時(shí)間:2022-09-16 01:09:14
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇土木材料論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1工程類(lèi)跨學(xué)科研究生培養(yǎng)的整體情況與方法
作為較早成立的老牌農(nóng)林院校,中南林業(yè)科技大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“林科大”)的工程類(lèi)學(xué)科巳經(jīng)發(fā)展得較為全面,其中建設(shè)與發(fā)展得最為成熟的特色優(yōu)勢(shì)學(xué)科木材科學(xué)與工程、食品科學(xué)與工程、環(huán)境科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)都已建立了國(guó)家級(jí)工程實(shí)驗(yàn)中心、國(guó)家重點(diǎn)野外科學(xué)觀測(cè)研究站、教育部和國(guó)家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與研究中心等。
為響應(yīng)國(guó)家大力發(fā)展農(nóng)林院校,發(fā)揮特色學(xué)科優(yōu)勢(shì),辦好多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的高水平教學(xué)研究型大學(xué)的號(hào)召,自2008年起,林科大開(kāi)始構(gòu)建學(xué)科交叉性科研平臺(tái),并在校內(nèi)選取了生源較好、科研能力較強(qiáng)、師資隊(duì)伍雄厚的5個(gè)學(xué)院、5個(gè)專(zhuān)業(yè)作為試點(diǎn),嘗試探索工程類(lèi)跨學(xué)科研究生(博士、學(xué)術(shù)型碩士?jī)蓚€(gè)層次)培養(yǎng)的有效模式與方法。截至2014年底,這一研究生教育教學(xué)改革計(jì)劃已初見(jiàn)成效,并將進(jìn)一步在其他學(xué)科和專(zhuān)業(yè)中擴(kuò)展與延伸。
1.1制訂跨學(xué)科研究生聯(lián)合招考方案與計(jì)劃,確保招生質(zhì)量
林科大在國(guó)家研究生錄取大綱的指導(dǎo)下,多次組織召開(kāi)全校工科范圍內(nèi)的評(píng)審和專(zhuān)題會(huì)議,尤其是針對(duì)5個(gè)試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)的學(xué)術(shù)委員會(huì)特別會(huì)議,以“拓寬培養(yǎng)口徑、培養(yǎng)復(fù)合型人才”為目標(biāo),在保證考生具有一定的前期專(zhuān)業(yè)水平的基礎(chǔ)上,分專(zhuān)業(yè)擬訂了跨學(xué)科研究生聯(lián)合招考的專(zhuān)業(yè)條件、招生數(shù)量和考試科目。
因跨學(xué)科研究生錄取與單學(xué)科研究生招生有較大區(qū)別,在入學(xué)考試的專(zhuān)業(yè)課考察和面試環(huán)節(jié)中,林科大提倡以寬進(jìn)嚴(yán)出為指導(dǎo)思想,實(shí)施較為寬松的、注重科研創(chuàng)新能力的錄取政策。尤其在確定推免生錄取方案時(shí),適當(dāng)放開(kāi)導(dǎo)師自主招生的權(quán)利,并賦予導(dǎo)師跨學(xué)科、跨專(zhuān)業(yè)聯(lián)合招生的特權(quán),鼓勵(lì)導(dǎo)師結(jié)合自身課題和培養(yǎng)條件招收跨學(xué)科研究生。
1.2針對(duì)不同學(xué)科要求制訂培養(yǎng)方案,革新學(xué)習(xí)方式
跨學(xué)科研究生培養(yǎng)更加注重教學(xué)內(nèi)容與方式的改革,以最能反映本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新理論和研究成果為依據(jù)編排綜合性、跨專(zhuān)業(yè)的課程。對(duì)于工程類(lèi)研究生而言,則更應(yīng)加強(qiáng)其對(duì)數(shù)學(xué)、力學(xué)和材料學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí),并在專(zhuān)業(yè)選修課中增加較為成熟、實(shí)用的優(yōu)化理論、算法與軟件學(xué)習(xí)課程,如運(yùn)籌學(xué)、有限元法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用等,使學(xué)生在后期的學(xué)術(shù)和學(xué)位論文撰寫(xiě)中盡快進(jìn)人角色,解決課題研究和工程應(yīng)用中的具體問(wèn)題。
林科大從根本上改變了單純依靠課堂講授與討論、提交作業(yè)與讀書(shū)報(bào)告的形式,采用課堂教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)、模擬實(shí)踐、論壇匯報(bào)等形式相結(jié)合的方法,依托各學(xué)科專(zhuān)業(yè)科研條件良好的研究所、實(shí)驗(yàn)基地和工程研究中心等,開(kāi)展學(xué)生工程實(shí)踐訓(xùn)練和科研實(shí)驗(yàn)?zāi)M。與此同時(shí),積極鼓勵(lì)試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)學(xué)生借助學(xué)科平臺(tái),結(jié)合導(dǎo)師科研課題和自身學(xué)習(xí)興趣申報(bào)國(guó)家級(jí)/省級(jí)/校級(jí)研究生科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目,并對(duì)具有一定前瞻性和創(chuàng)新性的基金項(xiàng)目給予適當(dāng)?shù)恼叻龀趾团涮踪Y金。
1.3有針對(duì)性地制訂學(xué)位論文考核制度與辦法
煙臺(tái)大學(xué)的馬曉麗教授曾明確指出:“跨學(xué)科人才培養(yǎng)應(yīng)與跨學(xué)科科學(xué)研究相結(jié)合,與培育新興學(xué)科、交叉學(xué)科相結(jié)合,跨學(xué)科研究生教育的理論創(chuàng)新應(yīng)與實(shí)踐創(chuàng)新相結(jié)合。”為真正實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)工程類(lèi)跨學(xué)科研究生創(chuàng)新思維與科研方法的目標(biāo),林科大研究生院經(jīng)多方調(diào)研與論證,制訂了《工程類(lèi)跨學(xué)科研究生學(xué)位論文考核管理辦法(試行)》,明確規(guī)定:“工程類(lèi)跨學(xué)科研究生的培養(yǎng)及論文選題須結(jié)合科研課題實(shí)踐,……研究生第二學(xué)年參與課題研究的時(shí)間不得短于8個(gè)月。”將管理辦法落實(shí)到具體考核指標(biāo)上,則表現(xiàn)為由原來(lái)的考察專(zhuān)業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榭疾鞂W(xué)生結(jié)合專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決學(xué)術(shù)前沿科學(xué)問(wèn)題和獨(dú)立從事科研的能力。
1.4大力調(diào)整師資結(jié)構(gòu)和管理制度,強(qiáng)化跨學(xué)科研究生導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)
為最大限度地提升跨學(xué)科研究生導(dǎo)師的科研素質(zhì)和指導(dǎo)水平,完善工程類(lèi)跨學(xué)科研究生導(dǎo)師指導(dǎo)體系,林科大研究生院與各學(xué)院學(xué)術(shù)委員會(huì)和校人事處進(jìn)行多次討論與磋商,決定嘗試采用“取消戶(hù)籍、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”和“建立小團(tuán)隊(duì)”兩種方法,力爭(zhēng)在3~5年時(shí)間內(nèi)初步建立一支具有跨學(xué)科指導(dǎo)能力的導(dǎo)師隊(duì)伍。
所謂“取消戶(hù)籍、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”,是指在當(dāng)前現(xiàn)有條件下,改進(jìn)導(dǎo)師指導(dǎo)體系,整合與優(yōu)化現(xiàn)有師資力量,打破學(xué)院與學(xué)科間的“戶(hù)籍”壁壘,確立多學(xué)科聯(lián)合培養(yǎng)的基本職責(zé)。為此,研究生院建立了較為嚴(yán)格的跨學(xué)科研究生導(dǎo)師選聘制度,在充分考察每個(gè)學(xué)科內(nèi)研究生導(dǎo)師學(xué)科背景、科研實(shí)力、指導(dǎo)水平、師風(fēng)師德和責(zé)任心的基礎(chǔ)上,遴選出實(shí)力較強(qiáng)、師德高尚、素質(zhì)過(guò)硬、責(zé)任心強(qiáng)的導(dǎo)師,在課題研究、薪酬分配、研究生招生和繼續(xù)教育方面給予激勵(lì)政策,取消跨學(xué)科招生導(dǎo)師原有學(xué)科和專(zhuān)業(yè)的“戶(hù)口”,并鼓勵(lì)導(dǎo)師根據(jù)課題和研究需要自主建立跨學(xué)科科研團(tuán)隊(duì),結(jié)合實(shí)際需求招收與培養(yǎng)跨學(xué)科研究生。
2構(gòu)建具有專(zhuān)業(yè)特色的跨學(xué)科研究生人才培養(yǎng)模式
在培養(yǎng)優(yōu)秀復(fù)合型人才的實(shí)踐中,林科大一貫強(qiáng)調(diào)發(fā)揮學(xué)校特色學(xué)科優(yōu)勢(shì)、結(jié)合林業(yè)特點(diǎn)構(gòu)建具有專(zhuān)業(yè)特色的跨學(xué)科研究生培養(yǎng)體系。工程類(lèi)跨學(xué)科研究生培養(yǎng)改革實(shí)踐實(shí)施6年多以來(lái),各試點(diǎn)學(xué)科與專(zhuān)業(yè)根據(jù)自身特點(diǎn)和實(shí)際需求,制訂課題攻關(guān)方案與研究生培養(yǎng)計(jì)劃,整個(gè)改革實(shí)踐取得了較為良好的效果。
2.1基于學(xué)科特色,搭建科研創(chuàng)新平臺(tái)
自2009年土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)施跨學(xué)科研究生培養(yǎng)以來(lái),已初步構(gòu)建了土木工程學(xué)科與生態(tài)學(xué)科、木材學(xué)科、食品學(xué)科和環(huán)境工程學(xué)科相交叉的科研創(chuàng)新平臺(tái)5個(gè),各平臺(tái)研究隊(duì)伍分別來(lái)自不同學(xué)院,在增強(qiáng)了導(dǎo)師流動(dòng)性的基礎(chǔ)上,整合了學(xué)校相關(guān)儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地,既避免了科研資源閑置與浪費(fèi),又提高了利用率,最大限度地實(shí)現(xiàn)資源共享。另一方面,土木學(xué)院還積極與行業(yè)企業(yè)、科研院所開(kāi)展合作交流,在建設(shè)產(chǎn)學(xué)研科研基地的同時(shí)培養(yǎng)跨學(xué)科研究生。如與湖南省交通科學(xué)研究院開(kāi)展聯(lián)合研究生培養(yǎng),依托行業(yè)優(yōu)勢(shì)和需求聯(lián)合招收、指導(dǎo)土木工程與交通工程交叉學(xué)科研究生,為服務(wù)社會(huì)、促進(jìn)合作創(chuàng)造了條件。僅2012~2014年3年間,土木工程學(xué)科依托各交叉學(xué)科平臺(tái)已成功獲批國(guó)家級(jí)課題7項(xiàng)、省部級(jí)課題4項(xiàng)、地廳級(jí)及以下科研課題10余項(xiàng),跨學(xué)科研究生培養(yǎng)也取得了豐碩的成果。
2.2結(jié)合科研課題,制訂跨學(xué)科研究生培養(yǎng)方案
為完善現(xiàn)有的培養(yǎng)方式與體制,各科研團(tuán)隊(duì)結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)對(duì)不同層次、研究背景的研究生“量身定制”培養(yǎng)方案,并為每個(gè)跨學(xué)科研究生選派了1位導(dǎo)師和1~2位副導(dǎo)多師,保證跨學(xué)科研究生培養(yǎng)的綜合性、靈活性、前沿性和創(chuàng)新性得以充分發(fā)揮和展現(xiàn)。如由土木院肖宏彬教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)結(jié)合承擔(dān)的國(guó)家林業(yè)局948項(xiàng)目“林草一體化髙穩(wěn)定性生態(tài)護(hù)坡技術(shù)引進(jìn)”’于2012年招收了本科專(zhuān)業(yè)為生態(tài)學(xué)的土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)型碩士1名,為使該生能夠明確生態(tài)學(xué)科與土木學(xué)科對(duì)土壤、植被和生態(tài)防護(hù)研究的異同點(diǎn)和關(guān)聯(lián)性,盡快融人課題中,課題組為其制定了包括公共選修課(多元統(tǒng)計(jì)分析、高等工程數(shù)學(xué)等)、生態(tài)學(xué)科課程(高級(jí)土壤學(xué)、土地生態(tài)學(xué)、土壤微生物生態(tài)學(xué)及實(shí)驗(yàn)技術(shù)等)、土木學(xué)科課程(高等土力學(xué)、有限單元法、巖土工程測(cè)試技術(shù)等)、學(xué)術(shù)報(bào)告與講座(生態(tài)學(xué)前沿及專(zhuān)題講座、恢復(fù)生態(tài)學(xué)與生態(tài)工程講座、植被生態(tài)學(xué)專(zhuān)題、生態(tài)護(hù)坡技術(shù)研究進(jìn)展等)和生產(chǎn)實(shí)踐在內(nèi)的一系列培養(yǎng)環(huán)節(jié),并選定林學(xué)院一名教師為副導(dǎo)師,指導(dǎo)其學(xué)位論文研究方案中“建立網(wǎng)格型髙強(qiáng)度林草混交根系成型技術(shù)”部分內(nèi)容。
2.3拓寬培養(yǎng)口徑,構(gòu)建跨學(xué)科研究生立體知識(shí)結(jié)構(gòu)
土木院研究生教育改革以加強(qiáng)能力訓(xùn)練為基本思路,尋求構(gòu)建跨學(xué)科研究生立體知識(shí)結(jié)構(gòu)的途徑與方法。具體做法是:1)按照知識(shí)結(jié)構(gòu)的需求和跨學(xué)科研究生的學(xué)科背景安排選修課程,同時(shí)鼓勵(lì)與引導(dǎo)學(xué)生參加科研實(shí)踐和社會(huì)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的能動(dòng)性與創(chuàng)造力。2)改變理念、調(diào)整模式。在橫向上把相關(guān)學(xué)科和新興學(xué)科研究?jī)?nèi)容納入教學(xué)體系,在縱向上由過(guò)去的以專(zhuān)業(yè)理論和知識(shí)積累為中心,轉(zhuǎn)向既注重積累又強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)研究能力和創(chuàng)新能力訓(xùn)練。主要通過(guò)邀請(qǐng)跨學(xué)科專(zhuān)家講座、舉辦跨學(xué)科研究生學(xué)術(shù)論壇、建立校內(nèi)和校企聯(lián)合實(shí)踐基地、增開(kāi)工程實(shí)踐課程和軟件分析課程等方式,壓縮不必要的課程,培養(yǎng)在專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)踐創(chuàng)新能力積累上有充分準(zhǔn)備的、一專(zhuān)多能的復(fù)合型人才。3)對(duì)于某些跨學(xué)科課程采用分學(xué)科聯(lián)合授課的形式,條件允許時(shí)可采用模塊式教學(xué)方法,將整個(gè)課程劃分為不同模塊,各模塊可以課堂講授、專(zhuān)題講座、論壇等形式開(kāi)課,拓寬學(xué)生的視野。如跨專(zhuān)業(yè)選修課“復(fù)合材料選論”目前已包括“高等膠凝材料”“新型建筑材料”“木材學(xué)”“現(xiàn)代材料實(shí)驗(yàn)技術(shù)”“材料結(jié)構(gòu)表征與應(yīng)用”“材料科學(xué)工程導(dǎo)論”“現(xiàn)代材料成形理論與技術(shù)”和“工程材料設(shè)計(jì)與測(cè)試”在內(nèi)的8個(gè)模塊。
3結(jié)語(yǔ)
林業(yè)院校工程類(lèi)跨學(xué)科研究生培養(yǎng)體系的建立與機(jī)制的優(yōu)化是一項(xiàng)長(zhǎng)期的、復(fù)雜的系統(tǒng)工程,還有很多更深層次的問(wèn)題需要研究與探索’林科大的改革實(shí)踐雖已取得初步成效,但受客觀因素的影響,在培養(yǎng)過(guò)程中還存在課程體系不健全、培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法不完善、導(dǎo)師指導(dǎo)水平欠提升和跨學(xué)科研究生管理方法有待提髙等不足,這也是林科大今后在跨學(xué)科研究生管理與培養(yǎng)過(guò)程中需要進(jìn)一步強(qiáng)化與完善的方向。
摘要:針對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)普遍存在的“三多三少”問(wèn)題,文章在充分重視理論教學(xué)和強(qiáng)化常規(guī)實(shí)踐環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上,著重探索培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和自主研究性學(xué)習(xí)能力的新途徑,構(gòu)建了院校引導(dǎo)下學(xué)生自主管理的土木工程創(chuàng)新管理模式,創(chuàng)建了土木工程創(chuàng)新實(shí)踐基地并取得了顯著運(yùn)行效果。
關(guān)鍵詞:實(shí)踐教學(xué);創(chuàng)新思維;實(shí)踐基地;學(xué)生自主管理
中圖分類(lèi)號(hào):TU4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):
1005-2909(2012)01-0127-03
隨著社會(huì)對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重視[1-2],各高校也越來(lái)越重視實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施,對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐提出了更高的要求[3],但現(xiàn)階段的土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)普遍存在“三多三少”的問(wèn)題,即:學(xué)生創(chuàng)新想法多,動(dòng)手實(shí)踐少;活動(dòng)簡(jiǎn)單重復(fù)多,創(chuàng)新創(chuàng)造少;臨時(shí)組織多,長(zhǎng)效運(yùn)行少。2011年以
來(lái),學(xué)院在充分重視理論教學(xué)和強(qiáng)化常規(guī)實(shí)踐環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上,著重探索培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和自主研究性學(xué)習(xí)能力的新途徑,構(gòu)建了院校引導(dǎo)下學(xué)生自主管理的土木工程創(chuàng)新管理模式,創(chuàng)建了土木工程創(chuàng)新實(shí)踐基地并取得了顯著運(yùn)行效果。
一、創(chuàng)建了設(shè)施精良、學(xué)生專(zhuān)用的土木工程創(chuàng)新實(shí)踐基地
為鼓勵(lì)學(xué)生積極參與科技創(chuàng)新活動(dòng),塑造良好的校園科技文化氛圍,為學(xué)生參與科研和大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽等提供必要的設(shè)備和技術(shù)支持,進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、科技創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神,校教務(wù)處、資產(chǎn)處、團(tuán)委和土木工程學(xué)院達(dá)成合作共建的協(xié)議,建立了南京工業(yè)大學(xué)首個(gè)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基地,基地以土木名校為標(biāo)桿,經(jīng)過(guò)5年建設(shè),建成了設(shè)施精良、管理有序、學(xué)生專(zhuān)用的土木工程創(chuàng)新實(shí)踐基地,為學(xué)生開(kāi)展自主研究性學(xué)習(xí)、創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)提供了優(yōu)質(zhì)的活動(dòng)平臺(tái)。
(一)院校支持設(shè)立土木工程創(chuàng)新實(shí)踐基地
在校教務(wù)處、資產(chǎn)處、團(tuán)委的大力支持下,土木工程學(xué)院簽署了合作共建創(chuàng)新實(shí)踐基地的協(xié)議,創(chuàng)建了學(xué)校土木工程創(chuàng)新實(shí)踐基地,專(zhuān)門(mén)開(kāi)辟了近300平米、相對(duì)固定的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)
基地。在江蘇省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心經(jīng)費(fèi)的支持下,投入近百萬(wàn)元對(duì)基地進(jìn)行建設(shè)。基地設(shè)有機(jī)械加工室、設(shè)計(jì)工作室、模型制作工作室、材料測(cè)試室、CAD工作室、加載試驗(yàn)區(qū)、作品展示區(qū),并配有計(jì)算機(jī)、100 kN萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、應(yīng)變測(cè)試儀、數(shù)字信號(hào)采集系統(tǒng)等先進(jìn)儀器和開(kāi)發(fā)工具,以及自行研制的多套用于橋梁、體育場(chǎng)、高層建筑等模型的加載和測(cè)試裝置。基地主要為學(xué)生自主創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽、挑戰(zhàn)杯、數(shù)學(xué)建模、CAD等多項(xiàng)賽事服務(wù)。目前創(chuàng)新基地?fù)碛袑W(xué)生會(huì)員300多人,3年來(lái)共累計(jì)開(kāi)放5 000多人次。基地?fù)碛幸恢W(xué)術(shù)水平高、熱心創(chuàng)新引導(dǎo)的指導(dǎo)教師隊(duì)伍。基地還專(zhuān)門(mén)建立了網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái),方便了會(huì)員與指導(dǎo)教師的交流。
土木工程創(chuàng)新實(shí)踐基地自建成3年以來(lái),累計(jì)開(kāi)放近800天,累計(jì)進(jìn)入基地開(kāi)展創(chuàng)新活動(dòng)5 000多人次,舉辦了4屆南京工業(yè)大學(xué)創(chuàng)新大賽。
(二)構(gòu)架學(xué)生親手操作大型精密儀器的途徑
通過(guò)國(guó)家和學(xué)校的長(zhǎng)期建設(shè),學(xué)院已經(jīng)擁有一批大型精密儀器設(shè)備,如地震模擬振動(dòng)臺(tái)、大型三軸實(shí)驗(yàn)儀、擬動(dòng)力實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等,10萬(wàn)元以上設(shè)備80多臺(tái)套,價(jià)值接近4 000萬(wàn)元。長(zhǎng)期以來(lái),由于大型精密儀器設(shè)備實(shí)行專(zhuān)人管理使用,學(xué)生接觸和使用較少。針對(duì)此項(xiàng)問(wèn)題,在學(xué)校和學(xué)院的組織下,確定了大型精密儀器“專(zhuān)管共用”的原則,積極向校內(nèi)外開(kāi)放,做到資源共享。學(xué)院積極組織教師圍繞學(xué)院現(xiàn)有高科技設(shè)備,設(shè)立專(zhuān)門(mén)的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)課題,使學(xué)生能親手操作使用大型精密儀器設(shè)備。這樣,學(xué)生的自主研究性學(xué)習(xí)的積極性得到了充分發(fā)揮,一批學(xué)生通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)獲得的成果以論文的形式發(fā)表,部分成果獲得了江蘇省土木工程結(jié)構(gòu)創(chuàng)新競(jìng)賽的獎(jiǎng)勵(lì)。
二、構(gòu)筑學(xué)生自主管理和發(fā)展的創(chuàng)新實(shí)踐基地運(yùn)行模式
針對(duì)師生實(shí)際,創(chuàng)新基地管理模式,形成了學(xué)校支持、教師指導(dǎo)、學(xué)生自主管理的土木工程創(chuàng)新實(shí)踐基地運(yùn)行模式,基地形成了日常運(yùn)行順暢、師生參與積極、活動(dòng)成果豐碩的局面。
(一)組織學(xué)生科協(xié)負(fù)責(zé)創(chuàng)新基地日常運(yùn)轉(zhuǎn)
大學(xué)生科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)是由對(duì)科技創(chuàng)新活動(dòng)有一定興趣和愛(ài)好,并熱心參與其中的由學(xué)生組成的從事科技活動(dòng)組織與管理的學(xué)生團(tuán)體。協(xié)會(huì)的宗旨和任務(wù)是:引導(dǎo)學(xué)生把勤奮學(xué)習(xí)、熱愛(ài)真理、提高素質(zhì)和培養(yǎng)能力作為在校期間主要興趣和熱點(diǎn),豐富學(xué)生的課余文化生活,擴(kuò)大他們的知識(shí)面。通過(guò)舉辦各類(lèi)科技活動(dòng)及自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)廣大學(xué)生的科技意識(shí),濃厚學(xué)校科技氛圍,營(yíng)造一個(gè)從事科技活動(dòng)的良好環(huán)境,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,從而推進(jìn)科技活動(dòng)的開(kāi)展。
大學(xué)生科協(xié)制定了《大學(xué)生科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)章程》,規(guī)定了協(xié)會(huì)的性質(zhì)、組成方法、組織機(jī)構(gòu)及各部門(mén)權(quán)力和義務(wù),并通過(guò)《會(huì)員管理制度》實(shí)施管理,采用入會(huì)時(shí)簽訂《會(huì)員安全協(xié)議》保障實(shí)驗(yàn)的安全性。創(chuàng)新基地日常運(yùn)行和管理完全由學(xué)院大學(xué)生科協(xié)負(fù)責(zé),制定了《值班制度》保障基地的規(guī)范順暢運(yùn)行。
科協(xié)根據(jù)學(xué)習(xí)課程進(jìn)展制定本年度學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)計(jì)劃和各項(xiàng)活動(dòng)預(yù)算,科協(xié)自行組織和開(kāi)展了多屆“禁斷迷塔”“迷你屋”等比賽,全校學(xué)生參賽?ài)x躍。基地堅(jiān)持日常開(kāi)放制度,學(xué)生自我服務(wù)和管理,基地運(yùn)行順暢,為學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)提供了一個(gè)固定的場(chǎng)所。
(二)校、院多方積極支持創(chuàng)新基地發(fā)展
基地建立了由學(xué)院、教務(wù)處、資產(chǎn)處領(lǐng)導(dǎo)組成的領(lǐng)導(dǎo)小組,謀劃實(shí)踐基地的建設(shè)和發(fā)展;聘請(qǐng)學(xué)科劉偉慶、孫偉民等教授擔(dān)任專(zhuān)家評(píng)委,對(duì)創(chuàng)新工作進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo);由學(xué)生工作辦公室和分團(tuán)委的教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行宣傳和動(dòng)員工作;學(xué)院設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi),由基地副主任教師負(fù)責(zé)提供創(chuàng)新用材料、工具準(zhǔn)備、材料試驗(yàn)等保障工作。校院為基地配置了50多萬(wàn)元的萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等先進(jìn)加載、量測(cè)設(shè)備,每年投入5~10萬(wàn)元用于基地材料和工具的購(gòu)置;基地的經(jīng)費(fèi)來(lái)源除校院撥款外,還接受企、事業(yè)單位和個(gè)人的捐贈(zèng)等。
三、形成以創(chuàng)新基地為平臺(tái)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽為核心的創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系
以創(chuàng)新基地為平臺(tái),建立并完善了結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽組織機(jī)構(gòu)及規(guī)章制度,營(yíng)造了師生踴躍參與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的氛圍,實(shí)踐了豐富多彩的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新競(jìng)賽內(nèi)容,取得了顯著的創(chuàng)新能力培養(yǎng)效果。
通過(guò)在廣大學(xué)生中開(kāi)展具有導(dǎo)向性、示范性和群眾性的大學(xué)生土木工程結(jié)構(gòu)創(chuàng)新競(jìng)賽,促進(jìn)土木工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng),增強(qiáng)土木工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)術(shù)氛圍以及在校外的影響力。競(jìng)賽提高了學(xué)生的學(xué)術(shù)興趣,增強(qiáng)了他們的學(xué)術(shù)底蘊(yùn),提高了他們的科研能力,培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神,營(yíng)造了良好的學(xué)術(shù)氛圍,為土木工程事業(yè)的繁榮發(fā)展積蓄了力量。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和自學(xué)能力,發(fā)揮學(xué)生潛能,調(diào)動(dòng)內(nèi)在的積極性和主動(dòng)參與的熱情,加深對(duì)土木工程學(xué)科的了解,深化土木工程系列的教學(xué)改革,促進(jìn)土木工程專(zhuān)業(yè)的建設(shè)。
建立健全了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新競(jìng)賽組織機(jī)構(gòu)及規(guī)章制度,營(yíng)造出師生踴躍參與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的氛圍,采用了豐富多彩的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新競(jìng)賽內(nèi)容和形式,5年來(lái)涉及高層、大跨、橋梁等結(jié)構(gòu)形式和鋁合金、木材、紙張、有機(jī)玻璃等材料種類(lèi)。2006年在國(guó)內(nèi)首次采用地震模擬振動(dòng)臺(tái)舉辦了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽,至今已舉行采用地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)大賽3屆,2 500余名學(xué)生踴躍參與了各類(lèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽,普遍感到受益匪淺。2010年第七屆華東地區(qū)高校結(jié)構(gòu)邀請(qǐng)賽由南京工業(yè)大學(xué)承辦,采用振動(dòng)成了“高層建筑抗震性能模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)”,向?qū)W生開(kāi)放先進(jìn)設(shè)備——地震模擬振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行加載試驗(yàn),受到參賽學(xué)校的一致好評(píng)。積極參與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新競(jìng)賽的學(xué)生創(chuàng)新能力得到了顯著提高。
(一)廣泛動(dòng)員,精心指導(dǎo),吸引廣大學(xué)生積極參與
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新競(jìng)賽由學(xué)校主辦、土木工程學(xué)院承辦。為使活動(dòng)正常有序地開(kāi)展,學(xué)院于2003年制定了土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新競(jìng)賽章程,成立了大賽組委會(huì),由相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教授及專(zhuān)家組成競(jìng)賽評(píng)審委員會(huì),負(fù)責(zé)參賽作品的各項(xiàng)評(píng)審和推優(yōu)工作。在每次大賽前都進(jìn)行了廣泛的宣傳和動(dòng)員工作,力爭(zhēng)讓更多的學(xué)生參與。
(二)競(jìng)賽內(nèi)容多樣,充分展示了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新能力
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新競(jìng)賽內(nèi)容是學(xué)院組織專(zhuān)家精心設(shè)置的,幾年來(lái),大賽題目涉及了高層建筑、大跨結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)等,采用的材料涉及鋁合金、木材、紙張、有機(jī)玻璃等,結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽內(nèi)容表現(xiàn)出較大的廣泛性,有利于從不同側(cè)面和層次挖掘?qū)W生的獨(dú)立思考和創(chuàng)造能力。
(三)舉各方之力,為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新競(jìng)賽提供保障
土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新競(jìng)賽作為學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)的平臺(tái),參加的學(xué)生越多越好。如果參加的學(xué)生數(shù)量眾多,如何讓每個(gè)學(xué)生都能從中受益,能真正體會(huì)到創(chuàng)新的樂(lè)趣,組織保障成為重要的環(huán)節(jié)。筆者所在學(xué)院取的措施是:由學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和教務(wù)處領(lǐng)導(dǎo)組成領(lǐng)導(dǎo)小組,具體負(fù)責(zé)整個(gè)大賽的組織和策劃;聘請(qǐng)學(xué)校分管教學(xué)的副校長(zhǎng)、分管學(xué)科的副校長(zhǎng)以及建筑設(shè)計(jì)研究院的院長(zhǎng)擔(dān)任顧問(wèn),對(duì)大賽工作進(jìn)行具體技術(shù)指導(dǎo);由學(xué)生工作辦公室和分團(tuán)委的教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行宣傳和動(dòng)員工作;組織各相關(guān)學(xué)科的教授、副教授分組對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo);由土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心提供材料準(zhǔn)備、工具準(zhǔn)備、材料試驗(yàn)等保障。參賽的學(xué)生表示,在比賽中從理解規(guī)則、結(jié)構(gòu)選型到計(jì)算、制作,以前學(xué)過(guò)的內(nèi)力分析、剛度分析、穩(wěn)定性分析等知識(shí)都得到了全面綜合運(yùn)用和系統(tǒng)強(qiáng)化,培養(yǎng)了全局思考的意識(shí),進(jìn)一步拓展了創(chuàng)新能力,感到受益匪淺。學(xué)校為競(jìng)賽的順利開(kāi)展提供了充分的保障,指導(dǎo)教師全程參與,讓學(xué)生切切實(shí)實(shí)感到學(xué)校和教師為此付出的巨大努力。
四、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)上述工作,南京工業(yè)大學(xué)創(chuàng)建了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基地,探索了培養(yǎng)土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力和自主研究性學(xué)習(xí)能力的新途徑,取得了明顯的效果。創(chuàng)建設(shè)施精良、學(xué)生專(zhuān)用的土木工程創(chuàng)新實(shí)踐基地,形成校院支持、教師指導(dǎo)、學(xué)生自主管理的土木工程創(chuàng)新實(shí)踐基地運(yùn)行模式,構(gòu)筑以創(chuàng)新基地為平臺(tái)的土木工程專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)新體系,通過(guò)基地的開(kāi)放開(kāi)辟了自主研究性學(xué)習(xí)的新途徑,為進(jìn)一步提高土木工程專(zhuān)業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn):
[1]李曼麗.工程師與工程教育新論[M].北京:商務(wù)印書(shū)館,2010.
[2]高等學(xué)校土木工程專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì).高等學(xué)校土木工程專(zhuān)業(yè)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及課程教學(xué)大綱[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
[3]張安富,劉興鳳.實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的思考[J].高等工程教育研究,2010(4):56-59.
Construction and practice of civil engineering innovation base based on studentself-management
LU Wei-dong, SUN Wei-ming, DONG Jun, HAN Ai-ming, XU Xun, XIONG Zhong-hong, ZHU Ting-ting
(College of Civil Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 211816, P. R. China)
Abstract:
精神依據(jù)是指黨和國(guó)家的路線(xiàn)、方針,國(guó)家的法律、法規(guī),上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)所頒布的相關(guān)政策、規(guī)定以及其他有關(guān)的文件精神。
事實(shí)情況包括直接發(fā)生的和間接轉(zhuǎn)引的。公文中所反映的情況主要指直接發(fā)生的、發(fā)現(xiàn)的、總結(jié)概括的事實(shí)情況,即本地區(qū)、本部門(mén)、本單位遇到的問(wèn)題、發(fā)生的事情(過(guò)程、動(dòng)向)、工作的進(jìn)程(作法、經(jīng)驗(yàn))種種。它在公文里表現(xiàn)為具體事例、現(xiàn)象概括、數(shù)字統(tǒng)計(jì)等形式。這種直接發(fā)生的事實(shí)情況,是第一手材料。此外,公文的事實(shí)情況里也包括間接轉(zhuǎn)引來(lái)的事例、概述、數(shù)字、經(jīng)驗(yàn)、成果等。
無(wú)論哪一類(lèi)材料,都要求做到真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠。“情況確實(shí)”,是寫(xiě)好公文的基本要求。這在新舊兩個(gè)《辦法》中是一致的。為了做到材料可靠、情況確實(shí),我們?cè)诓牧蠝?zhǔn)備上一般要抓好四個(gè)環(huán)節(jié)的工作:占有、篩選、核實(shí)、加工。
(一)詳盡占有材料
寫(xiě)好公文必須詳盡地占有材料。材料是形成觀點(diǎn)的基礎(chǔ),事實(shí)、數(shù)字,這都是公文表達(dá)出來(lái)的“干貨”,當(dāng)然十分重要。“譬如大匠操斤,無(wú)土木材料,縱有成風(fēng)盡堊手段,何處設(shè)施?”(清·劉大:《論文偶記》)寫(xiě)公文如巧匠有具有禾無(wú)材無(wú)料也做不成東西。以上是從形成與表達(dá)兩方面說(shuō)的。
所謂詳盡地占有材料,一是要“盡”,就是盡可能廣泛地占有材料,“貪多務(wù)得”、“竭澤而漁”、“韓信將兵,多多益善”;二是要“詳”,就是詳細(xì)具體。一件事情的起因、過(guò)程、結(jié)果、多種因素的干擾、正反影響效果;一件工作的動(dòng)因、背景;一個(gè)問(wèn)題的正反觀點(diǎn)、來(lái)龍去脈,都要盡可能詳細(xì)具體地占有,寫(xiě)出來(lái)的才有說(shuō)服力。
占有材料,就公文寫(xiě)作而言,有三條途徑:
1.平時(shí)積累,就是積學(xué)儲(chǔ)材。平素注意學(xué)習(xí)、觀察積累,用時(shí)才能厚積薄發(fā)。古人所謂“積學(xué)”,指的就是這個(gè)道理。“得之在俄頃,積之在平日”(清·袁守定:《占畢叢談》;“占”,看;“畢”,簡(jiǎn)冊(cè)),說(shuō)的是一個(gè)道理。平時(shí)學(xué)習(xí)、觀察積累豐富,知識(shí)面廣,寫(xiě)作時(shí)其構(gòu)思就容易觸類(lèi)旁通、思路開(kāi)闊,擇優(yōu)而用,妙緒泉涌。
2.受領(lǐng)任務(wù)后,查閱文件,搜集資料。這樣得來(lái)的材料,就是間接材料。搜集資料時(shí)應(yīng)注意與撰寫(xiě)任務(wù)、與公文主旨的相關(guān)性,也就是說(shuō),要有一定的方向、范圍。操作方法是首先學(xué)習(xí)相關(guān)的中央文件,進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)精神實(shí)質(zhì),然后查閱上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)所頒布的相關(guān)政策、規(guī)定,最后翻閱手冊(cè)、年鑒等工具書(shū)及報(bào)刊、雜志上相關(guān)的情況報(bào)道和國(guó)內(nèi)外研究成果。這一過(guò)程中,始終應(yīng)注意查閱、收集圍繞本單位工作的各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)數(shù)字以及信息、簡(jiǎn)報(bào)、總結(jié)、報(bào)告、會(huì)議紀(jì)要等相關(guān)資料,做到:上下通達(dá),全局了然于胸,命筆瞻前顧后。
3.構(gòu)思之前,實(shí)地調(diào)查,掌握第一手情況。這是最重要的一步。一般情況,也要調(diào)查了解,不僅可以核實(shí)已掌握的材料,而且可以發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題、新經(jīng)驗(yàn)、新動(dòng)向;重點(diǎn)情況,尤其要進(jìn)行深入的調(diào)查研究。實(shí)踐證明,組織召開(kāi)座談會(huì)、調(diào)查會(huì)是一種快捷而有效的方法。如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際調(diào)查的情況與撰寫(xiě)者已經(jīng)掌握的情況有出入,可以修正;出入較大,要尊重實(shí)際。即使發(fā)現(xiàn)實(shí)際情況與領(lǐng)導(dǎo)意圖相抵觸,也要尊重客觀實(shí)際,采用恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ咨茀f(xié)調(diào)。這是唯物主義者應(yīng)有的態(tài)度,也是黨性的表現(xiàn)。
(二)嚴(yán)格篩選材料
調(diào)查、搜集、積累而來(lái)的材料,不是堆砌在寫(xiě)字臺(tái)上,而是要不斷地分類(lèi)整理,分析研究,爬梳剔抉,進(jìn)行篩選。篩選材料,貴在一個(gè)“嚴(yán)”字,重在一個(gè)“新”字。主要是根據(jù)以下三個(gè)標(biāo)準(zhǔn):
1.材料的相關(guān)性
這是以寫(xiě)作要表現(xiàn)的主旨,即寫(xiě)作意圖和逐步形成的觀點(diǎn)為依據(jù)來(lái)區(qū)別對(duì)待不同材料的。與公文主旨有關(guān)聯(lián)的材料,取;無(wú)關(guān)的材料,舍。在已經(jīng)選取的材料中進(jìn)一步篩選:與表現(xiàn)主旨、說(shuō)明觀點(diǎn)十分有力、緊密相關(guān)的材料,要詳,要具體、充分;與表現(xiàn)主旨、說(shuō)明觀點(diǎn)雖有關(guān)系、必不可少,但是關(guān)系又比較一般的材料,要略,要概括。有的論者提出“實(shí)則詳,虛則略;新則詳,舊則略;特點(diǎn)詳,一般略”;或主張“重則詳,輕則略;近則詳,遠(yuǎn)則略;點(diǎn)則詳,面測(cè)略”。這些來(lái)自實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的認(rèn)識(shí),是頗有見(jiàn)地的。材料的取舍、詳略,對(duì)于公文構(gòu)思十分重要。不經(jīng)過(guò)這一步,就很難搭起架子。
【關(guān)鍵詞】房建工程施工成本管理
成本管理是指企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中各項(xiàng)成本核算、成本分析、成本決策和成本控制等一系列科學(xué)管理行為的總稱(chēng)。成本管理一般包括成本預(yù)測(cè)、成本決策、成本計(jì)劃、成本核算、成本控制、成本分析、成本考核等職能。
市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),效益為先, 房屋建筑工程施工企業(yè)在全力保障工程質(zhì)量的前提下,能否做好工程成本的管理,便成為企業(yè)效益好壞與否的決定因素。特別在建筑工程微利和競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的情況下,要想贏得生存和發(fā)展,必須重視成本管理,否則難以生存。
房屋建筑工程施工成本管理是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,要在統(tǒng)一的成本管理責(zé)任體系下, 以成本計(jì)劃、成本控制、成本分析為手段,以加強(qiáng)材料、人員、機(jī)械管理為重點(diǎn),適時(shí)進(jìn)行成本管理,達(dá)到縮短工期、保證質(zhì)量、降低消耗、減少費(fèi)用、提高效益之目的。隨著建筑行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,成本管理只能加強(qiáng)不能削弱,從而提升企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力。
一、影響房建工程施工成本管理的因素
1、宏觀經(jīng)濟(jì)與政策因素。如施工材料價(jià)格上漲、相關(guān)稅率上調(diào)等。
2、資金是項(xiàng)目施工管理系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,工程施工既是一種生產(chǎn)活動(dòng),又是一種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。工程施工要投入“人、材、機(jī)”及資金,投入太多會(huì)造成浪費(fèi),投入不足又會(huì)影響施工進(jìn)度與工程質(zhì)量。
3、項(xiàng)目的項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)具備較高的政治素質(zhì)、較全面的施工技術(shù)知識(shí)和較強(qiáng)的組織領(lǐng)導(dǎo)工作能力,并能充分調(diào)動(dòng)項(xiàng)目參與人員的工作積極性和責(zé)任感。如質(zhì)量問(wèn)題返工、任務(wù)小組沖突造成窩工等都是實(shí)施管理時(shí)容易影響成本的因素。
4、設(shè)計(jì)是施工得以進(jìn)行的前提,設(shè)計(jì)的深度除了應(yīng)達(dá)到規(guī)范的要求,還應(yīng)達(dá)到工程實(shí)際施工的要求。具體的影響因素如設(shè)計(jì)要求難以達(dá)到,設(shè)計(jì)錯(cuò)誤等。
5、技術(shù)系統(tǒng)是影響施工成本管理的核心因素,確定科學(xué)、合理的施工方案是技術(shù)系統(tǒng)的重要內(nèi)容。如任務(wù)銜接出現(xiàn)問(wèn)題、難以滿(mǎn)足施工工藝要求、缺少必要的施工設(shè)備等因素都會(huì)對(duì)施工成本造成影響。
6、其他因素。如第三方原因,突發(fā)特大暴雨,意外事故等。
二、房建工程施工成本管理方法建議
1、施工機(jī)械費(fèi)約占施工總成本的15%左右,應(yīng)加強(qiáng)施工機(jī)械的使用和管理。一是確定機(jī)械手的崗位職責(zé), 每天記錄所內(nèi)機(jī)械及外租機(jī)械使用情況。機(jī)械手不應(yīng)該只是單純的維修、 保養(yǎng)機(jī)械,也應(yīng)該確實(shí)的溶入到工地中,了解工程進(jìn)度。二是合理安排機(jī)械設(shè)備的使用避免不必要的窩工與浪費(fèi)。每天晚上工長(zhǎng)和技術(shù)人員必須安排好該工區(qū)第二天機(jī)械設(shè)備詳細(xì)使用計(jì)劃,交由設(shè)備管理部門(mén)。由設(shè)備管理部門(mén)協(xié)同項(xiàng)目經(jīng)理、總工根據(jù)工作的輕重緩急作統(tǒng)籌協(xié)調(diào)安排。并在當(dāng)天晚上通知機(jī)械手:“什么時(shí)間,到什么地方,干什么,由誰(shuí)來(lái)安排”。在施工過(guò)程中,某一工序接近完工時(shí)工長(zhǎng)或技術(shù)人員必須及時(shí)通知設(shè)備管理部門(mén)安排另一工作并做好當(dāng)班簽字與記錄以備核查。
2、把住材料采購(gòu)關(guān)。工程開(kāi)工前,項(xiàng)目經(jīng)理、總工、工程部長(zhǎng)、工長(zhǎng)必須反復(fù)認(rèn)真的對(duì)工程設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行熟悉和分析,根據(jù)工程測(cè)定材料實(shí)際數(shù)量,提出材料采購(gòu)計(jì)劃,采購(gòu)計(jì)劃應(yīng)做到準(zhǔn)確無(wú)誤。在材料采購(gòu)前,實(shí)驗(yàn)部門(mén)做好抽檢工作,確保各種材料符合施工要求;材料采購(gòu)部門(mén)應(yīng)建立詢(xún)價(jià)小組,小組對(duì)市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)行調(diào)查。材料采購(gòu)人員所采購(gòu)材料的價(jià)格不得突破詢(xún)價(jià)小組的價(jià)格。可以定期召開(kāi)例會(huì),在例會(huì)上由詢(xún)價(jià)小組匯報(bào)材料的詢(xún)價(jià)情況,對(duì)于鋼材、木材、砂石料分別匯報(bào)不同廠家的價(jià)格和質(zhì)量,列舉出選材使用理由,同時(shí)公開(kāi)廠家的聯(lián)系方式,以增大監(jiān)督力度,提高透明度,保證做到“貨比三家”優(yōu)質(zhì)低價(jià)購(gòu)料。
3、落實(shí)責(zé)任,實(shí)行材料包干使用。在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)施工工段或工區(qū)劃分成立包干小組,由工長(zhǎng)、 技術(shù)人員材料員等相關(guān)人員進(jìn)行包干與經(jīng)濟(jì)責(zé)任制掛鉤。另外要切實(shí)發(fā)揮好技術(shù)人員的作用,一方面什么部位用多少料,用什么樣的料,有多少節(jié)余的潛力,他們最清楚。另一方面成本控制離不開(kāi)施工技術(shù),技術(shù)必須與成本、經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合否則它就沒(méi)有生命力。
4、以工程量取料,不能突破限額。各分項(xiàng)工程都要控制住材料的使用。物資消耗, 特別是鋼材、木材、砂石料嚴(yán)格按定額供應(yīng),實(shí)行限額領(lǐng)料。在材料領(lǐng)取、入庫(kù)出庫(kù)、投料、用料、 補(bǔ)料、退料和廢料回收等環(huán)節(jié)上尤其引起重視,嚴(yán)格管理。對(duì)于材料操作消耗特別大的工序, 要重點(diǎn)控制。具體施工過(guò)程中可以按照不同的施工工序,將整個(gè)施工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段, 在工序開(kāi)始前由工長(zhǎng)、技術(shù)人員、材料員核定、分配主要材料使用數(shù)量,工序施工過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)材料數(shù)量不夠,由材料員報(bào)請(qǐng)項(xiàng)目部領(lǐng)料,并說(shuō)明材料使用數(shù)量不夠的原因。每一階段工程完工后,由材料員、技術(shù)員(此種至少有兩個(gè)人簽認(rèn))清點(diǎn)、匯報(bào)材料使用和剩余情況, 材料消耗或超耗分析原因并與經(jīng)濟(jì)責(zé)任制掛鉤予以獎(jiǎng)懲。
5、搞好配合,節(jié)約用料。如鋼筋制作:由技術(shù)人員以單線(xiàn)圖、排版圖的形式做好“鋼筋下料單”并注明用什么型號(hào)的鋼筋。然后協(xié)同鋼筋班長(zhǎng)及有關(guān)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選料制作。 最后鋼筋班長(zhǎng)和技術(shù)人員要對(duì)對(duì)邊角料進(jìn)行記錄并交由有關(guān)人員整理歸放,做好標(biāo)記。另外在鋼筋制作過(guò)程中,鋼筋班長(zhǎng)必須清楚不同型號(hào)的鋼筋每一個(gè)焊縫需要多少焊條,要用多少領(lǐng)取多少,每個(gè)部位用多少做到心中有數(shù),并做好記錄,作為以后評(píng)估獎(jiǎng)罰的依據(jù)。再如澆筑混凝土:在施工前由技術(shù)人員做好交底交由拌合站。在澆筑過(guò)程中,拌合站工作人員確保混凝土不外流,后臺(tái)施工人員要保證混凝土不流失。最后施工人員要及時(shí)通知技術(shù)人員還剩多高,由技術(shù)人員算出具體還要多少方,以盡快通知拌合站,避免造成不必要的浪費(fèi)。
6、施工技術(shù)管理人員要做好用料交底,防止班組下料時(shí)長(zhǎng)料短用、整料零用、優(yōu)料“劣”用,做到物盡其用,杜絕浪費(fèi),減少邊角料,把材料消耗降到最低限度。一是對(duì)邊角料及時(shí)回收。二是對(duì)特殊材料實(shí)行以舊換新(安全帽、手套等等)。三是對(duì)材料報(bào)廢須及時(shí)提交報(bào)廢原因。正常報(bào)廢由項(xiàng)目部承擔(dān),否則由使用人自行承擔(dān)。四是對(duì)“假退料”認(rèn)真處理。所謂“假退料”是月末施工項(xiàng)目對(duì)已領(lǐng)未用而下月仍繼續(xù)要用的材料不退庫(kù),但同時(shí)編制本月的退料單和下月的領(lǐng)料單。這樣可以減少退、領(lǐng)料的搬運(yùn),便于正式反映當(dāng)月實(shí)際耗料的常用方法。尤其對(duì)項(xiàng)目施工中只完成制作尚未安裝的材料耗用,通過(guò)辦理“假退料”手續(xù),適當(dāng)折扣部分材料成本,達(dá)到收支相對(duì)平衡。
7、科學(xué)計(jì)劃,“量體裁衣”。在施工開(kāi)始前,技術(shù)、計(jì)劃人員不僅要排施工進(jìn)度計(jì)劃,也應(yīng)該據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃排出每道工序用工計(jì)劃,根據(jù)用工計(jì)劃算人工費(fèi)。在開(kāi)工前與用工負(fù)責(zé)人商議此份用工計(jì)劃,做到用工負(fù)責(zé)人心中有數(shù)。
8、責(zé)任到人,工序承包。在保證施工質(zhì)量、施工進(jìn)度的前提下,針對(duì)不同的施工工序定工期、定質(zhì)量、定人工量,由用工負(fù)責(zé)人分段承包施工。這樣在一定程度上避免了施工管理中的許多麻煩、工長(zhǎng)的工作量,同樣達(dá)到了降低人工成本的目的。也可在施工開(kāi)始前與用工負(fù)責(zé)人簽訂責(zé)任書(shū)及承包書(shū)等,明確責(zé)任。這樣也可以達(dá)到避免生產(chǎn)時(shí)緊時(shí)松,窩工、停工等問(wèn)題,降低人工成本的目的。在條件允許的情況下優(yōu)先采用“施工工序承包法”。
9、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)調(diào)整。在工程開(kāi)工后,要嚴(yán)格控制定員,勞動(dòng)定額,出勤率,加班加點(diǎn)等問(wèn)題;及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決人員安排不合理,派工不恰當(dāng),時(shí)緊時(shí)松,窩工、停工等問(wèn)題。在工程施工中,每天晚上要做好每個(gè)環(huán)節(jié)的用工計(jì)劃,第二天早晨由工長(zhǎng)派工,使用工人數(shù)應(yīng)與用工計(jì)劃基本吻合,一天中視具體情況增加或減少工人數(shù)量。這樣就可以在一定程度上避免工人閑滯情況出現(xiàn),降低人工成本。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】鐵路工程;軟土地基;加固措施;邊坡防護(hù)
1 緒論
近年來(lái)我國(guó)鐵路建設(shè)開(kāi)始進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)代。在過(guò)去的一年間,先后有多條新建鐵路密集開(kāi)工,遇到的不良地質(zhì)條件迅速增多,特別是軟土地基。高速鐵路對(duì)工后沉降的要求極其嚴(yán)格,軟土地基若不進(jìn)行加固改良處理往往達(dá)不到規(guī)范規(guī)定的工后沉降限值要求。同時(shí),我國(guó)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)控制路基的工后沉降及變形的技術(shù)已經(jīng)比較成熟,而對(duì)邊坡防護(hù)往往重視不夠,雖然客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)路基工程以低矮路基為主,一般情況下的病害并不會(huì)對(duì)路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,但頻繁的維護(hù)會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力,同時(shí)產(chǎn)生破壞的邊坡也難與周?chē)沫h(huán)境相協(xié)調(diào),不符合環(huán)境保護(hù)的要求。現(xiàn)今針對(duì)軟土地基處理的方法較多,不同處理方法的適用范圍、處理費(fèi)用、處理效果、工期是不同的。目前對(duì)于軟土地基這一處理問(wèn)題上,一般來(lái)說(shuō)主要有以下幾種方法,如強(qiáng)夯、置換、加筋、壓密注漿和復(fù)合地基等。如何經(jīng)濟(jì)合理地進(jìn)行高速鐵路軟土地基處理,是高速鐵路建設(shè)中面臨的重大課題。
本文首先分析了鐵路地基的處理方法,然后介紹了軟土地基的加固技術(shù),最后介紹了鐵路邊坡防護(hù)技術(shù)。
2 軟土地基的處理
所謂軟土,從廣義上講,就是指強(qiáng)度低,壓縮性高的軟弱土層。根據(jù)軟土的空隙比及有機(jī)物質(zhì)含量,并結(jié)合其他指標(biāo),可將其劃分為軟黏性土,淤泥質(zhì)土,淤泥,泥炭質(zhì)土及泥炭五類(lèi)型。軟土的物理力學(xué)特性如表2.1所示
軟土通常指淤泥和淤泥質(zhì)土,沖填土,雜填土,濕陷性黃土,膨脹土,土洞等。各類(lèi)土的性質(zhì)不同,各類(lèi)地基處理方法的機(jī)理也不相同。因此必須了解軟土的特性,掌握各種處理方法的加固機(jī)理,才能把地基處理得恰到好處,以最經(jīng)濟(jì)的手段達(dá)到預(yù)期的加固效果。我國(guó)地域遼闊,自然地理環(huán)境不同,土質(zhì)各異,其強(qiáng)度,壓縮性和透水性等性質(zhì)有很大的差別。其中,有不少是軟土或不良土,例如淤泥和淤泥質(zhì)土,沖填土,雜填土,泥炭土,膨脹土,濕陷性黃土,季節(jié)性?xún)鐾粒炼吹取T诠こ痰刭|(zhì)條件不良的場(chǎng)地上建造建筑物,或當(dāng)遇有舊房改造,夾層,工廠擴(kuò)建引起荷載增大,或深基礎(chǔ)開(kāi)挖和修建地下工程時(shí),為防止出現(xiàn)主體失穩(wěn)破壞,地面變形和地下水滲流等現(xiàn)象,也都要求對(duì)地基進(jìn)行處理。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)外地基處理的技術(shù)迅速發(fā)展,處理的方法越來(lái)越多,但是,我們必須針對(duì)地基土的特性以及上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基的要求,有的方矢,因地制宜地選擇處理方法。發(fā)展地基處理的技術(shù),提高地基處理的水平,節(jié)約基本建設(shè)的投資。
土木工程建設(shè)中,不可避免地會(huì)遇到工程地質(zhì)條件不良的軟弱土地基,不能滿(mǎn)足建筑物要求,需要先經(jīng)過(guò)人工處理加固,再建造基礎(chǔ)。處理后的地基稱(chēng)為人工地基。
地基處理的目的,是針對(duì)軟土地基上建造建筑物可能產(chǎn)生的問(wèn)題,采取人工的方法改善地基土的工程性質(zhì),達(dá)到滿(mǎn)足上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基穩(wěn)定和變形的要求。這些方法主要包括:提高地基土的抗剪強(qiáng)度,增大地基承載力,防止剪切破壞或減輕土壓力;改善地基土壓縮特性,減少沉降和不均勻沉降;改善其滲透性,加速固結(jié)沉降過(guò)程;改善土的動(dòng)力特性,防止液化,減輕振動(dòng);消除或減少特殊土發(fā)不良工程特性。
近幾十年來(lái),大量的土木工程實(shí)踐推動(dòng)了軟弱土地基處理技術(shù)的迅速發(fā)展,地基處理的新技術(shù)、新理論不斷涌現(xiàn)并日趨完善,地基處理已成為基礎(chǔ)工程領(lǐng)域中一個(gè)較有生命力的分枝根據(jù)地基處理的基本原理,基本上可以分為如表2.2所示的幾類(lèi)。
但必須指出,很多地基處理方法具有多重加固處理功能。
3 鐵路軟土地基的具體加固措施
對(duì)軟土地基1米深范圍內(nèi)根據(jù)其特點(diǎn)可以采取以下加固措施:
3.1 換土墊層法:該工程軟土上部沒(méi)有硬殼,軟土本身又比較薄,便于排水情況下,可以采用人工或機(jī)械開(kāi)挖等方法全部挖除表層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土(1m),填以強(qiáng)度比較高的滲水土,滲水土取自專(zhuān)門(mén)設(shè)置的取土場(chǎng),處理方法不留后患,效果最好。同時(shí),軟土較厚處在路堤兩側(cè)可以設(shè)置木樁.板樁.鋼筋混凝土樁或片石齒等,以限制地基的側(cè)向變形。
3.2 排水砂井法:排水砂井(如下圖3.1所示)也是一種很好的提高軟土地基強(qiáng)度的方法。它是利用各種打樁機(jī)具擊入鋼管,或用高壓射水.爆破等方法在地基中獲得按一定規(guī)律排列的孔眼,并灌入中.粗砂而成。由于這種砂井在飽和軟黏土中起排水通道的作用,故稱(chēng)為排水砂井。砂井頂面應(yīng)鋪設(shè)砂墊層或砂溝,以構(gòu)成完整的地基排水系統(tǒng)。軟土地基設(shè)砂井后,改善了地基的排水條件,縮短了排水途徑,因此地基承受附加荷載后,排水固結(jié)過(guò)程大大加快,進(jìn)而使地基強(qiáng)度得以提高。用砂井加固軟土地基,對(duì)于提高地基承載力是有效的。
3.3 化學(xué)加固(注漿)法:指在利用化學(xué)漿液,水泥漿液,粘土漿液,采用灌注壓力,高壓噴射或深層攪拌等手段,使?jié){液與土粒膠結(jié)起來(lái),以改善地基土的物理和力學(xué)性質(zhì)的地基處理方法。注漿法是指利用一般的液壓,氣壓或電化學(xué)法通過(guò)注漿液注入地層中,漿液以填充,滲透和擠密等方式,進(jìn)入土顆粒間的孔隙中或巖石裂隙中,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,將原來(lái)松散的土粒或裂隙膠結(jié)成一個(gè)整體,形成一個(gè)強(qiáng)大,防慎性能高和化學(xué)穩(wěn)定性良好的固結(jié)體。
注漿材料可以分為粒狀懸浮漿液和液態(tài)化學(xué)漿液兩類(lèi)。
粒狀懸浮漿液包括水泥漿,水泥粘土漿,水泥砂漿,水泥粉煤灰漿等。這些材料容易取得,價(jià)格低廉,無(wú)毒性,對(duì)環(huán)境無(wú)污染。但由于顆粒較粗,可灌性受到限制,對(duì)粗砂以下的土不易取得良好效果。液態(tài)化學(xué)漿液的種類(lèi)很多,可以分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類(lèi)。這些材料易注性好,但一般價(jià)格較貴,都有毒性,易造成對(duì)環(huán)境的污染,其中水玻璃是無(wú)毒的,因此是常用的加固材料。注漿法可以減小地基土的透水性,防止流沙,鋼板樁滲水以及改善地下工程的開(kāi)挖條件,還可以提高地基承載力,減少地基的沉降量和不均勻沉降。
4 鐵路工程中的邊坡防護(hù)
4.1 概述
路基在水、風(fēng)、冰凍等因素下,經(jīng)常發(fā)生變形和破壞,例如,邊坡的表土剝落,形成沖溝以及滑蹋等。為了保證邊坡的穩(wěn)定性,處做好排水工程外,還必須采取有效的措施,對(duì)粘土、粉土、細(xì)沙、及容易風(fēng)化的巖石路基邊坡,進(jìn)行必要的防護(hù)與加固。防護(hù)與加固的重點(diǎn)是路塹邊坡,尤其是地質(zhì)不良與水文地質(zhì)不良地段的路塹、容易受水沖刷的邊坡、不穩(wěn)定的山坡更應(yīng)該重視。防護(hù)與加固工程不僅可以穩(wěn)定路基,而且可以美化路容,提高公路的使用品質(zhì),例如植物防護(hù)可以消滅施工痕跡,使景觀協(xié)調(diào),形成良好的視覺(jué)效果。路基防護(hù)與加固的方法,一般可分為坡面防護(hù)和沖刷防護(hù)兩類(lèi)。
4.2 防護(hù)的一般要求
4.2.1 路基防護(hù)應(yīng)按設(shè)計(jì)、施工與養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的原則,深入調(diào)查研究,根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、工程地質(zhì)和材料等情況,因地制宜,就地取材,選用適當(dāng)?shù)墓こ填?lèi)型或采取綜合措施,以保證路基的穩(wěn)定。不要輕易取消或減少必要的防護(hù)工程措施,而給養(yǎng)護(hù)管理遺留繁重的工作量。
4.2.2 對(duì)于水流、風(fēng)力、降水以及其他因素可能引起的路基破壞的,均應(yīng)設(shè)置防護(hù)工程。在沖刷防護(hù)設(shè)計(jì)中,要綜合考慮,使防護(hù)工程收到更好的效果。
4.2.3 在不良的氣候和水文條件下,對(duì)沙土、細(xì)沙與易于風(fēng)化的巖石邊坡,以及黃土和黃土類(lèi)邊坡,均宜在石方施工完成后及時(shí)防護(hù)。對(duì)路塹邊坡根據(jù)邊坡巖層組成及坡面弱點(diǎn)分布情況考慮全面防護(hù)和局部防護(hù)。
4.2.4 對(duì)于沖刷防護(hù),一般在水流流速不大及水流破壞作用較弱的地段,可在沿河路基邊坡設(shè)砌石護(hù)坡,以抵制水流的沖刷作用和淘刷。需要改變水流或提高坡腳處粗糙率,以降低流速、減緩沖刷作用,可修筑壩類(lèi)構(gòu)造物。
4.2.5 坡面防護(hù)一般不考慮邊坡地層的側(cè)壓力,故要求防護(hù)的邊坡有足夠的穩(wěn)定性,但護(hù)面墻可用于極限穩(wěn)定邊坡。
4.2.6 對(duì)高而陡的防護(hù)構(gòu)造物,設(shè)計(jì)時(shí)要考慮設(shè)置便于維修檢查的安全設(shè)施。
4.3 鐵路工程邊坡防護(hù)的方法
4.3.1 種草
種草防護(hù)適用于邊坡穩(wěn)定,坡面沖刷輕微,且宜于草類(lèi)生長(zhǎng)的土質(zhì)路堤或路塹邊坡,用以防止表面水土流失,固結(jié)表土,增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。經(jīng)常浸水或長(zhǎng)期浸水的路堤邊坡,種草不宜生長(zhǎng),不宜采用此種方法。邊坡上已經(jīng)扎根的種草防護(hù),可容許緩慢流水(0.4~0.6m/s)短時(shí)沖刷。
4.3.2 鋪草皮
路基坡面上鋪草皮防護(hù),其作用與種草防護(hù)相同,前者使用時(shí)要求當(dāng)?shù)赜凶愎┩谌ナ褂玫牟萜さ囟危谶吰螺^高陡和坡面沖刷較嚴(yán)重的地方,鋪草皮比種草防護(hù)收效快。
我國(guó)大部分鐵路位于沖積平原上,地形平緩,地表有機(jī)質(zhì)含量較高,有草皮覆蓋,并且路基全部是填筑的路堤形式,邊坡坡度為1:1.5左右。適合采用平鋪草皮的方法進(jìn)行路堤坡面防護(hù)。填筑路基前先鏟除地表草皮,對(duì)草皮人工養(yǎng)殖,待路堤填筑壓實(shí)滿(mǎn)足要求后,將草皮切成整體塊狀,移鋪到坡面上,應(yīng)自上而下鋪設(shè),并用竹木小樁將草皮釘在坡面上,使之穩(wěn)固這種方法可以減緩地面水流速度,防止坡面沖刷,調(diào)節(jié)邊坡土的溫濕狀況,美化路容,協(xié)調(diào)環(huán)境,是一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保的坡面防護(hù)方法。
4.3.3 植樹(shù)
在路基邊坡上合理地植樹(shù),對(duì)于加固路基有良好的效果。也可和種草。鋪草皮配合使用,使坡面形成良好的防護(hù)層。植樹(shù)適用于土質(zhì)邊坡及嚴(yán)重風(fēng)化的巖石邊坡和裂隙粘土邊坡。但對(duì)鹽澤土,經(jīng)常浸水及經(jīng)常干旱的邊坡及粉質(zhì)土邊坡不宜采用。植樹(shù)的作用有:
(1)植樹(shù)可以加強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。
(2)降低流速,防止和減少水流對(duì)路基的沖刷。
(3)植樹(shù)能防風(fēng)、防沙、防雪。
(4)植樹(shù)可以美化路基、調(diào)節(jié)氣候、并可獲得部分木材,增加收入。
4.3.4 抹面與捶面
易于風(fēng)化的巖石,如頁(yè)巖、泥巖、泥灰?guī)r等軟質(zhì)巖層的路塹邊坡防護(hù),可以用混合材料抹面。對(duì)于受沖刷的邊坡和易風(fēng)化巖石坡防護(hù)可用混合材料捶面。抹面或捶面的邊坡坡度不受限制,但不能承受土壓力,故要求邊坡必須是穩(wěn)定的,坡面應(yīng)該平整干燥。常用的抹面材料有石灰爐渣混和灰漿、石灰爐渣三合、四合土及水泥石灰砂漿,常用的捶面混合材料有水泥爐渣混合土、石灰爐渣三合、四合土。
4.3.5 砌石護(hù)坡
對(duì)緩于1:1的各種土質(zhì)、土夾石及巖質(zhì)邊坡,坡面受地表水流沖蝕產(chǎn)生沖溝、泥流、小型表層溜塌,均可采用砌石護(hù)坡防護(hù)。為了節(jié)省片石及水泥,最常見(jiàn)的是漿砌片石骨架護(hù)坡或混凝土骨架護(hù)坡,其內(nèi)鋪草皮或三合土,四合土捶面代替漿砌片石或混凝土。如草皮和捶面護(hù)坡一脫落,也可用方格形或拱形的漿砌片石骨架進(jìn)行加強(qiáng)。
5 結(jié)論
隨著我國(guó)鐵路體系的發(fā)展,鐵路工程中復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境施工越來(lái)越多,其中軟土地就是一種。本文主要研究了鐵路工程中軟土地基的加固措施以及軟土質(zhì)路堤邊坡的加固防護(hù)形式。研究軟土地的鐵路施工對(duì)提升鐵路整體工程質(zhì)量、
減少維護(hù)費(fèi)用具有重要的意義,希望本文能夠?qū)@方面的研究起到一定作用。
參考文獻(xiàn)
精神依據(jù)是指黨和國(guó)家的路線(xiàn)、方針,國(guó)家的法律、法規(guī),上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)所頒布的相關(guān)政策、規(guī)定以及其他有關(guān)的文件精神。
事實(shí)情況包括直接發(fā)生的和間接轉(zhuǎn)引的。公文中所反映的情況主要指直接發(fā)生的、發(fā)現(xiàn)的、總結(jié)概括的事實(shí)情況,即本地區(qū)、本部門(mén)、本單位遇到的問(wèn)題、發(fā)生的事情(過(guò)程、動(dòng)向)、工作的進(jìn)程(作法、經(jīng)驗(yàn))種種。它在公文里表現(xiàn)為具體事例、現(xiàn)象概括、數(shù)字統(tǒng)計(jì)等形式。這種直接發(fā)生的事實(shí)情況,是第一手材料。此外,公文的事實(shí)情況里也包括間接轉(zhuǎn)引來(lái)的事例、概述、數(shù)字、經(jīng)驗(yàn)、成果等。
無(wú)論哪一類(lèi)材料,都要求做到真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠。“情況確實(shí)”,是寫(xiě)好公文的基本要求。這在新舊兩個(gè)《辦法》中是一致的。為了做到材料可靠、情況確實(shí),我們?cè)诓牧蠝?zhǔn)備上一般要抓好四個(gè)環(huán)節(jié)的工作:占有、篩選、核實(shí)、加工。
(一)詳盡占有材料
寫(xiě)好公文必須詳盡地占有材料。材料是形成觀點(diǎn)的基礎(chǔ),事實(shí)、數(shù)字,這都是公文表達(dá)出來(lái)的“干貨”,當(dāng)然十分重要。“譬如大匠操斤,無(wú)土木材料,縱有成風(fēng)盡堊手段,何處設(shè)施?”(清·劉大:《論文偶記》)寫(xiě)公文如巧匠有具有禾無(wú)材無(wú)料也做不成東西。以上是從形成與表達(dá)兩方面說(shuō)的。
所謂詳盡地占有材料,一是要“盡”,就是盡可能廣泛地占有材料,“貪多務(wù)得”、“竭澤而漁”、“韓信將兵,多多益善”;二是要“詳”,就是詳細(xì)具體。一件事情的起因、過(guò)程、結(jié)果、多種因素的干擾、正反影響效果;一件工作的動(dòng)因、背景;一個(gè)問(wèn)題的正反觀點(diǎn)、來(lái)龍去脈,都要盡可能詳細(xì)具體地占有,寫(xiě)出來(lái)的才有說(shuō)服力。
占有材料,就公文寫(xiě)作而言,有三條途徑:
1.平時(shí)積累,就是積學(xué)儲(chǔ)材。平素注意學(xué)習(xí)、觀察積累,用時(shí)才能厚積薄發(fā)。古人所謂“積學(xué)”,指的就是這個(gè)道理。“得之在俄頃,積之在平日”(清·袁守定:《占畢叢談》;“占”,看;“畢”,簡(jiǎn)冊(cè)),說(shuō)的是一個(gè)道理。平時(shí)學(xué)習(xí)、觀察積累豐富,知識(shí)面廣,寫(xiě)作時(shí)其構(gòu)思就容易觸類(lèi)旁通、思路開(kāi)闊,擇優(yōu)而用,妙緒泉涌。
2.受領(lǐng)任務(wù)后,查閱文件,搜集資料。這樣得來(lái)的材料,就是間接材料。搜集資料時(shí)應(yīng)注意與撰寫(xiě)任務(wù)、與公文主旨的相關(guān)性,也就是說(shuō),要有一定的方向、范圍。操作方法是首先學(xué)習(xí)相關(guān)的中央文件,進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)精神實(shí)質(zhì),然后查閱上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)所頒布的相關(guān)政策、規(guī)定,最后翻閱手冊(cè)、年鑒等工具書(shū)及報(bào)刊、雜志上相關(guān)的情況報(bào)道和國(guó)內(nèi)外研究成果。這一過(guò)程中,始終應(yīng)注意查閱、收集圍繞本單位工作的各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)數(shù)字以及信息、簡(jiǎn)報(bào)、總結(jié)、報(bào)告、會(huì)議紀(jì)要等相關(guān)資料,做到:上下通達(dá),全局了然于胸,命筆瞻前顧后。
3.構(gòu)思之前,實(shí)地調(diào)查,掌握第一手情況。這是最重要的一步。一般情況,也要調(diào)查了解,不僅可以核實(shí)已掌握的材料,而且可以發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題、新經(jīng)驗(yàn)、新動(dòng)向;重點(diǎn)情況,尤其要進(jìn)行深入的調(diào)查研究。實(shí)踐證明,組織召開(kāi)座談會(huì)、調(diào)查會(huì)是一種快捷而有效的方法。如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際調(diào)查的情況與撰寫(xiě)者已經(jīng)掌握的情況有出入,可以修正;出入較大,要尊重實(shí)際。即使發(fā)現(xiàn)實(shí)際情況與領(lǐng)導(dǎo)意圖相抵觸,也要尊重客觀實(shí)際,采用恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ咨茀f(xié)調(diào)。這是唯物主義者應(yīng)有的態(tài)度,也是黨性的表現(xiàn)。
(二)嚴(yán)格篩選材料
調(diào)查、搜集、積累而來(lái)的材料,不是堆砌在寫(xiě)字臺(tái)上,而是要不斷地分類(lèi)整理,分析研究,爬梳剔抉,進(jìn)行篩選。篩選材料,貴在一個(gè)“嚴(yán)”字,重在一個(gè)“新”字。主要是根據(jù)以下三個(gè)標(biāo)準(zhǔn):
1.材料的相關(guān)性
這是以寫(xiě)作要表現(xiàn)的主旨,即寫(xiě)作意圖和逐步形成的觀點(diǎn)為依據(jù)來(lái)區(qū)別對(duì)待不同材料的。與公文主旨有關(guān)聯(lián)的材料,取;無(wú)關(guān)的材料,舍。在已經(jīng)選取的材料中進(jìn)一步篩選:與表現(xiàn)主旨、說(shuō)明觀點(diǎn)十分有力、緊密相關(guān)的材料,要詳,要具體、充分;與表現(xiàn)主旨、說(shuō)明觀點(diǎn)雖有關(guān)系、必不可少,但是關(guān)系又比較一般的材料,要略,要概括。有的論者提出“實(shí)則詳,虛則略;新則詳,舊則略;特點(diǎn)詳,一般略”;或主張“重則詳,輕則略;近則詳,遠(yuǎn)則略;點(diǎn)則詳,面測(cè)略”。這些來(lái)自實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的認(rèn)識(shí),是頗有見(jiàn)地的。材料的取舍、詳略,對(duì)于公文構(gòu)思十分重要。不經(jīng)過(guò)這一步,就很難搭起架子。
2.材料的典型性
這是要求篩選出最有代表性的材料來(lái)表現(xiàn)主旨,說(shuō)明觀點(diǎn)。典型一詞,在不同領(lǐng)域里有不同的含義,在公文寫(xiě)作中就是指代表性強(qiáng)。一份材料,它在自身所屬的某一類(lèi)事物中,最能體現(xiàn)該類(lèi)事物的總體本質(zhì)特征,并且預(yù)示著該類(lèi)事物總體的發(fā)展方向,那么這份材料就是典型性強(qiáng)、最有代表性的材料。只有篩選出典型性的材料,使用最有代表性的材料,才能使公文的觀點(diǎn)鮮明,主旨突出,增強(qiáng)內(nèi)在的說(shuō)服力。所以,篩選典型性強(qiáng)的材料對(duì)于構(gòu)思公文十分重要,它可以使公文的文稿在下筆之初就標(biāo)定出質(zhì)量的較高起點(diǎn)。所謂“七分材料三分寫(xiě)”,指的就是材料的質(zhì)量對(duì)于整篇公文質(zhì)量的重要作用和影響。
3.材料的新穎性
這是要求篩選材料時(shí)應(yīng)先注重選用那些在現(xiàn)實(shí)發(fā)展中出現(xiàn)的新材料。這些新材料可以是改革開(kāi)放不斷發(fā)展的新形勢(shì)下出現(xiàn)的新情況、新問(wèn)題、新矛盾,也可以是亟待重視的新典型、新經(jīng)驗(yàn)或者需要攝取的新視角、新觀念、新思路、新見(jiàn)解,總之是一切新事物,特別是那種代表了新的發(fā)展方向、具有強(qiáng)大生命力的事物。對(duì)于已知的材料,采用新視點(diǎn)來(lái)“燭照”,也可能會(huì)發(fā)現(xiàn)它具有現(xiàn)實(shí)啟發(fā)意義,這也是新穎的;“熟知未必真知”(列寧),從新的角度對(duì)常見(jiàn)的事物進(jìn)行觀察思考,也可能會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)。這同樣是新穎的。應(yīng)當(dāng)注意到一個(gè)時(shí)期領(lǐng)導(dǎo)和群眾所關(guān)心的“熱點(diǎn)”、“難點(diǎn)”、“敏感點(diǎn)”,也往往是行政領(lǐng)導(dǎo)研究工作的“興奮點(diǎn)”、“新鮮點(diǎn)”,作為負(fù)責(zé)公文起草的秘書(shū)人員、公務(wù)員都要重視選用這些新穎的材料。惟新穎,才引人。構(gòu)思之初,就要考慮到這種“收視率”。
(三)認(rèn)真核實(shí)材料
對(duì)于材料的核實(shí)工作,貫穿于材料準(zhǔn)備過(guò)程中的占有、篩選、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)。這里集中研究一下是必要的。
一切虛構(gòu)的、生編亂造的、未經(jīng)核實(shí)的材料,包括情況、數(shù)字、引文等都不能用于公文。新《辦法》特別提出,材料中的人名、地名、數(shù)字、引文等一定要準(zhǔn)確。一旦發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn)就要更正或刪除,這是件嚴(yán)肅的工作。否則一字之差,后果不堪設(shè)想。惟其如此,才能保證做到材料可靠,情況確實(shí)。
聯(lián)系近年來(lái)一些公文中出現(xiàn)的差錯(cuò),更會(huì)使我們認(rèn)識(shí)到核實(shí)材料的重要意義,體會(huì)到核實(shí)工作要由始至終,要全方位,無(wú)論反復(fù)幾遍但都須態(tài)度認(rèn)真,抱著強(qiáng)烈的責(zé)任心,這一要求是非常重要的。此外,我們還要掌握一些行之有效的操作方法和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)分析方法。例如,一件事情的發(fā)生,有其起因、背景、過(guò)程與影響,有多種因素與內(nèi)在聯(lián)系,這都要核實(shí);一件工作的動(dòng)因、作法、進(jìn)程與效果,有其主觀與客觀因素,有其遠(yuǎn)因和近因,這在核實(shí)中也必須予以注意。再如,一個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)字,不能僅僅停留在它的計(jì)算是否準(zhǔn)確、精確度是否一致、是否能在公文中起到證明觀點(diǎn)的作用,而且還要核實(shí)一下真假與誤差:它的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系是否科學(xué)合理,是否合乎中國(guó)的當(dāng)代的現(xiàn)實(shí),用在某一地區(qū)、某一專(zhuān)業(yè)或行業(yè)是否適合,等等;它的統(tǒng)計(jì)口徑是否恰當(dāng),是否能夠涵蓋該種類(lèi)對(duì)象特征,是否與實(shí)際情況不符,是否有所遺漏或隱瞞,等等;它的計(jì)算方法,特別是經(jīng)常采用的“算術(shù)平均加權(quán)系數(shù)”的界定,是否準(zhǔn)確合理,在反映差別上是否科學(xué)恰當(dāng),是否符合實(shí)際,是否能夠反映現(xiàn)實(shí)中的差異和問(wèn)題,等等。無(wú)差異即無(wú)信息,信息量當(dāng)然與信息價(jià)值成正比。一個(gè)材料無(wú)信息、無(wú)價(jià)值,用它干什么!而且,在數(shù)字的運(yùn)用上,能否使定性分析與定量分析的方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái),起到證明觀點(diǎn)的作用,則是比較復(fù)雜的核實(shí)工作了,那需要在審核文稿階段進(jìn)一步核實(shí)。應(yīng)該提醒注意的是,當(dāng)前有些上行公文以及工作總結(jié)、調(diào)查報(bào)告中,不僅情況不確實(shí),而且數(shù)字也不準(zhǔn)確,站在這樣不可靠的材料基礎(chǔ)上,很難得出全面、正確的結(jié)論。
(四)合理加工材料
選定材料經(jīng)過(guò)核實(shí)之后,還應(yīng)該對(duì)材料進(jìn)行必要的加工整理,然后再用到文稿里去。實(shí)際操作中可以對(duì)材料進(jìn)行三個(gè)方面的加工:
1.適體剪裁加工
通讀材料,刪削冗贅,化長(zhǎng)為短,變?cè)敒槁裕瑢⒔淮^(guò)多、議論過(guò)多的無(wú)關(guān)的描述、羅嗦的廢話(huà)去掉。套話(huà)、空話(huà),一律刪除。
變換體裁角度,將描寫(xiě)、抒情及無(wú)必要的議論改寫(xiě)為敘述或說(shuō)明,在表達(dá)方式上變“曲筆”為“直筆”,直述不曲才適合公文體式。
2.合并提高加工
同一問(wèn)題,散見(jiàn)于若干材料中,可以摘取概括,變?yōu)楦攀觯蛘弑A粢粋€(gè)“點(diǎn)”的材料,把其他相似材料綜合成“面”,點(diǎn)面結(jié)合。
同類(lèi)數(shù)字,可以相加,抽取合并后變成一個(gè)綜合數(shù)字。
變換角度“提高”原材料可用性。例如,某一活動(dòng),在工廠寫(xiě)的材料中是工人資金短缺,向銀行貸款后“借雞下蛋”,搞活全廠;而在銀行的材料中是貸款給工廠,“放活水養(yǎng)肥魚(yú)”,提高了使用率,盤(pán)活了存款。將這兩個(gè)材料放在一起,針對(duì)同一活動(dòng),從行政機(jī)關(guān)角度去分析,則是政府的宏觀調(diào)控效果。
[關(guān)鍵詞]環(huán)氧樹(shù)脂、稀釋劑和固化劑、初凝和終凝時(shí)間、化學(xué)試驗(yàn)、處理劑配方比例、試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論
一、化學(xué)簡(jiǎn)介
環(huán)氧樹(shù)脂是泛指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合物。除個(gè)別外,它們的相對(duì)分子質(zhì)量都不高。環(huán)氧樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)是以分子鏈中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)為其特征,環(huán)氧基團(tuán)可以位于分子鏈的末端、中間或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán),使它們可與多種類(lèi)型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。
二、廣泛應(yīng)用
作為一種特殊的化學(xué)材料,環(huán)氧樹(shù)脂廣泛地應(yīng)用在如下行業(yè):(1)汽車(chē)工業(yè)(與之配套的電泳漆和維修用漆均需環(huán)氧樹(shù)脂,隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展用量巨大);(2)船舶海洋工業(yè)(船舶、碼頭設(shè)施、海上建筑、鉆井平臺(tái)、輸油管道、海水養(yǎng)殖設(shè)施等等,需要大量的環(huán)氧涂料用于防腐、防海洋生物污染);(3)電力工業(yè)(從發(fā)電、輸變電到用電都需要環(huán)氧樹(shù)脂,如絕緣材料、干式變壓器、開(kāi)關(guān)、互感器、水利、水電工程);(4)電子工業(yè)(為我國(guó)四大支柱產(chǎn)業(yè)之一,僅溴化環(huán)氧一項(xiàng),每年即需2萬(wàn)多噸);(5)集裝箱工業(yè)(我國(guó)已成為世界主要集裝箱生產(chǎn)基地,占世界總量的10~15%,集裝箱用環(huán)氧樹(shù)脂涂料每年需3~4萬(wàn)噸);(6)食品罐工業(yè)(食品罐頭、食品貯存容器制造業(yè)持續(xù)高速發(fā)展,也需要越來(lái)越多的環(huán)氧樹(shù)脂)。因此,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的縱深發(fā)展,環(huán)氧樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)應(yīng)用存在著巨大的空間和潛在市場(chǎng)。
三、主要化學(xué)和物理特性
(1)力學(xué)性能高。環(huán)氧樹(shù)脂具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力,分子結(jié)構(gòu)致密,所以它的力學(xué)性能高于酚醛樹(shù)脂和不飽和聚酯等通用型熱固性樹(shù)脂。
(2)附著力強(qiáng)。環(huán)氧樹(shù)脂固化系中含有活性極大的環(huán)氧基、羥基以及醚鍵、胺鍵、酯鍵等極性基團(tuán),賦予環(huán)氧固化物對(duì)金屬、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等極性基材以?xún)?yōu)良的附著力。
(3)固化收縮率小。一般為1~2%是熱固性樹(shù)脂中固化收縮率最小的品種之一(酚醛樹(shù)脂為8~10%;不飽和聚酯樹(shù)脂為4~6%;有機(jī)硅樹(shù)脂為4~8%)。線(xiàn)脹系數(shù)也很小,一般為6×10-5/℃。所以固化后體積變化不大。
(4)工藝性好。環(huán)氧樹(shù)脂固化時(shí)基本上不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物,所以可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑配合制造無(wú)溶劑、高固體、粉末涂料及水性涂料等環(huán)保型涂料。
(5)優(yōu)良的電絕緣性。環(huán)氧樹(shù)脂是熱固性樹(shù)脂中介電性能最好的品種之一。
(6)穩(wěn)定性好抗化學(xué)藥品性?xún)?yōu)良。不含堿、鹽等雜質(zhì)的環(huán)氧樹(shù)脂不易變質(zhì)。只要貯存得當(dāng)(密封、不受潮、不遇高溫),其貯存期為1年。超期后,若檢驗(yàn)合格仍可使用。環(huán)氧固化物具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,其耐堿、酸、鹽等多種介質(zhì)腐蝕的性能優(yōu)于不飽和聚酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂。因此,環(huán)氧樹(shù)脂大量用作防腐蝕底漆。又因環(huán)氧樹(shù)脂固化物呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),能耐油類(lèi)等的浸漬,大量應(yīng)用于油槽、油輪、飛機(jī)的整體油箱內(nèi)壁襯里等。
(7)環(huán)氧固化物的耐熱性一般為80~100℃。環(huán)氧樹(shù)脂的耐熱品種可達(dá)200℃或更高。
四、固化步驟
環(huán)氧樹(shù)脂、稀釋劑、固化劑以及其他添加劑按一定比例混合攪拌,經(jīng)過(guò)膠狀流體、初凝膏狀、凝膠、固化而成固體,詳細(xì)過(guò)程如下:
(1)液體―操作時(shí)間
操作時(shí)間(也是工作時(shí)間或使用期)是固化時(shí)間的一部分。混合之后,樹(shù)脂、固化劑混合物仍然是液體,可以按要求進(jìn)行工作及適合應(yīng)用。為了保證可靠的粘接,后續(xù)施工和定位工作應(yīng)該在固化操作時(shí)間內(nèi)做好。
(2)凝膠―進(jìn)入固化
混合物開(kāi)始進(jìn)入固化相(也稱(chēng)作熟化階段),這時(shí)它開(kāi)始凝膠或“突變”。這時(shí)的環(huán)氧沒(méi)有長(zhǎng)時(shí)間的工作可能,也將失去粘性。它將變成硬橡膠似的軟凝膠物,你用大拇指將能壓得動(dòng)它。因?yàn)檫@時(shí)混合物只是局部固化,新使用的環(huán)氧樹(shù)脂仍然能與它化學(xué)鏈接,因此該未處理的表面仍然可以進(jìn)行粘接或反應(yīng)。無(wú)論如何,接近固化的混合物這些能力在減小。
(3)固體―最終固化
環(huán)氧混合物達(dá)到固化變成固體階段,這時(shí)能砂磨及整型。這時(shí)你用大拇指已壓不動(dòng)它,在這時(shí)環(huán)氧樹(shù)脂約有90%的最終反應(yīng)強(qiáng)度,因此可以除去固定夾件,將它放在室溫下維持若干天使它繼續(xù)固化。這時(shí)新使用的環(huán)氧樹(shù)脂不能與它進(jìn)行化學(xué)鏈接,因此該環(huán)氧表面必須適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行預(yù)處理如打磨,才能得到好的粘接機(jī)械強(qiáng)度。
五、環(huán)氧膠粘劑在土木建筑上的主要用途
(表1)
工程類(lèi)別 粘接對(duì)象 典型用途 主要組成
基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 巖石―巖石
金屬―石或混凝土
金屬―混凝土
金屬―金屬 疏松巖層的補(bǔ)強(qiáng)、基礎(chǔ)加固、預(yù)埋螺栓、底腳等,柱子、樁頭、接長(zhǎng)、懸臂梁加粗、橋梁加固、路面設(shè)施敷設(shè) 環(huán)氧―稀釋劑―改性胺
環(huán)氧―填料―改性胺
雙酚S環(huán)氧―縮水甘油胺樹(shù)脂―丁基橡膠―改性胺
地面 瓷、花崗石―混凝土
金屬―混凝土
砂石―混凝土
PVC―橡膠―金屬 耐腐蝕地坪制造中粘結(jié)構(gòu)及勾縫;地面防滑和美化、凈化;地板的鋪設(shè) 環(huán)氧―填料―改性胺
環(huán)氧―聚硫橡膠―改性胺
丙烯酸酯―環(huán)氧共聚乳液
維修 混凝土、鋼筋、灰漿 堤壩、閘門(mén)、建筑物的裂縫、缺損、起殼的修復(fù),新舊水泥粘接 環(huán)氧―糖醇―改性胺
環(huán)氧―瀝青―改性胺
環(huán)氧―活性石灰―改性胺
裝璜 金屬、玻璃、大理石、瓷磚有機(jī)玻璃、聚碳酸酯 墻面、門(mén)面、招牌、廣告牌的安裝和裝潢 環(huán)氧―聚氯酯
環(huán)氧―有機(jī)硅橡膠
六、環(huán)氧樹(shù)脂及其固化特性適合巖心鉆探施工中護(hù)壁堵漏的需要
(1)根據(jù)表(1)中第一項(xiàng)、第二項(xiàng)所列舉的粘結(jié)對(duì)象和用途考慮應(yīng)用于巖心鉆探施工的護(hù)壁和堵漏工序中。
(2)初始時(shí)的混合物為粘性流體適合巖心管盛載,此粘性流體不溶于水,并且可以在水中凝結(jié)固化。
(3)在初凝的狀態(tài)時(shí)為膏狀或絮狀物,方便外壓壓入巖層裂隙或孔隙內(nèi),并且附著在壓注管外壁或巖石上不會(huì)輕易被水流沖刷而流失。此項(xiàng)特性是在此工序中極大優(yōu)于水泥漿液的。
(4)初凝時(shí)間和終凝時(shí)間通過(guò)組成試劑的配比調(diào)整可控。特別是初凝時(shí)間可以控制在1―3小時(shí)之內(nèi),為向孔內(nèi)下入壓注管、盛載管等等工序預(yù)留充足的時(shí)間;十幾小時(shí)到二十幾小時(shí)終凝時(shí)間可以快速實(shí)現(xiàn)護(hù)壁堵漏效果并且為后續(xù)的透孔和正常的鉆探工作節(jié)約時(shí)間,提高工作效率。
(5)為適應(yīng)一般作業(yè)機(jī)臺(tái)的設(shè)備材料的配備狀況,用巖心管改造為混合物盛載管,另行設(shè)計(jì)壓注管,壓注接頭,壓注活塞等,以便壓注工作的順利進(jìn)行。此設(shè)計(jì)為申請(qǐng)技術(shù)專(zhuān)利項(xiàng)目,至于環(huán)氧樹(shù)脂混合物在護(hù)壁堵漏中的具體用量、注意事項(xiàng)和具體的操作方法等,將在后續(xù)論文中介紹說(shuō)明。本論文的重點(diǎn)在于試驗(yàn)混合物的配比和初凝時(shí)間的測(cè)試。
七、幾組試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比和分析
試驗(yàn)試劑:一公斤鐵桶包裝的E-44型環(huán)氧樹(shù)脂,活性稀釋劑和乙二胺固化劑。
實(shí)驗(yàn)儀器:500g電子托盤(pán)稱(chēng)、計(jì)算器、燒杯、量筒、普通溫度計(jì)、玻璃棒、300ml紙杯、水盆、鋼鋸條等。
(1)室溫25bC、水溫20bC,環(huán)氧樹(shù)脂量100、稀釋劑量12.5,固化劑用量不同,如表(2)所示紙杯盛裝混合物,混合攪拌后置于水盆中凝膠固化。
(表2)
固化劑量 時(shí)間間隔 狀態(tài)描述 時(shí)間間隔 狀態(tài)描述 終凝樣塊密度
15 2小時(shí) 膏狀物,適合壓注 5小時(shí) 膏狀物,不硬,可以壓注 1.10
18 1小時(shí) 膏狀物,適合壓注 5小時(shí) 已無(wú)流動(dòng)性,初凝狀態(tài) 1.15
22 1小時(shí) 內(nèi)部結(jié)塊發(fā)硬 5小時(shí) 比較硬,已無(wú)法壓注 1.26
(2)室溫25bC、水溫20bC,環(huán)氧樹(shù)脂量100、稀釋劑量12.5,固化劑用量不同,如表(3)所示紙杯盛裝混合物,混合攪拌后置于水盆中凝膠固化。
(表3)
固化劑量 時(shí)間間隔 狀態(tài)描述 時(shí)間間隔 狀態(tài)描述 終凝樣塊密度
17.8 2小時(shí) 膏狀物,適合壓注 5小時(shí) 已無(wú)流動(dòng)性,初凝狀態(tài) 1.15
18.6 1:20 膏狀物,適合壓注 5小時(shí) 已無(wú)流動(dòng)性,初凝狀態(tài) 1.17
19.7 1:20 已發(fā)硬,絮狀物 5小時(shí) 比較硬,已無(wú)法壓注 1.21
23.5 1小時(shí) 內(nèi)部結(jié)塊發(fā)硬 5小時(shí) 比較硬,已無(wú)法壓注 1.29
(3)室溫28bC、冰箱冷藏室7―10bC,環(huán)氧樹(shù)脂量100、稀釋劑量12.5,固化劑用量不同,如表(4)所示紙杯盛裝混合物,混合攪拌后置于水盆中在冰箱冷藏室內(nèi)凝膠固化。
(表4)
固化劑量 時(shí)間間隔 狀態(tài)描述 時(shí)間間隔 狀態(tài)描述 終凝樣塊密度
18 2小時(shí) 凝膠狀態(tài),可以壓注 5小時(shí) 無(wú)流動(dòng)性,發(fā)硬 1.15
20 2小時(shí) 凝膠狀態(tài),可以壓注 5小時(shí) 無(wú)流動(dòng)性,發(fā)硬 1.21
22 2小時(shí) 已發(fā)硬,不可壓注 5小時(shí) 比較硬,已無(wú)法壓注 1.25
(4)室溫28bC、冰箱冷藏室7―10bC,環(huán)氧樹(shù)脂量100、稀釋劑量10,固化劑用量不同,如表(5)所示紙杯盛裝混合物,混合攪拌后置于水盆中在冰箱冷藏室內(nèi)凝膠固化。
(表5)
固化劑量 時(shí)間間隔 狀態(tài)描述 時(shí)間間隔 狀態(tài)描述 終凝樣塊密度
17.86 1:20 膏狀物,適合壓注 2:20 無(wú)流動(dòng)性,初凝狀態(tài) 1.15
17.83 1:10 膏狀物,適合壓注 2:10 無(wú)流動(dòng)性,初凝狀態(tài) 1.15
20.26 1:05 可以壓注 2:05 比較硬,已無(wú)法壓注 1.22
22.00 1:00 結(jié)塊發(fā)硬不宜壓注 2:00 比較硬,已無(wú)法壓注 1.25
(5)上述試驗(yàn)主要關(guān)注的是初凝時(shí)間,以掌握具體操作中的壓注時(shí)機(jī);終凝時(shí)間記錄不甚確切,不同試塊的終凝時(shí)間大約在12―36小時(shí)之間,基本可以滿(mǎn)足施工需要。另有其它不成系列的試驗(yàn)未列入本文,但也提供了有益的啟示。
八、結(jié)論
(1)通過(guò)試驗(yàn)可以明確環(huán)氧樹(shù)脂混合物的固化膠結(jié)時(shí)間可控。這是應(yīng)用在巖心鉆探施工護(hù)壁堵漏環(huán)節(jié)的基本保證。
(2)在室溫大氣壓力的平常條件下、在較低溫度的條件下試驗(yàn)結(jié)果均可滿(mǎn)足預(yù)期要求。
(3)初凝時(shí)間與稀釋劑加量成正比,與固化劑加量成反比;試塊的密度與固化劑加量成正比。這是簡(jiǎn)單的定性認(rèn)識(shí)。暫無(wú)定量分析的技術(shù)能力和水平。
翻譯:成正華3, 審核:林文修4
摘要:對(duì)用于碳纖維外包加固鋼筋混凝土梁的有機(jī)粘結(jié)膠和無(wú)機(jī)粘結(jié)膠的性能作了比較研究。試驗(yàn)內(nèi)容是測(cè)定用無(wú)機(jī)粘結(jié)膠粘結(jié)碳纖維加固鋼筋混凝土梁的各項(xiàng)性能。試驗(yàn)是模仿一個(gè)早先的試驗(yàn),在那個(gè)試驗(yàn)中,鋼筋混凝土梁以同樣的方式用有機(jī)粘結(jié)膠加固。對(duì)兩種粘結(jié)膠加固后梁的強(qiáng)度、剛度、延性、破壞特征和裂縫開(kāi)展?fàn)顩r等作了比較。結(jié)果表明,用無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固后梁強(qiáng)度和剛度的提高與用有機(jī)粘結(jié)膠加固后的情形同樣有效,只是在延性上降低一點(diǎn)。破壞機(jī)理也從有機(jī)粘結(jié)膠加固情形的片材剝離破壞變?yōu)闊o(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固情形的片材破裂破壞。破壞機(jī)理的改變是由于無(wú)機(jī)粘結(jié)膠的脆性導(dǎo)致了聚合物中裂縫的形成和聚合物與混凝土交界面上變形積累最小。
引言
眾所周知,對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)和修復(fù)存在著廣泛的需求。許多的修補(bǔ)和修復(fù)技術(shù)正在被應(yīng)用。20世紀(jì)60年展起來(lái)的外包粘鋼法加固鋼筋混凝土梁就是其中之一。最近,高強(qiáng)度的碳纖維、玻璃纖維等聚合物材料作為鋼板的替代物正在被發(fā)展和應(yīng)用 [aci440-r-57(“美國(guó)”1996)]。這些被稱(chēng)作纖維增強(qiáng)聚合物(frps)的系列具有許多重要的優(yōu)點(diǎn):自重輕、耐腐蝕和應(yīng)用便捷等。自重輕可以減少施工時(shí)間和工程造價(jià),因?yàn)椴恍枰匦蜋C(jī)械。應(yīng)用時(shí), frps不僅可以一層一層的粘貼使用,還可以以薄板的形式使用。
有機(jī)粘結(jié)膠聚合物的一個(gè)缺點(diǎn)是耐火性差。一些聚合物還容易在紫外線(xiàn)下變性老化,導(dǎo)致長(zhǎng)期的耐久性問(wèn)題。由于碳纖維、 玻璃纖維不但能夠堅(jiān)持于正常地暴露于火中,而且能夠忍受紫外線(xiàn)的照射。因此,將這些纖維織物與混凝土粘結(jié)在一起的有機(jī)粘結(jié)膠就成了一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。本文論述的無(wú)機(jī)粘結(jié)膠不易燃,而且在紫外線(xiàn)下不會(huì)發(fā)生變性老化。用無(wú)機(jī)粘結(jié)膠粘結(jié)碳纖維聚合物做的溫度暴露試驗(yàn)表明:暴露于80℃中1小時(shí)后,僅僅37%的碳纖維聚合物開(kāi)始喪失抗彎承載力(foden et al 1996)。
無(wú)機(jī)粘結(jié)膠是一種低粘性樹(shù)脂,適用于粘結(jié)碳纖維、玻璃纖維等片材或織物。它的預(yù)先配制是混合一種鋁矽酸鹽粉末和一種以水為基礎(chǔ)的催化劑。在室溫情況下,大約可以存放3個(gè)小時(shí)。
無(wú)機(jī)粘結(jié)膠已經(jīng)被應(yīng)用于粘結(jié)碳纖維片材加固鋼筋混凝土梁中。下面的部分分別講述了這些內(nèi)容:有關(guān)無(wú)機(jī)粘結(jié)膠聚合物的背景資料;有機(jī)粘結(jié)膠加固鋼筋混凝土梁性能的綜述;無(wú)機(jī)粘結(jié)膠和碳纖維加固鋼筋混凝土梁的性能;用兩種粘結(jié)膠加固后,梁在強(qiáng)度、剛度、延性、破壞特征和裂縫開(kāi)展?fàn)顩r等方面的比較。
無(wú)機(jī)粘結(jié)膠的特性—高強(qiáng)度纖維聚合物
由無(wú)機(jī)粘結(jié)膠混合碳纖維、玻璃纖維和鋼筋纖維或片材制成的聚合板的力學(xué)性能在下面這些參考文獻(xiàn)中已經(jīng)有了論述(國(guó)際專(zhuān)利應(yīng)用文摘 pct/fr91/00177 wo91/13830;foden et al 1996;lyon et al 1997;hammell et al 1998;foden 1999)。聚合板的耐久性以及外包連續(xù)或不連續(xù)纖維織物加固的混凝土棱柱的耐久性也已有研究。主要的結(jié)論如下:
l 無(wú)機(jī)粘結(jié)膠系列應(yīng)用非常方便,所有用于有機(jī)粘結(jié)膠的技術(shù)也適用于它。
l 無(wú)機(jī)粘結(jié)膠和碳纖維、玻璃纖維能很好的協(xié)調(diào)工作。以單向纖維的方式,碳纖維聚合物能承受650mpa的拉應(yīng)力、550mp的受彎應(yīng)力和30mpa的剪應(yīng)力。相比而言,有機(jī)粘結(jié)膠粘結(jié)的碳纖維聚合物的這些值在一定程度上要低一些,這是由于無(wú)機(jī)粘結(jié)膠的脆性。
l 無(wú)機(jī)粘結(jié)膠能很好地與木材、混凝土或鋼材粘結(jié)。在外包鋼板之間的受剪承載力為15mpa。
l 在無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系和有機(jī)粘結(jié)膠加固體系中,疲勞性能相當(dāng)。
迄今為止,所有的研究成果表明,在內(nèi)部結(jié)構(gòu)修補(bǔ)方面,無(wú)機(jī)粘結(jié)膠有著非常巨大的應(yīng)用潛力。
有機(jī)粘結(jié)膠和碳纖維片材加固鋼筋混凝土梁的綜述
在世界范圍內(nèi),已經(jīng)有許多研究者對(duì)用frps板或片材加固的鋼筋混凝土梁進(jìn)行了廣泛的研究。梁可以用預(yù)先制作的frps板(ritchie et al 1991;saadatmanesh and ehsani 1991a;sharif et al 1994;ross et al 1999)加固,也可以柔軟的片材或織物(m'baszaa et al 196;nakamura et al 1996;arduini and nanni 1997)加固。在所有的這些實(shí)驗(yàn)中,一種二組份的環(huán)氧樹(shù)脂被作為粘結(jié)膠使用。
在最先的研究報(bào)告(saadatmanesh and ehsani 1990)中,玻璃纖維增強(qiáng)聚合物(gfrp)板被粘在4根不同的鋼筋混凝土梁上,并且用不同的環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié),這些環(huán)氧樹(shù)脂有著從1%到170%的變形能力。由此得出的結(jié)論是,這項(xiàng)加固技術(shù)中最適用的粘結(jié)膠是它必須具有足夠的粘性。因此,在后來(lái)的研究(saadatmanesh and ehsani 1991a)中,使用的是一種橡膠粘性的環(huán)氧樹(shù)脂,它具有超過(guò)40%的變形能力。然而,在gfrp板中,記錄的最大變形僅僅只有0.8%。在那次研究(saadatmanesh and ehsani 1991a)中,最常見(jiàn)的破壞特征是frp板的剝離破壞。
ritchie et al(1991)也得出同樣的結(jié)論:最適用于結(jié)構(gòu)修補(bǔ)的粘結(jié)膠是它具有足夠的粘性。他們?cè)u(píng)價(jià)了14根鋼筋混凝土梁的性能,這些梁用一種二組份橡膠粘性的環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)碳纖維、玻璃纖維等聚合物板。在這次研究當(dāng)中,最常見(jiàn)的破壞特征是在鋼筋水平位置發(fā)生混凝土保護(hù)層的受剪破壞。
從這些研究中得出的主要結(jié)論如下:
l 外包聚合物板的鋼筋混凝土梁的抗彎承載力有明顯提高,并且低配筋率梁的效果更加顯著。
l 裂縫的數(shù)量增多但平均裂縫寬度減小。
l 由于板材的剝離破壞或鋼筋螺紋水平位置上的混凝土保護(hù)層受剪破壞所引起的失效行為需要進(jìn)一步的試驗(yàn)和分析研究。這些破壞模式的破壞準(zhǔn)則需要建立,以便正確地推測(cè)梁的極限承載力。
其它一些論文的作者也得出同樣的結(jié)論。所有這些研究的一個(gè)共同特點(diǎn)是,由于聚合物破裂而引起破壞的情形幾乎沒(méi)有。
研究程序
這次研究的焦點(diǎn)是比較粘結(jié)纖維片材加固鋼筋混凝土梁時(shí)脆性的無(wú)機(jī)粘結(jié)膠和柔軟的有機(jī)粘結(jié)膠的性能。要做的主要比較有:
l 兩種破壞模式的區(qū)別。
l 相對(duì)各自的基準(zhǔn)梁,承載力增加的大小。
l 相對(duì)各自的基準(zhǔn)梁,剛度增加的大小。
l 撓度和延性。
l 裂縫開(kāi)展特征。
設(shè)計(jì)的試驗(yàn)程序是模仿sherbrooke大學(xué),quebec,canada(m'bazaa et al 1996)的試驗(yàn)。因此,在比較無(wú)機(jī)粘結(jié)膠和有機(jī)粘結(jié)膠的性能時(shí)減少了試驗(yàn)梁的數(shù)量,僅僅澆灌了4根與sherbrooke相似的鋼筋混凝土梁并且養(yǎng)護(hù)28天。然后,其中三根梁用碳纖維片材和無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固。所有4根梁都是簡(jiǎn)支梁。
在sherbrooke大學(xué)的研究中,有機(jī)粘結(jié)膠的拉伸強(qiáng)度是這次研究中無(wú)機(jī)粘結(jié)膠的13倍。另外,變形能力是65倍,粘性是1000倍。盡管有這些力學(xué)性能上的重要差異,無(wú)機(jī)粘結(jié)膠和有機(jī)粘結(jié)膠加固的梁仍然具有相當(dāng)?shù)某休d力提高和剛度增加,只是延性要低一些。
試驗(yàn)步驟
如上面提到的,這次試驗(yàn)是模仿m'bazaa et al(1996)的試驗(yàn)。在那次試驗(yàn)中,一共澆注了8根梁,跨度為3000mm,并在三分點(diǎn)進(jìn)行加載。基本的變量是碳纖維的長(zhǎng)度、端部錨固長(zhǎng)度和加固量。梁在受拉區(qū)表面粘貼了三層單向的碳纖維片材,片材寬為166.7mm,長(zhǎng)為2900mm(圖1),這根梁對(duì)這次試驗(yàn)來(lái)說(shuō)特別重要,因?yàn)樘祭w維的面積是相當(dāng)?shù)摹C娣e為0.826cm2。
這次澆注的梁與它具有相同的長(zhǎng)度、寬度、高度(3000×200×300mm)和保護(hù)層厚度,見(jiàn)圖1。梁分別用2層、3層和5層單向碳纖維片材加固,面積分別為0.285cm2、0.427cm2和0.711cm2。
混凝土強(qiáng)度通過(guò)實(shí)驗(yàn)室配合比控制,組成原料有astm i 水泥、自然砂、最大粒徑為19mm的碎石骨料和自來(lái)水。通過(guò)直徑為150mm的圓柱體進(jìn)行試驗(yàn)得到抗壓強(qiáng)度為47.3mpa。而sherbrooke大學(xué)試驗(yàn)中的混凝土抗壓強(qiáng)度為44.3mpa。
sherbrooke大學(xué)試驗(yàn)中,受彎鋼筋是2根no 10m 的鋼筋,總面積為200mm2,而這次試驗(yàn)中,受彎鋼筋是2根no 4 的鋼筋,總面積為258mm2。取3根鋼筋試件進(jìn)行軸向拉伸試驗(yàn),平均屈服強(qiáng)度為447mpa,極限強(qiáng)度為693mpa。sherbrooke大學(xué)試驗(yàn)中相應(yīng)的強(qiáng)度分別為439mpa和703mpa。
圖1 試驗(yàn)梁尺寸詳圖
在兩次試驗(yàn)中,梁的抗剪承載力都是設(shè)計(jì)富余的,因?yàn)椋囼?yàn)的目標(biāo)是使梁發(fā)生受彎破壞。sherbrooke大學(xué)試驗(yàn)中,no 10m 的箍筋,間距為100mm,受剪承載力為281kn;這次試驗(yàn)中,no 3 的箍筋,間距為95mm,受剪承載力為226kn。在一次試驗(yàn)中可能遇到的最大剪力為55.0kn。因此,受剪性能不是影響因素。
梁的配筋和碳纖維加固情況詳見(jiàn)表1。
表1
試驗(yàn)梁匯總
梁的編號(hào)
受彎鋼筋
碳纖維面積(cm2)
粘結(jié)膠類(lèi)型
oc
2 #10m
無(wú)
無(wú)
ic
2 #4
無(wú)
無(wú)
os
2 #10m
0.826
有機(jī)粘結(jié)膠(環(huán)氧樹(shù)脂)
is1
2 #4
0.285
無(wú)機(jī)粘結(jié)膠
is2
2 #4
0.427
無(wú)機(jī)粘結(jié)膠
is3
2 #4
0.711
無(wú)機(jī)粘結(jié)膠
加固步驟
現(xiàn)在的研究程序
貼碳纖維之前,先用磨輪將表面的浮漿皮去掉和將粗糙突出的骨料磨平。然后,對(duì)表面噴砂和用熱水洗,最后晾干。
表面用無(wú)機(jī)粘結(jié)膠找平,并自然干燥直到它具有粘性(大約1小時(shí))。同時(shí),碳纖維用樹(shù)脂浸漬,并自然干燥直到具有粘性。再將作為粘結(jié)層的粘結(jié)膠刷在找平層上,然后,立即將浸漬好的碳纖維貼上。碳纖維必須滾壓以去掉多余的粘結(jié)膠。其余各層碳纖維都以同樣的步驟粘貼。
碳纖維粘貼好后,修補(bǔ)部位必須包扎以去掉空氣和使樹(shù)脂均勻飽滿(mǎn)。修補(bǔ)部位先用teflon 薄膜包裹,在用致密織物,然后用尼龍薄膜包扎。包裹要密封,并用真空泵抽成大約740mmhg的氣壓。最后,將梁加熱到80℃養(yǎng)護(hù)24小時(shí)。
比較研究(m'bazaa et al 1996)
m'bazaa et al(1996)的試驗(yàn)中,梁的表面處理大致相同。接著用一種低粘性的二組份環(huán)氧樹(shù)脂找平,并在室溫下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)。然后,將作為粘結(jié)層的二組份環(huán)氧樹(shù)脂刷在找平層上,再立即貼碳纖維片材。然后,用襯紙包裹保護(hù),接著滾壓碳纖維片材以使粘結(jié)膠浸入碳纖維。然后,去掉襯紙,并用橡膠抹刀將額外的環(huán)氧樹(shù)脂抹進(jìn)碳纖維片材中。然后,以同樣的步驟粘貼其余各層碳纖維。最后,置于室溫養(yǎng)護(hù)。
儀器布置
試驗(yàn)梁是簡(jiǎn)支梁,跨度為3000 mm。端部支撐為鋼軸,鋼軸置于混凝土墩上,混凝土墩固定于實(shí)驗(yàn)室反力地板上。實(shí)驗(yàn)時(shí),通過(guò)手控液壓千斤頂加載,千斤頂垂直地安裝于梁頂,并固定于實(shí)驗(yàn)室反力板上。荷載通過(guò)一根置于梁上的鋼制分配梁三分點(diǎn)加載(距離每邊支座1000mm)。荷載以每次2.24kn的方式典型施加。荷載通過(guò)置于千斤頂和分配梁之間的荷載傳感器測(cè)量。
4個(gè)電子電阻應(yīng)變片置于跨中。2個(gè)12mm標(biāo)距長(zhǎng)度的應(yīng)變片貼于受彎鋼筋上。1個(gè)應(yīng)變片貼于梁的上表面,1個(gè)應(yīng)變片貼于碳纖維上,標(biāo)距長(zhǎng)度都為50mm。
將一個(gè)機(jī)械表(百分表)置于跨中并固定于實(shí)驗(yàn)室反力地板上以測(cè)量撓度,它必須垂直地安裝在梁底。每加一次荷載都讀取一個(gè)讀數(shù)。
結(jié)果和討論
在后面部分討論的主要內(nèi)容是:破壞模式、裂縫特征、荷載撓度關(guān)系、承載力提高和變形。表2列出了結(jié)果的匯總。
注意到試驗(yàn)中使用的碳纖維片材具有差異這一點(diǎn)很重要。對(duì)有機(jī)粘結(jié)膠加固體系做的試驗(yàn),用來(lái)加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的碳纖維經(jīng)過(guò)了完善的發(fā)展。碳纖維排列很好,并且有一種特別的襯紙和有機(jī)膠料保護(hù)。有機(jī)粘結(jié)膠也經(jīng)過(guò)特別的處理,在粘結(jié)碳纖維時(shí)能夠達(dá)到最佳的效果。這個(gè)體系發(fā)展了很多年,碳纖維排列很好,并且具有盡可能高的強(qiáng)度和剛度。
對(duì)無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系,使用的是商業(yè)上提供的一般紋路的碳纖維。不象有機(jī)粘結(jié)膠加固體系中的碳纖維有一種特別的襯紙保護(hù),而且,這個(gè)體系使用的碳纖維是從生產(chǎn)交叉紋路玻璃纖維的地方生產(chǎn)的。與有機(jī)粘結(jié)膠體系相比,這種生產(chǎn)程序只能提供劣等排列的碳纖維。另外,在操作時(shí)更容易損壞,因?yàn)橹挥休^少的有機(jī)膠料保護(hù)碳纖維。
表2
試驗(yàn)結(jié)果匯總
梁的編號(hào)
荷 載(kn)
撓 度(mm)
最大變形
破壞模式
鋼筋屈服
極限狀態(tài)
鋼筋屈服
極限狀態(tài)
延 性
混凝土
碳纖維
oc
45.06
63.61
10.77
88.90
8.25
0.00145
—
適筋破壞
ic
57.83
74.51
11.00
93.98
8.55
0.00182
—
適筋破壞
os
67.30
99.64
12.27
28.19
2.30
0.00129
0.00693
剝離破壞
is1
73.40
80.51
12.95
20.14
1.55
0.00075
0.00553
碳纖維破裂
is2
75.62
91.90
12.90
23.32
1.81
0.00131
0.00581
碳纖維破裂
is3
84.52
110.09
13.97
24.05
1.72
0.00142
0.00641
碳纖維破裂
據(jù)作者的所知,這是第一次無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系的使用。經(jīng)過(guò)特別預(yù)先處理進(jìn)一步提純的碳纖維一定能提高其性能。
破壞模式和裂縫特征
sherbrooke大學(xué)的試驗(yàn)和這次試驗(yàn)中的基準(zhǔn)梁(設(shè)計(jì)編號(hào)分別為oc和ic)都是標(biāo)準(zhǔn)的適筋梁破壞:鋼筋先屈服,然后混凝土被壓碎。ic梁比oc梁有更高的開(kāi)裂剛度、屈服荷載和極限荷載。兩根梁的荷載—撓度關(guān)系見(jiàn)圖2。
圖2 基準(zhǔn)梁的荷載—撓度曲線(xiàn)
sherbrooke大學(xué)試驗(yàn)中的加固梁編號(hào)為os,這次試驗(yàn)中的加固梁編號(hào)為is1,is2,is3。os梁是碳纖維片材的剝離破壞,而is1,is2,is3梁是碳纖維的破裂破壞。這是一個(gè)重要的結(jié)論,因?yàn)榫酆衔锇宀牡钠屏言谖墨I(xiàn)中幾乎沒(méi)有報(bào)道,而片材的分層破壞已經(jīng)有比較普遍的報(bào)道了。
已經(jīng)有了論述的是:os梁的裂縫特征是它的裂縫間距比基準(zhǔn)梁的要小,而且裂縫分兩個(gè)階段開(kāi)展。在第一階段出現(xiàn)的是垂直的受彎裂縫,而在鋼筋屈服后的第二階段出現(xiàn)的是斜裂縫;并且斜裂縫延伸不及梁高的1/6。
為了作裂縫特征的對(duì)比,采用了ritchie et al(1991)的結(jié)果。因?yàn)榱旱目缍取⒏叨群团浣盍渴窍嗤模⑶襯itchie et al提供了更加詳細(xì)的描述。使用的粘結(jié)膠是一種橡膠粘性的環(huán)氧樹(shù)脂。典型的ritchie et al(1991)的裂縫特征見(jiàn)圖3。
對(duì)兩根基準(zhǔn)梁,裂縫特征是典型的適筋梁破壞,見(jiàn)圖3。基準(zhǔn)梁底部ritchie et al(1991)有21條裂縫,見(jiàn)圖3(a),而這次研究的ic梁底部有19條裂縫, 見(jiàn)圖3(c)。
加固后的os梁底部有52條裂縫, 見(jiàn)圖3(b);而is3梁底部?jī)H僅有25條裂縫,見(jiàn)圖3(d)。因此,裂縫數(shù)量的增加對(duì)有機(jī)粘結(jié)膠加固體系和無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系分別為148%和32%。裂縫的這些參數(shù)表明,有機(jī)粘結(jié)膠體系比無(wú)機(jī)粘結(jié)膠體系產(chǎn)生了更多的裂縫。作者認(rèn)為,這是因?yàn)闊o(wú)機(jī)粘結(jié)膠在裂縫的位置沒(méi)有足夠的粘性保持碳纖維和混凝土的粘結(jié),抑制了應(yīng)力向鄰近的混凝土傳遞,而這一點(diǎn)是產(chǎn)生更多裂縫的必要條件。另外,混凝土中的裂縫貫穿了碳纖維聚合物,這又促使應(yīng)力向碳纖維傳遞。相比而言,粘性的有機(jī)粘結(jié)膠能保持碳纖維和混凝土在每條裂縫附近的粘結(jié),致使應(yīng)力向鄰近的混凝土傳遞,這樣就產(chǎn)生了更多的裂縫。
圖3 極限荷載時(shí)裂縫的比較:
(a)有機(jī)粘結(jié)膠基準(zhǔn)梁(ritchie et al 1991);(b)有機(jī)粘結(jié)膠加固梁(ritchie et al 1991);
(c)無(wú)機(jī)粘結(jié)膠基準(zhǔn)梁(ic);(d)無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固梁(is3)。
延性和荷載—撓度關(guān)系
有機(jī)粘結(jié)膠加固梁的荷載—撓度曲線(xiàn)見(jiàn)圖4。正如所料,增加碳纖維面積導(dǎo)致了開(kāi)裂剛度、屈服剛度和極限荷載的提高。為了和以前研究的荷載—撓度曲線(xiàn)作比較,并考慮到基準(zhǔn)梁的差異,將荷載—撓度曲線(xiàn)作標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化即是將ic、is1、is2、is3梁的荷載乘以一個(gè)系數(shù):
oc梁的屈服荷載 / ic梁的屈服荷載
大量的撓度點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)整以保證曲線(xiàn)的連續(xù)。所有梁的標(biāo)準(zhǔn)化荷載—撓度曲線(xiàn)見(jiàn)圖5。從圖5中可以看出,無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固的梁和有機(jī)粘結(jié)膠加固的梁的荷載—撓度曲線(xiàn)的特征相似。用大致相同的碳纖維面積加固的is3梁和os梁具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、剛度和延性。
圖4 有機(jī)粘結(jié)膠加固梁的荷載撓度曲線(xiàn) 圖5 所有梁的標(biāo)準(zhǔn)化荷載撓度曲線(xiàn)
對(duì)有機(jī)粘結(jié)膠加固體系和無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系,加固梁與基準(zhǔn)梁相比,延性都有降低。對(duì)前者,撓度延性從8.25減到2.30;對(duì)后者,撓度延性從8.55減到1.55和1.81之間。比較用相同碳纖維面積加固的is3梁和os梁,is3梁的延性?xún)H有os梁的75%。
承載力提高的比較
承載力的提高通過(guò)加固梁和基準(zhǔn)梁最大彎矩的差值來(lái)量化。為了考慮碳纖維用量的差異,用單位碳纖維面積上彎矩的增加來(lái)計(jì)算,如下方程:
單位碳纖維面積上彎矩的增加 = m / acar (1)
其中 m表示相對(duì)基準(zhǔn)梁彎矩的增加(kn-m); acar 表示碳纖維的面積(m2)。
表3 承載力提高的比較
梁的編號(hào)
極限彎矩(kn-m)
彎矩的增加(kn-m)
單位碳纖維面積上
彎矩的增加
oc
31.805
—
—
ic
37.255
—
—
os
49.820
18.015
218.2
is1
40.225
3.000
105.4
is2
45.950
8.695
203.9
is3
55.045
17.790
250.2
承載力提高的比較見(jiàn)表3。對(duì)這些結(jié)果進(jìn)行仔細(xì)觀察得到下面的結(jié)論:
l 無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系和有機(jī)粘結(jié)膠加固體系提供了相當(dāng)?shù)募庸绦Ч挝惶祭w維面積上彎矩的增加,is2梁和os梁非常接近,is3梁比os梁高,而is1梁比os梁低。
l 無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系,單位碳纖維面積上彎矩的增加隨著碳纖維面積的增加而增加,這意味著使用更厚的碳纖維板將達(dá)到更佳的加固效率。在以前,這種趨勢(shì)還沒(méi)有被觀察到,這一定程度上是因?yàn)榧庸堂娣e引起的效率問(wèn)題還沒(méi)有被系統(tǒng)的研究。
剛度提高的比較
每根梁在開(kāi)裂階段和屈服階段的抗彎剛度(ei)都用下式計(jì)算:
(2)
其中 p=總荷載(kn),等于兩點(diǎn)荷載的和;
=跨中撓度(m),用荷載p和跨度 (m)表示。
方程(2)是基于所有的材料是彈性,并且ei是常量的假設(shè)。由于撓度隨位置的改變而改變,抗彎剛度應(yīng)該考慮為有效剛度的平均值。
對(duì)于開(kāi)裂剛度,先在荷載—撓度曲線(xiàn)上找出開(kāi)裂點(diǎn)和屈服點(diǎn),然后在它們之間擬合一條二次退化曲線(xiàn),這樣來(lái)確定(p/)項(xiàng)。對(duì)于屈服剛度,先在荷載—撓度曲線(xiàn)上的屈服段找出直線(xiàn)部分,然后在這些點(diǎn)之間擬合一條最佳的曲線(xiàn),這樣來(lái)確定(p/)項(xiàng)。
剛度的提高通過(guò)加固梁的抗彎剛度減去基準(zhǔn)梁的抗彎剛度來(lái)量化。與承載力的提高一樣,考慮碳纖維面積的影響,用單位碳纖維面積上剛度的增加來(lái)計(jì)算:
單位碳纖維面積上剛度的增加 = ei / acar (3)
其中 ei 表示相對(duì)基準(zhǔn)梁剛度的增加(kn-m2);
acar 表示碳纖維的面積(m2)。
剛度提高的比較見(jiàn)表4。
表4
剛度提高的比較
梁的編號(hào)
開(kāi)裂階段
屈服階段
抗彎剛度(kn-m2)
抗彎剛度的增加(kn-m2)
單位碳纖維面積抗彎剛度的增加
抗彎剛度(kn-m2)
抗彎剛度的增加(kn-m2)
單位碳纖維面積抗彎剛度的增加
oc
2310
—
—
276
—
—
ic
3544
—
—
261
—
—
os
3889
1579
19121
2015
1739
21058
is1
3972
428
15044
1093
832
29244
is2
4379
835
19578
1449
1188
27855
is3
4864
1320
18565
2322
2061
28987
對(duì)這些結(jié)果進(jìn)行仔細(xì)觀察得到下面的結(jié)論:
l is梁和os梁開(kāi)裂剛度的增加相當(dāng)。在單位碳纖維面積上開(kāi)裂剛度的增加,無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固的3根梁中有1根梁的比os梁大,但是,所有的差異都非常小。
l 至于單位碳纖維面積上屈服剛度的增加,is梁都比os梁的大。這一點(diǎn)特別有意義,因?yàn)闊o(wú)機(jī)粘結(jié)膠聚合物本身的剛度比有機(jī)粘結(jié)膠聚合物小。無(wú)機(jī)粘結(jié)膠聚合物只有200gpa的拉伸模量(foden 1999),而有機(jī)粘結(jié)膠聚合物有240gpa的拉伸模量(廠家提供的資料,作者注)。有機(jī)粘結(jié)膠加固梁屈服剛度較小可以這樣解釋?zhuān)诟咦冃蜗禄炷梁驼辰Y(jié)膠之間有較軟的交接面。這一點(diǎn)可以由os梁的撓度—荷載曲線(xiàn)比is梁的更具有非線(xiàn)性而得到進(jìn)一步的證實(shí)。
應(yīng)力和應(yīng)變的比較
試驗(yàn)中,梁os、is1、is2和is3的碳纖維的極限應(yīng)變分別為0.00693、0.00553、0.00581和0.00641。假定os梁中聚合物的拉伸模量為240gpa(forca 1996,作者注),is梁中聚合物的拉伸模量為200gpa(foden 1996)。碳纖維的極限應(yīng)力計(jì)算見(jiàn)表5。在此,os梁在碳纖維應(yīng)力大約為1663mpa時(shí)發(fā)生剝離破壞;而is梁在碳纖維平均應(yīng)力大約為1184mpa時(shí)發(fā)生破裂破壞。注意到下面這一點(diǎn):在無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系中,當(dāng)粘結(jié)膠出現(xiàn)裂縫時(shí)關(guān)鍵的應(yīng)力出現(xiàn)在碳纖維中,而在無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系中,碳纖維板和粘結(jié)膠像一塊聚合物板一樣工作;這是因?yàn)檎承缘挠袡C(jī)粘結(jié)膠有比無(wú)機(jī)粘結(jié)膠更高的變形能力。
表5
碳纖維和交接面中最大的應(yīng)力
梁的編號(hào)
碳纖維
交接面
極限應(yīng)力(mpa)
承載力提高百分比(%)
極限荷載(kn)
極限平均剪應(yīng)力(mpa)
os
1663
39
137.33
867.2*
is1
1107*
79
31.49
217.5
is2
1161*
83
49.52
342.0
is3
1283*
92
91.22
630.1
注:* 表示破壞
表5計(jì)算出了在極限荷載時(shí)碳纖維和混凝土交接面上的平均剪應(yīng)力。計(jì)算方法是用碳纖維承受的最大力除以剪跨范圍內(nèi)的粘結(jié)面積。根據(jù)這個(gè)計(jì)算,os梁中平均極限剪應(yīng)力為867mpa。作為比較,ritchie et al(1991)推測(cè)平均極限剪應(yīng)力在758mpa和827mpa之間。但是,is梁的平均極限剪應(yīng)力卻不能估計(jì)出,因?yàn)樘祭w維沒(méi)有發(fā)生剝離破壞。然而,is3梁承受了630mpa的平均剪應(yīng)力還沒(méi)有發(fā)生分層破壞,意味著平均極限剪應(yīng)力至少為630mpa。
對(duì)于給出的力學(xué)性能的差異,無(wú)機(jī)粘結(jié)膠的平均極限剪應(yīng)力至少是有機(jī)粘結(jié)膠的70%這一點(diǎn)非常有意義。無(wú)機(jī)粘結(jié)膠的剪力承載力足夠使碳纖維破裂這一點(diǎn)也很重要。
其它的結(jié)果
所有的is梁都是因?yàn)樘祭w維的破裂而失效。 從is3梁上剝下的碳纖維片材的圖片見(jiàn)圖6。多數(shù)的碳纖維片材都粘有混凝土碎片。在恒彎區(qū)段,碳纖維片材不能被剝下。
圖6 無(wú)機(jī)粘結(jié)膠體系—碳纖維破裂 圖7 有機(jī)粘結(jié)膠體系—碳纖維剝離
作為比較,圖7顯示了用一種粘性的環(huán)氧樹(shù)脂和碳纖維加固鋼筋混凝土梁時(shí)碳纖維發(fā)生剝離破壞的情況(作者在一個(gè)相關(guān)研究中做的試驗(yàn))。這個(gè)加固體系與os梁很相似,都包括環(huán)氧樹(shù)脂找平層、環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)膠和碳纖維片材。其中的碳纖維和sherbrooke大學(xué)試驗(yàn)用的一樣;環(huán)氧樹(shù)脂也一樣,變形能力為2.0%,拉伸強(qiáng)度為45mpa,拉伸模量為3gpa。圖6中的剝離是斷斷續(xù)續(xù),而圖7中是連續(xù)均勻的。圖7中,粘在粘結(jié)膠上的砂粒也具有一致的現(xiàn)象,沒(méi)有局部失效的跡象,而局部失效的跡象意味著有粘結(jié)滑移。圖7中也沒(méi)有裸露的碳纖維,這表明碳纖維和混凝土之間的粘結(jié)沒(méi)有破壞。拍攝圖片之前,碳纖維上也有一層疏松的骨料,這意味著剝離破壞是由于集合體從混凝土漿中脫出。
傳力機(jī)理的比較
如前面敘述的,有機(jī)粘結(jié)膠的粘性比無(wú)機(jī)粘結(jié)膠大1000倍;變形能力大65倍;盡管存在這些力學(xué)性能上的差異,無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系和有機(jī)粘結(jié)膠加固體系的性能仍然是相當(dāng)。這些令人驚訝的結(jié)果意味著在傳力機(jī)理上存在著重要的差異。
為了闡明傳力機(jī)理上的差異, 一個(gè)關(guān)于混凝土塊粘結(jié)碳纖維片材然后受拉的示意圖見(jiàn)圖8。最初,混凝土和碳纖維片材粘在一起沒(méi)有受拉,見(jiàn)圖8(a)。為了比較無(wú)機(jī)粘結(jié)膠和有機(jī)粘結(jié)膠,對(duì)粘在一起的混凝土和碳纖維片材施加拉力,分別見(jiàn)圖8(b)和圖8(c)。
圖8(b)部分地基于作者在另一個(gè)相關(guān)試驗(yàn)研究上得出的結(jié)論,那個(gè)試驗(yàn)是使用同樣的有機(jī)粘結(jié)膠。當(dāng)有機(jī)粘結(jié)膠加固體系受拉,可以觀察到極細(xì)的裂縫出現(xiàn)在交接面上,但基本上不連續(xù)延伸。這些極細(xì)的裂縫出現(xiàn)的原因有下面幾點(diǎn) :
l 有機(jī)粘結(jié)膠的粘性要比波特蘭水泥漿大得多。因此,混凝土破裂所需的能量比粘結(jié)膠和骨料交接面之間破裂所需的能量要少。所以,盡管在高應(yīng)變下粘結(jié)膠和骨料之間的粘結(jié)也不會(huì)破壞。
l 典型水泥漿的受拉變形能力大約是0.0003mm/mm,在os梁中,碳纖維的這個(gè)值要超過(guò)它20倍以上。
因此,為了變形的協(xié)調(diào),在很強(qiáng)的粘結(jié)膠—骨料交接面和較低變形能力的水泥漿之間必須產(chǎn)生交接裂縫。假如將骨料看作剛性體并且粘結(jié)是完好的,那么交接裂縫達(dá)到骨料尺寸的大小將導(dǎo)致水泥漿和骨料粘結(jié)的瓦解。
從圖8(c)中可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)使用無(wú)機(jī)粘結(jié)膠時(shí)沒(méi)有產(chǎn)生微小的交接裂縫。原因有下面幾點(diǎn) :
l 有機(jī)粘結(jié)膠的粘性和水泥漿的相當(dāng)。它不足以保持和骨料的粘結(jié),而這一點(diǎn)是水泥漿和骨料之間產(chǎn)生交接裂縫的必要條件。因此,在高應(yīng)變下是粘結(jié)膠失效而不是水泥漿。
l 在粘結(jié)膠裂縫變形為0.0007 mm/mm時(shí),混凝土出現(xiàn)裂縫并且貫穿粘結(jié)膠聚合物,這導(dǎo)致了碳纖維應(yīng)力的增加和聚合物剛度的減少。
在傳力機(jī)理上的主要差異是,粘性的有機(jī)粘結(jié)膠使水泥漿和骨料的粘結(jié)瓦解,而脆性的無(wú)機(jī)粘結(jié)膠導(dǎo)致不連續(xù)的粘結(jié)失效和碳纖維上應(yīng)力的局部集中。
圖8 荷載傳力機(jī)制的比較:(a)碳纖維粘在混凝土上;
(b)粘性粘結(jié)膠粘結(jié)的碳纖維受拉;(c)脆性粘結(jié)膠粘結(jié)的碳纖維受拉;
脆性無(wú)機(jī)粘結(jié)膠的性能與混凝土中鋼筋的粘結(jié)行為相似。圖9中闡明了眾所周知的混凝土中的鋼筋螺紋的粘結(jié)行為。圖9(b)中表明了在鋼筋上施加拉力和達(dá)到平衡的裂縫間距后環(huán)帶的滑移是它的粘結(jié)特征。在高應(yīng)變的情況下,鋼筋在裂縫附近的粘結(jié)實(shí)際上已經(jīng)失效。
圖9 鋼筋:(a)鋼筋在混凝土中;(b) 受拉后荷載的傳遞
總之,作者認(rèn)為無(wú)機(jī)粘結(jié)膠在高應(yīng)變的情形下通過(guò)局部剝離來(lái)保持和碳纖維的粘結(jié)。碳纖維僅僅在不連續(xù)的間隔上保持和混凝土的粘結(jié)。這個(gè)機(jī)理使混凝土交接面沒(méi)有承受很高的拉伸應(yīng)變。因此,混凝土保持著較高的受剪承載力,能夠承擔(dān)所受的剪應(yīng)力而不發(fā)生失效。而粘性的粘結(jié)膠不允許有局部的粘結(jié)失效。為了保持碳纖維和交接面上變形的協(xié)調(diào),混凝土承受了很高的拉伸變形,而很高的拉伸變形使骨料和水泥漿之間的粘結(jié)變得松散,從而降低交接面的受剪承載力。
結(jié)論
基于本文提供的試驗(yàn)結(jié)果和與其它文獻(xiàn)中試驗(yàn)結(jié)果的比較,得出下面的結(jié)論:
l 無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系和有機(jī)粘結(jié)膠加固體系在提高鋼筋混凝土梁的抗彎承載力方面相當(dāng)。
l 對(duì)無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系,單位碳纖維面積上梁承載力的提高隨碳纖維層數(shù)的增多而更加顯著。
l 在無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系和有機(jī)粘結(jié)膠加固體系中,梁開(kāi)裂剛度的增加相等。而且發(fā)現(xiàn),單位碳纖維面積上梁開(kāi)裂剛度的增加也大致相等。
l 無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系中梁屈服剛度的增加要比有機(jī)粘結(jié)膠加固體系中梁屈服剛度的增加要顯著。而且發(fā)現(xiàn),單位碳纖維面積上無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系中梁屈服剛度的增加也要多一些。
l 無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系中梁破壞時(shí)的撓度比有機(jī)粘結(jié)膠加固體系中梁破壞時(shí)的撓度要少25%。
l 無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系中梁都以碳纖維的破裂破壞而失效。相比而言,有機(jī)粘結(jié)膠加固體系中梁都以碳纖維的剝離破壞而失效。這一點(diǎn)是由于聚合物和混凝土母體之間的傳力機(jī)理不同而引起的。
l 作者認(rèn)為無(wú)機(jī)粘結(jié)膠加固體系中粘結(jié)膠的粘結(jié)行為和混凝土中的粘結(jié)行為相似。裂縫附近的粘結(jié)失效使碳纖維中的粘結(jié)發(fā)生局部滑移,從而粘結(jié)是間斷的。這個(gè)機(jī)理降低了在混凝土中交接面的拉伸變形。當(dāng)應(yīng)變不是很高時(shí),完全的剝離是不會(huì)出現(xiàn)的,這是因?yàn)榻唤用嫔系氖芗舫休d力很強(qiáng)。這個(gè)觀念值得進(jìn)一步的觀察研究,因?yàn)樗鼘?duì)外包加固混凝土梁中粘結(jié)失效行為的進(jìn)一步研究具有重要的意義。
致謝
作者非常感謝國(guó)家科學(xué)基金(cms 9909830;vijaya gopu,program manager)的大力支持。還要感謝熟練的施工人員和geopolymer的dr, joseph davidovits與the ffa技術(shù)中心的dr. richard lyon of提供的技術(shù)建議。
附錄 i 參考文獻(xiàn) (略)
附錄 ii 注釋
本文應(yīng)用的符號(hào)如下:
acar = 碳纖維面積 fy = 鋼筋的屈服強(qiáng)度