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中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0117-02
职业教育实践教学体系是职业教育内涵的核心,可以说,职业教育实践教学体系决定职业教育人才培养目标的实现。土木类专业实践教学体系的研究,是目前土木类专业亟待解决的问题,不建立符合本专业人才培养目标的实践教学体系,就无法进行具有实际意义的专业实践教学,更谈不上提高实践教学水平。
一、实践教学体系的基本框架
我校2000年与哈尔滨铁道职业技术学院联办五年制铁道工程(地下工程)技术专业;为整合教育资源,促进社会紧缺人才的培养, 2002年设立石家庄铁道学院职业技术分院齐齐哈尔校区,开设铁道工程技术和道路桥梁工程技术等专业,2005年增设地下工程与隧道工程技术专业。从此,我校走上了交通职业的发展之路。从2002级学生入校时起,我们就开始探索建立职业实践教学体系的问题,跟踪土木类专业技术的发展,开展实践教学,在完成理论教学的同时,努力构建实践教学体系。
实践教学体系包括教学实践(含实验、现场教学)、课程设计(专项实践)、实习(生产实习)和毕业实习(集中实践)等内容。 就土木类专业而言,树立实践教学与理论教学并重的观念,确立实践教学改革的核心地位,并组织和鼓励师生参加实践教学环节的改革,从而建立起以教学实践为基础,学期专项实践为补充,实习集中实践为重点的实践教学环节的完整体系。具体方案如下:
“三年不断线”的实践教学架构是以教学计划为依据,从实践教学的时间上考虑的,主要体现“全过程实践”的原则,是指将实践教学贯穿到整个理论教学过程中,学生在学习期间参加实践的时间不断线。以“密切联系实际”为原则,安排教学实践。
二、实践教学的实施过程
在实践教学过程中,我们首先对教学大纲和实践教学时间进行分解,在“三年不断线”的框架下,安排好课程实践教学环节,保证实践教学时间,确保实践教学质量。我们的主要做法是:
在第一学年的专业基础课教学活动中,按照理论教学与课程实践1∶1的要求安排实践教学(如:建筑材料、工程测量、工程制图),培养学生专项实践能力。
在第二、三学年的专业课教学活动中,在保证完成教学计划的同时,适时增加和调整教学内容,培养学生综合实践能力。
在第三学年现场实践环节,提出“结合实际自主选题,根据现场实践内容拟定题目,努力提高现场实践质量”的要求,由学生根据本专业的综合培养目标和教育要求,结合岗位选题。对指导教师的资格严格把关,要求指导老师对选题、论文撰写、毕业答辩等各个环节都要认真审阅、指导和签署意见。学生结合顶岗实习开展实践教学,是其实现自身价值、达到适应岗位的需要。由于所选课题切合实际,既深化和拓展了学生的知识面,锻炼了学生的实际动手能力,又可以使学生为今后发展打下良好的基础。
三、实践教学体系的基本建设
(一)提高认识,加强实践教学基地建设。
1.确立实践教学在职业教育的核心地位
“职业教育要培养二十一世纪与我国社会主义现代化建设要求相适应的、具备综合职业能力和全面素质的、直接在生产、服务、技术和管理第一线的应用型人才”。要培养技术应用型人才,就应重点培养学生动手能力和实践能力。2003年起,我们首先在铁道工程技术和道路桥梁工程技术两个专业进行试点,削减理论教学学时,并对理论课进行整合,加大实践课的学时。当然,各专业普遍增加实践教学学时,必须有足够实验实训基地才能满足教学要求,面对这样的形势,我校逐渐认识到建立实验实训基地的重要性和迫切性,决心加大实验实训基地建设力度,并达到职业院校的教学计划中对实践课时的要求。
2.加大实验实训设施的投资力度,突出职业特色,强化实验实训手段。
职业教育由于其自身的特点,要求有较大的资金投入,为了走好职业教育之路,学校加大了对实验实训基地建设的投资力度。几年来,学校每年投入资金数百万元进行实验实训基地建设。
(1)加强实训基地建设,完善职业教学手段。
职业教育应以技能训练为主,因为从社会经济发展的需求看,交通工程既需要一批理论研究、工程设计人才,更需要一大批将设计图纸转变成产品的技术应用型人才,而这正是我们培养人才所要达到的目标。我们培养的学生应具有一定的理论知识,同时具备较强的实践动手能力。基于这种认识,我们在原有的一些基础实验室和专业实验室的基础上,建立了一批新的实验室和实训基地,并对各专业实验室进行了整合。我校现有校内测量实训基地两处:水平角观测基地、全站仪观测基地;校外实习基地三处:牙克石实习基地、碾子山实习基地、市郊实习基地。在此基础上学校投入专项资金建立了“计算机软件开发实训基地”、“铁道工程信号实训基地”、“土木工程实训基地”。我校土木类专业实习实训基地及实训岗位详见表1。
(2)突出测量、CAD绘图在实践教学环节中的重要作用。
随着交通工程的飞速发展,测量、CAD绘图的广泛应用,我们非常重视发挥测量、CAD绘图在各专业实践教学中的作用。测量、CAD绘图训练课针对学生的兴趣,上课时多利用仪器、模型,培养学生的专业兴趣;通过学习兴趣小组的动手实践,让同学们体验“专业成就感”。重视技能课,对于基本技能如测量、专业识图、绘图等定期举行技能大赛。这些都使学生可以具有岗位竞争力,对学生提高实践能力,强化动手能力起到了很好的作用。这样,学生上岗后很快就能适应工作需要。
同时,我们注意在实践教学中开发教学课件及自制施工录像,这样不但可以提高学生学习的积极性和学习的趣味性,还可以提高实践教学的效率。我们配合认识实习购买了“土木工程概论”课件,同时,结合桥梁工程和铁路轨道课,自制了“铁路预应力后张梁预制” 和“线路维修”施工录像,不仅节约实践教学的成本,又很好地达到了实训的目的。
另外,我们更重视发挥实物在教学中的重要作用,现已建成工务实训基地、桥梁实训基地、涵洞实训基地、道路实训基地,进一步提高了教学效果,提高了学生学习的积极性。
3.加强校企合作,建立校外实训基地。
由于社会岗位发展变化很快,校内的实习实训条件不可能完全满足实践教学要求,而且也不可能搞大而全。让学生到生产岗位进行实训、比模拟岗位更加具有真实性,可以使学生更快适应生产一线的要求,更加适应经济建设的需要,也可以补充学校实训条件的不足和缺陷。为此学校建立了几十个校外实训基地。
(二)积极探索,建立实践教学体系。
经过几年的努力,目前我校已形成了以培养技术应用能力为主线的“五双教学模式”即:理论教学大纲和实践教学大纲的“双纲”并举;理论教学课堂和实践教学课堂并行的“双课堂”制;理论教师与实践教学教师结合或两者兼能及专兼教师结合的“双师”施教;学生实行“毕业证”加“岗位资格证” 的“双证”齐发;理论教学体系与实践教学体系并重的“双轨”同步。
1.制订实践教学计划和实践教学大纲
我们在制定理论教学计划和教学大纲的同时,制订了各种实验、实习、实训的教学计划和教学大纲,学生按照大纲的要求完成包括实习、实验、实训在内的实践教学环节,并完成相应的报告,单列成绩的实验课(实践课)要进行单独考核,主要考核学生实验(实践)技能、实验(实践)报告质量,重点考核学生的实际动手能力,成绩记入学生成绩册。这些成绩将会影响到学生的升留级以及毕业。
2.实行双课堂教学方式
我们在校内设有实习基地,在实习和技能培训期间随时可以进行理论教学,这样理论教学和实践教学可以交替进行,以便取得最佳的教学效果。
3.加强实践教师队伍建设,培养双师型教师。
能否培养出具有实践技能的高技能人才,与是否能建立和形成一支高水平高素质的师资队伍紧密相关。一方面我校不断加强教师队伍建设,采取了引进和转培的形式加强实训指导教师队伍建设,学校鼓励一些文化基础课教师选修第二专业和培训一项技能,还鼓励专业教师到现场进行职业技能培训,取得相应资格的技能培训教师证。在政策的鼓励下,学校大多数专业教师都获得“双师证”,他们多数都能兼任两门以上课程。另一方面,我们对新引进的青年教师进行实践教学方面的培训,如派到现场进行培训。此外为了弥补实践教师不足问题,学校还积极引进和外聘部分现场经验丰富的高级技术人才,建立了外聘教师人才库,充实实践教师队伍,收到了良好的教学效果。
4.实行“双证书”制度
实施职业教育应当根据实际需要,同国家制定的职业分类和职业资格制度相适应,积极推行毕业证书和职业资格证书两种证书制度。通过学校学业考试和有关部门组织的职业技能鉴定两个方面的考核,促进职业能力的提高。我校是黑龙江省测量职业技能鉴定站,除负责本校的学生技能考核外,还承担着全市七区九县中职对口升高职的测量技能考核任务。我们从2006年开始在铁道工程技术、道路桥梁工程技术、地下工程与隧道工程技术专业进行试点,拟合作建立职业技能鉴定站,可以进行测量工、绘图员、桥隧工、线路工等中、高级工的职业资格培训和考核。学生实行“毕业证”加“岗位资格证”的“双证书”制度。
四、实践教学实施过程中存在的问题与思考
经过十几年的探索,我校实践教学体系正逐渐形成,为培养土木类专业人才提供了有效的保障。其成效从我校毕业生的就业情况充分体现出来,我们的毕业生受到了用人单位的普遍欢迎,每年就业率高达95%以上,我们学校的学生就业观念切合实际,愿意到现场一线工作,有较强的实践动手能力,受到用人单位的好评。正是由于我们的学生就业率高,所以近几年,我校土木类专业的学生数量呈逐年上升趋势。
但在实施过程中仍存在重视集中实践环节,轻视课程实验的现象,平时教学与现场实际仍有脱节现象,专业课时略显不足,部分实践性教学环节比较薄弱,都在一定程度上影响了学生质量。由于学生自主选题,相应地增加了管理难度,对指导教师及学校的教学支持服务系统提出了新的更高的要求。
总结实践教学体系建设的经验,我们有如下思考:
1.加强实践教学体系建设是发展职业教育的必然要求
教育界对于职业教育的特色基本形成了共识,其中最重要的特色就是它的实践教学。可以说,没有实践教学体系就不能称其为职业教育,也就没有中等职业技术教育的立足之地。
首先,我们的学生仅仅知道一些理论知识而没有实践技能,在实际工作中是毫无用处的,也是毫无岗位竞争力的,因此加强实践教学体系的建设,加强学生实践能力的培养在职业教育中是十分重要的。其次,加强实践教学环节还可以使学生能够更好地掌握和消化所学理论知识,提高学习的积极性和主动性。因此,我们的铁道工程技术、道路桥梁工程技术专业的学生,由于掌握了测量技术和CAD技术,就业时表现出较强的竞争力。几年来,我校的土木类专业毕业生已在工程局及路局享有良好的声誉。
2.加强实践教学体系建设是社会经济发展对职业教育的内在要求
随着我国社会经济的发展,随着全球经济一体化的形成,社会需要大量交通技术型人才(实用型,技术应用型),这些人才正是职业教育所要培养的,那么,如果作为职业学校没有一套完善的实践教学体系,就培养不出合格的社会经济建设需要的人才。我们通过对工程部门的调查,现场缺乏大量一线的能解决现场问题的技术型人才,可以讲,这类人才已出现了供不应求的情况。目前,大多数职业院校在建设实践教学体系时,碰到的问题就是经费问题,应该充分利用社会资源进行实践教学,建立一些校外实习基地,实现资源共享。这样可以较少的投入取得较好的效果。
教职成[2011]12号文件《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》中明确指出高等职业教育以培养生产、建设、服务、管理第一线的高端技能型专门人才为主要任务。在培养学生过程中要坚持以服务为宗旨、以就业为导向,坚持育人为本,德育为先,体现终身教育理念等。这一论述明确了高职院校的培养目标以及培养过程,为此各高职院校均积极进行教学改革、加速内涵建设,以培养出企业所需的合格人才。
一、目前高职教育存在的问题
1、专业课程设置没有形成统一的技术应用学科课程体系。
各高职院校均在原有学术学科课程体系的影响下并结合本校客观情况设置课程,完成具有本校“特色”的人才培养过程。我曾将各高职院校制定的铁道工程技术专业人才培养方案进行对比,发现各院校设置的课程体系各有千秋。铁道工程技术专业特点及服务于铁路建设、施工等部门的相对单一性,决定各高职院校培养的人才标准及课程体系是否应该一致呢?理论上讲,应该是一致的,原铁道部相继成立了铁路各专业建设指导委员会,但目前仍没有形成一套科学、合理、标准的各专业人才培养方案及统一的课程体系。
2、学生生源差,不学习学生居多。
目前,高职院校录取学生均是在本科院校录取完成后录取学生,应该说分数较低的学生才能进入高职院校学习;当然,我不认为分数低就一定素质低,但不可忽视的问题是进入高职院校的学生多数是没有良好的学习习惯的学生,因此,高职院校学生是由没有良好学习习惯的学生组成的整体。
3、教师数量少,应付完成教学任务者多。
我国高职教育起步较晚但现在却占居高等教育的半壁江山,肩负着为国家培养合格建设者的重任,但目前各高职院校生师比是否达到了国家要求的18:1的标准;实际上国家也意识到这一点了,要求各高职院校从现场聘任能工巧匠担任学校的实践课程的授课任务,实现互兼互聘、加强校企合作,但这一做法可操作性有多大呢?多数院校均是由本校在职教师来完成全部课程的授课任务,能够顺利完成教学任务已很不错了,更何谈教学改革呢?
4、办学经费有限,实践教学条件有限。
高职教育与本科教育的本质区别在于强调学生的实际动手能力,这就要求高职院校要具备良好的实践教学条件。由于受实践教学条件的限制很难达到预期的目标。
二、高职教育改革的设想
课程体系改革的最终目的是提高学生学习质量和学生素质,符合企业用人需求,因此,达到课程体系改革的目的不仅仅是单一进行课程体系改革,同时要加强师资队伍建设和完善实践教学条件。
1、制定科学、合理、统一的课程体系及课程标准。
铁路各专业建设指导委员会真正发挥作用,协调各有关部门及有关单位制定科学、合理、统一的人才培养质量标准及相关的课程体系、课程标准等。
现介绍我院铁道工程技术专业构建课程体系思路,或许具有一定的借鉴意义。我院铁道工程技术专业构建课程体系的思路:以企业岗位需求的知识、技能和素养为主线,以培养学生能力为核心,根据行业或企业标准、岗位要求制定课程体系,即经过多年经验总结提练的三线贯穿,能力本位,岗位需求的“33X6”课程体系。
所谓“33X6”课程体系具体是指在人才培养过程中应坚持三条主线、着重培养学生的三种能力、本专业学生主要就业岗位和构建课程体系的六个步骤。具体如下:
3――培养人才过程中应坚持的三条主线,即知识线、技能线和职业素养线。
3――培养人才过程中以培养学生能力为主体,注重培养职业通用能力、核心能力和拓展能力。
X――考虑本专业学生可能就业的主要工作岗位。
6――构建课程体系过程中需遵守的六个步骤。第一步,调研、专业定位。通过企业调研、毕业生回访等,调研服务领域、就业岗位、培养目标、主要职业资格证书。第二步,分析工作任务。召开企业专家座谈会,结合岗位任职要求,分析职业活动应掌握的知识、技能、素质做出详细描述。第三步,归纳典型工作任务。根据工作任务的共性,总结归纳出其典型工作任务。第四步,提炼职业行动领域。对典型工作任务进行梳理、归类、整合、提炼,归纳提炼职业行动领域。第五步,确定学习领域。召开教学研讨会,将职业行动领域转化为学习领域。第六步,构建课程体系。遵循学生认知规律和能力培养的过程,以学习领域(课程)为重点,形成本专业的课程体系。
2、加强师资队伍建设绝不能停留在口头或书面上。
(1)加强教师队伍的师德建设。俗语说“只有不会教的老师,没有教不会的学生”,这一说法似乎对教师有点不公平,但细想何谓师者?师者,传道、授业、解惑也。“立德树人”是培养人才的首要任务,只有亲其师,才能信其道;因此应加大教师的师德建设,提高教师的思想政治素质和业务素质,树立正确的教育观、质量观和人才观,教书育人,增强实施素质教育的自觉性。
(2)建立师资结构合理的高素质师资队伍。由于各方面的原因,职业教育教师结构不合理的状况未根本改变。由于师资结构不合理、专业教师缺乏,使得在职的专业教师超负荷工作,只能应付书本教学,无法更新知识和研究、讲授新技术,教学效果不佳。专业课教师来源紧缺,从而影响了教师队伍素质。措施是发挥普通高校师资和教育资源的优势,大力发展职业技术师范教育;同时职业学院或大学也可以根据自己的特点,办师资班,为职业技术教育培养专业课师资。
中图分类号:G718;G719.21 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)07-0242-02
1 高职学生顶岗实习管理存在的问题
1.1 企业普遍不愿接收顶岗实习学生
截至当前,铁道工程技术专业的学生主要就业方向为施工类企业和运营类企业。然而近期国家调整了铁路投资思路,提出了“保在建、上必须、重配套”的建设方针。从而导致施工类企业出现了人员相对饱和的现状,高职生想进入施工类企业变得较为困难。但另一方面施工类企业由于考虑生产管理等问题,致使很多专业类学生进行生产性实行很困难。
1.2 实习岗位相对单一
以郑州铁路局郑州桥工段为例,近年来我院积极开展与郑州铁路局郑州桥工段的合作力度和深度,实现了学生在郑州桥工段的实习率达到了100%。但同时也遇到了一些问题就是实习岗位相对单一。
在郑州桥工段的线路管辖范围内学生顶岗实习主要是线路工岗位,根据实习车间的不同侧重点有所区别,郑州高铁线路车间以高速铁路线路养护维修为主、郑州车间以站线维修为主和许昌线路车间以既有线提速线路的养护维修为主。区别主要体现在以下几个方面:
①高铁车间:养护标准高,但是养护工作量小,因此在此实习的学生难以在短时间内见到较多的维修案例。学生顶岗实习时间一般为0:00到4:00之间。
②郑州车间:管辖特等客运站郑州车站,位于京广铁路、陇海铁路的交汇处,运输安全压力较大。车间管内客运线路、货运线路及联络线纵横交错,不同的线路等级使工务日常维修难度加大。顶岗实习生的劳动任务相对较大,同时学生的实习内容较为丰富。
③许昌车间:为双线提速区段自1998年曾创造出时速240km的中国铁路“第一速”以来,多次承担全路提速试验任务,被喻为中国铁路提速的“试验田”和诞生地。因此在该区段实习的学生的标准要求很高,在此实习的学生工作后能有一个高的起点。
1.3 顶岗实习指导难度较大
顶岗实习的分布给实习指导工作带来的困难较大。比如在郑州桥工段的高铁线路车间共有5个工区,郑州线路车间有5个工区、许昌线路车间有4个工区。各个工区距离市区的距离不尽相同,有些比较偏远。这主要是由于铁路是一个带状工程的特性决定的。
为了改善这种情况,学校就安排专业的教师轮流到工地进行指导。从表面上看,实习管理与专业指导两者兼顾了,但因为高职学校的专业教师普遍课时任务重、日常管理工作繁琐,以及部分实习地点偏远,交通不便使得专业教师不便于到校外进行管理和知道,使管理工作处于松懈的状态。
1.4 安全风险大,行车安全和人身安全是顶岗实习的难点
在既有线上保证正常行车秩序和线上施工、维修作业生产安全是工务部门的基本职责。近年来的各类统计资料表明,工务系统发生因工死亡、重伤的人数居铁路各行列中的第二位。因此铁道工程技术专业的学生在线上实习需要承担较大的安全问题,因为学生在顶岗实习中发生事故是较为敏感的话题,因此很多施工现场不愿意接受实习的原因之一。
1.5 顶岗实习考核效果不理想
铁路线路是一个带状工程决定了其实习点多、实习教师无法集中进行辅导和考核,导致对学生的实习效果难以把控,因此对学生的具体表现,也无法给予准确的评判。
2 高职学生顶岗实习管理的对策
2.1 寻求利益共同点,以运营为就业导向,实现顶层设计
①为顶岗实习企业培养准职工,增强企业的参与积极性。成立顶岗实习单位的订单班,安排学生在订单企业顶岗实习。订单班的顶岗实习生既是学校的在校生,同时也是顶岗实习单位的准职工。顶岗实习企业为了缩短企业员工的适应时间更加愿意接受准职工的顶岗实习。以2010届的毕业生为例共有20名郑州局的订单班学生赴郑州桥工段顶岗实习。
②熟悉铁路企业生产规律,为企业提供生产力。每年的冬季,各大铁路局把“保春运”作为铁路运输部门的重点任务,此时的工务部门相对工作量小,春运结束后便是工务部门集中修的重要阶段,各种养护维修工作量非常大。为此每年工务部门需要在春季临时招募大量的临时工来补充养路工人的不足。由于临时工缺少铁道工程技术的专业背景,其工作效率和质量不能运营企业的要求,为此称为养护维修工作的一大瓶颈。
因此通过安排学生顶岗实习的同时也为实习企业提供了一批高质量的职工,学生在学习现场操作的同时也可以解决现场较为紧张的生产任务。
③为企业进行职工培训。企业以生产为主,在面临新技术新工艺的革新时,就需要对大量的职工进行在岗培训,特别是高速铁路的建成通车,原有职工的技术水平无法适应高速铁路的养护维修标准。然而职工培训往往是企业的短板,为此我们就有计划的派出专业学术带头人和行业专家“送教上门”培养现场的业务骨干,同时“请进来”,把现场技术人员请到校园进行专门的技术培训,解现场之所需,同时现场技术专家也兼任我校的兼职教师,与校内指导教师共同完成实训指导任务,达到互利共赢。
2.2 以制度作保障,落实实习指导工作
校内专业指导教师是学生顶岗实习的主要负责人,同时需要辅导员进行有力的配合。为了对学生进行有效的跟踪和管理,郑州铁路职业技术学院制定了学生信息员制度,选拔优秀的班干部和党员作为信息员。定期向校内指导教师汇报实习情况,及时解决学生在实习过程中面临的各种问题。并建立实习监控和跟踪记录。对不同阶段的实习学生进行不同的教育。
①“实习承诺书”制度。向学生印发“实习承诺书”,以文字的形式向学生和学生家长说明实习过程的基本情况和实习过程中学生、学校、企业三方相应的责、权、利;对学生及学生家长签字的“实习承诺书”进行归档,作为实习过程管理的一个重要依据。
②定期探望制度。在实习过程中,定期召开学生座谈会,了解学生在实习过程中遇到的各类问题和困惑,缓解学生身处陌生环境的不适情绪,最大程度上确保实习工作的顺利进行。
③利用现代网络技术进行动态管理。建立一些QQ群,充分利用网络的便捷性和及时性及互动性等优势,全天候、全过程参与顶岗实习的指导工作,解决实习指导不足的问题。
④聘请企业技术人员为现场指导教师,这样学生能够更好地掌握技能知识,还能让学校了解学生的思想状态。
2.3 立足学校,对企业现场培训一批兼职教师队伍
①邀请兼职教师参与学校人才培养方案,教学计划的编制;
②对兼职教师进行培训,使校企最大程度结合;
③编制“兼职教师手册”规范日常指导行为。
2.4 健全保障制度,重视实习安全
郑州铁路职业技术学院建筑工程系和郑州桥工段制定了一系列保障学生顶岗实习的制度。
①组织学生进行“岗前安全教育”的学习,未经过安全教育的学生不允许参加顶岗实习;
②顶岗实习前为学生购置实习责任保险;
③制定了“郑州桥工段顶岗实习安全风险周分析记录”;
④制定了“顶岗实习学生安全管理办法”;
⑤制定了“顶岗实习学生安全及突发事件应急预案”。
另外不断的向顶岗实习学生灌输工务的安全理念:
①安全是生产的永恒主题,没有安全就没有一切;
②标准的学习要在工作中贯穿,没有标准的作业是盲目的;
③用标准保证作业质量,用作业质量保证行车安全,用标准作业保证人身安全。
2.5 实行企业和学校的共同考核
2.5.1 共同考核制度。
实行学校和实习单位对学生的考核制度,需要共同制定完成。其中实习单位的比例占到70%,学校教师评价占到30%。
2.5.2 做好资料归档。
顶岗实习结束后需要提交以下资料:
①顶岗实习协议;
②顶岗实习计划;
③学生顶岗实习报告;
④学生顶岗实习成绩;
⑤顶岗实习周志;
⑥顶岗实习巡回检查记录;
⑦顶岗实习考核表。
2.5.3 总结表彰制度。顶岗实习结束后通过校企参加的实结大会,对表现突出的学生进行表彰,可以增强学生的荣誉感。同时对顶岗实习学生形成积极的引导。
3 小结
上述表述,我们不难看出,校企深度合作的共赢点就是如何调动企业接受学生顶岗实习工作的主动性,解决实习场地不足所出现的困境。就需要我们通过多种途径,提高学生顶岗实习期间的安全保障,完善评价体系,更准确的评价学生的实习效果。
参考文献:
[1]王琳.高职院校学生顶岗实习的过程管理研究[D].南京师范大学,2012.
中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)03(b)-0181-02
五年制高职,俗称小高职,我国从20世纪80年代中期开始大力发展小高职,30年间培养了大量具有大专文凭,又有一定专业技术和技能的高级技术人员,小高职多采用“3+2”学制,即前三年学习中专课程,后两年学专课程,毕业后统一颁发“五年一贯制”专科毕业证书。如今,五年制高职在我国已具有相当大的规模,是现阶段初中毕业生上大学最快的捷径,也是现阶段重要的高等职业办学模式。
五年制高职主要招收初中应届毕业生,它有机地衔接了中等职业教育和高等职业教育,它最显著特点之一就是“长学制”,这种“五年一贯制”不仅能弥补初中生年龄小的缺憾,也可以为培养学生的职业能力提供充足的教学时间,五年制高职的第二个显著特点就是在人才培养模式上有很大突破,“3+2”学制一方面能使学生前三年在校接受系统的基础文化课教育,后两年可以学习专业技能,工学交替,顶岗实习。这样灵活的模式凸显了职业教育的特点,强调了技能培养,也适应了市场。
随着高等院校的扩招,一些民办大学,二级学院的招生门槛越来越低,高职院校的招生受到了很大影响,五年制高职招收的主要对象是初中毕业生,这些学生在初中成绩普遍不理想,基础差,导致自信心也相对不足,考高中、上大学无望,不得已才选择上小高职,因此学生基础知识薄弱、学习积极性不高,学习主动性差。哈尔滨铁道职业技术学院是一所土木工程类高职院校,我校从2005年开始招收小高职,主要开设铁道工程技术,道路与桥梁工程技术,城市轨道工程技术等3个专业,学生在校前两年学习高中基础课程,后三年同大高职一起学专课程。通过几年教学实践,笔者积累了一定教学经验,也对小高职学生学习情况有了深入了解,并对此提出一些改善策略。
1 五年制高职学情分析及归因
1.1 学生基础薄弱、学生普遍有厌学心理
我国从1985年开始在部分高职院校和重点中等职业学校试点。当时初中毕业生在报考五年制高职时与重点高中不能兼报,因此当时的生源质量是非常优秀的。该院从2002年晋升为高职院校,并从2005年开始招收五年制高,因为高等院校的扩招,一些民办大学,二级学院的招生门槛越来越低,高职院校的招生受到了很大影响,由于高职院校的普遍生源不足,因而进入高职院校的门槛相对较低。它的生源很大一部分是达不到重点普高线的同学,也就是在传统的 “应试教育”中的失意者,因此,他们的学习挫败感很强,很早就放弃学习了,所以他们文化基础薄弱,学习目的不明确,没有养成良好的学习习惯,在课堂上不能集中注意力,容易溜号,开小差,由于他们理论根基较弱,因此导致学习兴趣不浓,学习热情普遍不高,学习缺乏方法和动力,学习意志不强,等靠思想严重,主动性差,纪律性不强,自制力较差,有不少学生索性放弃学习。
1.2 学生过于依赖手机和网络,心思不在学习上
小高职学生都是初中毕业生,他们大多未满18周岁,第一次离开父母独立生活,因此在生活上和学习上都需要一定时间来适应。小高职学生由于年龄小,因此缺乏自律性,上课爱溜号,尤其是爱玩手机,每天“机不离手”,屡禁不止,这样大大降低了听课效果,更有甚者,很多学生沉迷网络,逃课去网吧上网、打游戏,老师和辅导员多次劝阻无效,告知家长也没有改善。该校2013级小高职就有三名长期旷课学生,旷课原因就是上网吧上网打游戏,门门功课挂科,学生对成绩不在乎,针对这些网瘾学生,学校没有更有效的措施,只能是通知家长,劝其退学。
1.3 没有专门教材,课程结构不适应教学
该校小高职采取的是“2+3”学制,即前两年主要学习高中阶段基础理论知识,后三年与大高职一起学习专业知识,但是现阶段并没有针对小高职的专门的教材,所以我校只能用普通高中教材,但是高中阶段是三年学制,要想两年学习完高中所有知识点,时间上有点紧迫,再加上学生基础本来就不好,不宜按照高中进度来讲授,因此急需一本与小高职学制配套的校本教材,能将高中基本知识点在有限的时间内讲授清楚、明白。
1.4 管理制度存在不足,没有有效的考核机制
对于五年制高职学生留级、降级制度并不完善,小高职由两年制中职晋升到三年制高职不需要再次参加统考,这样就让学生对待学习产生了懈怠心理,以为考进小高职就等于是进了“保险箱”了,不管成绩如何,都能顺利的升入大高职阶段,拿到高职毕业证,再加上个别师哥师姐的不良师范,是学生觉得学好学坏一个样,学与不学一个样,反正最后都能顺利毕业,都能找到工作。
2 改善五年制高职学情的有效办法
2.1 提高入学门槛,全面考核学生素质
为了培养出具备真才实学的高素质人才,作为学校一定要把好入口关,不能一味的追求入学率、报到率,适当提高小高职入学的门槛,要对学生进行综合能力的测评,基础差不代表学不好,没兴趣可以培养,但是如果学生学习态度不端正,有厌学情绪,有混文凭的想法,这样的学生即使给他提供了学习的机会,也是混日子,这样的毕业生走向社会,不仅不能为企业创造价值,而且还会影响学校在行业中的评价,影响后续学生就业。
2.2 完善考核制度,采取有效的考核机制
小高职的学生入学时大都未成年,他们的思想尚未成熟,世界观还未形成,因此学校和老师有义务帮助他们形成正确的价值观和世界观,一定要对他们严格要求,加强对他们日常生活和学习的管理,用一些制度约束他们,帮他们养成良好的生活习惯和学习习惯,完善小高职的留降级制度,改变中职直接升高职免考的方式,建议在中职学习结束时,对学生加以考核,具备一定基础知识的学生才能继续进入大高职学习,考核不合格的学生,多一年进修,考核合格后,再同下一级小高职一同升学,这样从制度上对学生加以约束,让他们明白,学习的重要性,从根本上改变混文凭的想法。
五年制高职作为我国高等职业教育的重要组成部分本身具有很大优势,但近些年由于生源等方面原因,导致小高职的学生普遍学习主动性差,基础薄弱,厌学情绪严重,笔者结合教学实践,提出了两种改善学情的办法,希望从根本上改变现状,使五年制高职培养出来的人才更加具有社会竞争力,成为具有创造能力、实践能力以及创业能力的高素质技术。
参考文献
[1] 姚丽霞.五年制高职学生厌学现象的现状调查及成因与对策研究[D].上海师范大学,2010.
[2] 赵妤,江红.加强五年制高职学生教育管理的思考[J].职教通讯,2013(4):77-80.
[3] 葛乃庆.论五年制高职培养模式存在的问题[J].职业教育研究,2007(12):69-70.
Abstract: the Red Cross, the main always wear both west delay of reinforced concrete frame type of railway bridge for practical engineering, the frame bridge in jacking construction in both railway lines of technology in jacking construction of reinforcement and key process technology, control key points are summarized.
Keywords: line reinforcement; Frame bridge; In jacking construction; Existing lines
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1工程概况
东方红总干渠框架桥与既有西延铁路K798+328.10处1-24m下承式钢板梁跨越总干渠位置重合,设计在既有线与新线增加设置左右两个单线箱形框架桥,替换既有钢桥。框架桥孔径为1-12.3m,设计增建二线位于既有线(I线)下游侧,东方红总干渠渠道顶宽13.4米,底宽7.0米,最大流量40m3/s。
施工采用枯水时段组织作业。首先在增建II线设计位置完成II线框架桥主体预制,采用顶进作业至设计位置后,顺接两端路基,铺筑道碴铺设轨排,采用临时渡线将既有线拨接至II线框架上方,列车使用临时渡线通行。随后拆除既有线(I线)钢桥至施工场地外,然后在设计位置现浇施工I线框架桥,再将临时渡线拨回I线(既有线),完成线路增建工作。
2 主要施工工艺
2.1 工作坑开挖
工作坑是预制和顶进的临时性工作场地。框架桥工作坑设置于铁路北侧,由北向南顶进。在保证既有桥台两端土体边坡稳定和安全,工作坑顶部开挖边线距线路中心不小于4.5 米,坡度不陡于l:l,工作坑两侧边坡按l:0.25放坡,并采取30cm厚浆砌片石护墙,保证边坡稳固。坑底四周设有排水沟和集水井,出土车道宽4 m。工作坑开挖采取机械开挖,人工找平,严禁超挖。
2.2 后背墙和梁施工
后背墙采用C20钢筋混凝土。在后背墙与千斤顶之间设置钢筋混凝土后背梁,并与滑板连成一体,在后背墙的后面用M10浆砌石进行填充,形成后背,在顶进时提供支撑反力。后背结构在桥体顶进就位后予以拆除。
2.3 工作坑地板和地锚梁施工
工作坑挖至标高后按设计要求铺设10 cm厚碎石垫层进行夯填、整平,然后绑扎地锚梁钢筋,灌筑C15砼工作坑底板,制作隔离层。油石蜡厚度不得小于5 cm,工作坑底板平整度控制在5 mm以内,框架桥底板纵坡由南向北设置0.5%上坡顶进。高程误差不得超过±3 mm,并在表面做石蜡滑石粉层以减小顶进时的阻力,同时在框架两侧5 cm处设置导向墩和导向钢轨用以控制顶进时的方向偏差。
2.4 框架桥现浇工艺
框架桥预制首先要做好测量定位工作,在工作坑底板上放线定位。框架桥现浇的施工顺序为:支立底板模板及绑扎底板钢筋一浇注底板砼一绑扎边墙钢筋一支立边墙模板一浇筑边墙砼一支立加固顶板及悬臂人行道模型一绑扎顶板及悬臂人行道钢筋一浇注顶板及悬臂人行道砼一框架桥养护一做防水层。
在预制框架桥时前端做成船头坡,以防止框架桥顶进时产生“栽头” 现象,其制作方法为在结构底板最前端2 m范围用黄土坯制成高差为5cm的船头坡形状,再铺上油毡,灌筑后立即形成船头坡。
2.5 铁路线路加固
由于本项目既有钢桥跨度为24米,顶进框架桥为13米,高度低于既有钢桥,施工范围对既有西延铁路影响较小,顶进作业中仅需挖除部分桥台椎体土方,故对既有线路先不采取加固措施。在列车通过时,要求停止顶进,同时加强对既有桥两端桥台沉降观测,发生大变形后,及时采取钢轨桩应急加固处理即可。
2.6 顶进
框架桥顶进的设计顶力为443t,需配300 t油压千斤顶3台。千斤顶均放置在与箱身底板相连的钢板托设盘上,随箱身顶进前进而移动。
2.6.1 顶进的准备工作
从后背梁开始安装顶柱、顶铁、千斤顶,三者轴线在同一直线上。顶进开始前的试顶压力一般应为框架桥自重的0.8~1.2倍,开始启动时应使顶镐逐渐加压。每升压一次要稳定几分钟,并由专人对滑板、后背和顶进设备进行检查。如果一切正常,方可加压进行正常顶进。在加压过程中如油表值突然下降,表示框架桥与滑板脱离,框架桥开始向前移动,直至刃角开始吃土。
2.6.2 顶进及挖土作业注意事项
(1)开泵试顶当油压升高5 MPa~lO MPa时须停泵观察,发现异常,
及时处理。
(2)每次顶进前后,细致检查液压系统,顶柱(铁)安装情况及后背变化情况,安放顶进柱(铁)时应与顶力轴线一致。当顶程较长时,应按设计加设横梁以确保顶柱稳定。
(3)每次开镐顶进前应对设备及线路加固情况进行全面检查,确认设备情况正常、铁路线上无列车、清土达到要求、技术测量人员全部到位后再开始顶进。列车通过时施工人员及时携带工具撤离现场,严禁顶进。
(4)每次顶进都进行轴线和高程测量,轴线随时观测,水平高程每顶一镐一测,将测量结果及时通知顶进施工负责人,及时调整框架桥顶进的方向。
(5)开挖采用机械挖土、人工清槽、刷坡,并配合装载机、自卸汽车外运的施工方案。在距底板底面100mm范围内由人工挖土,防止超挖,以免造成“扎头”现象,注意在列车通过时、桥体顶进时、发生塌方时、机械发生故障时不得开挖。
(6)挖土进尺及坡度应根据土质和线路加固情况确定,不宜超挖。一般情况下每次挖掘进尺约0.5 m左右为宜。土质不好时,则应按千斤顶的顶程挖掘;即挖一个顶程的土方,立即顶进箱身,使箱身紧切开挖面。
挖土过程要严格控制刃脚切入土内深度,一般不小于10 cm。保证开挖面不发生坍塌是施工中的重要环节,故在施工中一定要放坡开挖,严禁超挖。
2.6.3 顶进方向控制
(1)箱体在空顶阶段可充分利用滑板上的导向钢轨,通过箱体与导向钢轨问的滚楔铁板来调整方向。
(2)适当调整两侧顶力:利用两侧千斤顶的供油阀门,增加或减少千斤顶的顶力,以调整方向偏差。
(3)在箱体前端加横向支撑来调整;支撑的一端支在箱体的边墙上,另一端支在开挖面上,顶进时迫使其向被顶一侧调整。
(4)后背顶铁调整;在换顶铁时,根据偏差的大小,将一侧顶铁楔紧,另一侧留l~3 cm的间隙,开泵后顶铁楔紧一侧先行受力顶进,另一侧相继受力,以此来调整顶进方向。
2.6.4 箱体“抬头”的调整措施
箱体两侧挖土不够宽容易造成箱体“抬头”,故可在前刃角两侧适当多挖。箱体“抬头”量不大时,可把开挖面挖到与箱底面平,如“抬头”量较大,则在底刃角前适当超挖,同时使上刃角不吃土,在顶进中逐步调整。
2.6.5 箱体“扎头”的调整措施
(1)在滑板前部1/3长度预留一横缝,当箱体重心出滑板时,滑板开裂,前部下沉,可减少箱体“扎头”量。
(2)适当增加抬头力矩,即增加上刃角阻力,使上刃角多吃土,侧刃角稍加吃土量,强制顶进,在顶力有较大富裕是可采用全面强制顶进,逐步顶进调整。
(3)吃土顶进开挖时,开挖面基底保持在箱体底面以上8 cm~lO cm,利用船头坡将高出部分土壤压入箱底来纠正“扎头”。
(4)考虑到基底土较松软、承载力较低,滑板前端换添砂卵石并夯实,形成过渡段,以增加滑板前端土壤承载力,减少“扎头”。
(5)用增加箱身后端平衡重的办法改变箱身前端土壤的受力状态,达到纠偏的目的。
3 结语
为保证安全,避免质量安全事故,施工时必须做到:工作坑周围要做好导流或围堰,防止雨水灌人,坑底要做降水和排水集水井;顶进时要及时纠偏;制定并落实好安全措施;顶进时防止塌方,线路加固及措施到位,保证列车行车和施工人员的安全。在采取了一系列的质量和安全保证措施后,使顶进工作得以顺利进行,为以后同类工程施工积累经验。
随着我国高速公路沿线经济的发展,交通量的迅速增加,已有的高速公路已经不能满足使用要求。特别是经济发达地区,主干线公路的实际运输量已远远超过其设计能力,交通拥堵现象严重,有些道路已经到了不堪重负的程度。要使这些问题得到根本的解决,除了新建大量的公路以外,还要对相当数量的旧路进行改扩建。由此可见,我国正进入一个高速公路改扩建的高峰期。对高速公路改扩建方案从技术、经济角度进行比选分析,为将要建设的工程提供了指导和参照,适应了当前大规模高速公路改扩建工程的大气候。
1 扩建方式
我国建成使用的高速公路由于受当时社会经济水平、技术水平和建设思想的制约,绝大多数都是双向四车道,与国外相比,六车道和八车道所占比例较低。现在有相当一部分四车道高速公路已不能适应交通增长和社会发展的要求,迫切需要扩大道路通行能力。分析研究国内外高速公路改扩建工程,其扩建方式一般为新建和加宽两种方式。
将新建方案与加宽方案两者比较,旧路加宽方案存在着路基、路面桥涵、互通式立交的改造、施工中交通分流及施工组织等技术难点,但与新建一条高速公路相比,其优势是显而易见的:
1.1 提高通行能力。一条8车道的高速公路,其通行能力要大于两条4车道高速公路通行能力的总和。
1.2 节约占地。与新建复线相比,可节约占地一半以上有利于减少拆迁量和环境保护。
1.3 充分发挥国道主干线的作用,使路网布局趋于合理,避免重复建设。
1.4 以四车道扩建成八车道为例,新建复线平均每公里约3100万元,改建平均每公里2400万元,改扩建方案与新建方案相比社会经济效益好。
所以,我国目前的旧路改扩建工程一般都采取旧路加宽的方式在原有路基上进行拼接。
2 拼接式加宽方式的优缺点及其适用条件
对于高速公路改扩建工程来讲,加宽方式一般有以下几种:
2.1 由4车道扩建为6车道,双侧加宽。
2.2 由4车道扩建为6车道,单侧加宽。
2.3 由4车道扩建为8车道,双侧加宽。
2.4 由4车道扩建为8车道,单侧加宽(方法1)(利用一部分原有路基作为新的半幅路基的一部分)。
2.5 由4车道扩建为8车道,单侧加宽(方法2)(半幅路基全部新建)。
3 “四扩六”与“四扩八”方案的比较
影响扩建车道数的选择主要有以下几点因素:1)交通量增长的要求;2)区域经济发展的要求;3)建设时机的选择;4)优化路网结构的要求。通常,车道数是由预测的交通量确定的,但是在某些情况下,采用“四扩六”的形式是不合理的,原因如下:
3.1 高速公路通行能力的原因,根据近年对高速公路通行能力的研究,国内在新的《公路工程技术标准2003》认为高速公路对通行能力的适应性的灵活性较大,具体规定如下:
四车道高速公路能适应的PCU的年平均日交通量25000~55000辆;
六车道高速公路能适应的PCU的年平均日交通量45000~80000辆;
八车道高速公路能适应的PCU的年平均日交通量60000~100000辆;
由此可看出,四车道和八车道之间的通行能力是基本连续的,因此四车道高速公路在降低服务水平的情况下通行能力达到饱和时,扩建到八个车道是比较合理的。六车道高速公路尽管能够适应四车道扩容后的通行能力,但其发展空间不大。以沈大高速公路改扩建工程为例,交通量预测结果表明,到2010年沈大高速公路全线年平均日交通量将达到3965辆小客车(年增长率9.3%),已超过沈大路四车道通行能力的上限(50367辆小客车/日);到2016年年平均日交通量达到78810辆小客车(年增长率7.9%),超过六车道通行能力上限(76433辆小客车/日)。如按标准六车道改扩建,通车10多年后,将面临再一次改造,又需将主线路基、桥涵再次加宽,且扩建的交通组织等各方面难度进一步加大,因此,按标准八车道改扩建是合理的。
3.2 工程造价的原因:沈大高速公路结合原路大修改扩建为八车道,实际投资估算约72亿元,其中,沈大路原四车道的大修费用约为26亿元,八车道改扩建投资为46亿元(1320万元/km)。经测算,如果按六车道标准(34.5m)建设,改扩建投资为31亿元(890万元/km)。这样,一次加宽为八车道比六车道增加了15亿元,平均每公里仅增加了430万元。从战略上讲,虽然投资有所增加,但一次到位,避免了后期的再次改造。而如果到远景年再次将六车道扩建为八车道,由于土地价格的上涨等经济因素,总的费用将远远超过四车道扩建到八车道的值。因此,四车道扩建为八车道在经济上是合理的。
4 结论
结果表明,“四扩八”既可以大幅度地提高道路的通行能力,又有利于若干年后的重复建设,从长远角度看,经济效益显著。
参考文献:
[1]徐泽中. 沪宁高速公路路基拓宽综合处理技术研究成果总结报告[R]. 南京:江苏省交通基础技术工程研究中心,2004,10
第一章 隧道到工程的发展
1.1 隧道和地下工程的存在意义
隧道和地下工程随着我国经济和人民生活水平的提高而进一步发展和推广。隧道和地下工程已经是解决我国交通和工业的和很有前景的一门科学。
1.2 隧道的概念
隧道是一种地下工程结构物,通常是指修筑在地下或山体内部,两端有出入口,供车辆、行人、水流及管线通过的通道。隧道一般包括交通运输方面的铁路、公路、航运和人行隧道;城市地下铁路和海底、水底隧道;军事工程方面的各种国防坑道;水利发电工程方面的各种水工隧道或隧洞等。
1.2.1 隧道工程的概念
隧道工程是指从事研究和建造各种隧道的规划、勘测、设计、施工和养护的一门应用科学和工程技术,它是土木工程的一个分支。
1.3 修建隧道的目的
目前,大部分隧道的设置以交通运输为主要目的,穿越山岭、河流、港湾等障碍,修建地下铁道,缩短交通线路,改善线形,可提到车辆行驶速度,以获得良好的经济效益和社会效益。除此之外,在水电工程中设置各类水工隧道可实现引水、排水、通风等目的;在市政工程中,设置各类公共隧道可实现污水排放、管线铺设等目的。隧道的这些功能,决定了其一般在长度方向上有较大的尺寸,多数长度为几千米道几十千米,有的甚至更长。而横断面的尺寸则相对较小,一般仅几米到几十米。断面较小的隧道,一般不作为交通设施,仅用于污水排放和水、气管道、电缆、通讯线路等敷设用途,这些通道常常也被称为隧硐、导沟、管沟等。断面较大、长度较短的隧道所形成的地下空间,一般有其专用功能,如作为地下变电站、地下停车场、地下仓库、地下广场等。
1.3.1:隧道工程的优点
隧道之所以在近几年迅猛的发展,是因为它有独特的优点:
首先,利用隧道可以实现各种运输线路直线等穿越山岭而不必盘山绕岭。
其次,隧道还可以改善线路中的车辆运行情况和提高线路的运行能力。
其三,隧道是一项隐蔽在地下、水下或山体内部的重要结构。
其四,隧道在具有以上功能的同时,还存在有另一重要特点就是它不占据地面空间,这等于无形中增加了城市的有效面积,对于人口拥挤、道路密集、交通繁忙的城市来说,无疑是十分重要的。
最后,城市地下隧道的兴起,也带动了整个城市地下工程的发展。
第二章 隧道控制测量前期工作
2.1:隧道盾构控制测量的目的
隧道是地下工程的一种,而矿井和巷道同样是地下工程的重要组成部分。矿井的建设和施工比隧道更困难,因为它位于较深的地下,地质条件更复杂和施工技术不完善!
隧道控制测量的主要目的,就是保证隧道在两个或两个以上开挖的相向施工中,使其中线符合线路平面和纵断面的设计要求,在允许误差的范围内,在满足限界要求的条件下正确贯通。多年,在隧道控制测量方向,尤其是中长隧道的控制测量,取得了丰富的测量经验,每座隧道的贯通,都取得理想的结果。现在结合已经运营的深圳梧桐山隧道、靠椅山隧道还有上海城市交通隧道的控制测量技术,介绍中长隧道控制测量方面的有关经验和体会。
2.2:隧道测量控制测量前的工作准备
由于,在隧道工程测量中一多半的工作时间都是在隧道里。但是,隧道里的工作环境一般的比较恶劣,如:光线太黑、空气恶劣、路面不平有少许暗沟等。因此,在隧道测量时的测量工作人员在上班之前必须要准备以下测量工具,强光探照灯、测量仪器和其它的辅助工具,其强光探照灯是在洞中测量中必不可少的一样。
在溪洛渡工程测量中每个单位用的测量仪器都不相同如葛洲坝测量队在右岸导流洞测量中用的是徕卡402、405、拓扑康502型红外线测量仪,而水电六局在左岸导流洞测量中用的是徕卡702、402、1202、等型号的红外线测量仪。在溪洛渡测量队中大部分的测量队都用的是红外线激光测量仪。以方便在洞中找点。
2.3: 隧道盾构测量的程序及运用:
在测量隧道中由于时代的变化、科学的进步,我们运用的计算工具也在不断的变化。在如今我们测量工作中一般运用的是CASIO4500、4800、4850等型号的科学计算器还是一种有编程功能的计算器。
2.3.1:边角后方交会(1)
在隧洞测量时测量人员要根据现场的要求来进行编程,边角程序如:
边角后方交会
1、 测边的已知点作为P1(A,B),未测边的已知点作为P2(C,D)。
测边对角为锐角时K=1,测边对角为钝角时
2、 K=-1。
3、 角度P是以测边方向为起始方向,顺时针观测另一个已知点方向的右角。
注:理想图形要求实测的S边相对于已知边P1P2越短越好,角P越接近180°越好。
1、 测边的已知点作为P1(A,B),未测边的已知点作为P2(C,D)。测边对角为锐角时K=1,测边对角为钝角时。
2、 K=-1。
3、P是以测边方向为起始方向,顺时针观测另一个已知点方向的右角。
4、 理想图形要求实测的S边相对于已知边P1P2越短越好,角P越接近180°越好。
以上使在测量过程中的准备条件和程序下面要说的就是具体做法。
2.3.2:坐标反算
1、本程序用于利用3个合适的已知点进行方向后方交会法计算测站坐标。
2、观测、计算时将3个已知点按顺时针方向对应排列,已知点的直角坐标分别为(A,B)、(C,D)和(E,F)。对应3个已知点的方向值分别为O、P、Q。
3、L3至L9行的作用是当两相邻方向间的夹角出现直角或平角时将导致不能计算时进行自动处理。
4、为提高解算精度和防止错误,宜尽可能使测站点与3个已知点组成较理想的图形,如采取测站点靠近3个已知点组成的三角形的中心区域、避免出现“危险园”图形和增加已知点组成多组后交图形比较计算等措施。
5、当已知点发生变化应重新调用程序。
隧道平面控制测量
3. 1:隧道平面控制测量控制网布设
由于隧道使一各狭长的构筑物,布易布设成三角网或三边网等其他形式、因此多采用导线环或导线网。
3. 1. 1:洞内导线布设
前面所述的3座隧道洞外都有控制点,深圳梧桐山隧道与靠椅山隧道洞外已布设可精度效高的导线环、导线网,交接桩后,进行可复制,这些控制点精度效高,可作为隧道的控制点;下面仅以株六复线新倮纳隧道为例,介绍隧道洞内外控制测量。
株六复线新倮纳隧道洞外有JD107、ZD106―4、ZD106―3、ZD106―2、JD106―4五个点,其中JD107、ZD106―4为曲线交点,在隧道进出口两端,与洞门位置布通视,洞外导线布网时,未采用这两个点,新增两个控制点处理口A、进口E作为进洞口;ZD106―4、ZD106―3、ZD106―2三点在线路中线上,布设洞外导线环时保留这三个点,由于这三个点在同一直线上,为了提高观测精度,避免人为误差产生,洞外导线布设成折线直伸形导线环,导线等级为四等,见图1.
由于受地形、地物的影响,洞外导线边长度随现场情况具体确定。依据现场通视条件,按照《工程测量规范》(GB50026―93)要求 ,选择核实的长度,满足相邻边长比布大于1:3即可。选点确定后,可埋预制混凝土桩,钢筋头刻十字,也可以刻石。
为保证隧道准确贯通,增加洞内导线的检核条件,洞内布设成符合导线。为减少观测误差及布点工作量,可将洞内部分中线点作为导线点,导线易布设成折线直伸形,按照由高级到低级的控制原则,洞内导线为一级导线,按四等导线技术要求进行观测,布设见图2。
洞内导线控制形式均采用上述方法。这种布设方法的优点是,将部分中线点纳入导线中,一可以检查中线点精度(根据中线点里程,推算中线点的设计坐标,与实测坐标进行比较);另外,由于采用 了部分 中线点,减少了埋点的工作量。
洞内导线边长度的确定:由于隧道空间有限,加上隧道的通风设 施,施工设备干扰,曲线段最大的通视距离及洞内目标清晰情况影响,导线边长一般在250~350M。
3.2:导线观测方法
2.1: 角度观测
按《工程测量规范》(GB50026-93要求 ,将已检定过,在检定、期内的全站仪进行下列检查:照准部旋转轴、光学测微行差、水平轴与竖轴垂直、垂直微动螺旋的水平偏移、仪器底部杂照准部旋转时的位移及光学对点器的对中检查。
观测时,为提高观测精度,在通视好、无风或微风的条件下,前后视架角架,吊垂球,以垂球线作为观测目标,同时增加照明(可用碘钨灯在观测线上,背向测站照垂球线。碘钨灯距垂球线1.5~2M),确保目标视象清晰。
角度测量采用方向测回法,使用“1”或“2”的全站仪,依据《工程测量规范》四等导线技术要求,左角观测4测回,右角观测4测回,个别测回超限时,适当增加测回数。计算左右角的观测平均值及左右角闭合差ü,ü=左角平均值+右角平均值-360度,本站最终角值为平差后化规到左角的角值。
3. 2. 2: 边长观测
出测前,对测距系统进行检查,合格后进行外业测量。按四等导线技术要求施测,边长观测采用对向观测,观测前,测量测站、镜站的温度和气压,计算两地的平均温度和气压值,将平均值输入仪器中。每方向观测2到3测回,对向观测4到6测回,取互差满足规范要求的两测回作为单方向边长观测值,计算平均值;比较往返两方向测距效差d,由于观测条件基本相同,相邻边长相差满足规范要求,因此计算出平均测距中误差m,最终边长为往返测距平均值。
3. 3: 平面控制测量内业计算
因为上海城市交通隧道没有坐标系,因此在计算前必须确定一个坐标系。由于坐标系的建立直接影响到贯通的精度及计算工作量。为提高贯通精度,要求 在选轴时应使各控制点在横轴上的投影越小越好。为此选定JD107、ZD106―4、ZDI106―3、ZDI106―2四点所在的直线为X轴,方向指向线路前进的反方向,垂直X轴、方向背向既有线为Y轴。因此ZD106―4、ZDI106―3、ZDI106―2三点在Y轴上的投影理论值为零;由于A、B、C、D、E五点离中线点效近,所以这五个点在Y轴上的投影长度业比较效。理论坐标为ZDI106―2。见图3.
有了坐标系,依据布同要求,可以进行简易平差,也可使用PCE500或计算机平差软件进行严密平差。计算出各点的点位精度及测量角中误差、坐标增量闭合差和相对闭合差等。
深圳梧桐山隧道采用独立坐标系,京珠高速公路靠椅山隧道采用高斯投影坐标系,这两座隧道直线部分效长分别为1337.6m和3010m,在计算中也可采用假定坐标系。以直线段为x轴,方向指向里程增加,垂直x轴,方向为x轴逆时针转90°为y轴。进行坐标轴换算后,为以后放样,计算提供方便条件。在直线段,X坐标值为里程,Y坐标值可直接反应点位偏位情况,非常直观。
第四章隧道高程控制测量
4. 1:外业测量
依据现场地形条件及水准点的等级,一般采用 四等水准测量。目前,高精度全站仪使用比较普遍,可以用四等三角高程测量来代替四等水准测量,业可以两种测量方法结合。
根据多年测量经验,地表起伏效大或水准测量站效多时(往返测站80站以上),宜用三角高程代替水准测量。
进行三角高程测量可随平面控制测量一起测量。采用对向观测4到6测回。取互差小于规范要求的两测回的平均值作为该方向的观测高差;在测前,测后量取仪器高,镜高,精确到1mm。
水准测量采用双镜法,按四等水准技术要求 进行水准测量,测闭合水准线路。
2:高程测量内业计算
水准测量,由于采用闭合水准线路,每台仪器独立计算,计算高程线路闭合差m,高程全中误差M,水准线路测段往返高差不符值,高差偶然中误差ü。
铁道标准设计 RAILWAY STANDRD DESIGN 1004(10)中,L为水准测段长度,n 为往返测的水准线路测段数。按距离成比例进行闭合差分配,计算出各测点高程。
三角高程计算方法基本与水准测量计算方法相同,在此布再多说述。
第五章总结
根据隧道测量经验,有一下几点体会。
长度在500m以下的隧道,洞内外可用线路中线控制,在洞口处确定中线点,选后视距离效长、通视良好的两个点作为后视方向,一点放样,一点检查。
长度在1000m以下500m以上的隧道,洞内外可用线路单导线控制;长度在4000m以下1000m以上的隧道,洞外可布设导线环,洞内可布设附和导线;长度在4000m以上的隧道,洞内外可布设导线网。
依据设计情况,建立假定坐标系,选取适合的坐标轴,使洞内外各导线边在坐标轴上的投影尽可能小,以提高贯通精度。在已完成的几座铁路长隧道控制测量中,均采用这种方法。
将部分中线点纳入导线中,即可检查中线点精度,又减少布点工作量。
用垂球线作为测量目标,减少照准误差。
适当增加测角的测回数,提高测角精度,以减少由于测角对横向贯通误差的影响。
参考文献:
1、JTJ026-90,公路隧道设计规范[S]
2、CB50026-93,工程测量规范[S]
3、《测量学基础原理》
4、《现代测量学基础》
5、《控制测量学》
一、引言
2010年6月教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”),旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。安徽理工大学土木工程专业(矿山建设方向)是安徽理工大学最早开办的专业方向之一,迄今已有60余年的办学历史,为国家培养和造就了一大批矿山建设领域人才。矿山建设一直以来都是我校的强势学科之一,1984年获批矿山建设工程硕士学位授权点,1995年被遴选为原煤炭工业部重点学科,2001年以矿山建设工程学科为基础的岩土工程学科被遴选为安徽省重点学科,2010年招收岩土工程博士研究生。为适应人才培养从传统的教育模式向“卓越计划”培养模式的转变,我校土木工程专业(矿山建设方向)培养方案需重新制订。本文根据“卓越计划”的目标要求,结合我校多年来的矿山建设工程专业办学基础,对面向卓越工程师培养的矿山建设工程专业培养方案进行探索。
二、培养目标
安徽理工大学土木工程专业矿山建设工程方向本科生的培养目标为:面向未来矿山建设需要,适应未来科技进步,采用校企联合的培养模式,培养学生掌握土木工程学科的基础理论和矿山建设工程方向的专业知识,基础理论扎实,专业知识宽厚,实践能力强,能胜任矿山建设工程的设计、施工、管理、研究和教育等工作,具备从事交通、铁道、水利和市政等相关领域工作的能力,并具有继续学习能力、创新能力和国际视野的卓越人才。
三、培养模式
矿山建设工程专业“卓越计划”采取“3+1”本科工程型培养模式,是指在大学本科4年中,在学校进行理论学习的时间累计3年,累计1年的实践教学环节在企业进行,实践教学环节由本专业教师(校内导师)和合作企业的工程师(校外导师)联合指导和培养,即实行双导师制,从而使学生紧密结合矿山建设工程实际,深入煤矿的勘测、设计、施工和运营管理等整个建设工程环节中,完成在企业实训阶段的学习任务。
四、课程模块设置
公共基础课程模块:包含大学英语、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、工程化学、计算机文化基础、VisualBasic程序设计、基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、中国近代史、大学生心理健康教育、职业发展(生涯规划指导)、就业指导、形势与政策、体育等课程,共计72个学分,1336个学时。公共选修课程模块:由学生根据个人兴趣自由选择,但要求本科毕业时获得的公共选修课总学分不得少于6个学分。专业基础课程模块:包含理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、土力学、土木工程概论、土木工程材料、土木工程施工、土木工程测试技术、混凝土结构设计、钢结构、基础工程、工程地质与水文地质、工程测量、工程荷载与可靠度设计、画法几何及建筑制图、数值计算方法、建设工程项目管理、工程概预算、施工组织设计、土木工程建设法规等课程,共计53个学分,856个学时。跨学科专业选修课程模块:由学校指定,对于矿山建设工程专业,该课程模板包含机械设计基础、电工与电子技术这2门课程,共计4个学分,64个学时。专业核心课程模块:包含岩石力学、爆破工程、井巷特殊施工、矿山建设工程、地下建筑结构这5门课程,共计10个学分,160个学时。专业任选课程模块:由学生自行选择,但要求至少修满6个学分,对于矿山建设工程专业,建议优选课程为开拓开采、矿井通风与安全、隧道工程和矿井提升运输等。实践性教学环节模块:包括工程地质实习、工程测量实习、矿山建设工程课程设计、井巷特殊施工课程设计、地下建筑结构课程设计、施工组织课程设计、基础工程课程设计、混凝土结构课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计、矿建工程施工与管理实训等课程,共43学分,均采用校企联合的实践教学形式。素质拓展模块:鼓励学生积极参与各类学科竞赛、科技活动、文体活动、其他社会实践活动等,根据学校所制定的明细素质拓展教育学分表,学生可获得相应的学分,要求学生修满4个学分。按矿山建设工程专业“卓越计划”所培养的本科生,要求修读所有必修课程和参与所有实践环节,要求满足各类选修课程的基本规定和各类课程学分,总学分至少达到190学分,其中理论课程150学分,企业实践环节40学分,方可授予工学学士学位。
五、校企联合培养方案
(一)校企联合培养内容与形式
校企联合是卓越人才培养的新增教学环节,是培养矿山建设人才的新模式。土木工程(矿山建设)专业的实践教学在学校和合作企业完成,在企业学习、实践的累计时间不少于1年。校企联合培养主要包括两大环节:实习与设计。实习主要包括本专业的认识实习、生产实习、工程实践和毕业实习;设计主要包括各类课程设计和毕业设计。校企联合培养内容与形式见表1所示。
(二)考核内容与方式
考核内容及权值分别为:创新能力(0.15)、工作态度(0.1)、团队协作精神(0.1)、专业实践成果及答辩(0.35)、实际操作能力(0.3)。考核方式采用专业实践汇报、书面总结(实习报告、设计或论文等)材料及质量评定和答辩、素质的评价和综合能力等。根据考核内容的加权平均分将考核结果分成5个等级:优秀、良好、中等、及格、不及格,并列入学籍档案。成绩不及格者必须重修。
(三)联合培养方案实现基础
安徽理工大学成立了矿山建设工程专业“卓越计划”领导小组,学校与淮南矿业(集团)有限责任公司、淮北矿业(集团)有限责任公司、国投新集能源股份有限公司、皖北煤电集团有限责任公司、中煤矿山建设集团有限责任公司等大型国有煤矿企业均签有长期、稳定性的全面合作协议。上述各企业均有职工培训教室和宿舍等设施,每年合计能接纳100多名土木工程(矿山建设)专业的学生进行实习与设计工作(安徽理工大学矿山建设专业每年招生学生平均人数为80人)。校企联合培养实行双导师制,校内导师由教学经验丰富并有一定实际工程经历的专业教师担任;校外导师由具有丰富实践经验和一定理论知识体系的高级技术职称专家担任。上述各企业的多名优秀正高级工程师已被聘为我校兼职教授,能满足面向卓越工程师培养的矿山建设工程专业校外指导教师的要求。学校可每年定期邀请校外导师来学校一起商讨和修订卓越工程师校企联合培养计划,共同做好现场教学、实习、设计以及实训等实践教学工作。
六、结语
我国目前设置有矿山建设工程专业的高校还不是很多,仅限于原煤炭部直属的几所高校。“卓越计划”的特点主要体现在注重学生工程实践能力的培养和企业的高度参与教学,而由于煤炭行业的高危性,使矿山建设工程专业“卓越计划”在实施过程中,势必会遇到一系列困难,但相信在学校和企业深入合作教学的情况下,不断修订和完善校企联合培养方案,可确保我校土木工程专业(矿山建设工程方向)卓越工程师教育培养计划的顺利实施,进而培养出一大批具有高素质和创新能力的矿山建设工程技术人才。
作者:蔡海兵 荣传新 郑腾龙 单位:安徽理工大学
[参考文献]
[1]林健“.卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究,2010(4):21-29.
[2]林健“.卓越工程师教育培养计划”专业培养计划研究[J].清华大学教育研究,2011(2):47-55.
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
刘荣华,男,汉族,1977年10月生,2000年7月毕业于西南交通大学铁道工程与施工管理专业,四川安岳县人。
Abstract: With a new round of major cities subway construction speed, slurry shield as a safe, fast and environmentally friendly method of tunnel excavation work, in our city subway construction project has been widely applied. In this paper, a landmark of Guangzhou Metro Line 9 Feieling ~ Huadu Auto City Station Shield Zone, using slurry shield construction process, the reaction frame shield machine control aspects of design and construction and related technical summary of the analysis finishing works for the class type reference.
Keywords: Slurry Shield; originator; reaction frame; subway construction;
引言
随着新一轮全国各大城市地铁建设提速,泥水盾构作为一种安全、快速、环保的隧道开挖工法,在珠三角地区城市地铁建设工程中得到广泛运用。本文以广州地铁九号线一标飞鹅岭~花都汽车城站盾构区间,采用泥水盾构施工过程中,对盾构始发反力架设计及施工环节进行了分析和相关技术总结。
1 工程概况
飞鹅岭~花都汽车城站盾构区间隧道双延米4516.69m,区间起至里程Z(Y)DK0+771.800~Z(Y)DK3+029.800。线路沿双向6车道的风神大道向东前进,先后通过花港大道口、红棉大道路口后,到达位于风神大道上方的花都汽车城站。本区间线路基本沿直线前进,只有两个曲线段,在靠近飞鹅岭站附近曲线半径R=5000m的左转弯曲线长149m,在靠近花都汽车城站附近曲线半径R=2000m的右转弯曲线长211m。线路两侧多为2~5层建筑物,大多数为天然基础。
飞鹅岭~花都汽车城站盾构区间线路纵断面为V形坡,最大坡度为5‰,线路埋深为12~13.5m,隧道顶覆土6~7.5m。本区间始发端头地质情况为:人工填土层、可塑状冲积-洪积粘土层<4N-2>、硬塑状冲积-洪积粘土层<4N-3>、全风化岩层。
泥水盾构始发过程中,如何确保反力架为泥水盾构机提供足够推力是始发阶段控制的重点。
2 关键设计与施工技术措施
2.1 反力架设计
(1)始发阶段技术参数
盾构机刀盘接触车站连续墙后将盾构机泥水仓内充满泥浆,盾构机切口压力设置为0.6bar,盾构机切削车站连续墙时参数设置为:刀盘转速1~1.2rpm,推进速度为10~20mm/min,总推力为小于8000KN,刀盘扭矩为0.9~1.5MN·m。通过车站连续墙后再加固体中盾构机掘进参数设置为刀盘转速1~1.2rpm,推进速度为20~35mm/min,总推力为小于8000KN,刀盘扭矩为0.6~1.2MN·m。通过加固体后盾构机掘进参数设置为刀盘转速1~1.2rpm,推进速度为25~40mm/min,总推力为小于8000KN,刀盘扭矩为0.4~0.8MN·m。
(2)反力架设计
①反力架设计大样图
反力架正立面图反力架侧面图
② 个部件结构介绍
立柱:立柱为箱体结构,主受力板为30mm钢板,筋板为20mm钢板,材质均为Q235-A钢材,箱体结构截面尺寸为700mmX500mm,具体形式及尺寸见“立柱结构图”。
立柱结构图 下横梁结构图
上横梁:结构为箱体结构,主受力板为30mm钢板,筋板为20mm钢板,材质均为Q235-A钢材,箱体结构截面尺寸为700mmX500mm,其结构与立柱相同。
下横梁:箱体结构,主受力板为30mm,筋板为20mm钢板,材质均为Q235-A,箱体结构截面尺寸为250mmX500mm,其结构如“下横梁结构图”。
八字撑:八字撑共有4根,上部八字撑2根,其中心线长度为1979mm,下部八字撑2根,其中心线长度为2184mm,截面尺寸如“八字程接头结构图”。
八字程接头结构图
立柱支撑:材料均采用直径500mm,壁厚9mm的钢管,内部浇灌混凝土提高稳定性。始发井西侧立柱支撑是2根直撑(中心线长度为3875mm),始发井东侧立柱是2根斜撑(中心线长度分别为8188mm和4020mm,与水平夹角分别是29度和17度)。
上横梁支撑:材料均采用直径500mm,壁厚9mm的钢管,内部浇灌混凝土提高稳定性,中心线长度分别为4080mm、4141mm、4201mm,其轴线与反力架轴线夹角为15度。
下横梁支撑:材料均采用250X250H钢,每个支撑由2根H钢组成,共6个直撑。
(3)支撑受力计算
①支撑的截面特性
250X250H钢截面特性:弹性模量E=196X105,最小惯性矩=10800/cm4,截面积=92.18cm2。
直径500mm,壁厚9mm钢管截面特性:弹性模量E=205X105,最小惯性矩=41860/ cm4,截面积=138.76 cm2。
②稳定性计算的最大承压力
29度斜撑受力图 17度斜撑受力图
A、西侧立柱后支撑稳定性计算最大承压力
根据欧拉公式:
F==(3.16X3.16X205X105 X 41860)/(2X387.5)2=1427KN
则西侧两根直撑能承受的最大载荷为1427X2=2854KN。
B、东侧立柱后支撑稳定性计算最大水平载荷
8188mm斜撑(水平夹角29度)水平载荷计算:
F2==(3.16X3.16X205X105X41860)/(2X818.8)2=319.5KN
由于水平夹角为29度则其水平承载力F为: 319.5/cos29°=365KN
C、4020mm斜撑水(水平夹角17度)平载荷计算:
F2==(3.16X3.16X205X105X41860)/(2X402)2=1325.6KN
由于水平夹角为17度则其水平承载力为1325.6/ cos17°=1387KN
D、上横梁后支撑稳定性计算
中心线长度分别为4080mm、4141mm、4201mm,其轴线与反力架轴线夹角为15度。此处选用最长支撑来验算。
PE==(3.16X3.16X205X105X41860)/(2X420)2=1214KN
水平夹角为15度则其水平承载力为1214/ cos15°=1257KN
3根后支撑能承受的水平载荷为3X1257KN=3770KN
E、下横梁后支撑稳定性计算
下横梁后支撑是由8根H钢组成,均为直撑,取最长的一根(4189mm)作为计算标准,其最大承载力计算如下:
PE==(3.16X3.16X205X105X10800)/(2X419)2=315KN
8根总载荷为12X315=3780KN
③ 斜撑抗剪强度计算
从受力分析可知,8188mm直径500钢管斜撑抗剪受力最危险,因此我们从该斜撑的抗剪应力计算水平承载能力。
应力计算公式为σ=,而钢材最大需用应力为210MPa
由此计算斜撑最大承载力
F1=2EIX[σ]/L2=2X205X105X41860/8182=256KN
由此力验算水平最大承受推力F=256/ cos29°=527KN,从验算结构可以得出应按轴向抗压强度验算支撑能承受的最大推力。
因此,所有支撑的最大承载力为:2854+365+1387+3770+3780=12156KN
始发最大推力我们设置为8000KN,后支撑满足最大推力要求。
2.2 反力架安装
(1)反力架安装流程
始发架地面组装始发架下井就位、固定反力架下部下井就位、固定用于支撑的4片管片下井,延长站内轨道到管片上盾构机后配套下井拆除管片上轨道,雕出管片,盾构机下井并组装反力架上部下井,与下部组装。
(2)反力架安装施工控制
①反力架的下井组装是分体进行的。在始发架下井就位固定以后,采用汽车吊将反力架下部下井,根据技术确定的位置就位,固定。反力架下部位置的确定应能满足其理论圆中心与盾构机中心重合,以便于安装负环管片时确保与反力架理论圆重合,确保负环管片的位置。
②反力架的上部是在盾构机下井完成组装后,采用汽车吊下井与反力架下部进行组合的。
③负环管片支撑系统采用钢结构反力架,负环管片拼装为直线通缝左线封顶块在1点(时钟点)、右线封顶块在11点(时钟点),拼装时遵循管片端面与钢反力架环面保持平行的原则。本标段始发负环管片数量均为8环,根据始发里程可定出反力架位置。
④支撑系统必须具有足够的强度和刚度,在安装反力架时,必须严格以洞门—始发基座—反力架的相对位置进行控制,反力架两立柱的支座采用预埋钢板焊接连接的方式,控制其表面标高,并且在支座上弹出反力架控制线。
⑤两立柱用全站仪双向校正倾斜度并采用加设钢垫片的方法调整钢反力架环面,使它形成的平面与-7环管片的平面严格吻合。
⑥安装时反力架支撑与车站结构连接部位的间隙要垫实,以保证反力架脚板有足够的抗压强度。
⑦由于反力架和始发架为盾构始发时提供初始的推力以及初始的空间姿态,在安装反力架和始发架时,反力架左右偏差控制在±10MM之内,高程偏差控制在±5MM之内,上下偏差控制在±10MM之内。始发架水平轴线的垂直方向与反力架的夹角<±2‰,盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差<2‰,水平趋势偏差<±3‰。
3 施工效果分析
本次泥水盾构左线已经完成始发,并完成区间100延米掘进,通过跟踪监测,盾构始发过程中,盾构机泥水仓切口压力为0.6bar时,始发掘进总推力为小于8000KN,施工一切正常,反力架各杆件受力均未超过设计值,满足现场施工。
4 结语
在珠三角地区软土地层,在泥水盾构始发前,采用型钢组合反力架,能够安全、快速实现泥水盾构始发。
参考文献:
中图分类号:TU74文献标识码: A
0引言
地铁工程渗漏水是现今国内较常见的一种工程病害,特别是以粉质粘土、粉细沙为主的地层,地下水位高的地区,由于长期受地下水的侵蚀及压力渗透作用,一旦防水措施存在缺陷,就易出现渗漏水现象[1]。渗漏水的存在,不仅会影响混凝土结构耐久性,还会危及地铁的运营及设备安全,因此地铁工程渗漏水治理显得尤其重要。近年来,我国在地下工程渗漏水治理方面作了较多、较深入的研究:任伟新通过对混凝土裂缝、防水匹配、设防原则及质量监控问题的探讨,指出了地铁车站渗漏水的主要原因,并据此提出了渗漏水防治措施和建议,以期防止地铁车站出现渗漏水现象[2]。金广谦等人结合南京地铁车站施工实践,探讨了软弱地层.富含地下水条件下地下结构施工综合防水技术措施,采取从施工工艺、混凝土原材料、施工配合比到新型防水材料运用等措施,对有效遏制地下车站结构的渗漏水是切实可行的[3]。但对于地铁工程主体工程出现多种情况的渗漏,尤其主体结构施工缝大量渗漏水及流砂方面的治理技术尚少,需要进一步实践和总结,本文通过天津站主体渗漏水治理施工经验,提出了针对地铁车站主体结构各种渗漏水治理的施工技术,具有较好的实用性。
1工程概况及渗漏水调查
该地铁站交通枢纽工程是集普速铁路、高速铁路、城市轨道交通、公交和周边市政道路于一体的大型综合项目。地下部分共有四层:地下一层配合市政开发为交通层;地下二层为地铁2、3、9号线车站的站厅层;地下三层为地铁2、9号线的站台层和地铁3号线的设备层;地下四层为地铁3号线的站台层。地铁2、9号线的站台标高为-17.97m,地下负四层顶板标高为-21.446m。地下负二层地板以下第Ⅲ陆相层 (Q3eal)为河床~河漫滩相沉积,地表下35m范围内有两层地下水,第一层为潜水,第二层为承压水;第Ⅲ陆相层Q3eal地下水类型为承压水,抽水试验测得水位埋深4.99~5.05m,水位标高为-0.46~-0.40m。
车站主体结构完成后,各层顶板、设备房、侧墙不同程度出现裂缝、变形,局部裂缝伴有渗水,随着时间的推移,裂缝不断增多;半年后,车站内各种裂缝发展趋于稳定,渗漏水主要集中各个通道出口及结构顶板,以大面积湿渍、裂缝渗水为主;地下负三层渗漏水,以股状涌水为主,其中有一条贯穿于地铁轨道面的结构施工缝,缝宽2~20mm,裂缝上有5处股状涌水,最大一处涌水量达到72m3/d且伴有涌砂;地下负四层以面渗及股状涌水为主,出水位置多集中在四个换乘通道顶板与边墙。
2渗漏水原因分析
通过对地铁站主体结构渗漏水情况调查分析,渗漏水主要有以下原因:
2.1结构混凝土开裂
本车站防水以混凝土结构自防水为主,顶板上采用环氧树脂砂浆涂膜防水,顶板混凝土一旦开裂,侧墙就会渗漏。混凝土开裂原因主要有以下几点:
(1)混凝土在凝固过程中,随着混凝土内水分的蒸发,混凝土自身干缩产生裂缝[4]。
(2)混凝土随温度的下降而产生收缩变形,结构混凝土受地下连续墙束缚,收缩变形受到限制而开裂,这是混凝土产生裂缝的主要原因
(3)应力释放产生裂缝[5]。在开始做车站内衬结构前,支护结构采用地下连续墙加钢支撑,在内衬结构施工完成并达到设计强度后拆除。原支撑部位受外部土压力作用产生内缩变形,致使内衬结构产生裂缝。
2.2 地下水压力的作用
车站附近地下水位高、地层以粉质粘土、粉细沙层为主,车站地下四层长期受地下水的侵蚀及压力渗透作用,一旦结构开裂,防水措施失效,就易出现渗漏水现象。
2.3 施工缺陷
(1)结构自防水存在缺陷引起渗漏:主体结构自防水施工是最为重要的防水环节,但在施工过程中由于地下工程环境相对特殊,各地混凝土原材料、商品混凝土质量、混凝土的浇筑缺陷、结构模板支架拆除不当、混凝土养护以及地下结构支撑系统拆除引起结构过早受力等多方面原因,形成结构裂缝难以避免。
(2)由于主体结构变形缝施、施工缝、诱导缝、穿墙管、抗拔(立柱)桩穿越底板处防水细部处理不精细而导致渗漏。
(3)外包防水层失效[6]。外包防水板、防水涂料等选材不当或施工质量欠佳造成渗漏。
3渗漏水治理原则及方法
对于渗漏水治理按照“以堵为主,限量排放,刚柔并济,表本兼治”的原则,根据不同的渗漏水情况,选择适宜的治理方案,达到耐久有效的治理效果[7]。
3.1点渗及表面湿渍处理方法
点渗及表面湿渍主要是混凝土内部的缺陷或蜂窝麻面导致表面渗水而形成,通过对渗水点注入化学浆液,封堵渗水通道,即能达到治理效果。理方法:
(1)注入改性聚氨脂堵水:在渗水点钻孔,钻孔直径为φ10~15mm,钻孔间距为20~50cm,,安装10~15cm长的止水针头进行化学注浆,注浆材料为改性聚氨脂,注浆终压0.5Mpa。以提高混凝土密实度和抗渗能力;
(2)KT防水材料:将湿渍范围内混凝土清理干净;将KT防水涂料按一定比例加水配制,并混合均匀,均匀涂在混凝土表面,一次涂抹的厚度不宜大于2mm,涂刷范围应超过湿渍边缘30cm,涂料用量应控制在0.8~1.0kg/m2;C、待表面的涂层初凝并达到一定强度以后,洒水进行养护,每天的洒水的次数不小于3次,养护时间不小于7天。
3.2施工缝水处理方法
采用注入超细水泥堵水、化学浆液补强、抗渗材料表面处理。处理方法:(1)沿施工缝出水处每隔1.0~1.5m钻孔,孔深以不破坏止水带,距离止水带10cm左右为准,并安φ25mm的注浆钢管,管长30~50cm,采用锚固剂填充料固定注浆管,待锚固剂达到强度后,连接好管路和注浆泵,压注超细水泥,注浆压力为2~3MPa。
(2)在止水带两侧钻斜孔,孔距0.2~0.5m,孔径为φ10cm,孔深至止水带迎水面,安设止水针头。然后压注化学浆液,注浆顺序是从周边无水区向中间渗水部位推进,注浆压力0.4~1MPa。
(3)注浆完成后,割掉管嘴,并进行表面打磨处理,涂抹抗渗型KT结晶涂料。
3.3股状涌水处理方法
股状涌水为涌水量大于1m3/h,但无任何地层介质带出。处理步骤:(1)在集中出水点处切槽,槽宽度4~5cm,深度6cm左右,沿出水点钻孔,钻孔直径为φ15~30mm,深度为穿透混凝土结构,进入地层大于50cm。安装φ10~25mm的钢管作为注浆管,固结注浆管;通过注浆管注入超细水泥浆,水灰比1∶1,注浆速度1~10L/min,注浆压力2~3MPa。(2)超细水泥注浆完成后,如还有渗水,,则继续注改性聚氨酯浆液封堵细微渗水通道,最后注入环氧树脂补强。(3)割除管头,并对切槽采用防水抗渗砂浆充填,并涂刷渗透结晶类防水涂料。参见图1。
图1集中出水点堵漏
4工程实例
以该地铁车站负三层轨道面变形缝涌水涌砂治理施工为例,简单介绍渗漏水的治理施工技术在地铁车站的应用。
4.1 渗漏情况
车站负三层轨道面变形缝开裂是因主体结构变形而产生的。裂缝起于左线站台边墙,终止于右线轨道中线,缝长约7m,裂缝宽5~15mm,裂缝有明显渗漏水并夹杂少量粉细沙,直接影响结构安全和地铁运营。
图2轨道床裂缝 图3 轨道床涌砂情况
4.2方案设计
根据现场情况,应在变形缝附近地层注入超细水泥浆液对原地层进行堵水和加固,待变形缝附近地层堵水和加固完成后,针对变形缝内部的缝隙,在迎水面(外贴防水层和中埋式止水带之间)注入化学浆液进行嵌缝处理,达到标本兼治、长期耐久的效果。具体设计如下:
(1)在负四层换乘大厅的边墙上布设3排水平注浆孔,孔底位于负三层底板下面碎石垫层的下方,其中第一排注浆孔距离碎石垫层底面0.5m,第二排注浆孔距离碎石垫层底面1.5m,第三排注浆孔距离碎石垫层底面2.5m,相邻两排注浆孔呈梅花型布置,注浆孔孔深为5.0m(进入地层2.5m),钻孔后安设TSS管进行注浆范围长10m,宽3m。
(2)TSS管注浆完成后再距离碎石垫层底面1m钻设斜孔进入变形缝,终孔位于外贴防水层和中埋式止水带之间,倾角15°,孔深3.5~4m,孔间距1.0m,共计11个,钻孔直径Φ25mm,安设直径为Φ20mm注浆花管,注化学浆液。水泥浆液注浆孔和化学浆液注浆孔平面图与剖面图如4、图5所示;
图3注浆孔平面布置图 图4注浆孔剖面图
4.3注浆参数及顺序
注浆孔孔(排)间距按1m设计,注浆结束标准采用定压定量相结合,以定压为主的原则[8];
注浆终压:水泥浆液注浆终压为0.5MPa,化学浆液注浆终压0.3Mpa。
注浆定量:单孔每米设计注浆量控制在1~2m3,当单孔注浆量达到设计注浆量的1.0~1.5倍,压力仍然不上升,可采取调整浆液配比缩短凝胶时间或进行间歇注浆等工艺使注浆压力达到设计终压,结束该孔注浆。水泥浆液终压0.5Mpa。
TSS管注浆孔的施工顺序为由下向上、由左至右间隔跳孔施工,先施作单序孔,然后再施做双序孔,双序对对单序孔注浆效果进行检查并补充注浆。
4.4注浆材料
(1)水泥系浆材:根据地层情况及注浆加固要求,地层加固堵水注浆采用超细水泥单液浆,超细水泥单液浆配比为:(0.6~1):1,外加剂的掺量为水泥用量的5~10%。
(2)后期变形缝填充补强使用的化学浆液应具有绿色环保、弹性好,耐磨耗,低收缩,耐老化、粘结性强、现场操作性强等特点[9]。根据变形缝渗漏水情况和类似工程经验,对性能比较优良的Deneef聚氨脂浆液和橡化沥青非固化浆材进行比较(如表1所示),根据对比结果,采用了Deneef聚氨脂化学注浆材料。
表1Deneef聚氨脂和橡化沥青非固化浆材比较表
序号 名称 关键性能参数 优缺点
1 Deneef HA Flex LV (122油性聚氨脂) 密度1.05g/cm3
固含量:100%粘度:650mPa .s(25℃)凝结时间:110~360秒抗拉强度:1.2MPa
断裂伸长率220%
收缩:小于4% ①在接缝中形成一种韧弹性的膜和栓;
②不易燃,无溶剂,使用安全、绿色环保;
③调节催化剂可以控制反应速度;
④固化物可耐大多数有机溶剂,酸和碱以及有机微生物。
⑤膨胀倍率和含水量有一定关系;
⑥采用注浆施工。
2 橡化沥青非固化材料 固体含量≥99%
延伸性(无处理):31mm粘结强度:0.3 MPa 1、永不固化,固化物含量大于99%; 2、柔韧性好,延伸率高,适于基层变形;
3、黏度大,一般采用涂抹或喷涂施工。
4.4施工完成情况
严格按照设计要求进行施工,历时10天完成变形缝涌水涌砂的治理施工。共完成TSS注浆孔33个、化学注浆孔11个、注入超细水泥30t,Deneef聚氨脂化学浆材0.88t。施工中为避免下方注浆引起道床隆起,采用动态监控量测,控制注浆施工过程,确保施工安全和进度。
图5 施工缝治理前照片 图6 施工缝治理后照片
5结束语
(1)通过对渗漏点调查分析,各个渗漏点选用合适的堵漏材料并采用适宜的施工方法,有效地解决了车站的渗漏水问题具有较好的实用性。
(2)对于涌水量较大的渗漏点,先采用水泥系材料加固堵漏,封堵主要过水通道,后采用化学系浆材补强,避免渗漏点反复,通过现场实践,堵水效果明显,达到了设计及规范的要求,从而保证车站后期的长久运营要求。
(3)地铁车站结构防排水措施、防排水材料以及施工质量是减少后期渗漏的关键因素,因此地铁车站应因地制宜,选择合理的防排水方案,严格按照方案进行施工。
参考文献
[1] 公志浩张娜地铁车站结构渗水原因及治理[J].能源技术与管理, 2007年第5期:50-52
[2] 任伟新地铁车站渗漏水问题探讨[J].铁道建筑,2004年9月:24-26
[3] 姜玉松现代注浆技术的开拓应用及发展[J].现代隧道技术 2008年2期:6-10
[4] 谭世俊明挖地铁车站基坑渗漏水治理浅析[J].山西建筑. 2008年9月:141-143
[5] 杨君明挖地铁车站主体结构工程渗漏水处理施工技术[J] 建筑科学 2011年5期:87-88
[6] 孙太石西安地铁车站防水施工措施初探[J].建筑安全. 2011年5期:21-23
[7] 关宝树 隧道工程施工要点集[M].人民交通出版社,2004