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在對錨墊板進行安裝之前,應(yīng)以設(shè)計圖紙為參考指標,仔細檢查錨具孔數(shù)與錨具型號是否符合既定要求。在對錨墊板和張拉槽進行連接時,應(yīng)以螺栓作為其基本紐帶,且兩者間應(yīng)當保持密切緊貼的關(guān)系,確保連接面和孔道處于對中垂直的狀態(tài)。此外,待張拉槽完成安放操作之后,需對其進行定位牢固,且在穿插波紋管之前還需裝設(shè)螺旋筋。
1.2嚴格把握孔道成型工藝
待橫梁鋼筋、腹板等成型之后,即可對孔道的定為鋼筋進行焊接,并裝設(shè)波紋管。對于管道而言,其安裝程序必須嚴格按照圖紙要求坐標進行,確保其牢固性。如果普通鋼筋和管道之間的位置出現(xiàn)沖突,必須將普通鋼筋移開,管道位置禁止出現(xiàn)改變。在波紋管方面,其定為鋼筋實際間距應(yīng)當控制在50cm左右,若平彎轉(zhuǎn)折位置管道的彎曲率相對偏大,需要縮小其鋼筋間距。同時,在管道接頭位置,其連接管材質(zhì)以塑料型波紋管為主,長度控制為6倍管道內(nèi)徑,必須超過30cm。而接頭兩端還需以防水膠帶對其進行纏繞,確保管道的牢固性于密封性。此外,接頭管的安放位置以預(yù)應(yīng)力直線段為主要選擇,以免孔道出現(xiàn)角度變化或者是曲線突變等情況。
1.3嚴格把握穿束工藝
一般情況下,若預(yù)應(yīng)力呈現(xiàn)出橫向狀態(tài),應(yīng)當實施人工穿束;若預(yù)應(yīng)力呈現(xiàn)出縱向狀態(tài),則應(yīng)當實施機械穿束。對于橫向兩端的全部預(yù)應(yīng)力筋,都應(yīng)當采取多根編束或者是整束編束的方式對其進行處理,再將其穿入至孔道內(nèi)。將預(yù)應(yīng)力筋正式穿入至孔道之前,應(yīng)以膠帶對其前端進行包裹,有利于穿束的順暢性,防止交叉纏繞等情況的發(fā)生。對于縱向類預(yù)應(yīng)力筋,建議以穿束機實現(xiàn)穿束程序。而在穿束之前,嚴格把握穿束機的安設(shè)位置,以腳手架對捆狀預(yù)應(yīng)力筋進行固定處理,以防出現(xiàn)傾倒等問題。待穿束操作程序完成之后,還需密封管道端口,以防進入大量濕氣。
1.4嚴格把握預(yù)應(yīng)力筋各項張拉工藝
基于預(yù)應(yīng)力筋各項張拉工藝技術(shù)而言,必須嚴格把握以下幾個環(huán)節(jié):第一,張拉準備工作。選購張拉設(shè)備,并對相關(guān)配套設(shè)施的性能進行檢測。檢測完畢后需要對油表、高壓油泵以及千斤頂?shù)冗M行試運行,確保其操作的穩(wěn)定性。待混凝土材料已經(jīng)滿足拆模標準后,將其模板拆除,并對張拉槽口進行清潔處理,對承壓板后面的混凝土進行檢查。第二,張拉程序。首先,選定準確位置安裝錨具,使之與孔道處于對中狀態(tài)。在對夾片進行安裝時,確保夾片外露長度的一致性。其次,對預(yù)應(yīng)力筋進行兩端張拉操作實踐時,一般需要同時張拉其兩端,張拉至某個既定應(yīng)力狀態(tài)之后,需要進行持荷操作,以此方式提升應(yīng)力的有效性與穩(wěn)定性。而如果以應(yīng)力控制手段對預(yù)應(yīng)力筋進行張拉,則需仔細校核其伸長值。一般情況之下,標準伸長值和實際伸長值之間的誤差應(yīng)當控制在(-6.0%,6.0%)之內(nèi)。再次,在張拉操作過程當中,應(yīng)當仔細做好記錄工作,并將記錄表交予監(jiān)理人員進行確認。待張拉的控制力已經(jīng)趨于穩(wěn)定之后,即可執(zhí)行錨固操作。對于夾片狀的錨具,應(yīng)當保證其頂面的整齊性,兩者間的錯位應(yīng)當控制在2mm以內(nèi),同時露出高度應(yīng)當控制在4mm以內(nèi)。最后,張拉完成且檢測合格之后,以砂輪鋸對預(yù)應(yīng)力筋超出部分進行切除,確保其外露長度在3cm以上。第三,張拉順序。如果圖紙中未對張拉順序進行嚴格要求,需要施工人員根據(jù)相關(guān)原則執(zhí)行張拉操作,確保構(gòu)件受力處于對稱狀態(tài)。對于橫向束,在張拉時應(yīng)當先中間后兩邊,以中間為起點朝著兩端張拉,而針對腹板束來說,應(yīng)當以腹板底部的中部為起點進行張拉。
1.5嚴格把握孔道壓漿工藝
在灌漿之前的十五天,結(jié)合設(shè)計要求、施工環(huán)境等基本信息,對水泥漿進行試配,并提供配比報告,根據(jù)質(zhì)量要求選購適合的膨脹劑、水泥以及外加劑等原材料。接著對壓漿設(shè)施進行嚴格檢查,用以提升其使用性能,確保灌漿程序的流暢性。待張拉工藝完成后的十二小時以內(nèi),即可執(zhí)行孔道壓漿操作,如果水泥的粘稠程度符合既定要求,就可用該水泥漿對灌漿管道實施處理,用以提升管道漿體整體穩(wěn)定性。等到管道漿體達到凝固狀態(tài)之后,需對空穴進行有效清潔,并根據(jù)既定要求執(zhí)行封錨操作。
2預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)
2.1預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的作用原理
混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的強度和抗壓能力,然而其對拉力的抵抗程度卻很低。為了提高混凝土結(jié)構(gòu)的抵抗拉力能力,防治混凝土的開裂,就要在外力荷載作用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件之前,先對混凝土結(jié)構(gòu)進行人為施壓。主要是對混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋進行拉張,產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力來減弱或者抵消外力荷載所帶來的拉應(yīng)力。通過對混凝土鋼筋上可能會受到拉力的部位進行施壓,利用混凝土本身的抗壓度來提高其抗拉程度。這就是預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用原理。
2.2預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的特點
①預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有較弱的抗裂能力。由于混凝土構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力的作用下已經(jīng)受到了預(yù)壓應(yīng)力,這種內(nèi)在的預(yù)壓應(yīng)力需要外力荷載作用產(chǎn)生的拉應(yīng)力來與之抵消。然而如果預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)得不到外力荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力,混凝土內(nèi)部的構(gòu)件就很容易出現(xiàn)開裂的情況。而混凝土的抗壓力又決定了鋼筋混凝土的抗拉力,因此就會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂強度較弱。②預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有較強的抗壓性。如果預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受到標準規(guī)范的外力荷載,由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)對混凝土結(jié)構(gòu)的改造,混凝土結(jié)構(gòu)也不會出現(xiàn)裂縫。而實際上外力荷載不會達到混凝土的最大剛度狀態(tài),因此預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件具有良好的抗壓性。③預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的防腐蝕和防滲透能力都比較強,而且由于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的重量較小,具有較大的跨越度,因此在各種建筑構(gòu)件中的應(yīng)用也比較廣泛。
3預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑施工中的具體應(yīng)用
預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑施工中的具體應(yīng)用主要體現(xiàn)在預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在多跨連續(xù)梁建設(shè)中的應(yīng)用、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用以及預(yù)應(yīng)力技術(shù)在施工加固時的應(yīng)用。
3.1預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要應(yīng)用于平板建筑結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)換層建筑結(jié)構(gòu)之中。①預(yù)應(yīng)力技術(shù)在平板結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。平板建筑結(jié)構(gòu)往往具有比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu),且光線分布不均勻,給裝修帶來不便,也影響了建筑的外觀。如果應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),則可以增加建筑空間,解決光線的分布問題。預(yù)應(yīng)力在平板結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用極大的簡化了混凝土結(jié)構(gòu),優(yōu)化了建筑格局的使用功能。②預(yù)應(yīng)力技術(shù)在轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。隨著城市范圍的擴大和土地資源的緊張,高層建筑在建筑施工中已經(jīng)占據(jù)了較高的比例。而在高層建筑的施工過程中往往會出現(xiàn)受力不合理的現(xiàn)象。高層建筑的第一層空間也就是高層建筑的底部的空間往往比較大,造成樓層的受力不均,這就出現(xiàn)了轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。為了防止樓層受力不均而對高層建筑的穩(wěn)固性產(chǎn)生影響,以預(yù)應(yīng)力混凝土材料來代替普通材料,以預(yù)應(yīng)力混凝土的高承受能力和高強度來實現(xiàn)轉(zhuǎn)化層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。
3.2預(yù)應(yīng)力技術(shù)在多跨連續(xù)梁建設(shè)中的應(yīng)用
所謂的多跨連續(xù)梁包含負彎矩和正彎矩兩個區(qū)域,通常正彎矩指的是多跨連續(xù)梁的跨中部分,負彎矩則指的是多跨連續(xù)梁的支座[4]。在橋梁施工建設(shè)的過程中,如果抗彎承載力和抗剪承載力均不能滿足建設(shè)施工的要求,則需要對橋梁進行加固,一般加固的技術(shù)就是預(yù)應(yīng)力技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工比較便利,可以用粘貼碳纖維來加固抗彎承載能力不足的正彎矩區(qū)域,提高多跨連續(xù)梁的穩(wěn)定性。
3.3預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
由于粘貼碳纖維的片材的強度較高、施工便利,粘貼碳纖維的片材在預(yù)應(yīng)力加固受彎構(gòu)件的施工過程中使用的比較頻繁。在施工的過程主要注意的是,如果混凝土內(nèi)部已經(jīng)產(chǎn)生了初始內(nèi)應(yīng)力,且已經(jīng)進行了抗應(yīng)變結(jié)構(gòu)和初始壓應(yīng)變的加工,則一旦混凝土的受壓區(qū)壓應(yīng)變到達并超過極限壓應(yīng)變,則混凝土構(gòu)件的極限承載能力就會被趕超。因此,在受彎結(jié)構(gòu)中,要在粘貼碳纖維的片材投入應(yīng)用之前先對其施加預(yù)應(yīng)力,使粘貼碳纖維的片材具有初始抗應(yīng)力。只有這樣才能保證粘貼碳纖維的片材具有良好的強度和應(yīng)力,以應(yīng)對混凝土構(gòu)件被破壞的情況。
3.4預(yù)應(yīng)力技術(shù)在施工加固時的應(yīng)用
孔位放樣→使用鋼筋探測器進行檢測→進行鉆孔→鑿毛梁體結(jié)合面→安裝預(yù)應(yīng)力筋→將橋面砼灌注口設(shè)置好→進行支撐和模板的安裝→橫向預(yù)應(yīng)力筋的初張拉→灌入砼,并養(yǎng)護→拆除支撐和模板→涂抹養(yǎng)護劑→將梁間頂緊硬木撤去→進行橫向預(yù)應(yīng)力筋的終張拉→對外露的鋼絞線進行切割→封錨。
1.2預(yù)應(yīng)力聯(lián)結(jié)施工
(1)在施工前,首先檢查水平連接處、增厚梁端、梁體的橫隔板,檢測正常后,方可以進行施工。在加固橋梁前,先安裝好吊籃,在需加固T梁附近安裝砼攪拌機,對石料場地進行硬化處理。
(2)在搭設(shè)好的工作平臺上進行測量放樣,并使用定位板將鉆孔的位置標出。
(3)根據(jù)橋梁圖紙,使用鋼筋探測器探測鋼筋的孔位分布情況,不允許損傷既有鋼筋,對于無法避讓鋼筋的位置,要合理選擇鉆孔位置。移動距離要控制在50mm以內(nèi),使用螺旋鉆頭、錘鉆對鋼筋孔進行錨固,并鑿毛和梁體的結(jié)合面,成孔完成后,使用壓風機將孔眼清理干凈。
(4)使用切割機在現(xiàn)場對鋼筋和鋼絞線進行切割,并人工放入孔位中,將預(yù)應(yīng)力筋保持在垂直、水平的狀態(tài),使用錨固包對鋼筋進行錨固,錨固包不能出現(xiàn)開線、破損等情況。一般使用30mm的錨固包,錨固三天后,拉力要達到60.3KN,對于不存在橫向預(yù)應(yīng)力的梁端橫隔板,要使用FH-E13型植筋膠進行錨固,錨固三天后,拉力要達到40.63KN。留出足夠的橫向預(yù)應(yīng)力長度后,將兩端套管剝離后才能使用,將露在預(yù)應(yīng)力筋外側(cè)的油脂擦拭干凈。禁止砼、水等物質(zhì)進入。
(5)橫向預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋綁扎安裝結(jié)束后,就可以進行立模,使用厚度為4mm的鋼板進行模板的制作和加工,使用角鋼作為加勁肋,要求模板表面有良好的平整性,使用兩塊模板拼裝層加工模板,然后利用絲桿進行加固,保證列車從橋上經(jīng)過時,梁體和模板不產(chǎn)生相對位移,將模板固定在混凝土梁上,尺寸偏差要達到設(shè)計要求,具有良好的穩(wěn)定性、剛度和強度。為了便于拆裝,保證接縫的嚴密性,使用脫模劑在模板表面進行涂抹。
(6)安裝好初張模板后,就可以進行鋼絞線的初張拉,根據(jù)設(shè)計要求,初張拉預(yù)應(yīng)力為39KN,使用硬質(zhì)木撐塊加在兩片梁間,并使用單端張拉的方法進行預(yù)應(yīng)力筋的初張拉,使用環(huán)氧砂漿將錨墊板粘在梁體上,使用DSM15-1型錨具。
(7)使用標號為C50的混凝土進行灌注施工,為了提高新舊接觸面之間的粘結(jié)性,要鑿毛水平聯(lián)結(jié)板、新增橫隔板、梁體結(jié)合面,將浮漿清洗干凈,使用300L攪拌機在現(xiàn)場拌合混凝土,并使用磅秤進行稱量,檢查鋼筋、模板、支架、鋼絞線,清理干凈鋼筋上的污垢和模板中的雜物后,使用小車將拌合料推送到攪拌機中,對于灌注困難的位置,在橋面軌枕之間設(shè)置灌注口,各跨中腹板的上部設(shè)置兩個灌入口,并將灌注槽安裝好。灌注混凝土的時候,要一邊振搗、一邊灌注。振搗時,使用木槌和小型振搗棒進行輔助施工。當強度達到設(shè)計強度的50%時,即可將模板拆除,并在拆模后使用養(yǎng)護劑涂刷在混凝土表面。
(8)鋼絞線終張拉。張拉主要配備了一臺N16鐵路平板車和一臺輕型軌道車車構(gòu)成張拉壓漿車組,并在車組上配備了一臺電動油泵、一臺發(fā)電機、一臺擠壓漿泵、一臺二次灰漿攪拌機。在進行鋼絞線的終張拉時,要保證混凝土的彈性模量和強度達到了設(shè)計值的80%,張拉時,使用YQD230-100千斤頂進行張拉。現(xiàn)對中段進行張拉,然后在對兩段進行張拉,各段的預(yù)應(yīng)力鋼筋要一起張拉,拉力達到3MPa時,將其作為測量起點,達到控制應(yīng)力5min后,對鋼筋的伸長量進行測量,比對比理論伸長量。在持荷過程中,如果油壓降低,需要將油壓補充到設(shè)計值,持荷結(jié)束后,將張拉端錨具擰緊,并使用工具打緊密錨具,記錄好千斤頂回油的回縮值。使用環(huán)氧砂漿將錨墊板緊緊的貼在主梁的腹板上,錨固后,利用換向閥張拉到設(shè)計強度,將承壓螺母擰緊,確保預(yù)應(yīng)力筋的回縮量在1mm以內(nèi)。張拉前,要先檢查錨具,查看錨具是否正常,并對破損的錨具進行更換,檢測使用張拉設(shè)備的性能,達不到技術(shù)要求的設(shè)備不允許施工,張拉油泵要安排專人進行施工,每月檢查一次壓力表和千斤頂讀書的正常性,如果有異常情況出現(xiàn),要再次進行標定。壓力表存放的過程中要注意防震、防潮、防曬。
(9)管道壓漿。預(yù)應(yīng)力張拉三天后對預(yù)應(yīng)力管道進行壓漿,在壓漿前要對壓漿孔進行清理,保證壓漿孔的通暢。壓漿水泥使用42.5Mpa硅酸鹽水泥,并加入水泥含量6%左右的減水劑,此外,為了避免鋼筋受到腐蝕,摻入遷移性鋼筋防腐劑,當有濃漿從固定端的壓漿液孔冒出后,要將固定端的壓漿孔閥門關(guān)閉,穩(wěn)壓30s后再次進行壓漿,當閥門壓力提升到0.6~0.7Mpa時,保持荷載兩分鐘左右,沒有漏漿、漏水情況時,將閥門關(guān)閉。在壓漿前,要封閉錨具上的漏漿縫隙,壓漿閥門要等到水泥漿終凝才可以卸拔。
(10)彎沉端頭的封錨固、張拉后,利用砂輪機將露在外側(cè)的預(yù)應(yīng)力筋切割掉,切口和夾片之間的距離控制在20mm以上,完成切割后,使用黃油將夾片和外露的鋼絞線涂滿,然后帶上防護罩,最后使用細石混凝土對端頭進行封錨。
(11)使用聚氨酯防水涂料在新老混凝土的接縫處進行涂抹。
2施工質(zhì)量控制措施
(1)要建立完善的精測制度,提高鉆孔的定位工作,利用探測儀對梁體腹板中鋼筋的具體分布情況進行探測,在探測的過程中,先對水平鋼筋進行探測,在對豎向鋼筋進行探測,當梁體表面平整度不高時,要先將梁體打磨平整,或者使用專用膠將梁體的表面涂抹好,保證鉆孔的位置可以達到要求。
(2)在安裝鉆機時,要先將膨脹螺栓安裝好,并在梁體腹板上固定好鉆機底盤,對鉆機底盤上的四個螺桿進行調(diào)整,保證鉆機和腹板垂直,并處以水平狀態(tài)。
(3)將原材料的檢驗工作、現(xiàn)場砼的拌合工作、澆筑工作做好,使用5~20mm的碎石,砂漿選用粗河砂,使用42.5以上的普通硅酸鹽水泥。
(4)將模板固定在梁體上,保證火車從橋梁經(jīng)過后不出現(xiàn)相對位移,在支安模板時,要保證尺寸的準確性,模板要穩(wěn)定牢固,不允許出現(xiàn)變形、跑模和漏漿的情況。
(5)安裝好水平聯(lián)結(jié)板、豎向橫隔板的橫向預(yù)應(yīng)力筋后,必須使用硬質(zhì)木塊砌入到水平連接板、梁內(nèi)橫隔板上。
(6)使用相同生產(chǎn)日期、相同批號的水泥,砂子、石料使用同一個產(chǎn)地的材料,在對石料、砂子和水泥進行拌合前,要先清洗石料和砂子,保證含泥量合格。
(7)為了避免混凝土灌注的過程中出現(xiàn)收縮縫,要使用微膨脹劑摻入到混凝土中。
(8)分三次將混凝土注入,首次注入量為總量的一半,然后利用振動棒振搗密實,第二次裝入時,要和進料口齊高,利用振搗棒進行密實,然后將隔板填實。
(9)澆筑好砼后,要做好養(yǎng)護,涂抹養(yǎng)護劑,當天氣溫度在5℃以下時,要進行保溫養(yǎng)護處理。
(10)使用鋼筋砼進行橫向預(yù)應(yīng)力筋的錨具防護,使用氣焊將鋼筋焊接在錨墊板上,不允許使用電焊進行焊接。
2預(yù)應(yīng)力技術(shù)的重要作用
(1)提高混凝土構(gòu)件對內(nèi)應(yīng)力的承受力在道路橋梁的混凝土構(gòu)件中,混凝土構(gòu)件側(cè)面荷載的承受力比較薄弱,容易導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫、變形,影響工程的質(zhì)量。采用預(yù)應(yīng)力技術(shù),改善碳纖維貼片和混凝土構(gòu)件,可以提高承彎構(gòu)件的剛度,改善混凝土側(cè)向壓力的耐受能力,較少構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的可能性,進而提高道路工程施工的質(zhì)量。
(2)提高承重構(gòu)件的承載力承重構(gòu)件是道路橋梁工程建設(shè)的基礎(chǔ)。因此,做好承重構(gòu)件的施工工作具有重要作用。運用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對承重構(gòu)件進行適當?shù)奶幚恚淖兂兄貥?gòu)件內(nèi)部受壓的拉應(yīng)力,減少構(gòu)件的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變,提升承重構(gòu)件的整體強度,可以有效地保證道路橋梁工程高質(zhì)量建設(shè)。
(3)延長道路橋梁的使用壽命在道路橋梁的施工中,通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)對路面進行預(yù)先構(gòu)筑:
①混凝土構(gòu)件中,預(yù)先對其施加壓力,使其在外荷載作用時的受拉區(qū)混凝土內(nèi)力產(chǎn)生壓應(yīng)力,用以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力,使結(jié)構(gòu)在正常使用的情況下不產(chǎn)生裂縫或者裂得比較晚;
②在機械構(gòu)件中,預(yù)先使其產(chǎn)生應(yīng)力,提高構(gòu)造本身剛性,減少振動和彈性變形,改善受拉模塊的彈性強度,使原本的抗性更強。通過改變混凝土構(gòu)件和機械構(gòu)件來改善橋面的剛度和強度,提高橋面的承載力和抗變形能力,保證道路橋梁工程的施工質(zhì)量,延長道路橋面的使用壽命。
3道路橋梁工程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)
3.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)
通常情況下,鋼筋混凝土容易出現(xiàn)裂縫。在鋼筋混凝土中運用預(yù)應(yīng)力技術(shù),即在鋼筋混凝土構(gòu)件中使用加載線,向其受拉區(qū)的混凝土進行鋼筋張拉,預(yù)先施加一定的壓力。混凝土構(gòu)件受到外荷載力所施加的拉力后,會先消受拉區(qū)的混凝土中預(yù)先承受的壓力,然后再受其他方面的拉力,從而有效地控制混凝土的伸長,減少鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫。
3.2碳纖維片預(yù)應(yīng)力技術(shù)
碳纖維具有許多優(yōu)良的性能,具體如下:
(1)軸向強度和模量高、密度低、比性能高、無蠕變;
(2)非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好;
(3)比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性;
(4)耐腐蝕性好,X射線透過性好等。碳纖維兼具碳材料強抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征,是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料。在道路橋梁工程中把預(yù)應(yīng)力技術(shù)運用到碳纖維片中,可以充分地發(fā)揮碳纖維的強抗拉性,提高道路橋梁的混凝土梁的相關(guān)性能,進而提高道路橋梁的工程質(zhì)量。
3.3混凝土路面工程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)
對混凝土路面所用的混凝土構(gòu)件和鋼筋構(gòu)件等采用預(yù)應(yīng)力技術(shù),對路面進行相對的約束,可提高橋面的承載力和抗變形能力,進而提高整個道路路面的工程質(zhì)量,保證道路橋梁工程的施工質(zhì)量,延長道路橋面的使用壽命。
4預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在的問題
在道路橋梁施工中,運用預(yù)應(yīng)力技術(shù)增強混凝土和鋼材的強度,進而增強混凝土構(gòu)件的抗裂抗?jié)B的強度、剛性和抗剪力,可有效節(jié)約工程施工材料,提高道路橋梁工程施工的質(zhì)量,降低工程的成本,提高道路工程的質(zhì)量,延長橋梁的使用壽命。盡管如此,仍存在著一些問題。
(1)鋼筋管道堵塞問題在混凝土的澆筑過程中,可能會由于操作不當、時間把握不準以及不能及時地跟進保護等因素導(dǎo)致混凝土不能順利地穿過預(yù)應(yīng)力鋼筋,造成混凝土質(zhì)量不能達標,影響道路橋梁工程施工。
(2)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在張拉前出現(xiàn)裂縫混凝土收縮應(yīng)力和溫差應(yīng)力的改變會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。再者,季節(jié)的變化、溫度濕度的改變都有可能使預(yù)應(yīng)力構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。
(3)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉力的失控預(yù)應(yīng)力的施工主要靠人為操作,如果施工作業(yè)不規(guī)范,預(yù)應(yīng)力張拉力控制不當,就會造成橋梁的質(zhì)量問題,影響整個道路橋梁工程建設(shè)。
5解決預(yù)應(yīng)力技術(shù)問題的措施
5.1鋼筋管道堵塞問題的解決措施
(1)應(yīng)先提高施工人員的綜合素質(zhì),避免因操作不當引起的鋼筋管道堵塞問題。
(2)為預(yù)防管道堵塞問題的產(chǎn)生,在施工之前仔細檢查波紋管的質(zhì)量,確定波紋管的安裝位置,做好各方面的檢查工作。
(3)當出現(xiàn)鋼筋管道堵塞問題的時候,應(yīng)及時將有問題的鋼管替換下來。
5.2預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉出現(xiàn)裂縫的解決措施
由于道路橋梁施工為戶外作業(yè),不能保持一個常溫的工作環(huán)境。針對這個問題最主要的措施就是控制好溫度和濕度,保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的預(yù)制質(zhì)量。在夏季施工時,可以用涼水來化熱水泥;在冬季溫度低的時候應(yīng)做好保溫措施,保證構(gòu)件不因為熱脹冷縮產(chǎn)生裂縫。
5.3應(yīng)力構(gòu)件張拉力失控的解決措施
提高施工人員的專業(yè)技能和業(yè)務(wù)素質(zhì),嚴格按照規(guī)范進行施工,保證張拉作業(yè)采用預(yù)應(yīng)力筋伸長量和張拉力雙重控制,保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的質(zhì)量。
1.1建筑工程管理的理念。如今我國的社會不斷地進步,和諧社會建設(shè)成就突出,建筑工程的經(jīng)營管理已經(jīng)不再是單一的高效益,如今工程企業(yè)所追求的不僅有高效益的工程質(zhì)量還要有較低的成本,利用科學(xué)的方法進行成本的控制,才是一種有效的合理的全方面的管理過程。
1.2目前建筑企業(yè)管理中所存在的問題。與以往相比,我國的建筑工程企業(yè)的管理水平在不斷的提高,但是與一些發(fā)達國家相比我國的建筑業(yè)水平還很低,存在著很多經(jīng)營管理上的問題,比如執(zhí)行力較差、科技含量不高、方法比較老舊、管理者思想保守等,這一系列的問題都困擾著我國建筑業(yè)的發(fā)展,如何利用科技的手段來解決這些問題已經(jīng)是管理們迫在眉睫的任務(wù)。
1.3信息技術(shù)在建筑工程管理中的作用。進入21世紀以來全球的信息技術(shù)不斷的發(fā)展,我國也不例外,隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展各行各業(yè)的在廣泛的使用信息技術(shù)帶來的成果,并且把這些成果滲透到工廠的生產(chǎn),公司的管理上來,不僅提高了生產(chǎn)的效率,還能不斷的節(jié)省成本。如今信息技術(shù)的發(fā)展不斷的影響著人們的生活和社會的金進步。利用信息化的管理模式不僅能夠高效的處理各種事物,能夠利用邏輯的關(guān)系來結(jié)實一些數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,可以有效的控制工程施工過程中的成本預(yù)算,可以根據(jù)預(yù)算的數(shù)據(jù)不斷的控制工程的成本,只有這樣才能對工程的施工提供可靠的保證。如今數(shù)據(jù)庫不斷的運用到建筑工程經(jīng)營管理中,可以利用數(shù)據(jù)庫高效準確的對數(shù)據(jù)進行管理,如今設(shè)計一個以數(shù)據(jù)庫為核心的管理平臺極為重要,可以發(fā)揮數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢對建筑工程企業(yè)的各項管理進行服務(wù),不斷的深化企業(yè)的管理制度,控制工程的成本。
2建筑工程管理的數(shù)據(jù)庫設(shè)計
2.1選擇合適的建筑工程管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在建筑工程企業(yè)管理的信息化設(shè)計中,最為重要的就是數(shù)據(jù)庫的選擇,數(shù)據(jù)庫的選擇直接影響系統(tǒng)的功能和效能,因此必須根據(jù)實際的情況,結(jié)合系統(tǒng)的應(yīng)用平臺以及數(shù)據(jù)庫的開發(fā)支持的情況來選擇數(shù)據(jù)庫,經(jīng)過分析和研究,得出建筑工程企業(yè)管理在選著數(shù)據(jù)庫時應(yīng)該注意以下幾點:第一,由于在成本預(yù)算和核算的過程中處理的數(shù)據(jù)比較多,因此必須選擇功能強大的數(shù)據(jù)庫作為系統(tǒng)的核心;第二,選擇的數(shù)據(jù)庫必須可以存儲大量的數(shù)據(jù),還要能夠讓很多的用戶進行訪問;第三,一定要能夠進行擴展和伸縮,可以根據(jù)實際的情況來確定數(shù)據(jù)庫的使用;第四,所選擇的數(shù)據(jù)庫的維護功能必須完善。在選擇數(shù)據(jù)庫時可以參考以上幾點進行選擇。
2.2建筑企業(yè)管理數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計中包含一個名詞叫表空間,它主要是數(shù)據(jù)庫的邏輯劃分,基本上每一個數(shù)據(jù)庫都會有一個表空間,數(shù)據(jù)庫中的表空間主要是用來存放數(shù)據(jù)字典和回滾段,在數(shù)據(jù)庫的運行中一定要減少輸入和輸出的沖突,在這里表空間起到了很重要的作用,表空間可以根據(jù)用戶的輸入輸出量進行邏輯的劃分,可以做到表空間和系統(tǒng)應(yīng)用的銜接,具體的實現(xiàn)方式主要還是通過數(shù)據(jù)段、索引段以及回滾段來實現(xiàn)。
2.3數(shù)據(jù)庫的建立。數(shù)據(jù)庫顧名思義就是存儲數(shù)據(jù)的倉庫,它主要是按照數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)來組織和存放、管理數(shù)據(jù),在這個系統(tǒng)中管理的對象就是建筑工程企業(yè)在施工項目過程中所產(chǎn)生的所有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)主要是來自基層的管理人員,并且這些數(shù)據(jù)都是一手的資料,比如,施工過程中運用的一些鋼筋混凝土的標準表數(shù)據(jù)以及混凝土的一些標號等,除了需要這些數(shù)據(jù)以外,還要有一線的管理人員對這些數(shù)據(jù)進行確認、合適以及提煉,經(jīng)過相關(guān)工作人員的手工處理以后,才能得到一些原始的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)是計算機無法得到的,只有得到這些數(shù)據(jù)以后,才能輸入計算機進行邏輯的運算,這些原始數(shù)據(jù)都是成功利用數(shù)據(jù)庫原理控制經(jīng)營成本的前提。建立數(shù)據(jù)庫不但能夠?qū)?shù)據(jù)進行處理和存儲,還能對數(shù)據(jù)進行共享,這樣就能保證數(shù)據(jù)的獨立性實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中控制,這樣還有利于數(shù)據(jù)的維護。
2.4以數(shù)據(jù)庫為核心的建筑企業(yè)經(jīng)營管理系統(tǒng)。建立以數(shù)據(jù)庫為核心的建筑工程企業(yè)管理系統(tǒng),首先就必須把數(shù)據(jù)的管理作為每一個工作人員的職責,利用數(shù)據(jù)庫的功能進行數(shù)據(jù)的存儲和處理,使得工作人員能夠全方面的參與到工程的管理中去,可以實現(xiàn)一個人輸入的數(shù)據(jù)可以讓很多人使用,每個工作人員都可以隨意的調(diào)用一些有用的數(shù)據(jù)進行管理,系統(tǒng)也會自動的進行數(shù)據(jù)的流傳。
2.5經(jīng)營管理信息系統(tǒng)的功能。在系統(tǒng)設(shè)計的初始階段要根據(jù)工程現(xiàn)場的實際情況進行分析和調(diào)研,這里主要調(diào)研的對象是工程的成本,只有結(jié)合實際的情況以后才能了解建筑工程企業(yè)的需求,根據(jù)軟件的基本原理來建立數(shù)據(jù)庫的基本結(jié)構(gòu)模型,本文所設(shè)計的系統(tǒng)在明確了工程的基本需求以后給出了以下幾種功能:在本文的系統(tǒng)設(shè)計中需要強調(diào)的是在系統(tǒng)的設(shè)計初始階段要對工程的任務(wù)進行詳細的分解,利用項目的進度以及項目的成本控制來對項目中的各個數(shù)據(jù)進行采集額處理,這樣才能實現(xiàn)項目建設(shè)過程的重精細化管理,可以為項目的管理者提供決策的根據(jù)。
2.6經(jīng)營管理系統(tǒng)在建筑工程項目中的應(yīng)用。在實際的工程項目中,本系統(tǒng)可以實現(xiàn)項目的事前計劃控制,還可以加強項目中的一些過程的控制,可以使得在項目的進行中形成一個良好的循環(huán),不斷的反饋項目中所產(chǎn)生的問題,可以利用現(xiàn)在的科學(xué)的管理方法和手段,把一些數(shù)字化的管理模式運用到每一個環(huán)節(jié)中去,只有這樣才能保證工程的順利進行,才能在保證工程質(zhì)量的前提下控制好工程的成本,提高公司的經(jīng)濟效益。(1)數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)在事前經(jīng)營管理中的應(yīng)用。項目開工的起初,由一些預(yù)算人員對項目進行預(yù)算,完成對總體項目成本的預(yù)算,并且分工協(xié)作把預(yù)算的工程量進行分類和整理,并且把這些數(shù)據(jù)進行輸入計算機中建立數(shù)據(jù)庫,通過信息系統(tǒng)傳到各個部門進行審核。成本控制是企業(yè)的主要任務(wù),上級的公司必須根據(jù)市場的實際情況進行成本的控制,嚴格的核實工程的量,可以利用信息平臺來編制一些核算表,并通過數(shù)據(jù)庫進行處理,可以對每一個經(jīng)費進行分類,分成幾個核算的分表,然后把這些表發(fā)到每一個部門進行審核并且通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供一些提料計劃;(2)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在經(jīng)營管理中的作用。數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)可以在管理中嚴格的執(zhí)行合同上的條款,這樣可以嚴格的控制一些用料的浪費,并且制定一些獎懲的措施,這樣才能真正的做到人盡其才,物盡其用;(3)數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)在事后管理中的應(yīng)用。在信息系統(tǒng)使用以后就可以處理一些事后的糾偏控制,可以為管理人員提供更方便的管理方法,還可以根據(jù)工程建設(shè)的進度對成本進行控制,非常方便實時的成本控制。對日后的一些新的項目也有一些參考的價值。
一、戰(zhàn)略管理會計的產(chǎn)生與發(fā)展二十世紀八十年代以來,由于現(xiàn)代科技高速發(fā)展,全球性競爭加劇,傳統(tǒng)的大批量、標準化生產(chǎn)向小批量、個性化生產(chǎn)發(fā)展,企業(yè)不得不站在全球高度,選擇以戰(zhàn)略管理為導(dǎo)向的管理模式,不斷根據(jù)環(huán)境作出適當調(diào)整,以求企業(yè)與環(huán)境的協(xié)調(diào)與均衡,獲取企業(yè)整體競爭優(yōu)勢。而戰(zhàn)略管理對傳統(tǒng)管理會計提出了挑戰(zhàn),迫切要求傳統(tǒng)管理會計更新觀念。尤其企業(yè)的戰(zhàn)略決策,要求有超越企業(yè)本身的更為廣泛、更有用的與戰(zhàn)略管理相關(guān)的信息,不僅包括內(nèi)部財務(wù)信息,更重要的是諸如市場需求量、市場占有率等外部信息和非財務(wù)信息。為適應(yīng)戰(zhàn)略管理的要求,戰(zhàn)略管理會計應(yīng)運而生。
戰(zhàn)略管理會計是為了彌補傳統(tǒng)管理會計的缺陷產(chǎn)生的,是傳統(tǒng)管理會計的發(fā)展。傳統(tǒng)管理會計注重內(nèi)部管理,并從戰(zhàn)術(shù)的角度深入到企業(yè)內(nèi)部的作業(yè)水平,致力于“知己”。而戰(zhàn)略管理會計則站在全球的高度,從戰(zhàn)略角度擴展到宏觀層面,尋求企業(yè)整體競爭優(yōu)勢,致力于“知彼”。兩者相輔相成,管理會計作為決策支持系統(tǒng)的性質(zhì)并未改變。
戰(zhàn)略管理會計的分析資料,主要來源于財務(wù)會計資料以及從企業(yè)內(nèi)部其他部門或企業(yè)外部采集的相關(guān)資料。戰(zhàn)略管理會計使用計算機,對財務(wù)會計資料及供應(yīng)商、顧客、競爭對手等其他資料通過建立數(shù)學(xué)模型進行運算、加工,形成對日常控制、預(yù)測及決策有用的管理會計信息。其分析技術(shù)是隨著使用工具的發(fā)展而不斷提高的。早期使用計算機,需自己編制程序,信息處理能力有限。軟件技術(shù)的日趨成熟推動了戰(zhàn)略管理會計分析技術(shù)的提高,如電子表格的使用,雖然數(shù)據(jù)需要人工輸入,但模型、公式一經(jīng)確定,大量的計算工作便由計算機自動進行。但此時的財務(wù)會計電算化系統(tǒng)的核算資料并不向電子表格開放,仍需人工逐項錄入,再由預(yù)先設(shè)定的公式自動計算出結(jié)果;財務(wù)會計資料以外的其他資料更是要人工通過各種方法與手段去采集,資料十分有限,分析工作往往滯后,控制、預(yù)測和決策的效果不夠明顯。
現(xiàn)代信息技術(shù)迅猛發(fā)展,財務(wù)會計電算化系統(tǒng)不管硬件還是軟件應(yīng)用都日趨成熟,戰(zhàn)略管理會計加快發(fā)展的步伐成為必然。我國會計電算化發(fā)展已進入企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用階段。建立在Internet技術(shù)、通信技術(shù)廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)上的企業(yè)整體聯(lián)網(wǎng)已成為現(xiàn)實,財務(wù)會計與管理會計兩個模塊不再分離,實現(xiàn)無縫連接,財務(wù)會計與管理會計形成統(tǒng)一整體,并且企業(yè)實現(xiàn)以會計信息為核心的企業(yè)信息資源鏈,實現(xiàn)各部門資源共享。至此,管理會計被真正納入會計電算化信息系統(tǒng)中,發(fā)揮其預(yù)測、決策、規(guī)劃、控制及考核等優(yōu)勢。
二、戰(zhàn)略管理會計信息系統(tǒng)設(shè)計的要求
戰(zhàn)略管理會計作為戰(zhàn)略管理的決策支持系統(tǒng),面對的是復(fù)雜多變的外部環(huán)境和大量半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化的戰(zhàn)略決策問題,因而它所需要的信息來源、數(shù)量、特征和加工處理都與傳統(tǒng)管理會計有著明顯的不同,需要重新對原有的管理會計信息系統(tǒng)進行設(shè)計和改進。戰(zhàn)略管理會計信息系統(tǒng)SMAIS的設(shè)計必須符合以下要求:
1、有肋于戰(zhàn)略決策傳統(tǒng)決策
大多依靠決策者個人的直覺、判斷和經(jīng)驗來進行,深受決策者個人素質(zhì)的影響。SMAIS的目標是為戰(zhàn)略決策提供信息支持,它要通過模型的運用,使得半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的決策問題程序化,使得決策客觀、及時、準確。SMAIS要能協(xié)助企業(yè)高層管理者制定戰(zhàn)略目標,還要保證所選擇的戰(zhàn)略目標能夠?qū)崿F(xiàn),保證事業(yè)戰(zhàn)略、職能戰(zhàn)略與公司戰(zhàn)略相適應(yīng)。戰(zhàn)略實施后,它還要協(xié)助進行戰(zhàn)略控制、績效評價,及時反饋信息,為高層管理者修訂或調(diào)整戰(zhàn)略提供依據(jù)。
2、消除信息溝通隔閡,提高決策用戶參與程度
戰(zhàn)略決策需要很多人參與,需要參與者的不斷交流,才能對某個問題做出完整決策。作為決策支持系統(tǒng)的SMAIS需要其他管理信息系統(tǒng)的信息作為其輸入,也需要決策者首先為其確定決策類型、時間、水平以及可選方案等。同時,它輸出的信息又供參與決策的用戶使用。因而,它應(yīng)從信息使用者而不是提供者的角度出發(fā),以容易被相關(guān)用戶理解的格式提供信息。這樣,既節(jié)省決策者接受信息的時間,又減少誤解信息的風險。只有消除了各方信息溝通間的隔閡,才能使決策者更樂于使用財務(wù)信息,甚至主動提出更明確的信息要求,從而提高會計人員所提供信息的相關(guān)性,提高決策的有效性。
3、及時提供與特定戰(zhàn)略決策相關(guān)的信息
戰(zhàn)略管理研究的是企業(yè)全局的、長遠的戰(zhàn)略問題,它要求所設(shè)計的SMAIS提供某一特定戰(zhàn)略決策將帶來的長遠利益變化的信息,這就意味著它更主要是提供與戰(zhàn)略相關(guān)的未來增量現(xiàn)金流動,而不僅僅是歷史成本資料。另一方面,企業(yè)具有不同層次的戰(zhàn)略。每一層次都有其特定的信息需求。企業(yè)又有不同的戰(zhàn)略事業(yè)單位,它們各有自身特定的產(chǎn)品和市場。需要進行相應(yīng)的產(chǎn)品盈利性動態(tài)分析和市場盈利性動態(tài)分析,需要區(qū)分約束性成本和酌量性成本。這種多層次多分部的戰(zhàn)略體系要求SMAIS收集更多的數(shù)據(jù),進行更多的信息處理,及時提供與特定戰(zhàn)略決策相關(guān)的信息。
4、應(yīng)變能力強
戰(zhàn)略管理是一種動態(tài)的長期性管理,不僅企業(yè)所處的環(huán)境和自身實力會發(fā)生變化,而且決策分析所依賴的收入、成本、業(yè)務(wù)量間的非線性關(guān)系也會發(fā)生變化。因而,設(shè)計的SMAIS需要建立預(yù)警分析系統(tǒng),及時發(fā)現(xiàn)外部環(huán)境的變化和戰(zhàn)略控制指標的變化,并提供給決策者,幫助決策者采取必要措施或調(diào)整戰(zhàn)略。一個好的SMAIS既要有足夠的彈性以應(yīng)付可能發(fā)生的變化,又要能事先預(yù)測這些變化的后果。
5、選擇適宜的績效評價指標
戰(zhàn)略管理會計決策效果的衡量往往是多目標的。所以,SMAIS進行績效評價時,就不能只使用財務(wù)效益指標,而要從財務(wù)指標擴展到非財務(wù)指標,從財務(wù)效益指標擴展到全方位經(jīng)濟效益指標。另一方面,戰(zhàn)略管理會計要實現(xiàn)對戰(zhàn)略控制的有效支持,就應(yīng)該確保績效評價指標適合于特定戰(zhàn)略,尤其要與競爭戰(zhàn)略的關(guān)鍵戰(zhàn)略激勵動力相一致,這顯然要求績效評價指標隨著企業(yè)的發(fā)展而變化。一個好的SMAIS應(yīng)能及時捕捉信號,事先指出戰(zhàn)略激勵動力和評價指標應(yīng)變的時間。
三、加快信息技術(shù)在戰(zhàn)略管理會計中應(yīng)用的措施
1、提高對戰(zhàn)略管理會計作用的認識
我國管理會計電算化工作開展緩慢,主要原因是會計人員及管理人員對管理會計作用的認識及重視程度還不夠。有的人認為只要編制一些財務(wù)指標分析、成本費用控制、預(yù)算計劃等內(nèi)部報表就是管理會計了,然而管理會計可以完成的工作遠非這些。在信息經(jīng)濟時代,戰(zhàn)略管理會計從更高的起點,豐富了管理會計的內(nèi)涵。應(yīng)更新觀念,適應(yīng)市場需求和市場競爭的變化以及企業(yè)管理觀念的變動。
2、需要企業(yè)決策者的支持
一、集群的定義
廣義上說,相互獨立的一些系統(tǒng)構(gòu)成了一個組就是集群。一個客戶與集群相互作用時,集群的行為像是一個獨立的系統(tǒng)一樣。
從狹義上講,集群是一些相互獨立的計算機,這些計算機作為一個整體對外提供服務(wù)。對于客戶來說,這些計算機的行為就好像一個計算機一樣,但是其處理能力、可靠性、IO能力都得到了大幅的提升。
二、采用集群的目的
采用集群技術(shù)的目的可以概括為以下幾個方面:
提高性能.一些計算密集型應(yīng)用,如:天氣預(yù)報,核試驗?zāi)M等,需要計算機要有很強的運算處理能力,現(xiàn)有的技術(shù),即使普通的大型機其計算也很難勝任,這時,一般都使用計算機集群技術(shù),集中幾十臺甚至上百臺計算機的運算能力來滿足要求。提高處理性能一直是集群技術(shù)的一個重要目標之一。
降低成本.通常一套象樣的群集配置,其軟硬件開銷要超過$100,000。但與價值上百萬美元的專用超級計算機相比已經(jīng)相當便宜。在達到同樣性能的條件下,采用計算機集群比采用同等運算能力的大型計算機具有更高的性價比。
提高規(guī)模擴展性(Scalabilitry).,計劃擴展系統(tǒng)能力的用戶必須購買昂貴的最新的服務(wù)器,才能獲得額外所需的CPU,驅(qū)動器和內(nèi)存。如果該服務(wù)系統(tǒng)采用集群技術(shù),則只需要將新的服務(wù)器加入集群中即可,對于客戶來看,服務(wù)無論從連續(xù)性還是性能上都幾乎沒有變化,好像系統(tǒng)在不知不覺中完成了升級。
增強可靠性.據(jù)統(tǒng)計每年由于系統(tǒng)停運,全美國損失40億美元。在零售業(yè),平均每次停運損失140000美元,保安業(yè)每次停運平均損失450000美元,集群技術(shù)使系統(tǒng)在故障發(fā)生時仍可以繼續(xù)工作,將系統(tǒng)停運時間減到最小。集群系統(tǒng)在提高了系統(tǒng)的可靠性的同時,也大大減小了故障損失。
三、集群類型
最常見的三種群集類型包括高性能科學(xué)群集、負載均衡群集和高可用性群集。
1、科學(xué)群集
科學(xué)集群是并行計算的基礎(chǔ)。通常,科學(xué)群集涉及為群集開發(fā)的并行應(yīng)用程序,以解決復(fù)雜的科學(xué)。科學(xué)集群對外就好像一個超級計算機,這種超級計算機內(nèi)部由十至上萬個獨立處理器組成。但它卻使用商業(yè)系統(tǒng),并且在公共消息傳遞層上進行通信以運行并行應(yīng)用程序。
我們常常聽說又有一種便宜的Linux超級計算機問世了。這種超級計算機實際上是一個計算機群集,其處理能力與真的超級計算機相仿,但是硬件以及運行維護費用要比真正的超級計算機低很多,具有極高的性價比。
并行群集系統(tǒng)之所以可以達到如此高的帶寬和低延遲,是因為它們通常繞過使用協(xié)議,如TCP/IP。雖然網(wǎng)際協(xié)議對于廣域網(wǎng)很重要,但它包含了太多的開銷,而這些開銷在節(jié)點相互已知的封閉網(wǎng)絡(luò)群集中是不必要的。節(jié)點之間可以使用直接內(nèi)存訪問(DMA)來進行通訊,它類似于圖形卡和其它設(shè)備在一臺機器中的工作方式。因此橫跨群集,可以通過任何節(jié)點上的任何處理器直接訪問分布式共享內(nèi)存。
同樣也可以使用低開銷的消息傳遞系統(tǒng),在節(jié)點之間進行通信。消息傳遞接口(MPI)是并行群集系統(tǒng)間消息傳遞層的最常見實現(xiàn)。MPI存在幾種衍生版本,但在所有情況下,它為開發(fā)者訪問并行應(yīng)用程序提供了一個公共API,這樣開發(fā)者就不必手工解決如何在群集的節(jié)點之間分發(fā)代碼段。
2、負載均衡群集
負載均衡群集為需求提供了更實用的系統(tǒng)。如名稱所暗示的,負載均衡群集使負載可以在機群集中盡可能平均地分攤處理。負載通常包括程序處理負載和流量負載。這樣的系統(tǒng)非常適合向使用同一組應(yīng)用程序的大量用戶提供服務(wù)。每個節(jié)點都可以承擔一定的處理負載,并且可以實現(xiàn)處理負載在節(jié)點之間的動態(tài)分配,以實現(xiàn)負載均衡。對于網(wǎng)絡(luò)流量負載,當網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序接受了太多入網(wǎng)流量,以致無法迅速處理,這時,網(wǎng)絡(luò)流量就會發(fā)送給在其它節(jié)點上運行的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序。同時,還可以根據(jù)每個節(jié)點上不同的可用資源或網(wǎng)絡(luò)的特殊環(huán)境來進行優(yōu)化。
與計算集群一樣,負載均衡群集也在多節(jié)點之間分發(fā)計算處理負載。他們之間的最大區(qū)別在于缺少跨節(jié)點運行的單并行程序。大多數(shù)情況下,負載均衡群集中的每個節(jié)點都是運行單獨軟件的獨立系統(tǒng)。但是,不管是在節(jié)點之間進行直接通信,還是通過中央負載均衡服務(wù)器來控制每個節(jié)點的負載,在節(jié)點之間都有一種公共關(guān)系。通常,使用特定的算法來分發(fā)該負載。
網(wǎng)絡(luò)流量負載均衡是一個過程,它檢查到某個群集的入網(wǎng)流量,然后將流量分發(fā)到各個節(jié)點以進行適當處理。它最適合大型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序,如Web或FTP服務(wù)器。負載均衡網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)要求群集軟件檢查每個節(jié)點的當前負載,并確定哪些節(jié)點可以接受新的作業(yè)。這最適合運行如數(shù)據(jù)等串行和批處理作業(yè)。那些系統(tǒng)還可以配置成關(guān)注某特定節(jié)點的硬件或操作系統(tǒng)功能,這樣,群集中的節(jié)點就沒有必要是一致的。
3、高可用性群集
可用性(availability)當集群中的一個系統(tǒng)發(fā)生故障時,集群軟件迅速做出反映,將該系統(tǒng)的任務(wù)分配到集群中其它正在工作的系統(tǒng)上執(zhí)行。
考慮到計算機硬件和軟件的易錯性,高可用性群集的的目的主要是為了使群集的整體服務(wù)盡可能可用。如果高可用性群集中的主節(jié)點發(fā)生了故障,那么這段時間內(nèi)將由次節(jié)點代替它。次節(jié)點通常是主節(jié)點的鏡像,所以當它代替主節(jié)點時,它可以完全接管其身份,并且因此使系統(tǒng)環(huán)境對于用戶是一致的。
高可用性(HA)群集致力于使服務(wù)器系統(tǒng)的運行速度和響應(yīng)速度盡可能快。它們經(jīng)常利用在多臺機器上運行的冗余節(jié)點和服務(wù),用來相互跟蹤。如果某個節(jié)點失敗,它的替補將在幾秒鐘或更短時間內(nèi)接管它的職責。因此,對于用戶而言,群集永遠不會停機。
某些HA群集也可以維護節(jié)點間冗余應(yīng)用程序。因此,用戶的應(yīng)用程序?qū)⒗^續(xù)運行,即使他或她使用的節(jié)點出了故障。正在運行的應(yīng)用程序會在幾秒之內(nèi)遷移到另一個節(jié)點,而所有用戶只會察覺到響應(yīng)稍微慢了一點。但是,這種應(yīng)用程序級冗余要求將軟件設(shè)計成具有群集意識的,并且知道節(jié)點失敗時應(yīng)該做什么。
HA群集也可以執(zhí)行負載均衡,但通常主服務(wù)器運行作業(yè),而系統(tǒng)使輔助服務(wù)器保持閑置。輔助服務(wù)器通常是主服務(wù)器操作系統(tǒng)設(shè)置的鏡像,盡管硬件本身稍有不同。輔助節(jié)點對主服務(wù)器進行活動監(jiān)控或心跳觀察,以查看它是否仍在運行。如果心跳計時器沒有接收到主服務(wù)器的響應(yīng),則輔助節(jié)點將接管網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)身份。
在群集的這三種基本類型之間,經(jīng)常會發(fā)生混合與交雜。可以發(fā)現(xiàn)高可用性群集也可以在其節(jié)點之間均衡用戶負載。同樣,也可以從要編寫應(yīng)用程序的群集中找到一個并行群集,它可以在節(jié)點之間執(zhí)行負載均衡。從這個意義上講,這種集群類別的劃分是一個相對的概念,不是絕對的。
四、集群的科研應(yīng)用
1、科學(xué)群集與并行計算
科學(xué)集群是并行計算的基礎(chǔ),在科研領(lǐng)域,如:天氣預(yù)報,核試驗?zāi)M等領(lǐng)域,科學(xué)集群獲得了廣泛的應(yīng)用。因為科學(xué)集群涉及為解決特定的而設(shè)計的應(yīng)用程序,需要有一定的學(xué)科背景知識,所以這里不作具體介紹。
2、負載均衡群集的遠程
對于教育應(yīng)用來說,負載均衡集群是應(yīng)用面最廣,最有潛力的集群應(yīng)用形式。
隨著網(wǎng)絡(luò)教育的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)的用戶將成幾何方式增長。由此而導(dǎo)致教育類網(wǎng)站的訪問量大幅增長。由于教育網(wǎng)絡(luò)資源很多是多媒體素材,包括音頻、視頻、動畫等,這就會產(chǎn)生極大的網(wǎng)絡(luò)流量負載以及額外的處理負載。
在這種情況下,單機的處理能力很快得到飽和,一種方案就是升級系統(tǒng)。升級系統(tǒng)的會導(dǎo)致服務(wù)器工作在降級模式下或服務(wù)器關(guān)機,對于客戶來說,其效果和服務(wù)器遭受DOS攻擊時的效果時一樣的。
舉個簡單的例子,許多網(wǎng)站在升級的過程中,比如(同學(xué)錄),會不能訪問或者有個提示:"系統(tǒng)升級中,請稍后再訪問"。這個"稍后"的概念通常是半天左右;而大家也可以注意到,象google這樣的網(wǎng)站,在比(中國同學(xué)錄)的客戶訪問量上要大很多的情況下也幾乎沒有出現(xiàn)這種情況,原因就在于google采用的是集群服務(wù)器。Google系統(tǒng)升級在后臺進行的時候,其處理和IO負載被自動分發(fā)到集群中的其他服務(wù)器上,所以對于用戶而言,幾乎感覺不到在響應(yīng)時間方面的差別。
另外一種方案就是添置新的服務(wù)器,但是在網(wǎng)絡(luò)上,一臺機器唯一的對應(yīng)于一個IP地址,一個IP唯一的與一個域名綁定,客戶需要在訪問一個URL的時候得到相同的響應(yīng),而不是來自不同主機的不同響應(yīng)。這就要求新添置的服務(wù)器和原有的服務(wù)器應(yīng)該對外看起來就像一臺服務(wù)器一樣,而不是多臺服務(wù)器。而這正是集群所產(chǎn)生的效果。
當教育網(wǎng)站的處理能力和IO能力超出單機的負載能力時,考慮性價比、運維成本、可靠性等多方面因素,集群技術(shù)就成為最佳的選擇。下面給出一個集群技術(shù)在教育科研網(wǎng)中的應(yīng)用實例。
五、實際應(yīng)用方案舉例
方案名稱:寧波市教委教育與科研網(wǎng)絡(luò)整體系統(tǒng)
按照寧波市教委的意見,要求在2010年基本上實現(xiàn)全市范圍內(nèi)教師、學(xué)生、家長共同使用互聯(lián)網(wǎng)進行教學(xué)與管理。依據(jù)寧波市發(fā)展的總體水平與增長趨勢,這個目標經(jīng)過努力,是完全可以實現(xiàn)的。由此,教科網(wǎng)的構(gòu)建成為整個目標的關(guān)鍵一環(huán),其中包括了教育與科研網(wǎng)主干、教委辦公系統(tǒng)、教委網(wǎng)上平臺、網(wǎng)上學(xué)校、資源、內(nèi)部E-MAIL等部分。而基于Turbolinux的整體教育解決方案以其出眾的性價比、高可靠性和可擴展性,出色的擔當了這一重任。
1、項目背景
1999年寧波市共有各級各類學(xué)校(含幼兒園)3078所,在校生95。28萬人,教職工5。72萬人。是年,全市新增了公安海警高等專校等5所學(xué)校,使全市普通高校和成人高校總數(shù)達到11所,在校生超過3萬人。全市共有11185名學(xué)生升入全日制高校,高等教育毛入學(xué)率達到10。5%。與全國平均水平持平。普通中等專業(yè)學(xué)校24所。成人中專22所,在校生4。2萬人,有普通中學(xué)326所,在校生25.12萬人;初中畢業(yè)生升入高中段學(xué)習的比例為78。81%,據(jù)全省第一,普職招生比例保持在4.1:5.9,城區(qū)已經(jīng)基本普及高中段教育。小學(xué)1195所,在校生43.38萬人。幼兒園2024所,在園幼兒15.05萬人,幼兒園入園率達到93.64%。全市基本普及九年義務(wù)教育,義務(wù)教育人口覆蓋率為100%。可以看到,寧波市的教育狀況走到了全國領(lǐng)先的地步,而整個教育系統(tǒng)的上網(wǎng)也就提上了日程。
2、業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)
寧波教科網(wǎng)由于組成部分多,多功能需求也就比較復(fù)雜,大體包含以下部分。
2.1大容量郵件
根據(jù)規(guī)劃,需要將市教委直屬機關(guān)、寧波市區(qū)所有學(xué)校的老師和學(xué)生的電子信箱集中放在教育和科研網(wǎng)絡(luò)中心的電子函件服務(wù)器中。因此電子郵件服務(wù)器的容量估計需要10萬。而且,今后可以依據(jù)需要擴充。
2.2LDPA;
為了保證整個網(wǎng)站的一致性和安全性,需要采用LDPA認證。
2.3支持Webmail:
為了方便使用,必須支持Webmail,用戶只要使用瀏覽器就可以完成所有的郵件操作。
2.4Web
寧波市教委網(wǎng)站市一個為全市3000所中小學(xué)提供網(wǎng)上服務(wù)的平臺。該平臺應(yīng)該以方便使用為目標,各個中小學(xué)、教委機構(gòu)通過注冊用戶自己的網(wǎng)上信息。網(wǎng)管中心負責整個網(wǎng)站系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定工作
2.5辦公自動化系統(tǒng)(OA)
教委辦公信息系統(tǒng)的實現(xiàn)市整個教科網(wǎng)的軟件實現(xiàn)的第一步,所以它不僅要在功能上能符合現(xiàn)在教委業(yè)務(wù)的需要,而且在整個體系結(jié)構(gòu)上必須和以后要實現(xiàn)的學(xué)校辦公系統(tǒng),教委義務(wù)管理系統(tǒng)、學(xué)校業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)之間有很好的接口。另外在市教委系統(tǒng)和各縣(市。區(qū))教委系統(tǒng)之間有較好的接口。
2.6網(wǎng)上學(xué)校
包括課件、教師、學(xué)生、練習、答疑、討論、點播、交互等多個部分
2.7資源
包括各種音頻、視頻、文本、動畫等資源
3.項目實施
3.1Web系統(tǒng)
通過Turbolinuxserver和turboClusterserver構(gòu)建WebServer集群。實現(xiàn)Web、FTP等服務(wù)的負載均衡和高可用性方案。WebServer為Apache。對于基于BS結(jié)構(gòu)的OA系統(tǒng)。可以通過此接口為用戶提供可靠的服務(wù)。
3.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
通過TurbolinuxDataServer+Oracle8i和TurboHA構(gòu)建Database集群,提供高可用性的數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫為Oracle8i,通過TurboHA實現(xiàn)雙擊熱備份功能。對于OA系統(tǒng),可以提供可靠的數(shù)據(jù)庫服務(wù)
3.3Mail系統(tǒng)
通過TurbolinuxServer和TurboHA為Mail系統(tǒng)提供穩(wěn)定的系統(tǒng)平臺
3.4OA系統(tǒng)
根據(jù)具體需求合作開發(fā),使用TurbolinuxDataServer+Oracle8i為開發(fā)工具,該軟件提供構(gòu)建復(fù)雜的網(wǎng)站的開發(fā)、部署、服務(wù)等全套方案。系統(tǒng)硬件平臺采用基于intel至強處理器的服務(wù)器。
4.效果評價
該系統(tǒng)構(gòu)建已經(jīng)完成,預(yù)期的功能都已經(jīng)得到很好的實現(xiàn)。對于寧波教委的日常工作、網(wǎng)上教育有了極大的促進作用。當然,這只是整個教科網(wǎng)構(gòu)建的第一步,而寧波市教委也正在大力推廣應(yīng)用Turbolinux教育解決方案的經(jīng)驗,爭取早日實現(xiàn)全市全校網(wǎng)上教學(xué)的宏偉目標。
信息技術(shù)的應(yīng)用存在著兩個方面。一方面是追求快速的轉(zhuǎn)變,另一方面是追求持久的改變。因此也會存在一些問題。如:1.為了達到更好的教育效果,信息技術(shù)是不是必須要使用?2.如果學(xué)生本身沒有花心思去學(xué)習,那么信息技術(shù)能達到這一改變嗎?
2.啟示
在最初引入信息技術(shù)時,是希望能對教學(xué)效果起到更好的作用,相反,信息技術(shù)的發(fā)展越來越迅速,得到的效果和最初的想法有了差距。例如:原本老師是想通過網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)讓學(xué)生學(xué)到一些書本上沒有的知識,開闊學(xué)生的眼界,但是現(xiàn)實生活中,學(xué)生更加沉迷網(wǎng)絡(luò),專注于游戲聊天等,忽視了學(xué)習,違背了老師原本的初衷。
建構(gòu)一個新的環(huán)境顯得更加重要,這就需要學(xué)生獨立自主的學(xué)習,將精力都花到學(xué)習上來。但在同樣存在問題:1.實踐證明,學(xué)生在課堂上比在網(wǎng)絡(luò)上學(xué)習要專心的多,面對面的交流還是很重要的。2.在課堂上學(xué)習時,學(xué)生有很好的約束能力,但是在網(wǎng)絡(luò)上,學(xué)生并不能做到這一點。學(xué)生還是需要一個有約束有指導(dǎo)的環(huán)境下去學(xué)習。
2、應(yīng)用能力的培養(yǎng)策略
2.1從教師做起,改變教育觀點,增強教育意識
知識從掌握到應(yīng)用不是一件簡單、自然而然就能實現(xiàn)的事情。沒有充分的、有意識的培養(yǎng),學(xué)生的應(yīng)用意識是不會形成的。在全面推進素質(zhì)教育的大環(huán)境下,數(shù)學(xué)教師應(yīng)該重視中學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用的教學(xué),要把培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識、提高學(xué)生的應(yīng)用能力作為自己義不容辭的責任。在教學(xué)過程中,教師要不斷改變自己的教育觀念,加強自己的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,提高自己提出問題、解決問題的能力和水平;要善于從學(xué)生熟悉的生活情境入手,結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗和已有的知識來設(shè)計富有情趣和意義的活動,使學(xué)生切實體驗到身邊有數(shù)學(xué),用數(shù)學(xué)可以解決生活中的實際問題,從而對數(shù)學(xué)產(chǎn)生親切感,既可以讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的魅力,享受到數(shù)學(xué)學(xué)習的樂趣,又可以增強學(xué)生的學(xué)習效果,培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。
2.2引入概念教學(xué),挖掘數(shù)學(xué)現(xiàn)實背景
數(shù)學(xué)概念都是從實際問題抽象出來的,大多數(shù)有著學(xué)生熟悉的實際背景。數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)實出發(fā),從具體的問題得到抽象的概念,得到抽象化的知識后再把他們應(yīng)用到現(xiàn)實情境中,通過學(xué)生的親身體驗,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的興趣。如在介紹“映射的概念”內(nèi)容時,學(xué)生對這一概念感到很抽象,教學(xué)時可以舉“紐扣對應(yīng)”例子來幫助大家理解。襯衫胸前的紐扣,每粒紐扣配一個扣眼,這類似于一次函數(shù),符合“一一對應(yīng)”關(guān)系;左右袖上各有紐扣兩粒,扣眼一個,這類似于對應(yīng)中的“多對一”關(guān)系。再如在進行概率教學(xué)時,可設(shè)置問題:“全班有56個學(xué)生,有沒有同學(xué)生日在同一天?”使抽像知識變的親切易懂學(xué)生會有“原來如此”的感覺。因為這些例子是學(xué)生在現(xiàn)實日常生活所熟悉的,所以學(xué)生的積極性很高,新知識也就很容易建立在他們已有知識基礎(chǔ)上,從而使學(xué)生主動性充分發(fā)揮。
2.3豐富現(xiàn)實情景,實現(xiàn)數(shù)學(xué)實用價值
課堂教學(xué)過程中,結(jié)合具體的數(shù)學(xué)內(nèi)容采用“問題情境-建立模型-解釋、應(yīng)用與拓展”的模式展開,讓學(xué)生經(jīng)歷知識的形成與應(yīng)用的過程,從而更好地理解數(shù)學(xué)知識的意義,掌握必要的基礎(chǔ)知識與基本技能,發(fā)展應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的意識與能力,增強學(xué)好數(shù)學(xué)的愿望和信心。如在講解等比數(shù)列求和時,可編擬一些銀行利息(單利、復(fù)利)進行引入,通過給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一定的現(xiàn)實情景,讓學(xué)生置身于現(xiàn)實生活中,立足于實際需要去尋求知識,向?qū)W生滲透用數(shù)學(xué)的思想,增強學(xué)生的應(yīng)用意識。再如集合與簡易邏輯以運動會參賽人數(shù)的計算問題引入;數(shù)列以一個關(guān)于國際象棋的傳說故事引入;又如指數(shù)函數(shù)引入:某細胞分裂時由1個分裂成2個,2個分裂成4個……,1個這樣的細胞分裂x次后,得到的細胞個數(shù)y與x的函數(shù)關(guān)系式。并且結(jié)合每章后開設(shè)的研究性課題和閱讀材料,如數(shù)列中的閱讀材料“有關(guān)儲蓄的計算”和研究性課題“分期付款中的有關(guān)計算”等,就是為了數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和能力的培養(yǎng)的需要。再如在講授“向量的加法”時,可利用學(xué)生對足球的熱愛,將一只足球帶入教室。還沒有引導(dǎo),學(xué)生已表現(xiàn)出極大的興趣,然后在講桌上分別放三枝粉筆在三角形的三個頂點A、B、C上,把足球分別從A點直接滾動到C點,和從A到B再到C點,學(xué)生觀察到足球由A點到B再到C點的效果與由A直接到C是一樣的,緊接著教師用向量去解釋,學(xué)生樂于接受,便可以借著這個時機進行新課。
2.4拓寬檢測形式,提高數(shù)學(xué)應(yīng)用意識
中圖分類號: TU535 文獻標識碼: A 文章編號:
前言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們越來越重視可持續(xù)發(fā)展,節(jié)能、環(huán)保已成為全社會的共識,同時也往往將其用于衡量一種應(yīng)用技術(shù)價值高低的關(guān)鍵性指標因素。為保護生態(tài)環(huán)境 ,世界各國嚴格控制二氧化碳和其它有害氣體的排放 ,節(jié)能和環(huán)保已成為全社會關(guān)注的熱點問題 ,同時節(jié)能和環(huán)保也是衡量一種應(yīng)用技術(shù)成熟與否的關(guān)鍵指標因素。熱拌瀝青混合料在路用性能上面存在較大的優(yōu)勢,但是其污染大、能耗高、施工季節(jié)短、瀝青老化嚴重等缺點,而溫拌瀝青混合料具有大大降低了拌合和攤鋪溫度、減少有害物質(zhì)揮發(fā)、能源消耗低、設(shè)備損耗低、提高路用性能、延長瀝青路面的使用壽命、及早通車、受季節(jié)影響小、機械設(shè)備投入少等優(yōu)點,溫拌瀝青混合料技術(shù)的應(yīng)用 ,將實現(xiàn)道路建設(shè)中能源成本的節(jié)約,同時也降低了對環(huán)境的污染 ,成為近年來瀝青路面材料領(lǐng)域一項很有前景的新興技術(shù)。
一、溫拌瀝青混合料技術(shù)原理
溫拌瀝青混合料的實質(zhì)就是降低混合料在碾壓成型時的粘度,使其施工具有良好的和易性,進而降低施工溫度。按技術(shù)方式可分以下四類。
1、瀝青- 礦物法( Aspha - Min) 。在瀝青混合料拌和過程中將大約0. 3 %合成沸石的粉末加入,使瀝青產(chǎn)生發(fā)泡反應(yīng)。泡沫起到劑作用,使混合料在較低溫度下具有可拌和性。
2、 溫拌泡沫瀝青法( WAM - Foam) 。該法是將軟質(zhì)瀝青和硬質(zhì)泡沫瀝青在拌和的不同階段加入到混合料中。
3、 有機添加劑法。將低熔點的有機添加劑加入到混合料中以降低其粘度。添加劑在100 ~ 120 ℃之間熔化產(chǎn)生大量的液體使混合料粘度降低。
4、 基于乳化基礎(chǔ)上的溫拌法( EWMA) 。Evotherm是美國Meadwestvaco 公司近幾年開發(fā)研制的新技術(shù),它由一種特殊的乳化瀝青來實現(xiàn)溫拌,可在80℃左右存放。目前國內(nèi)應(yīng)用較多的是Evotherm溫拌技術(shù)和Sasobit溫拌技術(shù),前者基于乳化平臺的溫拌法,后者有機添加劑法。Evotherm溫拌技術(shù)是基于表面活性的溫拌技術(shù)。在混合料拌和過程中,通過在拌缸中與瀝青同步加入溫拌添加劑,在機械拌和力的作用下瀝青內(nèi)部形成大量結(jié)構(gòu)性水膜。在水膜結(jié)構(gòu)在拌和過程中避免瀝青混合料的團聚效應(yīng),顯著增加瀝青混合料在較低溫度下的拌和工作性。壓實過程中,在鋼輪壓路機的震動壓實和膠輪壓路機的揉搓作用下,水膜結(jié)構(gòu)的作用得到最大程度的發(fā)揮,幫助骨料的位置調(diào)整和混合料骨架結(jié)構(gòu)的形成,促進混合料的壓實。壓實終了,在機械撕扯力及環(huán)境的作用下,混合料中的水膜結(jié)構(gòu)逐漸喪失,溫拌劑中的表面活性成分發(fā)生界面轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移至瀝青與石料的交界面,從而形成一個化學(xué)錨固作用。這個錨固作用起到瀝青抗剝落劑的作用,加強集料與瀝青膠結(jié)料的粘結(jié)性能。Sasobit溫拌技術(shù)加入低熔點的有機添加劑到瀝青或者混合料中,從而改變?yōu)r青的粘溫曲線 ,降低拌和溫度 。這種有機物熔點一般在 90 ℃左右 ,因此混合料的拌和溫度一般只能降到有機物的熔點以上。有機物必須慎重選擇,因為有機物的熔點必須高于環(huán)境的最高溫度 ,否則瀝青路面容易產(chǎn)生永久變形 ,還要考慮有機物是否會使瀝青在低溫變脆而影響瀝青路面的低溫抗裂性。對于乳化的溫拌劑是通過在瀝青拌和鍋內(nèi)添加溫拌劑來實現(xiàn)的。為使溫拌濃縮液與瀝青能夠充分混合,又不與石料接觸,是通過噴桿的形式實現(xiàn)的,將溫拌劑通過氣動隔膜泵送到緩沖罐( 壓力罐) ,從緩沖罐經(jīng)計量裝置按拌和樓的每鍋瀝青用量,在瀝青與礦料拌和前,將溫拌劑噴灑向瀝青,隨后與熱拌瀝青混合料一樣進行拌和、出料。對于顆粒狀的Sasobit 溫拌劑,現(xiàn)場制備一般采用濕拌,先熔Sasobit 溫拌劑于瀝青中并攪拌均勻,拌和過程中無需特殊設(shè)備,只需人工通過管道把溫拌劑按規(guī)定的劑量投放到拌和鍋內(nèi)即可。
二、瀝青混合料生產(chǎn)過程
現(xiàn)場瀝青混合料拌和時,集料及礦粉加入干拌兩秒后進行瀝青噴灑。溫拌濃縮液與瀝青質(zhì)量比為 5:95,溫拌濃縮液在瀝青開始噴灑后延時 2s 開始噴入,根據(jù)噴灑量,調(diào)整噴灑設(shè)備的壓力,使得噴入時間控制在 8~10s 以內(nèi)。溫拌濃縮液噴灑結(jié)束后進入濕拌時間,濕拌時間基本與熱拌持平生產(chǎn)過程中,拌和廠技術(shù)人員進行了細致的溫度測量工作,前期出料過程出料溫度稍高,在生產(chǎn)過程中逐漸調(diào)整,出料約 15t 后,溫拌瀝青混合料出料溫度逐步穩(wěn)定,基本控制在 140℃左右,溫拌瀝青混合料出料流暢,和易性良好。拌瀝青混合料攤鋪設(shè)備同熱拌瀝青混合料一樣,無特殊設(shè)備要求。本次溫拌瀝青混合料攤鋪寬度為 8m ,碾壓設(shè)備為一臺鋼輪振動壓路機、一臺膠輪壓路機以及一臺小型收光整邊壓路機。攤鋪過程中瀝青混合料施工和易性好,在窨井蓋等需人工手工操作的區(qū)域表現(xiàn)出良好的施工和易性,攤鋪碾壓后的表觀構(gòu)造與熱拌路段同步攤鋪熱拌瀝青混合料相比無差別.
三、特點與應(yīng)用
1、特點
由于混合料溫度與環(huán)境溫度的溫差縮小,溫拌瀝青混合料在儲運過程中的降溫速率下降,即允許儲存時間和運輸時間相應(yīng)都有顯著的延長,且溫拌瀝青混合料車底部因低溫和溫差產(chǎn)生的混合料粘料車現(xiàn)象也顯著減少。由于降溫速率減緩,使得混合料的可壓實時間顯著延長,則壓實更有保障。同時,更易于在邊角和補救位置進行部分手工作業(yè)。溫拌混合料技術(shù)相對降低了施工對路表和環(huán)境溫度的要求,路面施工季節(jié)及日施工時間也得到延長,比熱拌技術(shù)更適合夜間施工。溫拌混合料在完成壓實后,路面溫度已經(jīng)降到了較低的水平。完工后開放交通的時間提前,從而能有效減少施工作業(yè)對交通的干擾。由于降低了拌合溫度,瀝青混合料從拌合到現(xiàn)場壓實的整個過程中產(chǎn)生的瀝青煙霧粉塵污染均會明顯減少。因此在攤鋪過程中,基本可以實現(xiàn)無煙塵作業(yè),減少了工人的廢氣吸入,工人勞動條件得到了顯著改善,瀝青路面施工對工人健康損害減輕。同時,混合料拌合和瀝青路面施工對道路沿線居民的生理影響也顯著減少。
2、應(yīng)用
在國內(nèi),溫拌瀝青混合料技術(shù)主要應(yīng)用于道路工程的修補、新修等,特別是多用于城市道路建設(shè),比如:2008年11月,無錫市交通工程有限公司在JQ-2標具區(qū)路(華誼路~山水東路)段新建工程的K5+000-K6+000右幅路段進行瀝青砼上面層的試驗路段攤鋪;2009年,溫拌瀝青混合料技術(shù)在包頭市的城市道路建設(shè)中首次應(yīng)用,修建了實驗段,在隨后的青山路、文化路、科學(xué)路、阿爾丁北大街的道路工程中采用溫拌瀝青混合料,并取得良好的效果;2009年7月,綠色環(huán)保的表面活性平臺法溫拌改性瀝青混合料成功應(yīng)用于北京長安街中國瀝青網(wǎng)路面大修工程;2010年6月,無錫市交通工程有限公司在經(jīng)一路延伸段(薛典路~望虞河)新建工程的K2+840-K3+170左幅路段進行瀝青砼上面層的試驗路段攤鋪,集料為江蘇溧陽產(chǎn)玄武巖,瀝青為江蘇無錫市江陰泰富產(chǎn)SBS改性瀝青,纖維為江蘇南京產(chǎn)木質(zhì)素纖維(用量為混合料總質(zhì)量的0.3%),原材料各項指標均滿足施工指導(dǎo)意見要求,WMASMA-13所用原材料、級配及油石比均參照熱拌SMA-13設(shè)計結(jié)果。采用溫拌劑為有機固體添加劑,摻量為瀝青質(zhì)量的3%,140℃擊實標準馬歇爾試件,WMASMA-13馬歇爾體積指標、析漏、飛散、水穩(wěn)定性和高溫性能對比試驗結(jié)果表明,WMA的體積指標、抗水損害能力、高溫抗車轍性能等均與熱拌瀝青混合料相當。
結(jié)束語
溫拌瀝青混和料技術(shù)較熱拌瀝青混合料有降低成本、施工靈活、保護環(huán)境、改善操作人員施工條件、延長碾壓時間等優(yōu)點,溫拌瀝青混合料路用性能良好,施工工藝簡單方便,使得溫拌瀝青混合料在工程中得到了應(yīng)用。
參考文獻
中圖分類號:G623.2 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2015)12-0094-01
隨著國家的教育改革,提出了科教興國和人才強國的教育發(fā)展理念,所以各教育工作者尤其重視對學(xué)生的教育工作,尤其是小學(xué),因為小學(xué)教育的優(yōu)劣基本關(guān)系到學(xué)生未來性格素質(zhì)方面的發(fā)展定位,只有先搞好小學(xué)教育,才能真正為國家教育改革做出貢獻。在小學(xué)教育中語文教學(xué)占了很重要的比重,所以應(yīng)該采取有效的教育方法將小學(xué)教育做到最好,而激勵教育便是這一種有效的教育方法。所謂激勵,就是激發(fā)和鼓勵,利用外在因素激發(fā)學(xué)生的積極性,刺激他們的內(nèi)心向著他們期望向往的目標前進。激勵教育就是將激勵與教育結(jié)合起來,作為一種教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情和學(xué)習動力,充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,在學(xué)習中做自己的主導(dǎo)。激勵教育不僅打破了傳統(tǒng)教育對學(xué)生的束縛,而且更加關(guān)注學(xué)生的內(nèi)心需求,將學(xué)生從壓抑狀態(tài)解救出來。下面,我將簡單講述激勵教育的重要性,并對激勵教育在小學(xué)語文中的應(yīng)用發(fā)出自己的見解。
1.激勵教育在小學(xué)語文教學(xué)中的重要性
1.1 激勵教育激發(fā)了學(xué)生學(xué)習語文的興趣。人們對于自己感興趣的事物會產(chǎn)生主動去追求、探索、認識它的行為,興趣是一個人對某種事物的特有意向,體現(xiàn)了一個人的主觀能動性,它會驅(qū)使人們不斷朝它前進。小學(xué)生的年齡普遍小,心智還很單純,還沒有形成自己的價值觀與人生觀,這個時候,父母和老師們的言行可能會影響他們的一生。因此,老師們應(yīng)該多給予學(xué)生們鼓勵與贊美,因為這時候單純的小學(xué)生對于周圍人給予他的評價是很敏感的,甚至一句小小的鼓勵贊美的話都會令他高興很久。在教學(xué)中老師們應(yīng)該從心底里愛護學(xué)生,激勵學(xué)生,激發(fā)學(xué)生熱愛語文的內(nèi)在動機,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習語文的興趣。
1.2 激勵教育激發(fā)了學(xué)生質(zhì)疑能力。質(zhì)疑是一個有自主思想的人具備的基本要素,一個人敢于質(zhì)疑,才能有所思考,在思考中才能有所收獲,有所創(chuàng)新。傳統(tǒng)的教學(xué)模式禁錮學(xué)生的思想,讓學(xué)生的自主思考能力逐漸喪失,使學(xué)生逐漸淪為知識的奴隸而不是知識的掌控者。而激勵教育則創(chuàng)建了一種輕松民主的教學(xué)方式,在這種教學(xué)模式之下,學(xué)生的思維得到開闊,學(xué)生能進行獨立的思考探索,因為在激勵教學(xué)下,并沒有絕對的事物,所以允許學(xué)生做大膽的質(zhì)疑,大膽的提問,學(xué)堂不會限制學(xué)生思維的發(fā)展。在這樣的教學(xué)模式下,學(xué)生的思考能力得以加強,質(zhì)疑能力得到發(fā)展,更加加深了學(xué)生對課文主義思想的理解。
1.3 激勵教育激發(fā)了學(xué)生學(xué)習的自信心。在學(xué)習語文這一門學(xué)科中,學(xué)生擁有自信心是非常重要的,一個擁有學(xué)習語文自信心的學(xué)生和一個沒有自信心的學(xué)生對待學(xué)語文的態(tài)度是截然不同的。而在傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)氛圍下,考試分數(shù)的高低又是教師們用來評價學(xué)生優(yōu)差的標準,這難免會使一些學(xué)生逐漸失去自信心,從而失去對學(xué)語文的興趣。但激勵教學(xué)就不一樣了,教師會給予中差生更多的關(guān)愛、幫助與鼓勵,幫助他們重拾自信。在學(xué)習語文的過程中難免會出現(xiàn)各種各樣的困難,這時候就需要老師們的鼓勵,激發(fā)學(xué)生戰(zhàn)勝困難的信心。
2.如何將激勵教育應(yīng)用于小學(xué)語文教學(xué)中
2.1 教師樹立激勵教育理念。小學(xué)生作為以特殊人群,其年齡、心智都未成長完全,這個時候是非常需要家長教師的鼓勵的,而教師作為學(xué)生教育的主要領(lǐng)導(dǎo)者和主要實施者,如果沒有將激勵教育放在心中,對待學(xué)生的錯誤不足又加以指責,這將會對心靈幼小的小學(xué)生造成很大的打擊,讓他們對學(xué)習產(chǎn)生排斥心理,降低學(xué)生學(xué)習的熱情。因此,教師必須樹立激勵教育的理念,讓學(xué)生充分發(fā)揮他們的主觀能動性,實現(xiàn)學(xué)生的自我發(fā)展和自我激勵,積極參與到課堂中來。
2.2 在課堂上采用競爭激勵教育。低年級的小學(xué)生一般都存在控制力差的特點,上課時很難集中注意力,講小話做小動作的行為更是連綿不斷,對于語文課,如果沒有適當?shù)奈麄兣d趣的方法,更是不會聽課。因此,教師可以根據(jù)小學(xué)生好勝心強、喜歡爭第一的特點,在教學(xué)過程中適當加入一些競爭的激勵教育,營造出一種競爭的氛圍,從而提高學(xué)生參與課堂的積極性,同時對于表現(xiàn)出色的學(xué)生要給予獎勵。受到表揚的學(xué)生肯定會繼續(xù)發(fā)揚自己的積極性,而其他學(xué)生也會擁有不服輸?shù)木瘢n堂上就不會缺少互動的環(huán)節(jié),從而進入一種良性循環(huán)中,由此可見,競爭式的激勵教育也是不可缺少的。
2.3 采用多樣化的激勵教學(xué)模式。小學(xué)生對課堂不感興趣的原因不外乎是因為課堂模式單一、一成不變,這難免會使學(xué)生產(chǎn)生厭倦心理,要想吸引學(xué)生對課堂的關(guān)注,必須采用一種多樣化的激勵教學(xué)模式,找到學(xué)生感興趣的一方面,利用這種模式,達到讓學(xué)生參與、融入課堂的目的。在教育過程中,教師可以采取創(chuàng)建情景教學(xué)、分組合作等方式,讓學(xué)生自主完成,并和其他的學(xué)生進行交流,這不僅增加了課堂的多彩多樣化,增強了學(xué)生的學(xué)習興趣,并有效快速地將知識以一種好玩又輕松的方式傳授給學(xué)生,在教學(xué)中也可以加入一些與所學(xué)知識相關(guān)的小故事,吸引學(xué)生的注意力,從而達到成功教學(xué)的目的。
3.小結(jié)
激勵教育對小學(xué)生的健康成長有著極其重要的影響,會影響到學(xué)生一生的價值觀與人生觀的定位。小學(xué)生也更因為他們年齡小、好勝心強的特點更適合接受激勵教育。通過激勵學(xué)生,讓他們找到自己學(xué)習的原因,明確自己的學(xué)習目的,促進其身心全面健康的成長。得當?shù)募罱逃瑸閷W(xué)生學(xué)習語文提供了動力,增強了學(xué)生學(xué)習語文的自信心。此外,教師樹立的正確的激勵教育理念,不僅為學(xué)生建立了良好的課堂氛圍,并給予學(xué)生一定的表現(xiàn)自己的空間,讓每個學(xué)生都感受到自己是獨一無二的。本文僅是作者自己的一些觀點,因為所學(xué)知識尚少、閱歷較淺,不能做到全面的論述,謹以此文來表達自己的一些感想,希望廣大讀者接納。
參考文獻: