前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的公共設(shè)施設(shè)計(jì)論文主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞:城市公共設(shè)施設(shè)計(jì);文化
中圖分類號(hào):J05 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1005-5312(2013)02-0073-01
時(shí)代與社會(huì)的發(fā)展推動(dòng)著城市的進(jìn)程與改革。美國(guó)城市規(guī)劃師伊利爾? 薩里寧說“城市是一本打開的書,從中可以看到它的目標(biāo)與抱負(fù)?!背鞘械陌l(fā)展水平極大的影響了人民的生活方式和水平?,F(xiàn)代城市生活中,我們依賴于各種各樣的公共設(shè)施,有著“城市生活家具”之稱的公共設(shè)施對(duì)協(xié)調(diào)人與城市環(huán)境的關(guān)系起著重要作用,如果說道路規(guī)劃,城市建筑是城市整體化的設(shè)計(jì),那么公共設(shè)施就應(yīng)該屬于城市細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),除了體現(xiàn)實(shí)用價(jià)值以外,也是城市形象、城市文化體現(xiàn)。現(xiàn)代城市不僅需要功能, 更講究感性文化, 缺少感性文化是沒有生氣的。公共設(shè)施設(shè)計(jì)作為城市元素, 也受這種規(guī)律的左右公共設(shè)施設(shè)計(jì)與文化就具有不可避免的文化聯(lián)系。
作為城市景觀中非常重要的組成部分,公共設(shè)施設(shè)計(jì)的視覺形象,直接關(guān)系著整個(gè)城市空間的視覺品質(zhì),并反映出城市發(fā)展的經(jīng)濟(jì)水平及文化內(nèi)涵。可以體現(xiàn)人類精神文明的公共設(shè)施設(shè)計(jì),應(yīng)通過其塑造的空間、造型形體,色彩體現(xiàn)出一種人文價(jià)值和精神創(chuàng)造,正是這種價(jià)值和精神才是公共設(shè)施得以發(fā)展與保留的魅力所在。具備使用功能,同時(shí)傳承歷史、體現(xiàn)時(shí)代文化的公共設(shè)施,具有較高審美精神價(jià)值,是科技與藝術(shù)的結(jié)合,是文化價(jià)值和道德觀念的體現(xiàn)。在現(xiàn)代規(guī)劃中,很大一部分市政設(shè)施建設(shè)都不再是簡(jiǎn)單的使用功能的滿足,而是把這種活動(dòng)潛意識(shí)得當(dāng)作一種文化行為。雖然公共設(shè)施的功能仍然是個(gè)重要問題,但不再是探討的主要問題,而是展現(xiàn)更多的文化價(jià)值。例如美國(guó)的二戰(zhàn)紀(jì)念雕塑,為了紀(jì)念在二戰(zhàn)中死亡的人所設(shè)計(jì)的紀(jì)念性雕塑,記錄歷史,供人追悼作用,現(xiàn)在看來它記錄了一段歷史,并成為一座城市的標(biāo)志性景觀。還有巴黎的雄獅凱旋門等在當(dāng)初是紀(jì)念型雕塑,它們記錄了城市歷史文化,是凝聚城市精神的重要公共性設(shè)施。如果這些城市缺少了這些文化性設(shè)施,必然會(huì)少了迷人的文化魅力。因此,在今天看來,它所紀(jì)念人或事跡的功能遠(yuǎn)不如它產(chǎn)生的城市文化的價(jià)值。
另一方面,公共設(shè)施又是被文化影響的對(duì)象。在公共設(shè)施設(shè)計(jì)時(shí),文化是我們不能不考慮的方面,如果不考慮文化的因素,即使?jié)M足了人們的基本使用需求,遲早也會(huì)被歷史淘汰。造型簡(jiǎn)陋,材料粗糙的公共設(shè)施只存在于極短的時(shí)間內(nèi)。借助文化的力量,利用文化元素來表達(dá),使公共設(shè)施設(shè)計(jì)成為藝術(shù)化的活動(dòng)。如果我們只是把公共設(shè)施設(shè)計(jì)當(dāng)成一種規(guī)劃或景觀工程活動(dòng),那么我們建公共設(shè)施應(yīng)該首先考慮功能、材料、技術(shù)這些問題,而把文化感放到其次。但一旦這樣去做那么公共設(shè)施會(huì)簡(jiǎn)單化,會(huì)沒有社會(huì)認(rèn)同感,經(jīng)不起時(shí)間的檢驗(yàn)。美國(guó)建筑師查爾斯穆爾設(shè)計(jì)的新奧爾良市意大利廣場(chǎng)一場(chǎng)圣約瑟噴泉,打破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)手段,將柱體進(jìn)行重組,錯(cuò)位的表現(xiàn),讓人們對(duì)文化進(jìn)行反思:我們應(yīng)該怎樣去對(duì)待歷史文化,可不可以按照自己的理解去詮釋歷史,去尋找歷史文化的差異性和多元化價(jià)值。在當(dāng)代公共設(shè)施中,對(duì)這種重新理解歷史的意圖的解讀方式己經(jīng)成為一種設(shè)計(jì)方式,影響更多的公共設(shè)施設(shè)計(jì)。我們還能從地域文化、民俗人文文化以及一些能讓人感動(dòng)的非主流文化得到啟示,使他們不同程度地融入公共設(shè)施設(shè)計(jì)。從文化上產(chǎn)生設(shè)計(jì),把它作為形而上的精神實(shí)踐活動(dòng),注重高層面的設(shè)計(jì)思想,使公共設(shè)施具備較高藝術(shù)價(jià)值,只有把公共設(shè)施當(dāng)成文化的設(shè)計(jì),使其成為文化依附的目標(biāo)和文化表現(xiàn)的手段,才能使城市設(shè)施具有文化特性,從而顯示出設(shè)計(jì)師的人文關(guān)懷。
【關(guān)鍵詞】型鋼混凝土;石油化工;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1引言
型鋼混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件具備諸多優(yōu)勢(shì),比如:受力性能好、截面尺寸小、抗震性能好、自重輕等,在石油化工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具備很優(yōu)越的應(yīng)用價(jià)值。在型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,需要明確方法,遵循《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》等[1]。此外,還有必要通過構(gòu)件的實(shí)際受力情況,對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化??傊?,由于型鋼混凝土具備很好的應(yīng)用價(jià)值,所以對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行探討意義重大。
2工程實(shí)例分析
在石油化工焦化裝置中,焦炭塔框架屬于核心構(gòu)筑物,操作重量大,裝置支座位置及井架總高度偏高,通常情況下會(huì)有焦溜槽以及樓梯間附帶。整體結(jié)構(gòu)體系較復(fù)雜,設(shè)計(jì)存在一定難度。以某煉油廠為例,其工程延遲焦化裝置焦炭塔框架屬于兩塔結(jié)構(gòu),焦炭塔單塔自重達(dá)4300kN(430t),塔外徑為9690mm,單塔最大高度為41.3m。水焦工況最大操作介質(zhì)為3040t,滿焦工況焦炭量達(dá)到1150t。該工程所處場(chǎng)地在地面上10m位置的基本風(fēng)壓為0.5kN/m2,地面粗糙度為B類,抗震設(shè)防裂度為7度,工程場(chǎng)地設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g[2]。從框架設(shè)計(jì)來看屬正常,但在結(jié)構(gòu)空間利用方面提出了一些基本建議:(1)盡可能控制主要構(gòu)件截面,使整體平面布置的需求得到有效滿足;(2)確保塔體下方具備充足的空間,能夠設(shè)置冷焦水過濾器1臺(tái)和別的附屬操作框架;(3)在塔體下方框架位置,有必要對(duì)全封閉設(shè)備操作房進(jìn)行合理設(shè)置;(4)確保型鋼混凝土結(jié)構(gòu)能夠合理、科學(xué)地應(yīng)用,進(jìn)而發(fā)揮型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的作用。
3型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的選擇以及模型的計(jì)算
3.1結(jié)構(gòu)選擇
對(duì)于上述工程的焦炭塔框架設(shè)備支承部分來說,為典型的塔型設(shè)備基礎(chǔ),即:兩塔板式框架聯(lián)合塔基礎(chǔ),一共有3層,高為27m,縱向連續(xù)兩跨2.5m×2,橫向?yàn)閱慰?2.5m,出焦井架標(biāo)高為27~117m,屬中心支撐鋼結(jié)構(gòu)框架。
3.2模型計(jì)算
在設(shè)計(jì)中,所使用的是有限元分析軟件STRAT,在利用該軟件進(jìn)行計(jì)算過程中需由經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員操作,以確保計(jì)算值的精準(zhǔn)性。同時(shí),在焦炭框架選擇上,選擇高聳組合結(jié)構(gòu),在建模分析過程中,有必要對(duì)下部混凝土框架和上部鋼結(jié)構(gòu)的共同作用充分考慮,以此有效模擬結(jié)構(gòu)的具體情況。對(duì)于完整的焦炭塔框架模型來說,需具備:①混凝土框架柱;②井架鋼結(jié)構(gòu)梁;③混凝土框架梁。此外,利用厚殼單元模擬混凝土頂板,利用薄殼單元模擬設(shè)備塔體。
4荷載組合與截面設(shè)計(jì)
4.1荷載組合分析
根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求,對(duì)焦炭塔框架設(shè)計(jì)需根據(jù)承載能力極限狀態(tài)最不利的效應(yīng)組合加以設(shè)計(jì)。因此,兩塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的荷載組合為:(1)正常操作工況下:1.2永久荷載+1.0×1.3×(介質(zhì)荷載+活荷載)+1.4×風(fēng)荷載;(2)停產(chǎn)之前:1.2永久荷載+1.0×1.3×(介質(zhì)荷載+活荷載)+1.4×風(fēng)荷載;(3)停產(chǎn)檢修工況下:1.2永久荷載+1.0×1.3×活荷載+1.4×風(fēng)荷載;(4)地震作用下:1.2×[永久荷載+0.5×(介質(zhì)荷載+活荷載)]+1.3×水平地震荷載+1.4×0.2×風(fēng)荷載[3]??傊?,需合理分析荷載組合,以此為進(jìn)一步截面設(shè)計(jì)以及計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保障。
4.2截面設(shè)計(jì)分析
截面框架柱、框架梁的設(shè)計(jì)內(nèi)容如下:1)框架柱設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)初始階段,如果外在條件全部一致,為了使框架柱截面的尺寸得到有效保證,可選擇2種框架柱截面尺寸,通常會(huì)選擇1個(gè)大柱尺寸,即:2500mm×2500mm規(guī)模;同時(shí)選取1個(gè)小柱尺寸,即:1800mm×1800mm規(guī)模,根據(jù)計(jì)算結(jié)果,采取對(duì)比的方法最終選擇適合本工程結(jié)構(gòu)的合理尺寸。在外在條件一致時(shí),大柱和小柱模型需采取分別進(jìn)行計(jì)算的方法。由于會(huì)受到框架柱截面尺寸差異的影響,進(jìn)而使結(jié)構(gòu)剛度存在很大的差異。針對(duì)此類情況,需要利用地震組合工況控制好設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來看,小柱模型在剛度上偏小,在柔性上較好,基于同樣風(fēng)載或者地震條件作用之下,結(jié)構(gòu)內(nèi)力偏小,便于為構(gòu)件截面設(shè)計(jì)提供有利的條件。2)框架梁設(shè)計(jì)。對(duì)于框架梁來說,因受到工藝設(shè)計(jì)需求的影響,加之標(biāo)高相對(duì)明確,使得調(diào)整的空間偏小。在梁截面上,一般選取為1500mm×2500mm。在對(duì)梁截面剛度進(jìn)行合理增多的條件下,能夠使框架柱的反彎點(diǎn)位置得到有效控制,進(jìn)而使框架梁設(shè)計(jì)彎矩的要求得到有效滿足。基于框架梁內(nèi)部對(duì)H型鋼進(jìn)行設(shè)計(jì),能夠和框架柱內(nèi)型鋼柱之間組合成為內(nèi)框架體系,從而使結(jié)構(gòu)的整體性得到有效提升[4]。此外,框架頂板屬于設(shè)備的支座層,起到承載塔體荷載的作用,在頂板中間部位需設(shè)置型鋼斜梁,并采取STRAT計(jì)算結(jié)果提取內(nèi)力,對(duì)厚板配筋進(jìn)行計(jì)算??偨Y(jié)起來,在設(shè)置斜梁的條件下,能夠使頂板的受力得到有效改善,同時(shí)使傳力路線得到有效簡(jiǎn)化。
5結(jié)語
本次研究結(jié)合實(shí)際工程案例,對(duì)型鋼混凝土在石油化工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。在了解工程實(shí)例的條件下,需選擇合理的型鋼混凝土結(jié)構(gòu),并通過模型的計(jì)算,進(jìn)一步分析荷載組合,然后在截面設(shè)計(jì)過程中,注重框架柱的設(shè)計(jì)和框架梁的設(shè)計(jì)??傊瑢?duì)于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)來說,對(duì)型鋼和混凝同受力的特性加以應(yīng)用的條件下,使混凝土的抗壓性能以及型鋼的抗彎性能得到有效展現(xiàn),進(jìn)而使結(jié)構(gòu)的延展性得到有效提升。此外,在合理應(yīng)用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的條件下,能夠提升結(jié)構(gòu)空間的利用效率,進(jìn)而使實(shí)際生產(chǎn)需求得到有效滿足。
作者:冉艷華 單位:中海油山東化學(xué)工程有限責(zé)任公司
【參考文獻(xiàn)】
【1】陳燕,何夕平,馬樂樂.各國(guó)規(guī)程對(duì)型鋼混凝土梁抗彎承載力計(jì)算對(duì)比分析[J].青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)[J],2016(3):24-29.
【2】孫宇,鄭巖,胡勇剛.延遲焦化在煉油工業(yè)中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及進(jìn)展[J].石化技術(shù)與應(yīng)用,2012(3):260-264.
【3】蘇君超.焦炭塔框架阻尼比的取值[J].石油化工設(shè)計(jì),2014(4):15-18.
【4】宋桂珍.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在石油化工裝置中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場(chǎng),2011(6):175.
【5】靳鐵鋼.輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2011(33):11-12.
【6】張金法.門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工中一些問題和措施[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2011(22):46-47.
【7】唐國(guó)昱.型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程,2012(21):93.
【8】JasimAliAbdullah.鋼管混凝土和套管混凝土短柱的抗剪強(qiáng)度和性能分析[J].鋼結(jié)構(gòu),2010(3):156-157.
【9】劉巨保,許蘊(yùn)博.基于GB50341標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的立式拱頂儲(chǔ)罐弱頂結(jié)構(gòu)分析與評(píng)價(jià)[J].化工機(jī)械,2011(4):96.
【10】李懿.淺析輕鋼廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].山西建筑,2013(17):75.
一、教學(xué)設(shè)計(jì)
智能車作為創(chuàng)意機(jī)器人設(shè)計(jì)的參考原型,是高校進(jìn)行跨學(xué)科創(chuàng)新的典型工程案例,也是實(shí)現(xiàn)課賽結(jié)合的理想主題,在各類賽事和學(xué)科創(chuàng)新活動(dòng)中獲得了較多成果。CDIO理念下的電工電子實(shí)習(xí)教學(xué)改革,將智能車成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容,依據(jù)教學(xué)需要進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),完成教學(xué)適配,[7]以智能車主題貫通實(shí)習(xí)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),增加了課外自學(xué)內(nèi)容,結(jié)合虛擬仿真開發(fā)技術(shù),使學(xué)生在實(shí)踐中循序漸進(jìn),具備安全用電、電子制作、電子設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新的各項(xiàng)能力,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)性的工程能力培養(yǎng)目標(biāo)。教學(xué)設(shè)計(jì)方案見表1,下面從安全用電、電子制作、電子設(shè)計(jì)、進(jìn)階引導(dǎo)四個(gè)方面進(jìn)行介紹。
1.安全用電學(xué)生具備安全用電常識(shí)和解決日常用電問題的能力,是電工電子實(shí)習(xí)的最低要求。安全用電是工程實(shí)踐的基礎(chǔ),須克服心理障礙,熟悉用電常識(shí)與操作規(guī)范,防患于未然,主要內(nèi)容有安全用電常識(shí)、常用工具的使用、單相電路、三相電路。需要注意強(qiáng)弱電、交直流的結(jié)合對(duì)照,做好與后續(xù)實(shí)習(xí)內(nèi)容的關(guān)聯(lián),融會(huì)貫通,培養(yǎng)學(xué)生的信息獲取與利用能力。單相電路側(cè)重培養(yǎng)安全用電技能和看圖接線能力,主要內(nèi)容是照明用電和室內(nèi)配電實(shí)訓(xùn),了解交流市電的使用,在此基礎(chǔ)上加入智能車直流電源課外自學(xué)內(nèi)容。電源作為電子產(chǎn)品系統(tǒng)的供配電部分,是系統(tǒng)調(diào)試和故障多發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域,也是安全用電和電路檢修的關(guān)鍵環(huán)節(jié),智能車電源模塊使用了7.2V電池,對(duì)外供電采用雙電源,7.2V直接為顯示模塊、循跡模塊和驅(qū)動(dòng)模塊供電,變換為5V電壓后為MCU模塊供電,初學(xué)者容易接錯(cuò)電源,造成元器件燒壞或者人體燒傷,須提示安全用電。三相電路側(cè)重培養(yǎng)看圖接線能力和信息獲取與利用能力,有動(dòng)力用電和PLC自動(dòng)化兩個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,主要內(nèi)容是電機(jī)的繼電控制和PLC電氣自動(dòng)化,在此基礎(chǔ)上通過智能車的驅(qū)動(dòng)模塊了解直流繼電器及直流電機(jī)的控制,了解H橋驅(qū)動(dòng)原理,智能車的驅(qū)動(dòng)模塊用于運(yùn)動(dòng)控制,通過兩路控制信號(hào)分別對(duì)開關(guān)管和繼電器進(jìn)行控制,以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的速度、轉(zhuǎn)向等動(dòng)作。達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)而控制速度、晶體管驅(qū)動(dòng)繼電器進(jìn)而控制行進(jìn)方向。因?yàn)樵摬糠謱龠x作內(nèi)容,內(nèi)容較多,比較實(shí)用,有助于培養(yǎng)學(xué)生的信息獲取與利用能力。
2.電子制作學(xué)生具備課外科技制作的能力,是電工電子實(shí)習(xí)的最低培養(yǎng)目標(biāo)。電子制作包含儀器的使用、元器件的識(shí)讀檢測(cè)、焊接工藝、電路調(diào)試和整機(jī)裝配五個(gè)部分。其中儀器的使用和元器件的識(shí)讀要結(jié)合焊接具體電路來教學(xué),尊重學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中的主體地位,邊講邊操作,考慮學(xué)生信息的獲取與利用能力和效率,有的放矢避免泛泛而談。焊接工藝是電子制作的基本功,主要內(nèi)容有立方體的焊接、萬用板的焊接、印刷電路板的焊接和拆焊練習(xí),其中立方體的焊接是焊接基礎(chǔ),采用“準(zhǔn)備-加熱-加錫-去錫-去烙鐵”五步訓(xùn)練法教學(xué),要求學(xué)生握持烙鐵要穩(wěn),養(yǎng)成焊前對(duì)烙鐵頭和引腳進(jìn)行預(yù)處理的習(xí)慣,避免虛焊;萬用板的焊接推薦引腳直連法或者用單支線,訓(xùn)練實(shí)例為智能車電源模塊,要求學(xué)生養(yǎng)成“先檢測(cè),再焊接,焊前預(yù)布局”的習(xí)慣;印刷電路板的焊接訓(xùn)練實(shí)例為智能車循跡模塊,學(xué)生通過印刷電路板的焊接對(duì)PCB結(jié)構(gòu)和標(biāo)識(shí)有一個(gè)初步的了解,為后續(xù)設(shè)計(jì)PCB奠定基礎(chǔ)。通電調(diào)試前,使用萬用表對(duì)照原理圖檢測(cè)電路,發(fā)現(xiàn)元件焊反或焊錯(cuò)的,須進(jìn)入拆焊環(huán)節(jié),拆焊可用熱風(fēng)機(jī)或加錫拆焊法,均勻預(yù)熱避免長(zhǎng)時(shí)間加熱某個(gè)焊點(diǎn),以免焊盤脫落;調(diào)試時(shí)沿電流方向依次檢測(cè),查找虛焊或問題元件,掌握離線檢測(cè)電路的方法。通過智能車循跡模塊掌握運(yùn)放的典型應(yīng)用和運(yùn)放電路在線調(diào)試的方法,初步具備依據(jù)電路原理進(jìn)行調(diào)試分析與解決問題的能力。電子制作教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生多為初學(xué)者,要求指導(dǎo)老師“多演示、多巡視、多指導(dǎo)、嚴(yán)驗(yàn)收”,拆焊練習(xí)屬于選作內(nèi)容,方便學(xué)有余力的同學(xué)自我提升。
3.電子設(shè)計(jì)電子設(shè)計(jì)是是工程型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵,是電工電子實(shí)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容,直接關(guān)系到培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、設(shè)計(jì)開發(fā)能力和工程系統(tǒng)能力培養(yǎng)質(zhì)量,主要內(nèi)容包含電路仿真、原理圖繪制、電路板設(shè)計(jì)、電路板制作和整車調(diào)試。電路仿真是進(jìn)行電子設(shè)計(jì)與驗(yàn)證的便捷途徑,學(xué)生通過Multisim電子電路設(shè)計(jì)與仿真軟件,仿真智能車車燈模塊或顯示模塊,分析電路原理,了解集成運(yùn)放電路典型應(yīng)用與調(diào)試技巧,掌握電路設(shè)計(jì)的可行性仿真分析和虛擬儀器在電路驗(yàn)證中的應(yīng)用,為后續(xù)電路板設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。使用AltiumDesigner繪制電路原理圖,或進(jìn)行原理圖修改,是進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)的前提,應(yīng)注意易讀性和效率,學(xué)生在繪制智能車車燈模塊原理圖的過程中,要提前發(fā)放元器件,自然而然地了解軟件界面、元件與封裝。AltiumDesigner進(jìn)行PCB電路板設(shè)計(jì)之前,利用前面焊接的循跡模塊PCB成品,使學(xué)生對(duì)PCB電路板有個(gè)感性認(rèn)識(shí),然后通過剛繪制的車燈模塊原理圖快速上手,初步掌握PCB設(shè)計(jì)流程和使用技巧,布置一些課外內(nèi)容,例如布局原則、布線技巧、批量修改和機(jī)電匹配、幫助學(xué)生迅速掌握軟件[8],提高自主學(xué)習(xí)能力。通過熱轉(zhuǎn)印工藝,了解印刷電路板制作流程,每個(gè)環(huán)節(jié)建議設(shè)置簡(jiǎn)短提醒,完成車燈模塊PCB的制作,在讀懂電路原理的基礎(chǔ)上獨(dú)立完成焊接與調(diào)試。最后是整車調(diào)試環(huán)節(jié)。利用已制作并調(diào)試成功的五個(gè)模塊,配上智能車底座和單片機(jī)最小系統(tǒng)板成品,要求學(xué)生分組完成整車調(diào)試,通過檢測(cè)跑道(或地圖)的黑線來自動(dòng)調(diào)整小車前進(jìn)的方向,使小車不脫離黑線跑完全程,從而實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)循跡,提高學(xué)生的工程系統(tǒng)能力和團(tuán)隊(duì)合作能力,通過對(duì)電子設(shè)計(jì)因果的反思總結(jié),提高學(xué)生的設(shè)計(jì)開發(fā)能力。
4.進(jìn)階引導(dǎo)進(jìn)階指導(dǎo)是實(shí)習(xí)課程的課外拓展,是課外創(chuàng)新的新起點(diǎn)。實(shí)習(xí)課程結(jié)束后,進(jìn)行一次完整的梳理總結(jié),便于知識(shí)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)化,利于后續(xù)的課外創(chuàng)新實(shí)踐。圍繞智能車工程案例,總結(jié)單片機(jī)電路,梳理電子技術(shù)知識(shí)的典型應(yīng)用;科普單片機(jī)編程和控制算法,引導(dǎo)學(xué)生以智能車為原型,進(jìn)行創(chuàng)意智能車/機(jī)器人的擴(kuò)展設(shè)計(jì)與創(chuàng)新,組織學(xué)生參加相關(guān)賽事,提升學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。
二、成效
電工電子實(shí)習(xí)是校級(jí)公共實(shí)踐平臺(tái),教研組根據(jù)現(xiàn)代工程教育理念,采用“分批次多層次多模塊”的方式,逐步推進(jìn)教學(xué)改革,滿足了各個(gè)專業(yè)的需要。通過模塊化設(shè)計(jì)的智能車,實(shí)現(xiàn)了已學(xué)電子技術(shù)與后續(xù)單片機(jī)課程的對(duì)接;以單片機(jī)電路梳理電子技術(shù)典型應(yīng)用,打通了實(shí)習(xí)教學(xué)各模塊和環(huán)節(jié),從傳統(tǒng)的技能培養(yǎng)成功過渡到系統(tǒng)性的能力培養(yǎng),提高了人才培養(yǎng)水平。制作的“電工電子實(shí)習(xí)課件(CDIO版)_跟我學(xué)做智能車”系列課件,在2014校多媒體教育課件大賽中獲獎(jiǎng),根據(jù)5個(gè)專業(yè)的教學(xué)測(cè)試,以及教學(xué)問卷反饋,完善了教學(xué)設(shè)計(jì),取得了階段成果。在此基礎(chǔ)上,探索了課賽結(jié)合教學(xué)模式(圖2)。智能車項(xiàng)目的模塊化設(shè)計(jì),考慮了與后續(xù)賽事的對(duì)接與關(guān)聯(lián),預(yù)留了MCU編程、創(chuàng)意設(shè)計(jì)和硬件擴(kuò)展等內(nèi)容,把智能車成功打造為學(xué)生未來工程實(shí)踐的創(chuàng)新起點(diǎn)和參考范例,打通了實(shí)習(xí)與課外創(chuàng)新環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生提前進(jìn)入了課外創(chuàng)新階段,通過組織學(xué)生參加智能車、機(jī)器人和飛行器等賽事,以競(jìng)賽帶動(dòng)學(xué)生參加課外創(chuàng)新活動(dòng),提高了學(xué)生的工程能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
三、結(jié)論
首先,在應(yīng)用機(jī)電設(shè)備之前應(yīng)該做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,其中最為重要的就是對(duì)其中所涉及到的技術(shù)資料進(jìn)行整理,比如在應(yīng)用變壓器時(shí),應(yīng)該對(duì)其設(shè)備規(guī)范以及相關(guān)為維護(hù)規(guī)程進(jìn)行詳細(xì)的了解,了解不充分禁止使用,以免造成安全事故;其次,對(duì)相關(guān)工作人員進(jìn)行技術(shù)上的培訓(xùn),每一種機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用過程中,都應(yīng)該對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)上的培訓(xùn),培訓(xùn)內(nèi)容要全面,既要包括操作技能的培訓(xùn),還應(yīng)該包括安全方面的培訓(xùn),在培訓(xùn)時(shí),應(yīng)該實(shí)地演練,以使操作人員熟練掌握操作技能,以變壓器為例,在培訓(xùn)期間,相關(guān)責(zé)任人需要向操作人員講解變壓器工作原理,容易出現(xiàn)哪些事故,出現(xiàn)事故之后,應(yīng)該如何維修等,為正式應(yīng)用變壓器等機(jī)電設(shè)備提供條件;再次,檢查機(jī)電設(shè)備配電工具,所謂配電工具主要是指機(jī)電設(shè)備運(yùn)行期間出現(xiàn)故障之后進(jìn)行維修以及維護(hù)的工具設(shè)備,每天工作之前,操作人員都要進(jìn)行檢查,以備不時(shí)之需;最后,做好設(shè)備檢查工作,開始進(jìn)行操作之前,要對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢查,解除其安全隱患,檢查完全沒有任何的故障之后即可開始工作。
2施工安全機(jī)電設(shè)備使用中應(yīng)注意的問題
2.1做好設(shè)備的配備工作。因?yàn)闄C(jī)電設(shè)備的種類比較多,而每一種機(jī)電設(shè)備需要配備不同的設(shè)備,通常情況下,機(jī)電設(shè)備配備工作主要是依據(jù)企業(yè)規(guī)模以及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的特點(diǎn),因此首先應(yīng)該了解企業(yè)自身的發(fā)展經(jīng)營(yíng)情況,比如掌握了企業(yè)工藝技術(shù),即可確定配備設(shè)備的比例,在配備相應(yīng)的設(shè)備時(shí)應(yīng)該考慮到企業(yè)未來的發(fā)展情況,所以在配備時(shí),可以適當(dāng)添加一些設(shè)備,以免生產(chǎn)需要時(shí)無設(shè)備可用。筆者依然以變壓器為例,在供電企業(yè)中,需要依據(jù)供電企業(yè)的供電規(guī)模以及供電技術(shù)來確定為變壓器配備何種設(shè)備及其配備的數(shù)量等。
2.2生產(chǎn)任務(wù)要適宜。因?yàn)楦鱾€(gè)機(jī)電設(shè)備的種類以及型號(hào)不同,其性能也存在差異,因此要依據(jù)機(jī)電設(shè)備自身的性能要求來適當(dāng)?shù)姆峙渖a(chǎn)任務(wù),防止出現(xiàn)超負(fù)荷工作的情況,否則將會(huì)影響機(jī)電設(shè)備的使用壽命。比如變壓器變電的能力不同,相關(guān)人員應(yīng)該依據(jù)這種能力來變壓器制定相關(guān)的生產(chǎn)任務(wù)。
2.3操作人員技術(shù)水平要過關(guān)。操作人員技術(shù)水平與機(jī)電設(shè)備性能的發(fā)揮息息相關(guān),如果操作人員技術(shù)水平非常高,對(duì)設(shè)備的操作技能能夠得心應(yīng)手,并且能夠熟練掌握機(jī)電設(shè)備運(yùn)行原理,則可以大大降低設(shè)備故障出現(xiàn)的機(jī)率。經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員不必?fù)?dān)心其操作能力,但是如果企業(yè)更換了新設(shè)備,則還需對(duì)其進(jìn)行操作培訓(xùn),而如果是新的操作人員,缺乏實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn),這時(shí)可以由經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員來新操作人員,并且定期對(duì)其進(jìn)行考核,待到其技術(shù)水平完全過關(guān)即可上崗。有些企業(yè)使用的機(jī)電設(shè)備技術(shù)含量非常高,屬于精密儀器,對(duì)于這種儀器,相關(guān)人員在操作期間,應(yīng)該由專門的技術(shù)人員來指導(dǎo),與此同時(shí)采取定人定機(jī)的方法,進(jìn)而保證降低設(shè)備性能。
2.4為設(shè)備創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。企業(yè)應(yīng)該創(chuàng)建良好的工作生產(chǎn)環(huán)境,這樣不僅可以使企業(yè)員工的健康得到保證,同時(shí)也可以減小工作環(huán)境對(duì)設(shè)備的精度和性能的影響。比如:一些設(shè)備在灰塵彌漫的工作環(huán)境進(jìn)行生產(chǎn)工作,空氣中的灰塵會(huì)使設(shè)備污濁,對(duì)設(shè)備的性能、精度會(huì)產(chǎn)生巨大影響;如果生產(chǎn)工作環(huán)境潮濕,會(huì)對(duì)設(shè)備造成一定的腐蝕,嚴(yán)重回事設(shè)備報(bào)廢,無法進(jìn)行生產(chǎn)。
2.5進(jìn)行設(shè)備保護(hù)的宣傳。加大員工培訓(xùn)力度,使得員工在設(shè)備操作時(shí)更加熟練規(guī)范,提高生產(chǎn)效率。同時(shí)對(duì)設(shè)備維護(hù)方法進(jìn)行培訓(xùn),對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù),減少故障的出現(xiàn)率。對(duì)員工的思想作風(fēng)以及日常習(xí)慣。
3施工安全機(jī)電設(shè)備的維護(hù)
機(jī)電設(shè)備的維護(hù)主要包括日常維護(hù)、一級(jí)保養(yǎng)和二級(jí)保養(yǎng)。同時(shí)設(shè)備維護(hù)必須達(dá)到整齊、清潔、和安全這四個(gè)基本要求。日常維護(hù)主要指設(shè)備進(jìn)行檢查加油,對(duì)松動(dòng)的位置進(jìn)行緊固,擦拭、清掃設(shè)備,對(duì)設(shè)備的日常運(yùn)行情況進(jìn)行記錄。一級(jí)保養(yǎng)指的是對(duì)制定部位進(jìn)行拆卸,然后進(jìn)行深度清洗、擦拭,對(duì)設(shè)備內(nèi)的縫隙間隙進(jìn)行調(diào)整,確保設(shè)備的精密度,緊固松動(dòng)位置,更換損壞零件;對(duì)油路進(jìn)行疏通,清洗過濾器,更換冷卻液以及對(duì)冷卻液箱體進(jìn)行清洗,調(diào)整設(shè)備電路和相關(guān)裝置。一級(jí)保養(yǎng)的頻率為1~2月,并且有專業(yè)人員進(jìn)行保養(yǎng)。二級(jí)保養(yǎng)的保養(yǎng)頻率為一年一次,在一級(jí)保養(yǎng)的基礎(chǔ)上,對(duì)設(shè)備的零件進(jìn)行大的調(diào)試更換,電氣系統(tǒng)維修,最主要是設(shè)備的生產(chǎn)精度進(jìn)行檢驗(yàn)和調(diào)整,確保產(chǎn)品的合格。維護(hù)人員以維修人員為主,操作人員為輔。
4施工安全數(shù)控機(jī)電設(shè)備故障的類型
分別是一個(gè)生產(chǎn)任務(wù)不能完成從而導(dǎo)致人或物產(chǎn)生巨大損失;另一個(gè)是雖然不會(huì)影響任務(wù)完成,但會(huì)影響非計(jì)劃的維修。根據(jù)設(shè)備故障頻率可分為早期故障、偶然故障和耗損故障。早期故障指設(shè)備在初始運(yùn)行階段由于設(shè)備磨合期造成產(chǎn)品損壞或是不合格,早期故障的故障出現(xiàn)率比較高。偶然故障指設(shè)備在投入運(yùn)行并進(jìn)入正常運(yùn)行階段后,由于操作失誤或其他偶然原因造成設(shè)備故障的出現(xiàn),偶然故障的故障出現(xiàn)率較低。損耗故障指的是因?yàn)樵O(shè)備運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)因?yàn)榱慵p壞造成設(shè)備故障,損耗故障可以進(jìn)行提前設(shè)備維護(hù)消除故障。
5結(jié)束語
[關(guān)鍵詞]視覺設(shè)計(jì)誘導(dǎo)創(chuàng)意靈感捕捉廣度與深度側(cè)向與逆向思維
工業(yè)設(shè)計(jì)是由科學(xué)與美學(xué)、技術(shù)與藝術(shù)相互交叉、滲透、結(jié)合形成的,以機(jī)械化方式生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品為主要研究對(duì)象的一門新興的邊緣學(xué)科。工業(yè)設(shè)計(jì)活動(dòng)是對(duì)人為事物的認(rèn)識(shí)、再創(chuàng)造過程,它基于對(duì)自然以及改造自然的人為行為和階段成果的分析。由表及里、由此及彼地尋找工作的切入點(diǎn),將創(chuàng)造性與簡(jiǎn)潔、清晰、有序的解決問題的方法結(jié)合起來,這就形成了視覺設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、方法及本質(zhì)。
視覺設(shè)計(jì)的發(fā)展離不開這個(gè)科學(xué)迅速發(fā)展的社會(huì),不管理念是模糊的,或是較為清楚的,都必須接受的事實(shí)是理性因素越來越多地滲透并深入到視覺設(shè)計(jì)之中,我們?cè)絹碓綇?qiáng)烈地感覺到設(shè)計(jì)語言的那種邏輯、抽象、科學(xué)的敘述風(fēng)格。設(shè)計(jì)者自己從作品內(nèi)容、符號(hào)、表現(xiàn)、技巧處理等方面給我們解釋了視覺設(shè)計(jì)對(duì)其浸的程度。在我們這個(gè)時(shí)代,設(shè)計(jì)者不再是世外桃源客,而是推動(dòng)科學(xué)化、商品化、全球化發(fā)展的一支力量。因而,社會(huì)也賦予了從事于藝術(shù)設(shè)計(jì)行業(yè)的藝術(shù)家們一種社會(huì)責(zé)任感,那么視覺設(shè)計(jì)訓(xùn)練就顯得尤為重要。
一、誘導(dǎo)創(chuàng)意
由于藝術(shù)創(chuàng)作中有許多具體的形象或形式存在,在視覺藝術(shù)思維訓(xùn)練的過程中我們可以結(jié)合這些特點(diǎn)進(jìn)行帶有誘導(dǎo)性的提示。如視覺藝術(shù)思維能否對(duì)藝術(shù)用材的選擇進(jìn)行有目標(biāo)的誘導(dǎo),對(duì)形象的構(gòu)成用不同的方法進(jìn)行重新處理,形成新的藝術(shù)形象;對(duì)相同或相近的對(duì)象(同類成異類)用類比的方法加以誘導(dǎo),使我們的藝術(shù)創(chuàng)作在進(jìn)行過程中受到較多較好的提示,從而增強(qiáng)視覺藝術(shù)思維的效果。
從形態(tài)處理方面進(jìn)行誘導(dǎo)組合主要有:漸變、添加、簡(jiǎn)化、打散重排、顛倒;從各種因素的類比方面進(jìn)行誘導(dǎo):綜合類比、直接類比、擬人類比、象征類比。根據(jù)這些有意識(shí)的提示以及具體的思維途徑,我們?cè)谶M(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作時(shí)對(duì)此加以分析、探討,不要忽略任何一個(gè)小小的細(xì)節(jié)和相關(guān)的因素,從中做出正確的判斷和評(píng)價(jià),選擇那些具有挑戰(zhàn)性的、最賦美感的思路進(jìn)行進(jìn)一步的創(chuàng)作。視覺藝術(shù)思維的訓(xùn)練更要從培養(yǎng)思維的創(chuàng)造能力和發(fā)展智力的角度著眼。
二、靈感捕捉
靈感思維是視覺藝術(shù)思維中經(jīng)常使用的一種思維形式。在創(chuàng)作活動(dòng)中,人們潛藏于心靈深處的想法經(jīng)過反復(fù)思考而突然閃現(xiàn)出來,或因某種偶然因素激發(fā)突然有所領(lǐng)悟,達(dá)到認(rèn)識(shí)上的飛躍,各種新概念、新形象、新思路、新發(fā)現(xiàn)突然而至,猶如進(jìn)人“山窮水盡疑無路,柳暗花明又一村”的境地,這就是靈感。
辛勤的勞動(dòng)、艱苦的探索,善于觀察、勤于思考,是靈感發(fā)生的先決條件。同時(shí),我們還要學(xué)會(huì)及時(shí)準(zhǔn)確地捕捉住轉(zhuǎn)瞬即逝的靈感火花,不放棄任何有用的、可取的閃光點(diǎn)。靈感出現(xiàn)的機(jī)遇對(duì)每個(gè)人是公平存在的,靈感就在每一個(gè)人的身邊,盡管它有時(shí)是稍縱即逝,甚至令人百思不解,難以捕捉。那些努力追求、刻意進(jìn)取、隨時(shí)留意并敏銳地感覺、捕捉到靈感的人是成功的典范。
三、廣度與深度
思維的廣度是指要善于全面地看問題。假設(shè)將問題置于一個(gè)立體空間之內(nèi),我們可以圍繞問題多角度、多途徑、多層次、跨學(xué)科地進(jìn)行全方位研究,因此有人稱之為“立體思維”。
從廣闊的宏觀世界到神秘的微觀世界,從東方與西方的文化交流,從傳統(tǒng)理念與現(xiàn)代意識(shí)的融合,都是我們進(jìn)行視覺藝術(shù)創(chuàng)作所要涉及的內(nèi)容。在現(xiàn)代視覺藝術(shù)設(shè)計(jì)中,思維的廣度似乎更加重要,有時(shí)設(shè)計(jì)一件藝術(shù)作品,不僅僅要依靠藝術(shù)方面的知識(shí)來指導(dǎo),還要得到其他學(xué)科諸多方面的支持。
思維的深度是指我們考慮問題時(shí),要深人到客觀事物的內(nèi)部,抓住問題的關(guān)鍵、核心,即事物的本質(zhì)部分來進(jìn)行由遠(yuǎn)到近、由表及里、層層遞進(jìn)、步步深人的思考。在視覺藝術(shù)思維過程中,思維的深度直接關(guān)系到藝術(shù)創(chuàng)作的成敗。我們?cè)谶M(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作時(shí),要善于透過現(xiàn)象看本質(zhì),客觀、辯證地看問題,不要為事物的表面現(xiàn)象所迷惑。視覺藝術(shù)是以塑造形象達(dá)到審美愉悅為主要目的的,在形象的塑造過程中,不要只羅列現(xiàn)實(shí)中的一些表面現(xiàn)象,而要注重形象的精神面貌、意境表現(xiàn)。四、側(cè)向與逆向思維
在日常生活中常見人們?cè)谒伎紗栴}時(shí)“左思右想”,說話時(shí)“旁敲側(cè)擊”,這就是側(cè)向思維的形式之一。在視覺藝術(shù)思維中,如果只是順著某一思路思考,往往找不到最佳的感覺而始終不能進(jìn)人最好的創(chuàng)作狀態(tài),這時(shí)可以讓思維向左右發(fā)散,或作逆向推理,有時(shí)能得到意外的收獲,從而促成視覺藝術(shù)思維的完善和創(chuàng)作的成功。
逆向思維是超越常規(guī)的思維方式之一。按照常規(guī)的創(chuàng)作思路,有時(shí)我們的作品會(huì)缺乏創(chuàng)造性,或是跟在別人的后面亦步亦趨。當(dāng)你陷入思維的死角不能自拔時(shí),不妨嘗試一下逆向思維法,打破原有的思維定勢(shì),反其道而行之,開辟新的藝術(shù)境界。在藝術(shù)創(chuàng)作過程中,運(yùn)用逆向思維方法,在人們的正常創(chuàng)意范疇之外反其道而行之,有時(shí)能夠起到出奇制勝的獨(dú)特藝術(shù)效果。
綜上所述,視覺設(shè)計(jì)促成原來相互嚴(yán)格分離的不同部分和區(qū)域之間相互有機(jī)聯(lián)系,使設(shè)計(jì)者終于能夠超越自己過去被嚴(yán)格限定的領(lǐng)域,到這個(gè)新的領(lǐng)域去表現(xiàn)自己。
參考文獻(xiàn):
[1]尹定邦:設(shè)計(jì)學(xué)概論[M].長(zhǎng)沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,1999
[2]何潔:平面廣告設(shè)計(jì)[M].長(zhǎng)沙:中南大學(xué)出版社,2004
【關(guān)鍵詞】地鐵車站“八”字形線路換乘方式玻璃鋼纖維(GFRP)凍結(jié)法施工盾構(gòu)上下重疊推進(jìn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
1前言
根據(jù)上海城市2050遠(yuǎn)景總體規(guī)劃,最終規(guī)劃軌道交通線路總長(zhǎng)562Km,共21條軌道交通線,其中地鐵11鐵,輕軌10條。絕大多數(shù)成放射狀,而明珠線二期(M4)與明珠線一期(M3)西部線路相結(jié)成環(huán),是軌道交通系統(tǒng)中唯一的城市環(huán)線。它是聯(lián)系其他線路的紐帶,其主要功能是將其他軌道線路聯(lián)系起來,使整個(gè)上海軌道交通網(wǎng)成為一個(gè)有機(jī)的整體。對(duì)于現(xiàn)階段來說,地鐵4號(hào)線首先要與已建的1號(hào)線、2號(hào)線、明珠一期線西部線路接軌,形成“申”字形軌道交通網(wǎng)絡(luò)的基本骨架。本文將主要介紹地鐵4號(hào)線工程建設(shè)過程中的設(shè)計(jì)及施工不同于以往的一些新的技術(shù)特點(diǎn),以供交流。
2地鐵4號(hào)線工程概況
2.1線路規(guī)模和走向
地鐵4號(hào)線工程線路全長(zhǎng)22.032KM,其中高架線1.25KM,其余均為地下線。共設(shè)17座車站,其中地下一層半站2座,地下二層站10座,地下三層站5座,平均間距為1.238KM。設(shè)停車場(chǎng)1座。M4工程線路走向?yàn)椋篗3寶山路站——溧陽路——臨平路——長(zhǎng)陽路——楊樹浦路——浦東大道——張楊路——浦電路——藍(lán)村路——浦東南路——南浦大橋——南路——魯班路——大木橋路——東安路——天鑰橋路——上體場(chǎng)路——宜山路——M3虹橋路站。如圖1所示。
圖1上海軌道交通地鐵4號(hào)線工程線路示意圖
2.2建設(shè)工期及工程籌劃
本工程建設(shè)年限為2000年初~2004年底,2004年底建成試通車,2005年完成運(yùn)行設(shè)備調(diào)試,建設(shè)總共期為5年。各工程項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度如表1所示,盾構(gòu)的工程籌劃如圖2所示。
表1地鐵4號(hào)線工程項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度表
2.3工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件
沿線地鐵車站一般埋深10~20m,基坑內(nèi)土性以第①層填土、第②1層褐黃色粉質(zhì)粘土、第②3層灰色砂質(zhì)粉土、第③層灰色淤泥質(zhì)粘土、第④層灰色淤泥質(zhì)粘土為主。沿線區(qū)間隧道埋深一般在14~21m,隧道主要穿越第④層灰色淤泥質(zhì)粘土以及第⑤1層灰色粘土為主。
淺部土層中潛水埋深淺,一般離地面0.3~1.5m,年平均地下水位離地面05~0.7m;第②3、③2、⑤2層地下水具有微承壓水特征;⑦1、⑦2層中的地下水,為承壓含水層,承壓水頭離地面埋深5.0~18.0m。
3設(shè)計(jì)新特點(diǎn)
地鐵4號(hào)線工程作為上海地鐵規(guī)劃中最重要的環(huán)線,城市平面投影完全落在內(nèi)環(huán)線以內(nèi)的中心城區(qū),與已建、在建、將建地鐵線有眾多的交叉換乘,是上海地鐵交通實(shí)現(xiàn)輻射功能的中樞,其是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,涉及建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、車輛、通信、信號(hào)、環(huán)控等多個(gè)方面。
3.1線路設(shè)計(jì)特點(diǎn)
1)成環(huán),包括共環(huán)與獨(dú)立成環(huán)。在初期運(yùn)營(yíng)時(shí)(2005-2015年),地鐵4號(hào)線與已建好的明珠一期成環(huán)共營(yíng),遠(yuǎn)期(2030年以后)再考慮獨(dú)立成環(huán),中期階段(2015-2030)考慮兩者共存。由于前者17個(gè)車站全為地下,后者9個(gè)車站全為高架車站,針對(duì)不同時(shí)期的運(yùn)營(yíng)要求,既要考慮與明珠一期的設(shè)施與界限的兼容性,又要考慮今后的升級(jí),這就意味著,地鐵4號(hào)線的線路設(shè)計(jì),是一個(gè)承前啟后的設(shè)計(jì),需要從建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、信號(hào)、通信等多個(gè)方面考慮不同階段的要求,關(guān)系是相當(dāng)復(fù)雜的;
2)障礙條件多,線路設(shè)計(jì)限制多。上海屬于典型的軟土地區(qū),又是中國(guó)工業(yè)化、城市近代化最早的城市,也是近十年來中國(guó)發(fā)展最快、城市基本建設(shè)投入最大的城市之一,地下新老構(gòu)筑物眾多,且存在很多不明障礙物,地面高層建筑、交通市政設(shè)施繁多,因地質(zhì)條件差,大多地面建筑、構(gòu)筑物都采用樁基(包括近年建造的多層和小高層),加之地鐵4號(hào)線正好全部建在繁華的中心城區(qū)的地下,線路選擇的一個(gè)基本原則是逢樁就讓,遇到不可克服的障礙物也要讓,這就決定了要最終選定一個(gè)符合功能要求的、滿足車輛運(yùn)行的、經(jīng)濟(jì)合理的路線是多么不容易的事情。
3)小半徑區(qū)間多。產(chǎn)生小半徑區(qū)間,一種原因是成環(huán)本身就決定的,因?yàn)閺暮鐦蚵氛巨D(zhuǎn)到寶山路站的環(huán)轉(zhuǎn)向近270度,由于某些轉(zhuǎn)角偏大,甚至形成了曲線車站,如上體場(chǎng)車站;另一種原因,就是由于許多障礙物的限制導(dǎo)致的,比如從宜山路站、上體場(chǎng)站到蒲匯塘停車場(chǎng)方向去的線路,在不到1公里范圍內(nèi)其連續(xù)穿過明珠一期高架及內(nèi)環(huán)高架的數(shù)個(gè)橋墩之間,由此產(chǎn)生了許多小半徑區(qū)間及緩和曲線,半徑最小的才150米,大的不過300米。過小的半徑對(duì)盾構(gòu)施工及車輛運(yùn)行的要求都較高。
4)橋隧結(jié)合。正是由于前述地下線路與高架線路成環(huán)的特點(diǎn),形成標(biāo)高上的過渡,導(dǎo)致線路“上天入地”,在地鐵4號(hào)線工程的兩個(gè)端頭,形成橋梁、隧道過渡(中間還有暗埋與光柵坡段)的線路特點(diǎn)。
5)局部線路上下變位重疊。在地鐵4號(hào)線工程的浦東南路站-南浦大橋站區(qū)間及南浦大橋-南路站區(qū)間,由于南浦大橋站周圍存在密集的橋墩橋基(長(zhǎng)樁),使得線路接近南浦大橋站時(shí),水平方向空間不足,不得已改變線形,在近南浦大橋兩端頭井的二百多米范圍內(nèi),兩區(qū)間線路垂直重疊,用垂直空間換水平空間,形成地鐵4號(hào)線一大特色。由于這個(gè)原因,其會(huì)形成南浦大橋站的上下重疊的側(cè)式站臺(tái),并導(dǎo)致區(qū)間盾構(gòu)施工的諸多難度。
6)局部線路“八”字形
地鐵4號(hào)線工程停車場(chǎng)選址于中山西路以西蒲匯塘以北處,其出入線以“八”字形分別在上海體育場(chǎng)站和宜山路站與正線接軌,見圖3。出入場(chǎng)線右線接軌于宜山路站南端上、下行正線,然后線路以R=250m曲線跨下行正線后,穿過中山西路,在中山西路南側(cè)設(shè)盾構(gòu)工作井。此后線路采用明挖法,線路以R=150m的曲線接入車場(chǎng)。出入場(chǎng)左線接軌于上海體育場(chǎng)站西端下行正線出入場(chǎng)左線,隨后以R=300m曲線下穿凱花公寓樁基,下穿中山西路,最后線路再以R=300m曲線折向出入場(chǎng)右線,與出入場(chǎng)右線并行接入車場(chǎng)。
3.2多種站型
地鐵4號(hào)線的線路設(shè)計(jì)特點(diǎn),從一定程度上決定了車站對(duì)站臺(tái)的選擇。多數(shù)車站為島式站臺(tái)車站,而象臨平路車站,則為島側(cè)式站臺(tái)車站,而由于前述的原因,在南浦大橋車站形成了上下重疊式側(cè)式站臺(tái)車站。從車站層數(shù)來說,由于標(biāo)高的變化、地下開發(fā)及處理與其他地鐵線路的關(guān)系等原因,形成以二層車站為主,兼有一層半(如溧陽路車站)及三層(如上體場(chǎng)車站,浦東南路車站)車站。
3.3換乘點(diǎn)多,換乘方式多樣
地鐵4號(hào)線線路的走向及其功能決定了其勢(shì)必與規(guī)劃路網(wǎng)中的諸多地鐵、輕軌交通線相銜接,形成較多換乘點(diǎn),17個(gè)車站中有11個(gè)車站與其他線路形成換乘,而在寶山路及虹橋路接軌段,實(shí)現(xiàn)與明珠一期的共線換乘。本工程以既定的規(guī)劃路網(wǎng)為依據(jù),因地制宜采取了多種換乘形式,如表2所示:
3.4根據(jù)地鐵現(xiàn)狀及規(guī)劃,解決連接設(shè)計(jì)
正是由于地鐵4號(hào)線的環(huán)狀、與其他線路多個(gè)相交的特點(diǎn),需要解決其與已有線路、在建的及規(guī)劃線路的連接問題。1)對(duì)于已有線路,地鐵4號(hào)線在1好線上體館車站處與上體館車站實(shí)現(xiàn)T型換乘連接,前者的站臺(tái)層穿過后者的站層下方,形成新老一體化結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)上采用了托換樁梁的方法對(duì)老車站結(jié)構(gòu)的荷載托換,通過設(shè)后澆帶的形式解決新老結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)的問題,通過冰凍礦山法對(duì)穿越段進(jìn)行穿越設(shè)計(jì),形成了地鐵4號(hào)線設(shè)計(jì)問題中最難的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題;在2好線東方路站,地鐵4號(hào)線的張楊路站與2好線實(shí)現(xiàn)平行換乘,并利用東方路站的老地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)作為圍護(hù)及支撐受力結(jié)構(gòu),對(duì)既有線路的影響也是非常之大的,形成地鐵4號(hào)線工程設(shè)計(jì)中又一突出的結(jié)構(gòu)問題。2)對(duì)于在建線路,如地鐵4號(hào)線與M8線在南路站十字相交,由于兩線具有同步實(shí)施的條件,則在此站采取了統(tǒng)一設(shè)計(jì)的方法,圓滿解決二者的連接。3)對(duì)于規(guī)劃線路,主要采取預(yù)留連接措施的辦法。如對(duì)于宜山路車站,由于其與R4線相交,R4線盾構(gòu)將在宜山路車站建成后,在車站底板下穿過,為方便以后盾構(gòu)的成功穿越,在穿越處地下墻下部11.8米深度范圍,采用玻璃鋼纖維(GFRP)代替鋼筋并采用低標(biāo)號(hào)砼(C10)的設(shè)計(jì)方案;又如東安路車站,由于其與規(guī)劃中的M7線相交換乘,因此在設(shè)計(jì)東安站時(shí)就預(yù)先考慮了十字換乘而在換乘段采用三層結(jié)構(gòu),以方面今后新老線路的順利連接。
3.5考慮適當(dāng)開發(fā)
土地與地下空間資源都是寶貴的不可再生資源。地鐵4號(hào)線設(shè)計(jì)根據(jù)上海市的發(fā)展階段與水平,適當(dāng)?shù)乜紤]了地下空間開發(fā)及與周邊的聯(lián)合開發(fā)。如在浦東南路站、南路站、張楊路站都有數(shù)千平方米的地下空間開發(fā)量,而在臨平路站,則考慮了與周邊房地產(chǎn)聯(lián)合開發(fā)設(shè)計(jì)的可能性。對(duì)于土地開發(fā),由于停車場(chǎng)需要占用大量的土地,如果象老的地鐵線路一樣,辟出專門土地只用于停車場(chǎng)之用,則非常浪費(fèi),因此,地鐵4號(hào)線工程停車場(chǎng)考慮了相當(dāng)量的物業(yè)開發(fā),擬在地面一層建造停車場(chǎng),停車場(chǎng)上部通過巨型框架結(jié)構(gòu)及大厚板轉(zhuǎn)換層進(jìn)行物業(yè)開發(fā)及景觀設(shè)計(jì),等于再造了相當(dāng)于停車場(chǎng)用地的土地面積,必將獲得巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。這方面的嘗試與經(jīng)驗(yàn),完全可以用作對(duì)以前單純停車場(chǎng)的物業(yè)改造。
3.6土建結(jié)構(gòu)及設(shè)備方面不拘一格
1)圍護(hù)設(shè)計(jì):采用多種圍護(hù)結(jié)構(gòu),有地下連續(xù)墻(800與600),SMW墻;多種接頭形式(預(yù)制接頭樁,鎖口管柔性接頭,十字鋼板剛性接頭);并對(duì)封堵墻加以靈活應(yīng)用,一般說來,封堵墻在翻交過程中應(yīng)用較廣,而在張楊路車站中,其被用來切割大基坑為小基坑,通過4堵封堵墻將長(zhǎng)條形深基坑分成5塊,大大降低了基坑施工的風(fēng)險(xiǎn);
2)用時(shí)空效應(yīng)指導(dǎo)挖土、支撐設(shè)計(jì)。由于上海的土層基本上屬于第四紀(jì)海積相軟土,土的蠕變效應(yīng)明顯,因此設(shè)計(jì)將時(shí)空效應(yīng)引入為設(shè)計(jì)參數(shù),對(duì)規(guī)范基坑施工及減少環(huán)境影響,起到很好作用;
3)永久結(jié)構(gòu)采用雙墻與單墻形式。一般說來,上海由于地下水位高,多采用雙墻車站形式。近年,由于地下連續(xù)墻施工水平的提高,為地下連續(xù)墻作為永久結(jié)構(gòu)提供了技術(shù)上的保證,因此在地鐵4號(hào)線的某些車站(大木橋路、東安路及天鑰橋路)采用了單墻結(jié)構(gòu),效果也不錯(cuò);
4)連續(xù)的結(jié)構(gòu)變化:由于地鐵4號(hào)線的線路特點(diǎn),對(duì)某些車站、區(qū)間都出現(xiàn)了從地下暗埋到地面甚至高架的連續(xù)的結(jié)構(gòu)變化。對(duì)于車站,如宜山路車站,車站長(zhǎng)度達(dá)600多米,包括暗埋、明挖基坑、光柵爬坡及高架橋梁等連續(xù)結(jié)構(gòu)變化段;對(duì)于區(qū)間:如宜山路-虹橋接軌站的下行線,中漕井到葡萄糖廠到停車場(chǎng)的出入場(chǎng)線等,出現(xiàn)盾構(gòu)區(qū)段、明挖爬坡及高架橋梁等連續(xù)結(jié)構(gòu)變化段。這些對(duì)接頭過渡部分的設(shè)計(jì)有較高要求。
5)設(shè)備上的突破。采用西門子的前推平開式車輛,使地鐵4號(hào)線的車站的限界設(shè)計(jì)與以往平開式車輛有所區(qū)別;對(duì)于車站結(jié)構(gòu),考慮到乘客安全、分區(qū)環(huán)控及節(jié)能要求,還采用屏蔽門設(shè)計(jì)。
4施工新特點(diǎn)
4.1從順作法到逆作法、框架逆作法及蓋挖逆作法
地鐵4號(hào)線工程的絕大多數(shù)車站均采用順作法施工,局部翻交段采用了逆作法,而只有東安路車站采用了全逆作法施工。采用順作法的代價(jià)是占用道路,犧牲城市交通效率,在象上海這樣繁忙的大都市,實(shí)在是不得已而為之。而通過東安路逆作法的實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)期費(fèi)用及工工期并未增長(zhǎng),而對(duì)周邊環(huán)境保護(hù)相當(dāng)有利,鄰近2.5米處有一2層、天然地基的線性加速器房要保護(hù),施工最大差異沉降不到1/1000,滿足特級(jí)保護(hù)要求。費(fèi)用未見增長(zhǎng),是因?yàn)槭┕に降倪M(jìn)步及小型挖機(jī)的合理高效利用,環(huán)境保護(hù)好得益于逆作法化深大基坑為淺小基坑的作用,而對(duì)于高溫天氣,頂板以下的砼施工及養(yǎng)護(hù)的環(huán)境也是相當(dāng)有利的。當(dāng)然,全蓋逆作法,有一個(gè)材料運(yùn)輸面狹窄的問題。而在浦東南路-南浦大橋區(qū)間的過江風(fēng)井,采用框架逆作法,將可克服這個(gè)缺點(diǎn)。對(duì)于上海,因?yàn)椴捎梅饨换蚍坏姆椒?,代價(jià)是較大的,而市政府將嚴(yán)格控制地鐵施工對(duì)道路的影響與占用,這就極有可能將逆作法、框架逆作法甚至蓋挖逆作法大量推到地鐵建設(shè)的前臺(tái)。
4.2盾構(gòu)技術(shù)的新進(jìn)展
上海1,2號(hào)線所采用的FCB盾構(gòu)仍然在地鐵4號(hào)線工程中應(yīng)用,還是采用通縫拼裝。但是,地鐵4號(hào)線工程也從日本三菱公司進(jìn)口了4臺(tái)新的盾構(gòu),采用1200*300mm的薄管片,錯(cuò)縫拼裝,整體剛度較通縫拼裝要高。從投入使用的效果來看,防水效果好,工作效率高,縱橫沉降小,對(duì)周邊環(huán)境影響不大。應(yīng)當(dāng)作為上海今后盾構(gòu)應(yīng)用的一個(gè)方向。也有遇到盾構(gòu)覆土相當(dāng)淺的情況(只有盾構(gòu)直徑的一半),對(duì)此采用壓重的方法,取得較好的效果。此外,在用9號(hào)盾構(gòu)開挖浦東南路-南浦大橋上行區(qū)間時(shí),采用機(jī)械式履帶運(yùn)土代替軌道運(yùn)土,管片與土方分道,效率大幅度提高,最高每天推進(jìn)21環(huán),有著很好的應(yīng)用前景。
4.3臨近施工及構(gòu)(建)筑物保護(hù)
對(duì)于車站,由于上海房屋密集,車站圍護(hù)距民房過近,有的接近零距離。簡(jiǎn)單施工不可避免會(huì)對(duì)民房的結(jié)構(gòu)安全和正常使用帶來影響。在采用樹根樁等隔離保護(hù),并充分發(fā)揮時(shí)空效應(yīng),取得了較好效果。對(duì)于區(qū)間,一般上、下行線距離都較近,為了避免二區(qū)間同時(shí)施工的影響,同向推進(jìn)時(shí),采用一先一后方式,如浦東大道-張楊路區(qū)間,采用6號(hào)、7號(hào)盾構(gòu)同向推進(jìn),間隔200環(huán)以上,可以保證效果;若采用掉頭盾構(gòu),則基本無影響;有相當(dāng)極端的情況,如楊樹浦路站-浦東大道站區(qū)間與相連的大連路隧道同時(shí)施工,區(qū)間最近距離僅十幾米,由于二者均采用較先進(jìn)的新盾構(gòu),相互干擾相對(duì)減小,過于臨近并未產(chǎn)生不良影響;魯班路-南路區(qū)間與盧浦大橋浦西段橋樁距離同樣很近,區(qū)間施工時(shí),盧浦大橋的橋墩鉆孔樁也在施工,由于區(qū)間采用新的12號(hào)盾構(gòu)施工并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)與協(xié)調(diào),二者并未產(chǎn)生不利影響;南浦大橋兩端頭區(qū)間采用重疊盾構(gòu)施工,采用先下后上,一先一后的方式,進(jìn)展順利。在構(gòu)(建)筑物保護(hù)方面,針對(duì)保護(hù)對(duì)象的特點(diǎn),因物制宜,也積累了可貴的工程經(jīng)驗(yàn)。以宜山路站的明珠一期保護(hù)和南浦大橋兩端重疊隧道后行施工對(duì)對(duì)先行隧道保護(hù)為例進(jìn)行說明。
1)宜山路站施工對(duì)明珠一期高架的保護(hù)
地鐵4號(hào)線宜山路車站的西側(cè)是正在運(yùn)營(yíng)的明珠一期高架線路和宜山路車站,已投入使用近三年。待建車站的地下墻外邊線至高架線路承臺(tái)最小距離4.5m,至車站承臺(tái)最小距離3.8m,至車站建筑外邊線2.7m。明珠一期工程基礎(chǔ)采用PHC樁,樁徑為0.6m,樁長(zhǎng)為45m(與地下墻深度接近),分為三節(jié),第一二節(jié)接頭均在基坑深度范圍內(nèi),必須采取嚴(yán)格的保護(hù)措施對(duì)明珠一期高架進(jìn)行保護(hù)。為此采取一系列措施:
(1)在地下墻施工方面,采用900mm高的預(yù)制、移動(dòng)式高導(dǎo)墻防止槽段坍方,嚴(yán)格控制新鮮泥漿比重為1.08以提高槽壁的穩(wěn)定性,間隔施工SMW帷幕,隔斷地墻施工對(duì)土體的擾動(dòng);
(2)在地基加固方面:在車站基坑內(nèi)根據(jù)車站的深度及與高架的關(guān)系,采用多種加固形式,在南、北端頭井及穿越段采用滿堂旋噴加固,在標(biāo)準(zhǔn)段采用深層攪拌樁加固,而在暗埋段則采用雙液注漿法施工;
(3)基坑開挖方面:在標(biāo)準(zhǔn)段采用“兩明一暗半逆作法”施工,并采用了被劉建骯院士稱為“創(chuàng)舉”的裝配牛腿式鋼支撐。嚴(yán)格按時(shí)空效應(yīng)原則組織基坑開挖,作到單元開挖,單元整體支撐。
(4)施工監(jiān)測(cè)方面:宜山路車站采用了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)和預(yù)報(bào)系統(tǒng),能系統(tǒng)、連續(xù)、全面、及時(shí)地采集數(shù)據(jù),同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在經(jīng)軟件處理后進(jìn)入數(shù)據(jù)庫,并由專門編制的工程管理軟件進(jìn)行智能化全過程預(yù)測(cè)分析和動(dòng)態(tài)反饋分析,實(shí)現(xiàn)工程施工監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化。圖5為宜山路站現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)布置示意圖。
圖4宜山路車站施工對(duì)一期高架車站影響自動(dòng)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖(22軸橫斷面)
通過上述一系列措施,明珠一期高架在施工期間得到了很好的保護(hù),沒有發(fā)生任何不利情況。
2)浦東南路-南浦大橋區(qū)間重疊隧道保護(hù)
浦東南路站~南浦大橋站區(qū)間隧道工程由于受南浦大橋浦西引橋的限制,在靠近南浦大橋站端頭井處,隧道要上、下重疊在一起,重疊長(zhǎng)度約為235m,見圖6。兩條隧道的最小凈距僅為2m。如何減少或避免兩隧道間相互不利影響,以達(dá)到互相保護(hù),在施工措施上的難度之大,在國(guó)內(nèi)隧道施工中尚屬首例。
為此采取如下措施,取得很理想的保護(hù)效果。
(1)施工時(shí)間、空間順序上采取措施。兩個(gè)盾構(gòu)同向、分時(shí)錯(cuò)開從浦東向浦西推進(jìn),先下后上;(2)采用信息化反饋施工,動(dòng)態(tài)調(diào)整物理、材料、空間等參數(shù),始終合理控制推進(jìn)速度,嚴(yán)格控制土倉壓力、出土量及盾構(gòu)姿態(tài)變化;(3)采取動(dòng)態(tài)、全程、可控、精確的注漿加固措施,動(dòng)態(tài)補(bǔ)償因土層蠕變、地層損失等可能影響的兩隧道間的空間關(guān)系及結(jié)構(gòu)平衡。為此,a.在盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí),對(duì)盾構(gòu)與襯砌間的環(huán)形空隙壓注緩凝漿液;b.在下部隧道施工后,上部隧道施工前,通過壓漿孔對(duì)下部隧道土體進(jìn)行二次雙液注漿加固;c.在上部隧道推進(jìn)已成段與先行隧道間,利用隧道內(nèi)注漿孔全天候、動(dòng)態(tài)雙液注漿,直至上部隧道地表沉降穩(wěn)定;d.在上行線隧道施工時(shí),通過對(duì)下行線隧道內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋,調(diào)整上行線的推進(jìn)參數(shù)、隧道內(nèi)注漿量、注漿壓力及注漿部位;e.在后行隧道也結(jié)束后,根據(jù)實(shí)測(cè)資料,對(duì)隧道變形尚未穩(wěn)定區(qū)段,打開剩余的管片注漿孔,再進(jìn)行雙液注漿來達(dá)到控制變形的目的。(4)周密安排疊交盾構(gòu)進(jìn)洞施工。由于上行線、上部盾構(gòu)后進(jìn)洞,基座要騰空架設(shè),由于車站底板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低,且疊交的上下兩條隧道外緣最小凈距只有2m,為此建立可靠的盾構(gòu)基座的支撐體系。并觀察基座的變形,為防止變形量過大而造成破壞。
4.4多種地基加固方法
地鐵4號(hào)線施工中,由于地基的軟弱性,為各種地基加固方法提供了廣闊的舞臺(tái),有時(shí)一個(gè)車站就成為多種加固方法的聚會(huì)場(chǎng)所(如東安路站在不同時(shí)期采用了旋噴,攪拌,注漿,樹根樁,冰凍,降水等多種方法)。地鐵4號(hào)線中較常用的的方法有坑抽條加固(攪拌或旋噴),群邊加固(滿高),連續(xù)墻的墻址加固及鉆孔樁的樁底加固,多種方法經(jīng)常并用,各取所長(zhǎng),往往取得較好的效果。
4.5各種穿越
如前所述,地鐵4號(hào)線的線路特點(diǎn)就決定施工方面要面臨眾多的穿越。在施工中常遇到的是盾構(gòu)穿越房屋,根據(jù)目前的盾構(gòu)保護(hù)環(huán)境的水平,控制地面沉降在2-3公分內(nèi)還是比較容易的。但是對(duì)其他穿越,還是有相當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)的,主要包括:對(duì)高架橋墩的穿越,對(duì)黃浦江的穿越。地鐵4號(hào)線的正線、某些長(zhǎng)出入口和出入場(chǎng)線穿越上海內(nèi)環(huán)高架、1好線、2好線及高架明珠一期的橋墩樁基不下于10次,其中上體場(chǎng)站穿越1好線為最難;穿越黃浦江4次,其中浦東南路-南浦大橋區(qū)間為Ω大曲線(圖6),為目前穿越黃浦江最長(zhǎng)的隧道,穿越地層相當(dāng)復(fù)雜,其中第⑥層暗綠色硬土層,地層強(qiáng)度高,為此嚴(yán)格控制速度,隧道下方第⑦層草黃色砂質(zhì)粉土層有承壓水,為此特別注意加強(qiáng)同步注漿管理,嚴(yán)格控制壓漿量,充分壓注盾尾油脂,防止泥水從盾尾涌入,加強(qiáng)盾構(gòu)補(bǔ)壓漿系統(tǒng)管理,確保螺旋機(jī)的密封性能,在盾構(gòu)轉(zhuǎn)入垂直同向推進(jìn)時(shí)將穿過第②2層含砂量較高的灰色粉質(zhì)粘土,為此在推進(jìn)過程中每隔一定距離在盾構(gòu)前方及螺旋機(jī)內(nèi)壓注膨潤(rùn)土或加注泡沫劑,進(jìn)行土體改良。由于各項(xiàng)施工措施得當(dāng),各種穿越均安然無恙,說明地鐵4號(hào)線工程穿越技術(shù)的成熟。
4.6冰凍法及旁通道技術(shù)
上海地下水位高,在兩區(qū)間間打通旁通道一般采用冰凍法施工,主要的凍結(jié)法為水平凍結(jié)法。而在浦東南路-南浦大橋的過江風(fēng)井兼深旁通道施工中,采用密閉連續(xù)墻內(nèi)的垂直凍結(jié)法施工,如果獲得成功,是很有積極意義的。
4.7時(shí)空效應(yīng)、環(huán)境保護(hù)與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
在上海的地鐵施工中,時(shí)空效應(yīng)是很多從都能耳熟能詳?shù)脑~。但是能將時(shí)空效應(yīng)、環(huán)境保護(hù)與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來,在上海地鐵建設(shè)中還是第一次。無論是地鐵工程本身的受力變形,還是周邊環(huán)境(房屋,管線,構(gòu)筑物等)的沉降,其結(jié)果都通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)得到即時(shí)、準(zhǔn)確的反映,方便遠(yuǎn)程專家決策。
地鐵4號(hào)線所有車站,都安裝了由上海時(shí)空軟土研究中心開發(fā)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是指將現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集系統(tǒng)與有關(guān)分析系統(tǒng)結(jié)合起來,形成一套集數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、遠(yuǎn)程傳送、數(shù)據(jù)處理與分析、施工全過程分析、動(dòng)態(tài)施工反饋和預(yù)測(cè)的集成化系統(tǒng)。其實(shí)施過程是:在工程施工中及時(shí)監(jiān)測(cè),及時(shí)把監(jiān)測(cè)和管理信息發(fā)送到上層管理部門和有豐富經(jīng)驗(yàn)的專家部門分析并決策,把由決策產(chǎn)生的措施通過管理部門及時(shí)反饋到施工現(xiàn)場(chǎng)以指導(dǎo)施工,從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工的全過程控制以及工程建設(shè)的現(xiàn)代化管理。該系統(tǒng)從2001年8月15日起,在地鐵4號(hào)線各車站先后安裝。在一年內(nèi),該系統(tǒng)對(duì)施工過程共發(fā)現(xiàn)了險(xiǎn)情2起,異常5起,但都得到了及時(shí)解決,將工程事故扼殺在萌芽之中,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。圖6為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)斜分析、工程挖土支撐工況兩個(gè)子系統(tǒng)示意圖。
圖6遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)斜分析和工程挖土支撐工況界面圖
4.8自動(dòng)化監(jiān)測(cè)
地鐵4號(hào)線工程穿越或影響的內(nèi)環(huán)線高架、明珠一期高架及地鐵一、2好線都是上海的生命線交通工程,其的安危是任何時(shí)候都必須放在第一位的。為了隨時(shí)、動(dòng)態(tài)把握可能受地鐵4號(hào)線工程影響的那一部分的受力及變形反應(yīng),采用了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)手段,即將受力和變形傳感器連續(xù)或間隔地布置在監(jiān)測(cè)對(duì)象上,并與自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集、分析、報(bào)警等系統(tǒng)相連,從而達(dá)到全天候、精確化監(jiān)控。對(duì)南浦大橋橋墩、地鐵1好線、明珠一期的應(yīng)用表明,自動(dòng)化監(jiān)測(cè)取得可觀的效果,減少了人員開支和勞動(dòng),增加了監(jiān)測(cè)對(duì)象的安全系數(shù)。
4.9結(jié)構(gòu)一體化施工技術(shù)
如前所述,由于早期地鐵建設(shè)未為后來的地鐵線路預(yù)留連接措施,導(dǎo)致后來線路對(duì)先建線路先“外科手術(shù)”再“縫合”的一體化施工技術(shù)的產(chǎn)生。其中最有代表性的就是地鐵4號(hào)線與地鐵1好線上體館站及2好線東方路站的一體化。
1)上體場(chǎng)車站換乘節(jié)點(diǎn)的一體化施工技術(shù)
地鐵4號(hào)線上海體育場(chǎng)站為地下三層曲線車站,與地鐵1好線上海體育館站(地下二層、上有漕溪北路高架)呈“T”字相接,見圖8。設(shè)計(jì)車站與1好線車站站廳共享并從上體館車站下穿過,形成與1好線車站的站廳和站臺(tái)直接換乘節(jié)點(diǎn)。因1好線上體館未預(yù)留任何換乘措施,同時(shí)換乘段開挖土層中上部約2.2m為④1層淤泥質(zhì)粘土,下部4m為④2層砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)砂土,施工中極易產(chǎn)生流砂。故為保證工程的安全,尤其是確保1好線、高架的正常運(yùn)營(yíng),本換乘段采取了多種特別措施。
(1)1好線車站與高架的托換:為克服換乘段施工對(duì)1好線地墻開孔造成的影響,在換乘段兩側(cè)圍護(hù)邊各設(shè)置四根Φ1000托換支承樁(長(zhǎng)度79m,底板以上部分為450×450H型鋼);在各層樓板位置設(shè)置托換梁,并通過植筋形式將聯(lián)系梁與上體館車站地下墻和主體結(jié)構(gòu)連接;在穿越施工前,換乘段范圍上部1好線車站頂板覆土挖除,并在該范圍頂板跨中設(shè)置一根鋼橫梁,擱置在兩側(cè)托換梁上,并與原車站立柱、頂板連接,以提高車站整體剛度。
(2)U型水平凍結(jié):換乘段結(jié)構(gòu)劃分為上行線隧道、換乘通道和下行線隧道三部分進(jìn)行施工。凍土帷幕采用“U_U”形式進(jìn)行分期凍結(jié),兩個(gè)“U”形凍土帷幕厚度取1.5m,中部“_”形凍土帷幕取2.5m。同時(shí),為克服凍脹、融沉、凍土帷幕與原有混凝土結(jié)構(gòu)之間接觸薄弱等問題,施工中采取泄壓孔放水卸壓;泄壓孔或凍結(jié)孔補(bǔ)償注漿;凍結(jié)管靠近混凝土底板以及打入混凝土連續(xù)墻等措施。
(3)礦山法施工:在冰凍體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,在1好線站臺(tái)底板下,進(jìn)行邊挖邊撐的礦山法施工,換乘通道礦山法開挖:待上、下行隧道結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行換乘通道礦山法開挖,土方開挖分二層進(jìn)行,先進(jìn)行上層3m土方開挖,間隔2m設(shè)置45度斜撐;待上層開挖出一定斷面長(zhǎng)度后,進(jìn)行下層約3m土方開挖,間隔2m設(shè)置2道垂直支撐、1道水平支撐。由于是隨挖隨撐式,再結(jié)合托換樁的作用,可以將影響降到最小。
2)張楊路車站平行換乘節(jié)點(diǎn)一體化施工技術(shù)
張楊路車站外包尺寸為220.6m×27.3m,深20.5m,為地下三層車站,該車站和已建地鐵2好線東方路車站(地下二層)平行換乘(圖9)。兩車站西端頭井貼在一起共用一堵圍護(hù)墻,標(biāo)準(zhǔn)段兩車站最大間距也只有5.4m。
由于張楊路車站比東方路車站埋深深6.9m,為盡量減少?gòu)垪盥奋囌窘ㄔO(shè)對(duì)已建車站和區(qū)間隧道的影響,施工中采取了如下措施:(1)采用“化整為零”的方法充分發(fā)揮時(shí)空效應(yīng)理論,增設(shè)4道封頭墻,將220m長(zhǎng)的大型基坑劃分為五只小基坑,分階段獨(dú)立進(jìn)行施工,以減小對(duì)東方路站的不利影響。(2)東、西端頭井均采用旋噴加固。西端頭井另澆灌一排灌注樁。臨近東方路車站一側(cè)4.0米范圍內(nèi)的旋噴樁樁間距加密,加固區(qū)底標(biāo)高超出東方路站圍護(hù)墻墻底標(biāo)高,解決基坑開挖原有地下連續(xù)墻插入比不足問題。(3)標(biāo)準(zhǔn)段基坑坑底土體采用水泥土攪拌樁與雙液注漿抽條加固。(4)東、西端頭井施工區(qū)內(nèi)設(shè)置兩道鋼筋混凝土支撐(下一、下四道),其余為φ609鋼管支撐,其中標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)六道支撐為雙榀,并對(duì)所有鋼支撐施加支撐軸向預(yù)應(yīng)力,保持軸力穩(wěn)定,以控制基坑變形量。(5)加強(qiáng)監(jiān)測(cè),在端頭井基坑與區(qū)間隧道間設(shè)置自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn),根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整施工參數(shù),必要時(shí)采取一些措施如跟蹤注漿等,確保區(qū)間隧道的安全。
5結(jié)語
地鐵4號(hào)線線是上海軌道交通網(wǎng)的重要環(huán)線,其建設(shè)時(shí)機(jī)處在上海軌道交通正在大規(guī)模興起之時(shí),時(shí)間上是承前啟后,空間上是與多條已建、在建及規(guī)劃的線路相交,是一個(gè)巨大繁雜的系統(tǒng)工程,工程巨大、困難重重,該工程建設(shè)不僅需要上海業(yè)已建好的三條地鐵線已積累的可貴經(jīng)驗(yàn),更需要的是開拓進(jìn)取、與時(shí)俱進(jìn)的探索、創(chuàng)新精神,因?yàn)樵诮ㄔO(shè)過程中遇到大量的新情況、新困難、新問題,這些問題在上海過去的建設(shè)詞典中都很難找到答案而又必須要回答的。從地鐵4號(hào)線工程的建設(shè)情況,可以得出以下幾點(diǎn):
(1)對(duì)于特大城市和有條件的城市,地鐵建設(shè)中采用環(huán)線加輻射線的模式,形成樞紐核心,可以發(fā)揮極高的運(yùn)輸效率,并且從時(shí)展與城市交通空間整合的角度看,該種模式具有持續(xù)發(fā)展、升級(jí)的優(yōu)點(diǎn)。為了最大限度地發(fā)揮軌道交通網(wǎng)的運(yùn)輸效率,地鐵4號(hào)線線結(jié)合實(shí)際情況,與已建的和規(guī)劃中的軌道交通線路之間,采取了“L”形、“T”形、“十”字形、同站臺(tái)、通道以及平行換乘等多種換乘方式,充分體現(xiàn)了作為交通紐帶的功能。
(2)地鐵4號(hào)線工程在設(shè)計(jì)施工中遇到了大量的技術(shù)難題,都牽涉到工程本身的建設(shè)與周邊環(huán)境保護(hù)等普遍的矛盾問題,體現(xiàn)了發(fā)展與保護(hù)的辯證關(guān)系,解決這些矛盾,正確處理二者關(guān)系的辦法,既不是退縮無為,也不是野蠻建設(shè),而是必須依靠科技進(jìn)步、生產(chǎn)力提高來解決城市交通發(fā)展問題。地鐵4號(hào)線工程為解決這類矛盾積累了大量的成功經(jīng)驗(yàn),對(duì)我國(guó)其他城市尤其是沿海軟土城市提供了寶貴的借鑒。
(3)信息化施工的趨勢(shì)。地鐵4號(hào)線工程建設(shè)中采用的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及自動(dòng)化監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)并取得成功,為高科技的應(yīng)用和信息化施工在地鐵建設(shè)中應(yīng)用作了很好的注解,標(biāo)志著地下工程建設(shè)朝著施工的信息化、監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化、管理的科學(xué)化目標(biāo)跨上了一個(gè)新的臺(tái)階。
由于地鐵4號(hào)線截止到本文成稿時(shí),還處于建設(shè)當(dāng)中,本文中所介紹的地鐵4號(hào)線工程設(shè)計(jì)和施工中所體現(xiàn)的新特點(diǎn)、新技術(shù)和新措施等,均是被地鐵4號(hào)線建設(shè)實(shí)踐證明是科學(xué)可行、合理可靠、效果顯著的部分,而地鐵4號(hào)線工程還有一些重大科技難題,目前正在被地鐵4號(hào)線工程的參建各方用自己的汗水和智慧去面對(duì)、去攻克。
毫無疑問,地鐵4號(hào)線工程建設(shè)過程中所積累的設(shè)計(jì)施工的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),必將成為今后地鐵建設(shè)可以借鑒的寶庫。
參考文獻(xiàn)
核設(shè)施退役工藝檢索系統(tǒng)采用的是基于客戶端/服務(wù)器(C/S)的3層結(jié)構(gòu):第1層為數(shù)據(jù)層;第2層為應(yīng)用層;第3層為表示層。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。數(shù)據(jù)層主要完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理,分析核設(shè)施退役過程中所需要的各個(gè)工藝數(shù)據(jù),并將工藝數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)劃分為去污技術(shù)數(shù)據(jù)庫、拆除技術(shù)數(shù)據(jù)庫、拆除工具數(shù)據(jù)庫及防護(hù)工具數(shù)據(jù)庫。應(yīng)用層根據(jù)退役工藝的不同及檢索要求的需要將整個(gè)檢索系統(tǒng)分為10個(gè)子系統(tǒng):去污技術(shù)管理子系統(tǒng)、去污技術(shù)檢索子系統(tǒng)、拆除技術(shù)管理子系統(tǒng)、拆除技術(shù)檢索子系統(tǒng)、拆除工具管理子系統(tǒng)、拆除工具檢索子系統(tǒng)、防護(hù)工具管理子系統(tǒng)、防護(hù)工具檢索子系統(tǒng)、法律規(guī)程子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)。表示層提供數(shù)據(jù)的導(dǎo)出,完成數(shù)據(jù)操作與各種工藝的顯示。
2數(shù)據(jù)庫與檢索模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.1數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具
對(duì)于常用的數(shù)據(jù)庫有3種,分別為SQLserver數(shù)據(jù)庫、access數(shù)據(jù)庫及Oracle數(shù)據(jù)庫。3種數(shù)據(jù)庫不盡相同,都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。SQLserver數(shù)據(jù)庫與access數(shù)據(jù)庫相比,SQLserver的安全性、并發(fā)控制能力、數(shù)據(jù)挖掘、聯(lián)機(jī)等方面都是access數(shù)據(jù)庫無法比擬的。此外,access數(shù)據(jù)庫只能建立小型數(shù)據(jù)庫,不適合海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),而SQLserver既可以建立大型數(shù)據(jù)庫,也可以建立中性數(shù)據(jù)庫。與Oracle數(shù)據(jù)庫相比,雖然SQLserver的兼容性的諸多性能都不如Oracle,但是SQLserver的易用性要比Oracle強(qiáng)得多。通過對(duì)多種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)分析,研究中最終選擇SQLserver2005作為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫軟件,來建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。
2.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立
數(shù)據(jù)是系統(tǒng)加工處理的對(duì)象,要設(shè)計(jì)好一個(gè)軟件系統(tǒng),需要仔細(xì)分析數(shù)據(jù),弄清數(shù)據(jù)的內(nèi)容和特點(diǎn)。經(jīng)過大量的查閱、分析和匯總將退役工藝的數(shù)據(jù)分為4大類:去污技術(shù)信息、拆除技術(shù)信息、拆除工具信息及防護(hù)工具信息,在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫時(shí)必須先確定數(shù)據(jù)庫所需的“表”、每個(gè)“表”中數(shù)據(jù)的類型以及可以訪問每個(gè)“表”的用戶。在創(chuàng)建“表”及其對(duì)象之前,應(yīng)先規(guī)劃并確定以下特征:
1)“表”要包含的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)類型;
2)“表”中的列數(shù),每一列中數(shù)據(jù)的類型和長(zhǎng)度(如果必要);
3)哪些列的數(shù)據(jù)允許空值;
4)是否要使用以及何處使用約束、默認(rèn)設(shè)置和規(guī)則;
5)所需索引的類型,哪些列是主鍵。所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫名稱是db_retirement(核設(shè)施退役去污拆除工藝信息數(shù)據(jù)庫),該數(shù)據(jù)庫包含4個(gè)數(shù)據(jù)庫表,分別是:tb_decon(去污技術(shù)信息表)、tb_remove(拆除技術(shù)信息表)、tb_removetool(拆除工具信息表)、tb_protecttool(防護(hù)工具信息表)。每一個(gè)信息表都有他相應(yīng)信息與屬性。
2.3檢索模塊的建立
本系統(tǒng)利用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的like“%關(guān)鍵字%”的辦法,對(duì)輸入的條件通過后臺(tái)的編程語言將關(guān)鍵字傳遞給數(shù)據(jù)庫,來得到與關(guān)鍵字有關(guān)的數(shù)據(jù)信息。多個(gè)檢索詞之間可用and、or等連接詞鏈接,來提高檢索查詢信息的準(zhǔn)確定性。檢索模塊分為簡(jiǎn)單檢索與高級(jí)檢索,二者之間的區(qū)別在于檢索條件的數(shù)目不同,高級(jí)檢索的檢索條件是通過and來進(jìn)行連接。其中檢索條件包括:工藝的名稱、工藝的原理、機(jī)理、使用對(duì)象、使用條件和參考文獻(xiàn)。選擇相應(yīng)的檢索條件輸入需要檢索的關(guān)鍵字就可以得到滿足要求的數(shù)據(jù)信息。
3系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)對(duì)去污技術(shù)、拆除技術(shù)、拆除工具以及防護(hù)工具設(shè)計(jì)了添加、管理、檢索和顯示這4個(gè)功能。此外,還可對(duì)法律規(guī)程進(jìn)行瀏覽。系統(tǒng)框圖如圖3所示。系統(tǒng)框圖中主要顯示的是應(yīng)用菜單中的主要功能。首先是可以對(duì)數(shù)據(jù)庫中的各種技術(shù)工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、修改、刪除、檢索和導(dǎo)出等基本操作,以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的檢索功能以及管理功能;其次,實(shí)現(xiàn)對(duì)已收集法律規(guī)程進(jìn)行瀏覽,并可以在瀏覽時(shí)對(duì)法律規(guī)程進(jìn)行打印和標(biāo)記等操作;最后,對(duì)已經(jīng)建立好的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理,以保證數(shù)據(jù)的完整性。管理者應(yīng)該經(jīng)常備份檢索系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)庫。這樣一旦發(fā)生故障,管理者可以利用恢復(fù)功能將備份好的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行恢復(fù),從而減少故障給使用者帶來的損失。
3.2系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)
對(duì)于檢索界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),是利用visualstudio2010中的WPF組件來開發(fā)的。本系統(tǒng)采用主窗口嵌套選項(xiàng)卡的結(jié)構(gòu),系統(tǒng)中去污技術(shù)、拆除技術(shù)、拆除工具和防護(hù)工具的添加、管理、檢索和顯示以及法律規(guī)程顯示等都以選項(xiàng)卡的形式嵌入在主窗口內(nèi);數(shù)據(jù)備份和還原是從主窗口中獨(dú)立出來的窗口。
3.2.1主系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)主窗口(見圖4)由導(dǎo)航菜單、應(yīng)用菜單以及選項(xiàng)卡顯示區(qū)3部分組成。導(dǎo)航菜單以樹形結(jié)構(gòu)形式位于主窗口的左側(cè),詳細(xì)地顯示各個(gè)菜單項(xiàng),包括去污技術(shù)、拆除技術(shù)、拆除工具、防護(hù)工具、法律規(guī)程以及數(shù)據(jù)管理等功能。由于去污技術(shù)的種類比較繁多,所以本研究在去污工藝匯總時(shí)將去污技術(shù)分為物理去污技術(shù)、化學(xué)去污技術(shù)、電化學(xué)去污技術(shù)以及其他去污技術(shù)。導(dǎo)航菜單使得各個(gè)功能選項(xiàng)的顯示更直觀,用戶操作更快捷。應(yīng)用菜單以下拉式結(jié)構(gòu)形式位于主窗口的頂部,清晰地顯示各個(gè)菜單項(xiàng)。在圖片區(qū)中顯示以選項(xiàng)卡的形式出現(xiàn)的“子窗口”。在導(dǎo)航菜單下的3個(gè)按鈕分別執(zhí)行:關(guān)閉所有選項(xiàng)卡并顯示主窗口的圖片;將導(dǎo)航菜單的所有節(jié)點(diǎn)展開和折疊。
3.2.2子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
1)管理系統(tǒng)
本研究在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出115項(xiàng)工藝技術(shù),其中包括:51項(xiàng)去污技術(shù)、25項(xiàng)拆除技術(shù)、19項(xiàng)拆除工具、6項(xiàng)防護(hù)工具以及14項(xiàng)法律規(guī)程(詳細(xì)信息見表2)。所以有必要建立一個(gè)管理窗體對(duì)以上工藝技術(shù)進(jìn)行修改與刪除操作。窗口整體分為3個(gè)部分:位于頂部的工具欄對(duì)信息進(jìn)行操作,位于左側(cè)的是可以顯示和隱藏技術(shù)目錄,位于右側(cè)的是需要進(jìn)行管理操作的技術(shù)信息。
2)檢索系統(tǒng)與瀏覽系統(tǒng)
本系統(tǒng)的檢索功能分為簡(jiǎn)單檢索與高級(jí)檢索2種,其中窗體如圖6所示。窗口整體分為2個(gè)部分:位于上部的檢索區(qū)以及位于下部的顯示區(qū)。檢索區(qū)分初級(jí)檢索和高級(jí)檢索兩部分,但二者不能同時(shí)存在,可以相互切換。本系統(tǒng)的檢索條件包含:名稱、原理、機(jī)理、適用對(duì)象、使用條件以及參考文獻(xiàn)。初級(jí)檢索中選擇檢索條件,文本框中添加檢索信息,檢索后就可以將符合條件的技術(shù)及其信息顯示在下方的表格中。與初級(jí)檢索不同的是高級(jí)檢索還可以對(duì)多個(gè)檢索條件同時(shí)進(jìn)行檢索,使得檢索出來的信息更加精準(zhǔn)。由于顯示區(qū)的空間有限,難以詳細(xì)的瀏覽某一特定技術(shù)的信息,因此可以通過相應(yīng)操作來調(diào)出顯示詳細(xì)技術(shù)信息的窗體。技術(shù)瀏覽窗口的出現(xiàn)是通過主窗口導(dǎo)航菜單的各種技術(shù)的點(diǎn)擊和檢索窗口顯示區(qū)的查看來實(shí)現(xiàn)的。整個(gè)窗口分為2個(gè)部分:位于左側(cè)的以網(wǎng)格形式顯示的技術(shù)工具文本信息;位于右側(cè)的顯示技術(shù)的圖片和視頻信息。
3)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)是整個(gè)檢索系統(tǒng)的主體,只有當(dāng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)完整性得以保證,檢索系統(tǒng)的其他操作才有意義。但是在PC系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),可能由于系統(tǒng)軟件的錯(cuò)誤、環(huán)境因素等多種原因而造成相應(yīng)的故障或操作人員的錯(cuò)誤操作,導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的破損,給使用者帶來不必要的損失。因此為整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)管理功能變得非常必要,用以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份與還原。管理者在更新數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)后應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行備份,這樣一旦發(fā)生故障,管理者可以利用恢復(fù)功能將備份好的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行恢復(fù),從而避免故障或錯(cuò)誤操作給使用者帶來的損失。
4結(jié)束語
核設(shè)施退役去污拆除實(shí)施是一個(gè)種類繁多、工作量龐大的退役工程。其實(shí)施過程前技術(shù)和工具的選擇對(duì)整個(gè)退役工作的經(jīng)濟(jì)性和效率產(chǎn)生重要影響。本研究在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,匯總和整理了核設(shè)施退役去污拆除工藝的大量信息,并根據(jù)這些整理后的信息建立了相應(yīng)的退役工藝數(shù)據(jù)庫,在此基礎(chǔ)上,利用WPF組件開發(fā)核設(shè)施退役去污拆除工藝檢索系統(tǒng),并通過將二者相連接,最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)核設(shè)施退役去污拆除工藝的有效檢索。開發(fā)的核設(shè)施退役去污拆除工藝檢索系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):
1)所包含的信息量比較多。系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了六大功能模塊,分別是添加模塊、管理模塊、檢索模塊、瀏覽模塊、法律規(guī)程模塊和數(shù)據(jù)管理模塊。
2)視覺良好的界面設(shè)置、較多的檢索方式。在系統(tǒng)中,針對(duì)不同技術(shù)工具,使用者可以通過多個(gè)條件進(jìn)行檢索。
3)整個(gè)檢索系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰,操作簡(jiǎn)單,便于用戶的使用。
1建筑工程的施工組織設(shè)計(jì)
我國(guó)的建筑市場(chǎng)不斷地成熟,需要企業(yè)不斷地優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)。高層建筑施工組織設(shè)計(jì)的編制不僅要考慮到施工的方案、施工的進(jìn)度、施工的質(zhì)量和安全,還要考慮到履行合同的需求,施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)編制集管理、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、合同為一體的高層建筑施工管理的規(guī)劃性文件,同時(shí)也是合同履行的指導(dǎo)性文件以及工程結(jié)算和索賠的依據(jù)性文件。首先要有施工質(zhì)量管理體系。工程質(zhì)量是企業(yè)的形象與品牌,所以要有完善的監(jiān)督體系,保證現(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量和安全操作,不得摻假。其次企業(yè)也應(yīng)該有完善的管理體制,在施工組織設(shè)計(jì)的編制中列出具體的管理組織,有利于取得施工工程的承包權(quán),也有利于施工管理組織的內(nèi)部管理,以更好地完成施工任務(wù)。最后要做好施工任務(wù)的分包,高層建筑的施工任務(wù)量較大,承包商與業(yè)主要協(xié)調(diào)好,共同保證工程質(zhì)量的完成。承包商分包必須在業(yè)主允許的情況下在投標(biāo)書中做出聲明,同時(shí)對(duì)所分包的施工任務(wù)承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任,不得有任何違反法律的行為。業(yè)主分包在招標(biāo)文件中聲明,承包商在具體的施工組織設(shè)計(jì)中不要對(duì)這部分施工任務(wù)做施工組織設(shè)計(jì),但必須對(duì)分包的施工任務(wù)的出場(chǎng)時(shí)間、驗(yàn)收時(shí)間做具體的說明,防止施工交接產(chǎn)生不必要的麻煩。在施工組織設(shè)計(jì)中不可忽視的是做好高處作業(yè)安全措施,患有高血壓、心臟病、精神病、深度近視等人員不得從事高處作業(yè),提高現(xiàn)場(chǎng)施工人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)。安裝安全網(wǎng)或欄桿,在任何危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)立標(biāo)志牌和安全網(wǎng),減少不必要的損傷。架子工在搭承重腳手架時(shí),在二排以上(含二排)應(yīng)全部鋪設(shè)安全笆和安全扶手欄桿,禁止從腳手架攀登上下,井架吊籃嚴(yán)禁乘人。當(dāng)施工的時(shí)候遇到惡劣的天氣時(shí),應(yīng)停止高空起重和露天作業(yè),保證施工人員安全。高空作業(yè),必須設(shè)有防雷裝置,不準(zhǔn)盲目施工,在施工現(xiàn)場(chǎng)不得隨意堆放材料,必須在固定場(chǎng)所堆放穩(wěn)妥,工具隨手放入工具袋,防止墜落傷人,腳手板(片)必須兩頭四點(diǎn)扎牢,防止蹺頭打滑。完善的安全體系才能保證現(xiàn)場(chǎng)施工的正常進(jìn)行。
2建筑工程的施工工藝
首先要做到場(chǎng)地的平整,保證通水、通電、通路。做好地基工作須要挖基坑、做墊層、做基礎(chǔ),樁基礎(chǔ)的還要打樁。做完基礎(chǔ)后回填,沒有地下室的情況,回填土至正負(fù)零以下200-300的樣子。然后做主體,主體實(shí)際上就是從基礎(chǔ)圈梁開始,綁筋、支模、澆筑,一直到建筑物封頂。當(dāng)然所有的設(shè)計(jì)必須按照施工設(shè)計(jì)圖來進(jìn)行。其次,在做完框架主體之后,開始每層砌墻。砌墻完了是做樓地面,一般毛坯房拆模后是什么樣子就什么樣子,不用再做一遍地面,簡(jiǎn)裝房會(huì)做一遍砂漿。防水是一個(gè)大工程,它關(guān)系到房屋的舒適度和便捷度。防水主要包括屋面防水、廁浴間防水,須要注意的是廁所的防水做完后要蓄水24小時(shí)檢驗(yàn),做完后做一層保護(hù)層,再蓄水檢驗(yàn)24小時(shí),最后才做沉箱,做面層。這樣可以更好地保證防水工程的質(zhì)量。施工人員在做水電管線時(shí)要注意,水電管線的一些預(yù)埋管線在做主體結(jié)構(gòu)的時(shí)候就已經(jīng)預(yù)埋好了,在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部,具體預(yù)埋的時(shí)間是綁筋后,澆筑前,同時(shí)也可以做好欄桿、門窗。最后,裝修設(shè)計(jì)方面主要是由專業(yè)的裝修公司來做抹灰、吊頂、地面等,使得工程整體完善。為了適應(yīng)建筑市場(chǎng)發(fā)展的要求,作為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,建筑施工組織設(shè)計(jì)必須真正發(fā)揮施工組織設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用,不斷優(yōu)化建筑施工組織設(shè)計(jì),完善建筑施工工藝。做好施工的組織設(shè)計(jì)才能更好地保證施工的順利完成,但是它不僅僅是一張簡(jiǎn)單的工程設(shè)計(jì)圖,而是關(guān)系施工是否完善的全程設(shè)計(jì)圖,有的施工單位編制施工組織設(shè)計(jì)受傳統(tǒng)觀念和習(xí)慣的影響,只重視施工組織技術(shù)措施,忽視經(jīng)濟(jì)指標(biāo)內(nèi)容,以致在工程結(jié)算中糾紛不斷,所以企業(yè)也要注重經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏,做好施工組織設(shè)計(jì),完善施工工藝。
作者:楊嘉峰 單位:黑龍江省建工集團(tuán)有限責(zé)任公司
關(guān)鍵詞:工程施工;機(jī)械設(shè)備;安全管理
1、我國(guó)公路工程機(jī)械設(shè)備管理特點(diǎn)
1.1綜合性。綜合性是指工作人員對(duì)公路工程機(jī)械設(shè)備一生各個(gè)階段管理的綜合。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)現(xiàn)代公路工程機(jī)械設(shè)備包含著多種專門技術(shù)知識(shí),同時(shí)也是多門科學(xué)技術(shù)的綜合作用;(2)機(jī)械設(shè)備管理的內(nèi)容實(shí)際上是工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)財(cái)務(wù)和組織管理三者的全面綜合;(3)為了更好地獲得設(shè)備的最佳經(jīng)濟(jì)效益,相關(guān)工作人員應(yīng)該實(shí)行全過程管理。1.2全員性。此特點(diǎn)是全員參與的表達(dá),也是現(xiàn)代企業(yè)管理的主要特點(diǎn)。公路工程機(jī)械設(shè)備管理重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是應(yīng)用性,具體來講就是推行人本管理模式,以職工為主體,全面調(diào)動(dòng)一線職工的廣泛參與。公路工程機(jī)械設(shè)備管理是對(duì)各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的綜合,由于公路施工中的機(jī)械設(shè)備大多集中于一線領(lǐng)域,所以對(duì)一線工作人員的機(jī)械技能水平要求十分嚴(yán)格,只有通過全員參與,才可以提升機(jī)械設(shè)備的管理水平。1.3技術(shù)性。機(jī)械設(shè)備是我國(guó)工程施工的基礎(chǔ)性工具,施工機(jī)械將現(xiàn)代科技和施工專業(yè)融合在一起,已然成為現(xiàn)代科技的物質(zhì)載體,所以我們所說的施工機(jī)械管理是具備一定的技術(shù)性的。首先,因?yàn)槭┕C(jī)械是對(duì)計(jì)算機(jī)操作、機(jī)械動(dòng)力以及液壓系統(tǒng)等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)知識(shí)的全面綜合,所以對(duì)機(jī)械管理維護(hù)和檢修的要求也在逐步向?qū)I(yè)化方向轉(zhuǎn)變。其次,工作人員特別是一線工作人員一定要掌握設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷技術(shù),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的操作經(jīng)濟(jì)進(jìn)行全面積累,不斷提高自身機(jī)械操作的技術(shù)性能。1.4隨機(jī)性。許多公路工程施工機(jī)械設(shè)備故障有很大的隨機(jī)性,所以設(shè)備維修和其管理工作同樣帶有很大的隨機(jī)性質(zhì)。這就要求設(shè)備管理部門信息渠道一定要保持暢通,無論是材料還是配件都要有充分的準(zhǔn)備。另外,還應(yīng)該具備組織指揮有力以及業(yè)務(wù)技術(shù)過硬的特點(diǎn),為第一時(shí)間做好現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)打下良好的基礎(chǔ)。
2、公路工程機(jī)械設(shè)備安全管理工作中存在的問題
2.1相關(guān)單位和人員對(duì)施工機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)檢修工作重視程度不夠。在我國(guó)公路工程中,因?yàn)槭┕ろ?xiàng)目越來越多,而且呈現(xiàn)出分散的特點(diǎn),并且每個(gè)項(xiàng)目對(duì)機(jī)械設(shè)備的需求量非常大,還呈現(xiàn)出使用時(shí)間的不確定性,往往一臺(tái)機(jī)械在一個(gè)項(xiàng)目中的工作還沒有全部完成,另一個(gè)項(xiàng)目就需要這臺(tái)機(jī)械馬上投入使用??傊?,對(duì)機(jī)械設(shè)備的使用沒有規(guī)劃和設(shè)計(jì),非常不合理,使用的時(shí)間上還具有不確定性和頻繁性的特點(diǎn),最終造成機(jī)械設(shè)備在本該需要維修保養(yǎng)的時(shí)候卻在堅(jiān)持工作,進(jìn)而耽誤了機(jī)械設(shè)備正常的檢測(cè)維修和保養(yǎng)時(shí)間。另外,現(xiàn)在還有一個(gè)普遍性問題是施工現(xiàn)場(chǎng)的管理人員和施工人員都更加重視工程的進(jìn)度,對(duì)機(jī)械設(shè)備的維修工作和保養(yǎng)工作一直提不起重視程度。機(jī)械設(shè)備的操作人員為了盡快地完成自己的任務(wù),都直接將設(shè)備日常的保養(yǎng)工作忽略掉,這就導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備常常帶著小毛病工作,久而久之,小毛病慢慢就會(huì)演變成大故障,只能被迫徹底停止工作進(jìn)行大修,反而是對(duì)時(shí)間的大量浪費(fèi),并且還會(huì)不斷增加機(jī)械設(shè)備的維修成本。2.2缺乏相應(yīng)的管理制度。在公路工程中,有效的管理制度是我們確保機(jī)械設(shè)備正常工作的關(guān)鍵之處,但是現(xiàn)在因?yàn)樵S多單位缺乏完善、合理的安全管理制度,最終導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備經(jīng)常處于無人管理的狀態(tài),甚至是出現(xiàn)管理失控的局面。另外,還有一些企業(yè)單位只是在口頭上對(duì)安全管理工作的重要性強(qiáng)調(diào)一下,而在實(shí)際施工中卻無法保證安全管理的資金投入力度,最終導(dǎo)致安全管理呈現(xiàn)形式主義態(tài)勢(shì),實(shí)際工作也無法達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。2.3工程機(jī)械設(shè)備施工任務(wù)重。在現(xiàn)在公路工程中,一些施工單位為了趕工期,全面降低工程的成本,往往會(huì)在投入機(jī)械數(shù)量比較少的情況下,不斷加大機(jī)械設(shè)備的工作量,促使機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于超負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),甚至有時(shí)工程機(jī)械設(shè)備都是帶著故障在工作,這樣一來,不僅僅工程機(jī)械設(shè)備的技術(shù)性能會(huì)受到影響,工程機(jī)械設(shè)備的老化程度也會(huì)不斷加速,導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的使用壽命在不斷縮減。除外,受公路工程施工地點(diǎn)的影響比較嚴(yán)重,通常而言公路工程都是在山區(qū)或者是郊外,無論是天氣情況還是地質(zhì)情況都有很大的不確定性,并且施工場(chǎng)地有限,致使機(jī)械設(shè)備常常會(huì)受到雨水、暴曬等惡劣天氣的影響,最終導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備之間的安全距離不能得到保證,如果在這種情況下我們的安全管理工作落實(shí)不到位,那么安全事故發(fā)生的可能性就會(huì)大大增加。2.4機(jī)械設(shè)備操作人員的專業(yè)素質(zhì)有待提升。在我國(guó)現(xiàn)在公路工程施工現(xiàn)場(chǎng)普遍存在這樣的問題:工程機(jī)械設(shè)備的操作人員專業(yè)技能處于較低水平,并且工程中許多機(jī)械設(shè)備操作人員的文化水平相對(duì)來說都是比較低的,并且還沒有經(jīng)過專業(yè)性的技能培訓(xùn),甚至還會(huì)出現(xiàn)讓現(xiàn)場(chǎng)普通施工人員臨時(shí)進(jìn)行機(jī)械操作的現(xiàn)象。因?yàn)閷?duì)工程機(jī)械設(shè)備操作人員的要求和管理工作都不到位,最終導(dǎo)致操作人員的職業(yè)技能處于較低水平,在這種情況下,一旦工程機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)突發(fā)狀況是不可能得到及時(shí)性處理的,而且這些操作人員對(duì)機(jī)械設(shè)備安全操作的意識(shí)也不高,需要引起我們的重視。
3、我國(guó)公路工程機(jī)械設(shè)備安全管理策略
3.1采取各種方式不斷加強(qiáng)對(duì)施工人員專業(yè)素質(zhì)和安全意識(shí)的培訓(xùn)與培養(yǎng)。公路工程施工操作人員應(yīng)該具備一定的專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng),施工單位要從根本上嚴(yán)把用人關(guān),對(duì)于機(jī)械設(shè)備一線操作人員一定要要求其具備優(yōu)秀的上崗條件,上崗之前還要進(jìn)行相應(yīng)的安全教育,并且還要全面考核,在合格之后才能正式上崗。與此同時(shí),還要對(duì)已經(jīng)上崗的機(jī)械設(shè)備操作人員展開定期的技術(shù)培訓(xùn)和安全意識(shí)教育,并且還要對(duì)操作人員的心理素質(zhì)和身體素質(zhì)展開加強(qiáng)訓(xùn)練,這樣才能保證一旦出現(xiàn)安全事故,操作人員可以保持冷靜的姿態(tài),迅速采取應(yīng)對(duì)措施。3.2根據(jù)實(shí)際情況建立起合理的機(jī)械設(shè)備安全管理機(jī)制。施工單位應(yīng)該感覺自身的實(shí)際情況建立一系列行之有效的安全管理制度,促使安全管理可以形成一個(gè)完整的管理網(wǎng)絡(luò),并層層得到全面落實(shí),對(duì)安全問題堅(jiān)持誰主管誰負(fù)責(zé)的原則。工程機(jī)械設(shè)備的安全管理人員和機(jī)械設(shè)備的操作人員都要做好自己的工作,盡職盡責(zé),確保公路工程的安全管理向規(guī)范化、科學(xué)化和合理化方向發(fā)展。公路工程機(jī)械設(shè)備的安全管理制度,要嚴(yán)格按照國(guó)家的相關(guān)政策和規(guī)定,并且還要和施工企業(yè)的實(shí)際情況結(jié)合起來,兼顧兩者進(jìn)行制定。3.3強(qiáng)化對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)工程機(jī)械設(shè)備的管理。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備的調(diào)配要有合理性,并且還要有規(guī)劃,這樣可以確保工程機(jī)械設(shè)備正常的維修保養(yǎng)時(shí)間。并且還要注意合理分布好施工現(xiàn)場(chǎng),對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境和作業(yè)時(shí)工程機(jī)械設(shè)備之間的距離要得到保證,同時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)還要設(shè)立相應(yīng)的安全生產(chǎn)標(biāo)語和防護(hù)措施。公路工程的施工現(xiàn)場(chǎng)有施工人員多,機(jī)械設(shè)備雜的特點(diǎn),假如施工現(xiàn)場(chǎng)的安全防范意識(shí)不足或者是安全管理工作不到位,發(fā)生安全事故的可能性會(huì)大大增加,而且還會(huì)導(dǎo)致人員傷亡。因此,在施工中我們應(yīng)該堅(jiān)持以人為本的原則,首先是必須做好操作人員的安全,其次是確保工程施工機(jī)械設(shè)備的安全,促使工程施工機(jī)械設(shè)備都能夠保持正常使用的狀態(tài)。
作者:朱靜清 單位:陜西省建筑構(gòu)件公司
參考文獻(xiàn):