土木工程现况范文
时间:2023-07-06 17:43:14
导语:如何才能写好一篇土木工程现况,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:土木工程;建筑施工;技术创新
1、土木工程建筑施工技术创新意义
自从进入21世纪,我国的经济飞速发展,科技日新月异,人们的生活发生了翻天覆地的变化,各种各样的设计理念层出不穷,科技的发展也促使了设备的更新,这些都在土木工程领域得到了广泛的应用,极大的推动了土木工程的发展。然而,矛盾的观点要求我们一分为二的看待事物,这些因素在促进土木工程发展的同时,也引发了一系列的问题施工技术的发展和改革是整个社会发展进步所决定的,并不仅仅是行业要求,改革这件事具有较强的急迫性。具体来说,施工技术的创新不是随心所欲的,而是要与国家所宣传的创新主题相一致。创新是这么多年来我们我们一直强调的话题,创新才能推动技术进步,进而促进国家发展进步,因此,对于土木工程行业来说,创新也是一个重要的话题。近年来土木工程发展越来越快,数量和规模也不断增大,所以更加要求先进的施工技术。
2土木工程建筑施工技术的现状
2.1理论研究与实际工作脱节
在实际工作中,如若创新能力严重匮乏,就会面临着对各方面知识的综合运用,例如非线性分析、最优控制、反馈分析及材性分析等与实际的工作严重脱节的问题,而理论知识并不应停留在论文中,更多的是应该运用在实践中,才能产生它真正的价值。
2.2对于基础性理论研究和实用性理论研究方面,存在传统的局限性
传统的土工工程研究中,基础性理论研究和实用性理论研究一直都存在在两个不同的领域,由此产生了不同的研究方向,使得基础性理论研究和实用性理论研究不能很好的结合,为技术创新造成了不小的阻碍。
2.3施工技术应用的标准存在局限性
在工程施工中,准备工作不充分,目标不明确,对于工程施工的要求马马虎虎,在这样的情况下,很难将土木工程施工技术提升到创新的层面,严重阻碍了技术创新。
2.4缺乏良好的技术创新团队和管理团队
对于建筑施工工程管理来说,目前还存在着很大的漏洞,比如当施工管理失误时,相关负责人的缺位,各部门职业不明确,有很多项目没有明确的负责人,管理权由各个部门共同拥有。这样的方式所造成的结果就是,出现问题各部门互相推卸责任,这样只会造成不好的影响。如果对于施工过程缺乏必要的管理,必然会阻碍技术的创新。
3、土木工程建筑施工技术的创新
3.1强调创新理念
对于土木工程建筑施工技术而言,其在创新的过程中,主观上的创新理念是核心部分,也是重要的指导部分。建议在日后的工作当中,利用系列的手段和方法,进一步的强调创新理念。首先,土木工程建筑施工技术的实施,应该保持以民为本,绝对不能对周边的人文社会、自然环境、固有建筑物等造成不利影响,从而保持和谐技术的应用,由此来得到更多的认可、支持。其次,具体的技术手段实施,应以简洁、有效为主。以往所使用的技术,不仅在内容复杂,同时对工作人员的要求较高,与国内社会需求不符,导致很多工程表面上号称高技术、高水准,实际上的质量却并未提升。第三,在理念创新的过程中,一定要将可持续发展融入进去。
3.2完善创新机制
对于土木工程建筑施工技术来说,要进行创新工作,继续要完善创新机制。首先我们要明确自身态度,比如要加强创新机制的革新,这样才能在现实中很好的执行,如果只有理论不看重实践,将会不利于各项工作的顺利开展,也不可能取得良好的成绩。企业要在以往的工作中,发现问题并积累经验,并根据建筑施工企业自身发展的实际情况,来建立符合自身发展的土木工程建筑施工创新机制,并创建自身创新团队,不断研究探讨出更符合企业发展模式的土木工程建筑施工技术,从而成为企业核心技术。目前,随着经济和科技的不断发展,土木工程建筑施工技术也不断的创新和改革,但是企业内部工作人员的自身素质得不到提高,加强专业素养的缺失,也引发了许多问题。这就要求企业要加强人才的培养和素质教育,并进行专业技能培训,加快企业工作人员知识的更新换代,聘请专家来进行公开讲座,提高员工专业素养。还要建立奖惩机制,激发员工的积极性,做的好的员工得到奖励,做的不好的则受到相应的惩罚。另外,企业还要建立监督机制,对员工行为进行监督和约束,这样才能更加有利于创新技术的实施。
3.3积极主动的应用
除了对科学创新技术的研究,还要投入使用,只注重理论而不作用到实践,那么就会失去对技术创新的根本目标,花费大量的人力物力进行研究,也只是浪费了资源,因此在一中创新理论探讨出来以后,要进行实际运用,这样才是我们研究目的,才能更有效促进施工技术的创新。具体来说,企业负责人要全面关注,每引进一种先进的技术和研究,就要积极进行实践,同时发动企业的核心人才组织到一起,一切从实际出发,具体问题具体分析,探讨土木工程施工施工技术在实际生活中的运用,这是土木工程建筑施工技术创新最重要的一项工作。
3.4促进土木工程施工技术的智能化
还要促进建筑施工技术的智能化,主要是指科技的发展成果在土木工程建筑施工领域的渗透和运用。近年来科技发展日新月异,出现了信息自动化和施工技术智能化的理念,这也很大程度上引领了现代建筑业的发展。土木工程施工技术的创新发展是一个新的趋势,其发展的方向主要有利用智能型机械设备、电子信息技术管理终端和全自动化控制系统对土木工程的施工转换到智能化、自动化的发展。尤其是计算机技术的发展和逐渐应用,有效的提高了建筑施工工程的发展水平和信息服务科学管理水平。
3.5促进土木工程建筑施工技术的生态化
土木工程建筑施工技术要符合当前可持续发展趋势,多使用一些能源节约型建筑材料,还要创新新型环保节约建筑材料,运用绿色环保办公设备进行办公,这样才能节约能源,还能有效的避免污染现象。在制定建筑施工设计目标,设计进程还有施工的每一个环节时,都要考虑到是否绿色环保节约,尽量避免污染现象的发生,节约能源资源,并且还要使用相对来说较为环保的建筑材料和技术设备。要彻底发挥能源使用功能,最大限度的开发和使用,合理利用能源资源。另一方面还要利用先进的建筑技术和新型的建筑材料。发展住宅用的化学建筑产品提高化学建材在建筑中的应用
4结束语
土木工程近年来成为我国一项越来越重要的工作,能够促进国民经济的增长,增加就业机会,同时给国家带来经济收益。近年来社会发展日新月异,科学技术的发展飞快,土木工程建筑受科技影响较大,原有的施工技术已经不适应土木工程建筑发展的需要,必须对土木工程建筑施工技术进行改进和创新,虽然原有的建筑施工技术也在一段时间内对土木工程做出重要贡献,但时代的发展如此之快,如果不对施工技术进行改革和创新,将会严重阻碍土木工程的发展,最终使国家在激烈的国际竞争中败下阵来,从而不利于国际地位的提高,严重还会影响国家形象,本文主要研究的问题就是土木工程建筑施工技术的创新与改进工作。
参考文献
篇2
关键词:CAD;土木设计;优势;劣势
中图分类号:TP29文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)04-0281-02
1 引言
计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD),诞生于20世纪50年代,它是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力来进行工程的设计和分析的一种技术,它是综合计算机技术和土木工程设计方法的一门新兴学科,是与计算机软硬件及工程设计方法的发展而发展起来的。它集成了计算机、图形学、数据库技术、数值分析等技术,随着软硬件技术的不断发展及工程方法的更新换代,CAD技术也日趋完善,已经广泛应用于电子、轻工、纺织、服装、医疗、国防及工程设计等国民经济的各个领域,发挥了极大的经济技术效益。
2 CAD在土木工程中的应用
CAD技术最早应用于汽车工业,随后随着计算机软硬件的发展及普及,逐渐扩展到其它领域,包括土木工程领域。在土木工程领域,它包含工程设计中采用计算机技术辅助分析、计算和绘制图形的全过程。我国在土木工程中使用CAD技术开始于上世纪八十年代,在开始阶段,主要依靠外国引进的通用或专用图形软件包在屏幕上做交互式图形设计,与结构计算与分析没有结合,参与者主要是长期与计算机打交道的专门人员。到八十年代末期,由于较高性能的廉价计算机的普及,土木工程CAD才有了真正的发展和较广泛的应用,在很大程度上推动了CAD技术在我国土木工程上的应用和发展。
土木工程CAD的应用包含以下方面:
(1)建筑与规划设计:用于绘制建筑、规划类图纸,如建筑施工图、效果图,规划效果图,桥梁的造型设计等,其软件有天正建筑软件、中国建筑研究院的APM(PKPM的建筑模块)、QXCAD(一种桥型设计软件)、3 D M A X、M A Y A、计,构造设计指根据结构计算的结果,完成构件和截面的选配筋的构造设计,绘制施工图是用CAD取代传统的手绘来完成施工图纸的绘制;(2)给排水设计:用于给水、排水方面的计算与绘图;(3)暖通设计:用于取暖与通风方面的设计;(4)电气设计:强弱电方面的辅助设计;(5)施工组织与设计:用于施工项目的项目管理、施工工艺的流程设计与优化、施工现场布置等;(6)工程项目的预决算:从广义上说,这也算C A D在土木工程上的一个应用;(7)其它方面的:比如家庭装修等。
以上所列只是CAD技术在土木工程上应用的主要方面,在实际工程中,还有很多边缘的、交叉的、新兴的应用技术在开花结果。
3 CAD在土木设计图中表现出的优势
(1)绘图劳动强度降低,图纸清洁、美观。
传统的手工绘图法需要设计人员经常性更换十几种绘图工具。一旦画错,就要在图面上修修补补,破坏图面的整洁性。而CAD制图,只要配齐了电脑,安装好绘图软件、打印机或绘图仪,鼠标轻轻移动就可以完成心中设计的图形。同时,软件本身还可以提供UNDO限制防错功能,让工程设计师们制图事半功倍。软件还可以为每个设计人员的独特的表达方式、思维模式和绘图习惯提供广阔的空间,只要充分使用参数化绘图工具就可达成。
(2)提高设计工作效率。
土木设计过程一般经过提交条件、方案设计、初步设计、施工图设计。各工种之间的配合默契与否,条件与方案改变大小都直接影响着制图的速度。在传统的手工制图方式下,各阶段各工种之间的不同设计成果要分时制作;在CAD制图中,实现了各工种间的图纸资料互换,即使方案有所调整,设计人员也只需在原有的设计图纸上加以调整,从而减少大量重复劳动,提高了工作效率。
(3)增强计算功能,提高精确度。
土木工程设计不同于其他领域的设计,它需要正确无误地计算出裂缝宽度、挠度、承载力、配筋面积。而且在实际工程中,要先符合设计规范地对各个结构构件如梁、板所承受的各种外部荷载,再根据《混凝土结构设计规范》进行计算和调整,如果计算数值稍有偏差或参数取值不符合要求,便会造成设计出的产品不合设计规范、不经济,严重的还会造成人民生命、财产的巨大损失。
(4)提供动态的检验效果。
结构的板、梁、柱、墙的设计要考虑其他专业的相容性、相配性。如管道、设备不能和梁、柱相碰等。从实践中可知道任何工程都可以从形态上拆分为圆柱体、斜圆柱体、圆锥、圆台、斜圆台、球体、球冠体、圆形断面环体、矩形断面环体以及多面体等基本形体。为此,CAD制图中,可以在真色彩、真三维、光照的情况下,按物体的运动轨迹构造出一个虚拟的实体,在房屋中实时漫游,检查虚拟的实体与管道、设备、墙、梁、柱、门、窗等物体不发生碰撞,预先感受结构的空间效果,以便在发现问题的地方仔细端详、修改,直至满意为止。这给工程设计师在设计工程中提供了非常有益的帮助。
(5)资料管理方便。
CAD软件制作的图形、图像文件可直接存储在软盘、硬盘或刻成光盘存储,从而避免资料因受潮、虫蛀以及破坏性查阅造成的不必要损失,电子数据的保存年限可以延长至50年。一个设计院整柜的资料被几张光盘所替代,查找和管理都比较方便。
(6)数据传输的信息化。
随着信息技术、网络技术的普及和CAD智能化的应用、跨地区合作设计、异地招投标、“在家工作”等都成为可能。如1992年日本执行的CALS(综合信息系统)研究,其就是指企业和机关不受部门企业间特定机器和系统的制约,利用网络进行开发设计运筹及运用全过程的公用系统工程。
4 CAD技术出现的劣势
CAD技术在给土木设计业带来巨大效益的同时,其劣势也随之发挥作用,也不可避免地滞缓了其发展,具体表现如下:
(1)CAD技术促使土木设计领域中人、财、物浪费加剧。
CAD技术需要相关的软件,运转速度较快的电脑以及熟练掌握电脑的设计师、网络维修人员等;购买任何正版的工程建筑软件都要花费1~2万元;设计师们还要开展专门的培训工作。总之,备齐所需的人力和财力则价值不菲。同时,在使用过程中,设计师们只能看到面前的一处图纸,而土木工程设计是一个系统工程,只看到一处图纸是远远不够的,它需要一整套图纸打印后才能看清楚。电脑图纸需要经过输出后才能实现审核、修改、再审核、再修改直至正式出图,增加了单位成本和社会成本。
(2)工种配合默契与否及信息传递的速度影响工作效率。
众所周知,土木工程设计是一个系统工程,它涉及到许多专业和步骤。每个设计师在设计任何图纸时不仅要考虑自身设计的合理性,还要考虑与本专业和其他专业设计人员设计上的协调性。完整的土木工程设计流程从合同签定起经过测量数据、地质调查数据、设计说明、打印图纸、施工管理计划等步骤,其所需的数据量非常大。任何数据变动,就会造成设计方案的变化。所以在动手设计前,要根据现况、地质、道路、建筑物、生产设施的关系进行规划、设计、施工、使用和管理。而地质、地物、道路的考察由建设单位来进行,生产设施之间的配合关系论证由勘察设计院来进行,大量数据的整理、交换、组合都需要时间。任何环节的阻塞和停滞都会影响工作效率。
(3)缺乏统一的智能化结构设计软件。
目前的专业软件,如PKPM软件,大多数只停留在二维基础上,充其量只是个绘图工具,缺乏智能化。智能化结构软件不仅能体现三维立体图镜像,而且能自动执行相应的规范,设计所需参数取值不但要在经济范围内,还要便于施工。如中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部和新加坡建屋发展局开发的BEAM CAGE软件,是按英国规范完成的钢筋混凝土梁的配筋、选筋、挠度的计算、施工图生成等一系列功能,虽然该软件自动化程度高,出图质量好,但毕竟是基于英国规范的基础上。而在国内流行的工程智能化设计软件如PKPM设计软件,它还需要设计师们调整梁、板、柱的配筋,尤其是柱的配筋,PKPM软件自动生成的顶层柱配筋常常因为屋面梁传递来的弯矩比较大,配筋也较大,而下层由于梁传递来的弯矩较小,配筋也较小,形成大柱种在小柱上。这需要设计工程师进行人工调整。还有按照规范规定,同一构件中钢筋的型号差别不宜大于两个级别,也就是说在一个构件中如果使用了直径为16的钢筋,那就不能使用直径为22以上的钢筋。但是在软件自动出图中常常会出现直径为14的钢筋和直径为22的钢筋一起使用的现象,这也要进行人工调整。以上说明我们还缺乏统一的智能化结构设计软件。
(4)扼杀土木设计师的创作灵感。
俗话说:“建筑是凝固的音乐。”这句话点明了建筑也是一种艺术,它是一门融科技、文化、艺术、哲学于一体的学科。任何土建设计师都需要艺术家的灵感和天份,这种灵感和天份在处理建筑物的造型方面应有不少的“模糊感”。但CAD制图所要求的尺寸精确消磨和扼杀了这种灵感和天份,让设计师的设计图样屈从于电脑的机械和准确。还有,不少设计单位为了能够中标,将自己的投标文件,尤其是总平面效果图,做得非常精致美观,不惜投入大量的人力物力在CAD的制图上,而忽略了总平面布置图的建筑效果和建筑师的艺术创造。
综上所述,CAD的使用提高了土木设计中的高效率、高质量和高水平,同时也显示了不完善的方面。因此,设计师们在使用过程中总结经验,注意克服CAD带来的负面影响,努力提高自身的计算机知识和对土建规范的使用,促进CAD的健康发展。
参考文献
[1]张志远,金新阳,陈岱林.基于英国规范的混凝土梁CAD系统的研制[J].建筑科学,2004,(12).
篇3
关键词:环氧树脂胶粘剂 应用进展
一、引言
环氧树脂是指分子中含有环氧基团的高分子化合物的统称,在各类环氧树脂中,产量最大,应用最广的是由环氧氯丙烷与二酚基丙烷在碱的作用下缩聚而成的具有线型结构的热塑性的高聚物。作为胶黏剂使用时,一般为低分子量液体环氧树脂,其分子量一般在340-700之间。环氧树脂有极强的粘结力,它对大部分材料如:木材、金属、玻璃、塑料、皮革、陶瓷、纤维等都有良好的粘结性能,只对少数材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯等粘结力较差。近年来,环氧树脂总的发展趋势是寻找高耐热性、高强度、高韧性,以及能在低温或其他特殊环境下固化的、操作简便的新颖树脂体系。通常情况下,工程上应用的环氧树脂胶粘剂主要是由基料、稀释剂、固化剂等原料配置而成的,由于其低廉的成本,良好的粘接性能和简便的粘结工艺已在汽车制造、电子电器及航天工业领域得到了广泛的推广和应用。现阶段,随着对环氧树脂特性的深入研究,新工艺、新配方得到了不断的使用,具有高性能的环氧树脂胶粘剂陆续出现。因而对于近年来环氧树脂胶粘剂发展状况及相关技术应用的研究具有非常重要的现实意义。
二、环氧树脂胶粘剂特性与应用分析
环氧树脂具有许多独特的优良性能,主要表现在以下几个方面:
1.良好的加工工艺性;
2.高度的粘结力;
3.收缩性小;
4.稳定性好;
5.具有优良的电绝缘性能;
6.由于结构中含有环氧基、醚键等,同时结构很紧密,所有有良好的机械性能;
7.因含有稳定的苯环及醚键,因而热稳定性也很好;
8.吸水率低,室温下的吸水率在0.5%以下。
由于环氧树脂具有优良的粘结性、绝缘性以及耐化学腐蚀性等优异的特点,所以在许多工业部门,包括造船、化工、电器直至国防、航天飞船等方面都得到极为广泛的应用,它可以作胶粘剂、作层压材料、作浇筑等磨具,并可以用作涂料等,特别是近年来,许多性能优异的新品种相继问世,使环氧树脂的用途越来越广。环氧树脂对金属与金属,金属与非金属等材料都有很强的粘结力,故而用途广泛的胶粘剂,熟称“万能胶”。用它粘合拖拉机及起重机上的吊件可以承受12吨的载荷。由于环氧树脂可以在室温固化,固化后又可经受高低温作用,这就对一些不能经受高温的精密部件的紧固极为适用,光学仪器,蜂巢结构材料等的的胶粘剂已广泛使用环氧树脂。
环氧树脂粘接力的机械性能,物理性能和电性能,可以通过不同类型的树脂和用不同类型的辅助剂来加以改。还通过特殊配方和应用工艺,缩短固化时间,提高耐热性,并且可以在短时间内耐热温度达300℃以上。作为胶粘剂它有如下特点:能胶合薄厚不同的各种材料,能胶合二种不同金属材料或各种金属和非金属材料,连接后又完全平整的表面;胶缝不漏气,耐化学腐蚀,有绝缘和密封性等性能;不用钻孔,因而不会减小强度;应力均匀;胶合工艺简单,能够大幅降低生产成本。
三、国内外环氧树脂胶粘剂发展现状分析
1.国外环氧胶市场现状分析
近10 年来,美国和西欧环氧树脂消费市场年均增长率分别为2%和117 %。1999 年美国消费量为5万吨,如果按照之前2005~2010年美国年增长率的2%计算的话,那么到2015年美国环氧树脂消费量将递增到20万吨左右。美国近年来消费增长主要在汽车和工业方面,其消费比例分别为20 %和35 % ,今后几年其消费比例不会发生较大改变。美国目前有200 多家公司生产环氧胶粘剂,其中较大的有十几家,环氧树脂胶粘剂约占环氧树脂总产量的10 %。
西欧环氧树脂胶粘剂占环氧树脂总产量的5.8 %,主要集中在英、法、德3国,其产量约占西欧环氧胶总量的60 %。
而我们的近邻日本,其环氧胶市场2010年产量为3.7万t,消费比例最大的是建筑业,占53 %;其次是土木工程,占30 %。
2.国内环氧胶粘剂市场现况分析
我国环氧树脂是从上世纪50年代末开发研制的,经过40 多年的发展,特别是改革开放以来,随着国民经济的飞速发展,环氧胶粘剂产量和消费量逐年递增。1999 年我国环氧树脂粘剂产量为2.5万吨 ,2002 年即达到3.5万t ,2010年为9万吨。目前我国大陆及台湾省有多家从事环氧树脂胶粘剂研发生产的科研单位和公司,如天津合成材料工业研究所、黑龙江省石油化学所、长春人造、兴亚化学等单位。在我国环氧胶主要用于土木工程、建筑、电机、制鞋、木工、胶合板和电子工业等领域。
四、环氧树脂胶粘剂最新技术应用进展
1.高强度环氧树脂胶粘剂
要提高环氧树脂强度,一般通过添加第二组分来增韧树脂,提高环氧树脂的韧性。主要有液态橡胶增韧、聚氨酯增韧、弹性微球增韧、热致液晶聚合物( TLCP) 增韧和聚合物共混、共聚改性等。
2.水性环氧胶粘剂
环氧树脂本身一般水性化较难,目前使环氧树脂水性化的方法主要有:醚化、酯化、接枝和聚合型乳化剂乳液聚合等方法。对引入羧基使环氧树脂水基化的乳液,可以应用能与羧基交联的固化剂,比如聚氮丙啶树脂和碳酰胺等。
3.环氧树脂压敏胶
由环氧树脂、丁腈橡胶、双氰胺和22甲基咪唑等的丁酮溶液,涂布纸上干燥后得到压敏胶带,其耐热性能和耐湿性能优良。如环氧树脂与羧端基聚丁二烯、唑啉等配合制备压敏胶,其剥离强度也非常高。
五、结语
现阶段,随着国内工业化进程的不断深入和发展,对于环氧树脂胶粘剂尤其是具有优良性能的高端产品的需求量呈现出逐年递增的趋势,而相对落后的工艺现状已成为限制国内环氧胶发展的主要因素。因而避免低工艺水平项目的重复建设,不断拓展高端产品及绿色产品成为我国环氧树脂胶粘剂生产企业的当务之急。
参考文献
篇4
[关键词]混凝土施工;施工技术;质量管理
中图分类号:TU201.2 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)13-0073-02
混凝土是现代建筑的基本材料,具有成型容易,输送能力大等优点。在建筑工程中,混凝土的施工技术决定着工程的质量和安全性。混凝土被广泛的应用在建筑、水利、交通等工程的建设之中,在工程结构里承担着重要角色,它的质量与整个施工过程的质量息息相关,在混凝土的施工中,往往会出现一些常见的普遍的质量问题,本文从提高混凝土质量的角度出发,对建筑施工中混凝土施工的技术与质量管理双方面的问题进行了探讨,希望可以为广大建筑工程的实施提供一些参考。
在我国的各项建筑工程中,混凝土的施工占了相当重要的比例,其施工质量的好坏将对建筑物的安全产生直接和深远的影响。因此必须对混凝土的施工技术和施工质量产生足够的重视,对混凝土施工制作的每一道工序都进行严格的控制,才能保证建筑的安全和质量。随着时代的发展与改革开放进程的不断推进,我国的房屋建筑工程建设事业逐渐发展起来。而混凝土施工技术作为一种新型的建筑结构技术,在房屋建筑工程施工中的应用范围越来越广。因此,强化对混凝土的施工与质量控制,将有助于提升房屋建筑工程的施工进度与施工质量。
1.施工的技术探讨
1.1施工准备
(1)在混凝土的浇筑施工之前,应该先做好对施工工人的安全技术交底工作,对施工中要注意的问题要详细说明,强调梁柱、梁板与剪力墙的混凝土标号的控制,以及振捣时间、间距等等事项。(2)在施工阶段,应该对该地天气变化情况进行掌握,根据工程的需要,把浇筑工程中所必备的防雨防暑物资事先准备好,以保证混凝土的浇筑质量。(3)在浇筑施工之前,应该对钢筋、控制模板、保护层等设备的规格尺寸进行检查,使其偏差值符合国家验收评定的标准。还应该对模版接缝处是否密合完好以及其支撑是否稳定进行检查,还要对钢筋和模版进行预检,符合标准之后,才能开始浇筑。
1.2施工流程及技术要点
1.2.1材料准备
水泥:应该根据工程的强度要求以及不同型号的水泥性能来选择,保证其强度不低于设计的规范,对于有特殊承重要求的部位应该在选用之前进行测试,结合报告进行选择。
骨料:作为混凝土的主要组成部分,骨料的优劣对混凝土最终强度有直接的影响。在对粗骨料进行选择的时候,应该对其质地、针片状颗粒的含量、级配、最大粒径等参数进行重点的检查。而选择细骨料时,应该重点检查质地、细度模数、含泥量、有害物质含量等,尤其是要对有害物质含量和含泥量进行检查。
水:应该尽量采用可饮用的水进行混凝土的拌合,对于不可饮用的水,在拌合之前应该先进行化验和抗腐蚀检验。应该避免采用工业废水、酸性程度较高的水、生活污水来进行拌合。
外加剂:应该保证外加剂的生产厂家的资格,且要出具对于外加剂的性能检测报告。在使用之前应该进行试验以保证外加剂与水泥的适应性。施工中应该严格控制用量,并且延长拌合的时间,以保证拌合的均匀。
1.2.2混凝土拌合
在确定材料之后,应该对其进行取样,然后交由相应的实验室来进行配比的设计,避免采用经验配比的方法,避免少配、错配、漏配等影响混凝土质量的事件发生。然后应该对适配完成的混凝土进行性能的检测,然后才能进行大量的混凝土的拌合。在施工中应该经常对骨料的含水率进行检测和调整。在向搅拌机具中投料时应控制在机具的额定容量之下,拌合中应该随时对拌料坍落度和离析现象进行监测。
1.2.3运输
在对混凝土精心运输的时候应该按照形势采取不同的运输方式,如垂直运输一般采用提升架、起重机等运输,现场搅拌的时候采用手推车,小型翻斗车等进行运输,在楼面上多用手推车进行运输等。在运输过程中应该保证混凝土的均质性,以免混凝土的流动性降低或者发生产生离析、砂浆流失、沁水等现象,为了保证最短的运输时间,使其在初凝之前就浇筑完毕,应该尽量减少其运输的周转次数。
1.2.4浇筑
在浇筑之前,应该对钢筋和模版进行检查,以保证其具备混凝土的浇筑条件,还应确定浇筑方法的合理性。应保证混凝土下落高度小于3m,如果采用的是分层分块浇筑方法的话,应该结合钢筋的密集程度和结构的特点来决定每一层的高度。在分层高度的控制上,一般为插入式振捣器作用长度的1.25倍,如果振捣采用的是平板振捣器,则应该控制分层的厚度,不超过200mm。浇筑的过程应该尽量连续,如果必须出现间隔,则要尽量的缩短间隔的时间,以保证在前层的混凝土初凝前可以恢复施工。较注重应该经常观察和整改钢筋、模版等设备的变位现象。较大的梁体可以进行单独的浇筑,对连续浇筑无法实现的部位,应该在剪力较小的地方预留好施工缝。
1.2.5振捣
浇筑后应该及时的对混凝土进行振捣,振捣的作用是使混凝土能充满模版的每个角落,使其获得最大的均匀和密实度。振捣分为机械和人工振捣两种,一般只有工程量小、或者采用的是塑性混凝土的时候才会使用人工振捣的方法。振捣过程应该快插慢拔,均匀的选择插点的位置,以防出现漏振的情况。在插入振捣棒的时候应该使其进入下层混凝土中,以免在两层混凝土中间出现缝隙。在一个插点应该持续振捣20-20S,以表面无下沉、无气泡,泛浆或者水平为宜。如果使用平板振捣器进行振捣,则应该保证其能够对已经振实部分的边缘进行覆盖。
1.2.6养护
在混凝土部件完成终凝后,应该及时对其进行养护,通过养护能够使混凝土得到硬化和强度的增长。养护期间混凝土应该保证湿润的状态,保证温、湿度。一般的养护方式是在混凝土表面洒水,并且覆盖草帘,在冬天应该设置保温措施,养护时间一般应该大于14天。 混凝土的凝结硬化是水泥水化作用的结果,而水泥水化作用必须在适当的温度和湿度的条件下才能进行。混凝土的养护,就是使混凝土具有一定的温度和湿度,而逐渐硬化。混凝土养护分人工养护和自然养护。自然养护就是在常温(平均气温不低于5℃)下,用浇水或保水的方法使混凝土在规定的时间内有适宜的温湿条件进行硬化。人工养护就是人工控制混凝土的温度和湿度,使混凝土强度增长,如蒸汽养护、热水养护、太阳能养护等,一般用于预制构件的生产。现浇混凝土工程中多采用自然养护。自然养护的覆盖物要采用吸水和保水能力较好的材料如草帘、麻袋。为保证混凝土养护期间内的湿润状态,应每天不断的浇水,只有强度达设计要求强度70%以上,方可停止养护。新浇筑混凝土早期失水严重,在浇筑后2~3天内应加强养护。对混凝土表面的养护要求:①塑性混凝土应在浇筑完毕后6~18h内开始洒水养护,低塑性混凝土宜在浇筑完毕后立即喷雾养护,并及早开始洒水养护。②混凝土应该连续养护,养护期内必须确保混凝土表面处于湿润状态。③混凝土养护时间不宜少于28d。
2.施工的质量管理
2.1影响质量的因素
2.1.1混凝土的配合比例
混凝土的配合比例是影响混凝土质量的第一要素,混凝土的配合比例应该满足施工技术的要求,以保证工程的质量和强度。在科学部门所配出来的配合比例并不一定完全适合施工的现况,当施工现场的运输设备、气温等发生了变化之时,应该根据变化来调整混凝土的配合比例。
2.1.2混凝土的和易性
和易性,指的是混凝土在搅拌时的粘聚性、流动性、保水性等性能的综合。如果混凝土的和易性不好,就可能导致混凝土出现离析现象或者振捣不实。只有混凝土具有良好的和易性,才便于振实,不会发生离析的现象。
2.1.3振捣过程
混凝土在浇筑时有没有经过充分的振捣,是影响混凝土最终质量的重要因素。由于浇筑时振捣不良引起混凝土内部出现蜂窝、孔洞等问题的情况时有发生。所以,施工单位要重视混凝土的振捣工作,在对混凝土进行振捣时应该由专业的人员,采取专业的操作来进行。
2.1.4施工人员
作为施工的操作者和指挥者,施工人员对混凝土施工质量的影响是无可置疑的。因此在施工的过程中,施工单位应该严格控制各个环节,建立健全的规章制度和和质量管理体系。为了问题能够得到切实的解决,还应该从技术和管理措施两个方面来约束有关的部门和人员,最终用人员的素质来保证施工的质量。
2.2混凝土施工中的控制
2.2.1供应商
在选择商品混凝土的供应商的时候,应该选择信誉好、资质高的商家。应该安排好商品混凝土搅拌站和施工现场之间的联系,对混凝土浇筑的速度做好计算,选择合理的车辆和路线,使混凝土运至施工现场时的质量有所保证。
2.2.2施工操作
应该在周密的科学组织之上合理安排施工的速度,保证施工操作严格按照程序进行,杜绝盲目的赶工。在浇筑工程中不踩踏钢筋,不移动预埋的线管。在混凝土强度达到1.2Mpa前不能踩踏和堆放重物。
2.2.3现场管理
应该对施工现场加强管理,制定合理的管理制度,保证施工人员的技术水平,提高施工人员的质量意识,增强施工人员的责任心。
综上所述,在施工过程中应该抓住重点,制定合理有效的方法来保证施工的质量。随着我国经济的快速发展,建筑工程的种类将越来越多。作为建筑施工的基础,混凝土施工技术需要努力适应社会的需要,不断创新,才能使其成为更安全的施工技术,才能不断提高建筑工程项目的质量和安全性。
3 .混凝土的拆模
拆模的时间早晚直接影响到混凝土质量和模板的使用周转率。拆模时间应根据设计要求、气温和混凝土强度等级情况而定。对非承重构件,只有当混凝土强度达到2.5MPa以上,且其表面和棱角不会因为拆模造成损坏时,方可拆除模板。对承重构件,只有当混凝土强度达到规定的混凝土设计标号的百分率后方可拆模。对后张法预应力混凝土结构构件,侧模宜在预应力张拉前拆除;底模支架的拆除应按施工技术方案执行,当无具体要求时,不应在结构构件建立预应力前拆除。
后浇带模板的拆除和支顶应按施工技术方案执行。侧模拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤。模板拆除时,不应对楼层形成冲击荷载。拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运。
4.混凝土缺陷修补
拆模后如发现又缺陷,应进行修补。对面积小、数量不多的蜂窝或露石的混凝土,先用钢丝刷或加压水洗刷基层,然后用1:2~1:2.5的水泥砂浆找平;对较大面积的蜂窝、露石和露筋应按其全部深度凿去薄弱的混凝土层,然后用钢丝刷或加压水冲刷,再用比原混凝土强度等级高一个级别的细骨料混凝土填塞,并仔细捣实。对影响工程结构安全及使用工程的缺陷,应与设计单位、建设单位、监理单位共同研究处理。
参考文献
[1]谢文利.土木工程混凝土施工技术探讨[J].产业与科技论坛,2012(01).
篇5
关键词:混凝土施工;施工技术;质量管理
在我国的各项建筑工程中,混凝土的施工占了相当重要的比例,其施工质量的好坏将对建筑物的安全产生直接和深远的影响。因此必须对混凝土的施工技术和施工质量产生足够的重视,对混凝土施工制作的每一道工序都进行严格的控制,才能保证建筑的安全和质量。
1、施工的技术探讨
1.1施工准备
(1)在混凝土的浇筑施工之前,应该先做好对施工工人的安全技术交底工作,对施工中要注意的问题要详细说明,强调梁柱、梁板与剪力墙的混凝土标号的控制,以及振捣时间、间距等等事项。(2)在施工阶段,应该对该地天气变化情况进行掌握,根据工程的需要,把浇筑工程中所必备的防雨防暑物资事先准备好,以保证混凝土的浇筑质量。(3)在浇筑施工之前,应该对钢筋、控制模板、保护层等设备的规格尺寸进行检查,使其偏差值符合国家验收评定的标准。还应该对模版接缝处是否密合完好以及其支撑是否稳定进行检查,还要对钢筋和模版进行预检,符合标准之后,才能开始浇筑。
1.2施工流程及技术要点
1、2、1材料准备
水泥:应该根据工程的强度要求以及不同型号的水泥性能来选择,保证其强度不低于设计的规范,对于有特殊承重要求的部位应该在选用之前进行测试,结合报告进行选择。
骨料:作为混凝土的主要组成部分,骨料的优劣对混凝土最终强度有直接的影响。在对粗骨料进行选择的时候,应该对其质地、针片状颗粒的含量、级配、最大粒径等参数进行重点的检查。而选择细骨料时,应该重点检查质地、细度模数、含泥量、有害物质含量等,尤其是要对有害物质含量和含泥量进行检查。
水:应该尽量采用可饮用的水进行混凝土的拌合,对于不可饮用的水,在拌合之前应该先进行化验和抗腐蚀检验。应该避免采用工业废水、酸性程度较高的水、生活污水来进行拌合。
外加剂:应该保证外加剂的生产厂家的资格,且要出具对于外加剂的性能检测报告。在使用之前应该进行试验以保证外加剂与水泥的适应性。施工中应该严格控制用量,并且延长拌合的时间,以保证拌合的均匀。
1、2、2混凝土拌合
在确定材料之后,应该对其进行取样,然后交由相应的实验室来进行配比的设计,避免采用经验配比的方法,避免少配、错配、漏配等影响混凝土质量的事件发生。然后应该对适配完成的混凝土进行性能的检测,然后才能进行大量的混凝土的拌合。在施工中应该经常对骨料的含水率进行检测和调整。在向搅拌机具中投料时应控制在机具的额定容量之下,拌合中应该随时对拌料坍落度和离析现象进行监测。
1、2、3运输
在对混凝土精心运输的时候应该按照形势采取不同的运输方式,如垂直运输一般采用提升架、起重机等运输,现场搅拌的时候采用手推车,小型翻斗车等进行运输,在楼面上多用手推车进行运输等。在运输过程中应该保证混凝土的均质性,以免混凝土的流动性降低或者发生产生离析、砂浆流失、沁水等现象,为了保证最短的运输时间,使其在初凝之前就浇筑完毕,应该尽量减少其运输的周转次数。
1、2、4浇筑
在浇筑之前,应该对钢筋和模版进行检查,以保证其具备混凝土的浇筑条件,还应确定浇筑方法的合理性。应保证混凝土下落高度小于3m,如果采用的是分层分块浇筑方法的话,应该结合钢筋的密集程度和结构的特点来决定每一层的高度。在分层高度的控制上,一般为插入式振捣器作用长度的1.25倍,如果振捣采用的是平板振捣器,则应该控制分层的厚度,不超过200mm。浇筑的过程应该尽量连续,如果必须出现间隔,则要尽量的缩短间隔的时间,以保证在前层的混凝土初凝前可以恢复施工。较注重应该经常观察和整改钢筋、模版等设备的变位现象。较大的梁体可以进行单独的浇筑,对连续浇筑无法实现的部位,应该在剪力较小的地方预留好施工缝。
1、2、5振捣
浇筑后应该及时的对混凝土进行振捣,振捣的作用是使混凝土能充满模版的每个角落,使其获得最大的均匀和密实度。振捣分为机械和人工振捣两种,一般只有工程量小、或者采用的是塑性混凝土的时候才会使用人工振捣的方法。振捣过程应该快插慢拔,均匀的选择插点的位置,以防出现漏振的情况。在插入振捣棒的时候应该使其进入下层混凝土中,以免在两层混凝土中间出现缝隙。在一个插点应该持续振捣20-20S,以表面无下沉、无气泡,泛浆或者水平为宜。如果使用平板振捣器进行振捣,则应该保证其能够对已经振实部分的边缘进行覆盖。
1、2、6养护
在混凝土部件完成终凝后,应该及时对其进行养护,通过养护能够使混凝土得到硬化和强度的增长。养护期间混凝土应该保证湿润的状态,保证温、湿度。一般的养护方式是在混凝土表面洒水,并且覆盖草帘,在冬天应该设置保温措施,养护时间一般应该大于14天。
2、施工的质量管理
2.1影响质量的因素
2、1、1混凝土的配合比例
混凝土的配合比例是影响混凝土质量的第一要素,混凝土的配合比例应该满足施工技术的要求,以保证工程的质量和强度。在科学部门所配出来的配合比例并不一定完全适合施工的现况,当施工现场的运输设备、气温等发生了变化之时,应该根据变化来调整混凝土的配合比例。
2、1、2混凝土的和易性
和易性,指的是混凝土在搅拌时的粘聚性、流动性、保水性等性能的综合。如果混凝土的和易性不好,就可能导致混凝土出现离析现象或者振捣不实。只有混凝土具有良好的和易性,才便于振实,不会发生离析的现象。
2、1、3振捣过程
混凝土在浇筑时有没有经过充分的振捣,是影响混凝土最终质量的重要因素。由于浇筑时振捣不良引起混凝土内部出现蜂窝、孔洞等问题的情况时有发生。所以,施工单位要重视混凝土的振捣工作,在对混凝土进行振捣时应该由专业的人员,采取专业的操作来进行。
2、1、4施工人员
作为施工的操作者和指挥者,施工人员对混凝土施工质量的影响是无可置疑的。因此在施工的过程中,施工单位应该严格控制各个环节,建立健全的规章制度和和质量管理体系。为了问题能够得到切实的解决,还应该从技术和管理措施两个方面来约束有关的部门和人员,最终用人员的素质来保证施工的质量。
2.2混凝土施工中的控制
2、2、1供应商
在选择商品混凝土的供应商的时候,应该选择信誉好、资质高的商家。应该安排好商品混凝土搅拌站和施工现场之间的联系,对混凝土浇筑的速度做好计算,选择合理的车辆和路线,使混凝土运至施工现场时的质量有所保证。
2、2、2施工操作
应该在周密的科学组织之上合理安排施工的速度,保证施工操作严格按照程序进行,杜绝盲目的赶工。在浇筑工程中不踩踏钢筋,不移动预埋的线管。在混凝土强度达到1.2Mpa前不能踩踏和堆放重物。
2、2、3现场管理
应该对施工现场加强管理,制定合理的管理制度,保证施工人员的技术水平,提高施工人员的质量意识,增强施工人员的责任心。
综上所述,在施工过程中应该抓住重点,制定合理有效的方法来保证施工的质量。随着我国经济的快速发展,建筑工程的种类将越来越多。作为建筑施工的基础,混凝土施工技术需要努力适应社会的需要,不断创新,才能使其成为更安全的施工技术,才能不断提高建筑工程项目的质量和安全性。
参考文献
[1]谢文利.土木工程混凝土施工技术探讨[J].产业与科技论坛,2012(01).
篇6
【关键词】混凝土施工;施工技术;质量管理
在我国的各项建筑工程中,混凝土的施工占了相当重要的比例,其施工质量的好坏将对建筑物的安全产生直接和深远的影响。因此必须对混凝土的施工技术和施工质量产生足够的重视,对混凝土施工制作的每一道工序都进行严格的控制,才能保证建筑的安全和质量。
1.施工的技术探讨
1.1施工准备
(1)在混凝土的浇筑施工之前,应该先做好对施工工人的安全技术交底工作,对施工中要注意的问题要详细说明,强调梁柱、梁板与剪力墙的混凝土标号的控制,以及振捣时间、间距等等事项。(2)在施工阶段,应该对该地天气变化情况进行掌握,根据工程的需要,把浇筑工程中所必备的防雨防暑物资事先准备好,以保证混凝土的浇筑质量。(3)在浇筑施工之前,应该对钢筋、控制模板、保护层等设备的规格尺寸进行检查,使其偏差值符合国家验收评定的标准。还应该对模版接缝处是否密合完好以及其支撑是否稳定进行检查,还要对钢筋和模版进行预检,符合标准之后,才能开始浇筑。
1.2施工流程及技术要点
1.2.1材料准备
水泥:应该根据工程的强度要求以及不同型号的水泥性能来选择,保证其强度不低于设计的规范,对于有特殊承重要求的部位应该在选用之前进行测试,结合报告进行选择。
骨料:作为混凝土的主要组成部分,骨料的优劣对混凝土最终强度有直接的影响。在对粗骨料进行选择的时候,应该对其质地、针片状颗粒的含量、级配、最大粒径等参数进行重点的检查。而选择细骨料时,应该重点检查质地、细度模数、含泥量、有害物质含量等,尤其是要对有害物质含量和含泥量进行检查。
水:应该尽量采用可饮用的水进行混凝土的拌合,对于不可饮用的水,在拌合之前应该先进行化验和抗腐蚀检验。应该避免采用工业废水、酸性程度较高的水、生活污水来进行拌合。
外加剂:应该保证外加剂的生产厂家的资格,且要出具对于外加剂的性能检测报告。在使用之前应该进行试验以保证外加剂与水泥的适应性。施工中应该严格控制用量,并且延长拌合的时间,以保证拌合的均匀。
1.2.2混凝土拌合
在确定材料之后,应该对其进行取样,然后交由相应的实验室来进行配比的设计,避免采用经验配比的方法,避免少配、错配、漏配等影响混凝土质量的事件发生。然后应该对适配完成的混凝土进行性能的检测,然后才能进行大量的混凝土的拌合。在施工中应该经常对骨料的含水率进行检测和调整。在向搅拌机具中投料时应控制在机具的额定容量之下,拌合中应该随时对拌料坍落度和离析现象进行监测。
1.2.3运输
在对混凝土精心运输的时候应该按照形势采取不同的运输方式,如垂直运输一般采用提升架、起重机等运输,现场搅拌的时候采用手推车,小型翻斗车等进行运输,在楼面上多用手推车进行运输等。在运输过程中应该保证混凝土的均质性,以免混凝土的流动性降低或者发生产生离析、砂浆流失、沁水等现象,为了保证最短的运输时间,使其在初凝之前就浇筑完毕,应该尽量减少其运输的周转次数。
1.2.4浇筑
在浇筑之前,应该对钢筋和模版进行检查,以保证其具备混凝土的浇筑条件,还应确定浇筑方法的合理性。应保证混凝土下落高度小于3m,如果采用的是分层分块浇筑方法的话,应该结合钢筋的密集程度和结构的特点来决定每一层的高度。在分层高度的控制上,一般为插入式振捣器作用长度的1.25倍,如果振捣采用的是平板振捣器,则应该控制分层的厚度,不超过200mm。浇筑的过程应该尽量连续,如果必须出现间隔,则要尽量的缩短间隔的时间,以保证在前层的混凝土初凝前可以恢复施工。
1.2.5振捣
浇筑后应该及时的对混凝土进行振捣,振捣的作用是使混凝土能充满模版的每个角落,使其获得最大的均匀和密实度。振捣分为机械和人工振捣两种,一般只有工程量小、或者采用的是塑性混凝土的时候才会使用人工振捣的方法。振捣过程应该快插慢拔,均匀的选择插点的位置,以防出现漏振的情况。在插入振捣棒的时候应该使其进入下层混凝土中,以免在两层混凝土中间出现缝隙。
1.2.6养护
在混凝土部件完成终凝后,应该及时对其进行养护,通过养护能够使混凝土得到硬化和强度的增长。养护期间混凝土应该保证湿润的状态,保证温、湿度。一般的养护方式是在混凝土表面洒水,并且覆盖草帘,在冬天应该设置保温措施,养护时间一般应该大于14天。
2.施工的质量管理
2.1影响质量的因素
2.1.1混凝土的配合比例
混凝土的配合比例是影响混凝土质量的第一要素,混凝土的配合比例应该满足施工技术的要求,以保证工程的质量和强度。在科学部门所配出来的配合比例并不一定完全适合施工的现况,当施工现场的运输设备、气温等发生了变化之时,应该根据变化来调整混凝土的配合比例。
2.1.2混凝土的和易性
和易性,指的是混凝土在搅拌时的粘聚性、流动性、保水性等性能的综合。如果混凝土的和易性不好,就可能导致混凝土出现离析现象或者振捣不实。只有混凝土具有良好的和易性,才便于振实,不会发生离析的现象。
2.1.3振捣过程
混凝土在浇筑时有没有经过充分的振捣,是影响混凝土最终质量的重要因素。由于浇筑时振捣不良引起混凝土内部出现蜂窝、孔洞等问题的情况时有发生。所以,施工单位要重视混凝土的振捣工作,在对混凝土进行振捣时应该由专业的人员,采取专业的操作来进行。
2.1.4施工人员
作为施工的操作者和指挥者,施工人员对混凝土施工质量的影响是无可置疑的。因此在施工的过程中,施工单位应该严格控制各个环节,建立健全的规章制度和和质量管理体系。为了问题能够得到切实的解决,还应该从技术和管理措施两个方面来约束有关的部门和人员,最终用人员的素质来保证施工的质量。
2.2混凝土施工中的控制
2.2.1供应商
在选择商品混凝土的供应商的时候,应该选择信誉好、资质高的商家。应该安排好商品混凝土搅拌站和施工现场之间的联系,对混凝土浇筑的速度做好计算,选择合理的车辆和路线,使混凝土运至施工现场时的质量有所保证。
2.2.2施工操作
应该在周密的科学组织之上合理安排施工的速度,保证施工操作严格按照程序进行,杜绝盲目的赶工。在浇筑工程中不踩踏钢筋,不移动预埋的线管。在混凝土强度达到1.2Mpa前不能踩踏和堆放重物。
2.2.3现场管理
应该对施工现场加强管理,制定合理的管理制度,保证施工人员的技术水平,提高施工人员的质量意识,增强施工人员的责任心。
综上所述,在施工过程中应该抓住重点,制定合(下转第296页)(上接第101页)理有效的方法来保证施工的质量。随着我国经济的快速发展,建筑工程的种类将越来越多。作为建筑施工的基础,混凝土施工技术需要努力适应社会的需要,不断创新,才能使其成为更安全的施工技术,才能不断提高建筑工程项目的质量和安全性。[科]
【参考文献】
篇7
一、工业工程的基本观念
工业工程(Industrial-Engineering﹐简称I.E.)是一门新兴的工程科学。早在1881年左右,泰勒(FrederickW.Taylor)就已具有工业工程的观念,但实际上工业工程这门学问却在1920年代才开始,到二次大战后才略具雏型。在国外,泰勒首先提倡「时学研究,而纪尔布雷斯夫妇(F.B&Gilbreths)则为「工学研究的创始人。(编注:有关时学工学的起源,可看另页「工业工程的两个小故事一文。)直到1930年代他们的研究才受到大众的重视,而正式成为工时学(motionandtimestudy),如今工时学可说是工业工程的领域中最基本的一部分,也是传统工业工程的基本观念。
当初,工时学的定义是指对于完成一项工作的操作方法、材料、工具与设备,及其所需的时间,加以研究。而其目的在1.寻求最经济有效的工作方法;2.进一步确认并规定因此所选定的工作方法、材料标准、工具规格及设备要求的理想标准;3.研究并制定工人完工所需的标准时间;4.训练并切实实行新方法。
二、工业工程的定义
美国工业工程师学会(AIIE)对工业工程的定义是:「工业工程是对人员、物料及设备等,从事整个系统之设计改进及运用的一门科学。它利用数学、自然科学与社会科学的专门知识及技巧,并利用工程分析与设计的原理和方法,来规划、预测,并评估由此及其有关系统中所获得的效果。
从上述的定义,读者或许可获知一个大概。概括而言,所有人类及非人类参与的活动,只要有动作出现的,都可应用工业工程的原理原则,以及工业工程的一套系统化的技术,经由最佳途径达到目的。譬如工业工程中的动作连贯性分析(operationsequence),由于人类的任何一种动作都有连贯性,因此把各动作经仔细分析,分成一个个微细单元,删掉不必要的动作,合并可连接的动作,以达到工作简化、动作经济、省时省工之目的。
三、工程学与管理科学的桥梁
换句话说,工业工程就是衔接工程学与管理科学之间的一门新兴科学。有人称工业工程=(机械工程+电机工程+化学工程+土木工程+…)×管理。
实际上,最简单的解释就是:工业工程是用工程师的手法去解决与工程和管理有关的问题。在工厂里,一个纯粹研究制造的人和一个精于管理的人常无法沟通,此时就有赖工业工程师作桥梁了。
四、与其它工程学有何不同?
那么,工业工程学与机械、电机、化学、土木等工程学有何不同呢?传统的工程学,以「设计更经济的系统为目的。如:机械工程设计高效率之「经济的机器系统,电机工程设计「经济的电路系统,它们设计的对象仅以机器、设备为着眼点。而工业工程除了考虑机器设备之设计外,还包含了人的因素(humanfactor),而以结合「人、材料、设备等之综合系统为对象。
五、与其它管理科学的区别何在?
读者或许又要问道:工业工程与企业管理(business-management),行政管理(administrationmanagement)同样都与管理有关,彼此之间又有何不同呢?工业工程与企业管理之区别,乃在于工业工程是透过工程途径(engineeringapproach),应用科学上及工程上之方法与技术,考虑人员、机器、设备、制程、方法、时间等因素来解决管理上遭遇的问题,而企业管理、行政管理,便无法采取工程途径去解决管理上的问题。
六、工业工程师扮演的角色
既然工业工程科系培养的学生具备上述的知识,那么一个工业工程师在工厂中扮演个什么角色呢?要了解这一问题,首先让我们来看看工厂中所存在的几个普遍问题:
(1)工厂中,每位专业工程师专司其职,谁来沟通不同的专业工程师呢?
(2)工厂里,老板关心一件事(赚钱与产量),员工关心另件事(薪水与劳力的付出),那么谁来作老板和员工的桥梁?
(3)工厂里,人人关心赶货及品质,是否有人关心今天比昨天做得更好,明天比今天做得又更好?如果有,那么这种改善的工作谁来做?
(4)人人关心机器、物料、……,谁来关心最重要的「人?如何使这些人做得更舒服、做得更多、赚得更多,而且受到尊重?
(5)大家关心产量,谁关心总成本?
(6)各个小单位往往都有本位主义,由谁来考虑整个工厂的最适点(optimization)?
解决这些问题的最适当人选就是工业工程师。
更详细地说,工业工程师在工厂里做的事有:工作方法的设计和改善、操作标准时间及物料标准用量的设订、制程、夹具与工具的设计、成本的计算与分析、生产计划与管制、产能计划与分析、物料管理、品质分析与管制、工厂布置、工业安全
作业、工作评价与奖金制度的设立、事务流程的改善、系统或制度的设计等等。
七、推广工业工程观念的阻力
一般来说,工业工程的观念与作法在工厂里推广起来,并不是一帆风顺毫无阻力的,这可分三点来说:
(1)在一些闭塞的家族式企业中,企业主的观念不够开放,不愿公开办厂各方面的问题,也不愿提供周全的资料,没有资料工业工程师就无从下手解决问题。
(2)人类守旧的观念,拒绝改变,因此工业工程师即无从施展所长。
(3)一件新事物要经过学习的过程,人们才能驾轻就熟地应用,而学习的起步总是比较困难且成效不显著,因此人们即使费力些,也宁可继续使用习惯了的旧方法、旧东西。
这种种的阻力多少削弱了工业工程观念的推广,这也是为什么我国企业界未能与已开发国家的企业并驾齐驱的原因之一。虽然工业工程观念早在民国四十二年左右就被介绍到台湾了,迄今,知道工业工程是什么的人并不多的原因也多少受了这些阻力的影响。
如引言中提及,时势潮流使得企业型态变大了,传统的用本能管理的方法势必遭到淘汰,虽说每个人都有管理的本能,但是管理的好或坏、管理人数的多或寡、管理幅度的宽或窄,都会受个人能力的限制,因此如何能用有系统的方法把大规模的工作作得更好、更快,就必须用科学方法来管理,也就必须借重工业工程了。
当然,工业工程师的能力决非万能的,但只要是学有专精的工业工程知识,则其失误的可能性较小,因为工业工程的做法不是凭直觉,而是依数据来做决定的。同理,如有了工业工程,做错误决策的机会也可减少很多。
八、工业工程师解决问题的途径
工业工程是经由下列两种途径来解决问题:
(一)问题的解决与决策(problemsolving&decisionmaking)
(1)确定问题:先了解问题性质及症结所在。
(2)分析问题:从找资料、记录现况、了解限制条件、探讨问题,以深入问题。
(3)寻求可能解决问题的方案。
(4)评估诸项方案,决定最佳决策。
(5)采取行动。
(6)考核行动结果,再提更佳解决途径。
(二)系统与方法工程(system&methodengineering)
从资料收集、组织、分析以及如何安排等数理计算及专门技术的方法来解决难题。
九、工业工程的未来
从上面种种的说明,工业工程师只能在工厂中工作吗?实际上,在已开发国家中,工业工程早已应用于工厂以外的地方了。像医院、农场、餐厅、旅社、邮局、银行、交通事业、建设业、军事机构以及各政府部门,都有用到工业工程之处。
国内,一些医院也已聘用学工业工程的人员,负责设备配置、人员运用、药品存量管制、数据流等工作(像马偕医院即属此例)。这种应用可说是工业工程的延伸。目前工业工程的领域已不限于工业界,为此,工业工程的名称已不能涵盖它的范围了。
在国内,工业工程虽有军方事业和国民事业率先实施,但是真正使它开花的,还是那些外资工厂。由于他们令人艳羡的成效,也说服了许多国资工厂开始注意这个新的玩意儿,多年来工业工程师的求才广告增多了,这正是工业工程开始在我国普遍被接受的一个明确证明。
篇8
关键词:地基处理 房屋建筑施工 处理技术
自古以来房屋就是人们活动的主要场所,房屋工程建设发展的历史也是源远流长。经过不断的发展,人们对于房屋使用的要求也越来越高,高层建筑的崛起对于地基的要求更为苛刻,传统房屋建设中地基处理的方式依然不能适应现今建筑的需求。目前,在土木工程学之中,房屋建筑项目地基处理技术有着十分重要的地位,在实践之中新型技术不断涌现出来。
一、传统的地基处理技术
传统地基处理技术均是在上个世纪开始使用,主要的处理方法有法国在六十年代率先使用的强夯法,日本在七十年代创造的高压喷射技术,以及我国在九十年代首创的桩地基技术等等,上述的传统地基处理方法依旧在广泛的使用之中,但是随着房屋建筑要求的日益升高及施工环境的复杂性,在地基处理上仅应用一种技术已经无法达到房屋建筑对于地基的要求,而且会使工期变长,提升工程的成本。故此,进行多种地基处理方式混合施工已经在房屋建筑地基处理上达成共识。
二、房屋建筑施工项目中地基处理技术
从房屋建筑地下情况的实际情况进行考虑,可使用的地基处理的方式有很多种,例如:夯实、换填、排水固结、挤密或是振密、冷热处理、胶结等,上述方法能够有效的对地基进行加固。细致划分,地基处理技术还涵盖地基加固技术、桩基技术及辅助地下连续墙技术。进行地基加固的处理均是为了提升地基的承载能力,而且在最大程度上避免因为沉降而导致的变形;进行桩基技术的处理是为了将上部传来的荷载力传导到地基的深层,利用缓冲以消除冲击力;进行辅的地下连续墙的处理技术是为了提供侧向支撑、防护。地基的处理方式中有很多是对地基土进行改良,以此来提升地基抗剪切的强度,使地基压缩性能下降,进而对地基土透水特性进行改良,达到地基土能够与环境相适应,更好的对地基进行加固。
(一)强夯法与碎石法相结合
在地基处理方法中进行强夯法与碎石法相结合的处理方式,工作的原理为施工中预先对填土层进行碎石桩体处理,对地基实行挤密及排水固结,之后对夯实点进行选定,通过对于强大冲击力的利用将碎石桩击散,并且把碎石挤入至护土层,在地基的上层形成紧密的碎石同土混合硬壳层及扩径后高置换率碎石桩的复合型地基,进而满足建筑物建设中地基的稳定性能。
房屋建筑地基施工之中强夯法的运用十分关键,施工的难点在于夯击的次数、深度及夯沉量等,若是把握的不够准确,将会对夯击的效果产生影响。从理论角度来说,依据土层实际的厚度及湿陷等级对夯击加固的深度进行确定,依据地基土壤性质及结构进行夯击量的考虑,地基土的性质决定着夯击的次数,通常情况之下,可采用先夯2-3遍,在最后用低能量进行一遍夯击。此种方法需要注意两边夯击间需要有一定的间隔,间隔的时间由土层之中超静孔隙水压力消散的时间所决定;若是渗水性较差的粘土,间隔的时间基本上会在3到4周以上,反之则能够进行连续夯击。
(二)粉喷桩与CFG桩相结合
粉喷桩与CFG桩相结合的作用是对二者天然地基土与固结能力构成复合地基。这样的地基处理方式不仅能够发挥CFG桩承载力高的特性,因为CFG桩有了喷粉桩的嵌入,同时提升侧线约束作用。此外,因为运用了粉喷桩技术,上层地基土变形能力有所提升,对于土体抗剪强度无疑是一种帮助,同时还防止了因为CFG桩嵌入而导致固结好的土体出现破坏。
(三)粉煤灰吹填法
此种方法是对粉煤灰渗透性强的能力进行有效利用,进而加快地基土固结的速度。不单能够对工期进行缩短,很大程度上对造价进行有效控制。在地基施工时把淤泥与粉煤灰依照相应的比例进行混合,并且此种方法在实际的工程中有了实际的应用。此种方法是一种新型技术的突破,提升了工程的施工效率及质量。
三、实际的应用
对于高层建筑、载荷较大及承载力大的房屋建筑之中,对于建筑的设计及施工的管理都有着更高的要求。本文将某工程作为实际的案例进行分析,具体步骤如下:
(一)测量定位:先用直径为3cm的钢管打30cm的深度,然后把一定数量的石灰粉倒入到管之中,最后插入到钢筋之中进行检查,对桩进行准确的定位。
(二)钻机:需要对施工场地的土壤条件进行事先的检验,若钻土硬度够则不需要扩大接地面积,若土质相对较软就需要进行相应的处理。钻机进行作业之前,需要对排气阀是否关闭进行仔细的检查,这是使用钻机时万不可忽视的内容,否则容易导致严重的后果。钻机进行作业之后,要依据土层实际的情况来对钻机头作业电压进行相应的调整,保证输出电流及功率的合理性。
(三)牢靠地基的保证是原材料的选取,地基使用的混凝土需要按照严格的比例进行混合,并且保证混凝土搅拌的均匀,需要对混凝土和易性进行严格的监控,并且保证使用到地基中的混凝土质量达标。混凝土填充之后需要进行封顶工作,进而对桩头进行保护。
(四)在房屋建筑地基施工之中会遇到各种各样的问题,例如管道运输出现堵塞,桩位上的偏移,钻排气阀的故障等等不在预计范围之内的问题,需要依据实际的施工情况进行及时的处理,以此来保障工程的质量。
四、施工质量的掌控
地基的施工中容易出现的基本轴位移、基础标高出现误差及防潮层失效等问题,对于此类问题需要进行掌控,方能对建筑项目的质量进行保障。解决基础轴位移的问题可在方位线订制时做好相应的防护措施,避免现场工作人员或是因为其他撞击进而导致偏移的出现。挖槽作业时可采用砖覆盖的方法,槽墙基础拉设中线时可以同相邻近的轴线进行对比,进行反复的核查。砌筑地基之前可对标准高进行仔细的核查,对于其中不平的地方使用细砂进行填平,还应使用皮数杆及水准尺对基础外侧反复的核对。防潮层的设置是为了有效的避免地下水渗入到地基中,需要在施工中采取有效的措施,可采用1:2.5水泥砂浆外掺防水剂的方法,但是切不可因为外界的低温加入盐,这样会对工程的总体质量产生影响。
结语:
房屋建筑行业在我国发展的历史悠长,我国属于房屋建设的大国,在地基处理技术上有着一定的实力,地基技术的某些方面已处于世界领先的地位,并且在全球范围内得到了广泛的应用及推广,数字技术的发展也使建筑行业地基处理技术有了新的发展,二者的完美结合使地基处理技术进一步发展。新型的地基处理技术提升了施工的质量及效率,在很大程度上对造价进行了节约,故此,需要对地基处理技术进行深入研究,以此来促进房屋建筑中地基处理技术更好的发展。
参考文献:
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[3]王玉强. 建筑地基基础工程施工技术[J].中华民居(下旬刊), 2013(06).
篇9
关键词:程海, 水质现状 , 变化趋势,污染源
Abstract: cheng hai is yunnan nine plateau lakes, and also one of the world three natural growth of one of spirulina lakes. In recent years, as cheng hai river economic society development, to cheng hai water environment quality of a negative impact, water reduced transparency, the lake water China often happen phenomenon, native species such as fast dying, is cheng hai the decrease of water quality, lakes function sign of recession. This paper applied to cheng hai decades of water quality monitoring data, and the scientific, objective and comprehensive analysis of the present situation and the movement of water quality cheng hai change trend, for the health of cheng hai out according to the inspection report, for the health of the lakes and play a role.
Keywords: cheng hai, water quality present situation, the change trend, the pollution sources
Abstract: cheng hai is yunnan nine plateau lakes, and also one of the world three natural growth of one of spirulina lakes. In recent years, as cheng hai river economic society development, to cheng hai water environment quality of a negative impact, water reduced transparency, the lake water China often happen phenomenon, native species such as fast dying, is cheng hai the decrease of water quality, lakes function sign of recession. This paper applied to cheng hai decades of water quality monitoring data, and the scientific, objective and comprehensive analysis of the present situation and the movement of water quality cheng hai change trend, for the health of cheng hai out according to the inspection report, for the health of the lakes and play a role.
Keywords: cheng hai, water quality present situation, the change trend, the pollution sources
中图分类号:O213.1文献标识码:A文章编号:
引言:
云南省水环境监测中心丽江分中心对程海的水质监测已有三十多年,在这三十多年里,我国的社会经济发生了翻天覆地的变化,程海流域的社会经济也发生了巨大的变化。程海流域的社会经济发展了,人民的生活富裕了,但是流域内社会经济的发展给程海的生态环境带来了前所未有的沉重负担。湖泊功能自然的形成、退化到衰老是一个非常缓慢的过程,需要上万年,甚至几百万年的时间,人类的感观难以觉察到其自然变化的过程,只有在人为排放含工业废水和生活污水的条件下才会在短时间内出现水质变化,促使其功能快速退化、衰老。
在这短暂的三十年里,特别是在近十年,程海的水质变化、功能衰退呈现出明显而快速的趋势。程海水体透明度迅速降低,十年前透明度最大监测值达8米,到2011年只有1-2米;土著鱼的数量和种类大量消失,据湖岸居住的年长老人和水文站老职工回忆,以前程海鱼数量和种类繁多,从岸边到湖心到处都有,是当地世世代代老百姓生活的依靠,程海鱼类资源十分丰富,是永胜县名符其实的一个聚宝盆,现如今湖里除了银鱼和少量的鲤鱼、鲢鱼外,很难见到其它鱼种,湖边的百姓也难吃上湖里的鱼;回顾我们对程海的水质监测过程,发现从上世纪90年代初,程海开始出现少量浮游藻类团聚物,随着时间的推移,浮游藻类呈现出越来越多趋势,近年来,已经发展到每年都发生水华现象的程度。据2009―2010年程海藻类监测资料表明,程海的藻密度在100―5000万个/L之间,都处于发生水华现象条件的临界状态之中,在适宜的自然条件下,程海就会发生水华现象,5―8月份出现的机会较多。
从以上的诸种现象表明,程海水质呈恶化趋势,富营养化趋势,随着富营养程度的加剧,湖泊功能的衰退,势必影响沿湖区域乃至永胜全县社会经济的可持续发展。本文利用最近的水质监测资料(2010年),对程海水质现状做出准确、科学的评价,客观、真实地反映程海的水质特征和水质类别;引用近十年的水质监测资料,用季节性肯达尔趋势分析方法,对程海的水质变化趋势做出趋势分析,从水质的角度,客观、全面地反映程海的水质变化趋势,找出达至程海水质恶化
的主要污染物和污染源,揭示程海的水质变化趋势,为当地有关政府决策部门提供预防、治理程海的微薄技术依据。
1 程海概况
1.1 自然、地理
程海地处丽江市永胜县城南部,距永胜县城45km,位于东经10038’~10041′,北纬2627’~ 2638′。
程海属长江流域金沙江上段水系。湖面呈椭圆型,湖面南北长19.2km,东西平均宽4.3km,最大宽度5.2km,最小宽度2km,湖岸线长45km,最大水深35m,平均水深25.7m,湖泊总库容19.79亿m。主要入湖河流多为季节性河沟,源短流急。由于地形限制,无修建蓄水工程的条件,地表调蓄径流能力低,其水源有三:一是湖中地下泉水,二是湖面降水,三是地表径流。消耗主要是水面蒸发和工农业用水。
程海湖区处于金沙江干热河谷地带,属亚热带高原季风气候,年平均气温19.1℃。湖区光照充足,日照时数2500~750小时之间,日照百分率60%左右,年平均降水量733.6,年均蒸发量2169.0,全年无霜,光热资源丰富。
程海为南北向封闭型高原内陆湖泊,按成湖的主导因素划分,程海为断陷侵蚀湖,湖盆受程海断裂构造控制,后期又受河流长期侵蚀作用而成,该湖形成年代较晚,为新生代的更新早期,湖底沉积物少。
1.2 水质监测情况
丽江水环境监测中心于1975年开始对程海水质监测,至今已有25年的监测历史,在这25年里没有断测、漏测的现象,比较长久、完整地收集了程海的水质监测数据。
自1975年设立监测断面至1986年,河口街是程海唯一的水质监测代表断面,为了满足水质监测、评价工作的需要,1993年增设了青草湾、湖心、东岩村3个断面,一共有4个监测断面,监测延续到现在。
1975年至1986年,所开展的监测项目为一般理化学指标, PH、总硬度、钙镁离子、总碱度等12项目;1987年增加了一些重金属项目,监测项目增加至20个,又分别于1992年、2003年、2008年增加了透明度、铅、镉、叶绿素、藻类等10个监测项目,到目前,一般理化学指标、毒理学指标、浮游生物指标等共有30个项目,基本满足了水质监测、评价工作需求。
1975年至1986年,年监测4次,每个季度监测一次;1987年―1992年年监测4次,每个季度监测一次,1992年―1995年监测2次,1995年至今,年监测6次,安排在双月。
2 程海现状水质评价
程海现状水质从水质类别、营养化水平、水华风险评估等三个方面来评价。因程海的藻类监测项目2008年才开始检测,年际年内的监测结果差别较大,为了把水华风险评估做得更为准确、合理,采用2008年至2010年的同期监测平均值来评价;水质类别、营养化水平评价以2010年作为基准年,应用2010年的监测资料评价。
2.1 评价依据
2.1.1 地表水环境质量标准(GB3838―2002);
2.1.2 地表水资源质量评价技术规程(SL395―2007);
2.1.3 地表水资源质量(SL63―94)。
2.2 评价参数
2.2.1 评价参数
根据2010年的监测项目,评价参数有水温、pH、电导率、总硬度、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氟化物、铜、锌、砷、汞、、镉、六价铬、铅、总氰化物、挥发酚、石油类、叶绿素、透明度、藻密度等26个监测项目。
2.2.2主要评价参数
从我们长期对程海的水质监测结果表明,以上监测项目中,有很多项目监测结果都较小或从未检测出,对程海的水质评价结果没有造成影响,选取对水质评价结果有影响,代表着程海水质的pH、电导率、溶解氧、高锰酸盐指数、总磷、总氮、氟化物、叶绿素、透明度等9个项目作为主要评价参数。
2.3 现况水质类别评价
2.3.1 评价方法
采用单项目水质类别评价方法:用实测浓度值与GB3838―2002限值比对,确定水质类别。当不同类别标准值相同时,遵循从优不从劣原则。
2.3.2 监测结果
2010年对程海的4个监测站点共监测6次,分别在2、4、6、8、10、12双月监测。因程海年际年内的水质变化不明显,监测站点之间的监测结果偏差不大,监测成果先计算各个监测站点各个监测项目的年均值,再计算各个监测站点的年均值的平均值,作为2010年度程海的水质监测成果,监测成果见表2-1。
2.3.3水质类别评价
从2010年表水质监测成果2-1可以看出,程海的每个监测站点,现状水质类别为劣Ⅴ类,主要污染项目为氟化物和PH,两个超标项目超标率都为100%,超标倍数分别为1.29、0.03倍。据我们水环境监测分中心对程海流域地表径流和地下水的水质监测结果表明,该流域的地表径流和地下水中的氟化物含量都很小,该流域不属于高氟地区,PH都在8.0左右。程海属封闭型湖泊,氟化物和PH的超标是其长期、缓慢演变的结果,是天然形成的水质恶化,属天然污染。
从透明度的监测结果看出,自北向南呈逐渐下降趋势,离程海的点源污染(螺旋藻厂排污口)越近,透明度越小,说明了螺旋藻厂污水排放对程海水质带来一定的影响。程海现状水质类别虽为劣Ⅴ类,其它指标都保持在Ⅲ类以上。值得重视的是,营养化指标总氮、高锰酸盐指数、总磷都达到Ⅲ类,若不及时采取有效的入湖污染物控制措施,会给程海增加污染负荷,海水会向富营养化过度。
2.4 富营养化评价
湖泊富营养化是水中富集营养的物质不断增加,透明度降低,水质下降,湖泊功能衰退、老化表现。
评价采用内插法计算营养化评分值(F)方法,依据评分值判别程海的营养化水平,当0 〈F〈20时,营养化水平为贫营养,当20〈F〈50时,为中营养,当50〈F〈60时,为轻度富营养,依此类推。
在对程海营养化水平评价中, 3个站参评项目有总氮、高锰酸盐指数、总磷、透明度4个,湖心因增测了叶绿素,参评项目为5个。统计2010年的水质监测资料,计算各个监测站点的年均营养化评分值,判别各个监测站点的营养化水平,再用各个监测站点的总体营养化评分值的平均值,判别程海的总体营养化水平,计算结果见表2-3。营养化评分值
从程海营养化评分值计算结果可以看出,2010年程海各个监测点的营养化评分值都比较接近,青草湾的评分值比其它站点稍大一些,应该是青草湾监测点离螺旋藻厂排污口较接近的原因;各个监测点的营养化评分值在46.3-47.1,都处于中营养水平,但都非常接近轻度富营养化水平(50),入湖营养物质再不及时控制,那么离程海水体富营养化的时日将不会太远了。
2.5 水华风险评估
湖泊的水华现象是指湖中富集有大量营养物质,在适宜的气候条件下,湖中浮游的藻类大量快速繁殖,大量消耗水中的营养物质和氧气,水体透明度下降,水质恶化,甚至产生大量鱼类死亡的现象。近年来,程海湖面每年的春夏季节都会发生水华现象,而且来势越来越猛烈,绿色藻团的厚度越来越大,覆盖的水面面积越来越广。
2.5.1发生水华现象原因
内因是湖中富集有大量的营养物质。程海总氮、高锰酸盐指数、总磷达到Ⅲ类水质,营养化水平为中营养,接近于轻度富营养,湖中含有大量的营养物质,具备了发生水华的内部条件。
外因是程海的气候条件非常适宜藻类的生长。程海湖区处于金沙江干热河谷地带,属亚热带高原季风气候,天气晴朗干燥,日照时数2500~7500小时之间,全年无霜,光热资源丰富。统计2008-2010年程海河口街水文站监测到的气温、水温资料,得到程海年内气温、水温变化图。从图可以看出,从5到10月,程海的水温都在20℃以上,8月最高;从5-9月,平均气温都在20℃以上,8月最高。在这一段时间里,气候条件非常适宜藻类的生长,遇到天气晴朗,光照充足,风力风速小的时候,都有可能发生水华现象。
2.5.2水华风险评估
从2008-2010年的藻类监测结果来看,程海监测到的藻类有20多种,隶属于蓝藻、绿藻、硅藻、隐藻、甲藻、裸藻等6个门,优势种群为蓝藻门的颤藻、微襄藻 、十字藻藻。
统计2008-2010年程海的藻类监测资料,得到表2-4。从表2-4可知,2、4、6月份,程海藻细胞密度在中等含量水平,水华风险评估为初具条件;8、10、12藻细胞密度在高等含量水平,水华风险评估为临界状态或水华发生。
3 水质变化趋势分析
采用2001-2010年最近10年的水质监资料,以所布设的4个监测站点监测结果年均值的均值作为年度监测结果,选取检测数据有明显变化趋势或对程海水质评价结果有影响的pH、电导率、溶解氧、高锰酸盐指数、总磷、总氮、氟化物、透明度等9个项目作季节性肯达尔趋势分析。另外,湖泊的富营养化是氮、磷等营养物质大量进入水体、浮游植物异常增殖导致水生生态系统的结构破坏和功能异化的过程,营养化水平能够综合反映湖泊的水质质量状况,营养化评分值也列入趋势分析中,以便更为全面、直观、真实地反映程海的水质变化情况。
3.1. 水质监测成果
分析常期以来对程海的水质监测结果,pH、电导率、溶解氧、高锰酸盐指数、总磷、总氮、氟化物、透明度等8个项目基本能够代表程海的水质特性、水质质量状况。弄清这8个项目和营养化水平的变化趋势,就基本掌握了程海水质的变化趋势。统计以上项目2001-2010年的程海水质监测成果,平均4个监测站点的年均值参加长序列肯达尔趋势分析,营养化水平以平均4个监测站点总氮、高锰酸盐指数、总磷、透明度、叶绿素的年度监测平均值,用内插法计算出营养化评分值,以评分值参加趋势分析计算,得到表3-1程海水质监测成果统计表。
3.2 肯达尔趋势分析
将2001-2010年度水质监测资料按时间顺序排列,并两两进行比较, 获得W个比较个数,W的值必须和根据排列组合所得M的值相等。当(时间上)在后面的值大于前面的值时计“+1”,小于计“-1”,等于计“0”。 计算总和S,当加减号总合S为正时假设为“上升趋势”,为负时假设为“下降趋势”,为零时假设为“无趋势”, 最后对以上假设进行证明。
3.2.1计算证明
计算总和S后,要证明以上假设必须先计算出样本的标准方差Z,标准方差Z计算如下:
(1)有n个样本,在近似地服从正态分布的前提下S(正负号总和)的方差为:σ2=n(n-1)(2n+5)/18。
(2)当n个样本中,有t个数值相等,为了消除由于数值相等而带来在方差计算中的误差,因此要减去每一个相同数值所产生的方差。最后的方差应为:
σ2=n(n-1)(2n+5)/18-[∑t(t-1)(2t+5)]/18
计算出方差后,通过方差σ2和样本的正负号总和S可计算出样本的标准方差Z,其计算公式如下:
通过以上方法计算,得到Ph、电导率、溶解氧、总氮、高锰酸盐指数、氟化物、总磷、透明度、营养化评分值等项目的S、ó、N、Z、a计算值,结果见表3-1。
3.2.2结果判断
经过以上计算获得样本的标准方差Z,我们将用Z的计算结果查《环境水质监测质量保证手册》第298页-正态分布的双侧分位数uα表来获取显著性水平a值。根据显著性水平a值判断正负号总和S所作出的假设(上升趋势、下降趋势、无趋势)所具有的显著性。
在显著性水平的判断中,选取a值为0.10和0.01,即当a≤0.01时,说明所作的假设是高度显著的(即趋势非常明显),当0.01<a≤0.1时,说明所作的假设是显著的(趋势比较明显)。
从表3-1可以看出,总氮、高锰酸盐指数、氟化物、营养化评分值呈显著上升趋势,溶解氧、透明度呈显著下降趋势,PH、电导率、总磷无变化趋势。
3.2.3结果分析
PH和氟化物是程海影响水质类别的两个重要监测指标,是造成程海水质超过地表水环境质量标准(GB3838―2002)Ⅴ类的主要因素。通过对近10年监测资料的趋势分析, PH无显著变化趋势,氟化物呈显著变化趋势。氟化物的这种变化趋势,一是外部来水中的氟化物富集于湖中,不断增加了湖内氟化物的含量;二是程海自身的特点造成,程海属封闭型湖泊,入湖来水量小于蒸发量(见程海2001-2010年水位变化表),水位呈明显下降趋势,水中的氟化物起到位浓缩作用,浓度增加;基于主要以上两个原因,氟化物就呈显著上升变化趋势。
总氮、高锰酸盐指数、营养化评分值呈显著上升趋势,说明了湖内受纳含氮物质和有机污染物增多,水体自净能力下降,水质逐渐恶化。程海湖流域污染源类型主要有点源和面源;点源污染主要来自螺旋藻厂,根据调查,目前程海养殖厂螺旋藻每吨藻废水排放量为:1000~1200 m3/t,按现状五家生产规模,年总产量为540~740吨,废水总外排水量为:48万m3 ;面源污染主要来自农村面源污染、农田面源污染和城镇面源污染。
程海透明度的显著下降,不仅是程海景观娱乐用水功能的下降,是水体有机污染物增多,水质恶化感观上的表现,体现了水体水质恶化现象从内在渐变到外部。程海总氮、高锰酸盐指数、营养化评分值的显著上升是透明度显著下降的直接原因。
4 程海污染源分析
程海湖流域污染源类型主要有点源和面源;点源污染主要来自螺旋藻厂,面源污染主要来自农村面源污染、农田面源污染和城镇面源污染。
4.1点源污染
据调查统计,程海湖岸共有施普瑞、宏源、蓝宝、程源、云海五家螺旋藻养殖企业,五家养殖厂生产工艺基本相同,生产废水主要为藻泥清洗水、藻泥脱水压滤水、报废培养基和养殖池冲洗废水,废水PH、COD、BOD5、氮、磷和全盐量的浓度比较高。根据调查,目前程海养殖厂螺旋藻每吨藻废水排放量为:1000~1200 m3/t,按现状五家生产规模,年总产量为540~740吨,废水总外排水量为48万m3 ,日排放量为1200m3。
4.2 面源污染
4.2.1农田面源污染
程海流域共有耕地3.76万亩左右,其中包括水田和旱地。旱地主要集中在半山区,水田主要集中在坝区。农田径流污染主要包括农田化肥和农药流失。
流域以种植水稻和玉米为主,经济作物主要有柑、桂圆、石榴和油橄榄等,秋季主要种植豌豆、油菜和小麦,小春种植以大蒜和菜豌豆为主。据不完全统计,2008年,流域化肥年耗用量达到1840t,农药施用品种达100多种,约有87.9t。
4.2.2农村生活污水
据调查统计,程海流域内共有35315人,主要为农业人口,以农业人口计算,可推算出污染物排放量103119.8吨/a,入湖量COD为38154.3吨/a,总氮、总磷为22686.4吨/a。
4.2.3畜、禽粪便污染
程海流域内养殖以放养和散养为主,目前猪、羊、大牲畜和家禽等畜禽存栏数约20.1万头(匹/只)。根据畜、禽排放污染物相关研究成果,计算得到产生污染物总量:7614.2(COD)t/a、1803.9(总氮)t/a、351.95(总磷)t/ a,其排放量约占产生量的2%,同时考虑污染物在输移过程中的损失,综合取拆减系数,从而计算得到入湖量:118.8(COD) t/a、36.1( TN) t/a、7.04 (TP) t/a。
4.2.4农村固体废弃物
调查结果表明,目前程海流域共有10个简易垃圾收集池(房),其中河口村委会有6个,潘村委会有4个,每个垃圾池平均服务的人口数为500人,其余村委会均无垃圾收集池(房)。流域内无垃圾清运和处理设施,生活垃圾基本都是散堆散排,弃于冲沟内,最终随雨水冲入湖内,部分村民会自发对堆积的垃圾进行焚烧,对环境造成一定污染。
4.2.5水土流失污染
程海流域森林覆盖率底,植被差,生态系统脆弱,水土流失严重。根据永胜县水务局提供的相关资料分析,程海流域轻度以上水土流失面积116km2,占陆地面积的48.11%,远高于全省的平均水平,年流失量为52.76万t/a。在降雨期土壤和泥沙随雨水大量流失,土壤中的有机物、TN、TP等大部分溶解于水或以流失土粒为载体直接进入河道水体中,这都将对程海的水质造成影响。
5 结论
5.1程海现状水质为劣类。PH和氟化物两项指标超过类,是与程海上千年的缓慢演化一道形成,属天然污染。要把程海的水质目标定为Ⅲ类,是不尊重事实不切合实际的,程海的水质难以达到Ⅲ类。
5.2程海营养化水平为中营养,接近轻度富营养水平。程海为封闭型湖泊,生态修复能力和水体自净能力都很弱,水体一旦进入富营养化水平,就会进入恶性循环阶段,水质会快速下降,防治水污染就更加困难。应该说现在是防治程海水污染的最好机遇期,遏制程海水质继续恶化,拯救程海已经到了刻不容缓的地步。
5.3程海每年有半年以上时间,处于发生水华现象的临界状态。控制入湖营养物质,减少湖中COD、TN、TP的含量,是治理程海的重中之重,关健所在,也是预防程海大面积发生水华现象的唯一途径。
5.4程海水质恶化有显著趋势。流域内的面源污染和湖边的点源污染是程海水质恶化的原因,加大对程海的水质保护力度,重点是对点源污染物的限制,用最严格的红线控制入湖废污水排放,遏制水体水质下降趋势。
5.5防治程海水污染要做到综合整治,突出重点。加快生态农业建设,改善生态环境,防治水污染和水土流失;有计划地实行退耕还林还草;封山育林,营造水源涵养林,保护植被,建立生态屏障;推进沼气池、节能灶等农村替代能源建设;推广使用农家肥,科学施用化肥、农药;合成洗涤剂禁磷和限磷;改造畜圈、厕所,防治面源污染。
5.6引用国内国外整治湖泊的先进技术,控制减少内源和外源的营养物质。如应用前置库法,利用天然或人工库(塘)拦截暴雨径流,使暴雨径流滞留在稳定塘内一段足够长的时间,然后颗粒性物质携带水体中的营养物质一起沉降,从而减少N、P以及有机物负荷。使用人工或经过改造的天然湿地,截留悬浮物,吸收污水中的N、P等营养物质,这是投资少、运行费用低、去污能力强、兼备生态效益和社会效益最有效的控制技术,也是较为成熟的湖泊治理水体富营养化污染的有效技术。
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