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一.前言
土建工程的施工组织设计管理是土建工程施工的关键环节,也是影响土建工程质量和工程进度的重要方面,因此,如何做好土建工程的施工组织设计管理工作就显得十分重要了。当前我国土建工程的施工组织设计管理工作存在许多的问题,这些问题的存在严重制约着土家工程施工的发展,也影响施工企业的发展。因此,本文笔者根据自己的实际工作经验,对于土建工程的施工组织设计管理进行一些探讨,希望对于土建工程的施工组织设计管理有所帮助。
二.概要分析
现阶段的建筑施工企业的管理模式下,施工组织设计管理大致可以分为两个方面和四大类。第一方面就是指导性的施工组织设计,这种施工组织设计又包括单位工程的施工组织设计和分项工程的施工组织设计两大类。而指导性的施工组织设计其所对应的是单项的工程、招标类工程以及群体性工程,这类工程的内容量较大,同时不确定的因素较多。其中一些内容只能作为指导性或者是总的原则,不能直接用于实际的施工,因此这一类工程的施工组织设计不具有很强的独立性。而实施性的施工组织设计主要是根据工程的特点,或者是将其作为工程施工组织总设计所确定的总的原则下的一个补充,这一类组织设计的内容比较的详细、很全面同时具有很强的针对性,具有独立性,是施工的主要根据。
三.土建工程施工组织总设计分析
土建工程的施工组织总的设计是一个具有宏观性的技术经济方面的综合性文件。
1. 土建工程施工总的设计必须要表述的内容
土建工程施工组织总设计应该具有让人能够很清楚的了解施工工程的基本情况以及各个施工单位的基本特点以及其他方面,这样就可以通过清楚的了解来确定施工总设计所表述的施工方法是否先进科学,同实际的工程概况相适应。所以,土建工程的基本情况就是土建工程施工组织总设计的主要内容之一,要作出准确的说明。同时,“四通一平”方案要尽可能的具体,这样就可以避免各个施工单位在施工组织中各自为政的现象发生。还要根据各个施工单位对于工程竣工的时间要求,对工程施工的机械设备进行定期的优化,从而减少机械设备的浪费,提高整个施工企业的经济效益。
2.要简洁的表述施工的方法
所谓工程的施工方法就是指整个土建工程的总体的施工方法,工程的施工方法是施工组织设计的重要内容,应该在施工组织总设计里面详细的表述出来,对于施工方法要进行广泛的讨论和论证,寻找出最好的施工方案。例如可以对工程主体使用滑模、爬模、倒模、大模板等这些较好的施工方案,但是经过我们的反复论证和讨论,最后确定爬模是最好的施工方案,同时对于该施工方法,我们在施工组织总设计中,应该比较简明的表述出来,可以将其表述为某某主题工程采用爬模施工方法等,然后在施工组织总设计中将其进行完善。
四.投标工程施工组织设计
对于投标工程的施工组织设计具有一定的特殊性,因为该工程设计应该遵循相关规范以及技术的要求,但是该工程的组织设计同时也是进行标的竞争的一个方面,因此这就给施工组织设计的编制带来了很大的难度。
1.对工程要有充分的了解
在组织设计书中对于工程的特征表述比较简单,主要是招标人员已经对工程有力很好的了解,同时在组织设计书中,要将招标工程可能给招标方造成的影响以及招标工程所处的位里在组织设计书中很好的表述出来。,这样就可以使人们认为投标方已经对工程有了很好的了解和认识,并做好了充分的思想准备。
2.方案选择
这主要是指主体工程的方案选择以及那些特殊的安装工程的方案选择。对主体工程而言,可供选择的方案可能有多种,了解招标方录乐意接受的方案天必须进行了解的一项内容,因为某一地区对某一项施工技术的工人同是存在粉差异的,同时周围工才呈同类技术的使用效果对确定的方案有着无形的影响。如一个筒体结构工程,内部结构中的漏斗可以采用与筒体整体施工或采取后浇技术,投标方在工程质疑中提出采用后浇技术施工漏斗的方法得到认可,无疑采用滑膜是优先考虑的方案,同时可以说明招标方最容易接受的方案是滑升模板施工,提出其它施工方案无疑容易遭到招标方的否认。对已确定的施工方案不应叙述其方法,只需说明其特点。
3.进行详细的施工部署
施工部署包含平面布置、运输方案、施工生产、人员安排等。其中施工人员的安排是主要内容。要详尽说明拟派人员施工经历、业绩等,要尽蚤选择已被招标方接受的施工负责人和施工队伍。
4.制定施工的进度图表
在编制投标工程施工进度图表时,有众多不定因素存在,如编制工程网络进度图表时可能会出现逻辑关系矛质的情况。根据工程投标的经脸,在开标过程中约20 分钟宣读施工组织设计的时间内,在仅有的几分钟内使评标人员接受纯粹性的网络图是不现实的,所以必须对网络图进行进一步的说明。
五.单位工程施工组织设计
1.不要照抄工程施工的规程和规范
一般部位操作方法的叙述要简要,应注意的主要问题特别是可能会引发其它施工问题的部分应写明。如竖向钢筋采用电渣压力焊,提出钢筋接头处需要平齐,引发必须配备保正切割符合要求的钢筋设备。具体的操作方法不在设计中予以明确,而是在技术交底时详述。
2.要有详细的施工进度图表
施工进度图表不单体现工程的进度要求,它间接地反映施工产、员的素质,技术的先进性,季节影响,设备机具的配备水平,物资准备等。要在众多的因素中以及在各种因素的相互制约中,对进度图表进行优化,编制出一个切实可行的施工进度图表。
3.要很好的表述出施工作业的具体内容
施工作业设计在单位工程中主要针衬主体工程的施工,特殊构件石之节点的施工,高级饰面拼接方法,特殊构件吊装等。才色工作业设计的水平直接影响工程的进度、工程质量、施工安全、经济效益等,所以作业设计要突出图纸的设计,要假定不利因素,提出不同的解决方法,最后进行合理优化。
六.分项工程施工组织设计
土建工程施工的分项施工的组织设计主要是由于工程出现了分包、施工方案未定或者是新技术的应用等情况下才会采取的设计方法。这种施工组织设计实际上是土建工程施工组织设计的一个分包的施工组织设计,因此在本文中,笔者不再对此进行分析。
七.结束语
土建工程施工组织设计的管理对于土建工程施工具有十分重要的作用,同时他也代表着企业的形象,因此,在实际的施工组织中,应该做好这方面的工作,加强这方面的管理。
参考文献:
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[3]付毅 公路工程施工组织设计管理存在的问题分析与对策探究 [期刊论文] 《科技风》 -2011年24期
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CDIO是麻省理工学院、瑞典皇家工学院等国际著名工科院校创立的国际组织所提出的一种工程教育改革创新理念,强调让学生在构思(Conceive)一设计(Design)一实现(Implement)一运行(Operate)的系统过程中学习工程的理论和实践,是符合国际工程教育共识的一套工程教育体系。目前,世界上许多国家将CDIO作为改革工程教育的工具。专业学位是针对社会特定职业领域的需要,培养具有较强的专业能力和职业素养的高层次应用型专门人才而设置的一种学位类型。本文结合专业学位研究生培养试点工作实践,在借鉴CDIO工程教育理念的基础上,研究以行业需求和职业能力培养为导向科学制定专业学位研究生培养方案的基本方法,构建交通土建专业学位研究生培养模式和相应的考核评价体系;通过设置若干CDIO项目、构建体验式的CDIO教学环境,使学生置身于工程和产品生命周期的环境中,有效避免工程教育与产业的脱节,对培养与国际接轨的高层次应用型人才具有重要意义。
一、基于CDIO的交通土建工程类专业人才培养方案构建
研究基于CDIO理念的交通土建类人才培养模式,必须在认真研讨CDIO标准的基础上,从科学制定人才培养方案抓起,针对交通土建专业以培养交通行业需要的道路、桥梁应用型技术人才为特色的实际,进一步明确CDIO理念在土木工程人才培养过程中的应用和具体研究内容。以培养学生具备在现代工程环境下生存和成长的工程技术基础知识、职业技术能力和素养为主要目标。根据CDIO标准大纲要求,采取模块化的课程设置,将相关课程有机联系起来,树立“项目是课程的运用”理念,将学生的工程教育置于现代工程背景下,使学生得到构想、设计、实现和运行完整的过程体验。
1.以需求和职业能力培养为导向,构建人才培养方案。由于工程硕士专业学位硕士教育作为具有职业背景的一种学位教育,其目的是培养具有扎实理论基础,并适应特定行业或职业实际工作需要的应用型高层次专门人才。所以,专业学位研究生人才培养方案制订工作,必须从社会和行业调研入手,认真分析行业背景和人才需求,根据国家及行业发展需求确定工程硕士专业学位研究生人才培养目标;以培养职业所需要的“构想—设计—实现—运行”能力为主线,按照行业企业所需的知识、技术和能力,按理论与实践相结合的原则,进行职业核心能力分析与目标设计;提炼专业核心知识和能力要素,明确课程设置、实践环节和学位论文等内容,以此为基础形成人才培养方案(图1)。
专业学位研究生培养方案由学校和企业等联合培养单位共同制定,从培养目标、职业能力分析到课程设置教学计划制订与论证,均为校企双方合作进行,校企合作贯穿始终。体现了研究生人才培养对行业发展需求的主动服务和主动适应,体现了研究生教育与行业发展的有机统一,增强了专业学位研究生人才培养的适应性和针对性。
2.建设模块化的教学内容体系。专业学位研究生教育课程体系设置应以职业需求为目标,改变以学科知识为基础设计课程体系的传统,应按照行业企业所需的知识、技术和能力,按理论与实践相结合的原则进行学科知识重组。为此,我校专业学位研究生课程的设置应从行业发展需求出发,在遵循学科和知识内在联系规律的基础上,以职业能力培养为主线设置课程体系。在组织课程体系时,实行以学期项目为中心的课程模块。一个课程模块,是针对某一工程任务领域的学习领域课程与职业素质课的组合,更是针对学期项目的课程组合。①通识和素养教育模块:课程主要包含自然辩证法、科技英语、高等工程数学和职业道德与文献检索等。主要使学生具备一定的政治思想品德、较高的学术基础和职业素养,重在培养研究生的科学意识和必要的知识素养。②方向模块课程:以职业能力为本位进行设计,适当把相关职业资格认证所要求的知识、能力和职业素养进行总结凝练,融合到专业学位研究生教育的部分课程及相关的各种教育教学活动中,形成若干模块化课程,为学生参加职业资格应试打下基础,推动专业学位研究生培养与职业资格考试内容的衔接,使学生具备一些岗位需要的专项知识和能力;根据本专业毕业生主要从事路桥工程方面建设的实际,该部分的主要目的是使学生具备路桥工程所必须的核心工程知识和技能。按照交通土建工程主要由路线、路基路面、桥涵隧道等部分组成的现实,核心能力知识模块分为路线勘测设计类课程模块、路基路面类课程、桥涵工程类等若干模块。③专业实践与学位论文模块:是使专业学位研究生的综合环节,是在各方向模块课程课程学习的基础上,经过企业综合实践,结合项目进一步锻炼提高研究生的学术水平和职业综合能力。
二、构建体验式CDIO教学环境
为保证人才培养方案的改革实施,需研究建设体验式的CDIO教学环境与教学模式。
1.建设校内CDIO创新实践中心。为保证CDIO项目的实施,需要搭建一个创新实践活动的平台——CDIO创新实践中心,作为应用型人才实践教学平台。CDIO创新实践中心实行开放制度,使师生可以利用课内或课外时间进行项目制作等活动,保证课程体系的开展,促进了大学生实践与创新能力的提高。
2.营造产学一体化的教学环境。作为面向特定社会职业领域,培养高层次应用型专门人才的专业学位研究教育,如何真正达到行业认可、企业欢迎,搭建对接平台、实现校企融合是重要途径。为此,学校成立了研究生人才培养指导委员会,与部分设计施工单位合作建立部分校外CDIO实习基地。研究生教育指导委员会的建立,打破传统人才培养模式中培养主体学校单一化格局,为使行业企业深度融合到高校专业学位研究生培养中来打下坚实的组织基础。
3.情境化教学方式。注重学习过程与工作过程相结合,运用项目教学、小组合作、项目汇报等方法,组织教学过程。培养过程中,除了重视科学教育外,还要注重职业道德和人格养成的人文教育,课程内容和各项实践环节都要充分反映职业领域对专门人才的知识与能力要求;教学方法强调以学生为本、以能力培养为本、以职业导向为本,突出职业道德和素养教育;重视运用团队学习、案例分析、现场研究、模拟训练等方法,培养学生研究实践问题的意识和解决实际问题的能力,让学生在等同交通土建工程设计、施工、管理的教学环境下真枪真刀地学习实践。
三、考核评价体系建设与改革
应用型高级专业人才的培养,实施的是一种能力为本的教育。建设考核评价体系是促进专业研究生教学质量提高的重要手段。面向特殊需求项目的专业学位研究生培养要改革传统的对学术型研究生考核评价方式,将对研究生的考核评价扩展到用行业的要求和执业能力来考量,重点着眼于掌握本专业或职业领域基础理论和专业知识、解决实际问题的能力;考核中尽量结合行业规范,采用与企业实际相近的成果验证和评价方式进行考核,体现职业考评特色。整个考核评价包括课程学习、专业实践、学位论文三个阶段。
1.课程学习阶段考核评价。在课程理论知识考核基础上,增加案例分析和实验能力的考核。鼓励学生参加相关专业内的执业资格考试,对于在培养期间通过或部分通过某一国家规定的执业工程师考试(如注册监理工程师、检测工程师、物流工程师)的研究生,直接给定相关课程的测评通过成绩或抵用相关课程的学分。
2.专业实践阶段考核评价。以职业能力评价为基本要求,从实践计划的编写、实践过程考核、实践结果汇报答辩等各个环节评价实践质量。参照执业工程师(相关的注册工程师等)的对能力要求的内容,改革传统研究生教育的考评体系,着力构建工程实践考评体系,使考核工作与工程实践更密切地结合。专业实践阶段的考核评价,以企业培养基地的第二导师为主,校内外导师共同负责实施。
3.学位论文阶段考核评价。论文选题应直接来源于生产实际或具有明确的生产背景和应用价值,要求学生围绕某一实践问题,有针对性地提出解决方案,论文内容与形式可以是工程设计、产品研发、应用研究、工程项目管理、调研报告等类型。对学位论文的考核评价,打破单一学术性论文评价的考核方式,以解决实际问题的程度、能否被相关部门吸纳和采用作为重要评价标准;把学位论文是否具有行业实用性,是否符合行业规范是评价其水平的重要依据;评定为“优秀”的专业学位论文要求不仅对企业实践具有指导和参考价值,而且能为实践部门带来经济效益和社会效益;论文评阅及答辩中,来源于工程企业的专家评委比例不低于三分之一。
专业学位作为一种具有特定的职业指向性的学位类型,专业学位研究生人才培养对满足社会需求、促进产业升级、提升经济社会水平等方面具有独特的功效。本文借鉴CDIO国际先进理念,结合山东交通学院工程硕士专业学位研究生的培养实践,以行业需求和职业能力培养为先导,对专业学位研究生人才培养模式和考核评价体系的构建等进行的探索与实践,较好地促进了学生职业意识、职业能力和职业素养的提高。但是,由于我国专业学位研究生教育缺乏与职业任职资格制度的有效衔接,使得学生在完成校内教育以后,仍然需要通过大量时间的复习,甚至再进行系统的实习与实践,通过相关行业职业资格考试后才能获得职业准入资格,专业学位研究生教育缺乏有效地发展动力。出现了专业学位研究生教育体系与职业资格认证体系错位脱节等问题。建议教育主管部门与人事主管部门和相关行业应密切合作,以职业为导向,促进学历学位证书与职业资格证书之间的密切关联,尽快构建起从初等教育到高等教育直至研究生教育的一系列完整的职业教育体系和职业资格认证体系,以便广大专业学位研究生培养单位更好地为国家经济建设输送优秀的高层次应用型人才。
参考文献:
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1.1 城市轨道交通项目概述
随着国民经济的快速发展,大中型城市的交通状态日趋严峻,车辆堵塞已经成为城市的发展瓶颈,由此引发了能源损耗、大气污染和效率低下等各类社会经济问题,严重制约了城市的可持续发展之路。
为了化解上述城市症状,各个城市积极探索解决之道,其中城市轨道交通因其安全、高效、节能、环保等特点而占据一席之地。经过多年发展,城市轨道交通已经形成以地铁作为主导,轻轨作为辅助,单轨、直线机电、磁悬浮等进行补充,而多种类型并存的交通体系。
由于城市轨道交通能够有效化解城市交通堵塞,引导区域发展和客流流向,受到各个大中城市的极力推崇。目前,全国已有30余个城市正在建设或者筹建城市轨道交通项目,规划新建总里程近2500公里,总投资达上万亿元。除北京、上海、深圳等老牌地铁城市外,苏州、无锡、宁波、南昌、昆明、南宁、石家庄、大连、青岛等城市也加入了地铁俱乐部之中。
1.2 城市轨道交通建设内容
城市轨道交通项目由于专业繁多、技术复杂,是一个庞大的系统工程,建设工作难度相对较大。究其建设施工而言,主要阶段及其工作内容包括前期工程、土建工程、机电工程、设备工程、轨道工程、装修工程、绿化工程等;并在所有工程最终完工之后,全线进行联合调试、试运行和试运营等。
从上述建设施工阶段能够看出,前期工程是城市轨道交通项目建设的始发站,只有前期工程完成具备条件之后,才能进行最重要的土建工程施工。土建工程完工之后,方可提供机电工程施工条件和设备工程安装界面,为后续的轨道工程、装修工程等打下良好的工作基础。
2 前期工程简述
2.1 前期工程内容
前期工程作为城市轨道交通项目建设的重要内容,其名词概念目前并无清晰的定义,更多源于工程建设之中约定俗成的说法。前期工程的功用主要为后续土建工程创造施工条件和工作界面,促进城市轨道交通项目顺利建设。
前期工程的具体内容随着城市和线路的差异而略有不同,但其核心内容相对统一,一般包括:建(构)筑物保护、管线保护、管线拆除、管线改移、临时用地及地上物拆除、交通导改、临电接口、临水引入、商业补偿等工程或事务。
2.2 前期工程特点
与房屋建筑或者市政工程的前期内容相比,城市轨道交通项目建设规模较大,通常长约20至40公里,多为地下和高架工程,穿越多个行政区域,在城市中呈带状蜿蜒布设。鉴于上述情况,其前期工程的特点如下:
一是涉及专业繁多,情况极其复杂。常见专业如:道路交通、房屋建筑、桥梁通道、河道湖泊、铁路、高速公路、给水、雨污水、燃气、热力、电力、电信、有线电视、广播、园林绿化等。
二是随同线路走向呈现带状分步,跨越多级行政辖区,如区政府、街道办、居委会等。由于各级政府指导方针和工作力度不一,前期工程的协调统一的难度极大,致使城市轨道交通项目建设速度不一,有的区段施工热火朝天,有的区段则是寸步难行,从而影响了工程的整体进展。
三是涉及众多权属、管理和使用单位,致使前期工作进展缓慢,难度倍增。如B市前期工程粗略统计即有20余家权属和使用单位,如园林局、交通局、自来水公司、污水厂、电信公司、有线电视公司、铁路局、公路局、河湖处、公园、收费停车场、公交公司、燃气公司、热力公司等不一而足。
四是多为地下工程,施工拆改难度极大,由此波及的周围居民数量较多。前期工程的施工方案需要慎重对待,保证科学合理,并在施工期间尽力减少环境影响和妥善处理居民关系,创造和谐的施工局面。
五是对城市轨道交通项目的工期影响极大。有的线路因为前期工程没有打开局面,一拖再拖,轻松影响工期数月甚至半年之久,为轨道交通项目如期竣工造成非常大的压力。
2.3 前期工程投资
前期工程包括数十项工作内容,每项工作的费用均是价值不菲,少则数百万元多则几千万元,整条线路的前期合计费用更是非常高昂。综合分析多条线路的投资情况,前期工程投资所占城市轨道交通项目总投资的比重为10%左右。
如B市地铁9号线长约16.5公里,全线基本属于地下线路,建设周期约为5年,静态投资约为110亿元;动态投资约为128亿元。其前期工程包括临时用地和地上物拆除、交通导改、市政道路破复、空洞勘测、管线改移、既有建筑物加固、既有线及既有管线加固、商业补偿、河道改移等,总体费用约为16亿元,约占动态投资的 12.5% 。
3 前期工程投资控制现状
3.1 行业垄断保护,进入机制僵硬
在现有建设管理模式之下,前期工程涉及的专业多为垄断性行业,如电力行业、燃气行业、园林绿化、热力行业、交通导改、自来水公司、雨污水厂等。上述行业由于历史原因以及经济考虑,通常成立了自有或下属的施工队伍,由其负责本行业的专业工程的施工和维修养护等。
城市轨道交通项目沿线施工时,不可避免地触及上述前期专业需要进行拆除或者改移等。由于行业的垄断保护,导致外围的施工单位进入机制僵硬。同时,内部的施工单位将会想方设法阻止外围单位进入,如设立行业许可证,强行上岗培训、设置验收障碍,拒绝接收管理等,致使外围单位即使勉强进来施工也会无法验收使用,从而造成工期延误和项目投资浪费。
3.2 权属指定承包,价格谈判困难
前期工程的发包承包模式杂乱无序,基本处于无人监管状态。部分行业的权属单位尚能按照招标投标法的规定,在行业内组织招标投标工作并确定中标人;更多的权属单位则为无论投资大小均是直接指定承包单位,由其统一负责前期专业工程的拆除改移等。
鉴于权属单位及其下设施工单位的强势介入,城市轨道交通项目的前期工程价格几乎缺乏有效的谈判定价制度。一个前期工程,多由建设单位向权属单位报请处理方案,并在多方协调之后方能通过,然后再由权属下设施工单位自由报价。由于建设单位处于弱势,价格谈判非常困难,往往虚有其表,无法有效地降低前期工程的投资成本。
3.3 缺乏统一标准,清单组价随意
前期工程由于专业众多,加之各个专业和各权属单位之间缺乏统一的规范标准,如工程量清单编制依据不同,工程量计算规则或者列项不同,费用或费率标准不同,定额依据不同等,造成工程量清单编制和组价工作的随意性较大,无法达到标准化的投资控制目标。
如同为管线的同等规模检查井,有的专业按“座”统一列项,按照建筑工程定额组价计算;有的专业则是分为几个分部分项工程(土方、混凝土、钢筋)等分别列项,按照市政工程定额组价计算。从列项、数量和组价计算过程分析,不同专业同一项目的精度和组价的合理性可见差异,部分同类项目的最终价格竟然相差数倍,严重影响了前期工程的投资精确性。
3.4 设计施工一体,扩大前期费用
依据目前城市轨道交通的前期工程情况分析,设计和施工往往由一家行业内部的单位统一负责实施。设计施工一体化本意在于进行设计优化降低施工成本,然而由于行业的垄断属性,此举反而进一步扩大了前期工程的投资费用。
由于前期工程的设计和施工均由一家单位或者具有关联关系的单位实施,在缺乏有效监督和控制的情况下,设计单位通过提高项目建设标准、增加措施项目或者随意修改设计图纸数据等,以使施工单位获得了不当的超额利润,致使城市轨道交通项目蒙受了不必要的投资损失。
3.5 过程支付失控,结算存在问题
前期工程由于相对土建工程而言,其费用金额相比较小,从而其计量和支付过程的监督和审查相对较弱。此外,由于权属单位的默认或者支持,下设的施工单位往往在关键环节挟持建设单位,要求拨付多少款项之后方能继续施工,从而造成计量和支付过程失控。
前期工程的结算同样存在大量的问题,一是结算资料混乱,各项报告和证据之间缺少有效的支持关系;二是工程数量的计算数据胡乱编制,虚报水份巨大;三是设计变更没有依据,没有发包人或监理人的许可,设计图纸可以随意修改;四是现场洽商单杂乱无章,没有按照一定的顺序进行整理归档,普遍缺乏当事人的签字或者日期,或者事后补签;五是一些结算资料事后补充,与现场情况不符,经不起推敲;六是索赔理由无法成立,索赔程序和时效处理不符合同约定。
4 前期工程投资控制对策
4.1 打破行业垄断,加强市场竞争
前期工程应当参考房屋建筑工程、市政公用工程、公路工程的管理模式,打破行业垄断,消除进入壁垒,如此方可引入行业之外的强大施工队伍,促进行业技术水平和施工水平的提高,淘汰技术落后或者实施成本高的工艺工法,从而保证了行业的健康发展。
由于打破行业垄断,进入的施工单位数量大增,将会进一步地加强行业内的市场竞争,届时前期工程的投资控制将会变得合理可行
4.2 引入投标机制,价格合理可行
《工程建设项目招标范围和规模标准规定》(国家发展计划委员会令第3号)第七条规定达到下列标准之一的,必须进行招标:(一)施工单项合同估算价在200万元人民币以上的;(四)单项合同估算价低于第(一)、(二)、(三)项规定的标准,但项目总投资额在3000万元人民币以上的。
城市轨道交通项目的前期工程,每个专业动辄数百万元,即使不足200万元,但因满足第(四)项3000万元的要求,依然应当按照法律规定组织招标投标工作。通过引入投标机制,施工单位通过一定范围的竞争,报价将更具有合理性和可行性,在合同履行时将更具有生命力。
4.3 编制前期定额,统一费用标准
城市轨道交通项目的建设单位,为能统一各条线路的前期工作费用标准,促进同一时期的同类项目的价格基本相当,可以组织工程造价咨询公司、前期工程实施单位编制企业定额,纳入各类前期专业,分门别类地编制定额细目。
同理,建设单位可以根据工程经验和其他费用标准,组织人员测算各类前期专业的费用项目,如不同情况下的措施费用(夜间施工费用、二次搬运费用、设备进出场费用、成品保护费用等等),特殊的机械台班费用,材料消耗水平,以及各类专业的造价指标等,便于宏观控制前期工程的投资合理性。
4.4 规范设计施工,强调履约检查
国家住房和城乡建设部正在推行设计施工一体化,前期工程无疑具备良好的实施条件,应当紧跟时代步伐,研究相应的管理方案,从而从制度上规范设计和施工一体化的行为。
此外,城市轨道交通前期工程的各方参建单位均应加强履约检查,按照约定处理合同事宜。施工单位应当遵循合同约定,依据一定的程序提请设计变更、索赔、调整合同价格等,即要追逐企业利润,也应维护他人的合法权益。
4.5 加强结算审查,配合审计稽察
前期工程的施工单位应当做好日常资料的整理归档工作,避免事后补签,同时建立各项资料台账,保证结算资料的准确性和完整性。
建设单位应当加强前期工程的结算资料审查工作,对于不满足规范标准的报告资料不能放行,对于不满足合同约定的前期工程费用不能批准,切实做好前期工程的结算审查,尽力压缩结算中的虚报水份,保证前期工程投资的真实、科学、合理等。
城市轨道交通工程由于关系重大,各级审计和稽察工作随同项目建设同期进行。前期工程的施工单位应当主动配合审计和稽察机构,对前期费用的计量、支付、结算等过程中的情况进行解释澄清,并应按照审计和稽察结果清算前期工程投资费用。
5 结论
前期工程作为城市轨道交通项目的重要环节,所占投资费用的比例相对较高。为了有效控制前期工程的投资费用,解决目前杂乱无序的状况,需要建设行政部门、权属单位、建设单位和施工单位的共同努力,通过打破行业垄断,引入招标投标机制,编制前期定额和费用标准,规范设计施工行为,加强结算审查等系列措施,逐步达到前期工程费用合理可控的投资目标。
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一、土建结构工程的安全性
结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。
1.我国结构设计规范的安全设置水准
对结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准,总体上要比国外同类规范低得多。
1.1构件承载能力的安全设置水准
与结构构件安全水准关系最大的二个因素是:1)规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤),而美、英则为240和250公斤;2)规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算确定荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算确定结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度,在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数,体现了安全储备的需要;而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数,体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大,表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载(如结构自重)的分项系数分别为1.4和1.2,而美国则分别为1.7和1.4,英国1.6和1.4;这样根据我国规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英美的52%(考虑人员和设施等活载)和85%(对结构自重等恒载),而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力(与材料强度分项系数有关)却要比英美规范高出的10~15%,二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范,就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾,至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是,在其他建筑物的活荷载标准值上,与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同,比如钢结构的差距可能相对小些。
公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似,除车载标准外,荷载分项安全系数(我国规范对车载取1.4,比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%)与材料强度分项安全系数均规定较低。
尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低,但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的,这里的问题主要在于设计墨守陈规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。
1.2结构的整体牢固性
除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件,一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏,竟导致整栋楼的连续倒塌,也是房屋设计牢固性不足的表现。
1.3结构的耐久安全性
我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。
2.调整结构安全设置水准的不同见解
我国结构设计规范的安全设置水准较低,与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是,能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,而且业已历经了较长时间的考验,这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准,主要是基于客观形势的变化,是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要,有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论,在如何调整的问题上存在较大的意见分歧,这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解:
1)认为我国现行规范的安全设置水准是足够的,并已为长期实践所证明,而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉,在安全度上不能跟着英美的高标准走;安全度高了是浪费,除个别需调整外,总体上不必变动。
2)认为我国规范的安全度设置水准尽管不高,但在全面遵守标准规范有关规定,即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下,据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用,表明这些规范规定的水准仍然适用;但是理想的“三正常”很难做到,同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要,在物质供应条件业已改善的市场经济条件下,结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度,因为我国目前尚属发展中国家。
3)认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程(特别是建筑工程)造价中所占的比重现在已愈来愈低,材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务,安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距。
3、结构设计规范的概率可靠度设计方法
自1984年国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来,我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起抛弃了传统的多安全系数设计方法,从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法;其它的工程部门如公路、铁路、港口、水利的结构设计规范也正在或计划作这样的转变。我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计方法用于结构设计规范,在国际学术界内通常被看成是一种发展趋势,但在工程内界则存在不同看法。尽管有了ISO2394,国外却鲜有重要或著名的结构设计规范已直接采用了可靠度设计方法,至今仍采用多安全系数设计方法或称荷载抗力系数法。在我国,对于建筑结构设计规范中的可靠度设计方法以及企图将我国各个行业的各种结构设计规范都用可靠度方法统一起来的做法,虽然工程设计界颇有微词,但学术界持赞成和肯定者是主流,不过仍不时有人对可靠度方法用于设计规范的适用性提出质疑。这次科技论坛上则较为集中地反映了对规范可靠度方法的意见分歧。
对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步,可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理,当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷,有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为,结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体,在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂,并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理;规范可靠度方法在我国十多年的实践表明,它并没有给结构设计的安全性带来明显实效,反而造成了安全概念上的某些混乱;对工程技术人员来说,结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题;现行设计规范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范,也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考,在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。
二、土建结构工程的耐久性
土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。
1、土建结构工程的耐久性现状
大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题,并非我国所特有,但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。
长期以来,人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到70年代末期,发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化;据1998年美国土木工程学会的一份材料估计,他们需要有1.3万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题,仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无,而现在联邦政府每年为此的拨款只有50~60亿美元。另有资料指出,美国因除冰盐引起钢筋锈蚀需限载通行的公路桥梁已占这一环境下桥梁的1/4。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施,如加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害,钢筋的混凝土保护层最小厚度从50年代的2.5cm逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土强度的最低等级也从50年代的C25增到后来的C40,桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋。而我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设计方面至今仍无明确要求,对混凝土保护层和强度的要求仅为2.5cm与C25,与上面提到的加拿大50年代水准一致。国内按这种标准设计的一座大桥,建成后仅8年,由于盐冻侵蚀,现已不得不部分拆除重建。
我国建设部于80年代的一项调查表明,国内大多数工业建筑物在使用25~30年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好,一般可维持50年以上,但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。桥梁、港工等基础设施工程的耐久性问题更为严重,由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差,许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落,需要大修。京津地区的城市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用,使用十几年后就出现问题,有的不得不限载、大修或拆除。盐冻也对混凝土路面造成伤害,东北地区一条高等级公路只经过一个冬天就大面积剥蚀。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌材料,密实度和抗渗性差,不耐地下水与机车废气侵蚀,开裂与渗漏严重;对几个路局所辖的隧道进行抽样调查表明,漏水的占50.4%,其中1/3渗漏严重,并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电,影响正常运行,而1999年颁布的铁路隧道设计规范仍未能对隧道的耐久性问题采取适当的对策,如适当提高混凝土的最低强度等级和在混凝土中掺入化学纤维等。
耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训,还沿着老路重蹈覆辙。一些北方城市新建成的立交桥和高速公路桥,仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥,其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3~4cm厚的保护层厚度。
有专家估计,我国“大干”基础设施工程建设的还可延续20年,由于忽视耐久性,迎接我们的还会有“大修”20年的,这个可能不用很久就将到来,其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。
使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有:
1)由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准,导致水泥工业对水泥强度的不适当追求,使水泥细度增加,早强的矿物成份比例提高,这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值,而国外则同时还要求不高于规定的最高值,如果强度超过了也被认为不合格,这种要求还有利于水泥产品质量的均匀性。
2)工程施工单位不适当地加快施工进度,尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证,早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。国内媒体上大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥、或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程,很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被罚款,因为意味着工程质量有遭到损害的可能。
3)环境的不断恶化,如废气、酸雨,我国的酸雨面积已超过国土的30%。
当前迫切需要进行的工作是尽快编制桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例,修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计工作寿命,在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路走,很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文,本身就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性,在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段,国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料,而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。此外,工程技术界还存在长期形成的一些过时的看法,对改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如,顾虑会影响混凝土强度而不愿使用引气剂,而引气本应作为改善混凝土耐久性和工作性的常规手段;又如,希望加大水泥用量来保证混凝土强度,而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。
在修订规范的耐久性要求上,交通部于2001年颁布的港工混凝土结构防腐蚀技术规范已为其它土建工程行业起到较好的示范作用。我们一方面要参照国内外已有的资料和经验,尽快编写出相应的设计施工技术文件以应急需,另一方面则要安排系统的研究项目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一,而我国在这一方面相当落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件,需要考虑本国的特点,是不能完全依赖国外研究成果的。
重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床,水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5~1/6,而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥,与之相伴的是年耗20多亿方的砂石,长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料,而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土,所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年,有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费,国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势,如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。
2.土建结构工程使用阶段的正常检测与维护
结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用过程中,应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范,但没有如何使用的规范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜宾的南门大桥发生桥面坍落事故,就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀,如果有定期的检测要求,这样的事故很有可能避免。有些国家对于结构的损坏可能导致公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程,强制规定必须定期检测;即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件,因其坠落后容易伤及公众,也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差,质量控制与质量保证制度不够健全,规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低,已建的工程中往往存在较多隐患,所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量,虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定,但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度,还应以预防为主,通过例行检测及时发现问题。
现在国内有大量土建工程因步入老化期需要诊治,也有大量已建的违章工程需要评估,更有许多工程发生病害需要诊断和加固,各地已涌现了不少从事土建工程诊断、治理与加固的队伍,并有蓬勃发展成为一种新兴行业的趋势。出现问题和病害以后再来治理固然重要,但是我们应该更加强调预防。对于在役土建工程的检测和评估,要建立相应的法规和标准,要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度,在管理体制上予以规范。
从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看,需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出,很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用,不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能,而且经济上算总账会很不合算。在发达国家,由于新建工程少,用于维修的费用往往更为主要,英国1978年的土建维修费上升到1965年的3.7倍,1980年的维修费占当年土建费用总支出的2/3。我国虽是发展中国家,现在正大兴土木,可是过去建成的大量工程已经或过早老化。国内40%公路桥梁的桥龄已大于25年,加上进入90年代以后交通量猛增,超载严重,以往的设计标准又低,路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修费用得不到保证,造成工程安全隐患并在以后需要支出更多的大修费用。在土建工程的投资上,希望有关部门能加大已建工程维修的费用。
为加速路桥等公共工程建设,国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规,就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时的良好功能,对于设计工作寿命为100年的桥梁,至少还可正常使用70年,而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧的工程。
三、技术规范的作用与管理
这次科技论坛对于土建结构工程技术规范的定位、作用与管理也进行了讨论并提出了一些看法。
长期以来,受计划经济体制的影响,我们往往视技术规范为法,将规范的具体规定和要求等同于法律条文来对待。技术规范或规程,与各种技术条例、技术要求、工法、指南等技术文件一样都是技术标准,本身不具有法律作用,只当工程各方(业主、设计、施工企业)认同作为设计与施工的依据并在契约的基础上,才能作为法律仲裁的依据。将技术问题法制化并强制执行,不利于技术进步和创造性的发挥,反而容易成为推卸责任的借口。当然,政府部门从国家和公众的整体利益出发,需要在安全、环保等重大原则上对土建工程的设计施工提出必须满足的最低要求并制定相应的法规,但法规一般并不需要提供如何达到这些要求的具体技术途径和方法,后者是技术标准的任务。政府也可以原则认可或批准某些重要的技术规范或其中某些内容使用。
土建工程有着强烈的个性,需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以规范作为技术标准宜强调其指导性而不是强制性。如果规范条文看作为一般意义上的法律条文,就有可能束缚设计施工人员的主动创造性并阻碍新技术的应用。。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新,这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。我国的技术规范在编写风格上也有模仿法律的倾向,极少提及使用者需要注意规范可能存在的某些不足之处或允许并鼓励使用者在某些问题上可以另辟蹊径。如果在设计施工中要取代规范中已经落后过时甚至有害的技术规定,则无异于违法行为。相反,只要墨守规范,即使出了事故,就可不负法律责任。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求,不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。为了消除这些负面影响并杜绝钻规范条文的空子进行偷工减料,应有必要建立这样的共识并作出规定,即遵守了规范条文并不意味着就可免除法律责任。国外有些规范就是这样规定的。
企图不断加强技术规范的强制性来解决屡禁不止的工程事故,不是解决问题的有效途径。现在,有关主管部门将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来,明确列为强制性条文,同时规定各个设计单位完成的设计,须通过有关部门或其授权委任的其他企事业设计单位的审查,而审查的主要内容就在于对照规范强制性条文的要求,其任务已类似于执法;这种做法是否明智似可商榷。我国土建工程事故频繁的原因,主要在于管理不善,特别是管理环节上的腐败;其次是施工操作人员素质低,又难以短期解决;过分强调规范的地位与作用,未能建立与规范配套的完整标准体系,比如缺乏指南、工法等更为详尽具体的技术文件,可以用来指导和规范设计与施工的各个具体环节,也有一定的关系。从设计角度看,出现事故主要不是由于没有按照规范强制性条文的规定,而是方案性的错误或忽略主要的设计条件;也有一些工程则因过去的设计标准过低,耐久性不足,在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。其实,要做到设计规范强制条文的要求最为容易,为此请专业人士审查似无必要。重要的工程设计应规定请专业单位全面审核,其要点也应在结构方案、构造方法与计算分析的原则上。从结构设计的国家规范中抽出的强制性条文不免支离破碎,个别条文的规定也不一定适合某些地区和某些工程的具体特点,反而造成麻烦。
我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,技术力量悬殊,环境条件各异,客观上要求规范能给设计人员更多灵活性,少一些强制性,这样才能更好地在规范的指导下,根据工程的特点和具体条件去解决问题。总之,在规范标准上,要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范,在工程的安全性和耐久性标准上,可有不同的设置水准。比如上海、北京、广州这些大城市应该高些,在抗震防灾要求上,更应区别对待。全国性的规范订得愈详细,其适用性可能变得愈差,造成的混乱也可能愈多;特别象岩土工程那样的规范更是如此。
技术标准中的强制性越多,也意味着政府有关部门在具体技术问题上需要承担的责任越重,而这些本来不该是政府部门的职责。规范中的要求是最低要求,在安全设置水准上,政府需要干预的也应是保证公众安全的最低要求。对于土建结构的抗震设计,政府有关部门至今仍规定任何部门和个人不得随意提高抗震的设防标准(建抗586号文件)。事实上,如将商品房的抗震设防烈度提高1度,抗震能力可提高约1倍,而增加的房屋造价相当有限,在众多城市中可能仅及居民用于室内装修费用的几分之一。政府的这一规定无异于限制居民只能购置抗震安全质量标准最低的房屋,如果发生地震造成损害,有关部门如何解释?
规范等技术标准的管理体制亟待改善。建国以来,由政府部门负责统管并指定有关企事业单位分别承担每本规范编写和修订工作的做法已越来越不能适应当前的形势,有些在经费和人力上得不到保证,平时基本上没有专门人员去搜集了解规范使用中的问题并及时修改补充规范条文;面对新的结构型式、新的材料和新的工艺,规范的过时条文不但成为推广新技术的阻力,而且有被误用或盲目套用而造成工程质量安全事故。
发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理,规范的翻新周期短,不象我们要长达10年以上。我国的学会与协会重复设置,分工不明,并且至今还依附于某一政府部门,基本上只起到政府职能部门非官方代言人的作用,距离独立和富有活力的健全机构还差的很远,如何发挥这些机构在技术标准编写和管理中的作用也是值得探讨的一个问题。建议随着改革的深入,整顿合并有关的学会、协会,加强其职能,并逐渐成为技术标准编制管理的主体。
四、准备提交政府有关部门考虑的建议
为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性,这次论坛中提出了以下建议供政府有关部门考虑,:
1、桥梁、隧道、道路、港口等基础设施工程的混凝土结构耐久性,已是当前亟待采取措施应对的重大问题。否则,一些工程的正常使用功能和安全性将得不到有效保证,我国的现代化建设和国民经济会蒙受巨大损失,并将给生产和公众生活带来长期困扰。
建议国家建设部、交通部、铁道部主管土建工程设计标准的部门,能对工程的耐久性要求作重点审查,明确土建工程的设计应有最低使用寿命的要求,重要工程的设计文件中应有正常使用寿命和耐久性设计的独立章节与论证;
建议国家自然科学基金委员会能在今后一段时期内对混凝土工程耐久性的基础理论研究给予重点支持;
建议国家安全生产监督管理局为在近期内编订有关法规标准给以立项资助;
建议中国工程院土木水利建筑学部在其咨询研究项目中,联络国内有关专家,促进土建结构耐久性设计指导性技术条例的编制。
2、土建工程使用过程中的安全性,应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程,我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向,不利于工程寿命和投资效益。
建议对桥、隧等重要公共基础设施和公共建筑物,在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此,需要制定法规,编制相应的技术标准;对于土建结构工程的检测与评估,需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。
建议政府有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上,根据需要,加大工程维修费的比例。
篇5
一、土建结构工程的安全性
结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。
1.我国结构设计规范的安全设置水准
对结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准,总体上要比国外同类规范低得多。
1.1构件承载能力的安全设置水准
与结构构件安全水准关系最大的二个因素是:1)规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤),而美、英则为240和250公斤;2) 规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算确定荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算确定结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度,在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数,体现了安全储备的需要;而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数,体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大,表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载(如结构自重)的分项系数分别为1.4和1.2,而美国则分别为1.7和1.4,英国1.6和 1.4 ;这样根据我国规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英美的52%(考虑人员和设施等活载)和85%(对结构自重等恒载),而设计时? 菀匀范ü辜?芄怀惺芎稍氐哪芰Γㄓ氩牧锨慷确窒钕凳?泄兀┤匆?扔⒚拦娣陡叱龅?0~15%,二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范,就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾,至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是,在其他建筑物的活荷载标准值上,与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同,比如钢结构的差距可能相对小些。
公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似,除车载标准外,荷载分项安全系数(我国规范对车载取1.4,比国际着名的美国AASHTO规范的1.75约低25%)与材料强度分项安全系数均规定较低。
尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低,但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的,这里的问题主要在于设计墨守陈规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。
1.2 结构的整体牢固性
除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件,一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏,竟导致整栋楼的连续倒塌,也是房屋设计牢固性不足的表现。
1.3 结构的耐久安全性
我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显着低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。
2.调整结构安全设置水准的不同见解
我国结构设计规范的安全设置水准较低,与我国建国后长期处于短缺经济和
计划体制的历史条件有关。但是,能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,而且业已历经了较长时间的考验,这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准,主要是基于客观形势的变化,是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要,有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论,在如何调整的问题上存在较大的意见分歧,这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解: 1)认为我国现行规范的安全设置水准是足够的,并已为长期实践所证明,而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉,在安全度上不能跟着英美的高标准走;安全度高了是浪费,除个别需调整外,总体上不必变动。
认为我国规范的安全度设置水准尽管不高,但在全面遵守标准规范有关规定,即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下,据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用,表明这些规范规定的水准仍然适用;但是理想的“三正常”很难做到,同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要,在物质供应条件业已改善的市场经济条件下,结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度,因为我国目前尚属发展中国家。
3)认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程(特别是建筑工程)造价中所占的比重现在已愈来愈低,材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务,安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距。
3、结构设计规范的概率可靠度设计方法
自1984年国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来,我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起抛弃了传统的多安全系数设计方法,从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法;其它的工程部门如公路、铁路、港口、水利的结构设计规范也正在或计划作这样的转变。我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计方法用于结构设计规范,在国际学术界内通常被看成是一种发展趋势,但在工程内界则存在不同看法。尽管有了ISO2394,国外却鲜有重要或着名的结构设计规范已直接采用了可靠度设计方法,至今仍采用多安全系数设计方法或称荷载抗力系数法。在我国,对于建筑结构设计规范中的可靠度设计方法以及企图将我国各个行业的各种结构设计规范都用可靠度方法统一起来的做法,虽然工程设计界颇有微词,但学术界持赞成和肯定者是主流,不过仍不时有人对可靠度方法用于设计规范的适用性提出质疑。这次科技论坛上则较为集中地反映了对规范可靠度方法的意见分歧。
对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步,可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理,当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷,有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为,结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体,在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂,并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理;规范可靠度方法在我国十多年的实践表明,它并没有给结构设计的安全性带来明显实效,反而造成了安全概念上的某些混乱;对工程技术人员来说,结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题;现行设计规范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范,也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考,在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。
二、土建结构工程的耐久性
土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。
1、土建结构工程的耐久性现状
大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题,并非我国所特有,但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。
长期以来,人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到70年代末期,发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化;据1998年美国土木工程学会的一份材料估计,他们需要有1.3万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题,仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无,而现在联邦政府每年为此的拨款只有50~60亿美元。另有资料指出,美国因除冰盐引起钢筋锈蚀需限载通行的公路桥梁已占这一环境下桥梁的1/4。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施,如加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害,钢筋的混凝土保护层最小厚度从50年代的2.5cm逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土强度的最低等级也从50年代的C25增到后来的C40,桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋。而我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设/!/计方面至今仍无明确要求,对混凝土保护层和强度的要求仅为2.5cm与C25,与上面提到的加拿大50年代水准一致。国内
按这种标准设计的一座? 笄牛?ǔ珊蠼?年,由于盐冻侵蚀,现已不得不部分拆除重建。 我国建设部于80年代的一项调查表明,国内大多数工业建筑物在使用25~30年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好,一般可维持50年以上,但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。桥梁、港工等基础设施工程的耐久性问题更为严重,由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差,许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落,需要大修。京津地区的城市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用,使用十几年后就出现问题,有的不得不限载、大修或拆除。盐冻也对混凝土路面造成伤害,东北地区一条高等级公路只经过一个冬天就大面积剥蚀。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌材料,密实度和抗渗性差,不耐地下水与机车废气侵蚀,开裂与渗漏严重;对几个路局所辖的隧道进行抽样调查表明,漏水的占50.4%,其中1/3渗漏严重,并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电,影响正常运行,而1999年颁布的铁路隧道设计规范仍未能对隧道的耐久性问题采取适当的对策,如适当提高混凝土的最低强度等级和在混凝土中掺入化学纤维等。
耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训,还沿着老路重蹈覆辙。一些北方城市新建成的立交桥和高速公路桥,仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥,其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3~4cm厚的保护层厚度。
有专家估计,我国“大干”基础设施工程建设的还可延续20年,由于忽视耐久性,迎接我们的还会有“大修”20年的,这个可能不用很久就将到来,其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。
使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有:
1) 由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准,导致水泥工业对水泥强度的不适当追求,使水泥细度增加,早强的矿物成份比例提高,这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值,而国外则同时还要求不高于规定的最高值,如果强度超过了也被认为不合格,这种要求还有利于水泥产品质量的均匀性。
2) 工程施工单位不适当地加快施工进度,尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证,早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。国内媒体上大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥、或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程,很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被罚款,因为意味着工程质量有遭到损害的可能。
3) 环境的不断恶化,如废气、酸雨,我国的酸雨面积已超过国土的30% 。
当前迫切需要进行的工作是尽快编制桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例,修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计工作寿命,在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路走,很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文,本身就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性,在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段,国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料,而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。此外,工程技术界还存在长期形成的一些过时的看法,对改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如,顾虑会影响混凝土强度而不愿使用引气剂,而引气本应作为改善混凝土耐久性和工作性的常规手段;又如,希望加大水泥用量来保证混凝土强度,而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。
在修订规范的耐久性要求上,交通部于2001年颁布的港工混凝土结构防腐蚀技术规范已为其它土建工程行业起到较好的示范作用。我们一方面要参照国内外已有的资料和经验,尽快编写出相应的设计施工技术文件以应急需,另一方面则要安排系统的研究项目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一,而我国在这一方面相当落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件,需要考虑本国的特点,是不能完全依赖国外研究成果的。
重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床,水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5~1/6,而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥,与之相伴的是年耗20多亿方的砂石,长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料,而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土,所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年,有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费,国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势,如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。
2.土建结构工程使用阶段的正常检测与维护
结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用过程中,应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范,但没有如何使用的规范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜宾的南门大桥发生桥面坍落事故,就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀,如果有定期的检测要求,这样的事故很有可能避免。有些国家对于结构的损坏可能导致公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程,强制规定必须定期检测;即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件,因其坠落后容易伤及公众,也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差,质量控制与质量保证制度不够健全,规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低,已建的工程中往往存在较多隐患,所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量,虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定,但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度,还应以预防为主,通过例行检测及时发现问题。
现在国内有大量土建工程因步入老化期需要诊治,也
有大量已建的违章工程需要评估,更有许多工程发生病害需要诊断和加固,各地已涌现了不少从事土建工程诊断、治理与加固的队伍,并有蓬勃发展成为一种新兴行业的趋势。出现问题和病害以后再来治理固然重要,但是我们应该更加强调预防。对于在役土建工程的检测和评估,要建立相应的法规和标准,要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度,在管理体制上予以规范。 从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看,需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出,很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用,不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能,而且经济上算总账会很不合算。在发达国家,由于新建工程少,用于维修的费用往往更为主要,英国1978年的土建维修费上升到1965年的3.7倍,1980年的维修费占当年土建费用总支出的2/3。我国虽是发展中国家,现在正大兴土木,可是过去建成的大量工程已经或过早老化。国内40%公路桥梁的桥龄已大于25年,加上进入90年代以后交通量猛增,超载严重,以往的设计标准又低,路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修费用得不到保证,造成工程安全隐患并在以后需要支出更多的大修费用。在土建工程的投资上,希望有关部门能加大已建工程维修的费用。
为加速路桥等公共工程建设,国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规,就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时的良好功能,对于设计工作寿命为100年的桥梁,至少还可正常使用70年,而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧的工程。
三、技术规范的作用与管理
这次科技论坛对于土建结构工程技术规范的定位、作用与管理也进行了讨论并提出了一些看法。
长期以来,受计划经济体制的影响,我们往往视技术规范为法,将规范的具体规定和要求等同于法律条文来对待。技术规范或规程,与各种技术条例、技术要求、工法、指南等技术文件一样都是技术标准,本身不具有法律作用,只当工程各方(业主、设计、施工企业)认同作为设计与施工的依据并在契约的基础上,才能作为法律仲裁的依据。将技术问题法制化并强制执行,不利于技术进步和创造性的发挥,反而容易成为推卸责任的借口。当然,政府部门从国家和公众的整体利益出发,需要在安全、环保等重大原则上对土建工程的设计施工提出必须满足的最低要求并制定相应的法规,但法规一般并不需要提供如何达到这些要求的具体技术途径和方法,后者是技术标准的任务。政府也可以原则认可或批准某些重要的技术规范或其中某些内容使用。
土建工程有着强烈的个性,需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以规范作为技术标准宜强调其指导性而不是强制性。如果规范条文看作为一般意义上的法律条文,就有可能束缚设计施工人员的主动创造性并阻碍新技术的应用。。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新,这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。我国的技术规范在编写风格上也有模仿法律的倾向,极少提及使用者需要注意规范可能存在的某些不足之处或允许并鼓励使用者在某些问题上可以另辟蹊径。如果在设计施工中要取代规范中已经落后过时甚至有害的技术规定,则无异于违法行为。相反,只要墨守规范,即使出了事故,就可不负法律责任。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求,不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。为了消除这些负面影响并杜绝钻规范条文的空子进行偷工减料,应有必要建立这样的共识并作出规定,即遵守了规范条文并不意味着就可免除法律责任。国外有些规范就是这样规定的。
企图不断加强技术规范的强制性来解决屡禁不止的工程事故,不是解决问题的有效途径。现在,有关主管部门将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来,明确列为强制性条文,同时规定各个设计单位完成的设计,须通过有关部门或其授权委任的其他企事业设计单位的审查,而审查的主要内容就在于对照规范强制性条文的要求,其任务已类似于执法;这种做法是否明智似可商榷。我国土建工程事故频繁的原因,主要在于管理不善,特别是管理环节上的腐败;其次是施工操作人员素质低,又难以短期解决;过分强调规范的地位与作用,未能建立与规范配套的完整标准体系,比如缺乏指南、工法等更为详尽具体的技术文件,可以用来指导和规范设计与施工的各个具体环节,也有一定的关系。从设计角度看,出现事故主要不是由于没有按照规范强制性条文的规定,而是方案性的错误或忽略主要的设计条件;也有一些工程则因过去的设计标准过低,耐久性不足,在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。其实,要做到设计规范强制条文的要求最为容易,为此请专业人士审查似无必要。重要的工程设计应规定请专业单位全面审核,其要点也应在结构方案、构造方法与计算分析的原则上。从结构设计的国家规范中抽出的强制性条文不免支离破碎,个别条文的规定也不一定适合某些地区和某些工程的具体特点,反而造成麻烦。
我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,技术力量悬殊,环境条件各异,客观上要求规范能给设计人员更多灵活性,少一些强制性,这样才能更好地在规范的指导下,根据工程的特点和具体条件去解决问题。总之,在规范标准上,要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范,在工程的安全性和耐久性标准上,可有不同的设置水准。比如上海、北京、广州这些大城市应该高些,在抗震防灾要求上,更应区别对待。 全国性的规范订得愈详细,其适用性可能变得愈差,造成的混乱也可能愈多;特别象岩土工程那样的规范更是如此。
技术标准中的强制性越多,也意味着政府有关部门在具体技术问题上需要承担的责任越重,而这些本来不该是政府部门的职责。规范中的要求是最低要求,在安全设置水准上,政府需要干预的也应是保证公众安全的最低要求。对于土建结构的抗震设计,政府有关部门至今仍规定任何部门和个人不得随意提高抗震的设防标准(建抗586号文件)。事实上,如将商品房的抗震设防烈度提高1度,抗震能力可提高约1倍,而增加的房屋造价相当有限,在众多城市中可能仅及居民用于室内装修费用的几分之一。政府的这一规定无异于限制居民只能购置抗震安全质量标准最低的房屋,如果发生地震造成损害,有关部门如何解释?
规范等技术标准的管理体制亟待改善。建国以来,由政府部门负责统管并指定有关企事业单位分别承担每本规范编写和修订工作的做法已越来越不能适应当前的形势,有些在经费和人力上得不到保证,平时基本上没有专门人员去搜集了解规范使用中的问题并及时修改补充规范条文;面对新的结构型式、新的材料和新的工艺,规范的过时条文不但成为推广新技术的阻力,而且有被误用或盲目套用而造成工程质量安全事故。
发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理,规范的翻新周期短,不象我们要长达10年以上。我国的学会与协会重复设置,分工不明,并且至今还依附于某一政府部门,基本上只起到政府职能部门非官方代言人的作用,距离独立和富有活力的健全机构还差的很远,如何发挥这些机构在技术标准编写和管理中的作用也是值得探讨的一个问题。建议随着改革的深入,整顿合并有关的学会、协会,加强其职能,并逐渐成为技术标准编制管理的主体。
四、准备提交政府有关部门考虑的建议
为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性,这次论坛中提出了以下建议供政府有关部门考虑,:
1、桥梁、隧道、道路、港口等基础设施工程的混凝土结构耐久性,已是当前亟待采取措施应对的重大问题。否则,一些工程的正常使用功能和安全性将得不到有效保证,我国的现代化建设和国民经济会蒙受巨大损失,并将给生产和公众生活带来长期困扰。 建议国家建设部、交通部、铁道部主管土建工程设计标准的部门,能对工程的耐久性要求作重点审查,明确土建工程的设计应有最低使用寿命的要求,重要工程的设计文件中应有正常使用寿命和耐久性设计的独立章节与论证;
建议国家自然科学基金委员会能在今后一段时期内对混凝土工程耐久性的基础理论研究给予重点支持;
建议国家安全生产监督管理局为在近期内编订有关法规标准给以立项资助;
建议中国工程院土木水利建筑学部在其咨询研究项目中,联络国内有关专家,促进土建结构耐久性设计指导性技术条例的编制。
2、土建工程使用过程中的安全性,应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程,我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向,不利于工程寿命和投资效益。
篇6
一、通信管道的布设
由于高速公路自身的路由较为稳定,并且为全部控制出入、全立交形式,中央设2~3 m 宽的中央分隔带,通信管道通常埋设在中央分隔带。这种方法使得管道不易受道路扩改
和其他部门工程建设的影响,线缆较为安全且维护方便。且施工时与路基同步施工容易。但当管道通过高速公路的桥梁、涵洞、隧道等构造物时,则需采取不同的形式。
管道通过大中桥梁时,可在其中央或边护栏外侧预埋角钢(间隔1.5m),采用镀锌钢管或玻璃管箱悬挂的形式通过,也可在设计构造物时特别预留管道槽位或托板;干线管道经
由大桥时,应在大桥桥头增设桥头人孔以调节路桥管道断面的高差。
管道通过隧道时,可结合隧道监控系统线缆一并考虑设置合适的强弱电电缆沟道,使干线管道和线缆能安全并方便地通过隧道。
在沿线所有互通收费站和服务区铺设进站分歧管道,分歧管道一般采用钢管,先引入路侧人孔,再采用一定数量的硅芯管沿匝道路侧引至站房房建区边界。
不同形式的构造物使得局部路段管道的埋设位置及方式也不尽相同,但总的原则是要保证管道及线缆安全和维护工作快捷、方便。
二、通信管道材料的选择
要保证管道建设质量,一个很重要的问题就是管材的选择,可以说选择合适且质量好的管材,是保证质量的重要的前提条件。选择的管材必须具备下述的基本要求:
1.必须有一定的机械强度
2.必须有较好的使用性能 主要指管口和管孔内壁的光滑性,管口(特别是钢管)不能有毛刺,因为管口的毛刺很容易在电缆施工时损坏缆线。管孔内壁的光滑程度越好,越利于电光缆的穿放和更换,减轻施工劳动强度;对电光缆无腐蚀;密闭性能好,达到不透气不进水。
3.经济实用耐久
上述对管材的基本要求是互相关联的,设计的时候要进行通盘考虑,还要结合高速公路的具体条件和特点。目前,高速公路干线管道主要采用高密度聚氯乙烯硅芯管。实践证明,高密度聚氯乙烯硅芯管施工方便,易于推广,而且质量好,管道系数高,非常有利于光电缆的吹放施工。
三、管道工程设计
高速公路通信管道的设计,还没有专门的国家标准,主要参考电信行业的标准。但高速公路有其自身的特点和规律,它的通信管道信息量的大小、分布和设备环境都与电信行业
的通信管道相差甚远,高速公路通信管道的管孔数量、管道的平纵面位置、管道通过构造物的类型和方法、通信入(手)孔的尺寸以及管道材料的选择等许多方面均有其特殊性,所
以,在实际中,管道设计不仅要参考电信行业的标准,还要了解高速公路固有的特点(如高速公路路基高、桥梁、隧道多等),才能做到通信管道设计合理,达到安全牢固、降低造
价的目的。
同时,高速公路通信管道工程是一项综合土建与机电的系统工程,应纳入机电系统的总体发展战略中进行统筹规划和建设。在进行通信管道设计时,既要考虑到当前的成本,
又要充分考虑和分析机电系统日后发展的需求以及房建等其他工程的管道需求,这样可以避免道路在土建完成后反复被挖开,给道路管理者和使用者带来不必要的麻烦,从而确保
高速公路的通行使用和各项功能的充分发挥。
通信管道应做到与土建工程统一规划设计、协调发展,由于它贯穿于整个高速公路施工和管理的区域,所经之处的建筑物均应考虑相应的预埋、预留构件,同时,通信管道的
设置应与供电管线、中央分隔带护栏和标志基础等协调配合。但在当前设计中,通信管道的设计与以上几种设施的设计,一般都由不同的设计人员来完成,最后又缺少协调统一,易造成通信管道与这些设施发生冲突,这些都应在设计工作中
应给予足够的重视。
四、管道工程施工
高速公路通信管道工程施工十分重要,一定要通过公开招标选择专业化的通信管道施工队伍来施工及专业队伍来监理,只有这样才能真正降低高速公路通信管道工程造价,提
高施工质量,为机电系统实施提供良好的管道设施。施工中应注意以下几点:
1.施工方面的协调
由于一般高速公路沿线构造物施工早于通信管道工程,所以应特别注意在所有沿线构造物施工时做好相关通信管道预留预埋协调工作,尤其在通信管道施工队伍尚未确定或进场前,建设单位(业主)应督促土建施工及监理单位做好此方面的工作;另外还需做好与其他相关工程(如中央分隔带盲沟、缘石、绿化、排水沟、安全设施波型护栏和标志基础
等)施工的协调,优化施工工序,尽量减少相互间的影响。
2.设计变更的协调
由于通信管道属于机电系统的物理通道和基础设施,一般由机电系统建设单位负责,而道路土建或房建又属于土建工程单位,土建的某些设计变更往往引起管道工程施工方案的相应变化,所以必须及时根据土建工程的实际情况对通信管道设计进行调整。
3.管道放样定位和施工工序
施工时,通信管道工程与土建主体工程应同期进行,交叉施工,由于中央分隔带内的空间相当有限,若放样定位稍有偏差,极有可能造成后续交通安全设施施工或车祸撞毁护
栏时,将通信管道破坏,因此,在施工过程中一定要严格把关管道中心线的定位和埋设标高,在工期许可的情况下,应选择在中央分隔带两侧缘石铺砌之后,此时定位比较准确,另外也可保护施工完毕的管道,避免施工车辆穿越管道。
4.管道的敷设
管道的敷设应根据敷设地段的土质和环境条件等因素来确定。另外,因为高速公路设有专门的中央分隔带,所以它的管道埋深也与通信管道和中央分隔带护栏的配合有关,高
速公路通信管道的埋深(管顶至路面)一般不宜小于 0.15m。当采用混凝土护栏时,管道可明铺在混凝土护栏内,不受最小埋深限制。当管道在护栏立柱之下时,应在两者之间保留
10-20cm 的安全距离后才计算管道埋深,这时管道的埋深最大。当管道埋深达不到要求时,可采用混凝土包封管道的形式来提高强度,或在局部管道段。用镀锌钢管代替塑料管。
5.相关构造物的管道施工
需注意管道预埋件在相关构造物上的埋设,并且注意预埋件的材质,特别是在沿海地区,要采取防锈、防腐措施,一般采用热浸镀锌工艺,否则预埋件锈蚀严重,将导致严重
的工程质量隐患。
6.管道施工中的防水问题
在雨季,通信管道的施工相对比较困难,入(手)井经常被雨水浸泡。为了避免污水进入管中,妨碍硅芯管的试吹以及将来的穿缆,必须确保井中硅芯管的接头密封达到要求,
而且要注意入(手)井的防水措施。这就要求通信管道的管底与井底之间的距离不应小于30cm,并且管口要向下弯,防止积水往管道内流。实际施工中,还应根据需要在人(手)
孔四周涂刷2 遍沥青,以防止地下水通过入(手)孔四壁进入孔内。
7.管材的贮藏、运输
采用塑料管作为通信管道,在贮藏时,应平放于温度不超过40℃的库房或简易棚内,不应露天堆放,以免日晒雨淋;在室内放置时应距离热源不小于1m;在运输和施工过程中,
不应受到剧烈的撞击、抛掷和日晒。
结束语:
篇7
1、开工前的准备工作
1.1、工前要详细复核图纸,尤其要详看围岩类别,并实地进行核对,根据围岩类别,初步确定主要工序的施工方法及各种原材料的用量。
1.2、复核导线点精度以及水准点高程。
1.3、选择一支有资格、有隧道施工经验的施工队伍,特别是要对主要技术工种如风枪工、喷锚工、爆破工进行专业技术培训。
1.4、备足各种合格材料,如水泥、黄砂、石子、钢材、钢格栅、钢支撑、风机等,对隧道施工中可能遇到的突发事件要做好充分准备。
2、隧道土建设计
2.1、洞口位置的确定以及洞门设计
洞口设计以“早进洞,晚出洞”为原则,最大限度地降低洞口边、仰坡的开挖高度,以保证山体稳定,同时减小对洞口自然景观的破坏。根据洞口地形、地貌,并结合城市道路项目之特点,本隧道左右幅进出口四个洞口均设计为削竹式洞门(图1)。结合工程特点与周围地形地貌,对洞口段进行植树、植草绿化。
图1削竹式洞门纵剖面图
2.2、隧道衬砌设计
本隧道衬砌根据围岩级别、地形、埋深、成洞条件等进行设计。在隧道进、出口成洞条件困难段设计为明洞衬砌,其余地段与隧道所处围岩相对应设计为复合式衬砌。隧道洞身衬砌为初期支护和二次衬砌共同承担荷载的结构,用荷载一结构法及地层一结构法进行数值分析,有限元数值模拟选择几种典型工况分析,其计算结果。
隧道设计支护参数如表1所示,隧道设计还采用管棚、超前小导管、超前砂浆锚杆等辅助措施。
2.3、隧道防、排水及路面设计
根据隧道区的气象、水文条件,本隧道的防排水设计采用以“防、排”为主,“防、排、堵、截”相结合的综合治理措施。其各段的防、排水情况如下。
2.3.1、洞外
根据地形情况,在洞口上边、仰坡外侧设置与地形相应的截排水沟,将洞顶水引出隧道区,引人天然沟中排走。
2.3.2、明洞
明洞拱墙部外层铺设由土工布、塑料防水板、土工布组成的防水层;在洞顶回填土上还设置一层厚50。m的粘土隔水层,让水顺回填土坡面流进洞顶水沟引人沟谷中排走。在墙脚处设置纵向。排水管并与沿横向排水管相连,将衬砌背后的水引人中心水沟排走。
2.3.3、洞内
在初期支护与二次衬砌间敷设土工布和塑料防水板组成的防水层,同时要求模筑混凝土的抗渗等级为S8。并对施工缝、工作缝、沉降缝作专门的防水处理。同时在初期支护与二次衬砌之间,每隔10m左右设置一环向排水管,排水管与墙脚处设置的纵向排水管相连,在隧道纵向每间隔25m设一道横向引水管,将衬砌背后水引人路面下面设置的中心水沟排走。隧道路面水通过在两侧设置的边沟排出隧道区。
隧道采用沥青混凝土上面层与水泥混凝土下面层组成的复合式路面。
3、隧道土建施工
3.1、施工方法
对洞口土质或易坍塌的软弱围岩地段,采用机械开挖,预留核心土台阶分步开挖法施工;洞身围岩施工开挖方法:断层破碎带等不良地质段及V级围岩较差段采用CRD法,V级围岩较好段采用短台阶法,Ⅳ级围岩段采用台阶法。
隧道掘进及喷锚支护
由于隧道的地质千差万别,设计中对地质的钻探不可能面面俱到,因此施工时要根据围岩类别的变化,在请示驻地监理工程师的前提下,及时调整支护类别,以保证掌子面的安全。对隧道施工总的指导原则是短进尺、弱爆破、强支护。
3.1.1、超前锚杆及法向锚杆的布设
隧道施工中常见的围岩类别有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类,对于Ⅱ、Ⅲ类围岩一般要打超前锚杆,超前锚杆的布设见图1、图2。
图2超前锚杆的布设
图3超前锚杆
超前锚杆的要素有4个:一是外插角,二是长度,三是间距,四是搭接长。4个要素掌握使用得当,当它配与钢格栅、钢支撑及纵向连接筋后可起到棚架作用,预防隧道因围岩本身强度不足引起的大面积掉顶,一般锚杆的插入角≤4°,搭接长度≥1m,而法向锚杆是隧道掘进后为了防止局部薄层塌落、掉块而采取的预防措施。
3.1.2、隧道掘进及初期支护
隧道掘进一般采用全断面开挖法,当围岩类别较差且占总长比例较大时亦可考虑台阶法,但无论采用全断面法还是台阶法,掘进的关键仍然是打眼爆破,一般Ⅱ、Ⅲ类围岩孔深不超过2m;Ⅳ、Ⅴ类围岩不超过4m,周边眼的孔距≤40cm,中间眼的孔距呈梅花形布置,间距≤1m,爆破形式采用微差毫秒雷管爆破,起爆时间是先中心后周边。对周边眼要严格控制装药量,一般以爆破后留有半个孔眼效果为最佳。当爆破完毕,要及时清理落石、掉块。对于Ⅱ、Ⅲ类围岩要尽快安装钢格栅或钢支撑,并进行喷锚,以使钢筋骨架与砼形成整体。对于Ⅳ、Ⅴ类及以上围岩要进行局部挂网喷射,以保证下个循环作业时的人身安全。
3.2、隧道落底的处理
根据围岩类别的不同,隧道落底一般分为仰拱和调平层施工两种。对于Ⅱ类围岩必须加做仰拱,以使隧道本身形成一个卵型壳体,增强自身的抗压能力,对于Ⅲ类围岩可在收剑仪观测数据的指导下,结合设计文件决定取舍,对于Ⅲ类以上围岩一般仅做调平层即可。需要说明的是:水沟底与调平层底高差较大,落底时应分开爆破,且要注意装药量,以防对设计标高以下的基岩造成太大的影响。
3.3、防排水的布设
隧道漏水是公路建设中通病之一,根据以前的施工经验,笔者认为隧道防排水应以排为主,以防为辅,务必使水形成环路。为了形成排水系统,一般隧道设计均在边墙两侧设置了排水沟、纵向软式透水管、横向排水管,其工作原理是拱部水通过一定约束渗入软式透水管,每隔一定长度由横向排水管输入排水沟,最后流出洞外。
3.3.1、对涌突水段的处理
于地质构造运动或岩层受到挤压,或由于石灰岩本身的机理,在某些地段极易形成薄弱面使得地面水有可能在短时间、在某一区间形成径流,这时防排水的处理措施应当是:根据涌突水的大小,先在比较集中地段设置横向软式透水管,然后铺设排水板,排水板的作用一是保证大量的径流水进入横向软式透水管,其次是使剩余的水顺排水板流入纵向软式透水管,为了防止排水板渗漏,在其外沿环向挂设复合式防水板。
3.3.2、对淋水段及渗水段的处理
一般淋水、渗水段水量不太集聚,但严重影响行车,且对道路的破坏性极大。对于淋水段一般应先将水用排水板沿环向引入纵向软式透水管,并通过横向排水管排入排水沟,为了防止排水板的渗漏,在排水板外再挂复合式防水板,以保证渗水能全部归入排水系统。对于渗水段仅挂设防水板并使之排入纵向排水系统即可。
总之,对于防排水系统,要保证排水畅通,一是要防止防水板挂得过紧,以免影响混凝土二衬时因拉力过大造成某断面撕裂,二是要尽可能少在防水板外钉钉,以防水流沿钉孔外溢。
3.4、混凝土二衬施工
混凝土的二衬应在检查防排水系统确实可靠、隧道各种预埋件安放适当以后进行。由于隧道开挖破坏了原先地层结构,水压力要重新进行分布,在原先施工时的无水段,竣工后亦可能成为漏水段,因此为了防止意外情况的发生,应将二衬混凝土提高为防渗型,需要说明的是二衬混凝土每板之间的结合处是渗水的薄弱环节,施工时对模板台车安置止水带的端头一定要谨慎对待,确实保证止水带位置正确、平面舒展、止水可靠。
综上所述,随着交通事业的发展,公路建设已向着高标准、高等级方向逐步发展,为了线型顺适、纵坡平缓、路线快捷,在山岭区修建高等级公路不可避免地要跨越沟谷、横穿山岭,因此,桥梁、隧道的设计已成了缩短运矩、减缓纵坡的第一手段。
参考文献
[1]朱爱生,安书杰.谈隧道土建工程施工[J].山西交通科技,2000,03:46-47.
篇8
施工项目内业资料是工程项目的重要组成部分,是施工过程中施工、监理单位依据有关规范、规程、标准所做的文字记录、图纸、表格、音像等应归档的资料,它是评定工程质量、竣工交付使用的必要条件,也是对工程进行监督、检查、维护、管理、使用、改建和扩建的依据。
施工项目普遍存在重施工、轻管理,重外业、轻内业的项目管理“通病”,常常由于竣工文件的编制工作严重滞后于项目主体工程的进度,造成不能及时进行工程交工验收。以及由于内业资料收集不及时,影响项目的计量工作,造成资金周转困难。
1 现状调查
施工项目内业资料是公路工程建设中施工形成的资料,反映的是项目施工建设的客观状况和规律的信息,它包括文字、图表和音像等表达形式。在这里,内业资料特指施工项目质检资料的基础资料部分,即施工原始资料部分,包括为竣汇表、监表、施工记录表、质量检验表、试验记录及报告、施工日记、施工照片、针对性的文件、竣工图纸,以及变更索赔资料。
由于业主、监理单位不同项目管理论文,对质检资料的要求也不同,对内业资料的收集整理及归档一直没有统一标准。如何做到内业资料填写正确规范、收集及时完整,并满足业主监理及档案归档要求,值得去考虑和解决。通过调查,发现内业资料管理工作中,主要存在以下问题:
(1)资料归档散乱,不系统;
(2)分项、分部、单位工程的划分概念不明确;
(3)内业资料填写有缺项、缺漏及填写错误或填写不规范的现象;
(4)分项工程的评定在外观上的扣分不符合评定标准的要求;
(5)原始记录资料监理未签认;
(6)存在试验、检测抽检频率不够的现象;
(7)试验资料与质检、测量资料的施工检验日期有矛盾;
(8)施工照片收集不全或收集整理不规范;
(9)施工日志的收集不全;
(10)分项工程质量评定不及时。
内业资料零乱、分项评定不及时关联图
2 内业资料填写的依据
内业资料的填写与编制依据有:
1)《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》(JTG F80/1-2004)
2)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
3)《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)
4)《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)
5)《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-2003)
6)《公路工程国内招标文件范本》(2009版)
7)各种试验规程
8)各条路合同专用技术条款等等
3 制定应对措施
3.1 制定相应管理办法,约定项目各岗位管理职责。
针对项目内业资料存在问题,为了规范工程项目内业资料管理,充分发挥内业资料在工程建设、生产管理的作用,促进工程项目内业资料的规范性和及时性,提高项目管理水平和经济效益免费论文下载。特制定《项目内业资料管理办法》,从管理上约定项目各项目职责。
各岗位主要职责:
1)项目总工:为项目内业资料的第一责任人,负责组织、安排工程资料(包括索赔资料)的收集、整理,负责编制、整理工程竣工资料。
2)项目副总工:协助项目总工程师组织、安排工程资料(包括索赔资料)的收集、整理,负责编制、整理工程竣工资料。
3)质检负责人:项目内业资料具体执行人,与测量、试验工程师一起收集、整理所有自检资料,并编制相应的表格,为申报认可、竣工资料提供依据。
4)资料管理员:对项目各种不同资料进行收集、整理,和造册登记,并分类进行保存。
5)试验人员:及时整理各种试验数据、资料,并做好分类归档,为验收、计量提供试验资料。
6)测量人员:协助项目总工编制、整理有关测量的竣工资料。
7)技术人员:填报分项工程开工报告、各种检查报告、中间工序交接资料及施工照片,并及时收集和归档相关资料,填写施工日记。
项目部应保证经办文件的系统完整。专(兼)职档案管理人员归档。在工作变动或因故离职时应将经办的内业资料向接办人员交接清楚,不得擅自带走或销毁。要按照统一领导,统一管理内业资料的原则,管理好项目的内业资料相关材料,确保资料的完整、准确、安全和有效利用。
3.2施工项目做好内业管理措施
3.2.1 项目进场后,按项目实际情况项目管理论文,根据JTGF80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》附录A(141~144页),划分项目单位、分部、分项工程清楚,以及各工序质检资料收集与填写划分清晰,并建立内业资料台帐。
3.2.2 项目部的内业资料及时收集、整理,要与项目外业进度同步。每月及时按内业资料完成情况,填写内业资料资料台帐。
3.2.3 为保证资料的可靠性、完整性,并依据JTGF80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》和交通部《公路工程竣工文件材料立卷归档管理办法》,资料请用钢笔或中性笔及时、认真填写,不得任意涂改,如确为记录有误可划改,签字要齐全。
3.2.4 内业资料中,工程照片能较好地再现工程现场的施工管理和进行情况,是了解隐蔽工程质量的必要资料。随着道桥技术的快速发展,施工管理日益复杂多样,作为施工记录的工程照片也更加重要。同时工程照片也是中间计量的重要依据。
3.2.5 施工日记也叫施工日志,是工程整个施工阶段的施工组织管理、施工技术等有关施工活动和现场情况变化的真实综合性记录,也是处理施工问题的备忘录和总结施工管理经验的基本素材及工程交竣工验收资料的重要组成部分。主要内容为:日期、天气、气温、工程名称、施工部位、施工内容、应用的主要工艺;人员、材料、机械到场及运行情况;材料消耗记录、施工进展情况记录;施工是否正常;外界环境、地质变化情况;有无意外停工;有无质量问题存在;施工安全情况;监理到场及对工程认证和签字情况;有无上级或监理指令及整改情况等免费论文下载。记录人员要签字,主管领导定期也要阅签。
3.2.6 项目部成立独立的档案室,并指定专人负责管理档案室,坚持部门收集、管理文件材料制度。各部门均应指定专(兼)职档案管理人员,负责管理本部门的文件材料,定期将本部门的文件转交档案室。人员要保持相对稳定,如人员变动应及时通知相关科室。
3.2.7每周召开例会协调各部门之间的关系,明确责任。
加强项目内部沟通,每周召集质检、试验、及测量各部门开例会,确认施工部位、施工时间是否一致统一,确保资料填写一致统一,并把各部门的意见、建议和问题提出,及时沟通解决。加强与业主、监理的沟通,及时签认资料。
3.2.8组织每月对资料进行检查项目管理论文,发现问题及时整改,并进行奖罚。
每月由项目总工组织对内业资料进行检查。根据资料目录台帐分路基土石方、排水、防护按每公里进行排查、桥梁下构按每个台墩进行排查,桥梁上构按每一片梁进行排查,涵洞工程按每座进行排查,确保不漏检。同时制定奖罚措施,月底并进行评比,奖励先进,处罚落后。
4结束语
施工项目要从一进场,就从严要求,并积极认真做好内业资料的收集整理工作,持续有效进行,使每个施工技术员习惯化、规范化、普遍化,就可以做到边收集、边整理、边归档,力求内业资料标准规范、格式统一、资料完整,以及内业资料和工程建设同步,为后续竣工资料的编制打下坚实基础。
参考文献
篇9
温州山多地少,各工业园区规划面积小则两三个平方公里,大则十几甚至几十平方公里不等,多数园区座落于三面环山的平原地带,河网密集。地质条件为典型的滨海相软土地区。,其地质特点是软土层厚(软土厚达50m)、含水率高(平均35%,最高达65%)、透水系数小(kv=1.60e一7cm/s,kh=1.90e一7cm/s)和承载力低(45kn/m)等。园区内道路网骨架基本由主干路、次干路、支路等组成,有些园区甚至有快速路穿越。除市政道路外,还伴随着工业产房、区域防洪渠道等工程建设。各园区视规模与资金等综合情况,采用一次建设或分期滚动开发。
2建设时序的安排
工业园区往往有分期建设、滚动开发的步骤,因此针对上述情况拟定市政道路及相关基础设施的总体建设时序。WWW.133229.cOM建设时序总体思路一是建设对外 交通 干道利于园区开发建设;二是通过骨架道路建设引导和支撑地块开发;三是通过合理道路建设时序提高资金利用效率;四是泄洪沟滞洪区的优先建设利于园区工程保障。
(1)先外后内——先建对外联系通道,后建园区内部道路。
园区基础设施的开发建设,必须先开辟一条能承担整个园区对外沟通的重要通道,成为园区整体对外物流、人流及信息流的纽带,为业主招商引资和 企业 入园提供平台,同时为园区的开发建设提供重要通道。对外联系通道往往应根据路网情况选择利于整个园区运作的主干路或次干路来承担。
(2)先主后次——先建主干路,后建次干道。
在解决对外交通的前提下,为利于园区整体的开发与建设,建议近期先实施园区内若干条主干道,其将成为支撑园区开发的基本骨架。若规划园区内存有若干村落,可为村落近期的对外交通、供水以及排污等市政基础设施创造条件。
建设前期,根据园区地质与建设情况,可利用人为因素,规划与组织好大型工程车的通行线路,提早对上述不需要深层处理的道路路基进行通行碾压,可进一步加强路基整体质量。结合周边地块土建建设进度,有必要对道路路面结构层(沥青面层)实行分期摊铺。建议待道路两侧开发基本完毕,沥青上面层再做最后的罩面,保持路面平整与洁净。
(3)支路可视企业进场情况安排建设。
根据以往的经验教训,道路总是先于周边地块施工,而地块施工时则利用已建道路作为施工通道。因支路地块后退红线距离有限,地块施工时围墙一般紧挨着支路红线设置。大吨位施工车辆的进进出出,地块建筑基坑开挖,或基础工程的施工,对道路结构特别是地下管线破坏很大,往往在地块建筑完工后须对道路进行大面积整修才能投入使用,造成重复投资,浪费极大。
因此,我们建议在满足市政道路总体建设时序的前提下,对园区内的支路应做到:先做临时路基供施工车辆进场,地下管线暂不埋设,待企业土建工程基本完工后再施作地下管线和路面结构。如此处理,可提前预压路基,道路与企业厂房基本上可以同步完成,既不影响企业建设、生产,又节省了投资。
(4)泄洪沟、滞洪区尽可能同步或优先于园区道路建设。
温州属亚热带海洋性季风气候,年平均降水量达1800mm,春夏季雨水较多,特别是夏季受暴雨和台风的影响,形成的洪涝灾害可造成已建或在建基础设施的破坏和生命财产的损失。针对三面环山的园区,建议园区建设启动过程中应尽早安排水利泄洪沟与滞洪区的开挖建设,为园区地表水的收集,避免水患提供通道与蓄水空间。建议泄洪沟与滞洪区应同步或优先于道路实施,将利于道路地下雨水管线的排放及地表水的收集。
3相关工程的衔接及注意事项
(1)泄洪河道的开挖与道路的衔接。
有些园区内规划泄洪道与道路挨得很近,为避免水害,建议泄洪河道与紧邻道路同步建设,或尽可能优先于园区其他道路实施。
应协调好相临道路路基处理与河道开挖之间的时间前后关系。同处软土基础且紧邻同位,建议先进行路基处理达到稳定要求,再进行河道开挖建设,反则,路基处理过程可能会影响已建河道工程质量。同时,河道开挖弃土方应进行 科学 堆放。以往有些工程将河道开挖出的淤泥质土直接堆放在道路范围内,其不能作为路基填料,将面临二次搬运,同时不利于路基施工。建议开挖淤泥须外运,至少应远离河道,防止因填方过高导致开挖边坡滑移与河床“涌土”现象。
河道开挖应顺从下游往上游的原则进行。河道挡墙结构设计也应综合考虑道路建设和房建基础施工等各种因素可能造成的影响。
(2)泄洪河道的开挖与桥涵的衔接。
泄洪河道上往往有规划道路通过,在交叉位置基本采用桥涵的形式穿越河道。基于软土地基条件,桥涵均采用桩基础为主,河道也为设置桩基础的重力式挡墙。因此要协调好河道基础与桥涵基础之间空间位置和施工顺序。若为桥梁,应注意重力式桥台与河道挡墙的顺畅衔接,避免河道挡墙提前修建而因桥台落位重叠,导致拆除挡墙。若为涵洞,应衔接好涵洞基础与河床铺底基础、涵洞与河道挡墙之间的关系,同样要回避重复建设问题。
(3)泄洪河道的开挖与市政管线的衔接。
若河道先期开挖实施,其侧面与底面将形成一个封闭的界面,而市政雨水管收集的水量常会对开挖河道处进行排放,道路管线施工过程会遇到雨水管穿越泄洪河道已建挡墙,若倒虹管及污水等深埋管线采用顶管施工方法,会受到河道挡墙桩基础的干扰。因此,施工前务必预留好各管线穿越的空间位置,减少后续管线施工的阻碍。
(4)路基处理与管线的衔接。
考虑在未经处理的软土地基上修建道路,其工后沉降较大,势必造成地下管线的破坏。工程实施时,应先进行路基处理,再埋设管线。管线的开挖及回填将扰动原状土并造成回填土密实度不足,直接影响路面结构性能。因此,建议采用密实度较高且施工相对容易的砂砾石进行管沟回填或采用土壤固化材料加固管沟回填土,提高整体工程质量。
(5)园区土建施工与道路的衔接。
篇10
1998年教育部颁布新的本科专业目录,其中土木工程专业是由原来的矿井建设、建筑工程、城镇建设(部分)、交通土建工程、工业设备安装工程、饭店工程、涉外建筑工程、土木工程等八个专业合并而成。其中的道路与桥梁工程方向是土木工程专业设置的6个专业方向之一。为了适应新形势下人才培养模式的要求,在“大土木”的框架下,有必要从路桥方向学生工程能力培养入手,确立指导思想,明确培养目标,探讨课程改革创新的内容和途径,全面推动土木工程专业路桥方向课程体系的改革和实践。
一、课程体系改革的指导思想
土木工程专业路桥方向课程体系改革研究的重点应以确立面向21世纪的人才为培养目标,以培养学生的创新意识,激发学生的个性发展为职责。要求培养的学生能适应科技进步和社会发展需要,基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、有创新精神,掌握现代化科学的管理理论、方法和手段,具有较强的适应性和竞争力。基于以上原因,在课程体系改革中具体体现在对学生的知识要求、能力要求和素质要求三个方面。
(一)知识要求
使学生具有较扎实的自然科学基础,对工程材料的基本性能、工程测绘与工程制图的原理和方法、工程结构构件的力学性能和计算原理、工程施工和组织的一般过程、工程管理和技术经济分析的方法、结构选型和构造的基本知识、结构工程的设计方法以及相关软件的应用技术均能掌握,同时要求了解本专业的法规、规范与规程,了解本专业科学技术的新发展。
(二)能力要求
使学生具有较强的自学能力,具有综合应用各种手段(包括外语)查取资料、获取信息的能力,具有本专业所必需的实验、测试、计算机应用等技能,获得土木工程师的基本训练,具有从事道路与桥梁工程设计、施工、管理、地基处理等领域的工作能力,具有较强的开拓精神,具有一定的创新思维和科研能力。
(三)素质要求
使学生能比较系统地掌握本专业所必需的科学与技术理论知识,具有一定的专业知识、技术知识、经济知识和管理知识,对本专业学科范围科学技术的新发展及其动向有所了解,具有较好的文化素质、心理素质以及一定的修养。
二、课程体系改革的基本内容和途径
(一)课程体系改革的基本内容
按照课程体系改革指导思想的要求,课程体系改革的基本内容有:(1)制定新的培养计划和教学大纲;(2)了解本专业学科范围内科学技术的新发展,编写路桥方向课程体系的教材和教学参考书;(3)对课程体系、教学内容、教学方法、考核办法进行改革实践;(4)建立实习基地,对实习、课程设计和毕业设计等实践性教学进行改革实践。
(二)课程体系改革的途径
为了适应社会不断发展的需要,在课堂教学学时少的情况下,优化课程设置,整合和重组课程内容,改进教学方法,以实现学生在知识、能力和素质上协调发展,适应人才市场的需求。
1.构建课程平台,明确专业方向。土木工程的范围非常广泛,包括土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通土建工程、桥梁港口工程、地下工程、水利水电工程、给水排水工程、土木工程施工、建设项目管理等。土木工程专业各个不同的方向,在基础力学、工程材料和结构分析等方面具有一定的相通性。为了适应学生就业市场的变化和单位对人才的合理配置要求,为了加强学生的工程能力与素质教育,在大学的前三学年,为土木工程专业学生搭建公共教育平台(即公共基础课程、大类学科基础与专业基础课程),到第四学年由学生自主选择不同的专业方向(即专业方向课程),只有这样培养出的学生才能做到真正的面向企业服务社会。
2.优化课程设置,突出专业特点。在制定土木工程专业培养计划上,应对课程内容进行优化设置。如将力学类、结构类、施工管理类及工程材料、工程测量课程等分别采用精简归并重复性内容,剥离共性理论性内容,重新构建课程等办法,避免课程的重复。同时,在课程间反复协调的基础上,修改课程教学大纲,使学科基础课实现“宽厚”,专业课实现门类多、内容新、学时精和信息量大。只有这样才能较好地实现土木工程专业的真正方向,较容易地解决“专业口径宽、学时少”出现的各种矛盾,以满足学生专业课学习的要求,满足毕业生在工作中的专业改向、新项目研究或继续专业学习的要求,为将来在不同的领域发展奠定基础。
3.提高教师素质,建设特色教材。在教学中,教师既要具有扎实的专业知识,又要积极参与实际工程项目,同时还要进行科学研究,在自我学习提高的同时,有义务将本学科最新的研究成果应用到特色教材的建设中。与教学计划、教学大纲配套的系列教材是课程体系改革成果的载体和改革得以实现的手段,也是实现培养目标的重要保证。方向课程体系的教材内容应相互协调,紧密结合工程实际,要与教学计划要求吻合,要有利于培养和提高学生分析问题、解决问题的能力。结合新的应用型人才培养模式的改革与实施,在路桥方向课程体系的改革研究与实践中,我们编写出版了《桥梁工程》、《路基路面工程》、《高速公路》、《道路勘测设计》、《土木工程专业路桥方向毕业设计指导》等十几部教材和教学参考书。
4.紧跟学科发展,培养创新思维。学生专业能力的提高,创新思维是关键。为了扩展学生的知识面,我们适当增加了法律、管理、工程经济和反映本专业新技术的选修课等,例如:《交通工程学》、《公路经济学》、《公路网规划》、《道路景观设计》、《公路测设新技术》、《地铁与轻轨》、《路面管理系统》、《路基处理技术》、《工程加固技术最新进展》、《道路桥梁检测新技术》、《midas Civil软件工程应用》等,努力培养学生的创新思维,满足企业对创新应用型人才的需要。定期举办专题讲座,例如:道路工程专题讲座和桥梁工程专题讲座。为了把握最新道路与桥梁工程知识,定期邀请设计院施工企业、管理部门和科研院所的知名专家举办专题讲座,让学生了解目前道桥工程的发展现状、存在的问题及今后的发展方向,让学生了解最新的管理方法、新颖的设计方案、成熟的施工经验、成功的工程案例和最新的检测设备和技术。
5.注重实践教学,加强应用能力。为了全面培养学生的实践能力和工程能力,提高学生的专业素质,我们有实验课、工地实习、课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计和课外科技创新等实践性教学环节,使学生逐步确立工程结构意识。根据课程的特点,对体现专业内容的实验,在适当增加实践教学学时的同时,由实验指导教师根据内容对实验小组的每位同学进行现场提问考核,重点考核实验的步骤、环节,确保人人会做。实验后学生要上交一份内容详细的实验报告。充分利用校外的实践教学资源,选择央企、大型国有或民营企业,由专业教师带领学生到工地实习。时间视工程情况而定,一般在6周时间。首先,邀请工地的技术人员给学生介绍工程概况,然后,在技术人员的带领下分成若干个小组进行现场参观,技术人员讲解技术要求,最后,学生根据所见所闻向技术人员提问。实习期间,学生在工地现场由技术人员安排工作,专业教师协调管理。实习后学生要上交一份图文并茂的实习报告。对专业课程设置的课程设计,例如:《桥梁工程》、《道路勘测设计》和《路基路面工程》等均设置1周时间的课程设计。教师列出主要参考资料,引导学生逐步分析基础资料、认真讨论不同的方案。在结构计算中,首先要求学生必须明确工程结构概念,再结合具体设计内容,引导学生重视结构构造问题,并按规范要求认真。设计后,学生要上交一本计算书和施工图。为了加深学生对桥梁结构的了解,熟悉各种桥梁结构形式、构件构造特点及传力特点,给出要求,让学生采用最简单的材料,自己动手制作模型。通过做模型参加竞赛,使学生加深对各种桥梁结构形式构造的了解,让复杂的理论知识感性化,同时也培养学生团结协作的精神,增进同学间的感情。
6.改革考核方法,挖掘学生潜力。学生成绩考核的本身,对教学改革有着明确的指导意义。学生成绩的考核包括:理论考试、课程设计考核、实验考核、实习考核、毕业设计考核及参加相关科技活动情况等部分。根据培养内容学分绩点的不同,在考核形式上采用闭卷考试、开卷考试、综合测试、大作业、命题论文、实习报告等多种形式。在考核内容上力求体现出学生掌握基本知识、理解重点知识、灵活运用综合知识的能力。这种考核办法改变了以前学生应付考试、死记硬背书本知识的尴尬局面,激发了学生学习的热情,充分挖掘其潜力,使学生变被动学习为主动。
通过课程体系改革的研究与实践,我们深刻认识到,教学改革要服务于社会,要努力培养学生的创新意识,提高学生的工程应用能力,使学生真正具备较强的市场适应性和竞争力,以实现满足社会对人才的需求。
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[3]马慧彪,李强.土木工程专业课程体系与实践教学改革
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一、转变教育思想,树立人才培养新观念
高校办学指导思想应该是一种超前的、符合时展要求的教育思想。十年树木,百年树人,高等学校培养的人才是定位在未来的,这就要求在教育工作中要树立符合时代潮流的教育价值观、质量观、人才观、学生观、教学观等,以奠定教育现代化的思想基础。
专业人才的培养应实现以“学科”为中心向以“学习者”为中心转变。人才培养模式是多样的,从“学科”向“学习者”的转变,其实是一种观念的转变。传统的教育观和教育模式只能使学生停留在原始的“教师教多少就学多少、教材中有多少就看多少”的基础上,不能充分发挥学生的主观创造性,缺乏对本学科以及相关边缘学科的广泛涉猎。
目前,工科院校的教育方式仍然是这种传统的“学科”教育方式。要提高大学生的专业素质,首先要改变学生整体化的求知方式,把教育由教师教给学生真理转化为教给学生如何获得真理,使学习成为学习者主动探求和由学习者推动的过程,教师在整个教育过程中起导向的作用,做着“抛砖引玉”的工作。当然,这种转变应该是一个渐进的过程,教育者仅拥有观念不行,还要拥有环境——一个让学生有兴趣可生、有书可读、有科研可做的大教育环境。
二、改革课程体系和专业设置,培养高素质的现代工程师
为了加强学科建设,突出专业特色,培养专业人才,吉林建筑工程学院把交通土建工程和建筑管理工程专业从工业与民用建筑专业中分离出来,从长远来看,这不利于通才的培养,特别是许多专业课的设置,就已经给学生划定了框框,限制了学生学习的内容和兴趣。建筑管理专业如果只加强管理知识的学习,就会在一定程度上弱化建筑专业课的学习,交通土建专业的教学注重了道路桥梁设计与施工的内容,却缺乏管理知识的学习。无论培养哪种工程人才,都需要突出专业水平和管理水平,突出专业特色,同时更应该注重提高学生的综合素质,这样才能够真正地适应知识经济发展的要求,与世界科技与经济的发展接轨。因此,要打破专业设置狭窄的现状,树立大专业思想,在保留专业基础课的同时,多设置公共选修课,适度充实经济、管理、人文、环境等方面的知识,同时要给选修课足够的重视。在高等学校,以往一直对选修课重视不够,教师常放松要求,导致选修课的学习松散无味,学生的学习兴趣降低。实际上,选修课是学生对专业课以外知识学习的最好方式,要把有责任心、专业水平高的教师放在选修课的任课岗位上,消除学校和学生一贯的重考试课、轻选修课的思想。
专业学习中,要坚持学以致用的原则。要加强工程实践训练,注重理论与实践应用的结合,有效组织科研活动。专业知识的学习要以实际应用为目的,实践训练要以专业学习为基础。在教学过程中,我们建立了许多实验(实践)基地,要有效地组织学生的实习活动,不能搞形式,实习过程中要敦促学生主动学习提高应用能力,要把第二课堂的教育作用充分发挥出来。
此外,要加大实验室、计算机中心等学习基地的开放程度,突出建筑类专业学科特色,加大工程硕士比重,以推动工程教育改革的深化。
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前言
随着经济的迅速增长,当今世界能源供应短缺的状况愈发明显,大量消耗燃煤造成的环境污染,资源短缺和环境问题已经成为制约经济社会持续发展的关键因素。风能是一种具有蕴藏量大、分布广泛和清洁无污染等优点的可再生能源。在近数十年中,风力资源已经发展成世界各种能源中增长最快的一种能源,尤其在近年中,发展尤为迅速。但是,他的快速发展也暴露了风电发电的一些问题,如电价的成本高,电网并网新材料新技术的创新少,各地无序的发展导致局部产能过剩和不足。风电工程开发建设水平较滞后于开发速度,需要在实践中不断研究总结经验,推进风电工程高效化施工和科学化管理。
1风电工程项目的施工
施工项目是建筑施工企业对一个建筑产品的施工过程,即建筑施工企业的生产对象。
1.1风力发电场土建工程施工
风力发电场土建工程施工包括大体积混凝土施工、风机塔架施工、35KV箱式变压基础施工、建筑工程冬季施工等。风机基础质量控制主要依靠风机基础定位、基础混凝土的现场控制。大体积混凝土施工的特点:基础混凝土一次浇筑数量较大,持续时间较长(一般2-8h)混凝土强度等级较高,大体积混凝土浇筑后经升温、降温、稳定期三个阶段。因此在此过程中应该格外注意混凝土浇筑工艺的选择及温度的控制。优选低水化热水泥拌制混凝土,并适当的使用缓凝减水剂和微膨胀剂,降低大体积混凝土体积收缩影响,以减少混凝土可开裂可能性。搅拌过程中适当的掺加粉煤灰"泵送剂和引气剂,以保证混凝土的和易性和降低混凝土产生的水化热,有效地防止风机基础混凝土的应力裂缝。设置后浇带,以减少外应力和温度应力,也有利于散热,主要用于降低混凝土内部温度。浇筑大体积混凝土应与预拌搅拌站做好混凝土浇筑的责任分工,配合搅拌站做好混凝土配合比试配工作,并且确定混凝土罐车数量以及运输交通路线等问题。混凝土初凝后,应该立即洒水养护,防止混凝土表面风干、干缩裂缝,影响混凝土的表面质量。
1.2风力发电场发电机组安装
风力发电场发电机组安装主要包括施工准备、风机电组的吊装工艺、风电机组冬季施工措施,风力发电场电气工程安装。风力发电场电气工程安装主要有箱式变电站安装和试验,电缆的敷设与试验。箱式变压器位置是风机基础工程中一个相对较难控制的部位,受现场地理环境及施工交叉等问题的影响,其位置确定是否合理直接影响到风机塔架安装"送电线路终端杆位置的确定及电缆等材料长度的预留尺寸。风机箱式变压器基础位置确定是通过将变压器槽钢基础安装在预埋件上,注意找平、找正,槽钢基础与埋件焊接联结,焊接部位打掉药皮后涂刷防腐油漆。在风机吊装厚,利用千斤顶进行找平、找正,进行摆正位置。在电缆敷设后,应该进行试验测试:(1)对于低压电缆,测量电缆线间和线对地的绝缘电阻值,必须大于0.5MΩ;电缆接线必须准确,并联运行的电缆的型号、规格、长度、相位应一致。(2)对于高压电缆,需要测试绝缘电阻、直流耐压测试及泄漏电流试验、交流耐压试验、检查电缆线路两端的相位等。
风力发电机基础用于安装塔架结构和支撑风力发电机组,平衡风力发电机组产生的载荷,以确保机组安全平稳地运行,同时保证风机停机时产生的极大载荷工况下风机机组失稳,基础还需承受机组运行时风轮产生的气动载荷。虽然地质条件和地基承载力的不同,但是风机基础多为现浇钢筋混凝土独立基础。基础形式分为独立扩展基础和桩基基础两种,桩基分为预制桩和钻孔灌注桩两种,独立扩展基础多用于地基土为承载力较高的坚硬场地,桩基础多应用于软土地基。
2.项目施工管理的现状及改进措施
项目管理(PM)是项目的管理者在有限的资源约束下,运用系统的观点、方法和理论,对项目涉及的全部工作进行有效地管理。即从项目的投资决策 始到项目结束的全过程进行计划、组织、指挥、协调、控制和评价,以实现项目的目标。不同职能部门的成员因为某一个项目而组成一个团队,所肩负的责任就是准时、优质地完成全部项目工作,并且在不超出预算的情况下实现项目目标。项目的管理者参与项目的全过程,包括需求确定、项目选择、计划直至收尾,并在时间、成本、质量、风险、合同、采购、人力资源等各个方面对项目进行管理,因此项目管理可以帮助企业根据需要处理跨领域解决的复杂问题,实现在动态过程中,项目全方位的管理,达到项目的更高运营效率。
2.1风电项目的管理问题
(1)施工成本管理
施工项目成本是指以整个项目主体及项目过程作为核算对象,在施工过程中所耗费的全部费用的总和。施工项目成本按施工项目成本费用的发生目标可以分为生产成本、质量成本、工期成本和不可预见成本。我国现阶段工程造价管理,尤其是风电项目的造价管理仍然存在很多问题。例如,投资立项,只注重风力资源的情况,不注重项目建设地点、规模等因素的影响,具有随意性;工程概算预算和定额不科学,部分风电企业忽视定额体系的构建,不能依据项目各阶段的特点采用不同的行业定额;造价管理人员的素质不高。
(2)施工技术管理
施工阶段管理不够完善,部分风电企业不能够严格执行合同和施工现场的管理不科学。在工程运用中,缺少先进的技术和管理的理论作为施工指导。我国工程造价管理人员数量众多,但是专业知识基础却比较薄弱,工程技术人员与管理人员缺乏沟通和交流。这些都给风电工程的科学管理带来不便。
(3)施工安全管理
在施工现场存在许多安全隐患。对于原料、设备等运输车辆要经常维修和定期保养,以保证其能够正常运行。相关的工作人员要严格遵守交通规则,对于不听从指挥、不按规定的造成安全问题的要承担起相应的责任。
2.2如何有效提高建筑工程管理相关途径
针对以上出现的突出问题,下文就完善工程监理体系,协调工程造价管理、加强各组成成员的专业技能等方面来进行探究。
(1)完善工程监理体系
通过施工监理对风电场项目的施工全过程实施质量监控、速度控制、投资控制、合同管理、信息管理和工程协调的规范化管理。
(2)加强施工和管理人员的组织配合
在风电工程项目的施工工程中,由于施工环境多比较恶劣,具有点多、线长、面广的特点,现场施工人员是工程质量的主要影响者,要求施工人员必须具有良好的身体、心理素质,专业的技术知识,良好的职业道德,具备风电工程项目管理的相关经验和准确的判断力以应对突发状况进行风险防范和预控。施工和管理人员需要不断地学习和掌握风电工程施工技术,并不断提高现场组织管理能力,采用多种措施及手段以保障项目的建设目标能够如期实现。
(3)加强施工的安全管理
安全管理是工程正常进行的重中之重。要以风机安装手册为施工依据,风机安装的整个流程详细的说明每项工作的安全要求及注意事项。对职工进行安全教育培训,强化安全意识。制定吊装、高空、封闭空间作业的作业票制度,有利地保证了安全设施及时到位,保证了作业的安全。
结束语
经济的发展导致能源的短缺,使得风电工程建设规模不断扩大。在这样的大背景下,探讨如何利用项目管理理论来提高风电工程管理水平,将有助于提高风电工程项目的各项目标。本文主要通过分析风电工程的施工和管理基本理论知识来认识风电工程重要性。所以,必须加强施工过程中的组织和管理水平,以实现工程的目标,推动我国的风电工程的经济化、科学化发展。
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太中银代建太原西南环铁路跨太长高速公路特大桥,位于北六堡至北格区间,与太中银铁路并行等高。太中银双线位于中间,下行线、上行线外侧分别相邻于西南环右线、左线。由于太中银电气化铁路已于2011年开通运营,而西南环左线181孔桥梁未能架设。为优质高效安全完成架梁任务,保证西南环线的工期,经建设、运营、施工、监理单位共同研究确定如下方案;将西南环右线用做太中银下行线,太中银下行线用做太中银上行线过渡行车(如下图1所示),为西南环左线架梁提供可靠条件。太中银铁路担当山西到宁夏的客货运输任务,线路运输繁忙,线路运行速度快,高达160 km/h,有效的施工天窗点短,而且接触网过渡工程施工结束前必须恢复既有接触网的正常行车状态以保证既有太中银铁路正常运营,因此在接触网过渡工程施工前,必须根据土建过渡施工方案和现场实际情况制订详细可行的接触网过渡施工方案,报送监理及业主单位,通过专家组审核论证后方可进行施工,同时确保运营单位后续的接管与维护。
1 接触网过渡方案基本原则和步骤
永临结合、节约投资、分束管理、方便施工、质量可靠、确保运营施工安全是制定过渡方案的基本原则。
1.1 熟悉图纸和现场
管理、技术人员在拿到设计图纸后,要实地踏勘现场,熟悉了解施工范围,既有接触网状态,地下管线分布情况。重点关注电分相位置和供电线上网杆号。设备产权归属,并尽快和相关设备管理单位签订安全协议。
1.2 做好与土建单位的沟通配合
土建过渡施工方案是制定接触网过渡方案的前提,要尽快获取土建单位的改造方案,同时做好现场交接桩工作,现场确认影响线路预铺架和线路拔接时既有接触网支柱。提前拆除,为土建施工创造条件。
1.3 主动联系铁路运输部门,签订施工配合协议
了解掌握施工区间天窗点时长及时段,为编制过渡方案提供依据。并根据运输部门要求提前报送封锁施工计划。
2 接触网过渡方案常用的几种方法
在站场和区间接触网改扩建施工中,由于专业的特殊性,接触网工程通常要为土建施工让路或创造条件,同时又不能影响铁路正常运输生产。过渡工程的成因主要是按图纸新建的接触网因各种原因无法架设或者应拆除的既有网又因行车需要无法拆除。通常情况下,我们将过渡方案归为四类即:软横跨过渡法;小锚锻过渡法;利用既有支柱或新立支柱倒锚过渡法;做临时接头延长线索等过渡施工方法。这些方法在一项工程中常常单独或结合使用。由于在线路拔接天窗施工时,接触网天窗比较短,而拔接当天工务、电务等施工人员众多,相互干扰大,因此总的原则是:尽量减少拔接封天窗内接触网工作量。
2.1 软横跨过渡法
因为既有支柱或新设支柱影响线路道岔预铺架或者线路拔接时影响线路的整体拔移,均需采用软横跨的方式进行施工,该方案是先进行临时软横跨的施工与安装,之后将所需移动接触网倒换至临时软横跨上悬挂定位,同时拆除既有接触网支柱。为土建施工提供场地。天窗点内拔接转线时,拔移调整软横跨上接触网,确保开通。过渡工程结束后,再按照设计图纸,在新立支柱上安装悬挂装置,将接触悬挂倒至新立支柱悬挂支撑上。之后进行倒锚施工拆除临时软横跨,完成施工内容。
2.2 增设小锚锻过渡法
当新建接触网无法架设或者新建接触网和既有网搭接配合土建线路拔移开通时。采用增加300米左右的小锚锻过渡施工,临时开通。这种方法简单易行,待土建任务结束,现场条件具备后再架设新接触网,拆除小锚锻完成施工。
2.3 利旧或新设支柱倒锚法
因接触网正线锚锻长度通常在1500 m以上,站线锚锻也在800 m至1000 m左右。当在道岔周边或咽喉区既有支柱影响土建施工时,在改变悬挂方式和定位方式后,利用旧支柱或新设支柱进行倒锚。在利旧时要核算支柱容量。倒锚完工后拆除影响土建施工的既有支柱。
2.4 延长线索过渡法
按设计要求应该拆除的接触网因行车需要(部分区段还在行车使用),或为土建提供场地需先行拆除一部分旧支柱,采用临时接头延长线索做临时下锚过渡。
3 制定接触网过渡方案
接触网过渡方案与该工程工期要求,现场条件、本专业所上的机械、劳动力安排,材料准备情况,天窗点时间长短及所批复天窗时段,土建工程过渡施工方案等因素息息相关。我们根据设计图纸、现场调查资料、土建过渡施工方案以及本专业拟上场人材机等要素,并依据分束管理,节约投资原则,以北六堡方向拔接区为例制定如下施工过渡方案,限于篇幅限制,其他的在这里就不一一叙述。
3.1 供电线上网位置的设置改变
接触网网上电压为27.5KV高压强电,铁路股道、相与相之间用电分相、电分段和绝缘子等绝缘材料隔离。铁路封闭给点时,有V停(单边停电)、垂停(即上下行同时停电)之分,因此了解供电线上网和电分相位置,确认停电范围,部署防护范围,接地点等就显得尤为重要。根据现场实际我们确定拔接后供电方式如图2所示(既有太中银上行电分相中心里程K972+150,下行电分相中心里程K972+550,西南环右线电分相里程与太中银下行相同)。太中银下行线路拨移至西南环右线后,利用西南环右线电分相;太中银上行线路拨移至下行后,利用既有下行电分相。过渡过程中保证上下行分别供电)。
3.2 接触网过渡方案
接触网过渡方案如下图3所示:
利用软横跨过渡方法 将拨接区130#至140#硬横梁吊柱改为固定绳形式悬挂接触网,线路拨接地段单独设置接触网锚段,以锚段关节形式与既有太中银接触网进行连接。
拨接完成后,两处拨移地段间太中银上行接触网(两个拨接点之间)断电并做临时接地极,为架梁创造条件。桥上既有14处上行非支影响铺架,采用降低补偿张力,将非支抬高至7.3 m进行处理并加装分段绝缘。过渡结束后调整接触网至既有状态。
3.2.1 太中银下行拔接准备
完成124#拉线基础灌制、制做拉线。将130#至140#的硬横梁吊柱改为软横跨固定绳接触悬挂,并设置好线路间绝缘。将太中银下行进站锚段关节开口,交叉方向进行倒接。
3.2.2 太中银下行拔接天窗
将下行进站关节中Ⅶ3锚段接触网拔移至下行过渡便线位置,使其处于工作状态。将下行进站关节中区间2锚段接触线抬高,使其处于非工作状态。同时细调接触网达到开通条件。
3.2.3 太中银上行拔接准备
利用延长线索过渡法将区间2锚段接长并倒锚至124#(此前已经核算容量满足要求),同时将该锚段的进站部分拔移至上行过渡线的位置,要调整该锚段使其处于非工作状态。此时该锚段已经脱离太中银太原方向下行供电臂,并与上行供电臂做可靠电气连接。
3.2.4 太中银上行拔接天窗
拆除区间1锚段,同时调整区间2锚段和Ⅶ3锚段形成过渡锚段关节。注意要使区间2锚段接触线处于抬高位置。调整拔接区段接触网使其达到开通送电条件。
北格方向的拔接与此类似,不再详细叙述。在北格和北六堡上下行拔接完成后,桥上原太中银上行接触网已经完全断电,两端设置永久接地线。满足桥梁架设条件。
4 结语
在铁路接触网改建施工中,或多或少都会有过渡工程的存在。本文简单总结了制定接触网过渡工程基本原则和步骤,概要性介绍了常用的四种过渡方法及其应用。同时利用上述的方法制定了太中银行车转线接触网过渡工程的实施方案。在工程实践中,接触网过渡工程的方法还有很多,具体方案的制定要考虑的因素也很复杂,但工程技术人员只要遵循上述步骤和方法,本着永临结合、节约投资、分束管理、方便施工、质量可靠、确保安全的基本原则,结合现场的实际情况,参照类似工程的经验,就可以制定出科学合理的过渡方案。接触网过渡工程方案论文现在已经很多,但作者希望本篇论文能为同行从业者提供一些借鉴和补充!
参考文献