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早在上世纪七十年代,姚治平先生首次明确的提出了土建工程中的结构控制概念,并在论文“土木工程结构减震概念”以及以后的论文中都相应的指出了:应用结构的控制系统是一个解决土木工程这种安全性问题的可替代的方法,这为结构理论在土木工程中防震问题中提出了全新的方向。在近三十年的发展历程中,国内外的相关学者在土木工程的结构控制的方式、实验以及工程的应用方面都取得良好的研究成果,工程结构控制概念可以解释为:通过对工程结构施加相应的控制体系,通过控制体系和结构来共同承担受震的作用,以此来调节和降低工程结构中的振动效应。
二、隔震控制技术
(一)隔震控制技术原理
在土木工程的建设当中,隔震控制技术就是对由地震所产生的振动对建筑的整体结构的隔离作用。工程中的防震体系基本都设置在工程结构的最底部和基础工程顶面之间,使得上部的结构和基础相分离。通过隔震体系来隔离地震波所产生的向上冲击力,延长工程结构的基本周期,从而降低建筑物的地震反应,是的工程整体的加速度变下,通过隔震系统来分担地震所产生的能量,以此来达到减震的作用。通过地震的反应图谱可以看出,随着周期的变大,加速度的反应谱慢慢的减小,通常在底层建筑的刚度很大,所以说周期变短,在发声振动的时候,输入其中的加速度很大,要是采用相应的措施来增加和延长工程结构的基本自震周期,让其还礼场地中的卓越周期,让工程结构的基频处在地震产生高能量的频段以外,通过这种方式可以有效的降低建筑物输入的加速度。通过地震的反应谱可以看出,当周期变大的时候,反应的位移将会增加。
(二)对橡胶支座的运用
当前用在建筑防震中的橡胶支座是由橡胶片与薄片增强钢板,通过粘合和硫化加工而成的,通过现代化橡胶的化工技术的加工制造。它在水平方向上的刚度比较低,而在垂直方向上的刚度很高。这种规格的橡胶支座最早是在桥梁施工中被应用。建筑和桥梁施工所应用的橡胶支座在结构上基本是相同的,都有相同的结构动力学的标准和要求,也同样的具有耐久性、稳定性以及包含防火在内的耐受性等,在地震产生的能量冲击下,橡胶支座会隔离建筑体在水平方向的运动分量,而在垂直方向上基本保持不动。通过这种方法不但可以隔离因为地铁或者是公交所产生的高频率的振动,同时还可以防止工程结构不会受到地震或者是其他原因产生振动的影响。
(三)铅芯橡胶支座运用
土木工程中铅芯橡胶支座主要应用在叠层上,橡胶支座中间的圆形孔当中加入铅之后制成的,这是对橡胶支座技术中的一大改进。因为铅具有较低的屈服点以及很高的可塑性能力,可以使铅芯橡胶支座中的阻尼比达到25%~35%之间。铅芯它具有提升支座吸收能量的能力,保证支座具备湿度的阻尼,同时还具有增加支座的原有刚度。控制风反应能力以及抵抗微震的作用。
三、耗能减震技术
(一)耗能减震技术原理
土木工程中的结构耗能减震技术主要是在结构中的某部位安装耗能设施,经过耗能设施产生的摩擦,产生弯曲的弹性滞回的形变耗能或者是吸收地震中输入结构的能量,以此来降低主体结构当中的地震反应,有效的预防了结构产生的损坏或者是倒塌,以此来达到减震和控震的目的。而在装有耗能装置的底部结构我们称之为耗能减震结构。工程中的耗能减震结构都具备明确的减震机理、减震的效果较为明显。安全性能较高、经济较为合理、技术较为先进以及试用的范围较为广泛等特点。
(二)常用的摩擦设施
摩擦耗能器是依据摩擦做工所产生的能量的原理而制成的,当前应有很多种的不同的构种类的摩擦耗能器,例如Pall型的摩擦耗能器、限位摩擦耗能器以及摩擦筒制震器,摩擦滑动对应的摩擦节点在剪切铰耗能器等多种耗能器,摩擦阻尼的种类非常多,但是都具有较强的滞回的特性,滞回环为矩形,耗能的能力较强,工作的性质相对稳定。
(三)钢弹可塑性耗能器
运用软钢具备优良的屈服性能,运用其进入弹性的可塑范围之内的优良滞回特性,当前我国已经研发出来很多种的耗能装置,比如加劲阻尼设施、锥形的钢耗制震器、圆形或者是方框形的钢耗制震器、双环耗能节能器,加劲圆环状耗能器以及低屈服点的钢耗制震器等等,这种耗能器具备优良的滞回性能以及稳定性能,耗能的能力较大,长期稳定可靠而且不会受到环境和温度的影响。
(四)粘弹性阻尼器
所谓的粘弹性阻尼器就是通过粘弹性以及约束性钢板相互交替结合而成的,它是一种主要和速度相关联的减震装置。比较常见的粘弹性阻尼器主要是由两个T型的约束钢板,通过一块矩形的钢板夹在其中而成,T型的约束性钢板和中间的钢板产生了相对性的运动,使得弹性的材料产生一种往返型剪切滞回形变来提升结构中的阻尼,消耗输入其中的振动能量,以此来减小结构当中的振动反应。当前。消能减震技术有着非常广泛的应用,它不但适用在新建的结构中,同时又可以用已经存在的建筑抗震的加固和维修当中。到目前为止,已经逐渐开始采取消能减震的技术,其中涉及到的国家有二十多个,比较早的在土木工程中运用消能减震技术的国家有新西兰、美国等发达国家。在最近几十年以来,各个国家对土木工程中的结构减震的控制和实验研究一直在不断的进行,并且在隔震支座的功能和改进方面有着较好的效果,并研制出了较多的隔震系统中的新型材料和部件,并通过大量的实验证明了结构减震控制是可以有效的起到隔震的作用。
四、结语
以工程实践和学生发展为价值导向,教学贯穿全面的工程训练,为学生提供知识、能力的完整框架。针对以往施工课程教学中存在的问题,土木工程施工课程教学建设从理论教学环节入手,以实践环节需求导向理论教学环节建设,理论教学内容以施工项目为主线,以工程训练为路径使得学生掌握知识,从理论教学环节即注重培养工程思维和工程意识,从而给予实践环节教学以有力支撑。施工课程理论教学内容依托联合培养企业工程实践展开课程内容建设。课程教学以企业真实的工程施工项目为载体,根据教学大纲、教学计划和学生认知特点与对施工案例进行加工完善形成教学案例。选用的案例要求与实践环节将要接触的施工项目类似甚至相同,注重两个环节整体性、系统性,避免各环节的脱节,真正做到两个环节相互验证,互为支撑。土木工程施工课程知识结构跨度大、章节之间逻辑性弱的特点为将施工项目划分为多个案例提供了有利条件。限于理论教学课时,施工技术教学内容中场地平整、基坑工程、工程降水、混凝土工程、预应力工程、结构安装工程等施工内容由于技术性突出,危险性大,对施工目标控制起到决定性作用,应作为施工案例建设的重点,非重点章节适当鼓励学生自学,以培养学生自学能力。
2课程理论教学方法改革与教学环节
创新探究教学做到了“回归实践”、“回归问题”、“回归学生主体”的三重回归,很好地契合了现代工程教学需求。探究性教学的思维是过程是认识现实问题方法研究解决问题,这一过程符合人们思维规律。本科层次的学生在学习土木工程施工时没有工程经验,所以了解施工项目、认识工程施工问题是学生首要解决的问题。了解施工项目、认识施工问题的过程是接近工程、与工程互动的过程,在这一过程中学生将对工程的好奇与兴趣转化为持续学习的兴趣与动力,逐渐建立起丰满的施工项目的概念和工程责任感,进而激发探讨、研究解决问题的主体意识,激励工程思维和工程能力的培养。同时,通过探究式教学实现“回归实践”、“回归问题”、“回归学生主体”,可较好地解决课程理论教学以教材为中心、以课堂为中心、以讲授为中心而疏离学习主体和工程实践的问题。基于以上认识,探究式教学的施工课程理论教学环节设计。课程理论教学的第一个环节是绪论或“章节导论”,将其作为“课程导论”或作为章节教学“回归实践、回归问题”环节,使得学生接触、了解工程,认识工程问题,因此其重要性突出。绪论是课程教学的开端,首先起到课程“导论”的作用。通过这一环节介绍课程“地图”、课程规划甚至与课程相关的职业展望,让学生对将要学习的课程充满好奇,认为课程学习有价值,目标值得期待。各章节以“章节导论”作为第一个教学环节,作用有二。其一,通过这一环节引入真实、典型施工案例,以案例作为学习章节内容的工程背景和载体,将学生带入工程情景,明确工程师责任,并以此提出本章节涉及到的施工问题。其二,通过该环节介绍本章节内容在完整施工项目中可能的“入口”和“出口”,不同的作用和应用,使学生建立“整体和局部”认识。在第一环节基础上,第二个环节讲授施工案例的施工方法、施工工艺(组织)过程及工艺标准。通过该环首先使学生掌握分部分项工程一般的施工工艺(组织)过程及工艺标准。与此同时,在学习过程中引导学生充分了解、挖掘案例中预先设置的施工问题及章节子问题(知识点K),使学生知道施工问题和知识点(K)在哪里、产生于何处、应用于何处。在第三环节中讲授第二环节中所设置的知识点(K)原理。第三环节继承“接受性”教学方法,作为探究性教学的有机组成部分。接下来的第四个环节是学生在以上三个课堂教学环节结束后以自主学习方式为主的综合学习环节。在这一环节中,以课后大作业为手段,即以一般的分部分项工程施工问题作为章节设计性作业,引导、驱动学生复习、收集相关资料、同学之间讨论、反思等,进而找到解决方案,完成探究过程。这一环节以提交作业为成果,但过程和能力评价多于结果评价,以合理的方式促进学习者工程能力的培养。探究式教学的施工课程理论教学的四个环节围绕现实施工项目展开,符合人们认知规律,贯穿全面的工程训练,教学生动。以土方工程章节“场地平整”的教学为例,在第一个教学环节中引入某公园场地平整工程作为施工案例,包括图片、施工技术资料、技术、管理岗位设置等。通过该场地施工前后图片对比,形象生动地提出了“如何将天然场地通过施工改造成公园场地?场地施工过程中有哪些关键问题要解决?”等施工问题,将学生带入施工情境、带入岗位,而后第二环节介绍场地平整主要施工工艺过程:场地测量土方挖、填、运输及运输机械场地验收。在施工工艺介绍过程中引导学生挖掘设置的知识点(K):场地设计标高与初始场地标高、方格网法土方量计算、挖填土方调配运输方案、土方施工机械性能等。在掌握场地平整施工工艺和知识点“出处、用处”基础上在第三环节中讲授知识点(K)原理。在第四环节中布置类似场地的“场地平整施工技术方案设计”的作业,要求学生根据具体工程情况设计场地平整的施工工艺,绘制“挖填土方调配图”,完成自主学习过程。
3课程考核过程化考核方式具有导向作用
课程考核方式是否科学、有效,影响到学生学习积极性和学习效果及对课程的评价。针对以往理论课程考核只重视课程结束后一次性考试成绩的问题,本课程考核注重过程考核,提高章节设计性作业合计分数在课程成绩中所占比重,由30%提高至50%,引导学生重视学习过程,重视自主学习。期末考试试题综合性题目分数占试卷分数比重由以往20%提高至40%,通过综合性题目进一步考察、评价学生能力情况。
4结语
1.我国土木工程建立质量不高,主要体现在监理面窄,在监测土木工程建筑施工质量时,考虑的内容不全面。而我国在进行土木工程质量检测的过程中,主要是对验工计价和施工质量两方面进行监理。有的工程师由于能力不高,专业知识水平较低,且对于土木工程建筑施工质量的检测缺乏经验,对一些必要的规则也缺乏了解,往往造成了工程质量出现许多漏洞的现象产生,不仅对建筑日后的使用安全构成了威胁,还会给建筑单位和有关投资企业带来消极地社会效益。
2.土木工程建筑施工质量的责任制落实不明确土木工程建筑施工质量的责任制不仅和施工单位的施工管理工作有关,和项目开发时的设计质量也是密切相关的。比如,有些施工单位的建筑设计变更包死,设计做出了调整和变更,但施工单位经营管理却无法控制,就造成了施工单位偷工减料的现象发生。这也是为什么有些施工单位会用“拆东墙补西墙”的办法,在最大程度上减少亏损的原因。因此,在土木工程建筑施工过程中,应该明确各个部门的责任,从而确保土木工程建筑施工质量监测的工作能够更加顺利地开展。三、土木工程建筑管理的主要内容和措施
二、土木工程建筑的管理内容
1.施工质量管理土木工程建筑施工管理工作的重心就是定期对施工建筑进行质量监督和管理。施工质量的高低直接影响着企业的经济发展效益和人民的生命财产安全。在进行工程建筑施工前,一定要做好施工建筑的设计工作,详细的设计方案不仅是确保施工进度和施工质量的有力保证之一,也是影响工程投资和施工成本的原因之一。为跟上现代化发展的脚步,土木工程建筑的施工应及时接受现代先进的思想和理念,按照相关的制度,严格建立质量管理体系,并对土木工程建筑施工过程中出现的问题,给予及时的措施和实时的监测。
2.施工进度管理土木工程建筑的施工进度不仅影响着施工成本和施工质量,对企业的效益也有着重要的影响。因此,在土木工程建筑施工的过程中,对建筑的施工进度必须采取有效措施,进行必要的进度管理。此外,施工进度的保证在施工承包合同范围中,是施工单位和建筑企业必须要密切注意的。根据施工承包合同给出的施工时间和进度要求施工单位应对土木工程项目做出详细的施工计划,通过将项目细分为各个阶段,从而更加精确地估算出施工单位的工程进度。同时,在日常的施工管理工作中,也要适可加强对施工进度的管理力度,以便施工单位能够根据具体情况,及时做出相应地调整。
3.项目风险管理土木工程建筑施工管理工作中的风险管理主要是通过一些安全设施和防护措施在最大程度上减少事故的发生,确保施工人员的生命安全。完善的安全设施和先进的风险处置技术都能在一定程度上减少施工事故的发生,确保施工质量符合要求。在风险管理方面,投入资金务必要确保施工人员的安全,为其能够提供相对安全的操作环境,不能因为节省成本,就减少在风险管理方面的投资。因此,土木工程建筑施工当中,对项目进行风险控制和监督都变得十分重要。
三、解决施工管理问题的有效措施
1.完善有关土木工程建筑的法律制度我国土木工程建筑施工管理中存在着许多问题,主要是管理制度的不规范以及法律制度的不完善造成的。因此,建筑市场在进行项目施工时,要根据国家的有关方针政策,贯彻我国的法律法规,从而逐步规范对土木工程建筑的管理。需要注意的是,制定的法律法规不仅需要满足我国建筑行业的发展形势,还应确保土木工程项目的施工标准能够与国际专业施工规范相接轨,确保我国的建筑市场能够有更广阔的发展空间。
2.提升管理土木工程建筑工作人员的素质国内外许多施工实例都表明了,施工人员的素质高低能够在一定程度上影响整个项目的施工质量。因此,我国需要重视对这方面人才的培养,全面提升施工人员的素质。同时,我国也可向国外经验丰富的专家学习,通过学术的交流及研讨,不断扩充我国土木工程建筑的专业知识。严格的考核制度以及先进的施工管理理念和方法都是提高土木工程建筑施工管理水平的有效措施。
在利用混凝土施工技术时应当注意严重控制混凝土的温度应力,避免混凝土结构因温度差异,致使混凝土结构受温度应力作用而出现裂缝问题。对于混凝土施工中,混凝土温度应力控制需要注意的方面有:严格控制水泥质量。水泥是构成混凝土重要原材料之一,其能够发生水化反应。水泥水化反应过程中,会释放大量的热量。当大量的热量存在混凝土的内部结构中时,处理不当,容易导致混凝土产生温度应力。在选取水泥材料时应当对水泥水化反应进行测试,确定水泥水化反应程度,从而选择水化反应程度较低的高质量水泥。重点控制混凝土温度。外界温度过高或过低,都可能影响混凝土浇筑温度,促使混凝土结构受温度应力作用。所以,在进行混凝土结构浇筑之前,一定要确定当前外部温度,尽量避免在高温下进行混凝土结构浇筑作业。如若一定要在高温环境下进行混凝土浇筑,需要采取综合降温措施,尽量保持混凝土浇筑相对稳定的温度下作业。
(二)降低地基对混凝土的约束力
在实际工作中,降低地基对混凝土的约束也是混凝土结构施工中需要注意的问题,如若地基的约束力作用在混凝土结构上,也会降低凝土结构施工质量。
(1)进一步降低混凝土内部约束力为了保证混凝土结构施工质量不受混凝土内部约束力的影响,在应用混凝土施工技术时一定要估算混凝土结构内部温度。在具体施工过程中,注意控制混凝土结构内部温度,如若出现温度超过估算范围时,应当采用覆盖法或蓄水发法等来降低混凝土结构内部温度。
(2)减少外部地基约束力在土木工程建筑混凝土结构施工过程中,应用混凝土施工技术进行混凝土浇筑时作用在地基上的作用力较大,会增加地基需要承受的压力,相应的地基约束力将会作用在混凝土结构上,促使混凝土结构施工质量降低。对此,在混凝土结构浇筑时尽量采用滑动层浇筑,通过滑动浇筑,缓解低级所承受的作用力,相应的降低地基外部约束力,确保混凝土结构施工质量达标。
(三)结束语
本文以几个典型的实践教学环节进行说明。大一暑期境内社会实践环节其目的是进行企业管理和企业文化的调研和学习,培养学生具有科学的世界观和正确的人生观,具有良好的职业道德和敬业精神,具有信息收集、沟通和表达能力,具有较强的人际交往能力。实习前,指导教师会与对口企业主管人员反复商讨实习计划以及达到的实习成效,学生按照3-5人分小组进行,便于管理和在不同部门实习。社会实践采用讲座、采访及跟班体验多元化方式。学生提交的成果包括个人调研报告和小组PPT汇报,有助于学生分享到其他学生的成果,以弥补不能同时在所有企业的各个部分体验的遗憾。大二暑期境外工程体验其目的是了解境外的土木工程行业的运作情况,学习境外先进的管理经验,对境外企业管理和企业文化进行调研和学习。实习形式是参观工地和示范项目以及企业跟班体验,参观和体验的项目包括一些知名的大型在建和已建工程,同时深入国际著名设计事务所体验设计工作。大三暑期生产实习共5周时间,采用统一安排,统一管理的模式。首先由学校联系一些在建的大型、重要的建筑工地,将学生按照3-6人分组,派往不同工地,安排住宿等。实行学校导师和企业导师的“双导师”制,即在工地现场工作由企业导师负责,学校导师部署总体任务及教学安排,并且每周下工地检查一次,向企业导师了解情况,进行沟通。在整个实习过程中,学生是以一个基层技术或管理人员助手的身份参加工作。实习期间要求每天写好实习日记,记录施工情况、心得体会、革新建议等,实习结束提交实习报告和专题作业。成绩评定包括5个部分:实习纪律占10%,实习日记和报告占50%,小专题(或社会调查)占10%,企业导师评语占20%,最后答辩成绩占10%。可见从各个方面考核可以控制生产实习质量,完善实践环节考核制度。大四毕业设计(论文)环节共15周,实行学校导师和企业导师的“双导师”制。原计划在相关设计院或其他企业完成毕业设计(论文)工作,但考虑到实践单位接收所有毕业生有一定困难,另一方面把学生完全放置实践单位,校内导师介入的时间少,未必能取得良好的效果。经过反复讨论,并与企业沟通,采取了一个折中办法:聘用一批校外毕业设计指导教师,分别来自境内境外的设计单位、施工单位和管理单位。每位学生都有校内和校外指导教师,校外指导教师每周提供一次与学生面对面的答疑时间,这样学生既能够在校内导师的指导下,严格按照学校毕业设计的规定完成毕业设计,理论上达到一定深度,又能直接接受具有丰富工程经验的高级技术管理人员的指导。当然做好毕业设计指导工作,还需要校内校外指导教师的不断沟通以达到一致的目标。
二、实践教学环节实施初步成效
1.境内社会实践的实施
目前已经有三届学生在大一暑期分赴省内签订的几家校企联合培养的卓越工程师培养企业进行为期一周的社会实践。每天接触不同的人,不同的部门,通过讲座、采访和亲身体验等形式,学生收获很大。由于学生在学校里学的都是书本上的知识,对课外的实际运用情况所知甚微,通过实践,可以了解学校外面的建筑行业的现状。学生反映最大的体会是懂得社会需要什么样的优秀人才,明白了储备丰富技能的必要性,知道接下来三年的大学生活该怎样去规划了。同时也体会到作为职业工程师应该具有的责任感和使命感,学会了与人沟通的技巧等。
2.境外工程体验的实施
目前已经有两届学生在大二暑期赴香港参加为期1周的境外工程体验。著名的国际顾问有限公司和建筑集团有限公司是境外实习的校外实践单位,为此校企双方经过多次讨论后拟定了实习的详细计划和实施办法,目前已经形成了一套标准模式。实习内容涉及土木工程各个领域的设计、施工、管理工程项目。与现场工程师的交流,不仅在专业领域扩宽了学生的视野,同时也对学生的职业生涯发展提出了很好的建议;在建设项目工地调研时,学生先后参观了海港净化工程、昂船洲污水处理厂、港珠澳大桥、西九龙高铁站等建设项目工地,在与工程师和工人的交流中,学生接触到很多从来没有接触过的知识。此外,学生还参观了由香港政府引导的推广节能、环保等理念的“零碳天地”。学生大开眼界,见识了香港先进的施工设备和高效的施工方法、成熟的管理措施、先进的设计理念、超前的环保意识和可持续发展观,为今后学习和工作建立了更明确的目标。这些实习的经验将会为今后境外实习打下基础。
3.生产实习的实施
生产实习安排在大三暑假,刚好上完土木工程施工课程,为期5周。学生以一个基层技术或管理人员助手的身份参加实习工作,与现场施工技术人员同吃同住。只要工地选择合适,实习期间基本能经历测量放线、绑扎钢筋、模板工程、混凝土工程及部分砌筑工程施工的实践过程,学习各工种的施工技术和施工组织管理方法,学习和应用有关工程施工规范及质量检验评定标准,学习施工过程中对施工事故的处理方法,学习阅读施工图纸和文件,还学习一些工程概预算的相关知识。通过施工实习,学生理解了如何将书本中的理论知识与实际工程结合起来,工程实际中不能死套书本知识,而是要举一反三,根据实际情况采取解决措施。实际施工现场远比书本上来得复杂,要做一个合格的施工管理人员,只有在现场慢慢积累经验、虚心求教、耐心聆听、灵活变通、和工地上的各方协调好关系才能保证工程的顺利进行。通过施工实习,也磨练了学生的意志,锻炼了学生在艰苦环境下的生存能力和工作能力。
三、结语
常规的工科实践教学环节由实验、实习和设计三大部分组成。其中实验由易到难,有演示性、验证性、操作性实验、综合性、设计性、创新性实验;实习形式由简单到复杂,有认识实习、操作实习、见习型实习;设计方式由专项到综合,有课程设计、毕业设计。按本科与硕士研究生实践教学需要来设置,专业工程实践教学分为校内和校外实践教学环节。校内有与各专业工程课程相对应的实验、实操(工程制图、测量、各学习阶段的课程设计)、毕业设计、学位论文。以毕业设计为例,其常见类型就有工程项目设计、工程施工(加工)技术和管理、专题研究、工程应用软件开发等4种。由于毕业设计属于本科生学习期间较高级的实践教学,所以这4种类型的毕业设计可以根据培养目标、方式与教学条件的许可,不论在校内、校外进行都可以作为学习者完成毕业设计(论文)实践学习方式。校外实践教学环节就实践而言,可以依托校外协同创新单位的土木工程技术开发研究中心或具有新技术、新工艺、新材料背景的工程项目进行综合性、设计性、创新性实验;实习教学环节主要是结合专业工程的场地(所)性、先进性、特殊性和丰富多样性要求,进行校外各类工程的参观认识实习、专业课程实习,施工(加工)技术与管理生产实习,毕业实习等。
二、土木工程实践教学资源协同开发的原则与方法
现在的信息技术手段、网络服务及移动终端设备已经完全具备对庞大的数据进行整合和处理应用的能力,故借助于云计算技术来收集、整合、处理、挖掘超量、繁复的工程实践教学资源,不但能有效解决工程专业实践教学中的众多困扰,而且能为工程人才个性化培养及创建终身教育奠定坚实基础。
1.开发原则
各种专业工程实践教学资源的内容丰富、博大,所以在协同开发和挖掘相关资源时,应坚持“有所为,有所不为”的原则。应分专业类别广泛收集各种实践教学资源,并在收集和整合资源过程中,要注意以资源的全体和完整为主,不要片段、抽样;要注重资源获取的效率,不要以工程项目内容的绝对精确作取舍;要考量工程项目资源内容相关性,不必在因果逻辑上做深究[3]。要按照培养目标,从学习者实践知识建构需要来识别资源的意义,在丰富、灵活、多样、宽泛的基础上,进行资源采集、处理和加工,让运用者按需配置其专业工程实践教学资源,能方便、高效地实现其教学价值。依据专业工程学科创新知识与能力培养所设定的目标,以协同创新的核心单位为主体,科学创设基于学生专业工程实践学习需要的活动情境。即将有关资源分层次构造出各学习阶段专业工程实践的问题情境,以引导学生循序渐进式地经历实践的过程,使学生能自觉调动多种感官,如视觉、听觉、触觉以及语言表达等,寻找多种操作、动手、研讨途径,积累起丰富的土木工程实践感性认识和动手操作经验,激发学生对工程项目的类型、设计与施工条件、理论与技术方法、施工技术与组织管理、工程量、产品形态、建(制)造和场地环境、时空边界条件等现象与相互关系产生浓厚的兴趣和探究的欲望。
2.主要途径
由于培养人才的责任主体是大学,校方的图书与电子资源丰富,多建有信息网络技术中心,软硬件设施和技术人才相对充足,且信息技术在所涉土木工程专业教学需求与科研应用量巨大。建立学校与协同核心单位间工程实践教育资源共享平台是协同创新发展的一种必然趋势,因此,校方应成为实践教学资源共享建设的投资主体与推行者。协同开发与共享专业工程实践教学资源的主要途径,可从以下四方面进行:(1)建立一套运行机制。专业工程实践教学资源建设是一项有序的、动态的、可持续发展的系统工程,必须建立良好的运行机制,以促进建设过程中各个环节的正规有序,实现统合,搞好顶层设计。(2)规范一套建设标准。用科学的标准来促进专业工程实践教学资源系统的建构[4,5]。应建立面向协同中心所涉各类工程专业的不同实践教学主题、覆盖其各个层次、不断动态更新的工程实践教学资源建设标准,为实现各级各类资源系统的网络互连、信息互通、资源共享奠定基础。(3)搭建一个基于云服务的共享平台。各类工程实践教学资源只有不断被其工程专业教学所应用、学习者所掌握,使其流动、开放和充分共享,才可持续。在各专用工程实践教学资源库和实践教学课件建设的基础上,通过云服务端资源集成,实现各门专业的各级各类实践教学活动资源交换和资源共享。(4)培养和建立一支“双师”实践教学专业队伍。专业工程实践教学资源库及课件开发、建设的每个环节都需要依靠高素质专业人员完成,因此,必须根据协同机制,整合学校与协同核心单位的人才资源,培养和造就一支懂教学、懂工程技术、懂教育教学管理的资源库建设专业队伍。
3.技术方法
构建一个基于云计算的数字化实践教学资源处理平台。实践教学资源经数据处理,区分成关系化、结构化和非结构化数据,其中关系化数据是指二维关系约束的数据表,结构化数据包括了数字、符号等数据,非结构化数据包括了文本、图像、声音、视频等数据,从而进行有效存储、组织来自校内外协同创新单位的教学资源。利用处理平台能够对几百甚至是几千个分布式数据库,或者分布式存储集群中的内容进行分析。该处理平台还能根据具体教学环节、层次需求建立相应服务,解决传统的学习平台资源无序、缺乏统一管理调配的问题。教师可以通过云服务平台在技术项目上实现跨学校、跨地域合作,分享工程实践与研究成果,为教学、学术研究提供便利;学生可以突破时空限制,使用现代化通讯工具随时随地全方位获取优质的实践教学资源。数据化工程实践教学资源的开发流程与实现方式,可以概括为四步:分别是采集、导入和预处理、统计和分析,最后是资源实践教学价值的发现与挖掘[6]。(1)以协同机制作保障,通过数据迁移、数据转换、共享等有效手段[4]对数字化实践教学资源进行收集、采集,把协同创新主体单位既有实践教学资源重新整合起来,并加载到数据仓库或数据集市中——存储在远程云服务端,成为联机分析处理、数据挖掘的基础。这样才可以彻底消除学校或土建行业信息化建设中各相关单位存在的信息孤岛以及信息碎片化现象,提高实践教学资源的可使用率。还可通过MapReduce编程模型对实践教学资源进行管理,以提高对海量教学资源分析的速度和效率[7]。(2)在完成资源收集之后,如果要对这些海量数据进行有效分析,还需将这些来自前端的数据导入到一个集中的大型分布式数据库,或者分布式存储集群,通过并行计算框架[7],优化并行分析算法,如Mahout、R语言等,对这些分散乃至碎片数据进行过滤,在导入基础上作一些简单的清洗和预处理工作,以排除混杂、错乱的工程信息,重复的资源数据,提高资源的质量。(3)从分布式数据库,或者分布式计算集群的海量实践教学资源中,提炼出连续的、低信息粒度的实践教学素材,并择优质实践教学素材交于上层实践教学统计、分析系统,进行普通的专业工程实践需求分析和分类汇总等。(4)对实践教学资源分析之后的资源内容进行实践教学模拟和价值挖掘,是指利用数据挖掘算法,包括分类算法、回归算法、聚合算法和降维算法等,对存储在云服务端(分布式数据库或者分布式计算集群)大量的、不完全的、模糊的数字化工程教学资源挖掘,以挖掘出隐藏在资源背后有价值的信息,为教师作出实践教学组织安排奠定基础。应用数据分析、挖掘等技术对存储在云服务端的各种分散的关系化、结构化和非结构化实践教学资源进行分析和挖掘,掌握学习者查询其专业工程实践资源的行为、知识点内容、知识应用能力等,以预测学习者对实践知识与资源服务的需求,使教师能根据预测进行决策,更好地引导学习者学习;同时,也可应用数据分析技术对开设的课程进行效果评估,尽早地捕捉学生的学习不适应症状,进行学习预警和干预[8],以便及时调整培养方案,为学习者推荐学习轨迹,开展自适应学习,自我导向学习[9,10]。例如:自适应学习既不是简单的符号或文字,也不是言语或文字陈述的概念或原理,而是教师列展的一些具体的实例或问题。学习者的任务是通过考察实例、分析和解决问题来发现有关的知识,并积累解决问题的技能[11]。教师是用最适合的学习方法,让学习者主动参与到学习过程中,接受各种各样的挑战。整个学习过程因为有学习效果的追踪,记录了学习者在每个任务上花费的时间,实时反馈给教师,如果学生遇到不能解决的问题时,教师会立即知道,并对其进行针对性的辅导。应用数据分析技术也可对协同科研创新合作过程及交互型工程技术服务过程进行分析和预测,从而应对过程中的资金、政策、机制、技术、成果、共享等环节潜在的矛盾与风险。
三、专业工程实践教学资源共享应用
专业工程实践教学资源和信息化技术是共享方案设计中不可或缺的两大方面。构筑较快见效的共享建设方案可以“三层法”:基础设施层、平台服务层和共享应用服务层[12]。实践教学资源共享应用是将云计算作为其技术支持,通过对实践教学资源挖掘与实践学习分析则会带来工程实践教学理念、方式和技术方面的巨大变革和创新。
1.教学资源的流动需求与信息技术相结合
工程实践教学资源应用的关键也是其必要条件,就在于“信息技术”与“专业工程实践教学”的融合。丰富多样的专业工程实践教学资源通过信息技术应用到大学教育中,对学习者未来事业会有更加直接的帮助;快捷的反馈信息是衡量实践教学资源开发、应用过程对实践教学各个方面和层次产生影响、效果的依据。将开发的数字课程应用到教学上。比如:创建自适应各专业的工程实践学习课程,利用人工智能为每个学生创建自适应的学习体验。还可创建各专业工程实践定制化学习或终身学习课程,将工程实践教学从同一模式的“批量化生产”变为“科学管理下的定制化学习过程,帮助学生培养更好的学习技能”,“让学生了解如何利用时间、应对挑战、成为终身学习的人”[9]。
2.当代网络交流条件引发实践教学组织方式变革
随着具有语义网特征的数据基础设施和数据资源发展起来,实践教学组织的变革就越来越显得不可避免。丰富多样的工程实践教学将召唤网络结构产生无组织的教学组织力量。最先反映这种教学结构特点的,是各种各样去中心化的WEB2.0应用,如RSS、维基、微信、博客、云储存与计算等。各种专业的工程实践教学资源中只有少量是结构化数据,如项目可研报告、立项审批、设计文件、计算书仍至工程图纸、项目报建(批)、质量与安全监督、施工(生产)许可、施工组织设计(生产计划)、竣工(产品)验收等,其余大量的由半结构化数据和非结构化数据组成,如施工(生产)过程中具体的施工(生产)作业方式、方法,技术会议等以邮件、视频、微博等的形式表现。海量的专业工程实践教学资源之所以成为实践教学的变革力量,在于它通过追随实践意义而获得工程智慧。
3.以云计算为基础的数据应用技术集成,可实现协同创新主体单位间专业工程教育资源共享
1.1课程内容完善了土木工程专业建筑学知识的内容体系
土木工程专业的建筑方案设计课程是在房屋建筑学课程基础上,讲解现行建筑设计规范、不同类型建筑设计原理和设计方法,通过具体的设计专题,培养学生正确的设计思维,更好地掌握建筑工程的设计方法。虽然土木工程专业房屋建筑学课程包含了关于建筑设计的知识,但内容只有4学时,而毕业设计环节中涉及建筑设计的环节为4-5周。如果没有建筑方案设计课程的内容对房屋建筑学课程中的设计知识做进一步的深化和完善,那么学生将严重缺乏建筑设计方面的知识,从而影响毕业设计的进度和质量。因此,开设建筑方案设计课程,从课程内容上完善了土木工程专业建筑学知识的内容体系。
1.2课程设置保证了土木工程专业建筑学类课程之间的关联性和延续性
目前,土木工程专业开设的建筑学类的课程有建筑制图、房屋建筑学、计算机辅助设计、建筑美术等课程。这些课程的开设较为独立,彼此之间缺乏关联性,缺少过渡和呼应。建筑方案设计课程的开设可以将这些建筑类的课程统筹和协调起来,加强课程之间的相互联系。通过学习建筑制图和房屋建筑学课程,学生掌握了建筑制图的标准和要求、建筑细部的构造要求及浅略的建筑设计知识。在此基础上,开设建筑方案设计课程,通过讲解理论性的设计原理和方法、进行具体题目的实践设计,可以进一步让学生开拓视野、掌握正确的设计方法,能够独立地分析、解决设计问题。在建筑方案设计课程之后开设计算机辅助设计和建筑美术课程,可以有助于学生运用建筑美学原理强化建筑平、立面设计,并通过计算机技术准确的将设计方案转化为二维或三维图形,形成更直观的建筑表达效果,加强学生对空间的理解和组合能力。因此,开设建筑方案设计课程,有助于加强土木工程专业建筑学类课程之间的关联性和延续性。
1.3课程开设有助于土木工程专业应用型高素质复合型人才的培养
在工程设计领域,建筑、结构和设备是紧密结合的三个部分,建筑设计控制着建筑室内外空间的舒适度和建筑外立面的艺术效果,结构设计在此基础上实现建筑的安全和稳定,设备从水、电、空调三个方面来实现建筑使用的舒适度。这三个部分合作的好坏决定了建筑设计成果的优劣,因此作为土木工程专业的学生应当掌握建筑设计和设备设计的知识,以实现三方在实施工程项目时能合作共赢。当前,建筑行业的竞争日益激烈,在这种大趋势下,更加迫切要求土木工程专业的学生掌握相关的建筑设计知识,适应社会的需求。因此,开设建筑方案设计课程有助于拓宽和提高学生的知识面和理论素养,有助于培养应用型高素质复合型人才。
2建筑方案设计课程在教学过程中出现的问题
1)、老师在上课过程中的理论课时偏多,造成了学生实践设计课时偏少,从而无法实现老师一对一的辅导学生,师生之间的交流偏少,学生学习较为被动。同时,在实践课时中,学生之间的相互交流也较少,很多学生都是闷着头自己做。2)、学生在实践设计中,不善于查阅资料,缺少分析问题、解决问题能力。例如在设计过程中,任务书中只规定了每种房间的面积,房间具体的开间和进深尺寸要由学生确定。很多学生在确定房间开间和进深尺寸时,不考虑房间的使用功能,只凭空想随意确定,最后设计出来的房间完全无法满足使用功能的要求。其实只要学生站在使用者的角度去考虑房间的使用对尺寸的要求,并查阅相关的设计规范或建筑设计资料集,都能够确定较为合适的尺寸。3)、学生在进行建筑设计时偏重建筑平面设计,忽略立面设计。在设计过程中,学生往往花费大量的时间进行建筑平面的设计,导致没有太多时间进行建筑立面的设计。同时,由于缺少一定的建筑美学基础,学生设计出来的建筑立面比较简单、呆板。最终出来的图纸往往是平面设计达到了深度要求,立面只是在平面的基础上生成的,毫无美感可言。
3建筑方案设计课程的教学改革措施
3.1转变教学思路和教学形式,重新定位老师和学生在教学中的角色。
土木工程专业的建筑方案设计课程应该由传统的以老师为主体的偏重理论教学的思路转变为以学生为主体、老师为主导、以实践设计为主线、理论与实践相结合的教学思路。教学形式由以老师集中的理论授课为主的转变为以学生进行多个专题的实践设计为主要内容,理论知识的讲授穿插在各个设计专题中。在新的教学思路和教学形式下,老师角色由传统的教学主体转变为学生设计过程中的协助者、引导者,在学生完成各个设计专题的过程中一对一的辅导学生,针对不同学生出现的不同问题做具体的指导,启发和引导学生独立地解决问题;学生的角色由传统的知识被动接受者转变为教学中的主体,能够主动地根据老师下达的设计任务书,查阅相关资料、制定设计进度安排,并进行实践设计,最终完成专题设计的任务。在整个教学过程中,老师和学生的关系是平等的,老师和学生共同研究学习,一起合作解决问题。
3.2采取启发式、案例式的教学方法,拓展学生的思维
土木工程专业的建筑方案设计课程中理论教学部分可采取启发式、案例式的教学方法,来拓展学生的思维,提高学生发现问题、分析问题的能力。启发式的教学方法主要是通过老师引导学生发现并把握设计中的主要矛盾,选择可行的解决方法,寻找设计的切入点。通过启发式的教学方法,可以充分调动学生的主观能动性,发挥学生的创造力,启发学生从不同角度思考、分析、对比不同方案的优劣,为提高设计能力打下基础。参观加实例分析的案例式的教学方法可以加深学生对设计专题相关知识的印象。老师通过方案图片介绍多个相关建筑设计实例,研究其功能组织、立面细部做法、建筑形体与色彩等方面的内容,引导学生讨论分析各个方案的设计思路及其优缺点,不仅能够让学生全方位的了解设计专题,同时也能提高学生分析问题的能力。除了通过图片展示开展案例式的教学,也可以将上课地点移至真实的建筑空间内,更直观地从功能设计、形态设计、空间设计等进行详细的分析和讲解,让学生更直接的接触和感受建筑空间,并进行对比分析。
3.3教学内容应选择适合土木工程专业的设计专题,严格控制设计进度
土木工程专业的建筑方案设计课程作为专业选修课,从深度和广度上无法与建筑学专业的建筑设计课程相提并论,因此课程内容应以大量性建筑作为设计专题以培养学生具备建筑设计的基础知识。同时,在设计过程中,应当将现行的建筑设计标准和规范最大限度的融入教学和设计中,不仅能够端正学生严谨和规范的设计态度,也能够培养学生在设计过程中查阅规范的良好习惯。此外,在设计过程中,老师对设计构思的过程要进行层层控制,严格检查各阶段设计草图,以实现学生在每个设计阶段都能有所收获。为保证设计质量,老师要严格按照设计控制学生的设计进度,,学生的最终成绩也应涵盖学生平时的表现。
4结语
[关键词]土建;工程项目;施工管理;安全管理;探讨
土建工程项目施工是建筑工程中工程量大、涉及施工项目繁多、施工现场环境复杂、难度又相对较大的重要施工环节之一。土建工程项目的施工管理和安全管理,关系到整个工程项目建设的质量安全问题,是监督管理的重点对象。因此土建工程项目的施工安全管理,是工程建设质量的保障,也是项目管理的重要目标。目前,我国的土建工程施工管理水平还有待提高。因此,在工程建设中加强安全措施、强化施工管理工作,才能确保工程施工的正常开展。只有做好施工管理和安全管理工作,土建工程施工才能得到更加迅速的创先和发展。
1土建工程施工管理中涉及的问题探讨
在工程项目施工过程的管理工作中,涉及到的常见问题包括:土建施工质量管理;施工安全管理;现场材料管理;施工人员安全管理等相关方面。(1)土建施工质量管理方面问题。由于土建工程施工一般规模较大,所以管理工作涉及面比较广,以至于土建施工过程中,往往会因为施工管理监督不到位或施工技术及材料不合格等因素,给工程质量带来安全隐患,甚至出现重大安全事故。由此可见,土建工程施工管理是工程建设的重要环节,是工程质量安全的基础保障。施工中必须做到严格执行土建施工规范,并认真实施施工设计方案,加强安全管理,严把质量关。如果施工管理及安全管理做不到位,很可能会造成以下种种问题出现:土建施工的建设程序不规范;勘测人员测量结果不准确;?建筑材料质量不合格;施工中不按图纸操作等情况。这些不规范行为,就可能导致土建施工出现建筑物变形、错位、倾斜或墙体渗漏、涂刷层脱落等现象。另外,土建工程施工质量还会易受到自然条件的影响,所以必须加强科学管理的力度。根据土建工程项目所在地的地形特点、气候条件以及现场环境,科学、合理地布置施工现场以及建筑材料和设备的存放等,以保证土建施工作业在安全而整洁的环境下有序展。(2)土建工程项目施工安全管理的问题。安全管理的问题是土建工程施工管理中的核心部分。部分管理者在“安全生产、文明施工”的落实上监管不到位;认识不到土建施工安全生产责任的重大,且人员流动性大,不能做到责任落实到人,从而大大增加了土建施工的安全隐患。还有些施工安全管理人员缺少施工现场的工作经验和管理经验,无法有效规避安全隐患。管理者对土建工程的施工人员传达、督导的安全意识不到位,使得施工人员安全意识淡薄,对生产安全问题抱有侥幸心理。只有改变安全管理的缺漏,着手落实和监管,依据安全规范制定科学而行之有效的管理办法,责任到人,制定具有针对性和可实施性的安全责任制,加强施工人员及管理人员安全意识培训,提高自我防范意识和安全技能,才能适应长期的土建施工安全管理。(3)关于现场材料的管理问题。土建施工所使用原材料种类较多,质量参差不齐,必须在进入施工现场之前做好检验工作,严把质量关,以确保原材料的质量符合土建工程设计的技术性要求及相关规定。原材料进场后,要合理存放,科学管理以减少不必要的浪费和损失。
2土建工程项目施工中安全管理工作的探讨
土建施工的安全管理主要体现在以下几个方面:首先要建立健全安全生产管理制度。做好土建施工各个环节的安全作业规划,掌握其安全生产要点,全面做到安全预控管理工作;其次实行施工现场班组管理模式,有效落实安全生产方针,及时负责协调管理工作;除此之外,要根据施工安全管理相关规定,一一落实土建施工规范、材料检查标准及施工操作流程的要求。保障施工现场的人员安全、原材料合格、机械设备安全等。(1)安全责任落实到人,作为安全生产的第一责任人,负责土建施工全面的安全管理工作;施工现场设专职安全员,对施工现场安全生产及监督负责,是安全管理工作的第二责任人。对现场施工人员,要加强安全意识的灌输,从根本上杜绝安全事故的发生。(2)完善安全生产管理体系。施工现场完整的安全管理体系,由上到下认真贯彻相关安全生产的政策、法规。坚持“管生产必须管安全”的原则,把安全生产当作头等大事来抓,有效监管,能够做到对施工现场实施全方位的安全生产检查、管理和督促。(3)加强对土建工作者的安全施工教育,提高施工人员对“安全第一、预防为主”的思想认识。认真贯彻执行安全生产制度和十项安全措施的相关规定,实行“上岗安全生产责任卡”,强化施工人员对建筑安全的“三不伤害”和“六大纪律”的渗透。约束大家自觉自律的遵守各项规章制度,不断增加安全意识。(4)对于进入土建施工现场的施工人员,严格执行“安全三级教育”。即:对公司管理者、项目负责人、施工班组三个层次的安全生产教育。公司培训内容包括:国家和地方有关安全生产的方针政策、法规标准、规范规程和企业安全规章制度;对项目经理进行工地安全制度、现场环境、施工特点及可能存在的安全因素等几方面的培训;各施工班组则针对现场和人员情况进行具体安全意识灌输。教育时间、内容及考核过程要做好记录。未经安全教育人员一律不准上岗。(5)土建施工现场的机械操作人员及特殊工种人员,必须要经过专业的技术培训,在取得培训上岗合格证后,方可进行现场作业。同时负责机械设备检查维修和保养工作。机电设备由专人负责管理。(6)实行安全管理值班制度。设置安全值班人员,轮流进行安全监察值班。配合专职安全员,加强施工现场的安全监督检查。(7)土建施工中起重施工或高空作业时,严格执行相关安全措施。严禁大雾或风力6级以上的环境下实施作业。建筑工程上部结构施工时,要做到外脚手架与主体高度同步上升。在立面上必须采用密目网全封闭,并做好平面的“四口、五临边”的安全防护工作。施工人员必须按规定佩戴齐备各种安全护具。(8)施工现场的防水、防火、防盗等安全工作不容忽视。必须配备足够的消防器具,防范于未然。(9)加强夜间施工照明,确保施工区域光线亮度。最大限度减少安全隐患。(10)开展安全检查,自我防范、互相监督的活动。一旦发现不安全因素的存在,立即进行制止和整改,确保安全后再进行施工作业。对已经发生的安全事故,要及时、严肃的处理。
3土建工程项目施工的综合监督管理措施
(1)土建工程进度的控制。工程进度在某种程度上制约着工程质量,在保证工程质量的前提下,合理的安排工程进度。(2)充分发挥工程监理的监管作用。监理工作是工程管理的重要手段,监理人员应具有良好的职业道德和吃苦耐劳的精神,在土建施工的整个过程当中,充分发挥监管作用,同现场管理人员相互配合,共同管理。(3)制定土建施工应急管理措施。土建施工现场错综复杂,施工过程的危险因素也较多。由于种种原因的制约,不可能完全避免安全事故的发生,因此必须做好应急预案,这是做好应急救援工作的必要前提。
4结语
在土建工程项目施工管理过程中,安全管理具有非常重要的意义,施工管理及安全管理贯穿土建项目始终,是确保土建工程顺利实施的前提条件。土建工程施工企业需要对自身管理意识予以加强,以社会责任感为契机,来维护建筑行业秩序,促进其良性竞争和不断发展。严格执行土建施工的各项安全管理制度,做好相应的安全检查工作,保障土建工程项目施工的安全,才能够为施工现场的工作人员,提供一个安全性较高的生产环境,其是企业效益增长的先决条件,也是推进土建工程施工技术不断创新和发展的坚实基础。
作者:杨瑞良 单位:杭州润安置业有限公司
参考文献:
钢构件在施工现场首先要注意就是有足够的支撑面的木枕垫底。而关于钢构件的运输工作也需要重视。关于钢结构的施工需要注意的就是在完成构件的吊装前要确保构件表面干燥清洁,同时具体的型号、位置没有错误。
2.土木工程建筑创新施工技术
2.1深基坑支护施工技术
深基坑支护施工技术的出现主要是因为城市当中各种大型以及超高层建筑的涌现,其中深基础施工是保证大型和高层建筑施工质量的关键。深基坑工程主要包括了岩土工程勘察与工程调查、支护结构设计、基坑开挖与支护施工、地层位移预测与周边工程保护、施工先创量测与监控5个方面。目前,针对不同的施工要求深基坑支护方法也越来越多,包括混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩等。所以在具体的土木工程当中,科学设计预计处理深基坑支护结构,并且采用安全合理的支护技术措施保证深基坑施工十分重要。土木工程深基坑支护结构的作用就是在基坑挖土期间能够达到挡土、挡水的作用,保证基坑开挖与基础施工顺利进行,同时不会对周边建筑物、道路等产生影响。部分支护结构可以重复利用,而部分支护结构会埋在地下,因此支护结构既要保证施工安全,又需要经济合理。几种常用的深基坑支护技术:钢板桩支护、深层搅拌水泥桩支护、地下连续墙、土钉墙、土层锚杆支护、锚喷网支护等。在具体的应用当中,钢板桩由于施工工艺较为简单应用较广。
2.2新型预应力技术
关于新型预应力技术,需要着重描述的应该是体外预应力[3]。与体内预应力结构相比,体外预应力的施工要求更低。考虑到体外预应力的特殊性,即体外材料不能够与预应力结构发生共振,一定要保持其单独振动。这是因为当体外预应力发生共振时,很容易导致预应力筋的弯折疲劳。在预应力技术当中,设置预应力结构十分重要,并且要根据不同的工程特点设计出不同的施工工艺流程。在具体的结构设计当中,要充分了解土木工程的特点以及荷载性能,制定出一个合理的预应力施工方案。
2.3钻孔灌注桩基础施工技术
灌注桩施工比较简单,可以采用机械钻孔或者是人工挖孔的方式,不需要使用大型机械,并且不会产生较大的噪音、振动以及挤压周围土体带来的危害,其经济成本也低于地下连续墙低。一般情况下,当基坑深度达到8-14m时,可以采用排桩。柱列式灌注桩的工作比较可靠,但是需要注意的是帽梁整理拉结作用,特别是在基坑边角处,帽梁应高连续交圈。当要求灌注桩需要起到抗水防渗作用时,应该保证桩间与桩背的深层防水搅拌桩或者是旋喷桩的作用。如果施工周边环境保护要求较为严格时,为了有效降低排桩的变形,应该在软土地区对基坑底部沿灌注桩周边或者是部分区域用水泥搅拌桩等进行加固,有效保证被动区的抗力。随着钻孔灌注桩逐渐在土木工程中的使用广泛,在加强技术的同时应该对使用到的机械设备、施工材料等作出更加细致明确的规范,保证钻孔灌注桩基础施工技术更加完善。
3.土木工程建筑施工技术未来发展
3.1产业化
将土木工程变成产业化,是未来建筑行业发展的趋势之一[5]。借助产业化的发展模式其中大大减少了人工作业与人工强度,实现更加高质量的流水线作用。这种产业化模式需要相应技术的支持,将建筑施工变成一体化作业,形成一种标准化的施工技术代替原有的人工施工。借助产业化,使用更加先进的施工设备与技术,在提高建筑施工效率与质量的基础上降低人工施工危险指数,更有利于实现科学管理。
3.2生态化
低碳理念与低碳经济的不断渗透,土木工程施工本身就与环境存在一定的矛盾性,解决这种矛盾实现土木工程施工与环境的和谐发展这就成为了建筑施工的未来发展方向之一。充分站在环境保护的角度,在最大限度之内减少对环境的破坏、对环境的污染。因此,就需要从方方面面做起。首先是从建筑材料,加大研发力度向节约型、环保型建筑材料方向发展,同时从施工机械设备方面进行优化,提供施工效率尽量减少能源的消耗。同时从废物利用的角度考虑尽量少产生工业废料,在此基础上加强对工业废料的再利用,有效节约资源。同时建筑技术方面肯定也会再次得到一定的创新,更好的作用于具体的土木工程建设当中。
4.结语
关键词:土木工程;常见问题;问题探讨
Abstract: Along with the process of China's modernization, civil engineering industry has become an important part of economic development, to the quality of management of civil engineering construction requires higher. This paper has mainly discussed the construction and management of quality problem in civil engineering and how to improve construction quality management measures.
Key words: civil engineering; common problem; problem discussion
中图分类号:TU71
一、土木工程质量问题概述
我们此处提到的品质问题具体的是说,建筑项目大多存在的品质问题,其种类非常多。而且导致问题的要素也有非常多。其品质问题会在一定程度上对其使用有一定影响,比如不能长久地使用,而且还会对相关人员的人身以及财产等带来非常大的不利作用。在实际活动中,我们常会发现各种形式的品质问题,而这些问题让我们非常的头疼,主要是因为其带来的后果之恶劣。在众多的担忧方中,使用者受到的影响最大。首先不但要耗费大非常多的资金进行维修活动,其次,无法有效地使用。所以,当今时间段要认真的分析项目品质问题,结合其构成要素探索合理的应对方法,争取从最根源上应对问题。
一定程度上质量通病在土木工程工程中是普遍存在的,分析这些质量通病,他们带有某些共性,对工程有着不同程度的危害,但也并不是建筑房屋出现的所有问题都被称作质量通病。结合分类规定的差异,问题通常可以划分成许多不同的种类,总体上讲存在两大类别,分别是新生性质量通病和陈旧性质量通病两种。其中第一种是说随着工艺的发展,因为各种新的工艺的使用而出现的各项不利现象,此类现象通常是无法提前预知的,或者是不易于处理的,必须随工艺的发展来不断的寻求解决办法。如,在推行装配式建筑中,出现了板接缝处渗漏等。后一种问题,具体的讲就是指持续具有的,通过多次处理仍未获取成效的问题,因为施工工艺等的限制,其并未得到合理的处理。比如最常见的下水道出现严重的堵塞现象。由于行业不断的前行,并且出现了非常多的全新的建筑工艺以及物资,在已有的问题无法有效应对的前提下,又出现了许多全新的问题。这就在无形中给建设工作增添了许多难度,因此,当前形势下,认真的开展品质控制活动具有非常显著地意义,接下来深入的分析相关问题的构成要素以及应对方法。
二、我国土木工程施工与管理现状
随着我国市场经济的不断扩展和基础设施建设的力度加大,土木工程施工管理已成为企业管理工作的重中之重,对施工的整体进度、整体质量等,施工管理都发挥着很大的作用。根据土木工程施工的特点,工程施工项目管理工作的最终目的是保证工程施工的质量,同时又要对施工成本、施工进度等进行规范和科学的管理,保障土木工程施工工作的顺利进行,进而不断提高施工企业的效益。然而,目前我国土木工程施工与管理中还存在着许多的问题,如不合理的管理模式,通过行政和硬性指令等手段进行管理;对施工过程的管理重视不足,施工管理体系不完整,缺少必须的理论验证,这样的土木工程施工项目管理方法是不符合土木工程企业发展的要求的,也不利于我国土木工程行业施工技术水平的提高、整体竞争力的加强以及长远发展;在工程建筑市场继续发展和渐渐走向成熟的情况下,企业内部的竞争也在慢慢的增大,从土木工程企业方面来看这将是一个十分巨大的挑战。
三、土木工程施工管理中存在的主要问题
1、工程招标管理存在很多问题。目前,总体来说在我国的土木工程施工招标管理中存在以下主要问题:第一、招标过程中存在比较严重的弄虚作假的情况,在个别行业和地区,地方保护主义色彩浓厚,招标过程缺乏公平公正,这在一定程度上对施工项目的招标质量有很重大的影响;第二,招标的价格与实际的价格存在落差,价格不太合理,存在着明显的不正当竞争的现象。这些在招标中存在的问题,就会对以后的施工过程造成不利影响,施工单位就可能因此而偷工减料,不遵守施工规范,从而从整体上影响建设工程的质量。
2、施工的进度问题。在土木工程建设项目的建设阶段会对工程施工的工作进度和消耗时间有总体的计划,严格按照施工规划进行施工就可以保证土建施工项目按时完工,不至于对以后的检查、交付造成不利影响。然而土木工程项目施工过程中常常受到多种因素的制约,又因土木工程项目一般来说都比较的庞大,其施工过程持续的时间就会较长,出现延误工期的情况就会时有发生,导致这一情况主要原因是由于施工过程中由于工人的技能、施工的技术以及资金的流通等原因,也可能是施工过程中管理不当所造成。
3、施工技术问题。施工技术在施工过程中具有非常重要的作用,它决定了土木工程建设的设计,在一定情况下也决定了施工项目的质量能否达到预期。现在土木工程施工的技术都已经有了明确的技术指标、操作流程和管理规范,然而在施工过程中影响施工质量的不稳定性因素依然存在,施工过程中存在这众多的复杂的技术问题,施工技术管理还存在着缺陷,特别是常常容易会忽视一些外界和内在的因素的对施工技术造成的影响。
四、针对问题开展的应对方法
4.1 认真地把控建设物资的品质,对于不达标的物资要也退回厂商,在使用的时候,要按照先检查后使用的顺序来进行。在实际活动中可以按照如下的一些内容来开展活动。
4.1.1 结合当前的具体国情,对于一些成本太低的项目进行必要的提升,此举可以起到一定的提升品质的作用。最近几年,经济发展速度非常快,不过由于受到一些不利要素的影响,一些项目的造价还是按照旧有的模式进行,在今后里对这些工程根据我国经济的发展水平可给予适当提高。
4.1.2 严格控制材料的选购渠道。施工材料要从正规厂家采购,质量要经过严格检测,要择优选购,对于质量不摸底的建筑材料、制品或设备等不予采购。
4.1.3 对购入的材料在使用前要进行严格的检测。
4.2 切实提升建设工艺水平
从我国目前统计得知,由于施工原因造成的工程质量通病占据质量通病80%左右。因此提高施工企业的施工技术水平,施工人员素质,对减少工程质量通病,有着十分重要的意义。
4.2.1 提高施工人员的技术水平,让施工人员对工程质量通病有一个科学的认识,科学分析,掌握工程质量通病形成的原因并有效预防。
4.2.2 改善施工工艺,对现有的施工工艺进行科学的改进,使之更加有效的减少施工中质量通病,对某些容易形成工程质量通病的施工工艺或工程部位增强管理力度。
4.3 认真开展设计活动
不合理的设计也是导致问题的一个关键的要素。作为工程技术人员要切实做好工程质量分析工作,系统研究。对于由于设计欠佳而可能引起工程质量通病问题的进行认真的研究,合理改进。在工程设计方面,当施工图完成之后向施工人员作好技术交底工作,并仔细听取他们的意见,根据他们的意见和建议对图纸中的不足之处进行改进,使设计切合实际。作为设计人员时常要深入一线工地,加强理论知识的学习和研究,积累设计经验外,最大限度的将工程设计做到尽善尽美,从而降低因设计不当而引起的工程质量通病问题。
五、完善土木工程施工与管理质量的建议
首先,为了避免人为的原因对土木工程施工中造成的不利影响,应当追究土木工程施工过程中管理人的责任,实行责任制,将施工项目的管理落实到具体的单位或者个人,使其各施其职,使以往金字塔式管理的管理结构得以改变,细化分工,在授权范围内行使管理职权,保证施工项目的能够协调有序的进行。
其次,施工企业应根据土建项目的质量要求建立自己的切实可行的施工项目质量保证体系,系统规范的保障施工质量;对于土木工程的施工进度要采取切实可行的进度计划,完善工程项目的招标,规范施工中的分包行为,对分包者的施工项目和工作进度采用合同的方式明确及承担责任;同时重视施工环境并加以严格控制,对土木工程施工的现场的管理要得到加强,采用先进的技术和优质的施工材料,加强监管等措施将施工对环境造成的影响降到最小。
最后,保障施工安全的管理应该在施工过程中建立专门安全管理小组,通过宣传安全施工技术及工作规范,改善安全管理模式,加强教育培训,经常的开展安全隐患的检查,提高工人的安全意识,以人为本,加强对施工工人的安全的保护。
1.1在施工准备,阶段单位为了赶施工进度而加快施工速度
当前,建筑业施工人员流动性大,许多施工人员都是临时上岗,缺乏针对性的教育培训而直接上岗。他们只是按部就班的工作,对于所进行工程缺乏基础的了解,其难度以及特点都不知道。在这些施工人员中,许多人都没有工作经验,只是因为与项目经理有社会关系,而得到这份工作。在监管单位上,一人身兼数职的监理工程师也是数见不鲜。
1.2在建筑施工现场,文明施工的意识薄弱
在很多建筑施工现场,只有在上级领导来视察的时候,工作人员才会临时表现出文明施工的样子。在工地上,大多数施工人员的安全意识都较为薄弱,且施工现场极度缺乏基础设施。有些工地连基本的防火意识都没有,施工人员不仅生活设施缺乏,而且居住环境简陋。部分工地前往的道路都不畅通,更不要说安装排水系统了。部分工地我们都无法看到标牌,或者是设置了标牌,却设置在偏僻的角落,甚至很难发现它。施工人员的工作环境差,并且其生活居住条件也不甚理想,造成这一结果的重要原因就是我们对安全施工没有给予足够的重视。在一般情况下,施工人员的操作技术和安全事故的发生有着十分密切的关系,为了保证生产工作的安全进行,就必须确保施工技术操作的规范性,这对于土木工程的施工而言,具有十分重要的作用。
1.3施工管理人员的安全教育意识不够
随着我国社会经济的发展,在建筑施工过程中,施工设备普遍趋向机械化,技术的含量也在不断提高,因此,施工现场对操作人员的技术也有着越来越高的要求。为了保证施工现场的安全,建筑施工企业就需要让职工的安全生产教育培训得到加强,若职工没有经过正式的安全教育培训,则应禁止其上岗操作。与此同时,为最大程度的解决这一安全隐患,还应该聘请具有丰富管理经验的管理人员,解决那些不具有上岗证和操作证的工人,以便保证集体工作人员的生命及财产安全[2]。
2土木工程施工安全监管的主要对策
(1)要想保证施工单位的安全,就必须始终坚持安全施工,不论是对于技术,还是工期而言,又或者是对于其它的质量要素,都必须将施工单位的安全工作贯彻其中。安全问题至关重要,在任何要素的组成过程中,一旦忽略了安全问题,那就很有可能会造成严重的安全事故。在施工过程中,要想做到安全生产,就必须坚持以人为本。为了让生产要素得到合理配置,让管理流程得到优化,就必须加强安全防范,并且和施工项目的特点和企业的一些条件相结合。(2)为了让施工单位更好的实现安全管理,就必须建立一套完善的项目安全管理体系。为了让施工质量得到有效保证,使用方在使用的过程当中,就需要组织一个专业的质量管理队伍,并且这队伍还需要由有经验的人来担任,以便对整个设计施工过程进行有效的监督管理,监督管理内容不仅包括工程设计、施工单位建设用材以及施工工艺等等,还包括施工单位施工人员的培训情况和激励情况。(3)让管理人员的管理意识得到加强。首先,应该坚持质量控制,在此基础上,要以人为核心,将人看作控制的主要动力,为了让人们更好的工作,就需要将人的积极性和创造性调动起来,加强人的责任心,让人把工程质量放在第一位。其次,还应该控制好材料的质量,作为构成建筑产品的主要元素之一,材料在施工项目中有着十分重要的地位。最后,要注重施工机械的质量。施工机械在现代化施工项目中扮演着一个非常重要的作用,它不仅严重影响施工项目的进度,还对施工项目的质量有着重要影响。(4)对施工监理有效监督。为了让施工质量得到保证,就必须做好施工监理工作,质量管理部门在听取监察报告时,要做到及时有效,并且还要重点关注关键部分的施工质量,以便监理责任落到实处。除此之外,还应该进行抽样检查,检查施工工艺是否满足要求。(5)安全性评价以及风险评估。为了能够及时的发现问题,就需要定时抽检施工效果,与此同时,为了防止工程纠纷,减少因工程质量而产生的浪费,还需要不定时的和监理人员联系,对工程项目进行整改[3]。
3结束语
环保管理是一种可持续发展理念,对于土木工程而言,实行环保管理就是要在土木工程建设之中协调好工程建设与环境的关系,减少环境的破坏,然而从当前实际情况来看,还存在着诸多问题。
(一)环保管理理念缺失。在当前土木工程的建设和管理之中,一些管理人员并没有认识到环保管理与整个工程的效益,没有认识到环保管理在工程建设之中的重要性。表现在具体管理中就是一些高资源消耗的生产方式依然存在,在生产过程中对不注意对环境的保护,对施工造成的污染不加以管理和控制。这种管理方式使得工程施工企业的社会形象大打折扣,不利于企业的长远发展。
(二)机械设备落后。土木工程的建设施工必须依靠大量的机械设备,这些设备的使用直接关系到工程项目的进度和质量。从土木工程当前的施工情况来看,在一些施工项目中,许多机械设备过于陈旧,环保标准达不到国家的要求,产生的噪声污染较为严重,不利于环境保护工作的展开。
(三)技术制约。土木工程建筑相关环保材料在生产技术上远远落后于外国先进国家。另外,我国土木工程的环保仅在表现材料方面,而环保理念的运用上存在着很大的不足,一些环保建设方式由于技术的原因根本无法实现。
二、土木工程环保管理措施分析
土木工程环保管理是一项综合措施,必须从多方面加以管理和控制,实现工程建设与环境协调,为此,笔者认为加强土木工程环保管理主要可以从以下几点着手:
(一)完善环保管理模式。目前,环保管理模式的最大问题就是监督力度不够,这使得环保管理无法实现,因而在执行环保管理措施过程中,必须严格按照相关标准执行,制定相关环保惩罚条例和建立环保监督机构,建筑方应与环保行政部门相配合,对施工过程中的行为进行监督。并对施工方环境污染收取一定抗污染费用,对于不利于环保的措施和操作程序及时提出意见建议。
(二)制定详细有效的环保措施。首先,在施工之前对施工所需要的机械设备、材料等进行分析,淘汰落后的机械设备;其次,按照相关技术环保标准,制定施工规划,对施工过程中可能导致的环境破坏进行分析,并提出解决措施;最后,处理好噪声污染、空气污染、水污染等,特别是加强对施工中的生活污水处理,严禁任其排入河道水流中,淤泥表土应运到指定地点堆弃,避免淤塞河道。
(三)落实环保技术。首先,应当明确施工过程中所需的环保技术,淘汰落后的环保标准,对相应的技术进行改善;其次,积极引进先进的技术设备,对当前的技术加以改良;最后,使用环保材料,减少资源消耗。
三、结束语
国外一些发达国家非常重视工程教育,在工程师培养方面大致分为两大模式:一是在校期间着重培养学生的工科基础能力,毕业后由企业完成工程师职业方面的教育。二是在校期间对学生进行工程师的基本技能训练,毕业时获得具有职业资格的工程师学位。以上两种模式,都需要企业的参与和支持,企业与学校结合,接受大学生实习,参与工程师人才的培养。民族院校应用创新型人才培养要体现为民族地区和区域经济服务的特征。本文主要以笔者所在学校大连民族学院土木工程专业的专业教育理念、实验实践基地建设、专业培养方案、“应用创新”人才培养理念的实践等工作为例,探索民族院校基于“应用创新”理念的土木工程专业建设规律。
二、“应用创新”理念下的土木工程专业建设
近年来,大连民族学院土木工程专业结合国家“卓越计划”,立足于“应用创新”理念,以辽宁省专业评估为契机,发挥已有专业的优势,大力开展土木工程专业建设。在2009培养方案和2013培养方案的修订过程中,逐步形成了“理论适度,重在应用”的教学指导方针,在培养方案中体现应用和创新的教学理念。学校土木工程专业2000年开始招生,经过14年的办学历程,发展迅速。2010年被评为“国家级特色专业”;2011年被评为“大连市三育人先进集体”;2012年被评为“辽宁省普通高等学校本科工程人才培养模式改革试点专业”;2013年参加辽宁省普通高等学校本科专业综合评估,位列全省第三。为实现“应用创新”理念下的土木工程专业建设,学校进一步加强实验室和实践基地建设、创新教育建设、师资队伍建设、培养方案的修订等工作。在此基础上,立足沿海,服务民族,努力建设具有民族特色的土木工程专业。
(一)加强实验室和实践基地建设
1.强化校内实验设施建设,发挥实践教学在人才培养中的作用
2011年学校土木建筑工程综合实验中心被评为“辽宁省示范性实验中心”。2013年土木建筑工程学院借搬迁新校区之际,在新教学实验楼的建设中,对实验条件进行了大规模的改善,增大了实验室的使用空间,购置了大量用于本科教学的实验设备,以满足土木工程专业“应用创新”理念的教学要求,为学生实践应用能力的提高创造有利条件。此外,积极鼓励教师结合生产实际开展科学研究,将教学和科研相结合,形成科研促教学的良好局面。在实验教学中,为培养和训练学生综合分析问题和解决问题的能力,适当增加了设计性和综合性实验内容。并结合各种学科大赛,鼓励并组织学生参与准备性试验。近年来,该专业学生参加各种级别的学科竞赛均取得优异的成绩。同时,以专业导师工作室制的方式,让学生参与导师工作室的课题研究,增加科研实验比例,强化学生的创新意识和工程能力。
2.校企合作,加强实践基地建设
参照“卓越工程师培养计划”,建立校企合作联合办学的培养模式。校企双方协议建立校企联合办学的组织机构,制定相关管理条例、培养方案和培养标准等。近年来,该专业与大连市8家设计单位和施工企业及大型监理公司建立了校企合作办学的实践基地,除顶岗实习外,企业还接收30余名学生参加“3+1”试点班的企业学习。此外,学校还聘请了有经验的工程师作为校外指导教师,结合工程实际项目对学生的毕业设计和生产实习进行指导。多年的实践教学证明,学生在企业实习,不仅培养了学生的实践应用能力,也培养了学生吃苦耐劳的工作作风和团队合作精神,强化了创新创业意识。
(二)加强创新教育建设
学校土木工程专业重视对学生创新实践能力的培养。近年来,为鼓励学生参加各种学科竞赛以及参与教师的科研课题,建立了“创新工作室制”的创新能力培养机制;以指导学生参加大学生结构设计大赛为目的,建立了“土木工程结构设计创新工作室”;以指导学生参加大学生混凝土配合比大赛为目的,建立了“混凝土材料性能创新工作室”;以指导学生参加大学生测绘大赛为目的,建立了“土木工程测绘技术创新工作室”等。近期,又开设了“力学应用创新工作室”、“土工实验创新工作室”等。各创新工作室有固定的活动场所,并配有相应的设备,由专业指导教师进行指导。通过创新工作室的训练,学生获得了工程实践和应用创新能力的锻炼。近年,土木建筑工程学院还多次主办市级大学生学科竞赛,并组织学生参与全国混凝土配合比大赛,省、市级结构大赛和测绘大赛、力学大赛,各种级别的“挑战杯”大赛等,均取得了优异成绩。开展大学生创新能力的培养,对提高学生的专业兴趣和创新积极性起到了非常重要的作用。
(三)改革培养方案
大连民族学院是国家民族事务委员会的直属院校,学生来自全国56个民族。木工工程专业2000年开始招生,为满足民族地区及周边地区对土木工程专业人才的需要,土木工程专业下设两个专业方向:建筑工程方向和交通土建方向。学校60%以上的学生来自少数民族地区,学生在语言和接受知识的能力方面存在较大的差异。因此,教学中主要采取因材施教的方法分层教学,即对将来继续从事土木工程科学研究准备考研的学生,着力加强其理论知识的深度和广度;对毕业后直接就业的学生,则加强其实践应用能力的培养。培养方案还设置了基本能够满足各类学生自主选择需要的选修课。在人才培养过程中,坚持“应用创新”的办学理念,坚持“理论适度,重在应用”的原则,在课程设置上增加能够提高学生应用能力和创新能力的课程。2009培养方案对原来的培养方案进行了改革,将培养方案分为三大平台,即通识教育平台、专业类教育平台、专业教育平台。尤其在专业教育平台的设置中,开设了一些新的能够培养学生应用和创新能力的课程,如土木工程实践能力训练、土木工程技术工作室课程、道路测试技术工作室课程等,并设置相应学分,使应用创新教育真正落到实处。近年来,在培养方案中增加了“3+1”的培养计划,使校企联合办学的培养模式更加规范化。在编写培养方案的过程中,深入企业进行调查,结合企业的工程实际,调整部分课程的教学内容和教学大纲。改革“集中性实践教学环节”的教学内容和课程结构,增加课程设计、实验、实习等实践课的内容和学时数。如在毕业设计之前,增加毕业实习的环节;在混凝土课程设计中,增加混凝土双向板的设计内容,以满足工程实际需要;在高层建筑结构课程中,增设了高层建筑结构课程设计;在交通土建方向的限选课中,增设地下结构课程设计;在专业选修课中,增设3D扫描技术在民族建筑保护中的应用和结构无损检测等实践课。总之,力求实践环节的教学内容与时俱进,并具有时代专业特色。
三、结语
【关键词】土木工程建筑;结构设计;问题
土木工程是建造各类工程设计的科学技术的统称,其主要内容不仅包括设计、维修、施工等技术类活动,也包括房屋、道路、管道、桥梁以及电站和港口等一系列工程建设对象等,在工程项目建设中极为重要。现阶段,经多项工程项目研究发现,土木工程建筑的结构设计中仍存在诸多问题,不仅影响工程施工进度,甚至可威胁到建筑项目的安全性,后果严重。要想解决这一问题,需重视并有效设计土木工程建筑结构,防治以往结构设计中存在的重点问题,以增强工程施工安全性,保证工程项目施工的顺利开展。
1 土木工程建筑结构设计中存在的主要问题
1.1工程选址问题
工程选址是开展土木工程建筑项目的基础,与其结构设计关系密切,这就需要项目负责人员积极做好选址工作,保证工程项目结构设计的科学性与有效性。但是现阶段,许多土木工程并不重视选址问题,甚至有些工程项目的建设方单纯依赖于风水或迷信等,做不到科学选址,不仅可影响到项目结构设计效果,严重者工程施工后期甚至可造成坍塌等,破坏性较大。
1.2基础结构设计问题
土木工程建筑的基础结构是其重要组成部分,不仅与上述1.1中的工程选址联系紧密,而且与工程施工方案也具有一定的联系,而施工方案的选择则是项目工程结构设计中的一项重要问题,目前许多土木工程施工方案的制定均无法完全实现其原有的结构设计要求,尤其是基础结构,其稳定性与强度均未达标,严重影响工程结构设计效果与实际施工质量。
1.3房屋建筑中承重柱与构造柱的区别问题
一般来讲,在土木工程项目施工中,为了增强房屋建筑的抗震性能,需科学地对柱梁构造进行合理的结构设计,避免形成裂缝,以提高施工质量。但是在实际操作中,许多结构设计者对承重柱和构造柱认识不清,有的设计者甚至会把承重柱设计方式插入至构造柱结构设计中,导致构造柱的有些设置丧失原有根基,一旦发生强震,工程结构可发生剧烈沉降,且裂缝还会导致建筑物倒塌。同时,有些工程结构设计将承重柱截面面积设计太小,当受到外力时,梁柱易发生开裂,影响工程质量。
1.4环境因素影响问题
在对土木工程建筑进行结构设计时,不仅需要考虑其耐久性与安全性,还需考虑工程施工地的土壤温度与水土酸碱度等相关环境因素,但是部分建筑工程项目往往忽略这些关键内容,导致结构设计仅限于理论中,当实际施工时易发生安全事故,危害性较大。
2 对土木工程建筑结构设计的建议
2.1施工前测量工程地基
工程施工前,可先采用计算机与GPS技术对工程地基进行科学测量、核算,确保工程施工的可行性与安全性。同时在高楼作业时需快速发展管理信息系统MIS技术,并结合计算机以辅助CAC科技,完善高楼建筑施工系统及其相应的管理体制,在减少经济投入的基础上,保证建筑质量。
2.2结合力学知识,于工程建筑结构设计中融入施工工艺
当前环境下,随着先进科学技术研究的逐渐深入与施工技术的不断革新,传统的结构设计已经无法满足目前土木工程建筑项目施工的需要,所以在现阶段的工程施工中,结构设计人员需在传统施工技术的基础上,增添新元素,充分结合力学知识,并将先进的施工工艺融入至结构设计过程中,不断更新设计方法,防治工程质量问题。
2.3选用适当的建筑材料
现阶段,由于建筑材料市场在不断发生变化,材料的利润逐渐减小,同时人们日常生活水平逐渐提升,社会大众对房屋建筑质量的要求越来越高。这种情况下,土木工程建筑也迎来了新的挑战,施工材料是土木工程建筑的基础原料,所以其建筑材料的选用十分重要,可在施工过程中有选择性地选用安全性较高的新型材料,以保证工程项目的施工质量。
2.4充分应用先进科学技术
21世纪是新知识经济的时代,土木工程建筑也要随之发展,保持与时俱进,就目前情况来看,土木工程建筑行业中已经出现了许多新型的高科技产品以及绘图工具等,均大大提升了工程建筑结构性能,且科学、精准的设计施工图纸能够有效减小施工误差,减少意外情况,同时还可优化工程项目施工的结构设计,增强其可行性与安全性。另外,在工程项目进行施工时,还需增强施工信息化建设,科学管理结构设计程序,选用适当的施工材料,并把握合理的施工进度,提前做好工程预算工作,保证工程施工的顺利进行,以尽量缩短工期,保障施工质量。
参考文献:
我国土木工程也同样存在信息化建设问题。随着经济持续稳定增长,城市化进程加快,以青藏铁路、南水北调、西气东输、西电东送等为代表的一大批西部大开发和国家能源交通原材料基础设施项目,以北京奥运工程为代表的各大中城市的基础设施项目,还有量大面广的城乡住宅建设项目正处在建设之中,再加上我国已加入WT0,进入宽领域、多层次、全方位对外开放的新格局,实施迎接经济全球化挑战的大战略,土木工程作为国民经济的支柱产业,在这重要的发展机遇中肩负重任,必须把握住大课题,即土木工程的信息化建设,实现更高层次的技术创新和素质提升。
土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升,促进土木工程技术及施工手段不断完善,使其更加科学、合理,有效地提高效率,降低成本;实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命,必然推动企业团队的重组及施工流程的优化,促使企业管理理念和手段的革新;土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段,必定融入现代物流业、电子商务业和信息产业,从而实现土木工程的高效益、高效率。
土木工程的信息化建设须致力建设三大系统。
一、建立土木工程设计、施工的技术和控制信息系统
信息技术是计算机、通信、控制及信息处理等技术的集成。应用信息技术系统及设备,现代建筑师可以充分直观地展示新时代的设计理念和建筑美学,可以尽情地表达大胆的创意和神奇的构思,超越时间和空间,塑造并优化创作成果,使其创作成果达到传统创作方式无法比拟的新境界。例如以模型为对象的三维协同设计模型,采用了模块化的模型设计技术,使得设计方法从平面设计走向模型设计,由于模型设计采用数据库技术和网络技术,从而实现了共享的集成化工作模式,设计人员(多专业)在同一个模型上工作,减少了不必要的条件传递和确认,信息资源得到了充分共享。这些信息资源将贯穿于工程项目管理的全过程(设计、采购和施工),图形由计算机系统自动产生,使得设计人员可以将主要精力投入到优化设计方案上,设计过程更为直观形象。而以可视化技术为基础的智能化设计环境,在三维模型设计技术的基础上,充分利用可视化技术以及面向对象的软件开发技术,以专家库、知识库为支撑,研究新的设计管理和设计模式,构造一个更易于操作、具备智能化的设计环境。目前许多工业项目的模型设计过程已初步应用了可视化技术,比如,实体建模,使设计过程更为直观有效,并易于修改;可视化的设计校审,使校审更为形象,并可与设计深度交叉;可视化的进度审核,将设计的三维模型与项目进度资源数据库相连,从项目进度资源数据库抽取信息来可视化地展现和分析项目管理的各种状态。
在施工中推广应用自动化控制技术,可有效地完成用传统控制方式难以实现的高难度施工项目。例如高层建筑的垂直度的控制;大体积混凝土的施工质量控制;预拌混凝土的上料自动控制;采用同步提升技术进行大型构件和设备的整体吊装和安装控制、整体模具的爬升和大型脚手架的提升控制;大型桥梁悬索受力的控制;幕墙的生产和加工控制;高温高压的焊接质量控制;建筑物的爆破、整体搬迁、以及沉降观测和数据采集,大型工业设施的三维空间管线布局的计算机模拟等等。信息化技术将全面革新设计技术和施工技术,其应用领域将越来越广,应用程度将越来越深,建筑工业化水平将越来越高。
二、建立土木工程标准、行业管理、工程管理、企业管理的信息系统
信息技术是一项各行业普遍适用的高新技术,必须与行业技术有机结合方能发挥作用。为使信息技术在土木工程施工中规范、有序、健康、高效地向前推进,须准确高效地制定土木工程技术应用标准和标准化管理信息系统,及时修编标准,便于检索查询和管理有关标准,随时随地选用标准和对标准的执行进行检查验收,从而有效地推进标准化管理。
土木工程行业涉及的门类很多,例如土木工程、房屋工程、设备管线安装业、装饰装修业,以及相关的房地产业、勘察设计业、设备半成品、钢结构加工业等,包含的企业众多,构成了一个庞大而复杂的行业信息集合,其信息量非常大。没有一个规范有效的行业管理体系和高效的运作机制,将难以保证这个行业的各项工作健康、有序、高效地发展。传统的管理方式及信息处理手段难以实现这一目标。应用现代信息技术建立高效的行业管理、工程项目管理、企业管理方面的信息管理系统,可以方便有效地对行业的有关情况
进行统计分析,制定合理的产业发展政策、产业技术政策、产业发展规划和发展战略提供了全新的条件与可能。目前,信息技术的应用已使得全球产业信息的获得非常便利,可非常方便地在国内国外两个市场同时研讨,掌握人类最新管理成果,使得作为人类生存和发展密切关联的土木工程业的管理提供了前瞻性、战略性和更为科学的依据,使建筑行业管理上一个新的水平。
信息技术给实体的数字化、时间的缩短、空间的缩小,对实体本质的把握更为科学,工程项目的单件性、时代性、环境性、多要素性决定了项目信息的大规模性、变动性、多门类性,信息技术使工程成为数字工程。而数字工程的建立,使工程管理进入新阶段,包括项目融资拓宽渠道、项目策划优选优化、项目设计电脑化,项目施工管理中运筹学在工期控制上的应用,多因素分析在质量控制上的应用,动态进行投资分析等。信息化使工程管理档案化、数字化、动态化,为工程的策划和融资、设计、施工、运行和维修等全过程的管理提供便利的条件、全新方法和手段。
信息技术实现更宽范围的人力资源管理,更准确的会计管理、成本管理、融资管理、投资管理,更优化的决策管理、计划管理,更高效的项目施工管理。信息技术也使建筑师、结构工程师、监理工程师以及项目经理的信息更为丰富,为新产生的团队合作关系甚至跨国的伙伴关系提供了前提。高技术的办公环境,促进新技术的采用和人力管理理念的创新,对更有效地提高生产率提供了可能,也促进了企业文化的升级。关于工程项目管理,正如山西太原化学工业设计院于万里同志的文章《从国外工程项目管理软件看国外工程项目管理》所言:工程项目的管理是一个多目标、既分别独立又相互联系的,多工序、多复杂又庞大的系统工程。一个大型复杂的工程项目的管理实际上就是利用能够控制的资源(人力、机具、材料、资金、工期)在一定的条件下对一个既定目标(进度、质量、费用)进行科学的计划和以更多的定量数据做深入动态分析,对于工程实施有效地调整控制,以尽可能小的投入,获得最大的效益。工程项目的管理必须依靠整套先进的管理理念,这种管理在国外的工程项目管理软件中体现得淋漓尽致。这些软件的基本功能主要有:
1.项目计划的编制。
在工程项目的招投标阶段以及中标授标之后的合同条件都要求承包商编制切实可行的“细化的施工进度计划”,对工程进行详细的剖析。软件对一个工程项目的所有任务做出精确的时间安排,同时还对完成任务所需要的原材料、劳动力、设计和投资进行分析和比较,在千头万绪的任务中找出关键要紧的任务(关键线路)以及对任务做出合理的工期、人力与物力、机具等资源的安排。
2.项目跟踪过程。
软件对于工程进度能够进行动态管理和控制,它要求项目各级管理人员根据所制定的计划和目标,要在项目实施的过程中对影响项目进展的内外部因素随时在施工过程中进行及时、连续、系统的纪录和报告并输入计算机,也就是真实、实时地反映工程进度,分析工程进度数据,及时反映工程项目的变化。
3.项目的分析、控制与优化。
由于管理软件实现了广义的网络技术,项目管理者根据跟踪提供的信息,对比原计划(或既定目标),找出偏差,分析原因,研究纠偏对策,实施纠偏措施。软件不但考虑时间问题还根据资源和费用进行分析求得一个时间短、资源耗费少、费用低的计划方案,并通过软件进行网络计划的优化,也就是利用时差不断改善网络计划的最初方案使之获得最佳工期、最低费用和对资源的最有效利用。软件有对工程数据与作业活动的强大过滤功能,将现行计划执行情况与目标计划进行数据库比较,然后再将滞后于目标计划的所有工作活动过滤出来,进行单独的追赶或特别跟踪。对于发现工期滞后的工作项目及时地采取补救措施,制定相应的追赶计划。对于现行超前于目标计划的工作可有意识地放慢部分超前工程项目的施工速度来降低工程成本或使总体计划更趋于合理。
三、建立土木工程基于互联网的方案优选、施工招投标、材料设备采购、人才招聘的企业商务贸易信息系统
互联网正在逐步深入土木工程,既在提供信息服务方面发挥越来越大、越来越广泛的作用,同时又为设计方案、施工组织方案、技术措施方案、种种合作方案有效进行比较,高效进行优化,将大大提高企业的决策能力和水平。
通过电子邮件、互联网传递,使建筑项目和承建商、材料供应商的信息沟通有效克服招投标过程中的信息不对称状态,同时增强透明度,推进公开化,网上招投标相当规模业务的开展将会更加规范市场行为,提高工作效率,降低工作成本,使招投标的竞争在更广范围更高的层次上进行。
电子商务对建筑材料、机械设备、机具的采购显得更为宽范围、广领域,甚至会进入货物及其流通的细微部分,使需求方对货物的质量、价格、生产方式、供货方式、市场信誉有更深入的了解和透彻的把握。网上交易为提高效率、降低交易成果、监督交易全过程提供了可能,同时还为买卖双方的合作经营伙伴关系起主导作用。对不正当竞争行为、诚信失缺行为进行有力遏制,促进市场健康发展。
人才上网,网上各专业专家组在网上会诊技术难关和质量难题,对土木工程人力资源开发提供巨大的力量。也可以说,现代建筑企业更加依赖网上技术研发,依赖网上人才库,只有这样,才有可能使企业做大做强。
利用项目管理信息平台、电子邮件、视频会议系统三种体系,为项目提供了一种先进的现代化信息传递和交换手段,使项目信息共享更及时、更灵活、更广泛,并具备了实施异地交互讨论的环境,参与项目的人员在世界范围内的任何地方都可以方便的查看项目管理信息,总部管理人员也可以同时访问其他地方项目管理信息,随时了解项目总体情况,通过这个数据库把公司本部、公司分部、施工现场、分包商等紧密地联系在一起,创造了一个异地协同工作的环境,并可实施异地指挥和控制。