等重要因素。在进行实施项目前必须制定详细周密的策划准备,同时也是确保开展试验研究的基本条件,也只有做好充分的准备工作,在试验研究中才可以确保施工技术的正确性,以达到预期的理想目标,获得一定的研究成果。 高速铁路技术论文:京津城际高速铁路CRTS Ⅱ型板式无碴轨道底座板铺设技术 摘要:京津城际高速铁路为我国第一次引用德国博格板式无碴轨道施工技术修建的高速铁路,设计时速为350km/h。在学习德国引进施工技术的基础上,结合我国实际情况,在施工过程中研究摸索了一套切实可行的无碴轨道底座板施工方法。 关键词:京津城际高速铁路;CRTS Ⅱ;博格板;无碴轨道;底座板铺设 随着世界高速铁路的发展,尽管无碴轨道初期造价比有碴轨道高,但由于其具有轨道平顺性好,整体性强,纵向、横向稳定性好,结构高度低,几何状态持久,以及低维修量,社会经济效益显著等优点,在国外越来越受到重视,越来越多的国家都在致力于采用和发展无碴轨道工程技术,并取得了长足发展。毫无疑问,无碴轨道工程技术在世界高速铁路上的大范围应用将是大势所趋。 博格板式无碴轨道改良后的CRTS II型板式无碴轨道,在世界上是第一次在长桥上应用,无论是在施工难度上还是在施工安排上都是一个重大的挑战。混凝土底座板施工质量的好坏是整个无碴轨道系统的关键点也是难点。在施工前期和施工过程中,进行了无数次的模拟试验,对测量、钢筋的绝缘、模板的选择、混凝土浇注,材料性能试验及选择等方面做了大量的工作,总结了一套行之有效的经验数据及工艺流程。 一、施工准备及工序流程 无碴轨道施工前需对桥梁、路基、设标网、沉降及变形评估、应急网导线基准点和水准点进行交接验收。 桥梁的检验项目为高程0,-20mm;梁缝相对高差10mm;桥面排水满足六面坡及坡度要求;桥面预埋件;防水层;平整度3mm/4m;伸缩缝;路基的检验项目为中线高程±10mm;路肩高程±10mm;中线至路肩边缘距离0,+20mm;宽度不小于设计值;横坡±0.5%;平整度不大于10mm。 底座板施工工序:施工准备滑动层铺设硬泡沫塑料板铺设钢筋、后浇带连接器安装底座板模板安装混凝土浇筑养护。 二、滑动层及硬泡沫塑料板施工 在桥面和底座板之间的滑动层由两层土工布构成,两层土工布之间铺一层聚乙烯薄膜。 铺设滑动层前,对梁体表面进行仔细清理,桥梁防水层上表面不得残留石子或砂粒之类可能破坏滑动层的磨损性颗粒,桥面油污用洗洁剂清洗干净,以免影响与桥面的粘结效果。 1.铺设从支座活动端开始,到桥梁固定支座端的连接锚固螺栓为止。 2.铺设第一层土工布:采用胶合剂将其粘贴在桥梁防水层上,胶合剂的层厚必须合理选择,每片32m梁用西卡胶或波士胶约为1.9kg,使土工布将其完全吸收。铺设第一层土工布时,应当尽可能连续整块铺设,也可将土工布对接,因为此时胶合剂已将其固定在桥面上。但每块的最小长度为5m。在土工布纵向三个30cm宽的带上涂胶合剂。 采用人工推滚土工布卷铺设,速度要慢,注意好底座板边线内都铺上布,由于一般厂家制造土工布宽度为3.10m,铺设完要宽于底座板宽度2.95m,一边铺一边拉平,不得起皱。 3.铺设聚乙烯薄膜:在第一层土工布上铺设聚乙烯薄膜,薄膜不得起皱。在接缝处采用熔接的方法处理。每块的最小长度也为5m。土工膜在夏天高温下容易变形起鼓,造成底座板变薄及下底面不平。可以在铺设完的土工布上浇水降温,或铺设完滑动层后尽快的摆放钢筋笼和立模浇筑混凝土,不宜铺设完后长时间暴露在阳光之下。 4.铺设第二层土工布:第二层土工布必须连续整块铺设,不留对接缝,从距离活动端1.4m开始至桥梁固定锚栓处为止,即留10cm土工布与硬泡沫板(长1.5m)搭接。 5.在铺设时,最好用水湿润第二层土工布,以利于将土工布吸附在聚乙烯薄膜上,也起到对土工膜的降温作用。二布一膜任何一层都不能出现破损,一旦出现破损立即更换。 6.在铺设后的土工布和聚乙烯薄膜上,严禁行车。安放钢筋时选择足够间距的混凝土垫块支撑,避免钢筋将土工布刺穿。一旦出现破损,土工布或聚乙烯薄膜应立即更换。 7.底座混凝土浇注完毕后,将土工布和聚乙烯薄膜的外露部分,紧贴底座板混凝土边缘剪裁去。 8.硬泡沫塑料板铺设在梁缝处,从活动端开始到固定端连接的锚固螺栓为止。桥梁固定端硬泡沫塑料板,采用胶合剂将其粘贴在桥梁上部结构上。硬泡沫板宜在钢筋网片及剪力钉安装完之后,梁缝处接头钢筋绑扎前铺设,避免提早铺设给施工带来的不便而容易损坏泡沫板。 9.桥梁滑动端硬泡沫塑料板放置在滑动层上,不需用胶合剂粘结。在两端都是活动支座或者固定支座时,只粘粘任意一端泡沫板在桥面上。 10.硬泡沫塑料板的接缝应严密不得有通缝。为避免混凝土的渗入,在硬泡沫塑料板上及周围边上覆盖一层薄膜,薄膜不得与纵向底座板范围桥面混凝土搭接,避免浇筑时造成混凝土空隙。浇筑混凝土前量体裁剪硬泡沫塑料板,不得少于底座板宽度,应紧贴模板线剪裁。硬泡沫塑料板必须在桥梁接缝的中心线处对接,不得留有空隙,紧密对接。 11.铺设的硬泡沫塑料板不能破损,安装钢筋笼时要选择合适的垫块间距,以免钢筋将硬泡沫塑料板刺穿。一旦出现破损,硬泡沫塑料板必须更换。 三、垫块摆放 钢筋安装前,在滑动层和硬泡沫塑料板上布置长55cm,底宽5cm、顶宽2cm梯形截面的混凝土保护层垫块,防止滑动层和泡沫板点状受压而破损。垫块梅花状布置,纵向间隔40cm,保证每纵向延米不少于7块,即以一排4个一排3个“四三四三”排列。垫块强度以不低于本体混凝土的设计强度为准。由于垫块截面积小,容易断裂,制作垫块时内部可以配根铁丝。 在摆放垫块时,钢筋网片箍筋外箍处垫块呈纵向布置,钢筋网片箍筋内箍处垫块呈横向布置,这样可以更好的起到保护滑动层和硬泡沫板的作用,保证了混凝土保护层的尺寸。 四、钢筋加工 钢筋加工安装宜采用桥下钢筋加工场集中利用胎具绑扎网片,之后吊装上桥的方案。这种方案的优点是钢筋 网片制作标准、速度快、容易管理、劳动力投入少,但增加的运输和吊装的工作量。 齿槽剪力筋,采用HRB335钢筋,在加工场车丝并焊接钢板(Q235)。施工次序宜在钢筋笼安装后梁缝接头钢筋绑扎前完成安装,安装早了影响钢筋网片的安装定位,安装迟了由于搭接钢筋过密会导致安装极其困难。施工前须对没保护好的预埋套筒进行工丝处理,在梁面高程或预埋套筒高程与设计有出入的情况下,应现场选择合适的剪力钉,必要时可专门定制一批所需长度的剪力钉。 钢筋笼在钢筋加工场集中制作,钢筋笼出场前进行绝缘、尺寸、规格等各项检查,签证合格后,运输至桥下采用悬臂龙门吊或汽车吊垂直提升至桥面安装。钢筋之间通过同向及异向塑料绝缘卡连接。在纵横向钢筋交叉点处,异向塑料绝缘夹,上下两个互相垂直方向的卡口分别卡住纵、横向钢筋钢。为避免吊装过程中钢筋笼松动,对部分钢筋交叉点采用强度高、耐久性好的有机合成材料绑扎,严禁使用铁丝绑扎或焊接。 后浇带连接器采用的是另选方案,在钢筋加工场把一侧的HRB500的∮28钢筋与4cm厚的钢板焊好(见下图),桥面安装精扎螺纹钢筋。 曲线段后浇带钢板也是采用另选方案,即用直线段的后浇带连接系代替曲线段的连接系,注意定位筋对连接系的固定牢固,防止因混凝土施工振捣对位置的影响。有一点需要注意,桥面安装精扎螺纹钢筋时,精扎螺纹钢筋露出钢板的尺寸为8cm最合适,方便以后的后浇带连接扳手的使用,后浇带钢板尽量处于居中位置,安装螺母一边尽量留足空间以利于张拉。 五、底座板模板 侧模采用槽钢组合而成。本标段施工范围最大的曲线超高为120mm,故选用槽10、槽16、槽20搭配使用,施工前根据现场测量放样选用合适模板组合,再次进行标高测量校核好后超垫牢固,靠近桥面距离不大于5cm空隙用角钢填充。槽钢与槽钢间用螺栓进行法兰连接,中间加垫薄橡胶皮防止露浆。为方便工人直接抬移安装,侧模小直径曲线段可设计为3m长,重约60kg;直线段或大直径曲线段可设计为6m长,可减少接缝数量。 端模:直线段端模采用钢板改制,曲线段端模采用竹胶板开槽,保证后浇带精轧螺纹钢筋通过,浇筑混凝土前用塑料薄膜、棉纱等物将开口封堵严实,待混凝土初凝后立即取出,避免凝固后去除不净,制作具体尺寸不同的端模板适应不同超高地段。 每次模板安装前,对模板面进行除锈打磨并涂刷脱模剂,变形的模板应立即挑出,不得使用。模板安装时,由轨道设标网控制模板的平面位置,并在模板上每隔6.5m标出底座板顶面高程控制点。外侧模通过方木支撑在防撞墙上。确保安设平顺,接缝严密,满足垂直度的要求。 侧向挡块橡胶支座对侧边平整度要求非常严格,模板安装时,通过现场配置,避免在侧向挡块区域设置模板缝。 模板安装要求:平面位置偏差 5mm;相邻模板错台1mm;顶面高程偏差 3mm;宽度0,+10mm。 六、测温电偶 钢筋笼安装完后,在每个底座板浇筑段距离后浇带约1/3浇筑段长度位置的横断面中心,安装温差电偶,用于监控底座板混凝土结构的温度变化。 七、混凝土浇筑 底座板混凝土浇筑前,确保后浇带螺母处于松开状态,且距离钢板最小距离为10cm,避免因为混凝土的温度 变形导致后浇带连接器处于张紧状态,导致底座板混凝土和连接器钢筋受到温度应力的破坏。 混凝土按施工选配的配合比进行配制,混凝土施工前对采用的原材料如砂、石、水泥、水、外加剂等按试验规程抽样检验,合格方准使用,严禁不合格品用于施工当中。混凝土在搅拌站拌制完成后,采用混凝土运输车运抵施工现场,通过混凝土汽车泵输送至浇注点模板内,混凝土运输及输送过程中严格控制坍落度和搅拌时间严防离析和泌水现象发生,对混凝土运抵工地时进行现场检验,并按规定做好试块。混凝土的坍落度控制在14~18cm之间。 混凝土浇注时,泵车的出料口距混凝土表面高度不得大于1米,从一端往另一端一次浇注成型,中间不得预留施工缝。浇筑过程中,首先人工将混凝土面大致摊平;然后用小直径插入式振捣棒振捣,快插缓拔,插棒间距为1.5倍有效振捣范围,振动棒不能触碰模板;最后表面采用振动提浆机振捣或铝合金刮尺搓拉收平成型。在混凝土初凝前,用拉毛器进行表面拉毛处理。 混凝土表面高程控制通过模板顶面标高进行控制,在混凝土初凝前通过3m铝合金直尺检验及时进行处理,确保混凝土表面标高和平整度。特别注意超高段混凝土的浇筑,因混凝土表面坡度大,混凝土容易下滑,在底座板低边会出现比设计标高高的现象,控制好混凝土坍落度的同时,还需对混凝土表面反复的找平处理,直至混凝土初凝。 混凝土施工前可在底座板上架设好行人过道凳,过程中严防踩踏钢筋变形,保证保护层厚度符合要求。 施工后需满足:中线位置允许偏差为±10mm;顶面高程允许偏差为±5mm;宽度允许偏差为+15mm,0;平整度允许偏差为7mm/4m。 八、混凝土养护 混凝土施工完成终凝后,由专人及时覆盖,保湿养生,养护时间不少于7d。每次浇筑的混凝土应用明显的标识牌标出混凝土所浇筑的日期及需养护的截止日期,避免搞混淆。待混凝土同条件养护试件强度达到5MPa后,拆除模板。拆模时严防强拉硬拽模板和撬棍强行硬撬、防止防水层、混凝土表面受损和模板变形。 九、结语 该工艺流程经过了京津城际高速铁路工程的使用,有效的在极短工期内保质保量的完成了底座板的铺设,满足了设计要求及现场施工的需要。此项技术和经验的推广对城市高架轻轨、高速铁路桥梁等工程,具有重要参考价值和实用价值。 作者简介:鲍国(1981-),男,中铁大桥局集团第二工程有限公司助理工程师,研究方向:桥梁施工及无碴轨道施工;杨春艳(1982-),女,上海锡明光电科技有限公司工程师,硕士,研究方向:机器视觉软件开发。 高速铁路技术论文:浅论我国高速铁路桥梁建设的设计特点与关键技术 摘要:现代高速铁路建设中,桥梁建设技术已经成为不可或缺的关键技术之一。文章从我国高速铁路桥梁建设的理念入手,分析了我国高速铁路桥梁建设的设计特点,介绍了高速铁路桥梁建设中采用的关键技术,具有一定参考价值。 关键词:高速铁路桥梁;设计特点;关键技术 在现代高速铁路建设中,桥梁设计与建造技术已成为关键技术之一。桥梁是高速铁路土建工程的重要组成部分,主要功能是为高速列车提供平顺、稳定的桥上线路,以确保运营的安全和旅客乘坐的舒适。以京沪高速铁路为例,它经过的区域是东部经济发达地区,全长为1300多公里,桥梁占1000多公里,为全长的77%。我国的高速铁路建设通过借鉴德国、日本等国高速铁路桥梁先进技术和成功建设经验,在我国高速铁路桥梁建设的具体实践中,逐步形成了有特色的高速铁路桥梁建设的设计特点与关键技术。 一、我国高速铁路桥梁建设的设计特点 (一)我国高速铁路桥梁的设计特点 由于速度大幅提高,高速列车对桥梁结构的动力作用远大于普通铁路桥梁。桥梁出现较大挠度会直接影响桥上轨道平顺性,造成结构物承受很大冲击力,旅客舒适度受到严重影响,轨道状态不能保持稳定,甚至危及列车运行安全。这些都对桥梁结构的刚度和整体性提出了极高的要求。本文从以下六个方面介绍其设计特点: 1. 高架桥所占比例大。高架长桥多桥梁在高速铁路中所占的比例较大,主要原因是在平原、软土以及人口和建筑密集地区,通常采用高架桥通过。京津城际铁路桥梁累计长度占全线正线总长的比例为86.6%,京沪高速铁路为80.5%,广珠城际铁路为94.0%,武广客运专线为48.5%,哈大客运专线为74.3%。 2. 大量采用简支箱梁结构形式。根据我国高速铁路建设规模、工期要求和技术特点,通过深入的技术比较,确定以32m简支箱梁作为标准跨度,整孔预制架设施工。预应力体系有先张法和后张法两种。少部分采用12 m,16 m跨度的T形梁,预制吊装。 3. 大跨度桥多。受国情路况的制约,我国客运专线中,跨度达100 m及以上的大跨度桥梁很多。据统计,在建与拟建客运专线中,100 m以上跨度的高速桥梁至少在200座以上。其中,预应力混凝土连续梁桥的最大跨度为128 m,预应力混凝土刚构桥的最大跨度为180 m,钢桥的最大跨度为504 m。 4. 桥梁刚度大,整体性好。为了保证列车高速、舒适、安全行驶,高速铁路桥梁必须具有足够大的竖向和横向刚度以及良好的整体性,以防止桥梁出现较大挠度和振幅。同时,还必须严格控制由混凝土产生的徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形,以保证轨道的高平顺性。 5. 限制纵向力作用下结构产生的位移。避免桥上无缝线路出现过大的附加力。由于桥梁结构的温度变化、列车制动、桥梁挠曲会使桥梁在纵向产生一定的位移,引起桥上无缝线路钢轨产生附加应力,过大的附加应力会导致桥上无缝线路失稳,影响行车安全。因此,要求桥梁墩、台具有足够的纵向刚度,以尽量减少钢轨附加应力和梁轨间的相对位移。 6. 改善结构的耐久性,便于检查和维修。高速铁路是极其重要的交通运输设施,桥梁结构物应尽量做到少维修或免维修,因此,设计时需要将改善结构物的耐久性作为设计原则,统一考虑合理的结构布局和构造细节,并在施工中加以严格控制,保证质量。另一方面,高速铁路运营繁忙,列车速度高,维修时间都放在夜间“天窗”时间进行,一般为4h,因此桥梁结构构造应易于检查和维修。 二、我国高速铁路桥梁建设的关键技术 (一)大跨度桥梁设计建造技术 高速铁路桥梁通常宜采用小跨。但由于跨越大江、大河和深谷的需要,高速铁路大跨度桥梁的修建也不可避免,而我国高速铁路大跨度桥上速度目标值与其他路段保持一致,这也增加了大跨度桥梁的设计建造难度。主要设计建造技术包括:采用更高强度等级钢材、应用新型空间结构、研制大跨重载桥梁专用装置、采用深水基础施工新工艺等。 (二)无缝线路桥梁设计建造技术 桥上无缝线路钢轨受力与路基上钢轨受力不同,桥梁自身变形和位移将使桥上钢轨承受额外的附加应力。为了保证桥上行车安全,设计应考虑梁轨共同作用引起的钢轨附加力,并采取措施将其限制在安全范围内。钢轨附加应力包括制动力、伸缩力和挠曲力。经过多年的专题研究,目前我国系统建立了无缝线路梁一轨作用的力学模型,通过相应的模型试验和实桥测试验证了分析模型和理论的可靠性,制定了相应的技术控制指标。 (三)“车―线―桥”动力响应仿真技术 为保证列车高速、舒适、安全行驶,高速铁路桥梁必须具有足够大的刚度和良好的整体性,以防止桥梁出现较大挠度和振幅。我国从20世纪80年代初就开始进行“车―线―桥”动力相互作用理论和应用研究,建立和发展了多种分析模型,制定了相应的评定标准。在铁道部组织的桥梁动力性能综合试验中,试验车创造了300 km/h以上的速度纪录,验证了我国“车―线―桥”动力仿真分析方法的有效性和评定标准的可信性。通过多年科研攻关和工程实践,基本掌握了高速铁路“车―线―桥”动力响应作用机理。 (四)无砟轨道桥梁设计建造技术 在无砟轨道桥梁设计中追求构造简洁、美观,力求标准化、便于施工架设和养护维修,确保其足够的耐久性和良好的动力性能,关键在于解决梁体的刚度和变形控制技术。通过对梁体的竖向挠度、水平挠度、扭转角、竖向自振频率等主要技术参数的研究,以及对预应力混凝土梁徐变上拱的控制研究,使桥梁结构能够满足无砟轨道铺设条件。目前我国已基本掌握了高速铁路无砟轨道桥梁的设计建造技术。 (五)车站桥梁设计建造技术 集铁路、地铁、地面交通为一体的大型综合交通客站从桥梁角度来说有两种类型,为房内设桥和桥上设房。北京南站、上海虹桥站采用房内设桥方式要综合考虑各种因素,重点解决温度应力缝设置、结构综合受力分析以及合理控制工程量等问题;新武汉站、新广州站采用桥上设房方式,桥梁承载了巨大的站房荷载,且多以集中荷载的方式作用于桥上,桥梁结构设计极其复杂,其关键是要上下结合巧妙布置,使站房的力尽快传于桥墩上,并合理控制桥梁桥墩变形对站房结构的影响。 (六)高架长桥快速施工技术 正在建设的高速铁路桥梁长度占线路长度的比例远远大于普通铁路,并出现了一些长度大于l0 km、甚至达到上百千米的特长高架桥。标准跨度简支梁一般采用在沿线现场预制梁厂集中预制,并以配套运架设备逐孔架设的施工方法,特殊跨度的连续梁采用原位浇筑的施工方法。通过工程实践,形成了一系列成熟的标准梁制、运、架工艺及相应装备,高质量、高速度地实现了特长桥梁的建造。 (七)900t级整孔简支梁制造运输架设技术 为解决32 m整孔预制箱梁的运架施工问题,国内自主研制了多种形式的450 t级提梁机、900 t级架桥机,900 t级运梁车、900 t级移动模架造桥机等,从建场、制梁、移运、架设等方面摸索出整套制梁技术,具有较好的施工效率、安全性与可靠性。 (八)桥梁基础沉降控制技术 在地层为软土、松软土地段,沉降是桥梁基础设计的主控因素,对工程投资影响巨大。通过对大量实测数据进行沉降曲线与沉降趋势的分析比较,提出桥梁群桩基础沉降计算采用“剪切变形传递法”及“分层总合法”;桥梁明挖基础及涵洞基底不处理基础沉降计算采用“规范法”(分层总和法);基底为换填或旋喷桩处理的涵洞基础沉降计算则采用“复合模量法”(EC法)与“分层总和法”相结合的方法。目前,我国基本掌握了高速铁路桥梁基础沉降控制技术。 此外还有高速铁路桥梁支座应用技术、高性能混凝土材料应用技术、岔区桥梁结构设计建造技术等,这些关键技术,在我国的高速铁路桥梁建设中,发挥了重要的作用。 三、结语 正是上述设计特点和关键技术在铁路桥梁工程实际中的正确运用,我国的高速铁路桥梁技术有了飞速发展。我国的高速铁路建设技术已经步入世界先进水平的行列。我们只有在现有的技术上不断创新,研究更多的新技术,才能在世界高速铁路建设的浪潮中立于不败之地。 作者简介:张义君,男,河南光山人,中铁二十三局集团第三工程有限公司工程师,工学学士,研究方向:城市道桥。 高速铁路技术论文:高速铁路通信电源施工技术 摘要:高速铁路通信电源是构成各种通信手段必不可少的组成部分,是高速铁路通信设备正常运行的保障,对确保通信质量具有重要的影响,因为通信设备发生故障是局部的,而通信电源的故障,影响面会更大。文章论述了高速铁路通信电源的特点,高速铁路通信电源对电源系统的新要求。 关键词:高速铁路通信;通信电源;施工技术;蓄电池组 高速铁路通信电源系统的可靠性是影响整个通信系统可靠性的极重要的因素,因为电源系统的故障会从根本上导致整个通信系统的故障。电源系统可靠性指标过分降低,会影响整个系统的性能。因此铁路通信电源历来受到有关部门的重视,铁道部先后制定了有关通信电源的技术要求和相关设计规范,并加强了技术管理;系统和设备随着技术的进步不断完善和提高,本文将围绕铁路通信电源系统的特点及铁路通信电源施工技术、蓄电池组的特点阐述了以下看法: 一、高速铁路通信电源的特点 通信电源是高速铁路专网通信系统的重要组成部分,任何情况下都要保证正常供电。一般专网通信都配备了较先进的电力电源供电系统,包括开关整流设备,免维护蓄电池,应急油机等。这些设备维护的好坏不仅影响电源系统设备的寿命和故障率,而且直接涉及铁路专用通信的平稳运行。 高速铁路通信电源是独立的供电系统,由外供交流供电系统和直流供电系统构成。其外供交流电源由两部分组成:其一是从铁路地区变、配电所、铁路专用专盘专线电源、电力贯通线电源、自动闭塞电力线电源及地方电源接引的外供交流电源;其二是指自备发电电源。 在高速铁路沿线,每隔一般为40~60km设置的10kV配电所,用于为自动闭塞电力线路和电力贯通线供电。在高速铁路干线、运输较繁忙的支线无能建有电力贯通线路;在自动闭塞区段除建有电力贯通线外,还建有自动闭塞电力线路。自动闭塞电力线路是为铁路自动闭塞信号设备供电的专用电源,高速铁路中间站的通信设备也由此供电。 铁路专网通信电源除了要进行日常的维护和检修外,更要进行定期检查和定期集中检修。可以按月度,季度,年度进行集中,要形成制度化,设定检修项目,设计相应表格等。总之,只有重视电源系统的日常维护,才能使电源系统更稳定,可靠的运行,从而保障高速铁路专网的正常运行。 二、高速铁路通信电源对电源系统的新要求 (一)低压、大电流,多组供电电压需求 低压、大电流,多组供电电压需求,功率密度大幅度提升,供电方案和电源应用方案设计呈现出多样性。 (二)模块化:自由组合扩容互为备用 提高安全系数,模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,而把相关的部分做成模块。把开关器件的驱动、保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),这既缩小了整机的体积,又方便了整机设计和制造。 (三)能实现集中监控 现代高速铁路通信运维体制要求动力机房的维护工作通过远程监测与控制来完成。这就要求电源自身具有监控功能,并配有标准接通讯接口,以便与后台计算机或与远程维护中心通过传输网络进行通信,交换数据,实现集中监控。从而提高维护的及时性,减小维护工作量和人力投入,提高维护工作的效率。 (四)自动化、智能化 要求电源能进行电池自动管理,故障自动诊断,故障自动报警等,自备发电机应能自动开启和自动关闭。 (五)小型化 现在通信设备的日益集成化、小型化,这就要求电源设备也相应的小型化,作为后备电源的蓄电池也应向免维护、全密封、小型化方向发展。 (六)新的供电方式 相应于电源小型化,供电方式应尽可能实行各机房分散供电,设备特别集中时才采用电力室集中供电,大型的高层通信大楼可采用分层供电(即分层集中供电)。 三、高速铁路通信电源施工技术和方法 (一)电力贯通线路为沿线各车站与行车有关的小容量负荷的主供电源,是自动闭塞线路供电的备用电源 1.铁路通信网分枢纽及以上通信设备均被列为一级负 荷;分枢纽以下电源室和中间站通信机械室为二级负荷。一级负荷的供电标准是:从两个不同的变电所各引一路或从不同的母线段引出两路供电。因此分枢纽及以上通信设备是由两路可靠交流电源供电的;分枢纽以下由一路可靠交流电源供电,当其附近有第二路交流电源时,采用两路交流电源供电。 2.铁路通信自备发电电源一般采用油机发电机组,对满足日照要求或风速要求的地区,采用太阳能或风力发展电源作为备用电源也是一种可行的方案,但其一次性投资较高。自备交流发电机组,随着技术的进步,目前均采用具有自动投入,自动撤出,自动补给性能的设备,此外还必须具有标准化接口和通信协议,以完成其遥信、遥测和遥控功能,达到少人维护、无人值守的目的。 3.自备发电机组的设置是保证对通信设备不间断供电的唯一可靠措施,尤其是对灾害造成的故障,其中断时间很难确定。所以铁路通信站均要求配置自备发电机组;中间站通信机械室每2~4个站配置1台机动式发电机组,故障时,由通信工区携带至故障地点使用,以确保供电的可靠性,同地可减少蓄电池组的备用时间,从而降低蓄电池的容量。 4.自备交流发电机组的容量,按满足通信设备用交流功率、直流电源的浮充功率、蓄电池组的充电功率、通信站主机房内应提供保证的用电功率。保证照明一般接实际情况计算、无资料时,除主机房的照明予以保证外,其余房屋的照明功率可按其30%~50%估算。 5.电源系统的可靠性是由交流供电系统,直流供电系统的可靠性共同组成,研究资料表明,交流供电系统的可靠性占系统总可靠性指标的65%,因此,提高交流供电可靠性最为重要。 6.铁路通信电源的直流供电系统由整流设备、直流配电设备及蓄电池组组成。其供电方式采用直流集中供电连续浮充充制,将整流设备与蓄电池组不分昼夜地并取浮充供给通信设备直流电源,同时供给蓄电池组自放电的补充充电电流。采用这种供电制度、蓄电池组效率高,寿命长,可靠性强,是首选的供电方式。铁路直流供电基础电压定-48V。其他种类电压:如-12V,-6V,-24V等或交流220V,当其负荷量较小时,可通过变换器或逆变器获得,特大通信枢纽(一般可按交换系统容量大于5万门)采用分散供电方式,具有减小电源线压降,减少故障影响面等优噗,随着铁路通信网走向市场、大容量的通信枢纽会有所增加,分散供电方式会得到更多的采用。 7.采用高频开关技术的整流设备,具有体积小,重量轻,模块化结构,扩容方便,并且效率高、功率因数高,允许输入交流电压变动幅度大,稳压精度高、噪声低等优点,已经取代相控电源,在铁路通信电源系统业已得到广泛的应用。 阀控式密封蓄电池具有体积小,比能量大,污染少,使用维护简便,可卧置叠放,可与通信设备同置一室,节省工程投资等优点,已被定为应用于通信电源系统的首选电池。其中贫液式电池因其内阻小,产品一致性和均一性好,更具有优越性。 8.对蓄电池组采用低压恒压充电方式在国际、国内已得到普遍应用,其优点是可以延长蓄电池的使用寿命,提高供电质量,简化直电线路。铁道部业已推行低压恒压浮充制供电方式,其原理与维护基本上同“连续浮充制”。不同之处在于浮充电压从原来的(2.18±0.02)V,提高到2.3V,外供交流电源停电后,由蓄电池放电;交流恢复供电后,仍以每块蓄电池端电压2.3V进行“在线式”浮充,即带负荷充电。其优点是在保证蓄电池不亏电的情况下延长其使用寿命,并具有简化操作、便于维护、提高供电质量等优点。 高速铁路技术论文:培养面向高速铁路的信息技术特色人才 1前言 “信息技术”(Information Technology,简称IT)作为计算机学科的一个新的专业方向在2001年底正式提出的,随后在IEEE-CS/ACM CC2004中被确立,CC2004最终定稿为CC2005并于2006年3月。2003年秋季ACM信息技术教育专委会(SIGITE)成立了IT课程规范起草小组负责信息技术专业和课程规范(Computing Curricula Information Technology Volume,简称CCIT)的制订工作,并在CC2004和CC2005中给出了主要的框架体系,2005年10月了CCIT的征求意见稿,并于2008年11月形成了IT2008。计算领域教育界达成这样的共识:“信息技术”专业是当今发展很快、社会急需且需求很大、并已自成知识体系且具有独立教育学意义的一个专业方向。其基本目标是培养这样的专业人才:能够通过对计算技术的选择、建设、应用、集成和运维管理,为社会各单位或个人提供支持并满足他们的需求。计算技术是构成现代文化不可或缺的重要部分,也是推动世界经济和社会发展的主要动力,计算已经成为我们这个时代的标志性技术,正在改变着我们的工作和生活方式,培养“信息技术”专业人才是世界从工业化社会向信息化社会转变的必然要求。 在我国,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2003年开始启动了我国计算机专业规范的制订工作,并于2006年9月了《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》(以下简称《规范》),明确了计算机专业的四个专业方向,其中新增了“信息技术”专业方向,该专业方向的定位和内涵基本上与CC2005接轨。同时,《规范》鼓励各学校制定并执行和本规范相容且有自身特色的专业培养方案。特别是对新设立的“信息技术”方向,《规范》留出了更多的空间,需要大家在实践中补充和完善。 开展“信息技术”专业人才的培养工作具有挑战性,存在较大的难度。其难度不仅仅是因为它是一个新的专业方向,需要建设课程体系、储备师资力量等,更大程度上是由于社会对该专业人才的要求相比对传统计算机专业(包括软件工程)人才的要求有着很大的不同点。 首先,“信息技术”专业的毕业生需要掌握通用的信息技术,同时要学习并熟悉一种典型的应用领域或行业。按照IT2008的定位,相对于传统的“信息系统”(Information Systems,简称IS)专业关注信息技术的“信息”方面,“信息技术”更加关注“技术”本身。但是,“信息技术”专业毕业生直接面向社会信息化的应用需求,完全独立于应用进行培养是达不到要求的。所以,一方面该专业毕业生的基础是掌握构建各行各业信息系统都需要的通用性技术和方法,另一方面还需要深入地了解某种行业或领域的信息技术应用情况,否则就缺少了整体上对通用技术进行学习和实践的载体,不利于毕业生的就业。如今,信息技术的应用已经遍及了人类涉足的所有领域,这就要求开设“信息技术”专业方向的院校要找准恰当的行业应用背景,制订合适的教学方案,培养出具有特色的人才。 其次,“信息技术”专业的毕业生除了要具备计算领域全面的技术功底之外,同时需要具备很强的人际沟通等社会活动和协调能力。这种社会能力的培养是传统计算机专业的软肋。传统的计算机专业教学更多地偏向于“计算机科学”专业方向,强调个体的逻辑思维、抽象和编程能力,或多或少地忽略了社会沟通能力的培养。“信息技术”专业毕业生从事的职业需要与各种背景的同事和客户打交道,应用系统的建设和维护常常涉及非技术因素,必须要有良好的沟通能力,包括高水准的口头和书面表达能力,以及理解并能建设性地评价其他人意见的能力。可以说具备优秀沟通能力是“信息技术”职业人士成功的基础。但是,沟通能力靠一两门课程是很难培养的,需要贯穿于整个四年的教学活动中来培养,这就要求引入新的教学内容和教学方式,以便最大程度地增强学生的沟通能力。 第三,“信息技术”是由实际应用驱动的一个专业,非常注重知识与动手能力和实践经验的结合。在培养过程中,要提供学生充足且有效的实践环境和机会。目前,我国高校的实践教学环节和社会实习机制尚未形成良好的态势,从计划经济转变到市场经济后,实习生的社会成本没有了明确的承担实体。虽然,很多IT企业提供了实习生岗位,但总量不足,只有少数优秀的学生才能获得实习机会,而且应用背景不够确定,不利于院校批量培养学生。这就要求院校要寻求行业的支持,能够把实习环境和实习生岗位的部分经费纳入企业的成本预算,构建切实可用的产学研相结合的实践体系支撑环境。 为了应对这些挑战和问题,国内外一些高校相继开展了“信息技术”专业方向的设置和培养工作,例如,美国马里兰州立大学、印第安纳州立大学、中密歇根大学、英国Guildford学院、爱尔兰国立高威大学、韩国铁道大学等,但与CC2005和IT2008的符合性并不是十分好。而国内高校开设符合《规范》标准意义上的“信息技术”专业方向也刚刚起步,尚没有公开报道的资料。 北京交通大学计算机与信息技术学院依托其长期参与铁路信息化建设工作的悠久历史和良好基础,针对铁路行业信息技术特色需求,于2006年初开始研讨铁路特色信息技术专业方向的设立工作。我们与铁路信息化工作主管部门和相关单位进行了沟通,在充分调研后认为面对我国高速铁路快速发展的大好形势,培养铁路特色的“信息技术”专业人才是必要和可行的。在《规范》的指导下,学院于2007年3月形成了《“现代铁路信息技术”专业设计》报告,在计算机科学与技术专业中开设“铁路信息技术”专业方向,开设了铁路信息技术相关课程,两年来每年有30名左右的学生自愿选择该方向。2008年修订完成了《北京交通大学计算机与信息技术学院计算机科学与技术专业培养计划》,进一步完善了“铁路信息技术”专业方向的培养方案,明确了与计算学科其他方向的关系。 2铁路信息技术人才培养的需求背景 铁路是国家重要的基础设施,是国民经济的大动脉,是一个庞大的网络性产业。我国铁路行业采取各种有效措施,实现了以6%的世界铁路营业里程完成世界铁路25%的运输工作量,运输密度为世界之最。但“一票难求”、“一车难装”的现象依然存在。我国工业化、市场化、城镇化进程的加快,必将使全社会运输需求总量持续增长。预测到2020年,全国铁路旅客、货物运输需求将分别达40亿人、40亿吨,年均增长速度分别为8%和4%。2004年1月,国务院审议通过了我国铁路史上第一个《中长期铁路网规划》,到2020年,我国铁路营业里程将达到10万公里,其中客运专线1.2万公里,形成四纵四横为主干线的铁路路网,复线率和电气化率均达50%。2008年10月,鉴于国内经济形势发展的变化,《中长期铁路网规划》做出了一些调整,将2020年全国铁路营业里程规划目标提高到了12万公里,电气化率上调为60%,客运专线里程增加到1.6万公里,并将城际高速铁路系统由环渤海、长江三角洲、珠江三角洲地区扩展到长株潭、成渝、中原城市群、武汉城市圈、关中城镇群、海峡西岸城镇群等地区。 截至到2008年底,铁路营业里程已达7.9万公里,全年完成客运量14.5亿人、货运量33.1亿吨。在纵横7万多公里的铁路营业线上,驰骋着1.5万辆机车、50多万辆车辆。众多部门、工种相互间的有序联动共同完成旅客运输、货物运输、行包运输和邮政运输等任务。铁路运输组织和指挥系统的输入和输出都是信息,信息化是铁路提高运输能力和效益、增强铁路市场竞争力的重要手段,是改造铁路传统产业、走新型工业化道路的必然选择。中国铁路信息技术应用始于上世纪六十年代,经历了近四十余年的发展历程,从单项的、部门级的以数据处理为主的初级应用,发展到今天涉及各业务领域的、覆盖全路的、实时处理的综合应用。铁路的高速化、重载化、密集化发展趋势,对铁路信息化建设提出了更高的要求。 早在1995年召开的铁道部科技大会上就提出了:铁路的发展取决于现代化,而铁路信息化是铁路现代化的主要标志。2002年,王麟书总工程师(时任铁道部总工程师)撰文表示:“铁路作为国民经济的大动脉,肩负着重大的历史使命。为适应新的形势,把握机遇,铁道部提出了实现铁路跨越式发展的新思路,作为指导今后铁路工作的纲领。信息化是铁路跨越式发展的重要组成部分,也是实现铁路跨越式发展最重要的支撑手段之一,铁路信息化面临新的巨大需求,必须进一步加快建设步伐”。 为了推动铁路信息化,铁道部于2005年了《铁路信息化总体规划》,提出了建设具有中国特色、世界一流的铁路智能运输信息系统的总体目标、体系结构、发展战略与实施策略,总共要建设和完善3大信息化应用领域、5个基础平台、10个建设方面、38个具体应用系统,实现调度指挥智能化、客货营销社会化、经营管理现代化。其中,运输组织、客货营销、经营管理是铁路信息化的3大应用领域。运输组织领域的信息系统,主要服务于铁路运输的调度指挥,涵盖运输生产的各主要环节;客货营销领域的信息系统,主要服务于铁路市场营销人员和旅客、货主,向旅客和货主提供优质服务;经营管理领域的信息系统,主要服务于运力资源、经营资源管理与运营决策支持的部门和相关人员,以保障铁路运输的运力资源的优化配置和降低运输成本为目标,提高铁路运输效益。铁路信息化公共基础平台包括通信网络基础平台、信息共享平台、公用基础信息平台、信息安全保障平台和铁路门户平台,为业务应用层的各应用系统提供公用的基础环境。铁路信息化具体细分为10个主要建设方面和38个重要应用系统,运输组织领域包括运输调度指挥、运输生产组织、列车运行控制和行车安全监控4个方面共14个应用系统,客货营销领域包括客运营销和货运营销2个方面共6个应用系统,经营管理领域包括运力资源、经营资源、办公信息管理和决策支持4个方面共18个应用系统。铁路信息化是铁路运输全员、全面、全方位、全过程的信息化,随着高速铁路的快速建设,对信息系统的实时性、安全性、准确性要求也越来越高,其中有大量信息技术问题需要解决,需要有一批基础扎实、技术过硬、能够胜任铁路信息化建设的合格人才。 铁路信息化建设已经取得了巨大的成绩。2009年1月的全国铁路工作会议指出,2008年我国铁路技术创新取得了新的重大突破,京津城际铁路集成创新了我国高速铁路列车运行控制系统、自主研发了数字化旅客服务系统、新建客运专线和部分重要干线广泛采用了铁路数字移动通信系统(GSMR)、新一代调度集中系统(CTC)、全路列车调度指挥系统(TDCS)覆盖率达到95.7%、客票发售与预订系统和货票信息管理系统实现升级,铁路信息化在运输组织、客货营销、经营管理方面的作用更加突出。这些技术进步都离不开信息化技术,同时也更加迫切地需要铁路信息技术专业人才的培养和储备。在2009年3月召开的全路信息技术系统工作会议上,铁道部何华武总工程师特别指出,要加强培训,重视人才,以不断加强信息化管理和技术人员的现代信息技术和业务知识的学习为重点,深入研究铁路信息化人才成长规律,制定人才培养和储备计划,健全完善人才资源库,为铁路信息化发展奠定坚实的基础。铁路信息化、特别是高速铁路信息化的建设,明显需要培养具有铁路行业特色的“信息技术”专业人才,其就业市场很大。 3加强铁路信息技术人才培养的举措 铁路信息技术人才的培养,离不开铁路主管部门和主要业务部门的支持。铁路行业的传统主干专业是运输、信号、线桥隧、机车车辆、电气等五大专业,计算机专业作为通用辅助性专业尚未列入铁路紧缺专业。但是,随着铁路信息化需求的持续增加,铁道部有关部门正在考虑铁路信息化人才的培养和储备,并开展了积极的工作。 2007年9月,铁道部人事司技术干部处组织召开了高校铁路专业教材编写工作会议,经北京交大、西南交大、铁道部运输局等单位的专家学者共同讨论建议,人事司决定将原定“铁路信号及信息技术”专业方向,划分为“铁道信号与控制”和“铁路信息技术”两个独立的方向,新增并确立了铁路信息技术专业作为铁路行业关注的专门人才培养方向的地位。随后成立了“铁路信息技术”特色教材编写工作组,在铁道部信息办的指导下,开展现代铁路信息技术导论、铁路信息技术标准体系、铁路信息系统集成与应用、铁路信息安全技术、铁路信息系统架构、铁路运营维护信息技术、铁路智能信息处理技术、铁路信息系统应用技术、铁路信息系统工程、铁路信息资源与规划、铁路运营系统计算机仿真等11本教材的规划和编写工作。2008年3月铁道部人事司组织在北京交通大学召开了铁路信息技术特色教材编写大纲研讨会,认真研讨了对大纲的反馈修订意见,正式布置了教材编写实施工作,并扩大了参编院校和单位,包括铁道部信息办、铁道部信息中心、北京交大、西南交大、兰州交大、大连交大等,计划于2009年底完成全部编写工作,铁道部人事司提供了立项建设经费等支持。 2008年4月教育部批准成立了交通运输与工程学科教学指导委员会(教高函[2008]10号),2008年11月交通运输与工程教指委批准成立了轨道运输与工程分委员会,2009年2月分委员会决定下设6个教学指导组,其中有铁路信息技术教学指导组,全面负责专业建设指导、教材建设、专业规范制订等工作。2009年5月,铁路信息技术教学指导组召开了第一次全体会议,对指导组的工作计划以及专业定位等问题进行了研讨。 2006年初,北京交通大学计算机与信息技术学院着手开设铁路特色信息技术专业方向的工作,2007年启动了“现代铁路信息技术专业方向的设置研究”学院教改项目,制订了初步的培养方案和教学大纲。为了加强培养学生的实践动手能力和对铁路行业信息化的了解,学院与铁路信息化主管部门和主要业务单位,以及相关IT企业建立了多种合作关系。2007年6月,我校与铁道部信息技术中心签订了战略合作协议;2007年7月成立了“北京交通大学―甲骨文铁路信息技术实验室”;2008年1月获批建设“高速铁路网络管理教育部工程中心(筹)”;2008年7月成立了“中国软件评测中心铁路专业分中心”;2008年10月学院建设了“铁路信息技术专业实验室”;2009年1月启动了Intel―北京交通大学“云计算在铁路行业的研究应用及人才培养”合作项目。以铁路信息技术作为特色之一,我院计算机科学与技术专业于2008年被评为北京市级和部级特色专业。 4铁路信息技术专业方向培养方案简介 按照《规范》精神和要求,参考CC2005信息技术方向的设置思路,我们在设立铁路信息技术专业方向时遵循了以下的指导思想: 本专业方向定位为计算机科学与技术专业大类下的一个方向,其优秀课程与计算机专业相同,本科的第1~3学期以计算机专业大类公共课程为主,在第4~7学期中加入该专业方向的系列特色课程。 本专业方向设置主要为我国铁路信息化建设提供人才,同时考虑信息技术专业的通用性要求,使学生具备该专业的基本能力以便适应其他行业的信息技术工作。 本专业方向以培养本科毕业应用型人才为主,但同时考虑为本学科方向输送合格的硕士、博士生源,为学生进一步深造奠定扎实基础。 设置铁路信息技术专业特色课程应遵循以下原则: 以能力培养为主要目的,教学做有机结合,必修内容精而少,教学内容设置既有稳定性又有灵活性。 将最新的铁路信息应用技术引入课堂教学,通过基础理论知识与实际应用、现场需求的结合,引导和培养学生的创新精神。 通过必修、选修和实习的合理组织,使学生得到充分的实践训练,培养学生的自主学习能力。 通过设置讨论、学生报告、小组项目等教学内容和考核要求,促进学生表达能力和人际沟通能力的提高。 鼓励学生通过一些相关IT企业的认证考试,如Linux认证考试、Oracle ERP认证考试等。 根据北京交通大学教务部门的要求,本科课程由学科门类基础、大类专业基础和专业三个模块组成。学科门类基础模块是必须具备的数学、物理及其扩展类基础性课程;大类专业基础模块是为大类学科专业领域中必要的、最基础的知识和能力而设置的理论与实践课程,计算机专业以主干优秀课程为主;专业模块主要有专业特色方向选修模块和专业拓展选修模块。计算机科学与技术专业特色方向模块分设三个方向课程组,铁路信息技术方向是其中之一,需要修满8个学分,另外配置了为加强实践能力和研究素质而设置的专业拓展选修模块8个学分。铁路信息技术特色方向课程组主要由6门课程构成,包括“铁路信息技术导论”、“铁路运营维护支撑信息技术”、“铁路通信与控制技术基础”、“信息系统集成与应用”、“信息系统工程与实践”、“信息技术综合实践”等。专业拓展选修包括“铁路运营调度系统”、“铁路信息保障和安全”、“铁路信息系统测试”、“国外铁路信息技术”等课程。另外还安排了3学分的生产实习。 5结束语 “信息技术”专业方向是目前国内外越来越受到重视的新兴计算学科方向,该专业方向的建设和人才培养工作具有挑战性。我国高速铁路大发展也对信息技术人才的培养提出了新的需求。北京交通大学计算机与信息技术学院依托多年参与铁路信息化建设工作的良好基础,在铁路相关主管部门的支持下,率先开展了“铁路信息技术”专业方向的建设工作,做出了有益的尝试,一方面能为铁路信息化建设提供人才储备,另一方面也希望为其他院校开设“信息技术”专业方向提供一定的借鉴。 高速铁路技术论文:高速铁路无砟轨道施工技术难点分析 摘要:随着近年来高速铁路建设的不断发展,对无砟轨道施工技术的要求越来越高。但是在实际施工过程中,无砟轨道还存在较多施工难点,例如刚度控制、沉降控制、线性控制等。为了达到施工要求,需要对这些施工难点进行分析。文章以沪昆客专云南段工程为例,对高速铁路无砟轨道施工技术难点进行了分析,然后对施工技术难点的控制进行了探讨。 关键词:高速铁路;无砟轨道;施工难点;控制技术;轨道刚度控制;沉降控制 在高速铁路工程施工过程中,无砟轨道施工技术是非常关键的施工技术,施工质量对列车行驶的稳定性和安全性有比较大的影响,所以做好无砟轨道施工技术的控制是每一个施工单位都需要认真考虑的问题。在实际施工过程中,一些施工单位由于施工技术不成熟,缺乏施工经验,对铁路无砟轨道施工效果造成了比较大的影响。为了保证高速铁路无砟轨道施工质量,需要对高速铁路无砟轨道施工中存在的技术难点进行分析,并提出相应的完善措施。 1 案例介绍 中铁十六局沪昆铁路客运专线云南段项目部管段位于云南省嵩明县牛栏江镇境内,起讫里程为DK1108+110.45~DK1124+148.325,全长16.04km。CRTSⅠ型双块式无砟轨道正线长度为32.08km延米。 轨道型式为CRTSⅠ型双块式无砟轨道,轨道结构自上而下依次由U71MnG钢轨、WJ-8B扣件、SK-2型轨枕和道床板、支承层(或底座)及端梁等组成。轨道结构高度路基地段为815mm,桩板结构以及刚性路基段(5m 2 无砟轨道施工技术难点 2.1 轨道刚度控制 当无砟轨道从桥涵过渡段通过时,需要保证轨道具有良好的刚度。在施工过程中,轨道刚度控制是施工中的重点和难点,对技术要求比较高。为了保证结构刚度可以达到设计要求,过渡段填筑级配碎石需要严格按照设计要求进行分层施工,分层夯实,分层检测,严格控制填料的压实度,且严格按照规范要求进行施工,并进行合理的规划和设计,保证其可以达到施工要求。 2.2 沉降控制 由于高速铁路无砟轨道的结构是利用扣件进行连接的,因此对地基基础的稳定性有着比较高的要求,所以在施工时做好轨道基础的沉降控制是施工的重点和难点。由于施工过程中地基基础会有变形或沉降的情况出现,而且不易把握沉降规律,导致无砟轨道施工难度增加。 2.3 精度控制 由于无砟轨道对施工精度要求比较高,如果采用传统的测量方法是不能达到施工要求的,为了保证轨道线路的平顺度,提高铁路工程的施工质量,发展和应用高精度的测量技术和测量设备是非常必要的。在施工过程中,为了保证无砟轨道的平顺性,需要一次性成型,并保证结构的可靠性和稳固性。但是在实际施工的过程中,由于一些范要求未能落实到位,对无砟轨道工程的施工质量造成了比较大的影响。为了保证测量数据的准确性,在利用轨道检测小车进行测量时,要按照“两点一线、定点定位”的原则来进行定位。在测定时,距离测站20~80m的长度范围内数据准确度比较高,因此顺接段长度和搭接测量段的长度要控制在6.26~20m之间,本工程取值为10m,并根据两次测量数据和测量距离来确定具体的长度。在实际测量时,需要准确的判断和分析测站的位置,并做好数据的记录和分析工作。在进行精调时,在被调整轨道上放置小车,然后利用全站仪跟踪测量小车棱镜点,并将对应点为轨道的位置显示出来,并根据实际位置和设计位置的偏差对轨道方向进行调整,轨道位置经过精调后要将误差保持在允许的范围值内。 2.4 线性控制 在无砟轨道施工过程中,线性控制是施工的重点和难点。为了保证线型的平直,保证施工质量,需要做好监测工作。此外,还要控制好轨道施工裂缝,对施工技术管理制度进行完善,做好施工质量的监测工作,对遇到的问题及时进行处理,保证无砟轨道的施工效果。 3 无砟轨道施工技术难点控制 3.1 无砟轨道测量精度控制 本工程在进行无砟轨道测量时,使用CPIII平面控制网对测量精度进行控制,布网形式如图1所示。在进行实际测量时,CPIII点号会根据施工里数的变化进行变化,为了保证施工测量精度,可以在线路右侧使用偶数号进行编号,在线路左侧使用单数号进行编号,然后根据编号进行测量。另外,为了进一步保证测量精度,需要利用全站仪来保证测量精度。 3.2 控制基础沉降 在无砟轨道施工过程中,为了保证列车通行安全性,需要控制好基础沉降,在保证铁路可靠性和稳定性的基础上提升行车的稳定性。在进行路基基层施工过程中,工作人员要提升思想认识,对施工技术参数进行确定,科学的指定施工方案。在开展路基施工时,要严格按照规范标准和规范要求进行施工,合理选择填充料的类型,控制好填充材料质量。按照规范要求对沉降进行观测,如果路基沉降值超过规范要对其原因进行分析,并针对性地采取相应的控制措施。路基施工后对沉降进行检测,确保路基沉降值在规范范围内时才可以开展无砟轨道的铺设施工。 3.3 控制无砟轨道均衡刚度 在无砟轨道施工过程中,当无砟轨道从桥涵段经过时,为了保证列车通行条件,需要保证轨道刚度分配的均衡性。在工程设计过程中,要做好现场的勘察工作,根据具体的情况合理地选择施工材料和施工结构型式。施工过程中,要严格按照技术标准进行施工,对施工方案进行落实,控制好施工进度,保证无砟轨道均衡刚度,确保每个部位刚度都可以达到施工规范要求。 3.4 线形控制措施 3.4.1 外部几何尺寸的控制。在对无砟轨道轨排的外部尺寸进行控制时,需要重点做好轨道高程和相对中线偏差的控制。根据规范要求,要将轨道高程误差和相对中线误差控制在2mm内,也就是说轨道高程实际值、各处中线和设计误差不能超过设计误差2mm。在无砟轨道施工过程中,保证轨道外部几何尺寸可以保证轨道平顺结性。在进行高程测定时,会受螺杆支撑程度、扣件扭矩等因素的影响,因此在进行精调时,要先将高轨设置高度进行适当的预偏,进而降低偏移量。 3.4.2 控制轨排内部几何尺寸。轨排内部测量主要是测量轨道的相对平顺性。主要对两根钢轨之间的高度差和两根钢轨之间的距离进行测量。为了控制好轨排内部几何尺寸,需要通过精调实现。但是在测量过程中,如果温度变化幅度过大,会影响仪器的测量精度。因此在对静态平顺性指标进行精调时,需要将轨向平顺性拓展到邻近轨枕的相对指标。由于超高主要是邻近钢轨高程出现的,因此界定水平也是一样的,对轨道进行精调后可以达到规定限值1mm时,如果轨道铺长后水平偏差会存在大于超高限值的可能性,远比高程、中线等指标超高限值的可能性大。 3.4.3 轨头和轨缝的处理。在无砟轨道施工过程中,一般会将轨缝保持在15~30mm之间。在进行施工时,为了确保大型的设备可以顺利从钢轨通过,会将轨缝设计为最小值,同时为了防止钢轨温度过高导致邻近钢轨之间出现挤压变形的情况,会将轨缝设计为最大值。根据本工程的设计要求,轨缝之间的间隔距离要求保持在10~15mm之间,因此本轨道工程为小轨缝。考虑到上述因素,在进行施工时要对轨枕之间的距离进行适当的调整,并在经过相应的计算后才可以选择桥梁工具轨,使其可以和设计配套。这样一来就会导致施工工序变得繁琐,会增加施工费用。整个设计过程要求保证轨枕的稳定性以及轨缝间隔距离的合理性。根据本工程所在地区的温差变化情况,要求将轨缝保持在8~10mm之间,在条件允许的情况下,需要将设计值调小。在对轨枕进行微调试时,轨缝处的误差很难使用三角平均测量法测量出来,所以在测量工作完成后,还需要使用钢尺再次测量一次,将误差保证在1mm以内。 3.5 控制好材料质量 在无砟轨道施工过程中,施工材料是影响高速铁路施工质量非常重要的因素。例如砂浆、水泥等材料会直接影响工程质量。由于砂浆、水泥等材料敏感性比较强,容易受环境温度、工程施工等因素的影响,所以在施工时要选择质量良好的砂浆和水泥。严把材料的选择关、运输关,做好材料的配比试验工作,并对其进行检测。另外,在材料拌和时,还要选择合理的搅拌机械,并根据拌和要求进行拌和施工,以提高计量的准确性。 4 结语 总而言之,无砟轨道高速铁路施工过程中,为了充分发挥出无砟轨道的优势,需要施工单位做好施工技术难点的施工管理,实施精准化施工,并做好测量工作和技术管理工作。本工程施工后安排了两辆动车进行试运营,经过试运营后两辆动车速度在达到380km/h时依然可以稳定运行,施工效果良好。 作者简介:何祖金(1982-),男,广西桂平人,中铁十六局集团第三工程有限公司工程师,研究方向:高速铁路、高速公路施工管理。 高速铁路技术论文:高速铁路特高墩支架模板一体化施工技术研究 摘要:特高墩是高速铁路建设过程中的重要组成部分。文章对高速铁路特高墩的主要施工特点进行了分析,制定出科学、合理的高速铁路特高墩支架模板一体化施工技术方案,提升了高速铁路建设项目的施工质量,达到了提质增效的目的。 关键词:高速铁路;特高墩支架模板;一体化施工技术;建设项目;交通运输 1 概述 高速铁路是交通运输行业在发展过程中的重要组成部分,其在实际运行的速度与其他交通工具相比存在着很大的差距,主要体现在舒适性较高、运行速度较快、运输能力较强等,一度成为了深受人们喜爱的交通运输方式之一。为了更好地提升高速铁路的运行质量,我国相关部门在高速铁路项目施工中投入了大量的人力、物力、财力,并通过支架模板一体化施工技术进行施工,只有这样才能保证高速铁路项目的质量,为人们的日常出行提供良好的保障。 2 高速铁路项目施工现状 高速铁路工程项目在实际施工期间常常会因为多种原因导致工程项目的质量提不上去,这对高速铁路行业的发展与人们日常出行安全来说造成了很大的影响。而影响高速铁路工程项目质量的原因主要有以下三点: 2.1 材料检验工作不规范 要想保证高速铁路工程项目施工质量,就应该做好施工现场的控制工作。在实际施工期间,工作人员要做好材料的选购工作,使用合理的材料进行施工,只有这样才能保证施工质量。然而,在实际施工期间,施工人员并没有意识到材料管理工作的重要性,导致材料在摆放时处于混乱现状,严重影响了高速铁路工程项目的正常施工。 2.2 对质量监管工作不重视 高速铁路工程项目在实际施工过程中,施工人员的质量控制意识较差,没有按照国家指定标准进行质量监管工作,这对高速铁路工程项目后期的施工来说造成了很大的影响,埋下了一定的风险隐患,严重的话还会威胁到人们的生命健康安全。另外,高速铁路工程项目在实际施工期间质量控制的宣传工作不到位,施工人员无法明确自身的工作职能,没有意识到质量控制的重要性,导致高速铁路工程项目存在着较为严重的质量问题。 2.3 施工人员素质较低 高速铁路工程项目在实际施工过程中,参与人数较多,其中主要群w就是劳务人员,这些劳务工作人员参与施工的时间较短,经验缺乏,综合素质水平与专业知识技能较低,没有受到专业的培训,严重影响了高速铁路工程项目的质量。另外,还有一些施工人员在施工期间仅凭借着自己多年的工作经验进行施工,没有按照国家指定标准进行,导致高速铁路工程项目在施工期间存在着一定的安全问题,延缓了施工进程,影响施工 质量。 3 高速铁路特高墩主要施工特点 特高墩是高速铁路工程项目在实际施工过程中的重要组成部分,而高速铁路特高墩的主要施工特点包括以下两点: 3.1 施工技术要求较高 高速铁路特高墩的施工质量会直接影响整个工程项目的质量,因此其在实际施工期间应该加强对施工设备技术要求的控制,并严格遵守国家指定标准进行操作,只有这样才能将施工机械技术中的真正价值体现出来。然而,特高墩项目施工期间对机械设备有着较高的依赖性,常常会受到施工环境等方面的影响而降低项目的质量。为了提升工程项目的质量,保证施工进度就应该同时使用多个机械设备进行操作,并增加设备的模版数量,只有这样才能更好地满足高速铁路特高墩的施工需求。 3.2 施工周期较长 高速铁路工程项目在实际施工期间常常会受到施工环境与地理环境的影响,延长工程项目的施工期。主要体现在以下三点:(1)高速铁路特高墩在实际施工期间所使用的施工材料需要通过长时间的运输;(2)高速铁路特高墩现有的施工模板面积较大,在实际使用期间会受到多方面的限制,影响施工的顺利进行。另外,开始浇筑施工时,由于模板的面积较大,需要将浇筑的高度控制在3m左右,只有这样才能保证模板可以得到全方面的浇筑。因此在特高墩浇筑期间会消耗大量的时间,并在一定程度上增加施工周期;(3)高速铁路特高墩项目有着难控制的特点,墩身较高,在实际施工期间需要根据特高墩整体的重心位置设置对应的施工方案,只有这样才能保证其在施工期间可以减少重心位移的现象发生,保证工程项目质量。 高速铁路特高墩结构相对复杂,施工周期较长,在其实际施工过程中如果只通过传统的施工技术进行操作不但不会缩短施工工期,常常会因为多种原因影响整个项目的施工质量。要想从根本上解决这一问题,就需要将现有的施工技术方案创新、完善,并采用一些施工周期较短、操作简单、安全性能较高的施工技术,而支架模板一体化施工技术就是众多施工技术中的重要组成部分,可以有效地缩短工程项目的施工周期,保证施工人员的生命安全。 4 高速铁路特高墩支架模板一体化施工技术控制要点 4.1 一体化施工流程 高速铁路特高墩工程项目在实际施工期间所采用的支架模板一体化施工技术的主要施工流程由以下四部分组成:(1)找平承台基面,并根据工程项目的施工现状合理安装第一层模板、支架、人行步梯,为施工人员营造一个良好的施工环境,只有这样才能保证特高墩项目的施工工作可以顺利进行下去;(2)在安装第二层模板时,首先要安装一个简易的支架平台,之后再通过节门的模式安装人行步梯;(3)在制作第三层支架模板时,需要根据工程项目的施工现状制定出一个科学、合理的施工技术方案,合理规范施工全过程,保证所开展的各项工作任务都可以按照指定要求进行。之后,再对之前已经安装完成的模板与支架进行反复测试,调整好模板与支架角度,找出其中存在的问题,并为其制定有效的解决对策,只有这样才能将支架模板一体化施工技术的真正含义体现出来,减少支架与模板偏差的现象发生;(4)当高速铁路特高墩工程项目在实际施工期间,要做好第三层直到特高墩模板的安装工作,并保证前两层的安装工序与现阶段所开展施工程序一致。之后再施工期间还可以通过翻模法的形式进行操作,并将施工全过程的高度控制在8m以内。另外,在开展混凝土浇筑工作时,需要保证所完成的浇筑工作具有一次性的特点,并将浇筑的高度控制在6m内,只有这样才能保证项目的浇筑工作可以顺利进行下去,保证工程项目的质量。在浇筑过程中需要注意的问题是,需要以(6+2)m施工工序为基础进行操作。 4.2 测量控制 在对高速铁路进行立模工作时,需要重复测量高速铁路特高墩墩身模板范围,并根据工程项目施工现状进行墩身模板高度控制,并将模板高度的偏差控制在2mm以内,只有这样才能为特高墩项目在以后的施工中打下良好的基础;将高速铁路特高墩底面的截面轮廓线宽度控制在40cm左右,并通过左右辅助线的形式进行墩身底部校正,找出在实际测量前存在的不足,及时为其制定有效的解决对策,只有这样才能保证所得出的测量结果具有较高的准确性。 高速铁路特高墩墩身底部截面面积准确之后,可以通过轮廓放线的形式制定出一项全新的立模边线,之后再对已经安装完成的2层墩身模板进行测试,并及时调整模板轴线出现的偏差现象。 4.3 模板施工 对于高速铁路模板施工工作来说,可以通过以下三种形式进行操作:(1)将模板节点高度控制在≤2m左右,在对模板高度调节时,应该将模板的前后节段通过0.5m或1m长度进行调节。如果特高墩的体积较大,那么也可以根据工程项目的实际情况来选择1.5m的节段进行调节设置。当模板的构建规格和相应布置处于同一状态时,那么特高墩的整面就需要通过槽钢的形式进行布置,并将槽钢的间距控制在300mm左右,其高度控制在2000mm,只有这样才能保证模板的施工工作可以顺利进行下去;(2)一般情况下,模板高度在1.5m时,需要将模板的节面进行全方面调控,并在其背部设置三跟节段,之后以槽钢为基础进行节段焊接,只有这样才能保证焊接结构的准确性,保证工程项目的质量;(3)当模板节段高度在2m时,可以通过三角简易的支架平台进行施工。在选择平台材质时,可以采用0.8m长的槽钢,并将其通过水平衡担,并在整个平台的端处预留出垂直式销孔,之后再选用槽钢作为整个斜向防护,之后再通过拴接竖向的防护的形式与钢槽进行水平放置,为工程项目在后期的施工打下良好的基础。另外,在对整个模板的直径控制过程中,可以通过圆钢的形式进行操作,并将其铺设在模板指定层面上,之后再施工平台进行连接,从而保证项目的施工工作可以顺利进行下去。 4.4 墩身辅助施工 对于墩身的施工工作来说,需要在墩身的外部安装人行步梯,并保证步梯具有安装简单、固定、容易旋转等特点,之后再将其与地基连接,只有这样才能保证项目的施工工作可以顺利进行下去。在步梯安装完成之后,应该将整个步梯的长度控制在1.5m,宽度为0.6m,厚度为0.4m,为整个工程项目的正常施工提供保障。 5 结语 在开展高速铁路特高墩项目施工时,一定要按照国家标准进行支架模板施工,之后再对已经完成的项目进行后期验收,找出其中潜在风险,并为其制定有效的解决对策,只有这样才能保证高速铁路特高墩项目的施工质量,保障工程的安全可靠性。 作者简介:赵忠涛(1974-),男,青海西宁人,中国水利水电第四工程局有限公司工程师,研究方向:施工技术管理。 高速铁路技术论文:高速铁路斜井下穿石油管道施工技术研究 1 工程简况 1.1 位置关系 金家岩隧道1#斜井位于江油市境内,位于线路前进方向的右侧,与线路交点里程DK452+200。该工区施工采用无轨单车道运输组织,永久性工程设计,斜井净空断面尺寸为5.0m×5.9m(宽×高)。金家岩隧道1#斜井下穿兰成渝输油管道,平面投影相交里程为XD1K0+163,1#斜井与输油管道垂直距离为28.42m,?准508兰成渝输油钢管与1#斜井相交纵断面图及平面图如图1、图2。 1.2 地质描述 1#斜井c兰成渝输油管道交叉点,上覆6m厚粉质粘土,呈褐黄、紫红色,含少量砂泥岩,中间层为W3强风化泥岩夹砂岩,厚度4.1m,质软,属Ⅳ级软石,最底层为W2弱风化泥岩夹砂岩。斜井进口为强风化岩石,穿越段区域以泥岩夹砂岩为主,弱风化,岩体较完整,地表水较发育,基岩裂隙水较少。 2 施工方案选择 2.1 常规钻爆施工 由于1#斜井洞顶开挖轴线与在役管线的最小距离为28.42m, 1#斜井爆破施工时必然会对在役输油管道及管道周围环境造成扰动,可能出现的安全隐患归纳为以下几点: ①隧道爆破作业产生的地震波,超出管道设计安全标准值,对管道造成直接伤害; ②隧道爆破作业产生的地震波,没有对管道造成直接伤害,但可能会扰动管线周边土体,造成管道下方隧道内围岩变形及管道周边土体位移导致管道发生超过设计安全值的沉降。 2.2 机械开挖 采用机械开挖可有效减小对在役管道施工扰动,但下穿洞段为弱风化泥岩砂岩互层,岩体强度高,机械不易破碎,施工进度缓慢,工期压力大,成本较高,此方案不宜采用。 2.3 静力爆破 采用静力爆破与传统爆破相比,对在役输油管道产生的施工扰动具有明显的优越性,最安全可靠,但对于隧道洞身开挖不易做到整体同时破碎,洞碴粒径不宜装车运输,且进度缓慢,施工成本高。 2.4 控制爆破 对爆破设计进行试爆,得出与工程地质及爆破条件相符的爆破地震衰减规律,获取符合实际的K和α值,确定爆破设计参数,通过对斜井所穿越地层岩性的分析、爆破试验,调整和优化周边眼、掏槽眼和掘进眼的单孔装药量、周边眼间距、炮眼数量、单段最大装药量,确保施工过程中地震波速可控,达到安全快速、经济合理的目的。 以上四种方案分别从安全、进度、施工成本、技术措施等方面综合比较,下穿在役输油管道采用控制爆破技术为最优方案。 3 控制爆破设计 3.1 控制爆破震动安全标准及要求 为保证金家岩隧道1#斜井下穿过程中输油管道安全,经过专家及输油管道公司共同评审确定到达输油管道处的地震波控制标准为≤1.5cm/s。 3.2 爆破设计方案 3.2.1 单段最大用药量的确定 3.2.4 50m范围内下穿段控制弱爆破设计 为降低单段炸药量,减小因爆破产生的地震波速,斜井采取“短进尺、弱爆破、台阶法”进行开挖,按照最大单段药量不大于的安全标准进行控爆设计,控爆参数见表3。 由表3可见,斜井XD1K0+209~XD1K0+111下穿段一次齐爆最大单段用量为3.6kg,小于计算允许值Qmin (28)=4.3kg,理论上对在役管线不构成直接破坏性,考虑到传播介质的不均匀性,为更加安全起见,该段施工时整段爆破设计按R=28m,最大单段药量Q■4.3kg进行施工,并加强支护、支护紧跟,以能更加有效的保障既有管线及隧道施工的安全。 3.2.5 50m范围外控制爆破设计 爆破产生的地震波速是随距离的增加而加速衰减的,根据上述计算,50m范围以外最大单段药量增加至Qmax (50)=23.31kg,在确保安全的前提下,为加快施工进度,拟采用全断面法施工,爆破设计参数见表4。 由表4可见,当R≥50m斜井洞身段爆破设计一次齐爆最大单段用量为16.2kg 4 施工过程监测 4.1 爆破作业地震波速监测 4.1.1 监测目的及设备 通过爆破地震波跟踪监测,首先是分析爆破地震波衰减规律及其对周围保护物的影响,并对其进行安全评价;其次是根据爆破地震波监测结果,指导爆破方案的调整和优化,使到达管道的爆破地震波速降低到安全范围内,同时实现隧道开挖快速顺利进展。 爆破振动监测与试验使用L20型爆破测振仪,每台测振仪有三个通道,可以配置3个单向速度传感器或1个三分量速度传感器或1个三分量加速度传感器。该仪器自带液晶显示屏,现场直接设置各种采集参数,能即时显示波形、峰值和频率。具有24位A/D转换,采用自适应量程。通过USB接口与PC电脑进行数据通讯,运用专用软件进行处理分析及成果出等,并带有手机报警功能,设制一定振速阀值,若有溢出,自动发出相应短信,进行报警。 4.1.2 监测方法及程序 4.1.2.1 测点布置 临近输油管道的振动强度通常与新建隧道爆源所在位置直线距离成线性关系,等距状态下最直观反映爆破振速。测点布置如图5、图6。 4.1.2.2 测试频率 ①微震爆破施工开始后,试验爆破按照测点布置方法每日都进行监测。 ②其后,按照测点布置方法每开挖20m测试一次。 4.1.2.3 传感器安装 在爆破前1小时,按预定的位置及要求安装三矢量速度传感器,其中Z方向铅直,X方向指向爆源为水平径向,Y方向为水平切向。对监测点进行编号,测量并记录震源中心及传感器的位置与高程。 4.1.2.4 仪器连接与调试 在爆破前30分种,将采集仪连接各传感器,记录传感器和采集仪编号,设置参数,选择合适的开门阀值,确认仪器连接、调试完好。在爆破现场警戒前撤到安全区域。 4.1.2.5 现场测试 爆破产生的振动超过仪器设定的开门阀值,开始记录爆破振动信号。爆破警戒解除后,进入爆破现场收拾仪器、传感器与连接线。 4.1.2.6 资料整理 通过计算机USB接口与记录仪连接,传输现场记录的振动波形数据。使用振动分析软件对波形进行分析处理,分别读取竖向、水平径向和水平切向的振动峰值、峰值主频等参数。 4.1.2.7 振动影响评价 爆破振动评价按表1爆破振动安全允许振速中交通隧道取低值为控制标准。 ①若监测点任一方向的实测最大质点振动速度超过相应的振动控制标准,则爆破质点振动速度超限,可能或已经对所监测的对象造成损伤或破坏。 ②若监测点所有方向的测最大质点振动速度均小于相应的控制标准,则表明监测对象不会受到爆破振动损伤,是安全的。 ③若实测振动幅值超限,应对监测对象进行宏观调查,观察监测对象是否出现细微裂缝及已有裂纹宽度及延伸是否发展、起鼓等损伤现象,必要时可利用声波检测等手段对爆破振动影响程度进行评价。 4.1.3 监测结论 在金家岩隧道1#斜井开挖掌子面里程XD1K0+208~XD1K0+150进行施工爆破振动测试;共测试次数为8次,测试情况见表5。 监测结果表明:整个爆破开挖过程中,管道附近爆破振速均小于设置限值1.5cm/s,变化趋势趋于平稳,整个爆破过程中安全可控。 金家岩隧道1#斜井及邻近输油管道工程爆破安全监测结果比较理想,达到了监测大纲规定的预期目的,保证了石油管道在爆破施工期间的安全并对爆破施工后的长期运营不会造成影响,并在西成铁路工程积累了输油管道在爆破地震动作用下的动力响应数据,有益于研究沿线管道在爆破地震动下的动力响应和动力稳定性,并对类似工程具有参考和借鉴作用。 4.2 隧道及管道上方地表位移监测 每个地表下沉量测断面测点横向间距为10m×10m,横断面布点应结合地形,横向布点埋设在隧道开挖影响范围内,共设沉降观测点20个,采用精密水准仪进行量测,每天观测读数2次,变形速率控制标准见表6。 各项监测的数值达到一定范围(即:将产生不可接受的负面影响时)要进行“报警”。报警系数F(F=实测值/安全控制标准值),当F 0.80时,为报警状态,当达到报警值时,应启动应急预案,采取必要的加强措施。 经沉降观测分析,最大变形速率1.5mm/d,最大累计沉降量3.5m。通过对管道周边沉降观测点观测数据统计表分析,充分考虑测量精度、测量误差影响,采用新奥法施工,隧道开挖对管道基本不造成沉降影响。 5 结束语 在我国大规模的高速铁路网建设中,尤其在西南地区油气资源丰富,油气管线密集的区域,必将还会遇到此类情况,本文通过对爆破设计进行试爆,得出与工程地质及爆破条件相符的爆破地震衰减规律,获取符合实际的K,α值,计算出了单段最大药量,进一步优化爆破参数,对隧道爆破作业产生的地震波速进行监测,提出修正和改进方案,严格控制爆破引起的最大地震波速度使之符合石油管道产权单位要求(≤1.5cm/s),节约施工资源,加快施工进度,保证了石油输油管道的安全运行,确保隧道施工顺利完成。 高速铁路技术论文:高速铁路桥梁承台大体积混凝土施工控制技术分析 【摘要】随着国民经济的高速发展,为满足道路交通运输需求,必须重视高速铁路桥梁施工质量问题。大体积混凝土施工在桥梁承台施工中的应用,可有效提升路面承载力、耐久性,将大大提升列车运行的安全性、舒适度。为此,本文通过具体工程案例,对高速铁路桥梁承台大体积混凝土施工工艺进行了分析与探究。 【关键词】高速铁路;桥梁承台;大体积混凝土 作为国民经济、社会发展与人民生活服务的公共基础设施,道路工程是衡量一个国家经济实力与现代化水平的重要标准。随着社会经济发展速度的不断提升,我国铁路工程建设规模也随之扩大。大体积混凝土施工作为高速铁路桥梁施工的重要内容之一,为确保工程建设整体质量,施工企业必须严格遵循工程实际情况,充分了解大体积混凝土的相关含义,规范施工流程,只有这样才能延长工程使用寿命,提升行车安全性,实现铁路事业的可持续发展。 一、工程案例 某高铁工程选取无砟轨道为路线,350km为其设计时速,其中5到9号墩跨河流,设计为连续刚构,其中6、7号主墩基础选取250cm直径钻孔桩12根,低桩承台为承台设计,23.5mX17mX5m为其尺寸,1997.5 m?为混凝土量,大体积混凝土施工为主桥承台类型。 二、高速铁路桥梁承台大体积混凝土施工工艺 我国铁路工程长期以来都具备载重大、安全、舒适等优势,使其在交通经济市场环境下发挥着重要的作用。大体积混凝土技术作为桥梁承台施工的重要技术,其施工技术水平的高低直接影响着工程建设的整体质量。为此,本文通过具体工程案例,做好施工材料准备,规范施工流程,只有这样才能全面提升工程建设的整体质量。 1、施工准备 施工前期,设计单位进行技术交底需在高铁桥梁承台大体积混凝土施工前期进行,应确保具备完整的设计文件、图纸与资料。要求各结构层施工质量必须与我国施工技术标准相符。在做好大体积混凝土施工准备工作后,需按照施工现场地质、地形等条件在场地范围内进行场地布设。且合理配置机械设施,要求集中放置施工材料。在施工材料进场后,需进行相关质量检测,确保其合格性。 2、大体积混凝土配合比设计 根据工程实际情况,施工过程中可选取低热水泥,需进行粉煤灰适量添加。相比水泥用量,粉煤灰用量为其30%到40%之间,选取C35抗腐蚀性混凝土作为混凝土材料。如混凝土强度、坍落度符合施工规定的基础上,需对掺合料、骨料添加量尽可能提升,以此对单方混凝土水泥用量有效减少。该桥梁需在每立方300千克以下控制大体积混凝土水泥用量,其配合比应以实验室试验结果为主。施工前期,水化热验算、测定可由工程施工相关部门进行。按照试验结果,可在160到200mm内进行坍落度控制,在24小时内控制混凝土初凝时间。 3、开挖承台基坑 桩基施工前开挖承台基坑需基本完成,且选取垫层混凝土硬化。完成桩基施工后,承台边线可选取全站仪放出,并将杂物清理干净,桩头需将设计标高位置开凿,将浮浆清理干净,桩基需实施质量检测,如无损检测等。同时,承台纵、横向轴线、4角点位可通过全站仪放出,边线需由墨线弹出。承台基底施工中,其范围必须在基础范围以外,需多出50cm,清理干净垫层混凝土上方杂物后,需彻底清洗表层,直至新鲜混凝土面露出,特殊情况下,应凿毛垫层混凝土。 4、加工及安装钢筋 第一,根据施工规定,对钢筋进行准确编号,随后做好配料、下料工作,准确定位钢筋位置,且做好绑扎工作。钢筋搭接是可选取直螺纹套筒进行钢筋(直径20mm以上)连接,以此缩短施工时间。承台混凝土浇筑施工前,需绑扎好所有墩身直立钢筋。完成安装钢筋工作后,需根据设计规定进行各类预埋件安装,局部遗漏现象不能出现。且进行测温、测应力元件安装。 第二,由于该工程主墩具有特殊性,需将预应力系统设置到承台位置,钢筋施工前,当普通钢筋和预应力钢筋之间存有矛盾,需进行普通钢筋挪移,确保预应力钢筋具有准确位置。选取塑料波纹管作为预应力管成孔材料,施工时管道不得于电焊等相接触,尤其在焊接定位钢筋网时必须加以重视。相比主管,波纹管接头应大一些,选取胶带将接缝位置缠绕好,避免漏浆情况出现。0.5m为定位网之间的距离,焊接承台钢筋应具有稳固性。需将芯棒穿入波纹管内,需进行预应力管道重量增加,避免波纹管上浮现象出现在浇筑混凝土过程中,芯棒需在完成混凝土浇筑后、初凝完成后进行,随后将钢绞线穿入。 5、安装循环冷却水管 为保证浇筑混凝土后具有良好质量,水泥水化热最高温升值减小,混凝土温差可有效降低,防止贯穿裂缝由于温度产生,且能够对结构物内部温度有效降低,对内外温度差进行有效减少,防止表面裂缝产生。承台大体积混凝土施工时,冷却管需按照水化热计算结果设置。选取钢管(直径50)为冷却管,选取丝扣进行冷却水管接头连接,需固定接头位置,避免因外部原因出现断裂现象,随后固定其他位置。通水检查后,需及时解决漏水问题,随后将上层钢筋、冷却水管安装好。 6、制作、安装模板 安装模板前,选取磨光机把模板表面锈迹清理干净,并将一层浅色脱模剂涂刷到模板表面,在钢筋附近互相错开相同位置强度一致的混凝土小垫块,布设时1m2需进行4块以上设置,绑扎需具有稳固性,且根据施工规定进行垫块厚度大小控制。选取墩身钢模板拼接组合承台模板,接缝选取海绵条封堵,接缝位置可选取封箱胶带进行封堵,避免浆液遗漏,通过圆钢、承台底作为拉杆,焊接承台中部与承台顶部,以此形成整体,选取双螺帽作为拉杆,选取钢管支撑为模板外侧。 7、混凝土浇筑 覆盖、遮挡混凝土选取的原材料,防止暴晒,为达到温度降低的作用也可通过洒水施工。混凝土通过冷却水进行搅拌施工,以此将入模温度有效降低,特殊情况下,混凝土搅拌可选取冰水。通过棉布进行混凝土运输车进行覆盖,将冷却水管设置到承台内部,利用循环水对混凝土内部温度有效降低。选取塑料薄膜、麻袋进行混凝土表面进行养护保温施工,以此将混凝土内外温度差异进行有效减短。 浇筑混凝土前,其高程可选取水平仪测定,浇筑混凝土时控制标高可选取承台顶层进行小钢筋头焊接,复测墩身预埋钢筋时可选取的仪器为全站仪,随后承台底表面可通过清水将泥土除去,且做好保湿工作。 在当天温度最低时间段浇筑大体积混凝土,向现场运至时可通过混凝土罐车,其中一些可通过混凝土搅拌运输车直接出料到串筒,其他罐车则需向混凝土输送泵内倒入混凝土,混凝土可通过混凝土输送泵向模板送入,以此对承台距离远的混凝土实施浇注作业。且根据施工现场工程量的多少进行振捣施工。150方为混凝土每小时供应量,具有较小数量,由此可见浇注混凝土可由承台中间重复性下料,随后扩散到附近,施工方式以台阶法为主,在下层混凝土初凝前,覆盖作业不得间断,30cm为各层覆盖厚度,避免混凝土分层现象出现。混凝土可选取插入式振捣器施工,一般振捣作业需分层进行,振捣混凝土间隔距离为30cm,振捣施工中上一层向下一层插入8到10cm。测温元件、预埋件及钢筋等材料不得于振捣棒相接触。浇筑混凝土的时间一般为2到3天,浇筑承台混凝土时,冷却管需层层覆盖,以此对完成浇筑混凝土的水化热进行有效降低,进而达到混凝土内部温度下降的作用。随后将混凝土表面泌水清理干净,通过二次抹面压实方式在混凝土初凝前期与混凝土预沉后期施工,防止收缩裂纹现象出现在混凝土表面。 8、养护 抹压混凝土表面后需进行双层塑料薄膜覆盖作业,以此将混凝土过多拌和水清理干净,以此达到养护混凝土的作业,终凝后需进行无纺布覆盖,且做好洒水养护工作。当2.5Mpa为混凝土强度后,需将模板拆除,随后再进行2周以上覆盖养护。地面下方位置,需做好回填施工(预应力部位除外)。地面上方位置需做好覆盖施工,不能在阳光、风等情况下长期暴露。保温重点、难点为插筋位置,因此必须做好覆盖工作,避免因温度问题影响施工质量。严格遵循混凝土内表温差、降温速率具体情况做好养护工作,需分层逐个拆除保温覆盖层。 9、测温 为对大体积混凝土温度实际变化情况进行充分掌握,需对大体积混凝土施工中温差影响程度进行分析,也可通过常规测温手段,布点检查承台混凝土各个位置,避免开裂现象出现。如何布设大体积混凝土浇筑块体温度监测点对能否将混凝土块体内外温差变化情况进行真实反映。根据工程具体情况,可进行若干测点设置,浇筑混凝土前,需由承台顶通过50角钢向承台底垂直放置,且在底板钢筋位置进行固定。随后在角钢内侧固定温度传感器,避免对其造成严重损害。通过胶带对长度不一的测温线进行准确标注,以此为深度区分提供方便。利用塑料带将测温线插头罩好,确保其绑扎稳固性。 三、结束语 综上所述,为满足社会经济发展需求,必须做好基础建设工作。承台大体积混凝土施工控制技术作为高速铁路桥梁工程建设的重要技术之一,为全面提升工程安全性与质量,需根据实际工程案例,做好配合比设计工作,规范施工工艺,提高质量控制水平,且满足交通需求及路网规划要求的目的。 高速铁路技术论文:高速铁路接触网检测若干关键技术研究 摘 要:本文简要介绍了高速铁路接触网检测的关键技术,并研究了检测技术的运用方法,比如动态检测技术、静态检测技术、联调联试检测技术等,以期为相关人员提供参考。 关键词:高速铁路;接触网;检测技术 在高速铁路接触网运作过程当中,可能会产生各种各样的问题,进而增加其工作风险。而运用检测相关的先进技术,可以防止问题的发生,并提高接触网的性能。因此针对其关键技术展开研究,具有重要意义。 1 高速铁路接触网检测关键技术 (1)接触线高度检测技术。在接触网当中,针对接触线高度进行检测,可以使用角位移测量的方法。把传感器装置于受电弓的下部框架上,和主轴连接,采用标定归算法,算出接触线高度。在具体操作时还可以使用激光测距法,将受电弓装于下部,从而使激光光束能够于滑板位置进行反射,最终算出接触线动态高度。这一方式精度较高,缺点是会受到阳光影响。但利用检测技术可以调节好接触线高度,保障高速铁路运行的稳定性[1]。 (2)接触线拉出值检测技术。首先要安装好检测器,并确保其不和接触线直接相连,且利用电磁产生的感应,检测到拉出值数据。当微电子靠近接触线,会产生感应电流,把电压信号传送出去。这类检测装置不易遭受环境条件影响,检测器每个之间留出20毫米,装置于受电弓中间两侧处。把从中间算起第十个检测器的信息代码输送到计算机,进行变换处理之后,就可以得到最终接触线的拉出值。在此运用过程中,要注重拉出值的使用,保障数据的精确性,以免影响到检测结果。 (3)弓网接触压力检测技术。弓网和接触线在运作时候是同一个共生体,此二者相互接触可以让铁路机车获得电能。如果接触压力不精确,受弓网就可能产生意外磨损或是接触不良等状况,进而引发供电断续现象,甚至烧毁。采用该项技术,可以检测出弓网接触时产生的性能方面问题,这时可以安装相应的检测装置,将其放在电弓滑板的四角位置,并装上四个检测器。要保证四角点的检测数值相一致,这样才可确定弓网接触压力的确切数值。 (4)接触线磨损检测技术。在接触网当中,接触线磨损引发了底部断面的变化,使得接触面e平均数值上升。而接触线所接触到的位置并非是氧化类型,所以发生光反射率的方位较高,可以使用摄像机进行辅助分析,以获得激光照亮接触面的光强度变化情况。这样可以较为准确地检测出接触线是否产生磨损。若是磨损已经发生,就可使用相应的技术找到具体的位置并检查出实际情况,从而采取措施进行处理。 2 检测技术的运用 (1)动态检测技术运用。该技术通常用于高速铁路接触网安装完工之后,检查接触网的实际情况,并检测其低速动态功能。在此过程中,一般会用到热滑试验法,等到其空载运行至正常状态后,对接触网和弓网展开检测。并且也要检测当高速铁路车组开始运作后,是否产生拉弧情况。将该项技术运用于高速铁路网检测过程中,能够提高检测质量,并具备了整体性、全面性的优点,可以满足高速铁路接触网检测的总体需要。这一技术可以进行受电弓运作加速度测量、动态接触压力测量、视频记录、受流检测、离线率数据检测等,因此可以维护好接触网的安全[2]。 (2)静态检测技术运用。把静态检测技术运用于高速铁路接触网,主要是在安装环节发挥作用,检测出接触网的构造和几何数据等。在检测时要控制好接触网的导线高度以及拉出值等,并采用界限检测车、多功能激光接触网测量仪等,对于高速铁路接触网展开无接触静态检测。这项技术不会影响到接触网,也不会对其造成损坏,属于相对安全的技术。在运用过程中要结合接触网的实际建造情况,充分做好物理参数和几何参数的检测工作。此项技术安全性、稳定性较强,通常可用于高速铁路接触网的全面检测,并可做好预防工作,以免相关事故的影响扩大。 (3)联调联试检测技术。这项技术可以针对高速铁路接触网进行系统检测,整体性较强。该技术可以实现动车组的安全性能检测、平稳性能检测以及运作舒适度检测,此外还能检查牵引供电系统和接触网是否具备足够的稳定性。在运用这一技术时,要重点检测接触网设计数据、设备选用等是否满足相关规定,并检查接触网在路基、桥梁等方面的基础数据,保障接触网的安全。这一技术针对接触网全线当中的子系统,例如运转子系统和配合子系统等,可以完善好检测及调试的有关工作,以免接触网出现问题[3]。 3 结束语 随着高速铁路迅速发展,国内交通运输系统已经得到了一定完善。要进一步提高其安全性和稳定性,就要积极对接触网的关键检测技术展开研究,以促进高速铁路的繁荣发展。 作者简介:吴帅(1989-),本科,助理工程师。
机电安装施工管理探讨:机电安装工程施工管理与创新 一、绪论 机电安装施工直接影响着建筑工程项目的整体经济效益,机电安装施工的可靠性越高越能保证机电工程项目的安全与高校的运行。随着科技的不断进步与发展,建筑机电安装工程所涉及的领域越来越广,工程规模日益扩大,技术性也有了相对的提高。建立完善的机电安装工程施工管理体系,有利于节约建筑工程项日的成本,有利于企业精品工程的建设,还能给社会带来的经济效益。 二、影响当前建筑机电安装工程施工管理的主要因素 近年来,我国的机电安装施工工程施工管理得到了进一步的发展,但是仍然存在很多制约其发展的因素,目前影响建筑机电安装工程施工管理的因素主要有以下几个方面: 2.1管理水平较为落后,工程设计不合理 目前,我国的机电安装工程施工管理水平较为落后,体现在企业的局限性。很多企业在合同管理方面做得不够全面,缺乏专业的合同拟定人员,相关人员对相关知识了解不够全面,思维上具有局限性,在工程项日合同拟定与管理上不够严格与规范。不恰当的管理方式不仅损失了企业的经济利益,还损害了企业的信誉度。很多企业目前还没有建立完善的信息化管理体系,没有转变固有的思想,在工程造价管理信息的处理上不够科学,而且机电安装工程系统较为繁杂;很多企业在工程的设计上的管理欠缺,工程设计力案没有经过科学的审核,导致工程数据的不准确,不完整。 2.2造价管理与安装不够规范 由于部分施工单位的技术水平达不到要求,在工程的造价管理上也不够规范,工程造价超出预算的现象时有发生,甚至有些企业没有严格按照规划来购买设备与产品,比如用高价格购买质量较低的产品,这种做法不仅为工程增加了成本负担,还为工程带来了很多安全隐患。 2.3机电设备与产品标注设计不够规范 近年来我国的经济水平有了快速的提高,机电产品的型号与规格越来越多,因此为了方便对各种类型材料的采购,对产品的设计标明就显得尤为重要。但是目前我国对机电市场上很多机电材料的参数标明没有进行严格的规范,有些标注过于简单,没有进行详细说明和标注,为工程的材料选购与监理带来了很大的困难。 三、建筑机电安装工程施工管理措施 3.1施工合同管理 机电安装施工前期需要进行充足的设计准备,应具备完善的合同,施工单位在接到招投标文件后应根据工程实际的需求以及自身施工团队的情况进行合同的设计,并对招标文件与合同的内容进行深入研究,对工程的实物量进行严谨的核实,做好施工前的预算与各种编制。施工前需要选取质量过关的材料,使用的材料要经过验收,施工过程严格按照图纸操作,如果遇到与图纸不匹配的现象要及时提出并修改。施工前要对施工方法的提前进行合理的安排与规划,进行科学的技术施工人员与劳动力的分配,对施工预算要仔细核对,施工工程中要严格按照国家标准进行执行,有效的提高工程整体质量与效果。相关工程管理人员应及时在合同签订后,办理工程项目的一系列的手续,按照客户的要求与意愿进行开工和竣工时间的拟定,后期监督也要完善,按照合同准确的工期进行实施,并定制好相关的施工计划和安全技术措施。 3.2施工材料管理 施工机电设备与选用材料的质量是工程项目的重要基础条件,随着经济的发展与时代的进步,人们对建筑机电材料的性能与质量提出了更高的要求,因此在机电设备的安装及施工前需要有熟悉市场的专业人员对机电产品于材料进行科学的选择,以节能环保、节地节水等可持续发展为指导思想进行材料的筛选,要对施工材料的质量进行严格的把关,还要根据相关的施工技术规范进行材料的检验,保证设备产品在施工与安装中能正常的运行。平时也要做好设备与材料的维护与管理,在材料的管理方面,应进行严格的现场监管,及时发现问题并且妥善处理,提高材料的利用率,提高机电设备安装的工作效率。对于输送电能的电缆要进行严格审查,防止电缆之间发生信号干扰的现象。 3.3施工技术管理 机电安装是一个技术性的过程,要求较高的安装工艺技术。机电安装工程施工技术主要包括工艺、力案、技术措施、组织设计以及检测手段等整个建设周期内所必须采取的力法和手段。管理技术人员需要加大对施工过程中的监管与规范,严格把关现场的工程,对于不符规范的现场行为要进行记录,相关技术人员必须严格按照国家现行的技术规范与准备进行图纸的审核,并制订出包含施工组织、工具的选择、施工顺序等内容的施工力案,为系统整体的技术管理提供有效的规范与保障。 3.4施工质量管理与验收管理 在机电安装工程的施工管理必须建立起科学、完善的质量管理体系,机电安装工程整体的质量决定于不同阶段不同工序的质量,因此要将管理系统渗透到各个工序之中,对工程的质量进行全面的把控。严抓易发生质量问题的项目环节,对关键环节进行全程监控与反馈,做到及时发现并及时进行解决。完善质量监控的力法和手段,在建筑机电安装工程项目完成之后,要根据设计文件进行技术复核与工程验收工作,竣工验收的依据有国家现行的标准和规范、国家施工验收规范等,在保证工程的产品合格与系统功能正常之后才能办理移交手续。 四、结语 机电安装工程作为建筑施工项目中的重要环节,直接影响到人们的生活质量。建筑机电安装工程施工管理涉及的领域较广,技术复杂且更新快,我们应利用现代的科学技术进行创新,做好施工合同、材料、技术、质量的管理工作,提高机电安装工程的管理水平,为企业与社会带来巨大的经济效益。 作者:高志翔 单位:江苏华佑劳务有限公司 机电安装施工管理探讨:机电安装工程施工管理研究 一、绪论 机电安装施工直接影响着建筑工程项目的整体经济效益,机电安装施工的可靠性越高越能保证机电工程项目的安全与高校的运行。随着科技的不断进步与发展,建筑机电安装工程所涉及的领域越来越广,工程规模日益扩大,技术性也有了相对的提高。建立完善的机电安装工程施工管理体系,有利于节约建筑工程项日的成本,有利于企业精品工程的建设,还能给社会带来的经济效益。 二、影响当前建筑机电安装工程施工管理的主要因素 近年来,我国的机电安装施工工程施工管理得到了进一步的发展,但是仍然存在很多制约其发展的因素,目前影响建筑机电安装工程施工管理的因素主要有以下几个方面: 2.1管理水平较为落后,工程设计不合理 目前,我国的机电安装工程施工管理水平较为落后,体现在企业的局限性。很多企业在合同管理方面做得不够全面,缺乏专业的合同拟定人员,相关人员对相关知识了解不够全面,思维上具有局限性,在工程项日合同拟定与管理上不够严格与规范。不恰当的管理方式不仅损失了企业的经济利益,还损害了企业的信誉度。很多企业目前还没有建立完善的信息化管理体系,没有转变固有的思想,在工程造价管理信息的处理上不够科学,而且机电安装工程系统较为繁杂;很多企业在工程的设计上的管理欠缺,工程设计力案没有经过科学的审核,导致工程数据的不准确,不完整。 2.2造价管理与安装不够规范 由于部分施工单位的技术水平达不到要求,在工程的造价管理上也不够规范,工程造价超出预算的现象时有发生,甚至有些企业没有严格按照规划来购买设备与产品,比如用高价格购买质量较低的产品,这种做法不仅为工程增加了成本负担,还为工程带来了很多安全隐患。 2.3机电设备与产品标注设计不够规范 近年来我国的经济水平有了快速的提高,机电产品的型号与规格越来越多,因此为了方便对各种类型材料的采购,对产品的设计标明就显得尤为重要。但是目前我国对机电市场上很多机电材料的参数标明没有进行严格的规范,有些标注过于简单,没有进行详细说明和标注,为工程的材料选购与监理带来了很大的困难。 三、建筑机电安装工程施工管理措施 3.1施工合同管理 机电安装施工前期需要进行充足的设计准备,应具备完善的合同,施工单位在接到招投标文件后应根据工程实际的需求以及自身施工团队的情况进行合同的设计,并对招标文件与合同的内容进行深入研究,对工程的实物量进行严谨的核实,做好施工前的预算与各种编制。施工前需要选取质量过关的材料,使用的材料要经过验收,施工过程严格按照图纸操作,如果遇到与图纸不匹配的现象要及时提出并修改。施工前要对施工方法的提前进行合理的安排与规划,进行科学的技术施工人员与劳动力的分配,对施工预算要仔细核对,施工工程中要严格按照国家标准进行执行,有效的提高工程整体质量与效果。相关工程管理人员应及时在合同签订后,办理工程项目的一系列的手续,按照客户的要求与意愿进行开工和竣工时间的拟定,后期监督也要完善,按照合同准确的工期进行实施,并定制好相关的施工计划和安全技术措施。 3.2施工材料管理 施工机电设备与选用材料的质量是工程项目的重要基础条件,随着经济的发展与时代的进步,人们对建筑机电材料的性能与质量提出了更高的要求,因此在机电设备的安装及施工前需要有熟悉市场的专业人员对机电产品于材料进行科学的选择,以节能环保、节地节水等可持续发展为指导思想进行材料的筛选,要对施工材料的质量进行严格的把关,还要根据相关的施工技术规范进行材料的检验,保证设备产品在施工与安装中能正常的运行。平时也要做好设备与材料的维护与管理,在材料的管理方面,应进行严格的现场监管,及时发现问题并且妥善处理,提高材料的利用率,提高机电设备安装的工作效率。对于输送电能的电缆要进行严格审查,防止电缆之间发生信号干扰的现象。 3.3施工技术管理 机电安装是一个技术性的过程,要求较高的安装工艺技术。机电安装工程施工技术主要包括工艺、力案、技术措施、组织设计以及检测手段等整个建设周期内所必须采取的力法和手段。管理技术人员需要加大对施工过程中的监管与规范,严格把关现场的工程,对于不符规范的现场行为要进行记录,相关技术人员必须严格按照国家现行的技术规范与准备进行图纸的审核,并制订出包含施工组织、工具的选择、施工顺序等内容的施工力案,为系统整体的技术管理提供有效的规范与保障。 3.4施工质量管理与验收管理 在机电安装工程的施工管理必须建立起科学、完善的质量管理体系,机电安装工程整体的质量决定于不同阶段不同工序的质量,因此要将管理系统渗透到各个工序之中,对工程的质量进行全面的把控。严抓易发生质量问题的项目环节,对关键环节进行全程监控与反馈,做到及时发现并及时进行解决。完善质量监控的力法和手段,在建筑机电安装工程项目完成之后,要根据设计文件进行技术复核与工程验收工作,竣工验收的依据有国家现行的标准和规范、国家施工验收规范等,在保证工程的产品合格与系统功能正常之后才能办理移交手续。 四、结语 机电安装工程作为建筑施工项目中的重要环节,直接影响到人们的生活质量。建筑机电安装工程施工管理涉及的领域较广,技术复杂且更新快,我们应利用现代的科学技术进行创新,做好施工合同、材料、技术、质量的管理工作,提高机电安装工程的管理水平,为企业与社会带来巨大的经济效益。 作者:高志翔 单位:江苏华佑劳务有限公司 机电安装施工管理探讨:建筑机电工程中安装施工管理的措施 一、建筑机电安装中存在的问题 1.电器设备的问题。 1.1电器设备安装过程中由于操作不当引起的问题。比如,安装隔离开关时,使动、静触头的接触面积不足以承受接触压力,或者一些失误操作造成接触面发生电热氧化,灼烧触头,引发严重的安全事故。 1.2电器设备的装配不合理。比如断路器的弧触指和触头装配不准确,由于触头的接触压力,使得插入行程、同期性和接触压力都达不到相关要求,从而导致触头过热,绝缘介质破坏,严重时会引发爆炸事故。 1.3电流互感器如出现检修失误,导致一次绕组开路,会产生很高的过电压,威胁工作人员的生命安全。 1.4主变压器绝缘介质被击穿或者分解。在安装高压管和主变吊芯等工作时,掉入螺丝、螺帽等杂物,或者变压器内部排水不干净,都能使主变压器的绝缘介质被破坏,引发严重事故。 1.5对主变压器的保护措施做得不到位。在机电安装过程中,经常出现主变压器短路、断路器不跳闸等事故,巨大的电流使变压器内部温度迅速升高,使变压器油迅速分解,从而引发爆炸事故。2.噪声振动和超电流问题。随着人们对环保意识增强,对机电设备的噪声振动问题越来越关注。空调水泵、风机和空气处理机在工作中产生的振动较大,经大量的实践表明,不正常的振动和电流主要发生在泵、电机和工艺操作三个环节中,比如泵的转子不平衡,使得轴承间隙变大,转子和定子相互摩擦,导致转子和壳体同心度减小,引发振动了问题,泵的轴承损坏或者混入杂物会引发超电流问题;电机中转子不平衡,使得轴承间隙变大,转子和定子的间隙不均匀会导致振动问题,电机功率偏小或者电源缺相等会引发超电流问题;工艺操作中参数和额定的参数相差较大时会引起泵的运行不稳从而导致振动的发生,工艺操作过程中送入密度较大、黏度较高的介质时,会超过泵的设计能力,从而引发超电流问题。 二、建筑机电安装工程施工管理研究 根据建筑机电安装工程本身的特点分析可知,对于建筑机电安装工程进行合理规范的管理能够使得建筑工程更为快速高效的进行。在建筑机电安装工程施工过程中,要实现合理规范的管理,需要从合同、图纸设计、组织、施工进度、质量、施工安全六方面的管理工作进行分析研究,并从六方面的管理工作提出相关管理措施。 1.合同管理方面分析。为了能够保证建筑机电安装工程的施工进度、施工标准和施工质量,总承包单位与承包人双方要签订施工合同,通过施工合同建立并明确双方之间的权力和义务关系。根据施工合同的性质可以看出,合同管理能够更大限度的权衡双方之间的关系,对建筑机电安装工程施工最后的质量评估和工程验收效果具有约束性意义。合同管理要达到最好的效果需要注意以下几方面:需要建立并且完善建筑机电工程的合同管理系统;制定合理规范的合同管理制度;适时地培养并提高合同管理人员的专业素质与专业水平;提高合同签订管理的水平,严格遵守工程项目合同的内容,加强项目合同的约束力。 2.图纸设计管理方面分析。图纸是建筑施工的依据,图纸设计是符合建筑招标和投标双方共同意愿的,在整体上起到一定的规划作用,同时它联系着各项目之间的关系,具有协调作用。所以,图纸设计管理就要具有系统性、协调性和有效性。首先在图纸设计管理系统性方面,图纸的设计要在系统规定下简要明确各项目之间的关系。其次在图纸设计管理协调性方面,图纸之间要能够相互解释说明,并且图纸对各种实施有明确的解释标注。对于机电设备的各种参数必须坚持可重复必一致的原则,以保证安装图纸设计的协调性。最后在图纸设计管理有效性方面,建筑单位要确保工程图纸设计单位具备相关的证书以证明其工程设计的合法性,进而保障建筑机电安装工程施工能高效的完成。 3.进度管理方面分析。对于建筑机电安装工程中的进度管理方面的工作,可以对整体的工作起到一个大致的规范作用,各项目之间可以相互协调以达到施工效率更为高效。一般来说建筑机电安装工程中最复杂的就是工程进度管理,工程单位经常是用施工进度表来管理建筑机电安装项目的进度,需要进行多方面的交流沟通,确定好项目设计、铺设管线、安装调试以及验收等,要求管理人员结合弱电知识与土建工程保证施工进度,因此建筑机电安装工程中进度管理的效果代表了建筑施工单位整体管理水平和组织水平的高低。 4.组织管理方面分析。在施工过程中,合理的工程组织人员数量以及适当的工作时间够提高工作效率,减少不必要的开支和人力资源的浪费。结合工作进度管理方面的分析,对不同工作人员的人数和工作时间进行计算,最大限度的利用人力资源和节约施工成本,并确保施工任务高效完成。组织管理需要各项目的负责人对该项目工作人员进行合理的管理调度,并以书面形式进行记录和报告,做到分工明确,保障信息传递畅通和责任切实落实,以确保施工过程中的执行力度。 5.安全管理方面分析。在建筑工程中,施工单位最为注重的就是施工的安全问题。一旦施工过程中出现安全问题,就有可能威胁施工人员的生命财产安全,损害工程施工单位的财产,延误施工进度,导致工程无法按期完成等。因此要加强安全管理方面的分析研究,施工单位要建立和完善工程施工安全方面的制度,并对于安全设施进行合理配置和定期检查更换,另外还需要提高工作人员的安全意识并进行相关安全知识的培训和突发紧急情况人员疏散和急救方面的模拟演练,并且定期进行检查施工现场的机电设备,尽可能的消除安全隐患,防患于未然。 6.竣工结算管理方面分析。在建筑机电工程竣工进行结算时,要进行工程验收。通常由建筑单位出具建筑机电工程竣工报表,反映该工程项目建筑成果、建设成本以及财务报告等,这些工程资料要有关责任部门进行签字认可。因此从工程竣工结算管理方面分析,要根据实际情况调整施工设计的预算,及时对于设计图纸进行更新;对与工程施工中出现的工期延误、设备闲置等情况,建筑单位要进行检查,尽量减少这些意外情况发生,真正做好工程竣工结算方面的管理。 作者:门瑞峰 机电安装施工管理探讨:建筑机电安装工程的施工管理 摘 要 建筑机电系统是建筑的血脉,机电系统的好坏直接影响着建筑质量和使用水平。建筑机电安装工程施工管理是影响建筑机电安装工程的最主要因素。文章从图纸设计管理、组织管理、合同管理、施工进度管理、质量管理、施工安全管理六个方面阐述了建筑机电安装工程施工管理理论。 关键词 建筑机电安装工程 施工管理 概述 建筑机电安装工程是建筑工程项目中至关重要的一部分,建筑机电安装工程质量的好坏直接影响着建筑质量的好坏和使用水平的高低。随着社会的进步,人们生活水平的提高和建筑水平的发展,对建筑机电安装工程的要求也越来越高,建筑机电安装工程的主要任务是为用户提供安全、高效、经济、舒适的生活和工作环境。 建筑机电安装工程涵盖的内容非常多,主要包括机械设备工程、电气工程、电子工程、自动化仪表工程、建筑智能化工程、消防工程、电梯工程、管道工程、动力站工程、通风空调与洁净工程、环保工程、非标设备制造工程等。主要工程活动包括设计、安装、调试、竣工验收几个阶段。 建筑机电安装工程基本上贯穿于整个建筑工程过程中,但其主要部分是在建筑的主题结构工程结束以后才进行施工,并在建筑装修之前就得基本结束,因而具有工期短、边施工边进行的特点。因此,不仅需要健全的工程项目组织,而且要建立严格的工程施工管理体系、机电安装应急预案,同时还要为工程施工过程中所涉及的人力、物力、资金等所需资源提供有力的、充分的保障。 为了更好的保证建筑机电安装工程的顺利开展,必须进行建筑机电安装工程合理、规范的管理。根据管理内容的不同可分为图纸设计管理、组织管理、合同管理、施工进度管理、质量管理、施工安全管理六个方面 一、图纸设计管理 图纸设计是建筑施工前期最主要的工作,也是整个建筑施工唯一的参考和指导。建筑工程图纸设计工作主要是由建筑投标和招标两方面达成一致的产物,建筑施工者只是在按图纸执行指令。对建筑安装工程施工管理来说,图纸设计管理主要是保证设计图纸的完整性,一方面要求设计图纸数量的完整性;另一方面要求设计图纸内容的完整性。建筑工程施工设计图纸,要充分体现施工设计图的系统性、协调性和有效性。设计图的系统性,要求图纸是系统的图纸,系统的图纸能概略表明各项工程施工的组成系统及联系关系。设计图的协调性,要求各项工程图纸之间能相互说明,互为解释。说明各种设备、设施的平面位置、说明各种设备的工作原理、说明各种原材料的特性、参数的设备材料表。各图纸的标注重复是允许的,但必须保证这些标注的协调一致,保证各图纸之间的协调一致是高层建筑工程施工设计的重要方面。高层建筑工程施工图纸的有效性,必须在设计单位的资格证书允许范围内的设计,这样才是有效合法的设计施工图纸,才可成为施工结算的有效依据。 二、组织管理 建筑机电安装工程施工管理中组织管理的重要性是不言而喻的。组织管理的成败直接关系着这个工程是否能按时保质完成。 为了更好的实施组织管理,我们应该建立适宜的、具有良好执行力的组织团队,并做好组织管理计划和责任分工,根据实际情况建立简洁、畅通的组织沟通渠道,以保证信息的及时、全面、真实的传输和反馈,同时应注意合理、及时的解决组织管理中的矛盾冲突和意见分歧,加强团队整体的理论水平,保证组织管理的权利和义务落实。 三、合同管理 建筑机电安装工程施工合同又称建筑机电安装工程承包合同,简称施工合同,是发包人(建设单位或总包单位)和承包人(施工单位)之间,为完成商定的建筑机电安装工程,明确相互权利、义务关系的协议。合同的主要目标是在规定的工期之内,安规定的价格完成符合相关质量、规模和范围标准的工程项目。合同管理就是保证这些目标的实现。合同管理的成功与失败,在工程验收时将必然得到验证。合同管理的好,施工企业就能选到预期的效益目标,否则,将造成巨大的损失。 为了更好的进行合同管理,应该注意以下几点:①建立符合要求的合同管理系统;②制定完善的、可行的、合理的合同管理制度;③注重相关人员合同管理知识水平的提高;④做好合同签订时的管理,为履行合同打好基础;⑤认真履行合同,加强合同履约管理。 四、施工进度管理 建筑机电安装工程质量控制应该从以下几方面开展 (1)施工前图纸设计质量的控制,应注意图纸设计的合理性和简洁性,保证施工人员能够读懂图纸,并根据实际情况随时补充、完善图纸中的不足; (2)机电安装设备的质量,是影响建筑机电安装工程质量最关键的因素,施工所用的材料、设备必须经过严格的质量检查和评定,严格控制不符合质量标准的原材料进入施工阶段,并建立完善的原材料追溯制度; (3)施工工程中的质量控制也是质量管理的重要方面,施工者必须严格按照设计图纸进行施工,并注意施工操作的规范性,不能随意变更作业方式和作业操作范围,质量控制者要对施工工程进行全面、系统的质量检查、登记、考核制度,对质量不符合标准的工程不能进入下一道施工程序; (4)施工后期的调试阶段,应严格按照要求对设备、系统进行调试,不能精简步骤、跳跃式调试,并建立完善的调试记录,记录必须真实、准确、完整、详细,对不符合要求的设备要予以及时更换。 五、质量管理 建筑工程质量的好坏,对社会治安、经济发展、人民生活的影响非常巨大,建筑机电安装工程质量的控制,与建筑工程社会价值息息相关,并直接影响建筑工程的社会效益和经济效益。 六、安全管理 安全是所用工作最重要的管理,建筑机电安装工程也不例外。建筑机电安装施工工程中如果安全管理不当,将会造成严重的财产、人身损失,其后果是无法想象的。建筑机电安装工程的安全控制,可以从以下方面入手:首先做好施工操作者的专业技术和安全知识培训,增强安全防范意识;其次,建立完善的安全保障体系,充分配置安全控制所需要的消防设备,并不定时的对消防设施、设备进行全面的检查和更换;第三,施工管理者要严格按照相关标准进行安全体系建设,做好安全防范,及时发现并消除安全隐患,将建筑机电安装工程施工过程中一切安全问题扼杀在萌芽状态。 机电安装施工管理探讨:浅析建筑机电工程的安装施工管理 【摘要】机电设备安装项目的复杂性决定了其项目管理工作的困难程度,项目管理工作实施的好坏与否直接影响着项目的安装工程质量。所以,必须加强机电设备安装项目工程管理。本文主要分析了机电工程的特点及施工过程中质量协调管理的一些常见问题。 【关键词】机电安装;工程特点;施工管理;组织措施 1. 前言 C电安装工程对于众多的建筑、企事业单位(以下简称为企业)来说有着极其关键的作用,机电设备安装的好与坏直接影响到一个建筑功能的正常运行,影响到一个企业正常的生产,关系到一个企业的生产水平,从而直接影响到一个企业经济的效益。因此在机电设备安装工程施工过程中,企业必须加强对机电设备安装工程质量的监管,并建立科学合理的管理制度,这样才能保证机电安装工程的质量,达到促进生产,提高企业经济效益的目的。而对于机电设备安装施工单位来讲,必须充分调动单位员工生产积极性,加强员工的责任感,最大限度地发挥出员工的创造性,使员工在平时的生产中不断的提高自身的施工技术水平,对施工技术进行不断的改进和创新。 2. 提高企业技术优秀的竞争力 (1)随着对建筑功能要求的提升,机电技术复杂程度的也在提高,以机电系统深化设计、机电系统综合技术管理为优秀, “机电工程总承包”将成为安装工程的主要形式。随着从土建总承包向施工总承包乃至项目总承包的发展,安装工程也将进一步以专业分包形式被细化。同时,原来劳务分包专业施工队的专业施工机械装备、施工技术水平和市场经营能力以及垫资能力将会有很大的提升,将对传统的安装企业造成很大的冲击。 (2)针对上述机电安装工程的外部环境特点,机电安装施工单位就必须有适应于市场环境的企业优秀竞争力,方能在市场上立足。安装企业必须针对外部环境特点,不断地提升自身的企业优秀竞争力,市场的竞争将是企业优秀竞争力的竞争。 (3)机电安装施工单位管理人员应正确处理工程质量、工期进度、成本控制三者关系,使全体施工人员清楚地认识到,在竞争激烈的建筑市场中,工程品牌效应十分重要,工程质量才是企业生存发展的生命线。因此,项目管理人员要分工明确,各司其职抓好施工中各个环节的工作。 3. 机电安装工程的特点 (1)机电安装工程作为建筑施工项目中一个重要组成部分,涉及专业及部门领域多,在建筑工程中将占有举足轻重的地位。随着建设项目中机电安装工程所占的比重越来越大,施工工艺越来越复杂、技术更新快,要求也越来越高,这就决定了机电安装工程在现代化建设中的地位和作用日益突出。 (2)建筑机电安装工程表现在专业施工比较多,主要包括电气工程、给排水工程、弱电工程、空调与通风工程、消防工程、动力工程、地暖工程等,其施工质量的好坏将直接决定建筑使用功能质量的高低。其次,机电安装工程施工队伍多,而且施工技术水平参差不齐。 (3)建筑机电安装工程基本上贯穿于整个建筑工程过程中,但其主要部分是在建筑的主体结构工程结束以后才进行施工,并在建筑装修之前就得基本结束,因而具有工期短、边施工边进行的特点。因此,不仅需要健全的工程项目组织,而且需要建立严格的工程施工管理体系、机电安装应急预案,同时还要为工程施工过程中所涉及的人力、物力、资金等所需资源,提供充分的保障。 4. 施工中的技术质量协调管理 (1)建筑机电设备的安装工程施工是一项综合性较强的管理工作,其关键在于组织与协调,同时还涉及了其他专业的管理。建筑机电安装工程施工质量的优劣将决定建筑的使用质量高低,必须有一个技术过硬的管理团队和健全完善的质量管理体系,从工程实体形成阶段、施工流程、施工工艺、施工方法、人员素质、机具设备、施工环境、材料进场和使用等方面,对质量控制进行全面策划和控制。 (2)首先,建筑机电安装工程技术规范要求较多,技术管理人员需要不断积累工作经验,牢记规范条例。结合工程实际,严格按照设计要求、施工操作规程以及验收规范标准,对安装工程质量经行各项试验与验收。在工作中,一定要有强烈的责任心和成就感,仔细认真,不怕麻烦,深入现场,严格管理。 (3)其次,在建筑工程中,只有搞好机电安装工程施工的技术管理,才能控制工程的施工质量和进度。建筑机电安装工程施工中最主要的部分是机电系统、给排水系统、弱电系统、消防系统、空调系统工程的施工要点、施工程序等。机电安装工程的施工活动覆盖了设备采购、安装、调试、试运行、竣工验收等几个阶段。在工程开始施工前,施工单位必须做好充分的准备工作,仔细审图,及早提出问题,并通知设计单位进行修改或变更,做好技术交底与核定工作。 (4)在保证施工质量的同时,工程能否按照合同如期进行系统调试和机电各个系统的专项验收(包括人防系统验收、卫生防疫部门的验收、室内空气质量验收、节能工程验收、消防验收、竣工档案验收等)也相当重要。因此,施工总承包单位将高度关注机电安装工程施工单位的组织系统调试能力和对机电工程各系统的O钛槭粘绦虻氖煜こ潭龋甚至关注其具备的社会资源。 5. 施工中常见问题及应对措施 (1)虽然目前建设工程队机电设备安装的要求愈来愈高,但是,施工中我们经常会发现:楼层走廊吊顶喷淋头、风口、灯具的布置歪歪扭扭不在一条直线上;客房卫生间卫生洁具、五金配件不在装饰缝四角中间;雨水立管、排水立管垂直度差;内墙上同类型开关、插座面板位置高低不一等现象,严重影响工程的观感质量。其主要原因是机电安装工程施工单位施工管理不到位,工程观感质量意识淡漠,片面的认为机电设备安装后能可靠地运行,达到使用功能即可,与建筑物档次标准关系不大;水、电、通风专业之间综合布置图的深化程度不够,导致有的风口、灯具位置相互占用,吊顶内有的灯具因安装高度不够,只能移位安装等等。 (2)另外,机电安装过程的操作不当,设备装配不准确等造成的技术质量问题也经常发生。因此,需要项目相关人员提前预定计划、总体布置。科学、有序地计划安排每项机电设备的安装施工顺序,不可随意改动,影响工程进度的连续性。开工前,需对变电所、风机、水泵等主要设备的安装做出充分准备,为顺利施工创造条件。轻重缓急、主次分明,有序、合理的安排,有计划、有目的地进行安装工作,才能保质保量地完成施工。 (3)例如:在施工过程中,施工单位应根据通风空调管道、消防喷淋管道、电气线槽、照明等设计图纸进行综合布置,绘制吊顶走廊内各种管线综合布置图。通风主管道、喷淋主管道、电气线槽尽量不要居中布置,尽量给灯具安装留出足够的空间。喷淋头、风口、灯具、烟感探测器安装时,要在走廊两端吊顶上部居中位置用细钢丝拉线安装,使之吊顶上的机电产品安装成一直线。对于小走道内的各种管线、阀部件亦要综合布置,风机盘管安装要尽量贴近楼板,一定要保证冷凝水管道的坡度要求,避免管道倒坡或集水盘溢水淋湿吊顶面板。等等。 6. 结语 机电设备安装是建筑工程中重要的组成部分,工程的质量对每个项目来说至关重要。在机电设备安装工程中加强质量的管理,就能够促进生产,提高项目的生产能力,充分地调动企业的主观能动性,结合企业自身的特点,保证安全、优质的生产质量,从而推动企业向前迈进,企业才能够在市场竞争中处于不败地位。
结构力学论文:结构力学课程教学改革论文 1当前结构力学课程教学中存在的问题 在现有的培养模式下,当前应用型本科院校结构力学教学中普遍存在下列问题: 1.1课时有限 各类本科院校目前都存在这样一个问题,公共课占用课时过多,造成大部分专业课课时大幅削减,结构力学也不例外,从而使教学内容多,学时少的矛盾日渐突出,因此应用型本科必须对结构力学相应的教学内容进行调整。 1.2教学手段单一 结构力学课程理论性较强,讲授内容繁多,教学方法以传统的理论教学为主。教师注重教学内容的重点和难点,但教学方法和教学手段单一,缺乏创新,而学生也只知道被动的接受,对老师的讲课产生依赖性,而不主动的思考,这样就难以达到对学生实践创新素质培养的要求。 1.3实践经验较少 在现有的教学模式下,结构力学课程教学往往集中在课堂教学,导致教学中存在着“重理论、轻实践”的通病。学生在完成结构力学课程的学习后,不知如何在工程实践中应用理论知识解决实际问题,实际动手能力较差。传统的教学模式中,实践性学时太少,学生真正将理论知识与实践结合起来的机会更少。 1.4考核方式单一 传统的考试模式,仍然是对课程内容中的重点、难点进行归纳总结,采用典型的试题来考核学生对知识的理解和掌握情况。学生为了考试过关常常死记硬背典型试题的解题步骤,这些从一定程度上讲都阻碍了学生发散思维和创新能力的发展。 2具体的改革措施 针对应用型本科结构力学课程教学过程中存在的问题,结合教学实践经验,从以下几方面,对结构力学教学改革提出一些初步的探讨。 2.1教学内容的调整 为适应应用型人才培养的需要,针对结构力学课程内容多、学时少的特点,以及应用型本科院校的生源特点,具体在课程内容上围绕以下几个方面加以调整: (1)在教学过程中删去一些理论性较强而对培养学生应用能力作用不大的内容,比如说变形体虚功原理的推导、证明等。 (2)对于结构力学的主要内容,着重于介绍基本概念、基本原理与基本方法;在基本计算方法方面,注重加强工程实用计算方法的训练。 (3)对于静定结构和简单的超静定结构,要求学生能进行手算,这有利于学生对基本概念、基本原理与基本方法的理解和掌握;对于较复杂的超静定结构,要求学生能运用学过的基本原理和方法对其进行定性分析,为后续的电算课程打好基础。 2.2教学方法和教学手段的多样化 结构力学有较强的理论性和实践性,学生常有理论易懂,题目难解的反映,这可以说是本课程的难点问题。为了解决这个问题,改进教学方法,采用多种教学手段,培养学生的自学能力,以达到最优的教学效果。 (1)教学方法要灵活多样。我们采用的主要教学方法包括启发式、归纳对比式、提问式、讨论式与案例式教学等,收到了良好的教学效果。采用启发式教学,可以激发学生的潜能;通过归纳对比可以促进学生积极思考,培养学生独立思考和创新的能力等。 (2)加强习题课的综合训练。在每一章课程学习结束后安排习题课,通过习题课,讲解典型例题,帮助学生深化理解基本概念、基本原理与基本方法。在习题课中让学生动手做题再讲解,避免学生眼高手低。还可以选择一些具有代表性的学生易出错的习题,分析错因,使学生更好掌握解题的基本方法。 (3)采用板书与多媒体相结合的教学手段。用传统的板书进行课堂讲授时,结构绘图与计算过程耗时较多,速度较慢,课堂教学信息量较小。而多媒体教学可以通过形象具体的图片、动画或视频等把学生无法想象、教师也难于用语言来描述的内容,生动、形象地演示出来,学生接受快、印象深刻,可有效提高学生对概念的理解和掌握。但是如果只采用多媒体,教学信息量大,学生没有充分时间理解授课内容,重点难以把握,又会适得其反,因此合理的把两种教学手段有机结合起来,扬长避短,才能取得良好的教学效果。 (4)加强理论与实际相结合的教学手段。教师在讲解新内容前,通过视频、图片和动画等手段,创造实际工程情境,从而引出将要教学的内容,以充分激发学生的学习兴趣。在讲解完相关理论知识点后,可以通过分析典型的工程案例加强理解,从而潜移默化地将工程思维渗透到学生的学习过程中。例如在讲解到桁架结构时,可以带领学生到桁架结构的工厂或公共建筑进行实地讲解;在讲解到超静定的刚架结构时,可以与实际的框架结构工程对比等。 (5)创建网络教学平台。通过建设网络教学平台,教师可以把教案、多媒体课件、习题练习、试题库等教学资源上传,提供各种学习参考资料,为学生的自主学习提供了方便条件;同时通过网络教学平台,还可以实现教师与学生的实时交流互动,及时帮助学生解决在学习中所遇到的困难。 2.3增加实践教学环节 力学概念是从实践中来的,开设结构力学课程实验有助于学生理解课堂上的一些基本概念和专业知识,培养学生的综合分析能力、独立解决实际问题的能力、创新能力等。另外,土木工程专业还可以增设结构模型大赛,让学生自行设计结构模型,激发学生的创造性和自主学习的能力,增强学生对专业的感性认识和学习兴趣。 2.4考核方式的改革 传统的考试方法只能考核学生对课本基本理论知识的掌握程度,这种考核不能反映学生的综合能力,是不全面的。为适应现代结构力学教学模式的要求,对原有的一次性考核进行改革,具体如下: (1)加强日常教学管理,不仅对学生平时课堂出勤率、作业完成情况进行考核,还要对学生整体表现进行考核,比如课堂回答问题的情况、答疑质疑情况等。 (2)增加期中考试,对学生阶段性知识掌握情况进行考核,通过考核结果反馈学生对所学知识的掌握情况,从而为下一步的教学工作奠定基础,并把考核结果按比例记入期末考试总成绩。 (3)对考试试题类型进行改革,区别于以往的以典型题目计算为主的题型,增加对定性分析内容的考核。通过灵活的考核方式,来提高学生的学习兴趣和创新意识。 3结语 随着社会的发展,立足于应用型本科教学的培养目标,应用型人才培养是结构力学课程教学改革的定位。只有不断改进结构力学教学模式,加强结构力学与工程实践的联系,与时俱进,才能提高学生运用力学知识解决工程实际问题的能力,增强学生的市场竞争力,真正实现新形势下结构力学课程“厚实基础、服务专业、强化应用”的培养目标。 作者:赵丽君 单位:洛阳理工学院土木工程系 结构力学论文:探讨结构力学实践教学方法 一、激发学生的学习兴趣,调动学生的学习主动性 教师在绪论中可结合工程实例讲述“结构力学”在工程设计中的广泛用途,指出“结构力学”的概念来源于工程实际,最终还是要应用到工程实际中去,具有很强的工程应用性质,通过教师的引导,学生对课程有一个形象、直观的认识和定位,以此明确学习目的。其次,教师讲课要生动、活泼、有趣,避免照本宣科。在讲解一些重要定义和基本概念时,例如结构形式的种类包括梁、刚架、桁架等,要注重与实际工程结构相结合,在演示文稿中适当引入实物图片,通过实物对比明确什么样的结构可以简化成为上述常用的结构形式,实践表明,理论联系实际,可以使学生更易理解和接受。第三,在教学中要强调学生的主体地位。在讲清楚基本知识和概念的前提下,教师要注重培养学生科学的思维方法,着重引导学生深入思考,系统理解,并利用所学知识解决实际问题,从而培养他们自主学习的能力和发散思维的水平。俗话说“授人以鱼不如授人以渔”,只要学生掌握了基本知识和概念,再加上科学的思维方法,多数情况下对遇到的问题可以迎刃而解。反之,如果教师只以灌输知识为主,而忽略了学生的主观能动性,只能达到事倍功半的效果。 二、注重基本方法和基本概念,注意归纳总结 基本方法和基本概念是学习《结构力学》及其他所有课程的基础。只有将基本概念理解透彻了,将基本方法掌握了,才能将所学知识融会贯通,做到举一反三。例如,实际教学中我们发现,有些同学在学习过程中受之前所学材料力学的影响,弯矩还总是以下端受拉为正,材料力学的规定是因为其研究对象主要是梁,而《结构力学》的研究对象既包括梁,也包括刚架结构,如果还是简单套用材料力学的规定肯定是不合理的,因此,在授课过程中,教师应当特别讲清楚,在《结构力学》中弯矩一般是不区分正负的,其图形画在受拉侧。类似这些都是最基本的符号规定,是学生必须掌握的,教师上课时须不厌其烦地反复强调。在教学过程中,教师要引导学生学会归纳总结,促使其养成良好的学习习惯。只有学生通过教师讲解和自身练习将知识转化成自己的理解,才能真正掌握所学知识并学以致用。教学过程中我们发现,很多学生在拿到一个问题后总是感觉无从下手,通过调查了解,我们总结其根本原因主要是不会取研究对象。因此,教学中教师要特别注意讲解透彻如何取研究对象,重点讲解清楚取研究对象就是取出包括欲求解的截面的部分结构,画出其所有受力,包括内力和外力,然后进行受力分析,使其保持受力平衡,从而求出未知内力。很多同学反映学到矩阵位移法和结构动力学等章节的内容时,学习力不从心,究其原因就是前面力法和位移法没学好,因为这些章节的内容要求熟练掌握力法和位移法并综合运用。可见,《结构力学》的内容都是前后衔接、互相联系、环环相扣的,学生在整个学习过程中不能时紧时松、厚此薄彼,更不能马马虎虎、掉以轻心。 三、多媒体教学要与传统板书教学有机结合 运用多媒体可以十分方便地向学生展示大量的工程实例,创造形象生动的教学情境,这是传统的教学方式所不能达到的。例如,在学习结构动力学时,给学生播放一段美国华盛顿州塔科玛大桥在风速作用下引起扭转振动而倒塌的视频,就会使学生对于结构振动而引起的危害有更加直观、形象的认识,同时也增强了其对学习结构动力学重要性的认识,激发了学习兴趣。此外,运用多媒体教学可以减少教师课堂板书的内容和时间,从而增大教学容量,提高教学效率,有效地解决教学内容多与教学时数少这一矛盾。但同时也应看到,多媒体教学毕竟只是一种教学手段,《结构力学》教学不能过分依赖于多媒体而抛弃传统的教学方式。因此,教学过程中,应根据教学内容和教学效果的需要,合理地应用多媒体教学,实现多媒体教学方式与传统教学方式的有机结合。通过教学实践我们感到,对于概念的文字表述、例题的题干、分析方法的总结和比较复杂的图表,应多采用多媒体课件来表现;而对于公式推导、基本计算分析方法(如力法、位移法等)、典型例题求解过程的讲解,则应充分发挥传统教学手段的优势,采用板书的形式,以便于学生理解掌握,减轻跟学压力。只要把握好多媒体教学方式与传统教学方式的有机结合,就能达到课堂氛围张弛有度、教学过程寓教于乐的目的。 四、开设习题课,坚持课后答疑 《结构力学》不仅理论概念性强,而且方法技巧性要求高。理论概念需要通过练习来加深理解,方法技巧则需要通过多做习题来熟练掌握,因此在教学过程中需要定期开设习题课,以强化学生对解题和运算能力的基本训练,培养他们分析问题、解决问题的能力,从而达到弄懂概念、掌握理论、熟练方法技巧的目的。例如,在习题课上,教师应当精选一些典型的例题,对学生进行简单提示后,由学生亲自动手做练习,教师则走下讲台到学生中去检查了解学生的解题情况,最后由教师结合实际有所侧重地讲述关键的解题步骤和结果,并就学生解题过程中出现的一些问题进行总结点评。通过这种课堂练习,教授不仅给了学生解题的方法技巧,还能及时发现学生的问题并给予纠正。 《结构力学》课程是专业基础课程,一般上课人数比较多,每名学生的学习能力也有所不同。因此,在课程进度和难度的把握上,教师必须依据学生的平均水平而定,而不能面面俱到,以偏概全,舍本逐末。因此,教师在课后要拿出专门时间对学生进行答疑,以满足不同层次学生的学习需求。 作者:李艳杰 刘增夕 李永莉 单位:济南大学土木建筑学院 结构力学论文:电脉冲除冰系统结构力学性能分析 摘要:电脉冲除冰(electro-impulsede-icing,EIDI)作为一种电动-机械式除冰系统,具有广阔的应用前景。本文采用线圈和金属平板组成的电脉冲系统作为EIDI结构动力学模型的研究对象,基于有限元分析软件MSC/NASTRAN,建立了一套针对典型平板-线圈结构的EIDI系统结构动力学仿真模型,研究了模型的固有特性(模态与频率)与时域响应分析,并开展了仿真模型的实验验证。最后研究了基于模型的EIDI系统结构动力学特性,重点关注最大应变和位移在空间的分布规律,并讨论了电容、电压等放电参数的影响。研究表明,电脉冲作用下,平板最大位移分布特性近似“马鞍型”,提升电容和电压可以增大脉冲力峰值和结构变形量,同时减小固定位置处的应变。 关键词:防冰除冰;电脉冲除冰;有限元分析;模态分析;应力应变 在结冰条件下,飞机机翼前缘和进气道口易发生结冰现象,这将导致升力下降、飞行阻力增大,进而引起飞机的操纵性和稳定性品质恶化,严重时甚至引起飞机失事[1,2]。因此,飞机结冰防护系统是现代飞机中必不可少的功能性组件。电脉冲除冰(EIDI)作为一种电动-机械式除冰系统,主要原理是通过机翼内部线圈产生的电脉冲激励机翼蒙皮高频振荡来除冰,具有耗能低、重量小、易维护、可靠性高等优点,具有广阔的应用前景[3-5]。对EIDI系统的研究,可分为电动力学研究、结构动力学研究和应用试验研究等方向。在结构动力学方面,主要研究系统结构对脉冲力的动力响应特性,如加速度、应变等。在脉冲力作用下,蒙皮的真实响应是沿三维空间分布且随时间变化的。Bernhart等[6]采用Love-Timoshenko运动关系式建立了闭合的状态方程组。该方法考虑了横向剪切力的合成以及纵向惯性对于结构的影响,能够以较高精度预估蒙皮的响应能力。然而,真实的EIDI系统具有极为复杂的边界条件,其中绝大多数无法利用此方法直接获得精确解。因此该方法仅具有理论分析的价值,无法处理实际问题。随着计算机技术的不断发展,采用有限元方法仿真求解结构动力学问题已成为当前的主要研究手段。Zumwalt等[7]率先对铝质矩形平板在电脉冲作用下的结构响应展开研究。他们首先获得了线圈附近法向脉冲力的分布形式;随后计算了铝板受上述脉冲力作用下的动态响应(应力和加速度随时间的变化),与实验情况进行对比,计算得到的正加速度峰值比实验值小12%,应力最大值比实验值小5%。Gien[8]采用有限元模型研究理想半圆柱前缘结构在脉冲力作用下的结构变形。为了验证模型的正确性,首先在简单边界条件下对比模型结果与闭合状态方程的精确解。结果显示,对于正加速度的峰值二者误差约为7%,负加速度峰值误差约为4%,从而验证了模型的正确性。在此基础上,对半圆柱试验结果与该有限元方法的计算结果进行对比,发现计算与试验的误差约为7%。Khatkhate等[3]采用MSC/Nastran有限元软件,对铝质蒙皮和积冰层建立模型,重点研究了冰层与蒙皮之间的剪切应力。同时,将计算结果与NASALewis研究中心开展的一系列针对EIDI系统的冰风洞实验结果进行对比,验证了该方法可用来预测除冰区域。Scavuzzo[86]在此基础上进行了改进,考虑了蒙皮振动时的阻尼现象。他们的计算结果显示,蒙皮与冰层之间的剪切应力在线圈附近较大,从脉冲位置处沿弦向迅速衰减。Labeas等[9]在前人研究基础上,利用ANSYS有限元仿真软件对EIDI系统的除冰过程进行了仿真研究,分析了冰层厚度、线圈位置、线圈数、脉冲振幅、前缘曲率半径对除冰效果的影响。国内李清英等[10,11]搭建了包括电路系统、除冰实验机架与结除冰环境实验舱的电脉冲除冰系统实验台,完成了脉冲放电电路的性能测试,同时也完成了振动实验如加速度、位移、模态实验,进行了电脉冲除冰实验。张文杰等[12]研究了冰层失效的范围,运用动力学分析了冰-铝板界面之间的应力状态。本文采用线圈和金属平板组成的电脉冲系统作为EIDI结构动力学模型的研究对象,使用商业有限元软件MSC/NASTRAN,对实验对象进行固有特性(模态与频率)与时域响应分析,并利用实验数据进行对比和验证,最后重点研究了基于模型的EIDI系统结构动力学特性,蒙皮表面应变与位移随时间变化的规律及最大应变和位移在空间的分布规律。 1研究方法 1.1有限元建模 本文选用一块长方形铝板作为飞机蒙皮的简化计算/实验模型,如图1所示,铝板长300mm、宽200mm、厚度2.5mm。四个边角及长边中点位置共有6个直径为10mm的固定圆孔,实验中通过螺栓固定。利用同轴双圆环电流电磁理论建立了EIDI电动力学数学模型,数值求解获得脉冲载荷在时间域和空间域上的分布。脉冲力和通电线圈电流随放电时间变化的示例见图2(a),脉冲力沿线圈半径方向分布见图2(b),本文所使用的EIDI电动力学数学模型详见文献[13]。将上述电动力学分析获得的脉冲载荷的作用区域简化为一个受力中心点与平板中心同轴的圆形。受力区域的直径为63.5mm,在整个受力区内,沿半径方向等间距划分为10个同心的圆环。假定在每一个圆环内,所受的力是平均作用在各圆环面积上的。在有限元模拟中,以压强方式进行载荷加载。本文有限元建模采用平面模型。四个边角处的圆孔相对于整个平板的尺寸不可忽略,因此有限元建模时必须保留其存在。为了方便载荷加载,在平板的中心建立了10个同心圆环。在网格划分的时候,将圆环之间共用的结点重合。模型材料为硬铝,弹性模量为70GPa,泊松比为0.33,密度为2700kg/m3。通过与实验数据的对比,将结构阻尼系数设置为0.1。模型的约束方式和载荷加载区域如图3所示。考虑到实际物理模型是通过埋螺帽固定平板的四个圆孔,在有限元模型中,约束方式是固定圆孔边上的结点的x、y、z三方向的位移。 1.2实验方法与设备 为验证有限元计算的可靠性,本文还在已有EIDI实验台[14]上开展了铝板结构响应的实验测量,测量内容包括铝板表面应变与位移。实验件与计算模型相同,电脉冲发生装置的充电电压实验在600V~800V范围内可调,充电电容在200μf~400μf范围内可调,铝板与线圈间距为2.5mm。在图1所标示的1-8号站点粘贴应变片。EIDI实验台与应变测量系统见图4。位移测量采用激光非接触测试系统。 2结果与分析 2.1模态分析 为了了解模型的振动以哪阶模态为主,首先对有限元模型进行模态分析,得出模型的固有频率。表1给出了模型的固有频率。采用模态叠加法对模型进行瞬态响应分析,得出中心点的位移如图5(a)所示。最大位移为1.619mm,发生在t=2.39×103s。图5(b)给出了中心点位移数据的频谱分析。可以看出,中心点的位移主要以149.92Hz以及599.7Hz的振动为主。对比模型的固有频率可知,模型受到冲击载荷作用下,主要以第1阶模态和第7阶模态振动为主。 2.2实验验证 根据仿真模型,可求解获得蒙皮表面任意位置处在整个脉冲过程中的应变。为了验证仿真结果的正确性,将其与实验测量的结果进行对比。图6对比了图1中5号站位处实验测量与有限元仿真所获得的应变的时间历程。如图所示,在实验参数范围内,仿真模型能够准确预测出应变峰值及达到峰值的时间。在峰值之后的过程中,仿真结果与实验数据的变化趋势基本相同。但仿真分析的数值普遍低于实验,其原因可能是有限元模型中结构振动的阻尼特性设置偏大,导致蒙皮在经过第一次振动后,振动幅度快速降低。此外,还将模型中心点处沿外法线方向的位移进行了对比验证,如图7所示。仿真结果和实验数据的中心点位移时间历程几乎相同,尤其是峰值(或谷值)出现的时刻以及幅值能够较好的匹配。综上,仿真模型的计算结果与实验测量结果在应变率与法向位移两方面均能较好吻合,由此验证了本文有限元仿真的可靠性。 2.3最大应变和位移的空间分布 最大位移(或应变),是指在一个电脉冲信号周期内蒙皮表明所达到的最大变化值。该参数是一个与时间无关的物理量,仅取决于位置点坐标,即zmax=f(x,y),便于理解蒙皮表面的结构变形特性。图8给出用有限元仿真得到的最大位移和最大应变在蒙皮表面的分布,EIDI系统参数;电容200μf、电压600V、间距2.5mm。此工况下,脉冲力的最大值为730N。如图所示,最大位移的分布特性近似“马鞍型”。此外,在线圈对应位置处的应变较大,且沿半径方向逐步递减,而在长边处应变再次增大。这是由边界条件决定的:四个顶点固定的约束条件,决定了在较长的边界上将会产生较大的变形。在图8(b)中,四个固定点附近的应变远大于平板其他位置。如果不考虑这些固定点,则线圈对应位置处、靠近y轴与蒙皮交汇处、靠近x轴与蒙皮交汇处的地方,应变较大。进一步的仿真结果表明,增大EIDI系统参数至电容400μf、电压700V,脉冲力的峰值将增大至1800N。此工况下,最大应变、最大位移的数值(如图9所示)均大于图8所示工况,最大位移(图9a)在蒙皮表面的分布规律与图8(a)无异。但线圈对应位置处的最大应变明显高于其他位置的结果,甚至高于固定螺栓位置。导致这一结果的原因,主要是脉冲力的绝对值改变了蒙皮表面的振动特性,此外,脉冲力的作用时间也发现了显著改变。在该工况下,蒙皮的结构变形量得到显著提升,有利于除冰效果;另一方面,固定位置处的变形量反而减小,避免了疲劳损伤。 3结论 本文基于有限元分析软件MSC/NASTRAN,建立了一套针对典型平板-线圈结构的EIDI系统结构动力学仿真模型。模型计算的应变和位移结果与实验测量数据吻合较好,模型的正确性得以验证。根据有限元仿真结果,提出了最大应变和最大位移的概念,分析了这两个参数在蒙皮表面的分布规律和特性:(1)在本文给定的边界条件下,最大位移的分布特性近似“马鞍型”。此外,在线圈对应位置处的应变较大,且沿半径方向逐步递减,而在长边处应变再次增大。(2)将电容和电压由200μf/600V提升至400μf/电压700V后,脉冲力峰值增大,且振动特性发生变化。一方面使得结构变形量显著提升,另一方面削弱了固定位置处的应变。 结构力学论文:土木工程师培养的结构力学教学 土木工程是工程学科中的基础专业,其内容涵盖建筑、桥梁、地下空间等方向,是我国基础设施建设最重要的行业。如何顺应国际高等教育的发展趋势与工科高等教育的发展需求,在未来10年内成功实施土木工程行业的“卓越工程师”计划,培养大批高质量土木工程技术人才,已成为目前土木工程教育亟待解决的问题[1]。结构力学是土木工程的专业基础课程。其理论由实际工程抽象、简化、概括、总结,并用于指导实践[2]。其课程任务是掌握平面杆系结构的计算原理和计算方法,为学习后续专业课程以及进行结构设计与科学研究打好坚实的基础。本文将从土木工程专业结构力学课程教学特点,结合教学过程中学生的学习情况谈几点想法。 1结构力学课程特点 1)概念抽象、理论性强。理论力学、材料力学与结构力学,是土木工程的专业基础课。其中理论力学与材料力学又是结构力学的先修课程。由于结构力学课程较抽象,其理论体系庞大,知识点多,学习难度大。2)教学内容多,课时紧张。“结构力学”的教学内容可分为结构力学基础和结构力学专题(如图1所示),总学时约为60~80[3](部分高校仅为45课时)。教学内容偏多,课时偏少。因此,教师通常加快教学进度,致使部分知识点无法展开,学生课后很难及时消化。这可能是目前各高校在结构力学教学过程中普遍存在的问题。3)理论复杂,计算繁琐。结构力学涉及到很多复杂的理论。例如,在结构力学基础部分中,涉及到的虚功原理、力法、位移法、力矩分配法;在结构力学专题部分中,涉及到的极限荷载、弹性稳定、动力学均属于理论复杂的部分。理论复杂则难以理解和把握,课堂例题和课后作业的讲解与计算就显得繁琐,不利于学生对各知识点的掌握。4)地位重要,起基础作用。结构力学的学习情况将影响专业课的开展。以土木工程专业为例,专业课主要有混凝土结构基本原理、混凝土结构设计、钢结构、砌体结构、结构抗震设计、桥梁结构以及基础工程等主干课程,及相关的课程设计和毕业设计。如果学生结构力学基础薄弱,后续课程都受到影响。而且,对学生而言,能否建立正确的结构力学概念,对毕业以后从事结构设计,结构施工、教学培训等工作而言,都有举足轻重的影响。可见结构力学的课程学习最终会影响到学生的专业素质。 2教学过程中的改革设想 1)建立力学概念,邀请名师讲座,夯实力学基础。建立正确、清晰的力学概念,是学好结构力学的首要前提。在理论力学和材料力学的学习过程中,就应该注重学生力学概念的建立,打好力学基础。如果可以做到这一点,学生在学习结构力学的时候,就会有信心学习更复杂的概念和理论。2)强调课程地位,建立讨论小组,分析典型案例。在授课过程中,要强调结构力学对后续专业课、课程设计,毕业设计的影响。结构力学的课程学习不仅会影响到在校学习,最终会影响工作后的专业发展,增强学生的学习意识。为学好这门课,要求全体师生共同努力,成立课后讨论小组。通过小组讨论交流,激发学生的兴趣,促进其对课程的学习。3)细化教学大纲,突出教学重点,加强课后练习。“结构力学”的教学内容偏多,课时偏少已是普遍问题。在课时没有增加的前提下,如何保证教学质量就成了教学过程中需要面对的问题。在教学过程中,教学进度的设定和安排以教学大纲为标准。各院校都会按照专业要求结合实际情况制定结构力学教学大纲。在制定结构力学教学大纲的过程中就要考虑课程的特点,将大纲逐项细化,把每个知识点划分到相应的课时。同时在重点内容处,必须设置典型例题,以突出重点。值得一提的是,在教学过程中,必须把握由浅入深、由简到难的规律,设置典型例题必须简单易懂,且具有代表性。只有这样学生才能在有限的课时中学习到最优秀的知识点。4)引入工程概念,激发学习兴趣,培养创新能力。为提高学生对结构力学概念的应用和工程实践能力,在课外学习中引入结构模型设计及制作,鼓励学生参加建模大赛。例如,针对移动荷载作用下结构的受力特性,要求学生利用木材、有机玻璃或者塑料等简易材料设计和制作桥梁结构(或吊车梁),并通过手拉小车施加移动荷载,观察模型的变形与应力变化。通过试验,让学生感受动力荷载对结构的影响,初步了解如何通过结构力学知识合理的设计工程结构。就模型试验而言,目前引入的结构模型试验仍以教师命题式为主,开展形式和范围有一定局限性,还不能充分锻炼工程实践能力与概念应用。在今后的教学改革中,应着重构建“结构力学”研究学习实践平台,针对教学内容设计多个模拟工程实践项目,甚至由学生自行设计创新实践项目,供学生自主选题并可随时开展研学活动,使学生对力学概念有更直接的了解,并与工程实践相结合,从而真正实现工程思维能力与创新实践能力的培养。 3结语 本文分析了土木工程专业结构力学课程的特点,提出了在教学过程中的几点改革设想。总之,结构力学的课程学习很重要。必须要求学生和任课教师从思想上,行动上与教学大纲统一起来;课堂和课外不间断地抓好结构力学的教与学,才能较好地完成“结构力学”课程教学任务。 作者:陈妤 单位:江苏大学土木工程与力学学院 结构力学论文:桥梁结构力学和美学分析 0引言 现如今的桥梁不仅可以跨过大河、海洋,解决自然沟壑对人类出行带来的不便;也可以使道路在空间上进行分层,解决了城市用地紧张和交通流量大的问题。根据桥梁的组成部分可笼统的把桥梁分为上部结构和下部结构,根据各结构的构造类型和施工方法的不同,对桥体结构有一个分类的解析。 1桥梁基础 排除一些小型简易的桥梁不谈,桥梁基础由于地基的软弱、上部荷载作用力大的特点,使其所选用的基础形式并不多。在一些中小型桥梁上,有时可根据设计采用刚性扩大基础,这种基础属于浅基础的范畴,其施工工艺简单,工程造价也相对较低。工程中最常见的桥梁基础———桩基础,属于深基础的一种,由于它可以适应各种不同类型的地基,在荷载作用下沉降较小,并且在施工技术和造价方面有一定的优势,在市政工程的高架桥上、高速公路的架桥和跨越河流的大桥上都有很广泛的使用[1]。在一些特大桥梁或者地基软弱层太厚桥梁的建设上也会采取沉井基础和气压沉箱基础,1968年在南京长江大桥的建设中,工程师们发现,江水深度在40m左右时,江底的淤泥厚度已经超过了40m,因此在一部分基础的选取上采用了沉井基础,这种沉井基础做的很大,相当于一栋占地面积为一个篮球场大的14层楼房。气压沉箱基础由于具有在水下可以方便施工的优势,被世界上第一大悬索桥———日本名石海峡大桥在技术设计上所采用。这几种基础的使用,都是建立在使实际施工更为简单的基础上的,没有最好的基础形式,只有更适合实际的基础形式。 2桥墩与桥台 桥台和桥墩是整个桥梁的支撑结构,两者之间的区别在于:一个是在桥的端部,连接两岸的路堤;一个是位于桥梁之间只进行上部荷载的传递。桥台、桥墩和基础在一起称为桥的下部结构。桥台不仅要承受桥面上传递来的荷载,还要保证和它相连的路堤的稳定性,因此在设计施工时要进行多方面的考虑。桥台的高度往往不能太高,保持在20m以下,桥台根据形式的不同可分为实体式和埋置式。实体式桥台多建造成U形,这种桥台构造简单,施工方便,但自重过大,对地基有一定的影响,多用于埋土高度不大,桥跨稍大的桥梁。埋置式桥台由于埋于台前锥形溜坡内,只留台帽露出地面,因此增大了其抗拔性能,在桥台的建造时可以减小一定的体积[2]。埋置式桥台由于受到的是台后的主动土压力,所用的圬工量就会减少,但它的弊端在于溜坡的设置,溜坡会侵占一部分的河道,阻挡水的流动,为了解决这个问题往往会增加桥的长度,从而增加了工程的投入。埋置式桥台的溜坡会受到水流的冲刷,导致桥台的裸露,因此适用于桥头为浅滩的河床。当地基情况较好时,可将桥台设置为空心拱形,减少圬工和自重。 3桥跨的结构形式 桥跨结构被称为是桥梁的上部结构,根据桥跨结构形式的不同有几种常见的分类。3.1梁式桥最常见的桥梁形式是梁式桥,它根据梁的连续形式可分为简支梁、连续梁和悬臂梁桥,而简支梁桥应用的最为普遍。梁式桥的传力形式是垂直传力,在跨度上也比较小,普通混凝土简支梁桥的跨度在25m之内,预应力混凝土梁式桥跨度一般也不会大于50m。我国最大跨度的简支梁桥是1988年建成的飞云江桥,最大跨度已经达到62m。预应力混凝土连续梁桥在跨度上有较大的突破,我国最大跨度的连续梁桥是1991年建成的六库怒江桥,最大桥跨为154m。3.2拱式桥拱式桥的发展历史悠久,距今已有两千年。拱桥主要依靠拱圈或者拱梁把上部的垂直力变为作用在桥墩台上的水平推力,因此在桥墩台的建造时对基础的水平承载力要求较高。由于在拱圈内的弯矩较小,在跨径上就有了一定的优势,跨径大的拱桥,在外形上美学意义也更加突出。拱桥在修建时的施工难度相对较大,但是比较经济,在条件许可的情况下,往往就会选用拱桥[3]。拱桥根据拱圈位置的不同可分为三类:1)上承式拱桥是指拱圈在桥面的下方,行车和行人在拱的上面;2)中承式拱桥的拱被桥面分为上下两部分,桥面上的拱运用吊杆提拉桥面;3)下承式拱桥的拱全部设置在桥面上部,通过吊杆和泵杆与桥面进行连接。我国的拱桥技术无论在古代还是现代都是世界领先,古有赵州桥世界闻名,现有万县长江桥跨度为世界之最。3.3钢架桥钢架桥和梁式桥相似,只不过钢架桥的梁和桥墩是连接在一起的一个整体,它同时受到竖向荷载和水平推力的作用。钢架桥也有三种分类,根据形式不同各有优点:T形钢架桥便于预应力的施加;连续钢架桥的整体性好,抗震性能高;斜腿钢架桥形式美观,经济合理。钢架桥的跨中弯矩较小,可以据此降低钢架桥的建筑高度,为桥的纵坡设计、行船带来方便。这种桥基本都采用预应力混凝土,我国的黄石长江大桥、贵州六广大桥都是跨度超过240m的钢架桥。3.4斜拉桥斜拉桥由于在斜向拉力的计算上难度较大,因此出现的较晚。斜拉桥通过塔柱和斜索将主梁进行固定,桥面所受的所有荷载通过斜索的拉力传递给桥塔,因此斜索的抗拉性能要大,桥塔的受拉稳定性要高。斜索的布局有辐射式、竖琴式、扇形三种,桥塔的建设也有单塔、双塔和多塔的形式[4]。斜拉桥的自重轻,跨越能力很大,跨度在200m~1100m之间。3.5悬索桥悬索桥是所有桥梁中跨度最大的桥梁之一。在悬索桥中最主要的结构就是缆索,它通过吊杆连接桥面,承受桥面的竖向荷载,再通过桥塔把所承受的拉力传给河岸的锚定结构。缆索往往采用高强度的钢缆绳,锚定结构会做成埋深特别大的大体积混凝土结构。如今世界上跨度最大的桥梁就是日本的明石海峡悬索桥,最大桥跨为1991m。3.6综合体系桥桥梁的各种形式可以进行叠加构成综合体桥梁,这种桥梁把两种或者几种桥形式的优点结合起来,使桥梁的受力更加合理,外形也更为美观。在工程实践中,梁与拱的结合,钢桁架与钢拱的结合,斜拉与悬索的结合都得到了完美的效果。在将来的桥梁建设中,综合体系的桥梁将会有很广泛的使用[5]。 4桥梁的总体规划与设计 桥梁在修建时要进行桥位、桥型、纵横断面和桥跨分孔的规划。在保证桥梁安全稳定性的同时,做出最合理的经济规划;在保证使用畅通的前提下,要尽量做到美观与环保。随着科学技术的不断发展,人们对桥梁的追求不只是停留在安全方便上,对美的要求也在不断增加。桥梁设计难度的增加不仅要工程师们有一个专业知识过硬的大脑,还要求工程师们有一颗设计美、创造美的心。 作者:郭继祥 单位:中铁十二局集团第四工程有限公司 结构力学论文:院校结构力学教学刍议 课程学时紧张结构力学的课程内容可分为结构力学基础和结构力学专题两部分,其选修情况及相应的课时数据各院校、各专业略有不同,两部分总学时约为80课时~90课时[3]。以南京理工大学泰州科技学院土建方向为例,结构力学分两册教学。上册48课时,教学内容有结构组成分析、静定结构受力分析、结构位移计算和力法;下册32课时,包括位移法、力矩分配法、影响线、极限荷载、弹性稳定和结构动力学。可见,教学内容偏多,教学课时偏少。由于课时紧,教师加快教学进度,重要知识点无法展开,学生课后难于及时消化,教学效果不太理想。这可能是目前各院校在结构力学教学过程中都面临的问题。学生基础较差,自学能力不足与其他本科院校相比独立学院的生源质量较差。 如某重点大学的三本与一本录取分数相差80分~100分,与二本的录取分数相差30分~80分,独立学院学生学习基础、学习能力与“一、二本”学生有所差距[4]。在教学过程中,这一点是不能忽视的。授课形式多有弊端与其他本科院校相比,独立学院的结构力学授课形式多有弊端。首先,多数独立学院的办学地点与母体院校分离,其自有授课教师的人数有限,不得不依靠外聘教师。外聘教师来独立院校授课,其授课时间多数集中。比如:安排在周末或者四节课连上。在这种教学模式下,要取得好的教学效果是很难的。其次,在近些年的发展过程中,不少独立学院虽拥有了自有教学队伍,但是大多是教学经验不足的青年教师,对“结构力学”课程的把握还有待加强。 明确课程地位,促进课后学习首先,在课程介绍时,使学生明确“结构力学”在土木工程专业课程中的位置,强调结构力学对后续专业课、课程设计、毕业设计以及工作后的专业发展的影响,增强学生的学习意识。其次,建立结构力学学习小组。通过“课堂上组内讨论,课后组间交流”的方式提高学生的学习兴趣,促进学习。建立力学概念,打好力学基础力学是土木工程的基础。理论力学、材料力学是结构力学的基础。因此,在独立学院土木工程专业培养方案中,力学课程的教与学应该是一个体系。通过各项举措,提升理论力学、材料力学的教学质量,打好力学基础。这样,学习结构力学时,学生才更有信心。细化大纲,突出重点结构力学教学内容偏多,教学课时偏少已是普遍问题。 首先,在重点内容部分,应将大纲逐步细化到每个知识点,并划分到具体课时。同时必须设置简单易懂的典型例题,以突出重点,引导学生学习。只有这样,学生才能在有限的课时中学习到最优秀的知识点。其次,根据学生的专业方向,在一定范围内对难点内容进行取舍,以精简教学内容。将教学课时向重要知识点倾斜。适当安排教学节奏,提升自有教师教学能力首先,“结构力学”课时的安排应被重视。在安排课时时,独立学院应考虑学生的实际学习能力,将教学时间相对分散。 在教学的过程中,只有遵循教学规律,才能取得好的教学效果,从而提高教学质量。其次,独立学院应不断加强自有青年教师的专业学习,提高其专业教学能力,从而提高教学效果。自有青年教师的学习和深造对独立学院教学质量的提升相当重要。 作者:李十泉 孟玮 结构力学论文:高层装配混合结构力学特性 1筒体结构中的剪力滞后效应 高层筒体结构可以简化成为一端固定的箱型悬臂构件.在受到水平荷载时,腹板和翼缘的正应力根据平截面假定应该呈现线性分布,如图7中的虚线所示.而在实际情况中,腹板和翼缘的正应力呈现出两边大中间小的现象,应力在角柱处集中,如图7中的实线所示,这并不满足初等梁纯弯曲理论中的平截面假定.这种正应力不均匀分布的现象,称为剪力滞后.剪力滞后效应使筒体作为空间结构的受力特性遭到削弱,一些柱的承载能力没有得到充分发挥,降低了筒体抵抗水平力的能力.剪力滞后引起柱应力不均匀分布,在材料还处于线弹性的情况下,柱的应力分布形态与位移分布形态相同,这还会引起楼板的翘曲.已有研究认为剪力滞后产生的原因是:翼缘(主要是裙梁)的剪切变形引起角柱轴力加大,增大柱与柱之间联系的裙梁抗剪刚度,剪力滞后现象随之减少.文献详细解释了这一过程:翼缘框架各柱和窗裙梁的内力由角柱传来;角柱受拉,使与它相连的裙梁承受剪力,同时又使与裙梁相连的第二根柱受拉;剪力就以这种方式传递.这种传递造成中柱的轴力减小,角柱轴力增大.为了定量分析剪力滞后的程度,我们重新定义柱的剪力滞后系数λ(适用于平面形状为矩形的筒体)如下式中,σ表示柱的实际正应力,σ′表示受拉翼缘柱的平均正应力,ΔL表示柱中心到中性轴的距离,L表示柱对应的角柱中心到中性轴的距离,如图8所示.从剪力滞后系数的定义不难看出,当λ>0且越大时,应力集中于此柱,剪力滞后效应越严重;当λ<0且越小时,柱承载能力没有得到充分发挥;λ越接近于0则越符合理想的平截面假定,剪力滞后效应越弱. 2新结构体系中的剪力滞后效应分析 2.1新结构体系的分析方法与模型建立研究高层筒体结构剪力滞后的方法主要分为连续化方法和离散化方法两种.连续化方法是把带有规则开洞的筒体经压弯与剪切等效化为连续的板来进行分析,假定位移函数分布,利用应变能变分原理来建立位移的控制方程,从而得到结构的位移与内力解.但连续化方法中不同位移函数的假定对分析结果影响较大.离散化分析方法主要是有限单元法,这种方法较为灵活,适用范围广,但未知数量多,求解规模庞大.本节采用有限元分析软件对拟建模型进行分析.本节分析的拟建工程模型采用新型空间钢网格“筒中筒”盒式结构,共50层,标准层高3.6m,总高度180m,标准层平面布置见图9.楼盖总厚度为680mm,其中钢筋混凝土板厚为80mm,钢空腹夹层板厚度为600mm.空腹夹层板上、下肋采用T形钢,高度均为150mm,空腹夹层板中空为300mm,剪力键采用方钢管.外筒柱均采用型钢混凝土柱,角柱尺寸为600mm×600mm,边柱尺寸为550mm×400mm.优秀筒厚度为700mm.为研究水平力作用下模型的剪力滞后效应和不同因素对剪力滞后效应的影响,对模型做以下假设:(1)结构仅受水平荷载作用,不考虑竖向荷载(包括自重荷载);(2)所有楼层均采用统一标准层.水平风荷载按规范,基本风压50年一遇为0.4kN/m2,根据《建筑结构荷载规范》第7.1.2条和《高层民用建筑钢结构技术规程》第4.2.2条要求,基本风压取1.1×0.4=0.45kN/m2.地面粗糙度按B类,体型系数取1.3.由于平面布置具有两个对称轴,可以取四分之一的模型进行分析,对四分之一外筒柱进行编号,见图10. 2.2新结构体系中的剪力滞后现象根据标准模型四分之一平面绘制出的外筒剪力滞后系数分布见图11.很明显,角柱的剪力滞后系数在底层最大,向上呈递减趋势.由33层开始角柱剪力滞后系数小于0,表明33层以上的楼层呈现出负剪力滞后现象.腹板侧柱的剪力滞后系数除顶层外均为负数,说明其承载力没有充分发挥.腹板柱抵抗水平力引起的弯矩上所起作用本身并没有翼缘柱大,腹板中柱附近的柱子接近中性层,它们的剪力滞后系数不具备研究价值,而靠近角柱的腹板柱的剪力滞后系数楼层越高越接近于0,表明层数越高,腹板的正剪力滞后效应越弱.图11中翼缘侧的剪力滞后系数分布与以往的研究结果有些差异,主要是中柱附近的翼缘柱也产生了和角柱一样的应力集中现象.16号到19号柱在所有楼层的剪力滞后系数均大于1.从平面布置图上来看,从15号柱开始要与优秀筒相连接,增大了其抗侧刚度,导致了正应力的增大.以往对剪力滞后效应的研究大都针对框筒结构,没有考虑到与优秀实腹筒体连接对抗侧刚度的贡献,结论显然不能适用于筒中筒结构.从数值上看,底层角柱剪力滞后系数最大也仅为0.135,顶层中柱在前文所提的抗侧刚度增加和负剪力滞后效应的叠加作用下,剪力滞后系数最大为0.173,剪力滞后效应引起应力增量相对理论值都没有超过20%.可见新结构体系的剪力滞后效应相对较弱.虽然顶层中柱的负剪力滞后效应比较严重,剪力滞后系数数值很大,但是顶层的倾覆力矩很小,负剪力滞后效应对结构的影响不是很大.以下分析中,主要考虑底层的正剪力滞后效应. 2.3与常规筒中筒结构剪力滞后的对比分析在相同的设计条件下建立常规的筒中筒结构模型,平面布置如图12所示.四分之一模型的外筒柱编号见图13.常规筒中筒结构与新结构体系的区别主要有以下三点:(1)常规结构柱距略大于新结构;(2)常规结构楼盖为井字形钢梁而新结构楼盖为协同式空腹夹层板;(3)常规结构不设墙架.加载相同的水平风荷载后,正剪力滞后效应最严重的底层剪力滞后系数分布图如图14.从图14可以看出,常规结构角柱的正应力集中现象十分明显,剪力滞后效应引起的轴力增量达到了39.3%,是新结构形式的三倍.常规筒中筒结构翼缘侧的剪力滞后曲线十分陡峭,而新结构形式翼缘侧的曲线相对平缓.这表明新结构体系翼缘柱的受力较为匀,空间整体性更强.图15为常规筒中筒结构和新结构体系角柱剪力滞后系数沿楼层分布的对比曲线图,从图中可以看到,常规结构角柱的正剪力滞后效应沿竖向分布均大于新结构形式,常规结构形式从47层起,正剪力滞后效应才消失,几乎所有楼层角柱都存在正应力集中的现象.从剪力滞后系数的横向分布和沿楼层的纵向分布来看,新结构体系的剪力滞后效应远小于常规筒中筒结构.整体抗侧刚度的均匀分配使新结构体系的空间整体性更佳. 2.4墙架对剪力滞后效应的影响新结构形式的外筒壁用三道横梁构成了墙架,墙架提高了外筒的抗剪刚度和抗侧能力,但墙架对剪力滞后效应的影响并非完全是正面的.图16为标准模型、去除横梁模型和横梁截面加大三种模型下底层外筒柱的剪力滞后系数分布图.图16中角柱的剪力滞后系数随着横梁尺寸的增大而增大,这是由于角柱跟腹板侧横梁的连接,使抗侧刚度增大,墙架尺寸越大,刚度增加多,角柱的剪力滞后效应越显著.但是翼缘中柱的剪力滞后系数随着墙架尺寸的加大而减小,这使得在设计时必须把握好墙架横梁与柱的刚度比,刚度比过大,应力集中于角柱,刚度比过小,应力集中于翼缘中柱,两种情况都是相当不利的. 2.5角柱尺寸对剪力滞后效应的影响角柱的作用在于提供了腹板框架和翼缘框架之间的联系,使结构能够实现空间受力,中柱的主要作用是提供巨大的抵抗矩来承担外倾覆力矩.图17是不同尺寸底层角柱的剪力滞后系数分布图。从图17可知,角柱尺寸的改变对腹板柱的影响很小,角柱尺寸的增加并没有使角柱本身的剪力滞后系数增加,反而下降,但是中柱的剪力滞后系数上升.这个结论与以往的研究有所不同,产生不同的原因是以往的研究中以轴力作为剪力滞后效应的研究特征值,角柱面积增大导致轴力增大是必然的,但是应力实际上是有所减小.在新结构形式的设计中,应该重视角柱在结构中所起的重要作用,既要承担两个方向的水平荷载,还在抗扭转中起重要作用,所以角柱的尺寸不宜过小,且应该适量增加配筋.角柱的大小在满足设计要求的情况下,尽量平衡角柱和中柱的剪力滞后情况.如果角柱过大则会导致翼缘中柱的应力集中. 3结论 (1)新结构体系的正剪力滞后现象底层最为严重,由剪力滞后引起的底层柱的应力增量小于20%,剪力滞后效应相对较弱,结构的三分之二高度以上开始出现负剪力滞后效应,但负剪力效应对结构的影响不大,设计时可不考虑.(2)与常规的筒中筒结构相比,新结构体系的剪力滞后效应更弱.底层角柱的应力增量仅为常规结构的三分之一,角柱正剪力滞后效应在所有楼层均小于常规结构.(3)网格式墙架横梁刚度越大,应力越集中于角柱;刚度越小,应力越集中于翼缘中柱.(4)角柱刚度越大,应力越集中于翼缘中柱;角柱刚度越小,应力越集中于角柱.设计时应使抗侧刚度沿水平均匀分配,平衡角柱和中柱的剪力滞后情况.(5)新型超高层装配整体钢网格盒式“筒中筒”混合结构外筒的抗侧刚度和抗剪刚度大于常规结构,正剪力滞后效应较弱,结构整体受力均匀.楼盖的空腹部分可以布置管线,有效降低了结构层高,在总高度相同的情况下,可以布置更多楼层,更具经济性. 作者:余德冕马克俭张华刚单位:贵州大学空间结构研究中心 结构力学论文:小议结构力学与自然辩证法的融合 对立统一规律 在自然辩证法的三大规律中,对立统一规律(也称为矛盾规律)处于优秀地位,矛盾是指客观事物本身所固有的既对立又统一的本性及其在人们头脑中的正确反映。矛盾的统一性和对立性相互联系,不可分割,在分析矛盾和处理矛盾时,必须把统一性和对立性有机结合,在对立中把握统一,在统一中把握对立,反对形而上学的片面性。例如,在讲结构力学几何组成分析的三个规则时,既要看到三刚片规则、两刚片规则和二元体规则在分析问题上的不同,又要学会看到三个规则之间的联系,即可以看成一个整体———三角形规则。针对具体问题,既要看到有些问题只能利用其中一种规则分析的对立性,又要看到一些问题均可以用三个规则分析的统一性,分别举例讲解,避免学生“不识三则真面目,只缘身在一则中”的困惑。又如,讲到超静定结构2种基本计算方法:力法和位移法时,既要让学生看到这2种方法计算原理上的对立性,又要让学生看到计算步骤上的统一性。二者的对立统一如图1所示。 质量互变规律 辩证法认为,事物的发展是通过量变和质变及其相互转化实现的。质量互变规律揭示了事物发展的形式和状态。量变是事物数量的增减或者空间排列次序的变化,质变是事物根本性质的变化,量变和质变是辩证统一的。事物的发展是量变和质变、连续性和间断性的辩证统一。在实际教学中,既要有合理的教学计划,又要根据学生的实际掌握程度量力而行;既要重视课堂上同类型例题的讲解,又要注意新内容的学习。例如,在讲平面体系的几何组成分析时,根据几何组成分析规则,可知原体系为几何组成且无多余联系,图2(a)所示。但当将EC杆和CF杆分别移动到与AE杆和BF杆所在直线上时,如图2(b)所示,则体系的性质将发生变化,由原来的几何不变体系变为现在的瞬变体系。这其中蕴含质量互变规律的自然辩证法原理:2个体系中的杆件数量没有发生变化,只是排列方式变化或者杆件尺寸改变,就会带来不一样的结果,前一种体系可以作为结构,后一种体系不可以作为结构。结构力学课程教学基本要求(A类)指出结构力学课程教学对学生能力的培养包括4个方面:分析能力、计算能力、判断能力和自学能力[10]。基础结构力学是对结构力学中基本计算方法的掌握和计算能力的培养,程序结构力学是对结构计算程序的使用能力,定性结构力学是对结构的理解、分析、判断和选择的能力。基础结构力学中知识的学习是对学生的最初级要求,是自然科学知识体系方面量的积累;程序结构力学中的知识帮助学生学会程序阅读,利用计算机辅助设计,是工具知识体系方面量的积累;定性结构力学是对学生力学素养的培养,是对结构的宏观理解和本质把握,这是结构力学教学的最终目标,是感性认识到理性认识质的飞跃。由此可见,结构力学教学内容是质和量的统一。 否定之否定规律 (一)辩证的否定 唯物辩证法认为,否定是事物的自我否定,它是事物发展过程中具有决定作用的环节,其实质就是扬弃。辩证的否定观具有重要的方法论和意义,对事物不能简单地肯定一切或否定一切,而要依据事物的内在矛盾运动和发展的规律具体分析。例如,在讲结构位移计算的内容时,首先应讲解积分法,然后再讲图乘法。通过笔者多年的教学经验,发现学生容易混淆积分法和图乘法的区别与联系,认为两者都可以对同一问题求解,不会有所侧重或互相结合去解题,甚至有些学生将轴力图与剪力图也进行图乘法运算,学习了图乘法,忘掉了积分法,出现这些问题就是没有理解这2种计算方法的区别与联系。自然辩证法认为任何事物内部都包含肯定和否定两方面。结构的位移计算方法也不例外,积分法在计算结构位移上值得肯定的是应用范围广。表现在以下几个方面:(1)从变形类型看,可以考虑弯曲变形、轴向变形、剪切变形和支座位移。(2)从变形原因看,可以考虑荷载作用、温度改变、支座移动等不同原因引起的位移。(3)从结构类型看,可用于计算梁、刚架、桁架、拱等各种类型结构的位移,静定结构和超静定结构都适用。(4)从材料性质上看,可用于弹性材料,也可用于非弹性材料。 否定的方面是积分法计算需要列出实际状态和虚拟状态下的内力方程,当杆件多、荷载复杂时,积分运算相当复杂,而且容易出错。于是1925年莫斯科铁路运输学院的学生Vereshagin提出图乘法概念,他发现利用积分法计算荷载作用下梁和刚架等以弯曲变形为主的结构位移时,可以将积分运算转化为代数和的运算形式。图乘法不需要列出实际状态与虚拟状态的内力表达式,利用2种状态下的弯矩图进行运算,计算速度快,而且应用非常方便。同时,也要认识到图乘法的局限性,即应用时要满足一定的条件:(1)杆件为等截面直杆;(2)EI为常数;(3)Mk、Mp图形中至少有1个为直线图形。计算梁和刚架在荷载作用下的位移时,图乘法保留了这种结构的主要变形———弯曲变形,而轴向变形和剪切变形从工程应用角度对位移的影响很小,可以忽略,这从哲学角度上称为“扬弃”。把握了否定的实质,是正确理解辩证否定的关键。例如,结构力学中桁架位移计算法包括结点法、截面法、结点截面联合应用法,其中结点截面联合应用法是对前两种方法的一种辩证否定。超静定结构位移计算的基本方法有力法和位移法,根据具体情况,可以采用力矩分配法、无剪力分配法、矩阵位移法等,力矩分配法、无剪力分配法和矩阵位移法,其理论基础都是位移法。计算连续梁和无结点线位移的刚架时,采用力矩分配法更方便;对有结点线位移的刚架,可以考虑位移法与力矩分配法联合应用求解;除无侧移杆外,其余杆为剪力静定杆时,采用无剪力分配法更适宜;利用计算机求解复杂结构的位移与内力时,则体现出矩阵位移法优势。这些知识点都渗透着自然辩证法中辩证否定的思想,去其糟粕,取其精华,保留新事物中一切有利于事物发展的积极因素,从而保证发展过程的连续性。 (二)否定之否定 事物的发展都是通过否定实现的,辩证的否定不是一次完成,而是事物自我发展、自我完善的过程。在这个过程中,事物的发展经过三个阶段两次否定,即由肯定到否定,再由否定到否定之否定。在这个周期中,事物的发展经过两次辩证的否定,表现为螺旋式上升和波浪式前进[11]。例如,结构力学教学手段的发展过程是:“板书为主”到“多媒体为主、板书为辅”再到“多媒体为辅、板书为主”,其体现的就是否定之否定的发展过程。过去计算机技术还不够成熟,教师的讲解主要是通过板书,速度较慢,但便于师生交流、利于教学互动,教师从学生的课堂反应中能及时了解学生的学习情绪、理解程度、出现的问题及症结等,并可及时采取对策,发挥教师的主导性,使学生可以与教师思维同步。由此可见,“板书为主”的教学手段曾在教学过程中发挥重要作用。 20世纪末,随着大土木专业体系的建立,人才培养目标转变为“厚基础、宽口径”,结构力学的授课学时也由原来的120~140学时压缩到80学时,原来教学大纲的内容按传统的教学方法难以完成。随着新技术和新型结构体系的发展,计算机技术在土木工程专业广泛应用,给传统结构力学补充了新内容。多媒体教学由于授课信息量大,可将大量的工程实例引入课堂,教学效率高,解决了内容多学时少的矛盾。对复杂的工程实例,教师无法用语言来描述,可以采用多媒体手段演示,把实际的结构与抽象后的计算简图相联系,加强了教学良性互动,提高了教学效率,弥补了以“板书为主”教学手段的不足,发展成为“多媒体为主、板书为辅”的组合式教学手段。结构力学课程计算量大,基本原理需通过具体例题讲解,宜采用“多媒体为主、板书为辅”的教学手段。 近几年,由于招生规模扩大,学生整体素质下降,学生的基本计算能力与分析问题能力较差,难以跟上多媒体教学节奏,学生更希望教师利用黑板进行公式推导和具体例题讲解。另外随着社会发展速度加快,教师的社会压力增大,教师待遇又普遍偏低,部分教师在教学同时从事一些兼职工作,于是不可能全身心投入教学,整体教学质量有所下降。在此背景下,学校鼓励教师采用“多媒体为辅,板书为主”的新形式。教学中让学生体会到“板书—多媒体—板书”的过程就是螺旋式上升的过程,是一个扬弃的过程。虽然看似回到了板书的教学方式,但实质是对单一板书的否定,吸取板书在教学上的积极因素,消除消极因素,增加了多媒体辅助教学的内容,每经过一次否定,都加进了富有生命力的新内容,从而使事物达到更高的水平。 结语 结构力学的教学内容、教学手段和教学方法是在教学过程中长期形成的创造性成果,其中蕴含深厚哲理,因此,结构力学教学不仅是知识的学习过程,更是科学哲理的探索过程。教学中运用自然辩证法、美学理论等将是对力学教学的升华,同时,也对专业课教师的哲学修养提出了更高要求。(本文作者:周海龙、李平、申向东单位:内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院) 结构力学论文:结构力学论文:高炉炉壳结构力学分析软件开发 摘要:为探索基于ANSYS平台开发各类工程结构分析软件的通用方法,以高炉炉壳结构力学分析软件包为例,用VC++编写程序并实现对ANSYS的封装. 该方法可修改ANSYS的APDL数据文件中的输入参数,自动运行ANSYS的APDL批处理程序,利用ANSYS的OUT结果文件进行后处理,也可借助其他后处理软件进行后处理操作. 该方法可使用户在不必熟练掌握ANSYS模块的情况下,利用ANSYS进行工程有限元问题的分析计算. ANSYS的功能十分强大,要求操作人员较为熟悉所用到的ANSYS模块,并对掌握力学和有限元的理论知识有较高要求.[1]针对实际工程问题,可用ANSYS的APDL封装ANSYS软件开发出个性化系统.这种系统只要求操作人员输入前处理参数,然后自动运行ANSYS进行求解.但完全用APDL编写的宏还存在弱点,如用APDL较难控制程序的进程,虽然它提供循环语句和条件判断语句,但总体还是个流水账.APDL也提供参数的界面输入,但功能还不是太强大,交互性不够流畅,图形处理功能也不是很强.针对这种情况,本文用VC++ 6.0开发出高炉炉壳结构力学分析软件[2-5],能克服上面提到的一些不足,并使整个产品成为商品化软件. 1实现方法 利用ANSYS的特点建立通用有限元模型,并计算求解.在建立模型时,先根据模型中所有可变数据定义相应的参数名,并使用参数名表示相应的数据值;然后用APDL将其生成为程序模块. 编写程序必须具备4个功能:(1)前处理参数输入;(2)根据用户输入的参数修改APDL程序模块参数表中对应的参数值;(3)将完成的APDL程序模块提交给ANSYS程序进行批处理操作;(4)程序必须能够判断ANSYS的批处理操作何时结束. 2关键技术 该高炉炉壳结构力学分析软件是基于ANSYS的APDL参数化模型开发技术[6-7],在ANSYS平台上进行二次开发形成的.APDL是一种面向工程的、结构化的解释性语言,具有高级语言的基本特征与功能,但其逻辑运算和条件处理等功能较弱. 2.1模型参数库的调用 APDL中打开库文件的命令为*ULIB,〈库名〉,〈扩展名〉. 利用它先打开上述模型参数库文件,再利用宏调用命令*USE,〈参数模块名〉. 这样可将结构的参数模块嵌入到其模型产生程序中,并可在其后程序段中引用这些变量名或数组名.因此,结构参数模块的独立定义与有限元模型的产生程序可分开进行.这样熟悉工程设计但不懂APDL编程的工程师就可以方便地定义结构的参数模块. 2.2参数化模型程序的开发技术 利用APDL开发具体的结构有限元参数模型程图 1二次开发高炉炉壳结构力学分析软件流程序,是与具体的工程对象相结合的二次开发工作.图1给出利用APDL进行二次开发的高炉炉壳处理流程.炉壳有限元模型程序库包括方案设计模型及详细设计模型的产生程序,主要输入参数是相应模型结构几何参数模块和载荷参数模块等.这些程序的主要输出结果是ANSYS求解器能够执行的有限元模型及运行流程命令行.这些参数化程序的集合构成高炉炉壳的FEM模型程序库.图2给出模型程序库中高炉炉壳参数化模型程序的结构框图.它们调用相应的结构参数模块及有关载荷参数模块,各种炉型及炉容应具有自己的参数模块形式,因此与其相应的FEM模型产生程序也不相同,彼此独立.具体的FEM模型产生程序是APDL语句流,可分为:(1)ANSYS分析控制与分析类型定义;(2)打开参数库参数块的调用;(3)参数变量及数组定义;(4)关键点(KP)定义;(5)线的几何与分网定义;(6)面和面的材料与物理特性定义;(7)载荷定义;(8)约束定义;(9)分析流程定义;(10)后置处理定义. 图 2高炉炉壳参数化模型程序结构 2.3用户界面接口技术 用VC++ 6.0编制菜单调用ANSYS软件,前处图 3数据转换流程理模块主要包括输入参数和自动生成有限元计算模型等.高炉炉壳结构计算模型主要包括ANSYS的结构力学(包括弹性及弹塑性)分析计算,后处理模块主要包括生成应力沿母线及环向分布曲线图、薄膜力及边缘效应、洞口应力峰值等.图3为程序的数据转换流程.在VC++ 6.0中可利用CreateProcess函数创建1个进程以执行其他程序,并且可以设置该进程的优先级.ANSYS提供一种批处理方式的格式:“Ansys.bat-I InputName-OutName”,其中InputName和OutName分别为输入和输出文件名.假设log文件名存放在m_LogFileName变量中,而结果输出文件名存放在m_OutFileName变量中.程序代码如下: 3高炉炉壳结构力学分析软件 用上述编程思想和技术编制软件包,它包含工程设计人员必须涉及到的设计输入输出信息.运行该软件后,可以十分方便地得到供计算使用的有限元模型和后处理结果,设计可靠性和效率大大提高. 4结语 (1)用VC++编写针对高炉炉壳结构力学分析的封装程序.操作用户只需输入工程中的可变参数,即可运行ANSYS的批处理进行分析计算.后处理部分可以借用ANSYS的后处理功能,也可借助其他商业软件进行后处理操作.(2)摸索1种封装ANSYS软件的方法,从而达到让不了解ANSYS的人运用ANSYS的强大功能分析计算工程实际问题的目的.(3)工业建筑结构中,具有相同功能的构筑物,其有限元模型的参数通常可以归为1类.上述编程思路可用来开发各种类构筑物的通用有限元分析软件,就这个意义而言,本文探索出1条开发软件的思路,并能大大提高工程设计的质量与进度. 结构力学论文:高层建筑结构力学模型仿真系统 摘要:该文介络了高层建筑结构力学模型仿真的理论基础、关键技术和实现途径,并简述了高层建筑结构多媒体仿真系统MSTB的设计特点。 关键词:高层建筑结构;仿真系统 1 概述 高层建筑结构在荷载作用下的反应,特别是在风荷载、荷载作用下的动力反应问题;一直是这一领域的研究热点。已经研制出一批可用于高层建筑静、动力分析的软件等。但是,对于材料多样,体型巨大,结构复杂的高层建筑,高速计算机的分析结果往往是一大堆数令人难以把握,给研究和设计都带来很大的不便。目前由物理模型、数值方法和可视化技术相结合而发展起来成熟的计算机仿真技术,不仅可靠直观,而且正迅速发展,因而受到广泛重视。特别是随着多媒体技术的成熟和应用范围的不断扩大,使计算机仿真领域出现了革命性的变化和发展。本文将结合作者在力学模型系统仿真系统研究方面的工作,着重介绍高层建筑结构力学模型仿真系统设计的关键和方法。 2 建立高层建筑结构力学模型仿真系统的基本思路 高层建筑结构力学模型仿真分析须具备二个条件,即: 1) 构成建筑结构的有关材料的的本构关系或物理模型,包括地基的物理力学性质。这可由制作小尺寸试件或现场采样,由性能试验确定。 2) 有效的数值方法,如有限元法,边界元法,差分法等,都是很成熟的方法,可直接用于结构系统仿真。基于这二个条件的高层建筑结构力学模型仿真系统分析思路如图1所示。 3 仿真分析的数学物理模型 对于高层建筑力学模型计算机仿真系统来说,其建立数学模型的方法和理论在结构力学中己相当成熟,因此,结构仿数学物理模型的建立必须同时考虑已有的数学物理模型和计算机仿真的目标两方面因素。 3.1 数学模型 数学模型的含义很广,如三角函数,代数方程;微分方程,积分方程,矩阵等由数学式子表示的函数关系或算法系统都属于数学模型。数学模型来源于事实,但又抓住了现实申的本质问题。用于高层建筑结构的数学模型很多,如按所使用的数学方法来分,大致上有以下三种类型: 1) 确定性模型。模型各变量之间有确定关系,其模型表示形式是各种方程式(代数方程、微分方程等)和各种函数关系,大多为经典的数学方法。 2) 幻随机性模型。由于结构工程材料、施工、荷载、环境等因素具有随机性,因而结构度反应也具有随机性。采用随机模型的数学工具主要有概率论,数理统计和随机过程等。 3) 模糊性模型。结构工程中有些性质是具有模糊性的。如结构安全性的好与差,材料合格界限等。因此有些分析可采用模糊性模型。模糊性模型的数学工具主要是以模糊集合为基础的模糊数学。 3.2 物理模型(本构关系) 对金属材料,采用一般的弹塑性本构关系,而对千混凝土、岩土等材料,由实验可知这些材料的破坏曲面在偏平面上是非圆形的凸曲边多边形,在子午面上也是曲线,且近于向等压轴开口的二次曲线,因此得采用多参数破坏准则[1]。 对于前面所介绍的几种数学模型,若采用基于面向对象(OOP)的仿真实现方案,则可以方便地将各种数学模型置入仿真系统中,响应的仿真模型可以根据仿真要求重载其中某个数学模型。这OOP是方法用于结构仿真的优越之处。 4 系统特点及实现途径 目前,我们研制的高层建筑力学模型仿真系统建立在Windows平台上的。系统充分利用了Windows的多任务机制、事件(消息)驱动和动态交换功能来实现仿真的控制和驱动。系统具有以下几个特点;: 一是模块式结构。MSTB的开发充分利用了Windows的多任务特性,仿真控制器的各功能块设计成可以并发的事件驱动按钮,各仿真功能可以交叉调用,使用户可以按照自己习惯的方式控制仿真过程。利用仿真控制器可以方便地实现多次运行,并能对实验条件灵活地加以改变,对实验结果作有效地统计分析。 二是数值机仿真和图形仿真的分离及人工智能技术的运用。在MSTB中数值仿真采用定量方式进行仿真,由数值计算程序进行仿真分析,然后对计算结果进行对比分析,给出状态曲绎而图形仿真采用定性方式进行仿真,主要是结合数值仿真的计算结果,采用专家系统和知识把实验过程形象地显示在屏幕上,帮助用户进行分析,显示的内容不但包括实验时可以见到的现象,还可以是某些状态量(如位移,内力)的变化过程。这样就覆盖了人们在真实试验中所全部信息数值结果和现象,全面地实现了仿真的目标。 三是工程数据库的应用。由于仿真系统的数据类型复杂多样,数据量大,而且仿真系统,-互要求很高,数据的存取、检索频繁,因此MSTBIS用工程数据库将这些数据管理起来。数据库系统,关键在于采用合理的数据存储方案以及快速有数据库I/O平台方式,这样在仿真系统的开发中,可以自曲地选用更合适的编程工具。 四是交互式多媒体用户界面。在MSTB中系统用户界面统一、直观、简单实用,并配有动画音响效果,充满表现力,为用户提供了一个友好、轻松的仿真实验环境。 5 结束语 本系统目前已实现了高层框剪结构在一般静动力荷载作用下的位移场和内力场及随机振动的动态模拟的可视化以及随机振动的动态模拟。今后的工作将要考虑施工误差、损伤累积、蠕变等因素的影响。对高层建筑结构进行疲劳生命周期的全仿真分析,因此今后还有很多工作要做。 结构力学论文:翻转课堂教学模式在结构力学中的应用 摘 要 本文作者根据结构力学课堂教学特点,通过让学生课前观看视频学习基本概念和原理,课堂上给学生留出更多的时间进行讨论,分析研究问题,做作业。这样,学生主动参与到教学中来,形成师生互动的良好局面,既提高了教学效果,又调动了学生的积极性。实践证明,这种翻转课堂教学模式应用于结构力学教学实践是行之有效的。 关键词 结构力学课程 翻转课堂教学模式 师生互动 1 翻转课堂提出 目前在我们的大学课堂上学生迟到、早退、上课睡觉、玩手机的现象比较普遍。原因主要在于以下几个方面:(1)授课方式单一,课堂授课成了老师讲解或者跟读事先准备好的PPT的过程;(2)教师在课堂上传授的知识几乎是不变的,封闭的。例如有些课程教材已经换了好几版,但是教师的课件或教案还是几年前的,没有什么变化。表现在结构力学课堂上就是学生学习兴趣不高,课堂气氛不活跃,随着课程的深入,学习难度加大,学生课堂理解变得困难,因此缺课的同学不断增加。个人认为学生对于理论知识的理解尚且容易,但是原理方法的应用就显得力不从心,提笔解题困难重重,做作业花费时间长,效率低。 让学生喜欢课堂,回到课堂,老师仅有认真负责的态度,扎实严密的知识结构还不够。因为我们处在日新月异的信息时代,面对的是一群充满活力的21世纪新青年,作为一个优秀的老师必须思考采纳好的教学模式激发学生兴趣。首先,要改变教师课堂教学方法。应该少讲、精讲,留出相当部分时间给学生思考、提问、讨论和练习。其次,教师在课堂上应该补充一些教材以外的知识内容,把知识的原始出处、演变告诉学生,把日常生活、工程实际和最新成果引入到课堂教学过程中来,形成开放式知识体系,能有效地激发学生的好奇心和求知欲。最后,教师要善于利用网络信息技术、资源引导学生自主学习,探究问题,加强和学生课后的联系与交流。翻转课堂就是适合这种特点的新型教学模式。它把对知识点的学习放在课后,学生分组通过录制好的视频学习。课堂上重点在于知识的运用分析,讨论和做作业上;是改变老师一个人在讲台上讲,学生在下面被动地听的单调枯燥课堂教学过程。使学生也参与到教学过程中来,提升学生的学习兴趣。笔者根据多年的教学经验,针对结构力学课程特点,对课堂教学进行了改革,取得了显著的效果。 2 课堂教学改革实践 本着提高学生学习兴趣,提高学习效率的原则 ,笔者对所教的结构力学课堂教学进行了改革。教学对象是水电专业大二学生,教材是清华大学编著的《结构力学I》第3版,课堂教学63学时。学生的学习活动包括课前视频学习、课堂讲授和课堂做作业三部分。 2.1 选择教学内容 选择教学内容时,不仅要考虑理论知识,也要考虑学习方式,时间活动,应该在学生现有的知识积累的基础上,结合学生兴趣和能力让学生有所提高。教师应把教学内容分为三个层次: 一是学生应该熟练掌握,但是难度不大,不需要在课堂上精讲的,可以在课堂上提一下的概念和原理等知识点提前录制成微视频;每个视频录制时间控制在20分钟左右,便于学生集中精力学习。组长负责组织学习,时间相对灵活,又利于讨论和监督,保证学习有序进行。每段视频后有与所学内容相关的问题需要思考,便于在课堂中进行交流讨论。 二是学生应该熟练掌握,并且有一定难度的是学习利用基本原理分析问题、解决问题的方法。这是老师在课堂上应该细讲、精讲的部分。需要通过具体例题讲解,重点讲授学生疑惑的部分,老师注重引导学生思考,打开学生思维。 三是学生应该熟练运用已有知识自主解决问题的部分。这部分通过课堂做作业来强化。把作业放在课堂上进行利于学生对所学的原理方法及时巩固和掌握,有问题可以及时讨论。注重培养训练学生驾驭基本原理解决复杂问题的能力。 通过比较发现,课堂完成作业比课后完成效率大大提高,更容易理解和掌握知识,而且记忆持续时间更长。由于时间的限制,在课堂上做作业重点在于梳理出解题的思路,讨论多解的方法,书写作业过程可以放在课后完成。 2.2 一个教学单元的设计 课前学习和课堂学习不是分裂开来的,而是相辅相成的,翻转课堂就是改变现有传统教学过程的课前、课中学习顺序,即课前利用视频学习资源进行自主学习,而利用课中时间在教师和同学的互动下学习运用视频中学到的知识解决问题。这样不仅提高了学习者学习的主动性和积极性,而且在某种程度上也大大提高了W习者的学习效率。在这个过程中学生必须积极主动地参与进来。老师和学生协同努力完成学习。老师要选择和制作好课前视频、充分备课为课中学习选择典型例题和制作课堂PPT课件,准备补充材料。学生则需要保证课前视频学习到位 。因此第一次课后学生以宿舍为单位分成若干组。为之后以组为单位进行课前视频学习和讨论做准备,组长对每次课前视频学习做好考勤,保证每个人都能完成学习,对学习中存在的问题做好记录,便于课堂上进行讨论。以每次两节课连上,90分钟为一个时间单元,选5个章节以表格的形式给出一个学习单元的组织流程图,见表1。 需要提醒的是课前视频学习并不是每次课前都有,也不是每次课前仅学一个,有时可能是两个知识点,需要两个视频学习。例如结构几何组成分析中课前6个概念知识点学完后,课堂上仅用极少的时间供学生提出不懂的地方,老师做出解释和简单的提问就可以结束。在这种情况下课前需要学习两个视频,两知识点之间不需要进阶的练习,学起来也很容易,但仍然可以分阶段学习。课堂上大部分时间放在运用三个规则分析各种各样复杂几何体系上,这是我们的这一章的难点和重点内容。有时一个课前视频学习需要结合两次课堂练习才可完成,或者需要补充一些新内容,例如引入一些工程实际,历史背景,学科前沿等,课前就不安排视频学习。做作业30分钟也可以穿插在讲解完每个类型例题之后进行,不必要一定集中在最后完成。 考核是对教学效果的有力推进。也是保证学习效果的有效手段。学生期末总评成绩有课堂作业、中期论文、综合讨论课和期末考试4部分组成,为了提高学生学习的积极性,主动性和参与性,尤其是课堂讨论和课堂作业这一块的平时成绩所占的比例应加大,降低期末成绩所占的比例。对学习的积极性具有一定的促进作用。 2.3 教学效果评价 一个教学方法的的好坏,关键是学生的评价和认可度。也是教师改进方法、提高教学效果的重要参考和依据。因此在课程结束时对教学效果在网上进行无记名投票调查,参与投票的人数65人。调查分两个方面:一是给出定量的评价问题,学生给分的形式,每题满分100;二是开放性问题提问,学生做出回答。 定量评价问题:(1)教学方法灵活多样,合理使用各种教学手段,有启发性(98.3);(2)作业时间设置合理(98.8);(3)激发了我的学习兴趣,上课出勤率高、学习投入量大(98.3);(4)该课程安排、考试方式合适(98.6)。 开放型问题:我对该授课形式的意见和建议。学生回答普遍认为:(1)上课气氛活跃,老师和学生的互动性得到了充分的体现,能调节同学积极地参与课堂讨论和发言;(2)课上给时间写作业,课上交流与讨论很多,每一章上完了还会组织大家一起讨论,让结构力学也变得轻松起来;(3)老师上课课堂形式多样,开拓了我们的视野,让人感觉不是为了讲课而讲课,很有吸引力,让人乐意去集中注意力听讲。 总体上说,结构力学翻转课堂模式设计比较合理,授课形式新颖,学生普遍认可,明显激发了学习兴趣和提高了学习效率。 3 总结 从课前视频学习、课堂教学、课堂做作业三个环节看,学生对于这种课堂模式的认可度和完成效果评价较高。与传统课堂相比,它的优点主要体现在如下几个方面: (1)调动学生课堂参与的积极性,提高了学习兴趣。在传统课堂下,教师讲授力求完整详尽,学生没有发挥余地,趋向被动接受。在翻转课堂下,把一些易懂的概念和原理放在课前视频学习,课堂上老师只讲重点难点内容,讲授学(下转第130页)(上接第128页)生疑惑的部分,可以留出更多时间给学生进一步主动探索的空间,能够引发学生学习的主动性。 (2)增加生生、师生互动交流。在传统课堂下,教师讲授后学生各自学习,缺乏交流,学习难度大,兴趣不高,翻转课堂下,把互动交流放到课堂上,学习环境好,对于问题来相互协作共同解答。学生在讨论中锻炼表达能力,学会借鉴他人。 (3)提高了做作业的效率。在传统课堂下,教师讲授后学生各自做作业,比较枯燥,碰到问题不易解决,容易受挫。翻转课堂模式下,把题目思路梳理放到课堂上,学生可以充分表达自己的观点和疑惑,老师只是点拨和引导,作业书写过程利用课后很少的时间就可完成。 综上所述,基于结构力学翻转课堂教学模式的探索出发点是调动学生的学习e极性、提高学生的学习兴趣。因此要让学生能够主动参与到教学中来,教师在课堂上必须让出部分时间,交给学生掌控,形成师生互动的课堂,这是翻转课堂教学模式的特点,也是目前比较有效的教学模式。其具有极为广泛的应用,也为进一步实现网络视频课程、大学慕课提供基础。 结构力学论文:结构力学课程教学改革探索 摘要:本文从结构力学课程教学实际出发,然后针对目前存在的问题,从教学内容、教学手段、学习质量监控及评估体系三个方面对结构力学教学改革进行了探索并提出改革措施,以促进结构力学教学改良和发展。 关键词:结构力学;教学改革;教学质量 一、前言 结构力学课程是土木工程专业的一个重要的基础课程。该门课程是在高等数学、线性代数、理论力学、材料力学等课程结束才开始学习的课程,同时结构力学也是钢筋混凝土结构和砌体结构、土力学与地基基础、钢结构和结构抗震设计等优秀专业课的力学基础,是连接基础课和专业课的纽带,在整个专业培养计划体系中占有举足轻重的地位。结构力学教学效果的好坏不仅直接影响到学生对专业课程的掌握,而且还会影响到学生在实际工程中分析问题和解决问题的能力。学生在课程设计、毕业设计的过程中也要反复用到结构力学的知识。如何提高结构力学的教学质量,提高学生运用所学力学知识分析和解决实际工程问题的能力,是结构力学课程教学改革需要主要解决的问题。 二、教学内容改革 1.整合教学内容,提高教学质量。结构力学教学内容一般包括:结构体系的机动分析、静定结构的内力和位移计算、静定和超静定拱、静定结构的影响线、力法、位移法、力矩分配法、矩阵位移法、结构动力学和结构力学求解器、塑性极限分析、结构的灵活性和稳定性。结构力学在专业课与基础课之间起着桥梁作用,但随着新学科的发展,越来越多的课程开放实践,结构力学的时间减少,所以建议在理论力学知识,如桁架梁结构的静态和静态力计算。矩阵位移法在本章中因为内容复杂,一般没有足够的时间进行讲解,需要把握好重点、难点,对课程内容进行适当提炼。用最少的课时,达到要求的教学效果。有些学校不是关于动态内容,而是动态计算,是现代结构计算的重要M成部分,也是大多数高校研究生和注册结构工程师考试的内容,因此应该是教学的重点。 2.增加实践环节。结构力学的课程主要是理论研究,但它可以使学生了解抽象的、困难的和难以掌握的知识。例如,结构设计和开放实验,让学生创造性的设计房屋和桥梁模型,分析几何组成,计算结构的强度、刚度和稳定性,并通过试验测定了结构模型的强度、刚度和稳定性。同时,对实验和理论之间的差异进行了分析,并提出了优化方法。结构模型设计和制作的趣味性和概念性,大大拓展了学生的视野,学生可以把理论与实际结合,激活其用力学概念进行结构设计的潜质,锻炼其工程思维能力,从而取得良好的教学效果。 三、教学手段改革 1.重视传统教学与多媒体教学的有效结合。教师在黑板上解释和写的过程中向学生传达课程信息。随着计算机的广泛使用,多媒体技术在课堂教学中的应用越来越广泛。多媒体技术为现代教育提供了方便,利用多媒体技术对图像、声音、动画、文本、图形、线条等进行处理,可以提高学生的学习兴趣。但在抽象理论的解释中缺乏优势。例如,在计算结构力学公式时,如位移计算中的乘法公式、位移法等。如果直接用PPT演示,推导过程讲解太快,不宜于学生的理解和接受。教师在黑板上用文字说明,只有通过口头的、循序渐进的推导,并与学生互动,才能让学生在思考和速度上跟上节奏。可以引导学生同步思考,吸引学生的注意力,引导学生的思维,也可以使学生和教师产生教学良性互动,使教学效果达到最佳。因此,教学方法是充分利用自己在黑板上的写和多媒体相结合,从而提高教学质量。 2.重视网络教学的应用。网络教学已成为21世纪教学平台的一个组成部分,教师将课堂上讨论的问题在网站上展示,引导学生预习、复习和学习,从而提高课堂效率,丰富学生的力学知识有较强的自学能力,满足学生的求知欲,提高教学效率。网络是一个搭建沟通中心的平台,在以上问题的师生,让学生参与进来,通过沟通、讨论,消除混乱,加深对知识的理解和升华,取得良好的教学效果。 四、建立全过程学习质量监控及评估体系 建立全过程的学习质量监控体系,把学生的学习质量把控在整个教学过程。良好的质量评估体系会激励学生全程参与课程教学,让学生从被动学习到主动学习,从而成为课程主体,让学生从一开始上课就全心投入直至课程结束,保持课程知识体系的连续性。 建设质量监测评价体系的研究,应遵循“双评价、教与学、教与学”的互动评价体系,对教师和学生都有好处。确保质量的指导思想,树立以人为本、监控平台的结构和功能,根据监测对象的多维监控系统分为监控中心,可以快速响应各种学习活动的教学科目的学习跟踪、主体认识、指导、监控的要求,给出评价结果。多维监测的实施,学生做到全程、全员、全方位的监控,过程因素的教学和学习活动的识别,识别的影响教学质量的因素及该项目的主要内容学习。首先是出勤率。结构力学课程知识具有很强的连续性。经常性的缺课会让学生在下次课听课时,无法理解本节课讲述的内容,无法跟上讲课进度。为了避免学生不必要的缺课,可以进行课堂随机点名,课堂考勤作为平时成绩的一部分,保证学生课程学习知识的连续性。然后就是课堂提问。课堂提问一方面可以了解课堂的知识,另一方面可以在学生的监督中发挥作用。把课堂提问的问题回答情况计入平时成绩。学生为了得到一个较好的平时成绩,必须回答正确课堂的问题,这就需要在课堂上认真听讲。再者就是作业监控。因为结构力学课程的特点,学生必须在课下完成一定的作业,以此来检查对所学知识的掌握情况。作业是检查学生学习结构力学效果的一个重要工具,但是结构力学课程作业抄袭现象比较普遍。为了避免学生抄袭,可以增加作业题库容量,针对同一类型的习题,让学生完成自己学号最后两位对应的相应题目。对教师来说,要提前建好作业题库,而且还要建立比较完整的题目解答过程,方便教师的作业批改及课后对题目中错误的改正。这样,任课教师的工作量就比较繁重。最后是阶段性小测验。当所学知识成为一个小体系时,可以针对阶段所学内容,出一份试卷随堂考试来检验学生阶段的学习效果,及时发现学生课程学习中的问题。 以上几种方法均作为学生平时成绩的依据,最好能够明确各部分所占平时成绩的比例及平时成绩换算方法,让学生在接触课堂后就能了解如何来获得平时成绩,并且把平时成绩每两个星期公布一次,在考试前把平时成绩全部公布。让学生在学习过程中知道自己的学习情况及平时成绩的多少。这样引导学生把课程学习尽量在课堂上完成,通过每节课、每次作业、每次测验来监控学生的学习情况,避免普遍存在的在考试前集中突击的现象,让学生在学习中真正掌握课程知识。 五、结语 结构力学课程因为其教学内容的抽象、课堂容量大、课时紧,要在有限的时间内提高教学效果不是一件容易的事情,因此需要在实际教学活动中不断探索和发展。一方面,现代教学方法应充分利用;另一方面,充分调动了学生的主动性和积极性。结构力学课程教学改革任重道远,需要任课教师在授课过程中不断的发现和总结,针对教学中的问题来提出改革的有效措施。 结构力学论文:结构力学课程教学方法改革和实践的探讨 摘要:结构力学是固体力学的一个分支,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。文章针对目前结构力学课程当中存在的主要问题,从教学内容、教学模式、与工程实践环节的关联,三个方面进行阐述,并结合前人的研究成果,对结构力学课程教学方法的改革和实践提出建议。 关键词:结构力学;教学内容;教学方法;教学实践 一、前言 结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。结构力学在教学计划中起到承上启下的作用,结构力学的学习是以高等数学、大学物理、静力学、材料力学等课程为基础,为后续的钢筋混凝土结构、土力学与地基基础、房屋建筑学等专业课打基础。本文针对目前结构力学课程当中存在的主要问题进行阐述,并结合前人的研究成果,对结构力学课程的教学方法的改革提出几点建议。 二、结构力学教学中存在的问题 结构力学课程在构建大土木专业教学改革背景下出现了多元化,即:经典力学、计算力学、工程实例分析计算。经典力学是以结构力学为基础,简化教学内容,偏重基本概念,基本理论,基本方法的研究;计算力学是以计算机为基础,熟练应用结构力学软件,进行相关的结构力学模型的建立;工程实例分析计算是以经典力学为基础,运用计算机对工程结构进行简化、建模、计算。 目前,从我国的结构力学课程学时来看,很难完成这三方面的教学,即使是经典力学都很难完成教学计划。由于课时的缩减,教学进度的加快,造成了结构力学教学存在的普遍现象:理不难做题难,上课易懂下课不会。 (一)教学内容的重复设置 由于力学课程的设计缺乏系统性,导致教学内容重复,如静力学中已经学过桁架的内力计算,在结构力学中没有必要再次讲解。再如在材料力学当中讲过的静定梁的内力计算,在结构力学中只需一带而过。 (二)教学方法单一 目前的结构力学的教学方法多是以多媒体课件为主并配合板书进行相应的讲解,单调的讲课模式容易让学生产生厌倦感。教学方法的单一不能很好地激发学生的学习兴趣,在很大程度上降低了学习效果。 (三)与工程实践脱节 结构力学课程是为了让学生在掌握经典力学的基础上,可以对工程中实际问题进行简化,用结构力学的方法和理论解决工程问题。因此结构力学课程重视的不仅仅是学生能够正确地解答课本上的习题,更主要的是能够把理论与实践有机地结合,然而事实证明目前的教学方法很难达到这样的目的。 结构力学涉及的领域相对广泛、内容相对较多,且由于高度抽象的理论演绎,要传授学生熟练掌握、灵活运用结构力学知识确实不易,此外,客观上还要求兼顾教学效率和教学质量,无疑给结构力学的教学增加难度。 三、结构力学课程教学方法改革和实践的探讨 基于结构力学教学当中目前存在的问题,以优化课程建设,变换多元化的教学方法,激发学生浓厚的学习兴趣,把理论教学与工程实践结合,为学生更好地掌握结构力学的基本思想和理论,可以对结构力学课程教学方法改革和实践作如下探讨。 (一)教学内容的精简 删除与静力学、材料力学重复的内容,教师应该精读教材及相关的参考书,在深刻把握知识点、节、章的基础上,对教学内容进行精简――旧粗新细,旧的知识点我们只需要简单地回顾,新的知识点我们需要详细地讲解。对于截面法求内力部分的内容在材料力学当中进行过详细地介绍,因此在课堂上只需要用简短的语言对截面法求内力进行简单地回顾,如“截、取、代、平”。此外,在讲新知识点的过程中,要注意对相关旧知识的复习,加深认识和领悟的一个重要方法就是重复,在对旧知识重复的过程中加深对新知识的认识,这种新旧对比有助于认知过程的温故知新。对于位移法我们需要进行详细地讲解,在回忆力法的基础上,讲解位移法的基本思想及推导过程,对比力法和位移法的优缺点,帮助学生更好地记住这两种方法。 通过对教学内容的提炼,在不降低教学质量的前提下缩短课时,大大提高了教学效率,为后续的实践课程提供充分的课时。 (二)教学方法的多元化 结构力学课件的制作是一个既费时又费力的工作,因此我们建议由课题组老师一起分工完成,由教学经验丰富的老师负责内容的选择,由熟练掌握PPT应用的老师制作。为避免重复性的工作,每位老师负责指定章节的内容。在具体制作的过程中,注重制作的技巧和效果,对页面要求简单,不过于花哨;在艺术效果上力求多样化;注重信息反馈和课件的实时更新,通过总结教学过程中学生的反馈信息,对课件要进行相应的修改,达到制作―使用―反馈―修改的不断循环。 结构力学课程概念多,理论性强,计算烦琐,使单调的多媒体课件文字和板书讲解变得乏味,为更好地激发学生的主观能动性,在原有的多媒体课件上需要增加一定的图像、声音、动画等内容,有助于学生理解概念,掌握规律。此外,改变传统的满堂灌式的教学,每节课给学生留出一小部分时间对本节课学习内容进行总结,并允许学生提问,这样可以更好地帮助学生掌握上课内容,并激发上课的积极性性。多媒体课件的网络化是必然趋势,为便于学生自主学习,课程建设老师可以建设结构力学课程网络教学平台。把电子版的教学大纲、方案、课件及重点知识点讲解视频等资源上传至网上,供学生自主学习,并开通答疑通道,实现教师与学生的课下交流。 (三)重视自学能力的培养 现阶段的知识和技术手段更新周期越来越短,自学能力的培养更是体现出现代高等教育的鲜明特点。在校期间对学生的自学能力进行培养,对他们走向社会后及时补充新知识、提高竞争力是非常必要的。为此,除课堂讲授外,还可让学生进行自学。例如,明确一些自学章节,指定一些参考资料,对自学内容提出要求,并提出自学思考题,引导学生在自学中发挥自已的想象力和创造力。最后,可通过课堂提问、讨论、自学作业及期末考试等形式来检查自学效果。 此外,Ρ榷耘佳习法、复述学习法也都是比较有效的学习方法,结构力学课程中的力法和位移法、虚功原理和虚功位移原理等都是对比对偶的关系,善于抓住其相互联系可以大大提高学习的效率;对于一些重要的方法和原理,比如功的互等定理等教学内容,应该鼓励学生模仿老师课堂上的表达用自己的语言进行复述,在反复的练习中加深对知识点的掌握,有效地达到自主学习的效果。 (四)结合工程实践,强化学习目的 兴趣是最好的老师,为使学生对结构力学课程产生浓厚的兴趣,在教学当中需要引入大量的工程实例。结构力学课程中的力学模型背后蕴藏着大量的工程背景,与生活实践息息相关,因此我们可以根据每章的教学内容,在每一章刚开始引入工程当中存在的问题,引发同学积极思考解决的办法,并在每章内容学习之后,用这一章的知识点解决引例,激发学生学习的动机。此外,教材实例大量缺乏,因此在讲课过程中我们要从结合生活中的小事到联系实际中的大事,这对工程应用知识匮乏的学生来说是行之有效的方法。 学好结构力学仅仅靠课堂理论知识的教授是不够的,为引导学生发现问题并利用所学的知识解决问题,需要开展更多的课外学习,如发展结构设计大赛、结构模型的搭建,让学生通过自己对结构力学基本知识的理解,搭建各类结构模型,这样不仅能提高学生的学习兴趣,更激发学生的主观能动性。 四、结语 作为土木工程专业中的重要专业基础课,结构力学在工程实践中具有重要的地位。目前各大工科院校对结构力学课程教学方法和实践提出了多方面的建议,主要在于打破陈旧的教学方法,合理地设计结构力学的学分安排,提高学生学习热情,结合工程实践,为学生更好地掌握结构力学课程做好铺垫。 对船舶与海洋工程专业《结构力学》课程改革的几点思考 【摘要】《结构力学》是船舶与海洋工程学科的两大力学支撑之一,在整个专业的教学和人才培养计划中具有相当重要的作用。随着教育部“卓越工程师教育培养计划”的出台,工科专业对学生的工程能力和创新能力有了更高的要求,本文结合《结构力学》课程的教学改革工作,对如何培养应用型、创新型的复合人才提出了几点看法。 【关键词】船舶与海洋工程 结构力学 课程改革 《结构力学》是船舶与海洋工程学科的两大力学支撑之一,是船舶与海洋工程专业的重要学科基础必修课程,它既是对前期学习的理论力学、材料力学课程的延续与深入,同时也为后续的船体强度与结构设计、钢结构设计基本原理等课程打好基础,因此在整个专业的教学和人才培养计划中具有相当重要的作用。 随着教育部“卓越工程师教育培养计划”的出台,工科专业对学生的工程能力和创新能力有了更高的要求,本专业按照新要求制定了卓越工程师培养方案,修订了本科教学大纲,并且在教学过程中大力推进改革创新,着力培养适应未来行业发展要求的应用型、创新型复合技术人才。下面我就结合《结构力学》课程的教学改革工作,就如何培养应用型、创新型的复合人才谈谈自己的看法。 一、教学内容改革 1.合理搭配专业教材,突出船舶与海洋特点 目前,工科结构力W的教材主要是针对土建、水利、道桥、力学等专业编写的,教材中对通用的理论知识讲解非常透彻,但是例题和延伸知识中却缺乏和船体结构相关的内容,因此本课程在教材选取上,采用了由高等教育出版社出版的龙驭球教授、包世华教授主编的《结构力学》以及上海交通大学出版社出版的陈铁云教授、陈伯真教授主编的《船舶结构力学》两本书组合的形式。这样既包含了结构力学传统的基础知识,又增加了针对船舶与海洋专业特点内容的拓展,保证了教学内容上的丰富多彩。 2.适当结合工程背景,突出专业知识应用性 部分学生到了毕业设计或是工作阶段会感觉学习的专业知识无法应用到实际工作中,这主要是由于理论知识的学习和工程背景脱节造成的。因此,对船舶与海洋工程专业学生分析和解决实际问题能力的培养,必须在专业基础课程中就予以重视。在结构力学课程的教学工作中,需要将力学知识的讲解和具体工程背景下的力学模型结合起来,在进行计算分析时应多给学生介绍船体结构中板材、骨架的结构形式,使学生对工程实际中各种构件、支座的简化形式、载荷传递的简化方法熟悉掌握,这样才能将理论知识通过简化计算模型同船舶与海洋工程的实际结构联系起来,突出结构力学知识的应用性。 3.增加软件培训教学,贴近工程应用实际 传统的结构力学教学内容,主要是采用手算方法对比较简单的结构形式进行计算分析,旨在培养学生对工程结构进行校核分析的基本方法。而目前在船舶与海洋工程工业领域,已经有很多成熟的计算软件,使用专业软件对工程实例进行计算分析已经是行业内对毕业生基本的技能要求。因此,在结构力学的教学工作中,在打牢理论基础的前提下有必要培养学生使用软件建模、计算分析以及编程二次开发的能力,这样能够提高学生的综合素质、拓宽学术视野,为其后续的学习研究以及参加工作奠定扎实的专业基础。 二、教学方法改革 1.合理搭配板书教学和多媒体教学方法 结构力学是一门实践性很强的理论课程,要想达到良好的教学效果,首先必须坚持黑板板书的传统教学方法。口头讲解配合板书的教学方法逻辑清晰,重点突出,在教学速度上更容易被学生接受,特别是在公式推导和理论计算时,板书教学法对过程的分析更加细致,更容易被学生理解,因此,在教学过程中一定要坚持板书教学。 其次,应当利用多媒体教学手段提高教学质量。结构力学是一门与工程实践联系紧密的应用性学科,一些工程实例特别是复杂的结构形式无法通过语言和板书给学生进行描述,这就需要充分发挥多媒体教学手段的优势,通过图片、视频资料将实际结构形象的展现出来,这有助于学生将枯燥的理论简化模型同生动的工程结构实物联系起来,加深对所学知识的理解并能够学以致用。 2.充分发掘实习环节的教学作用 船舶与海洋工程专业的本科教学非常注重实践环节,安排了大量的现场实习教学工作,如认识实习、生产实习、毕业实习等。实习过程不仅能够使学生了解船舶设计和生产的原理、流程和工艺等实践知识,还可以发挥对专业课程的辅助教学作用。例如对结构力学课程中涉及的船体结构计算分析,就可以在实习工作中进行现场教学,直观生动的教学环境能够加深学生的理解和印象,起到事半功倍的效果。此外,还可以在实习过程中与经验丰富的技术人员进行交流,收集与结构力学专业课相关的生产实践知识,以及拍摄视频和图像资料,用以后续课程中作为补充内容进行授课,进一步拓展学生的视野,并将课程内容与生产实际相结合。 三、考核方式改革 1.考核成绩计入参加相关竞赛的成绩 参加结构力学专业相关的各级竞赛活动,不仅能巩固结构力学专业知识,还可以提高学生的综合能力,因此很有必要进行引导和支持。例如对于参加校级结构设计大赛表现优异的团队和个人,可以在课程考核中合理设置加分,通过加分奖励制度鼓励学生多参加相关竞赛,通过竞赛来检验学生的学习成果,不仅有利于课程教学效果的提高,也能够激发学生将理论知识应用于实际工程设计的创新潜质,推动教学工作和竞赛活动的互相促进。 2.考核成绩计入参加相关科研项目的成绩 教学和科研工作是相辅相成的,要提高专业课的教学质量,可以从鼓励科研入手。本科学习阶段,部分成绩优异且对科研活动感兴趣的学生很早就开始了科研工作的起步,而通过考核成绩中计入参加相关科研工作的方式来引导和鼓励学生参加科研,是提升教学质量的好办法。例如本校的本科生研究发展计划(SRDP)吸引了大量本科生的参与,对于结构力学课程教学而言,可以通过在最终考核成绩中计入相关专业SRDP项目成绩的方式来对学生进行引导,鼓励学生在达到结构力学课程本科要求水平的基础上,进一步深入学习专业知识,为后续的研究和工作提前打好基础。 随着船舶与海洋工程行业的发展和技术进步,对于本专业的结构力学课程教学要求也在不断提高,为了培养适应未来行业发展要求的应用型、创新型复合技术人才,结构力学课程的教学改革工作必须持续推进,而只有通过教学内容、教学方法和考核方式的改革将教学、科研、竞赛等活动有机的结合起来,才能推动结构力学课程教学质量的进一步提升。 结构力学论文:结构力学教学改革与探讨 【摘 要】本文阐述了笔者在独立院校的课程教学中所观察到的一系列问题,通过对比国内外高校的结构力学教学改革现状,并且结合学生的学习特点,在优化教学内容、培养学生能力、转变教学模式等方面提出了几点建议,采用优化教学内容、合理利用教学资源,加强实践教学等措施,来达到提高学生对结构力学的兴趣和加深对该门课程的理性认识。 【关键词】结构力学;教学方式;教学优化 1 结构力学课程教学改革的目标 目前,许多的二、三类本科院校正在过渡为应用型本科,将培养重点放在教育出具有实践操作能力的应用型人才。因此要达到该目标的重要举措之一就是进行专业实践教学的改革。 现代科学技术的发展对土建类人才的要求越来越高。随着我国城镇化进程的飞速发展,无论房屋还是桥梁的结构形式都日趋复杂,计算机辅助设计与有限元分析已成为工程实践中必不可少的应用手段。在以往的结构力学教学过程中,过度强调学生计算能力的培养方式已不能满足用人单位的需求。特别对于独立院校的学生,毕业后进入生产一线的比重很大,部分学生认为结构力学的学习无益于今后的工作,导致对着门课程兴趣不大、轻视了对结构力学的学习,致使学生缺乏在解决实际工程中相关结构问题的能力。因此,在许多以培养应用技术型人才的独立院校中,如何将以理论授课为优秀的《结构力学》课程与实践结合起来,探索一条符合时代需求的教学实践化改革道路,已成为我们必须要思考的问题。 2 结构力学教学中存在的问题 目前在许多院校中,学生对结构力学的学习不够重视,同时教学也存在着一些不足和欠缺,造成了结构力学成为土木工程专业最难学的基础课之一,主要体现在以下方面: 2.1 教学模式单一与创新意识脱节 结构力学基本教学模式都是以板书和教科书结合为主要授课方式,并采取口授形式进行教学。教学课堂枯燥单调,表述形式太过于抽象,公式推导繁琐、机械工作化较多,教学效率低下[1]。可以适当增加多媒体或软件教学可大大提高学生自主学习能力和开拓创新思维能力。 2.2 内容抽象、复杂 结构力学研究计算的是结构在各种效应作用下的响应,包括内力的计算及位移的计算。由于内力看不见,摸不着,学生在学习的过程中缺乏感性的认识,学生很容易将内力等概念混淆,造成对知识点的模糊。 2.3 缺乏教学实践环节 由于结构力学的理论性非常强,为加强学生对基础知识的理解,教学过程以理论讲解作为重点,实践环节缺失。学生在完成结构力学课程的学习后,纵使掌握了对静定结构和超静定结构的内力计算方法,也不知如何在工程实践中应用。 3 结构力学教学改革探讨 3.1 优化教学内容,提升学习兴趣 结构力学是一门专业基础课,主要研究杆系结构的内力和变形,具有内容较多,理论性强,概念较为抽象,解决问题的思路多样化等特点。这就造成学生在接触到这门课程时容易产生畏难情绪,再者由于学生在学习过程中没有明确的目的性,“怎样去学习”、“知识点该如何运用”、“如何分析力学模型”等问题普遍存在。根据这一情况,在结构力学课程教授过程中,可以将实际工程案例引入到教学中来,授课教师可以对课堂上讲授的每一个章节、每一个知识点都能够找出相对应的工程应用案例,针对实际工程案例,授课教师应着重讲述本章学习内容与实际案例之间的紧密联系,例如在讲授受弯构件时,如何将建筑中的梁、荷载、支座简化为力学模型来进行受力分析,利于学生在思考问题时可以结合实际,将抽象的概念具象化。通过这种方式,潜移默化地让学生意识到结构力学的学习对解决工程实际内容起着至关重要的作用。 3.2 培养学生的力学思维,提升优化结构的能力 随着建筑材料的复杂化,结构形式的复杂化,实际工程中,能通过人们手算的例子变得少之又少,取而代之的是高性能计算机的广泛应用,然而结构设计中,并不是一味的强调运算的准确性与高效性,更多强调如何将复杂的问题简单化,如何在众多结构中选出最合理的结构,这才是工程人员的价值所在。在实际工程中,利用监测数据与力学概念分析,确保在施工过程中不出现安全事故,保证施工顺利有效进行[2]。因此,除了在课堂上培养学生解题的相关思路,还要增强他们在生活中的力学思维,即构建“力学模型”的思维。“力学模型”是连接理论知识与实际问题的纽带,将课堂的知识带到课外实际运用中,才是教学的目的。因此,教师在教学中除了传授基本概念和解题方法,还应该把教学重点放在如何构建力学模型上,将复杂的工程问题精简为力学模型进行分析,从构件尺寸的特点、材料的特点,约束的特点,荷载形式的特点等方面,逐步引导学生把实际问题转化为习题中常见的模型,最后向学生们提出问题,如对于要在不改变材料的前提下提高构件的强度可以从哪些方面着手?怎么样将结构形式进行优化?这些都需要通过学生在日常学习中获得的专业知识经过计算解决,久而久之便使他们养成了抽象概括的能力,加强了对结构力学知识的应用。 3.3 加强实践教学,提升实验效果 结构力学的课程学习中,学生接触到的都是平面问题,面对死板的内容,较多的提高的是学生的解题能力。可是在工程中设计人员所要设计的是三维的实体模型,这就要求学生能从课堂中的二维结构过渡到实际工程中的三维建筑,从纸面上的计算应用到设计中去,所以针对结构力学这类内容抽象,理论性较强的学科,在培养基本知识的灵活应用的基础上,还需要有对应的实验安排,深化学生对结构组成的认识[3]。同时,结构力学课程的实践教学环节可以与结构设计大赛及计算机仿真模拟大赛有机的结合在一起。任课老师在教授完课程内容以后,可以根据学生的掌握情况,按照结构设计大赛的比赛模式出题。考虑到学生们的完成能力,让学生分组合作自行设计,确定结构形式,运用有限元软件计算结构的承载能力,实现将实际问题放到电脑里处理;同时任课教师根据同学们设计的模型样式以及运行结果与同学们讨论,优化结构方案,选定最优的几种方案,再以纸、木、竹为材料进行实体模型制作,并通过加载仪器进行加载。校核学生自己动手做出的结构是否满足要求,实现将电脑或手工计算的结果落实到应用中去。 4 结语 通过对结构力学课程进行上述内容的改革与实践,开阔了教师的视野,拓展了教师的思维,使教师在教授课程中不仅仅局限于书本,而是引用工程实例,真正做到从实际中来,进书本中学,再到实际中去的螺旋式上升的教育理念。在进行结构力学理论授课的同时,增加实践教学环节,实现结构力学与结构设计大赛与虚拟软件模拟仿真的有机融合,充分激发学生的学习兴趣与学习热情,调动学生学习的积极性和主动性。以上是笔者根据在结构力学课程实际教学中发现的一些问题,提出了对课程教学改革的一些肤浅的看法,希望能结构力学这门课程教学质量的提高有所帮助。 结构力学论文:基于创新能力培养的土木工程专业结构力学课程教学改革研究 摘 要:结构力学作为土木专业传统的基础力学课在土木工程专业的教学和学生学习中起到基石作用,随着我国卓越工程师教育改革的深入,如何培养学生的创新能力和实践能力成为土木专业教师需要思考的问题。文章从教学内容、教学手段、实践环节设置等方面探讨了结构力学课程的改革,为今后相关课程改革提供了一定的借鉴。 关键词:结构力学;创新能力;课程改革 0引言 教育部“卓越工程师教育培养计划”要求高校培养造就一大批创新能力强、的高质量各类型工程技术人才。其实质就是要求高校根据社会需求培养出“基本功扎实,上手快,能力强”的高素质创新人才。这就要求高校在人才培养方面从专业基础课到专业课中自始自终贯穿对人才创新能力和工程能力的重点培养。而结构力学作为土木专业最重要的专业基础课,在整个土木工程专业课程体系中具有不容置疑的重要地位。结构力学课程教学的目标,要从传统的“会解题”,转变为会“解决问题”,要从传统的力学知识的掌握,提升为创新能力和工程能力的培养。因此,有必要对土木工程专业结构力学课程从教学内容、教学手段、实践环节设置等方面进行研究和改革,真正提高学生力学素养和创新能力。 1对结构力学教学内容和教学手段的改革研究 (1)教学内容及讲授例题与工程实践紧密贴合。传统结构力学教学通过学习力学理论、讲解例题来达到知识的掌握,对例题的选择与工程实践结合不够紧密,学生学会了解题,却很难提高解决工程实践问题的能力。因此,有必要结合土木工程各类典型结构合理选择各章例题,力求最大程度贴近工程实际,将工程实际问题作为教学例题进行分析讲解和讨论,如运用力学原理分析工程事故、对工程结构进行优化设计等等。由注重单一解题能力的培养向提高力学素养转变,同时,与工程实践的结合也将大大提高学生的学习兴趣,对后续专业课的学习也奠定了更有利的基础。 (2)由单一的课堂讲授向多元化教学模式的转化研究。以前的结构力学授课多采用课堂讲授为主,整个课堂由老师唱“独角戏”,学生被动接受,学习效果不好。而真正要提高学生解决问题的能力,就不能只由老师来唱“独角戏”,也要由学生来“唱一唱”。知识听懂了,还转化不成能力,只有在此基础上经过思考、总结和提高,才能一步步转化为能力。因此,需引入多元化教学模式,注重学生兴趣的激发和创新能力的培养,尤其应加强课堂讨论环节,引导学生思考、总结,通过讨论,加深对知识的理解和把握,从而提升能力。比如,在结构的内力计算相关章节,可以引导学生讨论如何减小杆件的弯矩,如何调整连续梁的内力,如何减小超静定结构的温度应力等等。既激发了学生对力学学习的兴趣,又提高了学生运用知识解决问题的能力。除此,还可以采取学生讲课、学生做分析报告等形式。 (3)结合工程实际合理确定各章节课后作业。作业是课堂授课的必要补充,只有切实认真地完成课后作业,才能真正将力学理论应用于解决问题。为了提高学生解决问题的能力,课后作业的选择非常重要。课后作业应贴近工程实践,更重要的是,要由单一注重定量计算向提高学生运用力学知识对比、分析问题、解决问题能力培养方面进行改革。传统的力学作业注重解题能力,题解出来了,问题就结束了,只解决了“会解题”的问题,而要提高学生的创新能力,不仅要注重加深学生对知识的理解和掌握,更要学生灵活掌握知识,学会活学活用。比如学生学习了位移的计算,课后作业可根据工程实践进行结构的位移计算,并要求分析哪些因素可影响位移值,若位移值不满足要求,可采取哪些办法等等。引导学生养成思考问题的习惯,比会解题更重要,只有经过思考经过总结,知识才能更快地转化为能力,这也是提高创新能力的基石。 2师资力量的合理配置 为有效培养学生的创新意识和实践能力,可尝试选择土木工程的专业课老师担任结构力学课程的授课工作。缺乏工程实践经验的力学老师,很难将力学知识与工程实践问题结合起来,而土木工程的专业课老师一般均具有较高的力学素养,不仅能够胜任结构力学课程的教学,同时又具有较高专业素养及工程实践经验,很容易将专业知识融入于力学教学中,对培养学生利用力学知识解决专业问题有很大的帮助,对后续专业课的学习也起到很好的铺垫作用。 3强化学生综合素质和创新能力培养的实践环节改革 习题做的再多也是纸上谈兵,因此,一定要鼓励学生多接触工程实践,在实践中提高分析问题和解决问题的能力。近年来,国家、省市及院系组织了很多力学竞赛及结构设计大赛,旨在提高学生的实践能力和创新能力。因此,应积极鼓励和组织学生参与这些竞赛。实践证明,对于在校学生来说,参与工程实践的机会很少,而结构设计大赛、力学竞赛等能大大提高学生的动手能力和解决问题的能力,是培养人才创新能力的重要环节。在结构力学的教学中增加这类实践环节,不仅能大大激发学生学习力学的兴趣,更能在动手过程中提高实践能力和创新能力。 4由传统的手算到手算与算结合的改革研究 手算对学生培养清晰的力学思维有很大帮助,然而对于较复杂的力学问题,手算将耗费大量的时间和精力,还容易出现错误。随着计算机技术的飞速发展,工程实践中多采用电算,为很好地与工程实践接轨,在大学教育中应注意手算与电算相结合。手算有助于对解题方法和步骤的理解,在力学的学习中不可或缺。然而大量而繁琐的计算大可采用电算,且可运用电算来进行结构的对比分析等,双管齐下,才能取得更好的效果。 5结语 要提高学生的综合素质和创新能力,要求我们真正把能力培养贯穿于整个结构力学的教学和实践中,及时考察改革效果并不断进行改进,只有这样才能真正培养出符合市场需求的具有创新能力和实践能力的土木工程人才。 作者简介: 李锐(1975.9-),女,讲师,工学硕士。
农业机械科技革新研究:略谈机械电子行业科技创新 1.将企业作为科技创新的主体 传统机械电子行业的科技创新主体是政府单位,经济体制改革对机械电子行业科技创新主体的重新定位提出了新的要求,认为政府需要转变以往在该行业中的主导地位和职能,以激励创新的手段,推动民营企业成为科技创新的主体。 (1)目前中国的企业是社会经济发展的主要贡献主体,但这些企业的科技研发和投资能力相对比较薄弱,需要提高企业的技术储备能力,以优秀技术的优势,消除企业在机械电子领域的发展障碍,同时提高企业在行业当中的主观能动性。 (2)科技研发投入力度的加大,为了奠定科技创新的基础,需要在技术研究开发的阶段,加大科研经费的投入力度,并重新分配好企业的利润,尤其是那些比较成熟的机械电子企业,要做好充足的市场调研和财务分析工作,合理将获得的利润注入到科技创新研究工作当中,发挥资金链在科技研究开发当中的效用水平。 (3)加大科技研究人员的培训力度,人力资源作为企业生产和科技创新工作的主体,要求进一步提高科技研究人员科技创新意识,丰富其知识结构和实践工作经验。 2.扶持中小企业的发展 确定将企业作为机械电子行业科技创新主体之后,要发动中小企业的群体,加入到科技创新的行列当中。 (1)培养创新型的中小企业,为机械电子行业的转型和升级注入新的支撑力量,重点解决这些中小企业在创新体制、资金来源、科研技术等方面的问题,消除这些企业成长和发展的各种障碍。 (2)借助中小企业没有沉没成本或者沉没成本比较低的优势,可以根据市场的需求,灵活地调节企业的生产,这也是中小企业适合机械电子行业科技创新的主要原因之一。 (3)中小企业在某个领域中往往掌握比较高的技能,虽然在整体行业中的技能类型比较少,但借助某种深化的技能,能够为提供更强的技术支撑,甚至可以成为规模化生产提供集中性的零部件技术服务。 3.提高科技成果的转化率 为了提高后续科技开发应用的水平,需要对科技的成果进行转化,提高其科技水平和技术研发效果。很多国家在机械电子行业发展中,通过转化科技成果,推动了行业的质跃发展。科技成果的转化有两种方式:一是直接转化,企业和工科院校的合作,互相交换科技研究开发的资源,譬如企业为工科院校提供更多就业的岗位,而工科院校为企业推荐更多的机械电子人才,两者进行某项科学技术的共同研究开发;二是间接转化,机械电子行业的中介机构进行深入技术交流,通过行业协会,推动技术转化工作的发展。 4.结束语 综上所述,目前我国的经济已经发展到一定的高度,很多行业出现了趋缓的态势,譬如机械电子行业,受到很大的冲击,表现为自动化水平和智能化水平低、新技术研发进度缓慢、机械电子行业研发投入少、关键技术应用程度低等,因此我们需要将企业作为科技创新的主体,扶持中小企业的发展,提高科技成果的转化率,全面进行机械电子行业的科技创新。 作者:王宏 单位:天津工业大学机械工程学院 农业机械科技革新研究:农业机械科技创新策略 在刚刚结束的“两会”上,总理提出,今后五年,将大力发展现代农业,加快社会主义新农村建设。这让农业机械行业面临前所未来的机遇和挑战。受内在需求拉动和国家强农惠农政策支持,我国农业机械工业实现了高速增长,工业总产值连续十年平均增幅超过20%,成为国民经济增长最快、最具活力的产业之一。 农业机械是应用农业科技的主要载体,是农业生产规模化、机械化和标准化的支撑。经过50多年的发展,目前国内农业机械产品种类不断增加,技术水平不断提升,产业规模持续扩大,有效支撑了现代农业发展和新农村建设。 但是,与当前加快转变农业发展方式的要求相比,中国农业机械行业共性技术和优秀技术缺失,智能化和信息化技术开发应用不足,高端产品匮乏、低端产品过剩,大型农业动力和高端复杂农机具进口依存度高,水、肥、药利用率低,装备技术水平和产品结构性矛盾十分突出。与发达国家相比,产业差距明显,在产品品种上,国外达到7000多种,基本上所有作物的所有作业环节实现了全面机械化,而我国仅有3500多种,还主要集中于三大粮食作物;在产品结构上,国外拖拉机已经发展到500马力以上,大型、多功能复式作业装备普遍应用,而我国能够批量生产的大马力拖拉机还在180马力及以下,200马力以上特别是动力负载换挡等优秀技术还未突破,中小型农机具较多;在技术水平上,国外广泛采用数字化设计、柔性制造技术,集成智能化、信息化的高技术装备广泛应用,而我国大多处于中低端水平,高端装备缺乏或基本依赖进口;在产业规模上,我国农机工业总产值仅相当于美国约翰迪尔一家公司;占我国国土面积45%以上的丘陵、山地沟壑区适用机械严重缺乏,机械化水平只占全国平均水平的1/3,多数仍处于人畜力阶段,严重影响了劳动力转移状况下的农业正常生产,制约了农业生产全面机械化的发展。总体上讲,发达国家以智能化为引领的先进技术至少领先我国30年。造成这一局面有几个方面的主要原因: 第一,技术创新能力不足,不能有效支撑新产品开发。关键共性技术研究是农业机械科研的基础,是技术创新能力建设的关键。随着公益性科研院所改制、转企、归并或撤销,院所自谋生路,主要精力忙于生产经营,对行业关键共性技术研究重视程度减弱,共性技术研究步伐缓慢,不能有效支撑新产品的开发。由于大学学科建设不足,重要前沿和原始性创新匮乏,生物、信息、自动智能化高新技术与工程技术缺乏融合,导致缺少优秀技术。目前我国农机重大产品开发尚停留在经验设计阶段,新产品开发周期长达23年,比国外先进企业长一倍;新产品技术产业化转化时间长达3年以上,不能有效满足农业快速发展的要求。 第二,企业自我科研投入能力有限,不能有效支撑创新投入。长期以来的低价格政策,造成农机企业经营艰难,无力投入。目前,虽然受内在需求拉动和农机购置补贴资金推动,农机市场产销两旺,但受农机产品整体竞争力和农民购买力制约,产品价格始终处于市场底端,利润很低,利税率不到4%;企业研发投入占销售收入比重不足1%,严重制约了技术的创新开发和应用。 第三,现有农机创新体系不完善,创新合力不足。许多农业装备技术研究院所转变为企业后,所承担的共性、公益性技术供给职责大大弱化,院所缺乏投入的动力和供给的积极性。企业科研能力弱,作为主体参与创新的能力不强,研究、开发、生产不能形成有效的产业运行模式,产研、产学处于一事一议的松散合作状态,以企业为主体、产学研结合的创新机制尚未确立,制约了农业机械的自主创新。 因此,要转变和突破现状,应对当前土地流转集中、农业产业化适度规模经营、农业工业化进程加快等形势的变化,农业机械行业依然任重道远,需要国家的大力支持。我建议, 第一,加大农业机械产业作为公益性行业的政策支持力度。农业机械产业是直接服务于事关我国食物安全、农民就业和农业资源高效利用的国民经济基础性产业,是农村工业化进程的桥梁,具有普遍的公益性。建议设立农业机械公益性技术研究专项,持续支持农机作业技术原理和机构原始创新研究。 第二,加快建立农机行业共性科技创新平台。围绕农用动力、拖拉机、收获机械等重点领域,加快建立一批相对独立和面向全行业的国家重点实验室、工程技术研究中心等共性科研创新平台,设立平台专项运行经费,支持行业重大科技项目的持续创新。 第三,加大农机先进制造技术改造的资金支持力度。受先进制造能力制约,我国农机产品普遍可靠性不高,但是受低价格、低利润水平的影响,行业企业无力投入先进制造能力改造,建议设立农机先进制造技术改造专项,提升产品制造质量。 第四,建立农机新产品研究开发补贴制度。在继续实施好农机购置政策的同时,逐步加大对农机新技术产品开发、新技术推广应用的补贴力度,鼓励创新发展。 农业机械科技革新研究:农业机械科技成果价值分析 1农业机械科技成果价值的特殊性 农业机械技术商品使用对象的产出特性决定了其具有一定的特殊性。主要表现在:①广泛性与多样性。一方面,农业机械技术商品涉及到了土壤学、饲料学等有关农业的基本知识和材料与金属工艺学、热力学、电子与计算机科学等相关机械工程的基本知识,以及经济性、系统工程系等有关经济管理方面的基础知识,其涉及面十分广泛;另一方面,农业机械科学技术商品的品种和规格具有多样性。②多变性。宏观上,国家对农业的投资、发展的政策、农村经济体制变革给农业机械技术商品的需求带来了双重影响[3];微观上,我国的农业机械科技缺乏稳定飞科技发展规划等,具有很大的随意性。③购买主体多元化。市场经济体制的建立和经济主体的多元化使得购买农业机械的主体由单一化转向了国家、农户等合作经济组织的多元化。④载体的双重性。农业机械技术商品既是现代科学技术的载体也是现代大机器工业社会化商品生产方式的重要载体。⑤价值补偿的特殊性。与一般技术商品价值从转让、销售收入当中获得补偿不同,农业机械技术商品的价值补偿和农产品商品价值补偿间具有间接的交换关系。 2农业机械科技成果价值的实现模式 2.1政府介入模式 农业一体化组织机构主要包括政府组织、私营机构以及合作社组织这三个种类,其中政府介入的组织具有更高的效率和更加主动的影响力。政府部门利用政策杠杆、财政拨款、行政干预等方式来对科技部门、经济部门的力量进行组织与协调,主要对一些重大农业和农业机械技术成果做好综合转化,例如,免耕技术的推广和普及便是借助政府行为来实现的[4]。这一模式具有良好的转化运行环境,能够实现较多资金、物力的集中,将科研机构与农民不能做到的大规模农业机械科技成果与经济相结合,将与近期效益、社会效益和长期效益密切相关的农业机械科技成果和经济相结合,并且有效地促进了带动社会整体利益的农业机械科技成果和经济的有机结合。然而,在这一模式下,计划经济和巨额的政府补贴也带来了很多负面的效果,在缺乏有效的监督约束机制的情况下多头负责和政府负责的最终结果将是产生双轨制式的腐败,在无法保证农业机械科技成果价值有效实现的同时也很容易引起国际贸易的争端。 2.2产业型模式 类似于法国的产业一体化模式,产业型模式将农机科研机构和由经济实力的工业产业主体进行了联合,并由科研机构来负责理论、技术关键问题的解决和新产品的研究开发,由产业主体来对开发研究、中试、规模性商品生产当中的诸多生产要素进行提供,以实现面向国际市场,有效防止在国内市场的低水平重复与竞争,形成了一个共担风险、共享利益的松散型或紧密型的共同体,在这一模式中由组织自己负责推广应用机构。这一模式中企业是科技成果转化的主体,并且承担了市场风险,保证了科技成果和产业发展的融会贯通,实现了双方营销渠道的充分利用,有利于达到双赢的效果。然而同时该模式受国际市场变化的影响较大,必须有国家贸易政策的保护。 3结束语 由于农业机械产业具有双重风险性和弱质性,在其研发机构产业化的过程当中必须依靠政府的保护,通过加大农机应用研究的投入、完善保护农机企业与农机研发单位合法权益的法律法规、抓好信息网络建设来为农机技术商品提供更好的市场环境、完善服务体系以保证农业产业化资源的合理配置等多种方式,结合实际情况探索出适合我国农业机械科技成果价值实现的合理模式,从而保证农业机械科技成果价值的真正实现。 作者:刘洁 单位:南京农业大学工学院 农业机械科技革新研究:农业机械科技的发展趋向 欧洲农业机械科技界从1984年开始,每隔一年召开一次以农业机械为中心的国际性农业工程学术会议,已先后在英国、荷兰和法国举行过三次。1990年的会议由联邦德国工程师学会农业机械分会和农业机械化学会主办,在柏林召开。根据柏林会议主办单位的会议纲要,这次会议报告248篇,分别在大会报告和分组交流或以图片、录象形式交流。提供这些论文的代表来自32个国家。除欧洲以外,还有北美、亚、非、拉和大洋洲10多个非欧洲国家。近几年,欧洲国家对农业机械科技开发的投入较大,据介绍每年约520。万美元,而美国只1900万美元,而且在欧洲政府收入与工业投入结合密切,开发效果较好。因此,这次会议进行的科技交流,在相当程度反映了当今农业机械科技发展的水平和趋向。 一、柏林国际农机会议论文内容简介 现按会议分组的专业,将学术论文涉及的主要内容介绍如下: 1.拖拉机和运输(1)轮胎与土壤系统包括特大轮胎和低压轮胎等动态特性、载荷、受力分布、轮迹、滑转优化等;(2)拖拉机底盘包括支承系统、铰接拖拉机、多轴底盘、静液压驱动等的特性,传动系统的传动效率,路感油泵特性,齿轮箱的计算机辅助设计、制造等;(3)拖拉机及驾驶包括拖拉机驾驶和计算机控制,三点悬挂参数,拖拉机一犁系统的智能监视,拖拉机的发展和在土耳其、西班牙地区特点等;(4)拖拉机振动、噪声包括拖拉机噪声分布,乘座的振动,振动对土壤粘附性能的影响,驾驶室疲劳强度等;(5)运输工程包括自装卸拖车的重量,商品土豆运输系统等。 2.耕作与土壤保持(1)保土耕作制度包括保土耕作的实践和试验机架,不同农机具和农机化对土壤的压实,亚土层土壤压实,土壤的通行特性和工作特性的测定,并联双轮对土壤的压实和移动,减少轮子、链轨板对土壤的有害影响,土壤和犁,不同耕作系统的能耗和生态环境的影响等;(2)拖拉机一犁系统包括犁的作业载荷、犁地阻力的变化,速度、耕深与犁工作部件的受力,不同拖拉机系统对灌溉地的压实与能耗,窄铁轮在水田作业,以及苗床整备机具,苗床土块分布,作业时土壤水分的快速测定等。 3.田间作物的生产(l)谷物收获包括谷物新收获方法试验,田间直接脱粒收获,高湿谷粒的联合收割机脱粒机构,不同玉米收获方法的能耗,联合收割机茎秆粉碎装置等;(2)饲草收获包括饲草茎秆的切割,饲草的压碎与干燥,高密度草捆,散草的堆垛,圆草捆青贮,饲草青贮的物理特性和透气变质,提高饲料质量的机械处理和热处理,青贮玉米的产量测定,饲草收获机风送管的自动控制等;(3)水果和特种作物收获包括柑桔收获机器人,土豆收获的微电子技术等;(4)肥料和厩肥利用包括肥料运撒的物理性能,固体和液态肥料的撒施,液肥加工,提高固体肥料利用效果,施化肥机的颗粒流动,草地施厩肥等;(5)土豆、大豆、玉米地灌溉,草毒地喷水调温以及农作物特性数据库,近红外测定苹果品质,用充气轮测定种子,速生薪柴林用装备,间隙吹气的遮阴效果,土豆秧的火焰清除等。 4.植物保护(1)提高喷雾质量包括提高药液混合均匀度、雾滴均匀度、喷射均匀度的研究和方法,改进喷射系统和喷杆设计,建立自动监测系统,静电喷雾等;(2)防治化学污染包括农药对农业生态系统的影响和通过计算机优化,药箱处理,非化学防治等。 5.畜牧业及牛奶生产(l)自动化挤奶系统包括挤奶台、挤奶系统的对比和发展前景,信息收集和传感器置放地点,标识系统,乳牛心态测定,环境和卫生,挤奶器优化,挤奶机器人,液力挤奶等;(2)猪群管理及畜舍设计包括不同猪群(母猪、仔猪、育肥猪)的管理,喂料系统,环境、称重与体形测定,猪舍设计,栅状地板载荷,畜舍垫料(草、旧报纸),禽舍通风、降温、机械化转运等。 6.贮藏、千燥和加工(1)粮食贮藏和干燥包括谷物干燥机理和模型,不同干燥方法对比,谷层厚度、状态对干燥的影响,冷冻、微波和对流的应用,湿谷贮藏工艺、能耗;(2)太阳能干燥包括农作物、药用植物的太阳能干燥和计算机管理,牛肉的冷藏过程分析,豌豆热于燥及贮藏质量,谷物和菜籽吸附性对干燥的影响,果品分级,干胡萝卜的再湿过程,农作物废料的沼气化等。 7.自动化和控制(l)计算机应用包括农机信息标准化,过程控制计算机,自动化的微机系统,谷物收获图象分析,水果收获机器人及其视觉系统,农用机器人的适时网络,温室内机器人;(2)计算机辅助农业(cAF)包括土壤耕作系统的图象评估,谷物收获过程优化,田间自动化灌溉系统,排水系统cAD,坝址选定;(3)过程监测包括种子发芽的计算机监视,盆栽作物的彩色图象系统,温室气流控制,农村废物沼气化过程监视,以及核磁共振质子测定水果成熟度,农用红外照相机,高速移栽机等。 8.人体工程与安全(l)安全标准包括欧洲共同体的农机具安全标准,房舍规划标准,植保人员的安全要求;(2)农用车辆的人体工程包括车辆行动分析,驾驶室热环境,乘座振动及支承系统改造,计算机辅助防止驾驶事故;(3)改善作业条件包括改善兽医、人工授精技术员、救护员的工作环境,降低挤奶员的噪声危害及袋装肥料提升杆的载荷分析等。 9.运用研究(])系统分析包括联合收割机市场分析,田间作物种植的咨询系统,美国中西部农业发展知识系统和农场决策支持系统;(2)规划方法包括农场设备投资规划方法,小规模机械化的优化,用于确定边际面积的软件包,仔猪繁育规划,苗木优化分布和管理规划,以及农用运输统计,农业管理哲学等。 10•模拟与模型(])机器运动包括农机线性运动模拟,转弯的侧向运动学,不饱和土壤内的溶质运输模型;(2)动态模拟包括车辆的动态振动分析,乘座振动信息分析和计算机模拟优化,拖拉机载荷谱与疲劳寿命预估和发动机检测的专家系统;(3)饲草收贮包括饲草收割的数学模型和计算机模拟,青贮的空气渗透损失以及厩料处理的技术经济分析模型。 11•机械设计(l)优化设计包括农机性能优化的战略,农机具的CAD,自装卸牧草车的新型割台和联合收割机逐稿器和清选装置,滑块曲柄机构降低速度浮动的改进设计;(2)液压系统设计包括农用液压系统的模块设计,拖拉机操作的压力流调节系统和静液压操作系统的动态分析,以及7千瓦柴油机燃沼气和低压燃气(LPG),联合收割机维修费用和中小企业的产销信息系统的计算机网络。 12•干旱半干旱国家农业生产都是发展中国家机械化题目。涉及的国家有亚洲的中国(含台湾)、印度、叙利亚和土耳其,非洲的摩洛哥、坦桑尼亚、苏丹、突尼斯、尼日利亚和乌干达,拉美的古巴和巴西。(1)土壤耕作包括畜力牵引架,耕作机具试验,块根集堆锄,适耕期;(2)地区特种作物包括棉花、小麦、玉米、大豆的能量投入和产出,茶叶机械化,旱作高粱栽培,灌溉甜菜地除草,旱作巴黎果的灌溉效果,甘蔗机械化收获,奶牛饲料的青贮系统等;(3)温室包括温室参数、设计,土管热交换的周围空气加热,以及小规模农业机械化的合作经营,小榨油机和油料工业规划,低洼地作物生产的水利设施规划设计等。 二、世界农机技术发展动向 综合分析上述各专题交流内容,可以看出近期农业机械技术发展的一些重要趋向。 1.保土耕作,减轻土壤压实,减少耕作能耗,是土壤耕作的重要实践,仍继续发展 研究土壤耕性、通行性和压实性,轮胎和链轨板的形式、载荷分布,动力机的支承系统,犁和耕作机的配置,耕作制度和耕作规范(速度、耕深等),耕作的农业生态环境等,对保土耕作进行完善和提高。 2.收获新工艺新技术有较大发展 改进传统谷物联合收割机的清选分离机构,提高收获潮湿谷物的能力;谷物收获新工艺,尤其是田间直接收获工艺有了突破,取得了可行的成果;饲草收获中推行饲草打碎,发展散草收贮和圆草捆袋装青贮等工艺,对提高饲草收贮工效和质量都有明显作用;柑桔的视觉和彩色图象技术的发展,加速了自动化收获的机械手开发,苹果、葡萄收获的机械手也已有人着手研究。 3.防治环境污染 畜牧业发达的国家,牲畜粪便堆积侵占土地,污染周围水源和大气,并使大气暖化;粪便处理,液态和固态厩肥的加工、运输和向大田、草地施撒机械化是近期发展的热门课题,研制的新成果也不少;施用厩肥后,田间残磷增多,危害作物已引起注意,有的国家已经作出限制施用的决定。农药、化肥施用过多,土壤中残留量超标和污染水源日趋严重;提高化肥施撒质量,提高植保机械喷雾性能,从配药、雾滴形成和均匀喷射到减少飞逸散失的技术和装备以及静电喷雾、非化学防治都有发展;旧塑料容器多得成灾,已建立回收制度。 4.完善和提高畜牧业生产的机械系统 牲畜的识别装置、生产环境控制、喂料系统、称重系统、活牲畜和畜产品运送机械,均在不断完善和提高,重点是根据畜禽的生育生长特性,通过有关信息的收集分析,进行环境和饲养的优化和自动调控。如根据挤奶量、体重调控喂料量和喂料成分,根据产蛋量调控禽舍内部环境等以增加产量、提高质量和优化投入。 5.农产品贮藏和干燥技术发展的重点是提高质量和降低能耗 建立农产品品质的数据库,应用红外和近红外进行果品分级和品质评定,应用模型技术研究干燥工艺过程,应用微波技术和对流技术提高太阳能用于干燥的利用率,发展冷冻技术提高谷物的贮存质量等。 6.计算机技术应用发展迅速,几乎进人了农业机械科学技术的各个领域 计算机用于运用管理,有计算机辅助农业(cAF),农场决策支持系统和咨询系统,防止拖拉机事故的辅助驾驶系统;计算机用于农业工程和农业机械的辅助设计,有设计排水系统的CAD,农机整机的CAD和部件、零件的cAD和cAM;计算机用于作业过程研究,有种子发芽、废弃物沼气化过程计算机监视,图象分析和数据处理,各种生产过程的自动化操作系统;模拟技术和数学模型的求解,多数都依赖于计算机。计算机应用技术的发展,特别是用于过程研究和自动化控制,与传感技术的开发和发展是密切相关的。除力学参数的传感继续有发展外,光、热参数的传感、采集和图象处理技术也有较大发展,促进人们对作物生长特性、动物生育特征以及它们与环境关系的了解,进而带动工程技术的开发,促进农业和畜牧业生产的发展和产量的提高。正是由于信息技术和计算机技术的迅速发展,农业机械的技术水平提高很快。机、电、仪一体化的农机产品和技术不断涌现。 7.第三世界农业机械化发展趋向 第三世界农业机械化的发展,不是这次会议交流讨论的重点,但从论文数量及内容涉及的地区来看,农业机械化正在开展,科技发展的趋向主要是小规模农业机械化问题的研究,畜力机具的开发,拖拉机和农机具的区域性试验和推广,灌溉农业机械化技术和特种作物机械化技术的开发。总的技术发展水平较低,但个别项目的水平较高。了解和掌握世界农业机械科技和发展,根据农村经济发展的需要和条件,有选择地选用和参考,将有助于推动我国农业机械化事业的发展和农业机械科学技术的提高。 农业机械科技革新研究:农业机械科技革新研究 一、全国农业机械化现状与发展目标 1998年全国农机总值2318亿元。农机总动力4.4亿千瓦,比1997年增5.3%,大中小型拖拉机1177万台,比1997年增5.4%,主要作业项目的机械化水平有较大提高,机耕62%,机播种24%,机收15%,传统农业的耕作方式正在逐步改变。目前部分省市农业机械化发展较快,耕、播、收综合机械化水平已达到40%以上。农业机械化是农业现代化的基本标志和农业可持续发展的必备条件。农业部根据党的十五届三中全会提出的农业发展目标和方针,提出从现在起到2010年,我国农业机械化的发展要努力达到以下几个目标:———在装备水平上,确保农机总动力不低于3.3%的速度持续增长,大中型拖拉机、联合收割机及其它农业机械,农副产品加工机械的增长应基本满足农业、农村经济发展和农村全面实现小康的需求,并逐步向更高的水平迈进。———在机械化水平上,耕地、播栽、收获机械化水平分别达到80%、60%和40%,使农业机械化发展对粮食增长和农业总产值的贡献份额达到20%。———在区域布局上,根据不同地区的经济和自然条件,因地制宜,突出重点。经济发达地区要走在前面,加快发展步伐,特别是东部地区和大中城市郊区,应发挥带头示范作用,率先基本实现农业机械化,其它地区结合农业结构调整,也要使农业机械化水平有一个新的提高。 二、经济发达国家农业机械化现状 据统计,多数经济发达国家和地区用20~30年便基本实现农业机械化。从50年代到70年代,先后实现了粮食作物、经济作物、林产业、畜牧业、渔业和水产养殖业等全面全过程机械化。日本是一个人多地少的岛国,人均耕地0.7亩,以种植水稻为主,1980年全面实现了农业机械化,水稻生产全过程(种植、收获、干燥与加工)机械化,机耕98%,机种91%,机收95%。 三、台湾省农业机械化状况 台湾山地丘陵占75%,自然气候地理条件与福建相似。从50年代中期引进日本手扶拖拉机后,着手发展农机化事业,用20年时间实现了农、林、渔、牧、副业全面机械化。以下是台湾水稻生产机械化发展情况:台湾对农机化十分重视,把它列为台湾地区12项重要建设之一,从1970年起实施“设置农业机械化基金,促进农业全面机械化”四年计划。至85年共筹措52亿台币,用于农机科研、新农机开发、农户购机补助、农机人员培训等,台湾农业大学农机系和台湾农机研究所,每人每年从政府可获得农机科技经费约折人民币20万元。 四、福建省农业机械化和农机技术创新现状 1998年全省农业机械总值47.1亿元,农业机械总动力818.4万千瓦,比上年增长3.3%,大中小型拖拉机15.5万台,与上年持平。主要作业项目的机械化水平很低,机耕32.44%,机种0.018%,机收0.018%,远远低于全国平均水平。我省目前农机化水平仅相当于台湾1970年的水平。当前,我省部分地区围绕科教兴农战略,正在实施农业节本增效示范工程,粮食自给示范工程项目。如连江、晋江、长乐等地开展机械栽植、联合收割机技术推广试验示范工程;建瓯市是农业部“九五”期间建设的100个节本增效示范县之一,实施示范推广机械化化肥深施,节种和精少量播种10万亩;福清市水稻生产机械化示范工程项目已列入国家加强农业基础建设项目,资金100万已到位,国家引进办投10万美元用于引进消化台湾水稻栽培技术与装备。这些示范工程建设成功,将带动全省,提高我省农业机械化水平。我省从事农机创新工作有省农业机械化研究所、福建农业大学农业工程系及省拖集团等。多年来,我省农机科技工作者,坚持为农机化事业努力地工作,研制开发了手扶驱动圆盘犁(获机械部科技进步二等奖),农友5型耕整机(省科技进步三等奖),农友-90型微型组合半喂入联合收割机(获国家发明专利,国家发明三等奖),田间直脱收获机(获国家发明专利),农用运输车(获省新产品三等奖),抛秧机,饲料加工机械,石材加工设备,粮食加工设备,水泵系列产品,食用菌栽培与加工设备等等农业机械,为农业生产和乡镇企业提供技术和机械装备。但是,由于对农机科技创新、农机产品开发生产培训推广扶持政策弱,农机创新手段落后,农机创新缺少资金,试验设备陈旧,农机企业无力开发农机新产品,农机产品的技术水平与产品结构满足不了农业生产的需求,严重制约了我省农机化水平的提高。 五、加强农机科技创新工作的建议 《福建省现代化农业发展规划纲要》提出到2010年,主要环节实现农业机械化,农业综合机械化程度达到50%以上。要实现这一目标,我们认为我省农业机械创新工作重点是:研究开发适用我省丘陵、山区、平原的工厂化育秧、机械化种植、收获与烘干的技术与装备,节水灌溉技术与装备,化肥深施、农作物保护技术与装备,农副产品、水产品保鲜、深加工、储运技术与装备,种子生产、加工技术与装备,城镇垃圾与废弃物无害处理及高效有机肥生产技术与装备,蔬菜工厂化栽培技术与装备,乡镇企业所需新技术与装备等等。面对我省农业机械创新工作艰苦任务,建议如下: 1.扶持省农机化研究所。农机化科研属社会效益为主的公益事业,对省农机化研究所应视同省农科院,继续给予政策、资金的扶持,使之建成为我省农业现代化装备研究中心和农业机械化工程研究中心。 2.改善农机科技创新工作条件。农机科技创新工作因气候条件、地区差异、农艺要求、生产方式等多种因素的影响,研究开发推广难度大,周期长,工作条件差,自身效益低。在深化科技体制改革,贯彻“稳住一头,放开一片”方针时,应稳住从事农机创新的科技人员,确保农机科技攻关人员的科研经费和基本工作条件。 3.加强农机创新人才的培养。一是办好福建农业大学农业工程系;二是从实际出发,促进农机科技人员的分流,搞好农机科技队伍的结构调整;三是引进人才,研制开发重点项目,可从台湾省或日本引进农机科技人才;四是有计划选派中青年农机科技人员到国外研学。 4.优化农机行业结构,调整农机产品结构。从政策上引导和促进农机企业研制开发生产实用、先进、成套农机新产品。 5.增加农机创新投资。建立以拨款为主,科技贷款、企业和社会投入等多层次、多渠道的农机创新投入体制,建立农机科研、新产品开发和推广基金。 6.制定和实施基本实现农业现代化所需的农业机械创新工作规划。
石油类论文:关于石油类测定方法的改进 【摘 要】通过采用25ml比色管法和100ml容量瓶法分别对4种不同浓度的石油类标准物质进行分析,经过使用不同型号的红外测油仪和不同的分析人员进行比对验证,在如何有效提高石油类标准物质分析的快速性、准确性和精密性方面进行研究。结果表明,使用不同的分析仪器和不同分析人员均能保证样品分析的准确性和精密性,而使用比色管法能够显著提高分析的快速性,并能够节省四氯化碳溶剂的使用量,大大减少分析人员暴露在四氯化碳环境中的时间。 【关键词】石油类;测定方法;快速性;准确性 石油类是水质监测的一项重要指标,是一种含有烃类和非烃类的混合环境污染物,被列为国家危险废弃物名录第八位[1]。环保部标准方法《水质 石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法》HJ637-2012的原理是利用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物含量,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油类等极性物质后,测定石油类含量,总萃取物和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1(CH2基团中C―H键的伸缩振动)、2960 cm-1(CH3基团中的 C―H 键的伸缩振动)和 3030cm-1(芳香环中 C―H 键的伸缩振动)处的吸光度 A2930、A2960、A3030 进行计算[2]。 本文就如何准确、快速测定石油类的含量,减少四氯化碳使用量进行了研究,通过对标准物质分析、人员比对、仪器比对以及实验室基础设施的改进,对石油类测定方法的准确性、精密性进行了检验,为以后石油类测定工作提供参考依据。 1 仪器与试剂 OIL460型红外测油仪(华夏科创),OIL480型红外测油仪(华夏科创);四氯化碳(天津傲然,测油专用),石油类标准溶液(国家标准物质中心,1000mg/L),石油类标准物质(国家标准物质中心)。 2 方法 2.1 标准曲线和试液的制备 方法一:用无分度移液管准确移取1000mg/L的标准溶液10ml至100ml容量瓶,用四氯化碳定容至刻线,配制成100mg/L的标准使用液;然后分别移取0ml、2ml、5ml、10ml、15ml标准使用液至25ml比色管中,用四氯化碳定容至刻线,配制成0mg/L、8.00mg/L、20.00mg/L、40.00mg/L、60.00mg/L、100.00mg/L的标准系列浓度点,摇匀后测定。同时用2ml刻度移液管准确移取标准物质1.25ml至25ml比色管中,用四氯化碳定容至刻线,摇匀后测定。 方法二:按照环保部标准方法HJ637-2012中校正系数的检验方法配制标准曲线,分别量取5.00ml和10.00ml的石油类标准溶液于100ml容量瓶中,用四氯化碳定容,摇匀,石油类标准溶液的浓度分别为50mg/L和100mg/L。分别量取2.00ml、5.00ml和20.00ml浓度为100mg/L的石油类标准溶液于100ml容量瓶中,用四氯化碳定容,摇匀,石油类标准溶液的浓度分别为2.00mg/L、5.00mg/L、20.00mg/L。同时用5ml无分度移液管移取5.00ml标准物质至100ml容量瓶中,用四氯化碳定容至刻线,摇匀后测定。 2.2 快速性的检验 由五名分析人员分别按照方法一和方法二分析标准样品,记录从开始配制溶液到完成测试全过程所用时间。分析采用两种方法所用时间是否存在显著差异。 2.3 准确性的检验 根据快速性检验结果,选择快速性高的方法,使用OIL480型红外测油仪测定四种不同浓度的标准物质的浓度,检验分析结果与标准物质浓度标准值的符合程度。四种标准物质的编号及浓度标准值。 4 精密性检验 由五名分析人员独立使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪分析四种不同浓度的标准物质,同时对样品进行平行双样分析,检验分析方法的平行性和重复性。 2.5 数据处理 对数据处理采用t检验。 3 结果 3.1 快速性 通过采用方法一和方法二对编号为205948的标准物质的分析,在满足标准物质准确度(20.0±1.3mg/L)的情况下,采用方法一即比色管法能大大提高分析的快速性,方法二即100ml容量瓶法配制标准系列和样品分析,所用平均时间为99分钟;而利用25ml比色管的平均分析时间能够提高到50分钟;数据通过t检验,结果表明两组数据存在显著性差异,即方法一能显著提高分析的快速性。利用25ml比色管能减少四氯化碳的使用量,使人体暴露于四氯化碳环境的时间大大减少,减轻了四氯化碳对人体的危害。 3.2 准确性 根据快速性检验结果采用方法一即比色管法,使用OIL480型红外测油仪对四种标准物质进行测定。将标准物质保证值的不确定度分成五等分,分别为1S、2S、3S、4S、5S,测定结果均在1S范围内,表明采用25ml比色管具有很好的准确度,能够用于样品中石油类的测定。 3.3 精密性 根据快速性分析结果,采用方法一,五名分析人员分别使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪对编号为205948、205949、205950、205951四种标准物质进行分析,结果表明,五名分析人员使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪对四种标准样品进行分析,其浓度值均与保证值一致。分析结果见表3。分析数据t检验结果表明:分别使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪测定标准物质其结果无显著差异,两种型号的仪器测定石油类具有可比性,均能够准确进行石油类样品的分析。五名分析人员的分析结果均在保证值不确定度的1S范围,样品分析均无显著差异。 4 结论 (1)使用25ml比色管配制标准系列和标准物质能显著提高样品分析的快速性,减少四氯化碳的使用量,人体暴露在四氯化碳的时间能够明显缩短,将四氯化碳对人体的危害降到最低。在进行水样分析时,水质中石油类经过四氯化碳萃取后定容至25ml比色管,较定容至100ml容量瓶,能增大石油类的富集倍数,对于分析地表水等低浓度样品增加了其准确度。 (2)使用校正后的比色管进行石油类样品的分析,能保证样品分析的准确度。使用25ml比色管对不同编号的四种标准物质进行分析,其所得结果均在标准物质保证值不确定度的1S范围内,表明使用25ml比色管在显著提高样品分的快速性的同时,也能够保证样品分析的准确性,故使用25ml比色管对石油类样品进行分析是行之有效的。 (3)通过使用不同型号的仪器和分析人员对四种标准物质进行分析,其结果均在保证值不确定度的1S范围内,表明使用25ml比色管分析样品能保证样品的精密性。通过使用OIL160型红外测油仪和OIL480型红外测油仪分别分析四种标准样品,其结果具有很好的重复性。分别由五名分析人员对标准样品进行,并且每个样品都做平行双样分析,结果具有很好的一致性,表明该方法能够很好的应用,不具有试验室系统误差。 总之,使用25ml比色管对石油类样品进行分析能够显著缩短样品分析时间,减少四氯化碳对人体的危害,同时能够很好的保证样品分析的准确性和精密性,是对石油类标准方法的有效改善,为石油类样品的实验室分析提供切实可行的参考依据。 石油类论文:不同光度法及不同试剂对水中石油类分析的研究 摘要:石油是污染物达标排放总量控制项目之一,本文采用不同光度法及不同试剂分别测定了水中油,分析研究结果表明,红外分光光度法较其他方法测量油有更好的适应性,更准确、可比,且标准油易制备。且在红外法中分别用S-316、四氯乙烯、二氯甲烷、石油醚作水中石油类中的提取剂,结果表明S-316在红外法中具有毒性小,萃取率高等特点。 关键词:红外分光光度法;石油类;S-316 石油是多种烃的混合物,主要由烃类和非烃类组成,以碳氢化合物为主要成分的矿产品。石油最主要的危害是其中含有致癌烃,被鱼贝富集以后,会通过食物链危害人体健康。我国属油类污染国之一,每年有9万吨以上的油类污染物排放,所以油类物质对水体的污染为国家污染物达标排放总量控制项目之一,且它也成为全球关注的问题。 1 石油测定方法的选择 由于石油是复杂组份的混合体,所以长期以来油类物质的测定方法没有统一。主要方法有重量法、紫外分光光度法、荧光分光光度法、非分散红外法和红外分光光度法。 1.1 重量法 方法原理:以盐酸酸化水样,用石油醚萃取矿物油,蒸除石油醚后,称其重量;优点与局限性:重量法不受油品限制,但操作繁杂,检测流程长,灵敏度低, 只适于测定10mg/L以上的含油水样,方法的精密度受操作条件和熟练程度的影响很大。 1.2 紫外分光光度法 方法原理:石油及其产品在紫外光区215--230nm有特征吸收, 其吸关度与可萃取油类组分含量成正比;优点与局限性:操作简单、精密度好、灵敏度高,适用于测定0.05-50mg/L的含油水样。但标准油的取得比较困难,数据可比性较差。 1.3 荧光分光光度法 方法原理:水样中油类的芳烃组分,经环己烷萃取后,在激发波长310nm的紫外光照射下,其365nm发射波长的相对荧光强度,与萃取剂中发出荧光的油含量成正比;优点与局限性:它是最灵敏的测油方法,比吸光法灵敏度高100-1000倍,适于测定0.02-20mg/L的含油水样。但当油品中芳烃数目不同时,所产生的荧光强度差别很大,抗干扰性极差。 1.4 非分散红外法 方法原理:该法利用了矿物油中-CH3 、-CH2两个特性基团在近红外区(2930cm-1)的特征吸收进行测定;优点与局限性:该方法灵敏度较高,适用于测定0.01-200mg/L 的含油水样,各种油品的比吸光系数较为接近,但它“标准油”选择困难,只测石油中的CH3、C2H5不能测石油中的芳烃,只能测定石油中的一部分,没有考虑矿物油中不同的组成在红外光谱分析中不同C一H键伸缩振动吸收系数造成的差异,存在“以偏概全”之不足;另一个局限性是所有含-CH3 、-CH2 的有机物都将引起干扰,测定前需预处理 。 1.5 红外分光光度法 方法原理:用四氯化碳萃取水中油类物质,测定总萃取物,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油等极性物质后,测定石油类。其含量由波数分别为2930cm-1,2960 cm-1,3030 cm-1谱带处的吸收光度A2930,A2960。和A3030。进行计算;优点:①红外分光光度法测定石油组分物代表性强。红外分光光度法可测定石油中80%-90%的组成物,比紫外法分光光度法和荧光分光光度法测定15%-30%的组分物代表性强;在红外吸收光谱中,不但考虑了亚甲基团中C-H 键的伸缩振动,也考虑由芳香环中C-H键的伸缩振动。②红外分光光度法的标准油容易选择;在测油中首先涉及油标准物质的选择和确立,除重量法外,红外分光光度法、荧光分光光度法均存在标准油的问题,使用同一种方法,同一种样品,同一个操作,但由于标准油的不同,结果往往差异很大。 2 红外法中不同萃取剂的选择 四氯化碳:四氯化碳从光学角度分析,其红外透光度较好,萃取率较高,价格便宜。但四氯化碳易受热分解,产生氯化氢、氯气、光气和二氧化碳等,可经呼吸道、消化道和皮肤被人吸收。进入人体可引起急性中毒和慢性中毒。如头晕、眩晕及肝、肾功能明显损害等症状,当吸入浓度达150-200g/m3 1小时有生命危险。 S-316(六氯四氟丁烷):s一316本底值低,碳氢基团在光谱3000cm-1 波长处没有吸收, 可直接使用,具有操作简便、毒性小、萃取率高、准确度好等特点;由于134℃的高熔点和-143℃的低凝固点,此溶剂使用于广范围温度测量;由于地蒸汽压,相对不易挥发,在酸、碱、油和水的环境中化学特性非常稳定。不可燃,使用安全。缺点是价格昂贵,不能普遍使用。 二氯甲烷:二氯甲烷是甲烷氯化物中毒性最小的,其蒸汽有麻醉作用,毒性仅为四氯化碳毒性的0.11%。脱离污染环境,呼吸新鲜空气或输氧,症状就会消失,不会引起持久性的损害。 三氟三氯乙烷:三氟三氯乙烷为微毒物质,最高容许浓度:1000 ppm,吸入后能引起眩晕、麻醉、恶新、呕吐等症状,但是脱离污染环境,呼吸新鲜空气或输氧,症状就会消失。 四氯乙烯:四氯乙烯是一种毒性很强的溶剂,有强烈刺激作用,四氯乙烯与空气的浓度比例达到100个单位时就会呼吸困难。吸入中毒者有上呼吸道刺激症状、流泪、流涎,随之出现头晕头痛、恶心、运动失调、肝损害等。皮肤反复接触,可致皮炎湿疹。优点是提取率在85%以上,提纯浓度30%以上,可节约蒸汽30%,节电20%。 3 结语 综上所述,红外分光光度法是目前测量石油类的方法中最简单方便的方法,它不受油品成分结构的限制,标准油易确定及制备,具有灵敏度高、适用范围宽、操作简便快速,和测定结果受标准油品及样品中油品组成影响较小的优点,是国际标准首选方法。使用红外分光测油仪,只要严格控制空白值,对所用玻璃器具及化学试剂进行检测控制,不发生满度漂移,就能保证所测数据准确可靠。另一方面,本实验通过在红外法中分别采用S-316、四氯乙烯、二氯甲烷、石油醚作水中石油类中的提取剂,比较了S-316和四氯化碳的本底值和萃取率,结果表明各种萃取剂都有其优点和缺点。红外分光光度法测水中石油的国标法采用的是四氯化碳萃取,但由于四氯化碳毒性很大,在使用过程中需严格操作,佩带过滤式或供氧式面罩,必须对其回收,避免对环境造成二次污染,操作麻烦且对监测人员危害较大。所以从考虑监测人员的健康角度,本人建议在红外分光光度法测定水中石油类时最好使用毒性小,萃取率高的S一316作为测定水与废水中石油类的提取剂。 石油类论文:石油类科技论文英文摘要语篇特点及其翻译策略 摘 要:本文选取10篇石油科技论文英文摘要,从摘要的语篇特点的四个方面进行分析,旨在为翻译者提供实用的翻译策略,从而提高石油科技论文英文摘要的质量和论文学术影响力。 关键词:石油;科技论文;英文摘要;语篇特点;翻译策略 引言: 随着国际交流日益密切,石油科技不断进步,越来越多的研究人员在国际期刊和会议上,英文摘要是论文中必不可少的部分。目前大部分的科研人员用英语撰写论文和摘要的能力还是否薄弱,语法错误频频出现,中式英语表达较多(秦,2007)。大部分的研究者的英文摘要是在中文摘要的基础上翻译而成,了解科技论文摘要的语篇特点及其翻译策略有重要的意义。 石油类科技论文摘要的语篇特点 本文选取10篇SPE论文摘要,从以下四个方面分析石油类英语摘要的语篇特点及其相应的翻译策略: 一、摘要整体要求语法正确,表述准确、地道 英语摘要要求符合英语行文规范的语法,尽量避免英文表达中的 “中式英语”。在翻译时,应该注意中英文差异,避免出现无主句,连动句,搭配不当,或是主谓不一致等语法错误 同时,在汉英翻译的过程中要注意中英文专业术语的表达,普通词汇在石油类专业论文中有不同的意义,选择准确的术语有利于提高论文的质量。如“absolute humidity”应该翻译为绝对湿度,和普通英语在意义上没有太大的差别。而“abstraction” 一般译为抽象或抽象概念,而在石油英语中表示为抽提。“intelligent pig” 从字面不能看出具体意思,而在石油专业术语中表达的意思为“通管器式管内探查器”。因此做好翻译好一篇文章,需要良好的石油类专业背景知识,具备一定的石油专业词汇。 二、 摘要类型 石油科技类论文摘要一般为信息型摘要,主要由投稿刊物的要求来确定。摘要内容包含研究目的,研究对象,研究方法,研究结论,字数一般为原文的10%左右,200-300字左右。根据不同的内容,时态的运用也随之变化。基本时态为一般现在时和一般过去时,在提到研究结论时运用现在完成时,而将来时主要用于对将来发展趋势的预测和建议。在翻译过程中,应该根据不同内容,选择正确的时态。 三、词汇使用正式用语,突出文体的正式和准确性 注重词汇的多样性,石油类科技论文撰写者词汇使用趋向单一,以SPE 107958为例,present 这个单词在不到100字的摘要中出现了3次。在汉译英的过程中,要特别注意词汇的重复性,如果出现类似的表达,建议用其他近义词替换。如“show”“indicate”为“present”的近义词。为了避免这一情况的发生,译者在翻译过程中需要积累一定数量的英语近义词,同时应该了解书面语与普通词汇的区别,如表示“大约”,approximately 比about 更加正式些。同时,在石油类科研论文中,为了避免句子冗长,常用正式动词代替动词短语,如“evaluate ”“analyze”。同时在翻译过程中要关注动作名词化现象,如“applications for three-phase (oil/water/gas) systems”“the development of the model ”“separation of injection gas components”。注意词汇的固定搭配的积累,如“under…rate”,“ be associated with”, “along with”,“generate from”等。 四、 大量使用被动句或第三人称主语句 科技论文探讨客观现象,因此被动句和第三人称主语句使用较多,在英文摘要中被动句占到三分之一。而在汉语表达中,多使用无主句或是使用第一人称“我们”“大家”等结构,在翻译过程中要注意中英文表达差异。在英语为本族语的文章中,常会出现“we”等集合名词的表达。从整体上来说,石油类科技论文属于正式文体,在摘要部分被动句较多,注重事实。在翻译的过程中,应注重中英文表达差异,了解英文摘要特点。 作者简介:陈丽萍(1979.10-),女,西南石油大学外国语学院副教授,研究方向:外国语言学及应用语言学;张黎(1980.1-),男,西南石油大学外国语学院研究生,研究方向:英语笔译。 石油类论文:水中石油类物质检测空白值高的影响因素 石油对环境的影响越来越严重,特别是污染地下水。我们现在生活的水资源被污染,以至于地方性癌症村屡屡皆是,随着我国石油工业的迅猛发展,石油废弃物对环境的污染和人类健康的危害已日益引起人们的重视,国家环保部对此越来越重视。关于石油类污染物检测的方法较多,常见的有重量法、紫外分光光度法、红外分光光度法等,其中红外分光光度法不受石油类品种的影响,能较准确地反映石油类的污染程度。国家环境保护部于2012年6月1日颁布新的水中石油检测标准《水质石油类和动植物油类测定的红外分光光度法》(HJ637-2012),代替以往旧标准[1]。 新标准测定水质中石油类污染物时,发现空白值较高,不易降低,为此通过多次试验,来寻找可能引起空白值高的影响因素,并提出改进方案,提高水中石油类物质检测质量。 1试验 1.1试验方法: 按照《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》(HJ637-2012)规定方法,测定纯水的空白值和水中油类含量。 1.2仪器与试剂: PE傅里叶红外分光光度计,旋转振荡器、优级纯四氯化碳、分析纯无水硫酸钠、硅酸镁。试验用水为纯水,电导率 2讨论 通过多次试验,发现影响石油测定空白值因素较多[2],以下将逐一讨论。 2.1实验室环境: 实验室环境对水中石油检测最大的影响是湿度,PE公司生产的傅里叶红外分光光度计最怕潮湿环境,所以日常保持干燥环境非常重要。实验室内不要做其他有关水的检测试验,更不要使用加湿器类能增加房间湿度的电器,试验证明湿度越低,检测的空白值越低。 2.2实验试剂: 检测水中石油类物质所需试剂中,四氯化碳、无水硫酸钠、硅酸镁对空白值的影响最大。首先,大部分市售分析纯四氯化碳都存在空白值偏高的问题,空白值过高会使分析结果产生明显的误差,影响检测结果;同时检测过程中,它还污染所用的器皿,清洗器具的难度加大;影响仪器的灵敏度。试验分别用分析纯、优级纯的四氯化碳[3]在2800~3100cm-1之间扫描,吸光度依次为58.00,0.73。结果表明:采用优级纯四氯化碳作为萃取剂测得吸光度较低,满足检测要求。无水硫酸钠最好要用优级纯的四氯化碳预处理,处理前后的空白值为0.67,0.04。处理前后的空白值差异还是比较明显的。同样硅酸镁最好也要使用优级纯的四氯化碳预处理,处理前后的空白值为0.42,0.02。处理前后的空白值差异同样是比较明显的。 2.3分液漏斗: 玻璃漏斗加普通滤纸代替玻璃砂芯漏斗,玻璃漏斗便于清洗,滤纸一次性使用,方便快捷,节省时间,提高了工作效率。但使用市面上普通滤纸过滤上清液,测得的空白吸光度较高,但对滤纸进行四氯化碳清洗处理,测得的空白吸光度基本为0。因此,建议如果使用滤纸,最好要用四氯化碳清洗处理。 2.4器皿洁净度: 器皿的洁净度对空白的影响非常明显。采过废水的器皿未清洗干净,测得的空白值非常高,对浓度较低的水样造成较大的测量误差。器皿的清洗,除了按照常规的实验室清洗方法外,最后还要用四氯化碳清洗,晾干后使用。分液漏斗、锥形瓶与玻璃漏斗均可用上述方法清洗,效果较好,对检测空白值基本上没有影响。 2.5实验人员责任心: 《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》(HJ637-2012)规定的检测方法比较繁琐,很多关键步骤不好操作,这就要求实验人员除了具备专业检测知识外,还要有极强的责任心。多次试验让我们感受到,有时试验失败就是因为我们做实验时注意力不够集中造成的,导致检测空白值偏高。 空白值高低是决定本次试验能否成功的重要指标,影响空白值的因素较多,只要我们把握好以上影响因素,就能保证试验的成功进行。 石油类论文:中国石油类大学“列传” “石油是一种复杂的天然有机物的混合物。”这是教科书上对石油的标准解释。 这种如今距离我们如此之近,与我们的生活息息相关的混合物,在以往漫长的时间里,一直深埋地底。从它的发现,到开采,最后到使用,需要多学科的知识储备,以及多部门联合进行,不是一个学科和部门就能够独立完成的。经历过地质、钻探、采油、三维地震、机械、流体力学、安全等多方面、多学科的协调之后,石油才会真正与我们见面。 毋庸置疑,培养石油专业的专门人才,是一个国家实现可持续发展的重要基石。经历了漫长的时间和长久的研究之后,围绕油田建大学,培养专门石油人才成为了中国石油类大学的发展特色。这一实践性强但是距离普通大众遥远的石油专业,为中国培养了一批又一批的石油专业人才。 下面就来了解一下中国石油类大学的基本状况吧。 中国石油大学――石油科技人才的摇篮 【学校简介】 中国石油大学是教育部直属的全国重点大学,由中国石油大学(北京)和中国石油大学(华东)两个办学实体组成。是国家“211工程”和“985工程”优势学科创新平台重点建设高校,全国具有研究生院的56所高校之一,国家留学基金“国家公派研究生项目”2007年首批43所签约高校之一。 学校被誉为“石油科技人才的摇篮”,现已成为一所以工科为主、石油石化特点鲜明、多学科协调发展的大学。 【特色专业】 1.石油工程 中国石油大学实力最强大的专业,是国家重点建设学科。本科阶段设有油田化学、涉外石油工程2个专业方向。主要学习油气钻井工程、油气田开发工程等课程。 2.化学与化工 化工学院是1953年以清华大学化工系为基础,以石油化工为特色而成立的学院。目前在化学工程与工艺、过程装置与控制工程、环境工程、应用化学四个专业方向招收本科生,其中化学工艺学科是部级重点学科。该学院还是全国工科本科化学教学基地。 3.地球资源与信息 地球资源与信息学院是中国石油大学(华东)的龙头学院,它的知名度很大程度上来自毕业于此的一大批知名校友,如中央政治局常委、国务委员、国务院党组成员,中共中央候补委员、海南省人大常委会主任卫留成,中国科学院院士王铁冠,“新时期铁人”王启民,“石油科技楷模”苏永地等。 4.油气储运工程 中国石油大学非常具有特色的专业之一。油气的保存和运输是非常重要的,是不容一点马虎的,所以这门学科对于整个石油产业来说就显得尤为重要,专业性要求也十分强。 另:地质工程、市场营销和机械设计制造及其自动化也是近年来发展迅速的特色专业建设点。 【就业情况】 学校与国内40多家地方政府、大型企事业单位签署了全面合作协议。毕业生就业率连续19年保持在90%以上。2004年被国务院授予“全国就业先进工作单位”荣誉称号,2011年入选50所全国毕业生就业典型经验高校。 【奖励资助】 学校设置了多种奖学金,设立了勤工助学中心,同时对贫困学生实施国家助学贷款制度,这些措施为经济困难的学生在校安心学习提供了保证。中国石油大学(北京)没有一位同学因经济困难而终止学业。 拨开迷雾:中国石油大学的前身是以前的北京八大学院之一,后来迁至山东东营。多年后,又在北京昌平设立了石油大学研究生院。目前,形成了两地独立办学的传统。有人说,华东的底蕴更加深厚些,但是北京毕竟是首都,就业的时候更加方便且具有优势。 东北石油大学――石油界的“黄埔军校” 【学校简介】 东北石油大学,全国重点院校,伴随大庆油田的发现而诞生的一所以工科为主,工、理、管、文、经、法、教育学等多学科协调发展的省属普通高等学校。学校创建于1960年5月,1975年7月更名为大庆石油学院,2010年4月1日经国家教育部批准正式更名为东北石油大学。学校用大庆精神办学育人,培养了一代又一代的莘莘学子,造就了一批又一批的时代英才,被誉为“石油工程师的摇篮”。目前,学校继续坚持和宏扬大庆精神,旨在培养“严谨务实、报效祖国”的优秀人才;发挥优势,全方位、多层次开展产学研合作,为东北石油老工业基地的振兴和中国石油工业提供强大的“原动力”。 【特色专业】 1.资源勘查工程 东北石油大学资源勘查工程专业始建于1961年,是东北石油大学最早创办的专业之一。1998年前为“石油与天然气地质勘查”专业,1998年按教育部颁布的249个本科专业目录调整为资源勘查工程专业。本专业从东北石油大学建校开始就被确立为学校重点专业,后来先后被列入原石油部、黑龙江省教育厅重点建设的专业,2000年被列为国家管理的专业点,现为国家第一类特色专业建设点。 2.地球化学 地球化学研究方向作为地质学的一个分支学科,在东北石油大学已经有30多年的历史。经过全体专业教师的不懈努力,地球化学专业已被建设成为“部级特色专业”“黑龙江省重点专业”和“黑龙江省第一类特色专业”。地球化学实验室是“油气藏形成机理及资源评价”省重点实验室和“油气地球化学”部级重点实验室的重要组成部分。 3.石油工程 石油工程专业是在原钻井(建于1961年)、采油(建于1961年)及油藏(建于1979年)三个专业基础上于1994年合并构建的,是石油行业中的主干专业,黑龙江省重点专业,国家特色专业。本专业以石油与天然气工程国家一级重点学科和油气田开发工程、油气井工程国家二级重点学科为支撑,在专业队伍组建、科学研究、人才培养、条件建设、学术交流等各个方面取得了优异的成绩,已成为石油工程人才培养、科学研究、技术开发的基地,达到国内外同专业领域的领先水平。 【就业情况】 中石油、中石化、中海油的多位总裁或副总裁都毕业于此,被誉为石油界的“黄埔军校”。 【奖励资助】 学校设立了优秀新生奖学金和优秀学生奖学金,以及国家奖学金、“孙越崎”奖学金等,按照有关规定予以评审。 按照国家有关规定,为了帮助家庭经济困难的学生顺利完成学业,学校建立了勤工助学、特殊困难补助等资助经济困难学生的制度,通过积极协助学生申请国家助学贷款、安排勤工助学岗位、筹集社会捐助等方式帮助困难学生完成学业。 拨开迷雾:依靠着大庆这个国内首屈一指的大油田,东北石油大学的发展迅速。但是由于地处东北,身体素质要过硬,如果你的抗冻能力不强,就要慎重考虑了。 西南石油大学――“园林式学校” 【学校简介】 20世纪50年代中后期,我国石油工业相当落后,远远不能满足国家建设的需要,因此引起了党和国家高度关注。为了加快开发四川石油天然气资源,也为西南协作区发展石油天然气工业培养技术干部,国家决定成立第二所石油高校,校址就设在川中石油会战指挥部所在地――川北重镇南充市。1970年7月,学校经国务院批准更名为西南石油学院。2000年3月,学校划转四川省,由中央与地方共建,以四川省人民政府管理为主。2003年经教育部批准,学校升格为大学,2005年12月正式更名为西南石油大学。目前,学校建有成都、南充两大校区,校园总面积3000余亩,校园风景宜人,被誉为“园林式学校”。本科生和研究生在成都校区就读,专科生在南充校区就读。 【特色专业】 1.石油与天然气工程 石油与天然气工程是部级重点一级学科,下设油气井工程、油气田开发工程和油气储运工程3个部级重点二级学科。目前,“石油与天然气工程”已经建设成为解决石油开发理论与技术难题、培养高层次人才的重要基地,是国内一流、国际知名的学科点。 2.应用化学 本专业培养具有化学的基本理论、基本知识,拥有较强的实验技能和油田应用化学工程知识,能在科研机构、高等院校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的高级专门人才。主要专业方向:油田化学、精细材料化学。 3.机械工程及自动化 本专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械工程领域内的机械设计、制造、管理、科技开发、应用研究和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。本专业设置有石油机械设计及理论、机械制造及其自动化、设备工程与管理、机电一体化、模具CAD/CAM、焊接工艺及其自动化、重型机械设计、计算机辅助工程等8个方向。 【就业情况】 毕业生思想素质好、团队精神强,扎根基层、踏实肯干、基础扎实、勇于创新、上手快、后劲足、业绩突出,受到用人单位广泛称赞,就业率多年保持在94%左右。建校以来,学校为国家培养了近10万余名毕业生,他们之中涌现出了一大批杰出的科技专家、教授、学者,一大批各级党政领导干部、优秀企业家和活跃在各条战线上的技术和管理骨干。 【奖励资助】 为了不让一个学生因家庭经济特别困难而失学,也不让一名学生因家庭贫困而影响学业和身心发展,学校推行“以奖助学金为主导,以助学贷款为保障,以勤工助学为补充的‘奖贷助勤补免缓’七位一体、联动助学”的资助政策体系,使贫困生的资助工作落到了实处。目前,学校常年给贫困学生提供的勤工助学岗位达1500多个,每年投放金额达220多万元;学校共设立了奖助学金50余项,其中,专门为贫困生设立的奖助学金近20项,总金额达2600余万元;学校还专门设立了大学生圆梦基金,用于资助家庭经济困难的孤儿和烈士子女;设立了大学生爱心基金用于资助罹遇突发性困难的学生。 拨开迷雾:西南石油大学近些年科研项目很多,取得的成绩很不错,在全国性的测评中,油气田类位居前列。全国陆上最复杂的钻井非四川莫属,因而西南石油大学在钻井技术的研究上是首屈一指的。 长江大学 【学校简介】 2003年4月经国家教育部批准,由原江汉石油学院、湖北农学院、荆州师范学院、湖北省卫生职工医学院合并组建而成,是湖北省属高校中规模最大、学科门类较全的综合性大学,为湖北省重点建设的骨干高校,也是湖北省人民政府与中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司、中国海洋石油总公司共建和湖北省人民政府与国家农业部共建的高校。 举世闻名的江汉油田距长江大学所在地荆州仅60公里,地理位置优越,交通条件便利。截至2009年底,有在职职工3.25万人,资产总额212亿元,累计生产原油5126万吨、天然气18.96亿立方米。经过40多年的开发建设,江汉油田已发展成为中国南方重要的油气勘探开发基地、工程技术服务基地和石油机械装备制造基地,盐卤化工、科研设计、辅助生产和社区服务也具有一定的规模和实力。 【特色专业】 设有“资源勘查工程”“勘查技术与工程”“石油工程”“农学”“机械设计制造及其自动化”“化学工程与工艺”6个国家特色专业。 “电子信息工程”“土木工程”等11个湖北省品牌专业。 “农学”“机械设计制造及其自动化”“电子信息工程”“生物技术”“化学工程与工艺”5个专业入选湖北省战略性新兴(支柱)产业人才培养项目计划。 【就业情况】 建校以来,学校累计为社会培养了20多万名各类专门人才,毕业生遍及神州、驰骋海外,迅速成长为单位的骨干、社会的精英。近年来,研究生毕业一次性就业率保持在95%以上,本科毕业生一次性就业率达到85%以上,涌现出以全国道德模范、全国三好学生标兵赵传宇为代表的一大批创新型高素质人才。 【奖励资助】 长江大学学生资助体系完善,奖助学金种类多、数额大、享受面宽,每年有近5万人次学生获得各类奖助学金,资助覆盖面达到在校生的35%。学校学生资助措施以助学贷款和国家助学金为主,同时设有国家奖学金、国家励志奖学金、湖北省政府奖学金、长江大学奖学金、长江大学新生奖学金、孙越崎科学教育基金优秀学生奖学金、中国石油奖学金、中海油贫困大学生冠军奖学金、尚贤奖学金、正大奖学金、通威奖学金、亨泰大学生创新基金、神开德贵奖学金、新华都慈善基金“菁英奖学金”等40余种奖学金,激励学生刻苦学习,奋发成才,并为经济困难学生提供勤工助学的机会。 拨开迷雾:合并而成的高校,又地处湖北荆州,但测井专业很有竞争力。长江大学还是国家大学生创新创业训练计划、人才培养模式创新实验区、卓越工程师教育培养计划和卓越医生教育培养计划的实施高校,是湖北省普通高等学校拔尖创新人才培育实验计划、战略性新兴(支柱)产业人才培育计划项目实施高校。 西安石油大学 【学校简介】 西北地区唯一一所以石油石化为特色的多科性普通高等学校,是陕西省人民政府和中国三大石油公司共建院校、陕西省“十二五”期间高水平大学建设工程入选院校、中国政府奖学金来华留学生培养工作高校。是中国石油天然气总公司所属,以工科为主的多学科、复合型石油高等院校。 【特色专业】 5个部级特色专业:计算机科学与技术、资源勘查工程、石油工程、测控技术与仪器、机械设计制造及其自动化; 5个陕西省名牌专业:石油工程、测控技术与仪器、机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程、计算机科学与技术; 10个省级特色专业:测控技术与仪器、机械设计制造及其自动化、石油工程、计算机科学与技术、会计学、资源勘查工程、油气储运工程、过程装备与控制工程、软件工程、材料成型及控制工程。 7个省部级重点学科:油气田开发工程、油气井工程、测试计量技术及仪器、机械电子工程、材料加工工程、计算机应用技术、应用化学; 1个陕西省普通高校哲学社会科学特色学科建设项目:油气资源评价与管理。 【就业情况】 近年来,西安石油大学本科毕业生就业率一直稳定在95%以上。毕业生就业主要面向中国石油、中国石化、中国海洋石油等石油、石化企事业单位,科研院所等。学校重视毕业生就业市场建设和就业指导服务工作,与有关军队系统、多座沿海新兴开放城市等建立了稳定的毕业生就业供需关系,为毕业生创造了良好的择业与就业环境。 【奖励资助】 设有国家助学奖学金、品学兼优奖学金、孙越崎科技教育基金奖学金、侯祥麟基金奖学金、宋庆龄基金会中海油贫困大学生助学金、中石油奖学金、中石化奖学金、中国石油大庆石油管理局奖学金、中国石油长庆石油勘探局奖学金、中国石油长庆油田分公司助学金、中国石油塔里木油田奖学金、中国石油四川石油管理局西南油气田分公司奖学金、中国石油东方物探奖学金、中国石油克拉玛依石化公司“翼龙”助学金、中国石油长庆石化公司“可望得”奖学金、校企合作培养奖(助)学金、学科竞赛单项奖学金等多项国家、社会及企业奖(助)学金。为帮助经济困难学生顺利完成学业,学校积极落实国家助学贷款政策,积极开展勤工助学等工作。 拨开迷雾:地处古城西安,在高校林立的校园环境中,可以熏陶自己,地域因素不容忽视。 编者后记 全国石油类院校按照学校属性分,主要分为以下几个层次:第一层次指的是教育部直属石油大学,如中国石油大学;第二层次则为各省属重点高等石油院校,如长江大学等;第三层次是各省属普通高等石油学校,如西安石油大学、辽宁石油化工大学等。 而除了石油类大学,目前国内一些高校,比如清华大学、浙江理工大学、成都理工大学等院校也设有石油专业。 在选择院校的时候,同学们应当充分考虑地域以及毕业后希望在哪里就业等因素。 石油类论文:石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式探索 [摘要]建立石油类高校研究生大庆精神“学校管理、教学科研、社会实践三位一体”教育模式,是弘扬社会主义优秀价值观、加强研究生德育工作和繁荣校园文化的迫切需要。通过研究大庆精神教育新途径,探索构建大庆精神教育新体制。通过构建工作体系、丰富教育内容、化解教育矛盾、整合教育资源,可以充分发挥大庆精神教育“三位一体”模式的功能和作用。 [关键词]石油高校 大庆精神 研究生德育 三位一体模式 [作者简介]曹培强(1968- ),男,安徽阜阳人,中国石油大学(北京)人文学院副院长,副教授,研究方向为企业思想政治教育。(北京 102200) [中图分类号]G641 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2014)05-0077-03 研究生德育是研究生教育的重要组成部分,在研究生的全面培养中具有不可替代的作用。①坚持把大庆精神作为教育资源,贯穿于石油类高校研究生德育工作全过程,能提高研究生思想政治教育实效性,能将优秀中华民族传统精神与中国特色社会主义理论在研究生思想政治教育中结合起来。石油类高校建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是加强研究生德育工作的现实需要。 一、石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的重要性和必要性 1.建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是石油类高校弘扬社会主义优秀价值观的迫切需要。在党的十八大报告中,我们党对社会主义优秀价值观进行了新概括。高校是知识和创新的聚集地,是全面建成小康社会所需人才的培养基地,更是培育和弘扬社会主义优秀价值观的重要战略阵地。石油类高校要把社会主义优秀价值观贯穿整个教育过程,引导研究生成为社会主义优秀价值观的倡导者、践行者和传承者,促进其成长成才。② 高校在社会主义优秀价值观的培育和弘扬中发挥着引领和示范作用。这种引领和示范作用突出体现在高校要致力于把社会主义优秀价值观传授给研究生,促使研究生形成正确的世界观、人生观和价值观,逐步成长为中国特色社会主义事业的合格建设者和可靠接班人。石油类高校各门课程都具有育人功能,都负有培育和弘扬社会主义优秀价值观的任务。学校应加强对研究生进行思想政治教育,促使研究生在学习文化知识的过程中,不断提高思想政治素养,积极践行社会主义优秀价值观。 2.建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是石油类高校加强研究生德育工作的现实需要。就我国而言,研究生德育工作主要指对研究生政治倾向、思想品质和道德素养等方面的教育,以及健康心理、人文关怀等非智力因素的培养。提高石油类高校研究生思想道德素质,发挥研究生非智力因素的重要作用,有助于提升其科研能力和人文素养,使他们将来真正成为国家发展需要的栋梁之才。③目前,部分石油类高校重智轻德的现象仍然存在,思想政治教育略显单薄,党团工作还有待真正落到实处;学校、院系以及导师往往重视研究生的课堂教学和科学研究,而相对忽略其思想道德品质。石油类高校应从科教兴国、人才强国战略的高度出发,在重视研究生科研水平提高的同时,认识到加强研究生德育尤其是大庆精神教育的重要性与必要性,以强化德育工作实效性为突破口,培养高素质、高质量、经济发展急需的复合型人才。 3.建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是石油类高校繁荣校园文化的现实需要。校园文化是大学精神、大学内涵的外在表现形式,也是高层次、创造性、复合型人才培养不可或缺的基本条件。校园文化建设是研究生思想政治教育的一项重要工作,在研究生健康成长过程中发挥着重要作用。中共中央国务院《关于进一步加强和改进研究生思想政治教育的意见》明确提出要“大力建设校园文化”,并且要求高校要积极开展内容丰富多样、形式新颖、教育性强、渗透力强的系列校园文化活动,把德智体美劳等方面的教育渗透到校园文化活动建设之中,使研究生在参与活动中受到潜移默化的影响。④因此,加强研究生校园文化建设是研究生德育工作以及大庆精神教育必不可少的组成部分,对全面提高研究生综合素质具有至关重要的作用。 二、石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的主要内容 1.探索石油类高校研究生大庆精神教育工作新途径。用大庆精神教育石油类高校研究生,不仅要做到弘扬民族传统精神以及发挥模范典型示范作用,而且要做到不断开拓新的阵地,弘扬时代主旋律,不断探索加强和改进研究生思想政治教育的有效途径与独特方法。⑤ 首先,开展大庆精神教育与弘扬民族精神、时代精神相结合。大庆精神的优秀是“爱国、创业、求实、奉献”,是马克思主义大众化与时代化与大庆油田工人的实践相结合的伟大智慧结晶,更是民族精神的时代体现。因此,在石油类高校开展大庆精神教育必须同弘扬我们党在领导广大人民进行革命、建设和改革的实践中形成的伟大精神结合起来。要根据研究生学习生活习惯,开辟有效的大庆精神教育途径和渠道,以QQ群、微博、微信、飞信等形式作为与研究生交流的主要方法和手段,并采用研究生乐于接受的教育形式,营造健康、积极向上的氛围,增强研究生大庆精神教育工作的独创性、针对性和实效性。 其次,开展大庆精神教育与石油类高校思想政治理论课教学相结合。思想政治理论课是研究生思想政治教育的主渠道、主阵地。把大庆精神教育融入思想政治理论课教学中,是加强和改进石油类高校研究生德育工作的独特方式。可以结合当代研究生成长实际,结合民族精神,布置研究生围绕“我为祖国献石油――我骄傲”这个话题进行演讲、展开积极热烈的讨论等。同时,石油类高校的马克思主义学院应开设“时代的丰碑――大庆精神”选修课,用大庆精神陶冶研究生的情操、塑造研究生的人格。通过开展形式丰富多样的思想政治理论课教学实践,整合课程内容纲要、课例以及石油歌曲推荐曲目系列光盘等资料,增强课堂的感召力,掀起大庆精神进课堂的新篇章,不断提高研究生思想政治觉悟,激发他们的爱国热情。 再次,开展大庆精神教育与石油类高校校园文化建设相结合。石油类高校应高举大庆精神的旗帜,点燃万千学子“我为祖国献石油”的理想,重视校园文化建设,充分发挥校园文化的导向、凝聚、激励和塑造的作用。学校应在校风、学风建设中,汲取石油传统文化的精髓,把大庆精神融入办学思想、教育理念等各个方面。可以利用广播、电视、网络、报纸、橱窗等宣传阵地,宣传大庆精神;通过优化校园环境,把体现大庆精神的经典名言印刻在校园的路标上以及装饰到学校建筑物上;通过开展丰富多彩的校园文化活动,积极打造石油特色鲜明的校园文化氛围,使大庆精神成为师生共同的价值观和信仰追求。 最后,开展大庆精神教育与石油类高校社会实践教育相结合。社会实践是研究生思想政治教育的重要环节,通过社会实践可以引导研究生磨炼意志,培养品格,增强社会责任感。石油类高校应坚持在每学年初的新生军训、校规校纪教育和专业教育活动中安排多种形式的学习参观活动,如组织学生参观铁人王进喜事迹展览馆、观看“铁人”系列电视剧,让研究生从实实在在的事例中了解大庆精神的内涵,培养他们爱祖国、爱石油、爱所学专业的情怀。石油类高校应在石油石化企业、油田建立实习和社会实践基地、研究生企业工作站,开展以“学石油、爱石油、奉献石油”为主题的社会实践活动,通过让研究生走进油田、走进企业,引导其将自身成长成才与石油工业的发展紧密联系起来,在实践中体悟和学庆精神。 2.探索石油类高校研究生大庆精神教育工作新体制。应从当前石油类高校大庆精神教育体制存在的问题入手,调整体制、优化结构,建立科学的大庆精神教育运行机制,探索与建构石油类高校研究生大庆精神教育工作新体制(教学、科研、管理三位一体)。首先,教学、科研、管理一体化模式是一个系统。这一大庆精神教育系统是学校各个层次、各个环节互相衔接的、三者职能合一的、不断循环的动态体制,这就需要强有力的领导运筹全局、集中指挥。其次,所有石油类高校专兼职教师共同组成一个命运、利益共同体。引入竞争机制,动用精神和物资双重激励进行驱动,保证整个教育系统的高效运转。根据“职责”“成绩”“能力”三个方面的综合考察,对石油类高校研究生大庆精神教育业绩优秀者、表现突出者,给予丰厚待遇和奖励。在此基础上,完善对大庆精神教育工作的宏观考评以及信息反馈。在学校党委的正确领导下,在院系领导的具体指挥下,在双重激励的驱动下,在工作成绩的客观评估中,“三位一体”教育模式能实现大庆精神教育系统的高效运行。 三、充分发挥石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的功能和作用 石油类高校的建设发展与大庆精神的继承弘扬密不可分,以大庆精神为优秀构建石油类高校研究生德育工作体系以及丰富校园文化是历史的必然,也是时展的需要。 1.构建工作体系,制定阶段性的大庆精神教育工作。石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的构建是一项复杂的系统工程。在这一教育工作体系中,构建其运行机制和工作体系非常必要,有三个方面的工作至关重要:首先,各石油类高校要根据与高校德育和研究生思想政治教育相关的重要文件,结合石油类高校的特点和具体情况,制订出适合学校工作实际的具体工作方案,并作出具体的规划部署。⑥其次,构建适应各石油类高校实际的大庆精神教育工作的管理体制,并通过具体的工作制度和执行体系把大庆精神教育贯穿于研究生培养的整个过程,落实到教学、管理和后勤服务的具体环节。最后,制定相关实施办法和工作举措,调动学校各部门、各单位、全体教职员工的积极性以及充分发挥石油企业等社会力量的作用,形成学校大庆精神教育的立体网络,进而构建层次性与立体化相统一的教育体系。而在这一工作体系中,应打造一支信念坚定、优势互补、业务精湛、专兼职相结合的工作队伍,并充分发挥他们在大庆精神教育系统工程中的主力军作用。 2.丰富教育内容,坚定学生理想信念。自从石油类高校成立以来,大庆精神就作为石油类高校文化精神的内核融入其文化建设之中。作为新中国第一所石油高等学府,中国石油大学(北京)不仅致力于培养高素质石油人才、推动石油科技的发展,还充分利用第一课堂让学生传承并弘扬大庆精神、石油精神。大庆精神教育是学校每年新生入学教育的必备内容。学校要将大庆精神教育融入研究生专业课、人文素质选修课尤其是思想政治理论课的教学过程中,让大庆精神进教材、进课堂、进学生头脑。组织研究生参观校史陈列馆和研究生石油精神教育实践基地,观看反映中国石油工业艰苦创业历程的电影和纪录片,不断坚定研究生“学石油,爱石油,献身石油”的理想信念,强化其学习动力,努力促使他们在心中树立集体主义、爱国主义和共产主义的人生观和价值观。同时,学校还应增进专业课教师对大庆精神的理解,通过专业课教师,特别是学生导师的言传身教和引导来教育学生。学校在校风、学风建设中,汲取石油传统文化的精髓,并将其融入办学思想、教育理念等各个方面。 3.化解教育矛盾,保证研究生大庆精神教育的正常进行。在新形势下,全面建设小康社会以及努力实现中国梦成为研究生新的理想和价值追求。就石油类高校研究生大庆精神教育来说,面临着新的经济环境、政治环境、文化环境、社会环境尤其是社会道德伦理环境的新变化。一些矛盾影响着石油类高校研究生大庆精神教育的实效。因此,必须采取有力措施,化解好这些矛盾,不断提高德育工作的实效。⑦一是要充分理解中共十八大关于构建社会主义优秀价值观的具体要求,使大庆精神教育与时俱进。进行新时期大庆精神的宣传教育,就是要切实贯彻科学发展观的要求,贯彻国家能源工业促进现实发展是第一要义、落实以人为本的本质和优秀等具体要求。充分运用反映大庆精神的新思想、新观念、新道德、新风尚武装研究生的头脑,在坚定他们理想信念、铸造其精神支柱的同时,帮助研究生掌握要做好新时期的铁人所要掌握和具备的科学方法和本领,并勇于参加社会实践。二是要增强石油类高校研究生大庆精神教育的知识含量,把思想育人与知识育人有机结合。石油类高校研究生大庆精神教育要以研究生的成长和进步为根本,重视教育过程中的知识启迪和文化熏陶,用知识开阔视野,用知识释疑解惑,用他们丰厚的专业知识投身于国家的石油事业。不断提高研究生在政治理想上的认知能力,使其能保持坚定的政治信念和崇高精神境界,以扎实的本领争做新时期的铁人。⑧三是要注重研究生的心理教育和心理疏导,提高石油类高校研究生的心理品质。在过去,石油行业是一项艰苦的行业。虽然在新时期石油工人的工作和生活条件都发生了很大变化,但是石油石化行业在海上、在沙漠戈壁工作的艰苦条件会对研究生的心理产生影响。同时,激烈的社会竞争也会给研究生心理带来新的压力。因此,加强研究生心理疏导和行为引导,促进研究生健全人格的形成,培育他们健康的心理素质,不断增强他们自强自立的能力,成为新形势下石油类高校研究生大庆精神教育和德育工作的目标。 石油类论文:红外分光光度计测定水中石油类的分析探讨 摘 要:本文对红外分光光度法测定地表水中的石油类进行了探讨。文中介绍了测定地表水时取样、保存、测定、废液处理及萃取剂的选择等方面的内容。是作者对石油类测定从前处理到检测方法的一些观点。 关键词:石油类;废液处理;萃取 1前言 石油类及其产品属低毒物质,浓度高时对人体可以引起不同程度的危害。随着工业化发展的加快,大量的油田开采,地下输油管道的建立,私家车的大量增加,石油类对水资源的影响也越来越大,这也导致国家对石油类污染越来越重视。 石油类是多种烃的混合物,主要包括链烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃4类。芳香烃中的多环芳烃,虽然含量较少,但是毒性很大,有很强的致癌性[1]。石油类不仅能残留于土壤环境中,对其造成危害,也会对水质造成严重污染。石油类漂浮在水面上,会阻止水体与空气的热交换,从而影响水体的自净作用,威胁到水生生物的生存。石油类被吸收后,不易代谢、降解,能在生物体中富集、残留,并把石油类中的有毒物质带入食物链。石油类气体挥发后可直接通过皮肤、呼吸系统等渠道进入人体,危害人体健康。吸入高浓度的石油类气体,会出现头痛、恶心、呕吐等急性中毒症状,同时伴有呼吸困难、血压下降,严重者甚至死亡。 由于油是多种成分组成的混合体,一直以来,国际上存在着很多种测油方法。红外分光光度法测油是一种比较成熟的测量方法,也是中国国标方法之一,是现阶段水质石油类检测中最常用的方法。本方法优势在于灵敏度高、适用范围广和测定结果受样品中油品组成影响小的特点。 2红外分光光度法基本原理 红外分光光度法是用四氯化碳萃取样品中的油类物质,然后将萃取液用无水硫酸钠吸附,除去动植物油类等极性物质后,测定石油类。总油和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1(CH2基团中C—H键的伸缩振动)、2960cm-1(CH3基团中C—H键的伸缩振动)和3030 cm-1(芳香烃中C—H键的伸缩振动)谱带处的吸光度A2930、A2960、A3030进行计算,其差值为动植物油类的浓度。 2.1术语和定义 2.1.1总油 指在国标标准规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且在波数2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1全部或部分谱带处有特征吸收的物质,包括石油类和动植物油类。 2.1.2石油类 指在国标标准规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且不被硅酸镁吸附的物质。 2.1.3动植物油类 指在国标标准规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且被硅酸镁吸附的物质。 用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物,然后将萃取物用硅酸镁吸附,经脱除动植物油等极性物质,根据国家标准“GB/T 16488—1996”应用红外分光光度法测定水中油类物质和动植物油,在波数 3030 cm-1、2960cm-1、2930 cm-1波长处的振动产生吸收峰的原理,测定水样中的石油类。 3仪器和试剂 分析时使用符合国家标准的分析纯化学试剂,实验用水为蒸馏水。 3.1红外测油仪JDS-109V+ 3.2射流萃取器 3.3四氯化碳(测油专用) 3.4硅酸镁 3.5石油类标准物质(GSB07-1198-2000,批号205940) 4样品测定 4.1精密度测定 仪器建立平台后,将同一水样连续测定7次。结果的相对偏差小于5%,满足实验室要求。结果见表1。 表1 精密度实验结果 样品 检测结果mg/L 平均值 mg/L 最大相对偏差% 0.1820 0.1808 0.1840 0.1827 0.1812 0.1815 0.1810 0.1819 1.2 4.2准确度测定 由于地表水水质石油类3类水标准为0.05mg/L,通常检测所用的石油类标准物质含量偏大,本次实验把石油类标准物质(GSB07-1198-2000,批号205940)配置成2种浓度,标准物质1为该标准物质的原始浓度,标准物质2为稀释100倍后的浓度。用以检测红外测油仪在不同浓度检测时仪器准确度。 为验证红外测油仪(JDS-109V+)测量的准确度,根据《中华人民共和国水利行业标准水质分析方法》中的(GB/T 16488—1996)标准,测定国家环境保护总局标准样品研究所提供的石油类标准物质(GSB07-1198-2000,批号205940),其结果如下。 表2 准确度实验结果 样品 标准值mg/L 检测结果mg/L 平均值mg/L 最大相对误差% 标准物质1 52.1±2.8 52.2546 52.1052 52.1043 52.1036 52.0972 52.1330 0.3 标准物质2 0.521±0.028 0.5374 0.5207 0.5075 0.5187 0.5168 0.5202 3.1 以上实验结果说明,在低浓度样品的检测中,红外测油仪的准确度有所降低,但能够满足实验室水质分析工作的要求。 5影响测量精度的主要原因 作者从事水质分析工作多年,通过对石油类长期的检测工作,有一些心得。在日常工作中对一些地表水进行监测时,由于其石油类含量很低,这就要求分析时注意避免操作失误,造成测量结果不准。造成测量结果偏离真值的主要因素有以下3点。 5.1器皿的清洗 通过长时间的实际操作,发现在实际检测过程中,器皿的污染会给测定结果带来巨大的影响,它是影响分析结果的最大人为因素。为了保证器皿的清洁同时最大程度减少四氯化碳溶液的使用量,清洗时先用蒸馏水冲洗干净,干燥后用四氯化碳溶液冲洗一遍,这样就可以保证器皿清洁,不会对实验产生影响。 为了验证器皿是否清洁,可以把最后一次洗涤器皿的四氯化碳置入石英比色皿中,建立空白平台,观察扫描后的峰型,如果没有出现锐锋,说明器皿清洗干净,如果出现锐锋, 则应重新清洗该器皿[2]。 5.2样品的采集 石油类采集必须用玻璃瓶,不可以用塑料瓶,以避免石油类挂在瓶壁上。采样时水样瓶一定要深入水面下20~50cm,以避开漂浮在水层表面的油膜[3]。并且严禁用水样冲洗采样瓶,不允许在实验室分装。样品的采集也是影响测量结果不准确的主要原因之一,在样品的采集过程中应该严格遵守采样规程,避免出现人为误差。 5.3萃取剂的选择 四氯化碳作为水质石油类检测的萃取剂,对其纯度的要求很高,现在市场有出售测油专用的,如果没有,必须先提纯四氯化碳,使其纯度满足方法要求。常用的提纯方法有酸化法、吸附法、水浴蒸馏法,但这些提纯方法成本高,效率低,并且在提纯过程中还有可能引入其他杂质,先蒸馏四氯化碳,再将蒸馏后的四氯化碳利用活性炭吸附,是精制四氯化碳的好方法[4]。 5.4分析中注意事项 射流萃取器在使用时应注意水样的用量,不要超过球形萃取瓶的2/3,以免水样被吸入真空泵,造成仪器损坏。四氯化碳是剧毒,操作时一定要在通风厨中进行,注意安全。为了尽可能减少四氯化碳对环境的污染,应对使用过的四氯化碳进行回收。如果测定的水样中石油类含量很低或没有含量,使用过的四氯化碳可以经过活性炭过滤后回收,回收后的四氯化碳可以通过建立空白平台检测,如果检测没有石油类含量的可以继续使用。由于四氯化碳极易挥发,被人体吸入后有很大伤害,因此,在测定石油类时一定要在通风厨内进行,最好能配备单独的实验室。测定石油类的同时,应避免测定其它有机物,以免造成交叉污染,影响测量准确度。实验室温度过高,四氯化碳易挥发,影响测量结果。实验室温度过低,石油类溶液凝结挂在器皿壁上,使所测结果偏低。因此有条件的实验室最好配备空调,控制实验室温度,提高测定结果的准确度。 石油类论文:石油类理工科专业认识实习模式的探索与实践 [摘 要]认识实习是理工科专业学生在校学习期间重要的实践环节,有效的实习教学模式能够使学生完成知识从虚到实的转化,实践能力得到提升。实习改革的思路是:创新实习模式,规范实习内容,提升实习效果。围绕这个思路需采取以下几个方面的改革措施:加强师资培训,编写实习教材;采用语言导览技术,建立互动的现场实习模式;编写现场实习讲解提纲,规范实习内容;建立科学的实习后总结评价及考核机制。实践证明,新的实习模式实施后,学生的理论学习和现场实习积极性都大有提高。 [关键词]理工科专业 认识实习模式 教学改革 实践能力 认识实习是石油类理工科专业学生在校学习期间重要的实践环节,是从专业基础课过渡到专业课学习的一个关键实践环节,是理论知识在实践中的印证,对挖掘和培养学生的实践能力和创新能力具有重要的意义。[1]然而长期以来,石油类理工科专业的认识实习模式一直采用的是参观模式,即由教师带队,聘请工厂技术人员讲解,学生群体式实习,教师的角色仅仅是后勤安全保障员和通讯联络员,缺乏教学主动性。由于高校扩招,学生人数不断增加,而实习指导教师、实习单位、场地、内容等相对不变,因此,实习分组人数越来越多。而许多年轻实习指导教师对实习基地情况不了解,对工厂工艺流程不熟悉,现场指导主要靠实习单位技术人员一人讲解,这种模式很容易使学生的实习变成“走马观花”,造成大量学生聚集在实习单位无事做、闲逛等现象,也容易发生一些安全事故,这势必将适成实习教学质量的下降,达不到实践教学的预期目的。[2] 《2010-2020年国家中长期教育改革和发展规划纲要》把强化实践教学环节作为提高人才培养质量的一个重要内容。因此,我们在加强基本理论和专业知识培养训练的同时,还需要加强实践性环节的教学,以提高学生的实践能力和创新精神,实现应用研究型人才的培养目标。笔者以我校应用化学专业认识实习教学为例,深入分析了目前实习教学中存在的问题,并在此基础上进行了实践教学模式的改革和探索,获得了较好的效果。 一、石油类理工科专业认识实习存在问题分析 (一)实习现场噪音大,影响实习教学效果 理工科专业实习现场的一个特点就是噪音特别大,尤其是油田实习和炼厂实习都存在这个问题,一些装置附近的噪声甚至达到80-90分贝。加上实习学生人数增加,实习分组人数越来越多,大部分学生在现场不能清晰地听到教师的讲解内容,于是有的学生就干脆不听;其次是现场讲解技术人员素质差别较大,有些人声音太小,即使拿着扩音器,也只有寥寥几个学生能够听到。有些讲解技术人员准备不充分,其所讲的内容学生听不懂。 (二)实习考核评价手段不完善,学生对现场实习重视不够 目前的实习考核评价手段主要是理论考试或者写一篇实习报告作为实习成绩,这样学生只要把理论课内容背熟了就能通过实习考核,因此他们认为现场实习无关紧要,大多数学生在实习现场只是走马观花,缺乏积极性和主动性。 (三)实习理论教学与现场结合不够 理论教学主要讲授油田及炼厂生产过程的概况、有关生产装置的基本原理及其作用等。但是目前来看,学生还缺乏将知识从虚到实转化的能力,即理论和实践连接不上。随着学生人数不断增加,而实习指导教师、实习单位、场地、内容等相对不变,以上问题更加突出,因此有必要针对认识实习教学进行改革和创新,以提高实践教学效果,适应新时期人才培养需求。 二、认识实习模式的改革与实践 受市场经济体制和学生就业去向多元化趋势的影响,高校中依然存在着重理论教学、轻实践教学,重课堂教学、轻实验教学的现象。这些做法,显然不符合当前“宽专业、厚基础、强能力、高素质”的人才培养目标要求。我们经过多年的实践教学模式探索,确定了认识实习改革的思路:创新实习模式,规范实习内容,提升实习效果。围绕这个思路我们进行了以下几个方面的改革措施,取得了明显的效果。 (一)加强师资培训,编写实习教材 由于实习一般都安排在假期中进行,学生对实习课程并不是很重视。为了提高实习教学效果,我们在实习开展前,组织带队教师深入实习基地学习、备课,对学生开展实习动员及理论课教育。实习动员工作主要是强调外出实习的安全注意事项,突发事件的处理等,加强学生的安全意识;另外,向学生强调实习的重要性、实习安排、成绩考核以及与以后工作的联系等问题,让参加实习的学生能够充分重视。实习的理论授课是关系到学生实习效果的前提,学生只有充分理解并掌握了实习理论知识,才能做到理论联系实际。因此“实习教材”必须具有针对性,使教材能够符合现场实际情况。 (二)采用语言导览技术,建立互动的现场实习模式 传统的认识实多是单向讲解模式,为了能够让学生听清楚讲解内容,我们通过调研,购置了多台便携式大功率扩音器和无线调频话筒及耳机接收器,建立了一套适合现场实习的语音导览辅助授课系统,这样学生在噪音大的地方也能够清楚听到讲解人员的授课内容。 同时,在参观重点装置时,我们采用小组讲解模式,每个小组人数在10名左右,由现场技术人员和带队教师分别带领参观讲解,学生随时可以提问交流。为了增加学生的积极性,我们在参观单元装置之前,把要参观装置的相关情况向学生讲述一遍,比如装置所用原料、来源、加工条件、产品用途、装置特点等,然后布置一些思考题,让学生带着问题去参观装置,并要求他们与技术人员沟通解答思考题。这些改进措施提高了学生现场获取知识的效率,大大增强了学生的实习积极性。 (三)编写现场实习讲解提纲,规范实习内容 出于安全考虑,现场认识实多需要由企业技术人员带领和讲解,但由于大多数技术人员没经过教师培训,同时也不了解理论授课内容,讲解内容有时候不符合认识实习的大纲要求。为了使学生能够更好地理论联系实际,提升实习效果,我们结合实纲和理论教学情况,编写了一套适用于不同装置的讲解提纲,以供现场讲解人员使用。这样带队教师可以调控现场实习内容,以适应学生的专业知识水平和兴趣。 (四)建立科学的实习后总结评价及考核机制 以前的实习模式就是由带队教师带领学生去企业作业现场区,请技术人员讲解一遍,教师对学生是否掌握所参观内容以及掌握的情况如何都不是很清楚。为此我们提出了一个较好的改进办法,就是将实习模式改为参观-总结模式,具体实施方法为:每天抽出一段时间把最近参观的内容集中进行总结、回顾,同时针对实习过程中出现的问题进行答疑解惑。这样不但大大提高了学生对实习内容的掌握,而且学生还能很容易把实习的感性认识转化为理性认识,为以后专业课的学习打下了坚实的基础。 以前的实习考核主要是以理论考试的方式来进行的,这样调动不了学生的现场实习积极性。[3]为此我们制定了新的实习考核评价机制:实习的最终成绩由平时成绩(10%-20%)、现场实习成绩(30%-40%)和笔试成绩(40%-60%)三部分组成。增设实习现场考核环节,通过面试的方式了解学生对装置的认识情况,并据此打分,作为实习成绩评定的一部分。现场考核环节由2-3名带队教师组成一个面试小组,对每一个学生进行面试,面试内容主要是认识装置图片及相关知识。实践结果表明,采用此评价机制后,学生实习的积极性和探索性大大提高了。 三、认识实习模式改革收获与思考 近几年来,我们为了提升应化专业认识实习效果,首先加强了实习准备工作,如采用单元授课法加强实习理论课教学,组织带队教师深入实习基地学习、备课。为了使带队教师可以调控现场实习内容,以适应学生的专业知识水平和兴趣,我们结合理论教学情况,编写了一套适用于不同装置的讲解提纲,规范实习内容,以供现场讲解人员使用。并建立了互动的现场实习模式,采用小组讲解模式,配合语音导览辅助授课系统提高现场授课效果。为了调动学生的现场实习积极性,我们还建立了完善的实习考核评价机制。实践证明,新的实习模式实施后,学生的理论学习和现场实习积极性都大有提高,表现在现场参观认真、提问多,与技术人员的交流多;现场面试提问情况良好,大部分学生都能掌握基本的实习内容,达到了实习的预期目标。经过听课、参观、思考、讨论、总结,学生普遍反映收获是较大的。实习后学生能够比较清楚地知道自己所学专业知识在企业中的应用及发展前景,同时也使学生了解了企业和社会的需求,激发学生学好所学专业的使命感和紧迫感。 石油类论文:水中石油类物质测定的红外分光光度法 摘 要:石油类物质的成分随着地区不同,其成分亦有一定的差异,但其主要成分是烃类。测定水体中石油类物质的含量,是环境监测中一项重要而又有一定困难的工作。本文主要运用了红外分光测油仪OIL480和OIL460来测定水中包含的石油类物质的优点、工作原理和测定分析过程,以便为环境监测提供准确、可靠的数据,为做好环境保护工作提供科学的依据。 关键词:石油类物质 红外分光光度法 测定 吉林省大安市是吉林省石油的主要产地。在水体受到污染时,其中的一类重要污染物可能是石油类物质;同时,石油类物质也可能污染工业生产循环用水。水中分散的或在水中悬浮微粒上吸附的或水中以乳化状态存在的石油,当其在微生物的作用下氧化分解时,水中的溶解氧可以被逐渐或大量消耗,造成水质恶化。因此,必须加强水体中石油类物质的监测工作,以逐步提高水体质量。水中石油类物质检测时,红外分光光度法是经常采用的方法,在检测仪器中,使用最为广泛的是OIL480和OIL460红外分光测油仪。 1 石油类物质的定义和测定原理[1] 1.1 石油类物质的定义 《水质石油类和动植物油的测定红外光度法》(GB/T16488-1996)中对石油类所下的定义为:在本标准规定的条件下,用四氯化碳进行萃取,不收硅酸镁吸附的影响,并在部分或全部谱带处的2930、2960、3030cm-1中具有特征性的吸收物质。当使用其它溶剂(如三氧三氟乙烷等)或吸附剂(如三氧化二铝、5A分子筛等)时,需进行测定值的校正。 1.2 红外光度法的测定原理 在GB/T16488-1996中,说明了红外光度法的测定原理:用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油等极性物质后,测定石油类。总萃取物和石油类的含量均由波数分别为2930cm-1(CH2基团中C-H键的伸缩振动)、2960cm-1(CH3基团中C-H键的伸缩振动)和3030cm-1(芳香环中C-H键的伸缩振动)谱带处的吸光度A2930、A2960和A3030进行计算。 2 两种红外分光测油仪的优点 2.1 自动化程度高 红外分光测油仪OIL480和OIL460的自动化程度较高。能够实现自动控制和处理数据,界面友好,分析参数可以通过计算机界面直接设定,通过屏幕显示检测的整个过程。在操作中还可以自动进行修正和扫描波长。 2.2 分析效率较高 红外分光测油仪OIL480和OIL460的分析效率相对较高,一个样品的分析测定在30s内即可完成。红外分光光度法检测时,每次所需时间为30~60 s,非分散红外光度法检测时,每次所需时间仅为2 s次。 3 两种红外分光测油仪的工作原理 石油是一种组成成分相当复杂的有机物,主要包含烷烃、芳香烃和环烷烃三类物质。对于不同产地的石油类物质来说,亚甲基(CH2基团)、甲基(CH3基团)以及芳香烃之间的比值有时各不相同,必须求出各自的校正系数。假设亚甲基(CH2基团)系数用X表示,甲基(CH3基团)系数用Y表示,Ar-H芳香烃系数用Z表示,计算得出的亚甲基(CH2基团)波数2930cm-1和3030cm-1比值用F表示。在计算出X、Y和Z后,接下来测定各种石油类别,这样可以消除因产地不同对测定得到的石油类物质含量的影响。 3.1 定性测定分析 用固定的红外线频率来照射石油混合物中的各项分子时,分子结构中的一个键频率与红外线的频率相同,那么这个键就会吸收大量的红外线,致使振动、振幅以及能力增加。当固定频率的红外线照射分子与其频率不同的键时,分子中的键就不会吸收红外线的能量,只能导致振幅和振动增加,能量一般不变。根据以上分析,检测过程中通过OIL480和OIL460红外分光测油仪使红外线的频率不断连续改变并照射样品,此时可以发现,被检测的样品对红外线的吸收各不相同,通过形成的红外线吸收光谱可以确定样品中是否含有石油类物质的判断。 3.2 定量测定分析 按照比尔定律,被检测液体受到某种单色光照射时,其能量会被吸收完,被吸收完的程度与被检测样品的浓度成正比。其关系式为: A=log(1/T)=log(IO/I)=abc 式中:T为通过率;IO为入射单色光的强度;I为透射光强度;a为常数;b表示液层厚度;c为样品浓度。 在测定石油类物质含量时,其测定值计算公式为: C=XA2930+YA2960+Z(A3030-A2930/F) 式中:A2930、A2960、A3030分别为不同波数的吸光度;X、Y、Z、F分别为相应波数的校正系数。 4 两种红外分光测油仪的测定分析 4.1 仪器和试剂的选择 红外分光测油仪OIL480或OIL460,带盖石英比色皿;苯,十六烷,异辛烷,1+1硫酸,四氯化碳,无水硫酸钠,氯化钠。 4.2 四氯化碳的纯化 市售四氯化碳含有极少量有机性稳定剂,而测定结果上的准确将会受到影响,需要对其进行纯化处理。常用活性炭吸附法、水浴蒸馏法等方法进行处理。而水浴蒸馏法的效果最好,但温度要控制在76.8 ℃~77.5 ℃。 4.3 待测样品石油的制备 首选方法是直接使用国家标准物质中心的标准储备液配制,否则按照苯:异辛烷:十六烷体积配比为2∶5∶13, 组成待测标准石油样品。其基本步骤为:待测标准油品称量0.1000 g,纯化四氯化碳称取100 mL,在混合配置成标准油溶液1.00 mg/mL。往10 mL容量瓶中加入适量标准油品,在用四氯化碳稀释到标线,制成标准油贮备溶液1000 mg/L。 4.4 萃取 将酸化水样500 mL移至分液漏斗中,加入酸化水样总量中的氯化钠8%,再用25 mL四氯化碳来萃取,液体震荡混合约30 min,将四氯化碳移到1000 mL的锥形瓶中,再次用25 mL纯化四氯化碳来进行水样萃取,萃取液体在转移到锥形瓶,再将足量的无水硫酸钠放到锥形瓶内,利用该物质的吸水性来吸取水样的水分,经过30 min取出50 mL的萃取液,放到容量瓶用四氯化碳定容,再用纯化的四氯化碳进行调零,在放进OIL480或OIL460红外分光测油仪中测定样品中的石油类物质含量。 4.5 绘制标准工作曲线 取100 mL的容量瓶5只,将30 mL纯化四氯化碳分别加入其中,之后再分别加入1000 mg/L的标准油贮备溶液0、1、2、3、6 mL,再将纯化四氯化碳分别加入并稀释到刻度上。而容量瓶中的四氯化碳浓度从低到高排列分别为10、20、30、60 mg/L,用4 cm带盖石英比色皿,进行空白调零,测定标准样品(与石英比色皿上的一致性)中石油类的含量,最后按照测定结果绘制标准工作曲线。 应用这种红外分光测油仪,来测定水中石油物质的含量是一件技术很强的工作,本仪器适用于地面水、地下水、生活污水和工业废水中石油类物质的测定。作为合格的技术人员,就要按照操作规程进行,这样得到的测定结果才是最为准确可靠的,完成测量才能给环境监测上提供更为准确的数据,为环保工作提供依据。 石油类论文:石油类高校非化学专业基础化学教学方法的探讨 摘要:以基础化学课堂教学方法作为出发点,从石油石化企业的特点出发,对基础化学的教学方法进行了探讨。重视教学内容设计和传统板书教学,合理利用多媒体辅助教学,增强课堂教学效果,务实的教学理念和手段,突出石油、石化的特色,提升学生学习的主动性和能动性,激发学生的学习兴趣,提高教学质量。实现了立体化、信息化和现代化的“基础化学”教学。 关键词:基础化学;教学方法;石油高校 目前,高等教育取得了重大进展,但是大量的扩招导致培养出来的学生与社会需求严重脱节。要适应社会的这种变革,培养高质量人才尤为重要。从我校来说,只有从教学内容、教学方法与手段等多方面进行改革,才能更好地提高基础化学为本的教育理念,促进大学生全面发展的质量理念。基础化学是非化学化工类专业的一门重要基础课程,课程教学涵盖无机化学、分析化学、有机化学等理论及实验内容。“基础化学”是化学和工程技术之间的桥梁,它简明地反映了化学学科的一般原理、基本知识和方法。东北石油大学历来重视基础教育,基础化学课程是我校非化学本科各专业一直开设的一门重要的公共基础课程。我们一直在不断改革,不断创新,与时俱进。课程在内容安排上,先宏观后微观,把一般的化学平衡理论应用于电解质、氧化还原、配位化合物等方面;物质结构理论联系周期系,并反映近代结构理论的基本知识;化学热力学,主要介绍一些基本知识概念和数个状态函数的简单计算,并用以判断化学反应的方向。单质、化合物以通性为主,适当结合石油科学和其他工程中的应用。化学是一门以实验为基础的科学,许多化学理论和规律多是从实验中总结出来的,因此,基础化学实验是本课程不可缺少的一个重要环节。通过实验课加深基本理论和基本知识的理解,训练基本操作的能力,培养独立观察现象、分析现象和做出结论的能力,以培养科学的工作方法。学习基础化学和学习其他课程一样,在学习某一问题时,首先注意问题是怎样提出的,解决问题的方法借助哪些理论和实验。要求同学们刻苦钻研教材,力求融会贯通。在理解的基础上掌握住学过的内容,并在思考教材的过程中,善于提出问题。学会利用一些参考资料,结合理论分析和解决实际中的一些化学问题。本课程在进行一系列教改的基础上,根据现代教育思想和理念,采用先进的教学方法和教学手段,实现了立体化、信息化和现代化的“基础化学”教学。本文探讨了“基础化学”课程教学体系中扎实基础知识、突出石油石化特色的教学方法。 一、教师被动讲授与学生主动自学相结合 基础化学教学内容按照其知识的重要性和深度分为三部分:基础知识,提高知识,拓展知识,三部分对应的考试要求分别为必考、选考、补充,教师严格按照教学计划教学,对基础知识讲透,提高知识讲到,这是对学生的被动讲授。同时,为了提高学生自主学习和科学研究精神,要求学生在理解讲授知识基础上,对未讲述的部分提高知识和拓展知识全部自学。这样也达到了分层次教学的目的。 二、板书讲解与多媒体教学相结合 为充分利用现代教育技术和手段,帮助学生更深入地理解教学内容,我校承担本课程的教师均针对各自不同学时不同专业的课程内容自制了多媒体课件;为了达到最佳的教学效果,且避免“放电影”式地灌输,我们统一采取板书与多媒体相结合的教学方式。板书充分展示课堂内容的体系结构、承前启后关系、重点难点,使学生在把握基本教学内容的同时,对教学内容有一个主次分明且清晰的结构网图。多媒体一方面通过图片、动画和视频文件提高课堂的生动性、动态性和趣味性,另一方面注重结合丰富实例和发展前沿扩大内容的广度和深度,使课堂内容更饱满,也为学有余力的同学拓宽视野。 三、课堂教学与网上答疑相结合 众所周知,大学生想找授课教师问问题,过去是一件十分困难的事情,现在我们在保持正常的面对面的答疑外,还建立了网上答疑系统,不仅能及时回答学生在课堂教学中没弄懂的问题,而且能就更广泛的话题进行网上交流与讨论。并且,授课教师已将自制的多媒体课件挂在网上,供学生自主学习。 四、大纲式教学与课外专题讲座相结合 随着科学技术和经济文化的快速发展,简单的大纲式教学已远远不能满足学生的需求,因而我们坚持在课外开设现代应用专题讲座,既扩宽了学生的知识面,又使学生及时了解到科技前沿的相关信息,为后续课程的学习打下了坚实的基础,也为学生们提供了将理论知识与现场实践相关联的有效途径。 五、启发式、讨论式与研究式教学相结合 本课程在教学过程中,形成了以启发式教学为主导、讨论式教学为课堂补充、研究式教学为课外补充的三者结合模式。启发式教学贯穿整个教学过程,尽量变学生被动接收知识为主动思考。讨论式教学是在课堂上教师对一些难点提出问题,引导学生根据已掌握的基础知识,半自主解决问题。讨论式教学既帮助学生复习和巩固了已掌握知识,也逐步引导学生学会自主思考和研究的能力。研究式教学主要是在课外采用科研讲座、科技竞赛等多种方式实现学生自主研究的能力。 六、全面提高和因材施教相结合 在当今高校实行大众化教育的年代,让所有学生全面掌握好基本知识和实验技能是教师的主要职责。但由于各个学生的个性天资和努力程度不同,因而必须因材施教才能达到全面提高的目的,也只有因材施教,方能培养出拔尖人才。我们在基础化学教学中,坚持不懈地贯彻了这一精神。 七、验证性实验与综合性、设计性、开放性实验相结合 我们多年来坚持基础化学实验室对外开放,让学生自主地进行综合性和设计性实验。这对学生的能力培养起到了十分重要的作用。 八、统一命题、统一考试、统一阅卷;建立电脑题库的复习与自测系统 为便于学生的复习,建立了电脑题库自测系统,学生可以通过网络或光盘,方便地进行复习和测试;为了把好考试关,我们采取了相同学时统一命题(分A、B卷)、统一考试(全校统考)、统一阅卷和对考试成绩进行统计分析的质量考评模式,产生了良好的效果。 九、务实的教学理念和手段,突出石油、石化的特色 基础化学是化学相关学科的理论基础,在解决生产实际问题中发挥着重要的作用。我们在教学中,注意结合石油化工生产和科学研究的多种生动实例,把基础化学抽象的基本原理讲清楚、透彻,特别是会应用。为贯彻这种理念,使用多媒体课件辅助等手段把一些抽象的概念具体化,把复杂的问题简单化,注重启发式教学提高学生对知识的透彻理解和学习主动性。在学生扎实掌握基本化学知识的同时,结合石油石化领域发展动态及学科教师的科研,对教学实例和应用实例进行更替,并不断总结丰富实例,形成了具有东北石油大学特色的石油、石化基础化学教学体系。 总之,教学是一门永无止境的艺术,是一项带有创造性的工作,教学有法而无定法。我们的教学应该顺应时代的发展,结合应用领域和学校科研特色,在注重扎实基本知识的同时,加强学生立足石油、石化领域创新能力的培养,为行业培养出基础知识扎实的应用型研究人才。 石油类论文:测定水中石油类和动植物油两种分离方法的比较 摘 要:水中石油类和动植物油的测定有两种分离方法即硅酸镁吸附柱吸附法和旋转振荡器振荡法。这两种分离方法均被《水质 石油类和动植物油的测定 红外分光光度法》(HJ637-2012)采用。本文通过两种分离方法比对实验分析,证明其准确度和精密度都符合要求。 关键词:石油类和动植物油 硅酸镁吸附柱 旋转振荡器 环境水体石油类来自工业废水和生活污水的污染。工业废水中石油类(各种烃类的混合物)污染物主要来自原油的开采、加工、运输以及各种炼制油的使用等行业。石油类碳氢化合物漂浮于水体表面,将影响空气与水体界面氧的交换;分散于水中以及吸附于悬浮微粒上或以乳化状态存在于水中的油,它们被微生物氧化分解,将消耗水中的溶解氧,使水质恶化。 总油是指在规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且在波数为2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1全部或部分谱带处有特征吸收的物质,主要包括石油类和动植物油。石油类是指在规定的条件下能够被四氯化碳萃取且不被硅酸镁吸附的物质。动植物油是指在规定的条件下能够被四氯化碳萃取且被硅酸镁吸附的物质。 水中石油类和动植物油测定红外分光光度法首先用四氯化碳萃取样品中的油类物质,测定总油,然后将萃取液用硅酸镁吸附,除去动植物油等极性物质后,测定石油类。总油和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1(CH2基团中C-H键的伸缩振动)、2960 cm-1(CH3基团中C-H键的伸缩振动)和3030 cm-1(芳香环中C-H键的伸缩振动)谱带处的吸光度A2930、A2960、A3030进行计算,其差值为动植物油浓度。 1 分离方法原理及所用设备 1.1 分离方法原理 水样经四氯化碳萃取后移入已加入定量无水硫酸钠的具塞磨口锥形瓶中,将萃取液分为A、B两份,A份直接用于测定总油。B份如加入5 g硅酸镁,置于旋转振荡器上,以180~200 rpm的速度连续振荡20 min,静止沉淀后,上清液经玻璃砂芯漏斗过滤至具塞磨口锥形瓶,用于测定石油类,此种方法即为旋转振荡器振荡分离法。B份如通过硅酸镁吸附柱吸附,弃去前5 mL滤出液,余下部分接入锥形瓶中,用于测定石油类,此种方法即为硅酸镁吸附柱吸附分离法。 1.2 分离设备 硅酸镁吸附柱是利用内径10 mn,长约200 mn的玻璃柱,出口处填塞少量用四氯化碳浸泡并晾干后的玻璃棉,将经高温处理过的硅酸镁缓缓倒入玻璃柱中,边倒边轻轻敲打,填充高度约为80 mm。硅酸镁吸附柱吸附分离法属传统分离方法,分离速度慢,时间较长,效率低。在敞开的环境下分离,造成四氯化碳挥发,容易污染实验室环境。旋转振荡分离法是通过旋转振荡器高速旋转实现分离,即通过可调频电机让萃取剂与水样充分结合并激烈碰撞,边旋转边振荡,以达到完全萃取的目的。此种方法分离速度快,效率高,在密闭的条件下分离,控制了四氯化碳挥发,减轻了实验室环境污染。 2 水中石油类和动植物油两种分离方法的实验 2.1 精密度的比较 2.1.1 硅酸镁吸附柱吸附分离法 以测定某废水中的石油类和动植物油为例。 步骤:分别取4份体积为1000mL水样,经四氯化碳萃取后,制取萃取液,一份直接用于测定总油,另一份经硅酸镁吸附柱吸附分离测定石油类(见表1)。 2.1.2 旋转振荡器振荡分离法 以测定某废水中的石油类和动植物油为例(见表2)。 结论:两种分离方法的标准相对偏差CV 2.2 准确度的比较 2.2.1 硅酸镁吸附柱吸附分离法 以测定某废水中的石油类和动植物油为例。 步骤:分别取4份体积为1000 mL水样,经四氯化碳萃取后,制取萃取液,一份直接用于测定总油,另一份经硅酸镁吸附柱吸附分离测定石油类(见表3)。 2.2.2 旋转振荡器振荡分离法 以测定某废水中的石油类和动植物油为例(见表4)。 结论:两种分离方法的回收率都符合准确度指标要求。 3 结论 以上实验结果表明:测定水中石油类和动植物油两种分离方法即硅酸镁吸附柱吸附分离法和旋转振荡器振荡分离法都适用,准确度、精密度都符合要求,具体选用何种分离方法,可根据实验条件而定。 石油类论文:石油类高校大学生创业教育初探 摘 要:近年来,创业教育已成为各大高校就业工作的热点。依据石油工程高校毕业生的特点,结合当前的经济需求,探索石油主干专业学生的创业教育,拓展毕业生就业渠道。主要有:建立相适应的就职业规划教育体系;引入成功创业校友的示范教育模式;确定学生就业选择差异化教育方案;重视石油行业优秀精神的教育传承;加强学生创业方法教育实践;建立学生创业联系帮扶基地。 关键词:就业指导;创业教育;石油工程毕业生 近年来,由于毕业生数量的持续增长,高校各专业大学生就业都面临着较大困难。尤其是2012年中石化重组,招工数量骤减,对石油类高校毕业生的冲击更大。在此背景下,许多高校将创业作为大学毕业生的另一重要出路,并加强了毕业生的创业教育,有效地拓展了毕业生的出路。而石油行业又入门门槛高、技术要求精的特点,各石油高校一直将石油工程主干专业的技术服务作为就业工作的重点,创业教育相对缺失。因此,加强石油工程专业大学生的创业教育,建立健全大学生创业指导体系和帮扶机制,是当前就业工作的一个重要课题。 一、在石油高校主干专业开展创业教育的必要性 1.石油行业压缩招聘规模,石油工程毕业生就业难度增加。经济危机导致全球性经济低迷,石油行业也不例外,从2008年开始,中国三大石油企业的应届毕业生招聘规模逐渐缩小,随着劳动力成本上升,企业对应届生招聘数量和质量上更显谨慎。学生就业质量逐年下降。2000年以前,以中国石油大学(北京)为例,在年末统计中,石油工程专业毕业年级有近60%~70%的学生已经签到了满意的单位。但近几年,不到50%的学生能在大四前半年签到单位,因为担心以后的机会将越来越少,相当部分学生是在降低工作期望值后而做的选择。 2.石油工程招生数量增加,毕业学生规模巨大。多年的高校扩招政策,导致毕业生数量高校的就业已经存有巨大压力。有数据显示2006年,全国普通高校(不含电大、函授等非统招学生)毕业生413万,而在2009年,这一数字达到了611万,增长幅度达47.9%。同时,由于前几年全球原油价格飞涨,石油行业进入社会关注热点,石油工程专业也成了热门专业、紧俏专业。各学校纷纷开办石油专业,石油类学校则迅速扩大专业规模。以中国石油大学(北京)为例,2006年,石油工程专业毕业本科生不足百人,但是在2010年,石油工程专业毕业本科学生有8个班,达到288人。其他高校石油工程专业的扩展速度或许更高。急增的石油工程毕业生也急需找到一个新的就业出路。 3.国家政策扶持,创业氛围良好。党的十七大明确提出“提高自主创新能力,建设创新型国家”、“实施扩大就业的发展战略,促进以创业带动就业”的发展战略。2009年2月,国务院办公厅发出通知,高校毕业生创业可享受包括免收行政事业性收费、提供小额担保贷款、享受职业培训补贴、享受更多公共服务等4项优惠政策。2010年5月,教育部《关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》中也对大力推进高等学校创新创业教育工作提出了具体意见和实施办法。除国家政策的保障外,各地方根据自己实际情况也制订了多项优惠措施,鼓励大学生创业。多层次的帮扶政策和多角度的支持措施,促进了良好创业氛围的形成。 4.学生素质较高,创业成功几率大。因国家和社会对青少年教育的重视,以及信息时代中,学生获取知识的能力增强,在校大学生的视野更加开阔,思维更加活跃,相当一部分学生己自发地萌生创业的想法和行动。例如每年新生入学时,相当多的在校生趁机做起了新生生活用品的运输或生意,并以学长的身份树立亲切形象;也有毕业生没有经过创业教育,在离校以后,却开办了教育培训公司,并经营得有声有色。各种现象表明,目前大学生中不乏怀有创业梦想与激情的年轻人,只要加以适当引导和培训,可大大提高他们的创业信心和创业成功率。 二、在石油高校主干专业开展创业教育的现实意义 1.创业教育有利于促使学生更好地创造社会价值和实现个人价值。一个成功的创业者,其或多或少地将创造一部分就业岗位,帮助社会消化劳动力,同时,还将促进经济的发展,创造更高的社会财富。有利于促进社会经济全面发展。按照马斯洛的需求层次理论,个人需求的最高层次为自我实现。在经济多元化的社会,个人创业将获得较高的社会尊重,并有更加可能获取较高利润回报。有创业愿望的学生选择创业道路,除了赢得很好的社会尊重度外,更有可能实现个人价值最大化。 2.学生创业有助于学生反哺母校,促进高校发展。国内外许多高校校友回馈母校的例子说明,当学生有能力、有实力之后,会更迫切地向母校表达感恩心。在中国石油大学(北京)石油工程学院,有两位创业校友提出对学院贫困学生进行资助和赞助开展学生社会实践活动,他们在回报社会时均首选了母校。在学生表达感恩心的同时,也促进了学校的发展。达到高校教育-学生支持-高校发展的良性循环。 3.学生创业教育拓展了就业渠道,促进高校人才培养多元化。创业教育是对传统就业教育的补充和完善,鼓励有创业意愿的学生创业,给毕业生提供了另一种就业选择。同时也为以后几届的毕业生创造了工作岗位,较快地拓展了毕业生就业渠道,促进了学校人才培养多元化,体现了以人为本的教育理念的同时也满足不同学生需求,为国家培养了多层次、多方面的人才。 三、在石油高校主干专业开展创业教育的几点建议 1.建立相适应的就职业规划教育体系。目前石油高校对学生的就业指导主要安排在大三年级,以课堂授课形式传授就业方面的政策、趋势、信息、技巧等内容。没有突出石油工程专业的特点,学生相对缺乏一个长期的职业规划指导和训练,在就业指导课程结束以后即进入毕业班找工作阶段,也没有充足的时间思考以后的职业生涯,基本上都在匆忙之中完成了人生重要的选择。因此,为更好地加强学生创业教育,须建立一种贯穿大一到大四乃至研究生的职业规划教育体系,从性格分析到个人兴趣培养,从做好细节到如何管理团队,让学生全面了解,认真思考,结合自己特点,确定职业发展方面,再有针对性地学习相关的知识和技能,可有效地避免学生盲目地学习、盲目地求职,提高学生学习含金量的同时增加了就业机会的有效利用率。 2.引入成功创业校友的示范教育模式。石油类行业的科技含量高、投资大、专业性技术性强的特点,让学生一开始就产生无法创业的畏惧感,在做职业规划或就业选择时会有意无意地避开创业。引入校友成功创业案例,用鲜活的事实影响学生,帮助克服畏惧心理,树立创业信心。同时,引入校友成功创业案例,在促进学生就业心理健康成长的同时,也给学生的创业思路和创业操作提供参考。 3.确定学生就业选择差异化教育方案。石油工程专业每年有大量的学生毕业,要根据不同学生的职业目标,有针对性地开设就业指导课程乃至后续业务课程。完善业务课选课机制,开辟有利于创业者发展的业务课程。有条件的学校可成立创业帮扶专家组,开展一些创业技术讲座或者技术支持活动。在全校长形成这种学生类型不同、教育方法不同的教育模式,切实提高学生的创业能力和业务水平。 4.重视石油行业优秀精神的教育传承。石油行业的发展历史和特殊文化,是全体石油人的宝贵财富。对学生的创业教育中,引入石油文化、石油精神的教育,塑造创业学生“艰苦奋斗”、“不怕苦、不怕累”的品质,把石油行业和精神迁移到创业过程中,学生的创业信心会更加坚定。结合大庆油田的铁人精神,融入爱国主义教育、让学生的个人奋斗与国家同呼吸共命运,保障学生的石油创业健康快速发展。 5.加强学生创业方法教育实践。实践验证理论的唯一方法,也是学生提高自己动手能力,加强感观认同的最好方法。学校可引导成立创业小组,开展或参加各种创业类活动,让学生亲身经历创业过程,以此锻炼他们的在坚持吃苦、承受压力、接受挫折状态下的心理素质,培养他们的团队协作精神。让他们在实际创业前积累一定的经验,提高创业的成功率。 6.建立学生创业联系帮扶基地。在国家和地方政策的大力支持下,学校可建立针对本校石油工程学生的科技创新成果孵化基地。对学生创业实行各类优惠政策,并对他们提供初期经费支持和专业技术保障。学校每年可开展科技创新计划,将已完成的有广泛应用前景的优秀项目建立数据库,可作为科技创新成果孵化基地的金点子来源中心,提高学生创业的启动项目可行度。 总之,只有认识到石油类专业学生就业的局限性,结合石油行业发展形势,建立创业教育体系,根据学生实际需求,做到因材施教,切实帮助学生树立创业信心,提高石油类学生的创业率,才能有效地改善石油类专业毕业生日益艰难的就业局面,提高学生就业质量。 石油类论文:石油类资源型城市经济发展方式转变的经验与启示 内容提要:资源约束是经济发展过程中较普遍存在的问题,本文选取玉门和大庆两个石油类资源型城市为研究对象,对他们经济发展方式转型的历程和效果进行了分析。通过研究发现,实现成功转型既要把握好转型的时机,还要构建转型支撑体系、选好和培育转型产业。 关键词:资源型城市;经济转型;产业结构;基础设施 资源供给紧张对我国经济增长的约束作用已经非常明显,我们需要积极应对,力求克服资源约束之短板效应,保持经济的可持续发展。石油作为国家的重要战略资源,在国民经济发展和社会建设中发挥着重要的作用。然而作为一种不可再生资源,石油在开采中必将逐渐减少并最终走向枯竭。因此,石油城市的转型发展事关重大。积极总结石油资源型城市转型的经验,对于推动其他石油资源型城市的可持续发展具有重要的参考价值。 一、资源约束与可持续发展理论的提出 经济增长的过程同时也是资源消耗的过程,由于资源的稀缺性,理论上,同样的经济增长量所需的自然资源越少,经济增长所持续的时间就越长,所以,各国在从事经济活动中,都在努力减缓资源消耗的速度。 对于我国资源约束问题,许多观点认为这是我国发展中不可避免的。因为资源的消耗主要来自于生活和生产,首先我国拥有世界上最多的人口,生活上资源消耗压力巨大;其次,我们在加速进行着工业化进程,经济的发展本就离不开资源的消耗;最后,世界经济发展经验告诉我们,资源约束是各国发展中普遍存在的问题。 1987年,布伦特兰报告《我们共同的未来》首次提出了“可持续发展”的概念,即“既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”。可持续发展理论一经提出,就得到了迅速的传播,影响巨大,已成为许多国家经济发展的指导战略。与理论上的先进性和巨大影响性相比,可持续发展的实践应用却比较艰难。 20世纪90年代末,美国提出了精明增长理论,即:用足城市存量空间,减少盲目扩张;加强对现有社区的重建,重新开发废弃、污染工业用地,以节约基础设施和公共服务成本;城市建设相对集中,密集组团,生活和就业单元尽量拉近距离,减少基础设施、房屋建设和使用成本。为实施可持续发展提供了一条新型增长路径。 二、玉门经济转型的案例分析 1939年8月11日,是中国石油工业发展历史上永远值得铭记的日子。这一天,祁连山下玉门老君庙旁的一号井获工业油流。从此,拉开了玉门油田开发的序幕,揭开了中国现代石油工业的第一页。20世纪80年代末90年代初,玉门油田原油储量急剧减少,1998年,玉门油田年产量降至建国以来最低的38万吨,这预示着玉门油田资源枯竭的日子来了。2003年8月,国家发改委《资源型城市经济结构转型》课题组从118个资源型城市中确定了60个典型资源型城市,其中玉门被列为首批资源型城市经济转型的石油城市。 (一)转型前期的困境 由于玉门市在石油开采的后期才被动提出转型,而且在转型过程中,政府和企业的分城搬迁,造成了大量资源的外流和浪费,选择的接续产业相对脆弱,且对地方贡献不大。此外,在政策、资金支持上,没有积极向上级政府争取,致使地方财政负担过重,人员安置问题无法得到有效解决。其转型中存在的问题主要表现为: 1.油地分离搬迁,经济急剧下滑 作为玉门的绝对支柱产业,以前玉门市经济总量的65%来自于石油产业,财政收入的60%也源于石油;石油开采及相关产业创造了3.6万个就业岗位,占玉门市城镇在职职工总数的61.7%,对石油的过分依赖使玉门经济在资源枯竭的情况下遭受重创。玉门石油管理局迁出后,市属30多家依赖油田生存的企业纷纷破产,近7000名职工失业,工业经济总量迅速下降。转型的艰难超过预期,政府、企业,乃至每个市民都切身感受到了转型的阵痛。玉门市66个居委会2001年缩减成33个,2005年又缩减成12个,大片的工厂倒闭、厂房被夷为平地。因为搬迁,玉门市政府2005年负债1.18亿元,相当于全年的财政收入,而进一步的搬迁至少还有2.5亿元的资金缺口,这已使政府的运转举步维艰。此外,道路、供水、供电、学校等众多基本公共设施项目等待建设,而它们所需的资金接近8个亿。 2.接续产业支撑能力有限 为了尽快地显现政绩,快速提升GDP,地方政府一般会优先选择上马重工业项目。重化工业产业关联度高,延伸的产业链条长,一个大型石油化工项目往往可以衍生数十、数百个中小型项目,能够带动整个经济发展,对GDP和税收的贡献最大。 玉门市虽然将石化工业作为未来发展的支撑点,但其经济规模较小,难以有效带动相关产业发展。2005年,玉门石化工业实现工业总产值107.5亿元,增加值只有31.4亿元。而电力低价上网,高价购回,地方没有收益。已建成的20家电厂(场、站)和待开发的电站,业主都是实力强大的电力和能源企业,玉门本地业主无力介入,地方得不到收益。农产品、矿产品大都是粗加工。科技含量低、地方收益低、资源优势未能转变成经济优势。 (二)政策支持与转机 经过再三争取,2009年3月,玉门被国务院列入全国第二批资源枯竭型城市转型名单。国家和甘肃省上在项目安排、财力扶持等方面给予有力的支持,为玉门实现可持续发展增添了巨大动力。 同时,玉门抢抓国家加大风电开发的机遇,加快发展风电及其配套产业。目前,已建起了玉门清洁能源工业园区,风、水电总装机容量达到43万千瓦,其中风电装机达到21万千瓦,建成了4条风机塔筒制造和1条机械加工生产线,正在形成以风力发电、风力机械制造为主的新的工业产业体系。 三、大庆经济转型的案例分析 大庆市的产业结构中,石油和石油化工的支柱作用明显,第二产业比重大,服务业比重小。从1992年起,大庆就提出了“二次创业”,开始了实现可持续发展的不懈探索。着力构建以石油为基础,以石化为主导,以现代农业、装备制造、新材料和新能源、高端服务业为支柱的“1+5”产业格局,经济综合实力显著提升。大庆市转型发展的主要做法是: (一)积极争取政策、资金支持 政策和资金的支持是转型和可持续发展过程中的重要支撑,大庆在转型发展中积极争取国家、省和中石油集团的支持。2005年5月18日,大庆被国务院正式确定为石油类资源型城市经济转型试点。初步把转型的主攻方向定位在产业结构调整上,以做大做强石化产业为主,以乳制品加工、农牧产品加工、纺织和皮革、机械制造和电子信息、新材料和橡胶、新能源等为辅,大力发展“非油”、“非国有”经济。同时,大庆还紧紧抓住国家“振兴东北老工业基地”的有利契机,积极争取中直企业技术改造以及地方工业高科技项目资金;积极争取将一些重点项目列入国家振兴东北老工业基地计划获得国家支持;在城市功能完善和专业园区建设等方面,积极协调争取国家开发银行贷款。通过对各个方面资金、政策的争取,来有效促进城市经济转型和可持续发展步伐。 (二)积极调整产业结构 大庆资源型转型的开始,也是充分立足自身的油气资源优势和产业基础,继续做大做强石化产业作为结构调整的重点和优势主导产业,通过投资引进大型石化项目,做强石油化工,做大天然气化工,做深石化产品后续加工,进一步加强全市石化产业竞争力。 充分利用大庆现有的资源、市场、土地、能源和资金等优势,积极壮大发展第二产业中的其他接续产业,以专业园区为载体,大力发展地方工业,增强地方经济实力,形成以乳制品加工为代表的农牧产品加工业,以石油石化装备为代表的机械制造业,以化纺、麻纺、毛纺为代表的纺织业,以新型建材为主的新材料工业和以芯片制造、软件开发为主的电子信息业等接续产业,集群发展趋势明显;特别是金融、旅游、物流等现代服务业的快速发展,有效带动了商贸、餐饮等传统服务业提档升级,进一步活跃了城乡消费市场,三次产业结构由2000年的1.8:89.7:8.5调整为2010年的3.3:82.2:14.5;油与非油经济比例由2005年的65:35调整为2010年的52:48,两者比重基本相当。 (三)努力改善城市软、硬件环境 大庆城市转型发展注重城市基础设施建设和人居环境的改善,特别是“十一五”以来,大庆市城乡面貌发生显著改变。城市规划区面积不断扩大,城市功能逐步完善,初步构建了集航空、铁路和公路相互补充的立体交通体系,一系列重大的公共服务设施建成投用,全市的道路交通、文化旅游等配套设施明显改善。加大环境资源整治力度,是可持续发展的重要内容。大庆市致力于改善生态环境,实施“百湖治理”,和“百园建设”工程,在全市范围内初步形成星罗棋布的生态园建设格局。坚持“政府调控、市场推进、公众参与”的原则,对污水、废气、噪音垃圾等城市污染进行综合整治,大庆市城市环境综合指数达到100%。大庆还积极尝试采用现代化信息技术手段,加快数字化城市建设步伐。 在注重硬件基础设施建设的同时,大庆高度重视城市发展软环境的建设工作,在体制机制上不断创新,先后出台了一系列促进城市软环境改善的相关政策规定。同时还不断改进完善政府的管理服务职能,营造出良好的发展环境,成为全国少有的集国家环保模范城、国家卫生城和全国文明城“三城”品牌于一身的地级城市之一。 (四)切实改善民生 大庆在转型发展中高度重视社会民生问题的解决,持续压缩一般性财政支出,增加民生方面的专项支出,进一步提升公共服务水平。具体表现在以下四个方面: 1.社会事业得到大幅提升 教育事业更加均衡优质发展,教育结构层次趋于合理;医疗卫生体系更加健全,社区和村级卫生服务实现基本覆盖。文体事业更加繁荣,特色文化精品不断涌现,群众文体活动蓬勃开展。 2.加大就业和再就业工作力度 通过开发公益性岗位、支持自主创业、加强劳务输出、发展民营经济等方式,积极创造就业岗位,安置下岗失业人员再就业,城镇登记失业率一直控制在4.5%左右。 3.加强社会保障体系建设 提高低保标准和失业保险金发放标准,个体、灵活就业人员纳入医保范围,使全市养老、失业保险金发放率和低保覆盖率均达到了全覆盖,在全国率先建立城市“十位一体”和农村“六位一体”低保综合救助体系,社会保障的受益人群和补助水平均有大幅度提高。 4.人民生活水平大幅提高 “十一五”期间,大庆城镇居民人均可支配收入由14 791元增长到22 500元,农村居民人均纯收入由3610元增长到9 300元,城乡居民收入比由4.1:1缩小到2.4:1,提前达到全面小康社会标准。 四、经验启示 从玉门和大庆两座石油城市转型发展的历程和效果来看,实现成功转型需要把握好以下三点: 1.把握转型时机 转型时机的选择直接影响到转型的成败,宜早不宜晚。衰退期的被动转型可能导致主导产业在丧失竞争力合支撑力的同时,接续产业还尚未发展成熟,城市发展难以为继;而在稳产期未雨绸缪,则能为产业发展赢得了时间,使其形成了有效接续,防止经济出现大的波动。 2.构建转型支撑体系 用政策、制度来规范行为、理顺关系。具体包括:争取上级的资金支持;理顺地方政府与企业的关系;制定符合实际的产业发展政策和人才政策;实现资源的市场化配置,发挥资源的最大效能等。 3.选择和培育转型产业 由于各地的资源禀赋各不相同,培育转型产业以充分发挥本地的优势为出发点,契合可持续发展的总基调。一方面可以在石油开采业发展的基础上,进行产业的纵向和横向扩散,提高产品的加工深度和产业的广度,从而扩展原有产业链;另一方面可以依托当地资源条件,搞好产业规划,培育战略性新兴产业集群。 基金项目:北京市属高校人才强教深化计划一中青年骨干教师培养计划(2012),项目代码00491162340108 石油类论文:石油类专业高职学生顶岗实习期间挫折心理表现及应对策略 摘要 顶岗实习是当今高职高专类院校逐步开始实施的新的教育实习模式。实习期间受多种因素的影响,学生的心理状态会发生一系列的改变,其中对挫折的体验是不可避免的,由此产生的挫折心理也会直接影响实习效果。本文对高职学生顶岗实习期间挫折心理的表现做了一归纳并试析其产生原因,进而提出具体的应对策略。 关键词 石油类 高职高专 顶岗实习 挫折心理 非基础教育学校学生毕业前通常会被安排实习,方式有集中实习、分散实习、顶岗实习等。顶岗实习是学校安排在校学生实习的一种方式,是学生将理论知识转化为实际操作技能的重要环节。其不同于其他方式的地方不仅在于它使学生完全履行其实习岗位的所有职责,独当一面,具有很大的挑战性,更在于它是一个能够在真实工作环境培养严谨的工作作风、良好的职业道德和素质的重要步骤,对学生的能力锻炼起很大的作用。 然而,在顶岗实习的过程中由于受到种种因素的影响,会产生很多无法预计的困难和挫折;而对于心智、经验尚不成熟的学生来说,这些不如意的情况势必会影响他们的心理状态进而产生挫折心理:即在实现既定目标的过程中,遇到来自内外部无法克服的干扰或者障碍,使其需要不能满足、动机不能实现所产生的紧张心理状态和情绪反应。①本文通过对高职学生顶岗实习期产生的种种挫折心理进行归纳并简要分析其产生原因,在此基础上进一步提出具体的解决方法,帮助他们尽快调整心理状态以便更好地融入社会。 1 顶岗实习期间产生的挫折心理及成因分析 高职学生是一个正在成长中的群体,心理波动显著,对各种挫折的抵抗能力也在逐步发展过程中,顶岗实习期间学生处于一个陌生的环境,一些心理问题更容易产生;通过个人观察、个别学生访谈以及问卷调查等方式总结出来顶岗实习期间学生产生的挫折心理主要表现在: 1.1 在校期间成绩不理想带来的挫折心理 高职学校学生很多都是经历了学业不良、高考失利、专业不对口等打击,在这些挫折的影响下部分学生自暴自弃,进入高职院校后随着环境和学习方法的改变成绩更为不理想,开始顶岗实习后,现实的工作场景让这部分学生由于担心自己的表现而焦虑,在工作中表现出畏首畏尾、自卑、敏感等不良心理特征。 1.2 对顶岗实习的岗位期望太高而产生的挫折心理 很多学生是抱着去单位学真本事、硬技术的目的去的。结果到了实习单位,发现安排给他们的岗位可能与专业并不完全对口,本来计划着将在学校学习到的理论知识与实习岗位上的实践充分结合;而实习单位根据自己的实际情况可能安排给学生顶岗实习的岗位并不是技术含量高的工种,更多的则是一些简单的、技术含量不高的体力活;甚至是看看就能学会的简单任务且不断地重复。现实与理想的差距让学生对顶岗实习失去了热情,感到悲观失望。很多人感觉顶岗实习没什么意义,学习不到什么东西。② 1.3 对陌生环境的不适应产生的挫折心理 石油类专业的顶岗实习单位一般都地处偏远、交通不便利、信息相对闭塞的地方。而正处在校园中生活学习的学生从一个相对开放、生活学习便利、各方面信息量充足的环境突然到这样的一个实习单位势必会产生种种不适应。在这样的环境中,外界刺激相对较少,娱乐项目也很少,学生会感到无趣,同时,因到了新的环境,与家人的联系是必不可少的,然而信息的不便捷使其与家人联系的时间和方式又有所限制,这将会进一步加重学生的不适应,有些则表现出很强的思乡情结。 1.4 对实习岗位认识不明确而产生的挫折心理 一直在学校生活学习的学生习惯了被宠爱和呵护的感觉,校园生活也相对单纯和简单,学生对专业课程的认识也仅停留在课本的知识点上,大多数学生认为考的好就意味着学的好,尤其是成绩不错的学生认为平时表现突出的自己顶岗实习的时候肯定能胜任;然而到了实习单位才发现,实际与理论相结合并不是那么容易。同时认为自己应该从事的是技术岗,干技术活,可却被安排到一个师傅手下做简单的事情。另外,岗位分配的问题:因不同的岗位工作条件有差别、难易程度也不同,有些学生感觉不公平,没有分配到自己希望的岗位,进而不可避免地产生挫败感,甚至是过激行为。 1.5 人际关系不和谐带来的心理挫折 随着大学生自我意识日趋成熟,对社会的参与意识增强,交友愿望迫切。既急于了解社会和他人,也急于让他人了解和承认自己,期望得到他人的理解、关心和尊重。而在实习单位,原有的师生关系、生生关系淡化,取而代之的是企业中的上下级关系、师徒关系,交往的对象更为多元化,在学校中惯用的简单的人际交往方式显然不适用,加上他们这个年龄阶段学生典型的依赖、被动、敏感的特点,使得他们在遇到工作上的一些问题时不知如何与同事领导沟通,将不满、失望的心情埋藏在心底,难以融入到新的环境中。 1.6 未来的不确定性产生的茫然心理挫折 对于顶岗实习,很多学生并没有明确的规划。有些学生是为了在实践中检验自己学习到的知识,将理论与实践相结合,为今后工作做准备;有些学生是为了毕业后能留在实习单位,免去找工作的烦恼;还有一些学生只是为了混日子,挣学分。在各种心理状态的驱使下,加上面临他们的是马上随之而来的毕业和找工作,学生对自己的未来没有明确的职业生涯规划,想工作又不甘心,想干得出色又不想多下功夫;同时想到在校可利用的学习时间越来越少,而现实工作中又有不少还不懂的地方,时间的不够用和现实工作中自己的差距使得学生焦虑、彷徨、沮丧、自卑。 2 顶岗实习期间学生挫折心理调适和具体应对策略 挫折心理是一种特殊的心理机制,他不仅给高职生造成精神上的不安和情绪波动,影响身心健康,而且还会压抑他们的创造性和积极性,对学习和生活起消极破坏作用,③顶岗实习期间,这一破坏作用表现最为突出和重要的则是学生实习期间的安全问题。因此,洞悉挫折心理产生的原因,掌握克服挫折的有效方法,才能帮助受挫的高职生战胜挫折,促进其全面发展。 2.1 进行挫折承受力的教育,提高其挫折容忍力 挫折教育不是让学生回避挫折,而是教他们用一种良好的心态去面对挫折,在受挫后能快速恢复,在挫折中能够成长。挫折教育可以分为以下几个方面进行:形成对待挫折的正确态度、对挫折进行正确的归因、合理调整期望水平、运用合理的心理防御机制、进行合理的心理宣泄、创设一定的挫折情境,积累挫折经验等。④顶岗实习学生一定要正确认识自我,全面客观地评价自己,正视自己的优缺点,认识到顶岗实习就是对他们心态、适应能力和人际关系的一个考验,挫折和困难是在所难免的,人生的道路并非一帆风顺,处于人生发展阶段重要时期的高职学生更是如此,高职学生只有正确认识挫折,并有能力找到合适的方法来改善遭遇挫折后的心境,才能从中顺利解脱,战胜挫折。 2.2 加强校企合作,确保顶岗实习质量 学生在外出实习前基本上一直处于学校校园这个单纯的生活学习环境中,他们对企业、岗位了解并不多,因此在实习前可以请实习单位管理人员来校对学生开展有针对性的讲座,关于企业文化、岗位职责、岗位要求、食宿情况等,尤其是石油类专业,工作的环境比较艰苦,这些都应该在学生开始实习前讲清楚,让学生有个思想准备。另外,针对石油类专业男生居多的特点,可以在实习时间之外组织安排一些体育类活动,丰富学生业余生活。 2.3 建设优秀教师队伍,开展网络管理平台 选拔和培养一支品德高尚、工作能力强的实习指导教师队伍,做好学生的思想教育、管理和服务工作,发挥联络沟通桥梁作用。由于学生突然从一个熟悉的环境到一个相对陌生的环境中,对于周边的很多事情相对茫然,这时候就需要有一名老师,定期去看望学生,了解学生生活情况,解决学生遇到的一些问题,并就顶岗实习的一些问题与企业交换意见。教学实习阶段,学生已经离开学校来到实习单位,那么如何利用网络多功能、多信息的特点为实习生提供必要的服务则是我们需要考虑的问题。可以以网络为媒介开展德育管理、网络咨询、在线讨论、校园动态、心理辅导等工作。让学生在外面也可以了解到学校发生的事情,在出现自己无法克服的心理问题时可以求助心理热线。通过网络这种方式,逐步形成正确的健康的信息导向。⑤ 2.4 挑选优秀的企业员工,引导学生健康成长 学生初到实习单位,需要挑选一批有经验的师傅带领。选取的这些师傅除了在技术上过硬以外,耐心、随和、包容的性格也是不可或缺的。这些师傅除了在工作上对学生予以指导外,也是学生的生活导师;同时,这些师傅也和学校的负责老师保持联系,对学生的管理交换意见。让学生在一个陌生的环境中也能感受到温暖,使之从学校到企业的过渡稍稍放缓。 总之,顶岗实习是学生锻炼实际工作技能的重要途径,是学生从校园走向企业和社会的第一步。顶岗实习的学生必然面临一些挫折和困难,然而,只要假以科学的管理和有效的疏导,这种挫败感可以转化成工作动力。只有社会、学校、企业、学生等多方共同参与,才能促使顶岗实习安全有序、健康发展,提高学生理论与实践的结合能力,为学生进一步步入社会开始真正意义上的工作做准备。 石油类论文:石油类高校“地质学基础”课程教学改革的若干思考 摘要 本文从教材建设、课堂教学和实践教学三方面讨论了石油类高校“地质学基础”课程教学过程中存在的问题及解决途径,认为课程教学改革需要学校、院系、教学组、教师和学生的共同参与。学校、院系应当采取措施让更多教师参与到地质学基础课程的教学,激励教师进行教学改革。学生应当从知识被动的接受者转变为课堂的主动参与者。教学改革的最终目的是要加强学生对基本理论、基本知识和基本技能的掌握,提高科学素养,拓宽就业门路。 关键词 石油类高校 地质学基础 教学改革 “地质学基础”是当前石油类高校地球物理勘探类和油气田开发类专业的一门专业基础课,主要介绍地质学的基本原理和基本技能,为学生学习后续专业课及今后从事工作打下良好的地质基础。近年来随着学科自身的发展、招生规模的扩大,“地质学基础”课程教学中遇到了一系列问题。本文将结合中国石油大学(华东)勘查技术与工程和石油工程专业“地质学基础”课程教学的实践和经验,探讨在新形势下促进石油类高校“地质学基础”课程教学改革的思路和方法。 1 石油类高校“地质学基础”课程概况 石油类高校勘查技术与工程和石油工程和海洋与船舶工程专业,属石油物探和开发类专业,都属地球科学范畴,都需要具备基本的地质学知识,因此都将“地质学基础”作为一门必修的专业基础课。 由于仅开设这一门地质类课程,“地质学基础”课程课时安排相对较多,如勘查技术与工程专业“地质学基础”学时为72学时(包括22学时实验课)。本课程为实践性较强的一门课程,设有实践教学环节,包括实验室教学和野外地质实习教学。 2 地质学基础课程教学存在的一些问题 (1)师资不足。石油类高校中除石油物探和开发类专业“地质学基础”,还有一门面向地质类专业开设的类似课程“地球科学概论”,两门课程都是相应专业的基础课。在中国石油大学(华东),两门课程主要由中国石油大学(华东)地球科学与技术学院地质系普通地质学教学组9名教师承担,每年面向全校10个专业,46个班,约1400名学生开课,教学任务繁重,师资配备明显不足。 (2)教材建设滞后。当前,仅中国石油大学(北京)和西南石油大学采用了5年内的新版教材,其它石油类高校采用的教材普遍较老,如中国石油大学(华东)采用教材是1995年由石玉章主编的《地质学基础》。教材知识老化,无法体现当今科学技术发展的成果和趋势,势必会影响到教学的效果。 (3)课堂教学形式单一,内容老化。由于教材普遍老化,当前石油类高校“地质学基础”课程的教学内容体系也有待更新。比如,“地槽-地台学说”已被“板块构造学说”取代作为经典的大地构造理论,但当前的教学内容还未进行更新。教学内容的设置还存在系统性不强的问题,比如在第一章“地球概述”中,讲了矿物和岩石的概念,并进行了概述,而在第三章“矿物 岩浆岩与变质岩”中,这些内容又重复讲述。 在教学方法上,课堂教学由于学生多,师资有限,当前的教学形式基本上还是“填鸭式”教学(李剑平,2008),课堂教学是教师的一言堂,互动式教学内容不多,学生参与较少,被动地接受知识。 (4)实践教学内容过于强调石油特色。实践教学是本课程重要组成部分,也是本课程的特色。地质学是覆盖面很广的一门学科,包括岩石、地层、构造、化石、河流、湖泊和海洋地貌及其地质作用,水库选址,地质灾害等方方面面。但当前,石油类高校地质实习集中于地层和构造方面,过于强调石油特色,专业性太强,覆盖面不足,不利于学生综合能力和技能的培养。 3 问题思考与解决途径 前文从师资、教材建设、课堂教学和实践教学4个方面分析了“地质学基础”课程教学方面存在的一些问题,近两届全国大学生地质技能竞赛中,石油类高校学生总体表现欠佳,这凸显了“地质学基础”课程教学改革的必要性和迫切性。 教材建设应与课堂教学紧密结合,互相促进。知识体系构建应具有系统性,比如岩石是地质作用的产物,应当将地质作用及其产物作为整体进行讲述,可以将“岩浆作用与岩浆岩”、“变质作用与变质岩”、“外动力地质作用与沉积岩”作为3个专题进行介绍。在课堂教学形式方面,应当调动学生参与课堂的积极性,地质学基础内容多,可将一些容易理解的知识点作为学生自学内容,比如关于地球的基本常识、地震、火山作用、风和冰川的地质作用等内容,学生通过自学还是很容易掌握的,节省出来的课时可以组织课堂讨论或演讲比赛,让学生主动地参与课堂学习,提高学习效果。 地质学现象其实与我们的日常生活密切相关,在校园里面到处可见到各类岩石的石材,教师应引导学生把平时所学的地质学知识应用的身边地质现象的观察上面,形成开放性、设计性的实践教学模式(张琴等,2011),最大程度地提高教学效果。 在地质学认识实习方面,应当对当前实习内容进行改革,增加实习点及实习内容的覆盖面,在教学方法上应当引入探究式和互动式教学模式(王冠民等,2008)。野外是地质学天然的实验室,只有让学生充分参与到野外实习,才能让他们深切体会到学习地质学的乐趣,培养他们对地质学的兴趣。尤其是在当前就业形势严峻的情况下,对学生实行宽口径教育,培养他们多方面的知识和技能,拓宽就业门路显得尤为重要。 地质学基础是非常重要的一门专业基础课,这门课程的改革仅依靠教学组的努力是不够的,需要学校、学院、系、教学组、教师、学生的共同参与。在学校、院系层面可以考虑增加普通地质学教学组的师资队伍,让更多教师参与到地质学基础的课堂教学当中,减小上课班级规模,鼓励教师主动参与教学改革。在教学组层面上,应该更多地组织教学研讨,深入探讨教学方法的改革。在教师层面上,教师应该自觉地关注学科领域的最新发展,及时更新教学内容,采取一定的激励措施吸引学生主动参与到课堂教学过程,最大程度地提高教学效果。在学生层面上,学生也应当从被动的知识接受者转变为课堂的主动参与者,学生主动参与课堂,主动去学习,学习地质学的思想、知识、方法和技能。 石油类论文:红外分光光度法在测定石油类物质中的应用 摘要:石油类物质的成分非常复杂,其组成也因地而异,主要成分是烃类(烷烃、环烷烃和芳香烃)。水体中石油类物质的测定工作,是环境监测中一项重要而又有一定困难的工作。本文主要介绍了OIL480和OIL460红外分光测油仪在测定水中石油类物质的应用。 关键词:红外分光光度法;石油类物质;监测 中图分类号: TE626文献标识码:A文章编号: 前言 在工业循环水监测中,石油类物质是水体污染的一项重要污染物, 其分散于水中以及吸附于悬浮微粒上或以乳化状态存在于水中的油,被微生物氧化分解,消耗水中的溶解氧,使水质恶化,将会加重对工业循环水系统的腐蚀。因此,对水体中石油类物质的监测是十分重要的。在使用红外分光光度法进行水中石油类物质检测时,OIL480和OIL460红外分光测油仪是目前适用范围比较广泛的两类水中石油红外分光光度法检测仪器。 一、石油类物质的定义 根据GB/T16488-1996 的相关规定,石油类是指能够使用四氯化碳进行萃取,不能被硅酸镁吸附,并且在2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1 波数全部或者部分谱带处有特征吸收的物质。如果在使用如三氧三氟乙烷等其他溶剂进行溶解或者使用如三氧化二铝、5A 分子筛等吸附剂时,必须校正测定值。 二、OIL480和OIL460红外分光测油仪的优点 OIL480和OIL460红外分光测油仪的自动化程度高,可以实现自动控制和处理数据,界面非常友好,能够直接通过计算机界面进行分析参数设定,整个检测过程可以通过计算机屏幕全程显示,在操作过程中,波长还能够自动扫描,自动修正。 OIL480和OIL460红外分光测油仪的分析效率较高,每30s就可以完成一个样品的分析测定,在进行红外分光光度法进行检测时30s/ 次~60 s/ 次,在进行非分散红外光度法时2s/ 次。 三、OIL480 和OIL460 红外分光测油仪的工作原理 作为一种复杂的有机物,石油的组成成分相当的复杂,主要包含烷烃、芳香烃和环烷烃。产地不同,石油类中的亚甲基(CH2基团)、甲基(CH3基团)以及芳香烃之间的比值也不尽相同,为此必须求出各自的校正系数:X 表示亚甲基(CH2基团)系数;Y表示甲基(CH3基团)系数;Z表示Ar-H 芳香烃系数,接下来通过计算得出亚甲基(CH2基团)的波数2930-1 和3030-1 的比值(用F表示),在计算出亚甲基(CH2基团)系数、甲基(CH3基团)系数、Ar-H芳香烃系数。接下来对各种石油类别进行测定,这样能够在测定石油类物质时不再受到产地的影响。 (1)定性分析 当组成石油这种混合物中的各种分子被固定频率的红外线照射时,如果分子结构中的其中一个键的频率和红外线的频率相同,那么分子结构中的这个键就会吸收大量的红外线从而导致能量增加,振幅加大,振动加强。如果石油分子中不存在和红外线频率相同的键,那么当固定频率的红外线照射分子时,分子中的键就不会吸收红外线的能量而增加振幅,振动增强。在检测过程中,OIL480和OIL460 红外分光测油仪可以连续改变红外线的频率,并完成对样品的照射,此时,通过仪器检测装置我们就可以发现,被检测的样品对红外线的吸收各不相同,有的频率吸收的强,有的频率吸收的弱,这样就形成了红外线吸收光谱,我们就可以通过红外线吸收光谱完成样品中是不是含有石油类的检测。 (2) 定量分析 按照比尔定律,某种单色光在照射被检测的液体时,能量也会被吸收,单色光被吸收的强弱程度和被检测的样品的浓度成正比例关系。其关系式可以用下面的式子表示: A=log(1/T)=log(IO/I)=abc T :通过率; IO :入射单色光的强度; I :透射光强度; a :常数; b :液层厚度; c :样品浓度。 在进行石油类含量测定时,根据下面的石油类浓度公式进行计算: C=XA2930+YA2960+Z(A3030—A2930/F) A2930、A2960 、A3030:不同波数的吸光度 X、Y、Z、F :不同波数的校正系数 四、OIL480和OIL460红外分光测油仪进行测定分析 (1)仪器的选择 OIL480或者OIL460红外分光测油仪、四氯化碳、苯、异辛烷、十六烷、1+1 硫酸、氯化钠、无水硫酸钠、石英比色皿。 (2)四氯化碳纯化处理 由于市场上的四氯化碳通常含有极少量的稳定剂,而这些稳定剂都是有机物质,常常会给测定的结果造成影响,为此必须对四氯化碳进行纯化处理。常用的纯化方法有:减压蒸馏法、水浴蒸馏法、使用活性炭吸附法。其中,水浴蒸馏法纯化处理的四氯化碳效果最好,但是水浴蒸馏法需要注意温度必须控制在76.8℃~77.5℃之间。 (3)待测样品石油的制备 a) 按照苯:异辛烷:十六烷=2 :5 :13(V/V)的比例进行配比,组成待测标准石油样品。 准确称量0.1000g的待测标准油品,准确量取100mL纯化的四氯化碳,然后将二者混合配置成1.00mg/mL的标准油溶液。往10mL的容量瓶中注入适量标准油品,然后用四氯化碳进行稀释至标线位置,制成1000mg/L的标准油贮备溶液。 b)直接使用国家标准物质中心的标准储备液进行配制。 (4)萃取 把已经酸化的水样500mL全部转移到分液漏斗中,然后加入氯化钠,氯化钠的量大约是酸化水样总量的8%,然后使用25mL的四氯化碳进行萃取,将混合液体进行充分振荡(时间大约3min),将四氯化碳层转移到100mL的锥形瓶之中,然后继续使用25mL纯化的四氯化碳进行水样的萃取,萃取液仍转移到锥形瓶中。接下来往锥形瓶中加入足量无水硫酸钠,利用无水硫酸钠的吸水性吸收水样中的水分,30min后将萃取液取出50mL,转移到容量瓶中进行定容,定容时仍然使用纯化的四氯化碳,使用纯化的四氯化碳调零,然后将样品放入OIL480或者OIL460红外分光测油仪中进行测定。 (5)绘制标准工作曲线 分别取100mL的容量瓶5只,分别加入30mL纯化后的四氯化碳,然后分别向5 只容量瓶中加入0mL、1mL、2mL、3mL、6mL 的1000mg/L的标准油贮备溶液,然后分别加入纯化的四氯化碳进行稀释到刻度位置。此时五只容量瓶中四氯化碳的浓度分别为0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、60mg/L,接下来使用4cm的带盖石英比色皿进行空白调零后,就可以对标准样品进行测定(保证石英比色皿方向上的一致性),然后按照测定结果绘制标准工作曲线。 使用OIL480和OIL460红外分光测油仪测定水中石油是一个技术性较强的工作,作为专业技术人员必须严格按照操作规程进行操作,只有这样才能获取科学的数据,完成水中石油类的测量,为环境监测提供准确、可靠的有效数据。