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中圖分類號: TN 911.73文獻標識碼: Adoi: 10.3969/j.issn.10055630.2013.01.001
引言隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展,對機械加工的精度要求越來越高,特別是對廣泛應(yīng)用的金屬件面形平整度提出了更高要求。如何準確測量金屬表面由于各種外來因素影響造成的形變顯得很有研究價值。傳統(tǒng)干涉技術(shù)需手工操作,費時費力。隨著計算機及數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展,人們提出了利用激光電子散斑術(shù)(laser electronic speckle pattern interferometry,LESPI)。它把散斑技術(shù)、激光干涉技術(shù)、圖像處理技術(shù)結(jié)合起來,利用高精度的計算機圖像采集和處理系統(tǒng)來測量干涉圖樣,具有快速靈活的優(yōu)點[14]。1電子散斑干涉測量法的基本原理及散斑特性分析
1.1電子散斑干涉測量法原理在電子散斑干涉測量中,物體的散斑干涉場由光電器件轉(zhuǎn)換成電信號記錄下來,用圖像采集卡獲取和記錄信號并轉(zhuǎn)換為計算機可識別的信號輸入計算機,這樣就可以實現(xiàn)散斑圖像的計算機存儲和處理,即電子散斑[56]。電子散斑干涉測量法應(yīng)用了圖像處理的相關(guān)技術(shù),對采集進計算機的圖像進行圖像相減、二值化、圖像擬合等技術(shù),從而實現(xiàn)了對形變物體面形的測量[78]。具體來說,電子散斑干涉技術(shù)是利用被測物體的光學粗糙表面所造成的散射光與參考光之間的干涉進行測量,當激光照射在被測物體表面時,其散射光在探測器CCD表面的光場分布為:U0(r)=u0(r)exp[φ0(r)](1)其中u0(r)是光的振幅,φ0(r)是被測物體反射后的光波相位。電子散斑干涉技術(shù)與全息干涉技術(shù)類似,需要一束參考光。設(shè)參考光在探測器表面的光場分布為:UR=uR(r)exp[φR(r)](2)其中uR(r)是參考光的振幅,φR(r)是參考光波的光波相位。光學儀器第35卷
第1期李剛,等:電子散斑干涉法測量金屬表面受熱變形及系統(tǒng)優(yōu)化分析
這兩束光發(fā)生干涉,設(shè)干涉圖樣在CCD表面上形成光強I(r):I(r)=u20+u2R+2u0uRcos(φ0-φR)(3)當被測物體由于外界因素發(fā)生形變后,表面各點的散斑場振幅u0(r)基本不變,而相位φ0將改變?yōu)棣?(r)-Δφ(r)即散射光場分布變?yōu)椋篣′0(r)=u0(r)exp[φ0(r)-Δφ(r)](4)保持被測物體變形前后參考光波不變。則變形后的CCD面上的合成光強I′(r)為:I′(r)=u20+u2R+2u0uRcos[φ0-φR-Δφ(r)](5)現(xiàn)在最常用的電子散斑條紋圖生成方式是相減模式,它有許多采用相加模式不具備的優(yōu)點,采用相減模式處理散斑圖,即相減后的光強為:I―=I′(r)-I(r)=4u0uRsin[(φ0-φR)+Δφ(r)/2]sin(Δφ(r)/2)(6)處理后的光強是一個含有高頻載波項[(φ0-φR)+Δφ(r)/2]的低頻條紋sin(Δφ(r)/2)。該低頻條紋中即含有物體的形變信息。光波相位變化與物體形變關(guān)系為:Δφ=2π/λ[d1(1+cosθ)+d2sinθ](7)圖1ESPI測量光路圖
Fig.1Optical path of ESPI其中λ是所用的激光波長,θ是激光與物體表面法線的夾角,d1是物體形變的離面位移,d2是物體形變的面內(nèi)位移。一般情況下,照明角度較小,即cosθ≈1,sinθ≈0,所以這種單光束照明的電子散斑干涉對離面位移比較敏感,而對面內(nèi)位移不敏感。設(shè)物體的離面形變?yōu)閐(x,y),相應(yīng)的相位改變?yōu)棣う?2πλ2d(x,y),如果Δφ=2nπ時,變化前后的散斑圖像完全相同。于是有d(x,y)=nλ/2,其中n是干涉條紋的級數(shù),當n=0,1,2…時,觀察到暗條紋。電子散斑干涉實驗原理見圖1:
1.2激光散斑特性及影響因素分析在散斑干涉測試技術(shù)中,散斑的對比度是測量的關(guān)鍵,散斑圖的好壞與激光的波長,物體的表面粗糙度,以及照射角度有密切的關(guān)系。激光光源的波長越長,所產(chǎn)生的散斑直徑就越大,激光的相干性越高,得到的散斑圖樣也就越好;對于同一光源來說,物體表面越粗糙,所產(chǎn)生的散斑就越明顯,但當物體表面粗糙度達到一定大小時,散斑的對比度也趨于恒定;在散斑測試中,可以通過改變光闌大小或者物距來改變散斑的大小,調(diào)整散斑的對比度,像方孔徑角越小,散斑的直徑也越大。散斑尺寸是散斑的主要特征之一。散斑的大小不僅與觀察平面的位置有關(guān),還與照明光波的波長有關(guān)。如果在近場觀察,垂直于光軸方向的平均散斑直徑ΔxS和沿光軸方向的平均散斑直徑ΔzS分別為:Δxs≈λa=λLd
Δzs≈λa2=λLd2(8)式中λ為光波的波長,α為被照明的散射表面對觀察點的張角,d為被照明的散射表面的直徑,L為從散射面到觀察面的距離。由此可知,散斑的大小隨波長的增加而增大,散斑的縱向尺寸要比橫向尺寸大得多。應(yīng)用散斑測試方法的可能性取決于被測件的最小粗糙度,它決定是否能產(chǎn)生可判讀的散斑圖。光學平面反射不產(chǎn)生任何散斑,而量規(guī)卻能形成可見的,有一定對比度的散斑。散射面的均方粗糙度為:R=1N∑Ni=1(hi-〈h〉)2(9)式中hi為散射面各采樣點的高度,為散射面的平均高度。平均散斑對比度定義為在觀察平面上的散斑強度的規(guī)劃標準偏差,可以表示為:P=1〈I〉1N∑Ni=1(In-〈I〉)2(10)式中In為各采樣點的散斑強度,〈I〉為平均散斑強度。當R≥λ/3時,散斑對比度接近于極大值(p=1),并保持為常數(shù)。根據(jù)以上分析結(jié)果,本實驗改變了實驗光路中的參數(shù),定性觀察了由此造成的散斑圖的對比度,與理論預(yù)期基本相符。2受熱金屬變形的測量從熱變形理論研究的發(fā)展看,人們對熱變形的研究已有很長的歷史了,對變形的物理本質(zhì)提出了多種理論假設(shè),并推導(dǎo)出不同近似條件下的熱膨脹系數(shù)表達式,但這些理論僅對熱變形作了定性的解釋。由于熱膨脹系數(shù)表達式推導(dǎo)過程中的近似假設(shè)和表達式中物理參量無法確定,使這些熱膨脹系數(shù)的表達式不具有實用性。因此,即便是理想材料的熱膨脹系數(shù)都無法通過理論計算獲得,而工程中所使用材料的熱膨脹系數(shù),由于受到多種因素的影響,更無法通過理論來精確計算,因此只能通過實驗手段來進行測定。常用的測量方法有:液體油槽法、頂桿法、光杠桿法、電阻應(yīng)變片法、電感測微法、光柵法、電容法、直接觀測法,而以上方法只能實現(xiàn)一維測量,光電機械式測量法可以實現(xiàn)二維測量,這些測量方法測量方向單一,測量的范圍寬。而散斑干涉法測量卻可以進行三維測量,而且可以進行實時在線測量,優(yōu)點十分突出。
中圖分類號:F407.6文獻標識碼: A 文章編號:
一、智能化技術(shù)的含義
智能化技術(shù)是人工智能理論與計算機技術(shù)全面融合后的重要產(chǎn)物,它是21世紀才興起的一項高新技術(shù)。從興起到發(fā)展,智能化技術(shù)在短短的幾年時間里,已經(jīng)被廣泛地關(guān)注和應(yīng)用,由此可見,智能化技術(shù)的前景將是非常樂觀的。
智能化技術(shù)被稱作人工智能(AI),也可其為機器智能,該技術(shù)是自然與社會科學的綜合體。AI隸屬于計算機技術(shù),它重點研究:將人們的收集信息、識別圖文、自動做出反應(yīng)、分析判斷等這些能力,通過運用計算機的編程設(shè)計,來加以實現(xiàn),讓計算機來解決各種復(fù)雜的問題。目前,AI的研究領(lǐng)域主要涉及到語言和圖像識別、自然語言的處理、專家系統(tǒng)和機器人等方面。在電氣自動化中應(yīng)用最為廣泛的是專家系統(tǒng)。
智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程的具體內(nèi)容包括了:信息搜集、信息處理、電氣自動化控制、系統(tǒng)運行等。其在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用,能增強控制效果,改進、彌補自動化控制中的缺陷和差錯,提高設(shè)備運行、設(shè)備處理的精確度和準確性,進而提升系統(tǒng)的工作效率,促進行業(yè)發(fā)展。
二、實現(xiàn)智能化控制的好處
智能化技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用,主要表現(xiàn)在智能化控制器的開發(fā)使用上。與傳統(tǒng)控制器相比較,智能化控制器具有很多優(yōu)點,如取消了控制模型、調(diào)整控制更加方便、對于數(shù)據(jù)處理具有較高的一致性等,以下是對其好處的具體分析。
(一)取消了控制模型
過去的自動化控制,由于控制對象的動態(tài)方程非常復(fù)雜,使得控制器不能對其進行精確的掌握,從而在設(shè)計對象模型的過程中,增加了較多的不可測量和不可預(yù)估的客觀因素。由于客觀因素的不確定性,也就無法保證設(shè)計模型的精準性,也就降低了自動化控制工作的效率。智能化的控制器,無需設(shè)計控制對象的模型,這也就在根本上避免了各種不利的客觀因素的產(chǎn)生,從而保證了自動化控制的高精密度。
(二)調(diào)整控制更加方便
依據(jù)響應(yīng)時間、魯棒性和下降時間的變化,智能化控制器可以隨時對控制程度進行調(diào)節(jié),讓工作性能得到了較大的提高。與以前的控制器相比較,智能化控制器更便于調(diào)節(jié),也更符合實際的使用。另外,智能化控制器的調(diào)節(jié)控制是根據(jù)數(shù)據(jù)變化而自動進行調(diào)節(jié)的,而不需要專業(yè)人員的在場操作,它還可以進行遠程的調(diào)節(jié)控制,從而實現(xiàn)了電氣工程自動化控制的無人操作。
(三)較高的一致性
智能化控制器在處理不同的數(shù)據(jù)時,即使是陌生數(shù)據(jù),它也能進行較為準確的估計。針對控制對象的不同,其控制效果也不一樣。在對某些對象進行控制時,盡管智能化控制器沒有任何行動,但其控制效果還是非常好的。當然這也僅是相對的,若換了控制對象,可能就得不到同樣的預(yù)期效果了。因此,在設(shè)計過程中,技術(shù)人員要分析每個對象的具體情況,進行具體化的設(shè)計,切實滿足智能化控制的高要求。
三、人工智能的具體運用
在智能化技術(shù)的不斷發(fā)展下,其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷得到拓展。智能化技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在電氣故障的診斷、優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計、智能控制三方面。
(一)診斷設(shè)備故障
復(fù)雜性、不確定性和非線性是電氣設(shè)備故障的基本特征。傳統(tǒng)的故障診斷,其準確率和效率都較低。智能化技術(shù)的引入,極大程度地提高了故障診斷的準確率,從而保證了故障診斷的高效率。智能化故障診斷主要有專家系統(tǒng)、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三種方式。比如,在對發(fā)動機、電動機進行故障診斷時,采用智能化技術(shù)中的模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,在保留故障診斷的模糊性的同時,使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的強學習能力對故障進行診斷,有效提高了故障診斷的準確性。
(二)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計
優(yōu)化設(shè)計是一項較為復(fù)雜的工作,它綜合應(yīng)用了實踐經(jīng)驗知識和學科理論知識。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計,是使用實驗手段與設(shè)計經(jīng)驗的綜合驗證,由于技術(shù)支持的缺乏,導(dǎo)致其工作量大、工作效率低,其設(shè)計方案也不盡科學、合理。
在優(yōu)化設(shè)計中,智能化技術(shù)的運用包括了遺傳算法、專家系統(tǒng)兩種方法。專家系統(tǒng)是以優(yōu)化設(shè)計領(lǐng)域中的部分專家所提供的知識和經(jīng)驗為依據(jù),進行合理的推理和判斷,對專家的決策過程進行模仿,然后對復(fù)雜問題進行處理。目前該方式還處在研究階段,在實際中的應(yīng)用較少,但是其發(fā)展空間非常大。遺傳算法具有以下特點:首先,它可對結(jié)構(gòu)對象直接進行操作,具有全局尋優(yōu)能力、內(nèi)在隱并行性;其次,它可對搜索空間繼續(xù)指導(dǎo)優(yōu)化、自動獲取;最后,它可以對搜索方向進行自動調(diào)整。在優(yōu)化設(shè)計中,它具有極強的實用性和先進性,對于優(yōu)化設(shè)計效率的提高具有重要的促進作用。
(三)智能控制的實現(xiàn)
在電氣工程中,綜合運用智能化技術(shù)和自動化控制,有助于自主化、無人操作化和遠程化控制的實現(xiàn),并為提供給智能控制更好的發(fā)展平臺。將智能化技術(shù)成功運用于智能控制,是對智能化技術(shù)本身的肯定,也為今后在其他領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。目前,智能控制的方式包括了專家系統(tǒng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和模糊控制。智能控制運用的主要方面有:所有開關(guān)量、模擬量實時數(shù)據(jù)的采集和處理;記錄故障并進行在線分析;使用鼠標和鍵盤實現(xiàn)系統(tǒng)控制;對主要設(shè)備和系統(tǒng)運行狀況進行實時監(jiān)控。
四、總結(jié)
智能化理論是對人的智能進行開發(fā)、延伸和模擬的理論。作為計算機技術(shù)的分支技術(shù),智能化技術(shù)以人工智能的實質(zhì)為依托,生產(chǎn)出類似于人類智能的智能機器。將智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化控制中,可提高故障診斷的準確率和效率,促進電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計,實現(xiàn)智能化控制,從而提升電氣系統(tǒng)效率。由此看來,只有加快電氣工程智能化進程,才能促進電力行業(yè)的穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
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中圖分類號:TP18;TM921.5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)02(c)-0029-01
在早期的電氣工程自動化控制方面,還存在著大量的問題與缺陷,嚴重影響了系統(tǒng)運行的質(zhì)量。隨著科技的發(fā)展,電氣工程自動化控制中逐步引入了智能化技術(shù),在很大程度上有效的解決了電氣工程自動化控制中遇到的問題和缺陷。
1 智能化技術(shù)的概述
1.1 智能化技術(shù)的定義
所謂智能化技術(shù)指的是一種研究、開發(fā)人類智能的技術(shù)、理論以及方法,并把這些研究、開發(fā)的成果應(yīng)用于模擬、擴展和延伸人的智能的科學技術(shù)。
1.2 智能化技術(shù)的理論
智能化技術(shù)從20世紀50年代被提出來之后就進入了飛速的發(fā)展階段,它涵蓋了計算機科學、自動化、仿真學、神經(jīng)科學、控制論、信息論、哲學等學科,是一種新興的綜合技術(shù)。目前,它主要依賴于計算機科學和計算機編程技術(shù)來實現(xiàn)對人類智慧的模仿。
研發(fā)智能化技術(shù)是電氣工程自動化行業(yè)的主要研究內(nèi)容,其中主要包括了信息的收集和處理、電力電子技術(shù)、系統(tǒng)運行與控制等。大量的事實表明,智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制過程中可有效增強控制效果,明顯改進和彌補自動化控制中的缺陷和差錯,穩(wěn)步提高了設(shè)備運行和設(shè)備處理的精準度,從而提升了系統(tǒng)的工作效率。同時,它還能降低工程的投入成本,減輕控制人員的工作壓力,從而實現(xiàn)了對人力資源的合理配置,促進了電氣工程智能化的發(fā)展。
2 智能化技術(shù)的優(yōu)勢
2.1 不需要創(chuàng)建控制模型
利用傳統(tǒng)的控制器來進行自動化過程控制時,常常會因具有比較復(fù)雜動態(tài)方程的被控對象而無法對其進行較為精準的掌控,這就將會對該對象模型進行設(shè)計時出現(xiàn)大量的無法估量和預(yù)測的客觀因素,比如部分參數(shù)的變化。若不能掌控這類因素,則設(shè)計出來的模型就不會正常的工作,實際的自動化控制工作效率也會降低。智能化控制器的出現(xiàn),大大的省去了對被控對象模型設(shè)計的工作,因而它從源頭上避免了不可控因素的發(fā)生,提升了整個自動化控制器的精密系數(shù)。
2.2 可方便進行調(diào)整控制
智能化控制可以通過改變魯棒性、響應(yīng)時間以及下降時間來對系統(tǒng)的控制程度進行隨時調(diào)節(jié),進而可有效的提高自身的工作性能,使電氣工程自動化控制的工作得到最基本的保障。由此可知,在任何情況下,智能化控制器的調(diào)節(jié)功能都要比傳統(tǒng)的控制器的調(diào)節(jié)功能更具有優(yōu)勢,也更加適合用于電氣工程自動化的實際工作中。此外,智能化控制器也可在進行調(diào)節(jié)控制過程的電氣設(shè)備中依靠改變相關(guān)數(shù)據(jù),使它進行自行調(diào)節(jié),無需專業(yè)技術(shù)人員在場。并且在一定程度上,它還可以進行遠距離的調(diào)節(jié)控制,這就可以實現(xiàn)電氣工程無人自動化控制的控制目標。
3 電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用
3.1 智能控制
電氣系統(tǒng)控制中的關(guān)鍵支柱就是智能控制。電氣工程自動化控制應(yīng)用了智能化技術(shù)后,實現(xiàn)了電氣工程控制的自主化、遠程化、高效化以及無人操作化。它的主要應(yīng)用范圍有:進行信息處理、在線診斷以及記錄電氣系統(tǒng)故障;計算機系統(tǒng)對電氣系統(tǒng)進行實時控制;對各種主要的電氣系統(tǒng)、電氣設(shè)備等運行狀態(tài)的實時監(jiān)視;實時處理與采集電氣系統(tǒng)撒氣量、開關(guān)量等數(shù)據(jù)。智能化控制由于其智能化技術(shù)的優(yōu)越性,使其能廣泛用于電氣工程自動化控制技術(shù)中。
3.2 優(yōu)化設(shè)計
電氣工程自動化控制的重要內(nèi)容是對電氣設(shè)備進行設(shè)計,但這樣的工作較為復(fù)雜。作為設(shè)計人員,不僅要熟悉電氣、磁力、電路等相關(guān)學科的理論知識,還要具備豐富的設(shè)計經(jīng)驗。只有這樣才能夠有能力進行電氣設(shè)備的實際設(shè)計工作。以往的設(shè)計人員通常是采用實驗結(jié)果、手工設(shè)計與設(shè)計經(jīng)驗相結(jié)合的形式來設(shè)計方案,方案通過率較低,再進行修改就會存在更多的問題。但在現(xiàn)在的電氣工程自動化控制中,智能化技術(shù)的逐漸引用,對工程的相關(guān)設(shè)備進行設(shè)計的優(yōu)化時就可以借助CAD技術(shù)和計算機輔助設(shè)備。而且智能化技術(shù)的不斷引用,使設(shè)計的周期大幅度減少,從而提升了產(chǎn)品的使用性能和基本質(zhì)量,為電氣工程行業(yè)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟效益。在具體的實際應(yīng)用中,最為突出的是遺傳算法的實現(xiàn),該算法具有較強的實用性,在設(shè)計過程中進行應(yīng)用,能夠不斷提高優(yōu)化設(shè)計效率。
3.3 故障診斷
電氣系統(tǒng)運行過程中,出現(xiàn)設(shè)備故障是非常普遍的事情,我們可以通過故障出現(xiàn)的前兆與故障本身之間存在的聯(lián)系,應(yīng)用智能化技術(shù)對其設(shè)備的故障進行診斷,從而確保有效的處理系統(tǒng)故障和維護良好的系統(tǒng)運行。在整個系統(tǒng)中,變壓器具備的性能至關(guān)重要,所以更多的研究人員通過實施各種有利的措施對其進行保護,進而變壓器的工作壽命得到了有效的延長,使其性能得到了整合強化。即便如此,電氣故障的出現(xiàn)仍然不能避免。這點也充分說明了我們在對故障進行診斷時,必須充分利用有關(guān)技術(shù),對設(shè)備故障進行排除,進而降低變壓器受到的損害。一般情況下,我們主要是使用智能化技術(shù)對變壓器滲出油分解出來的氣體進行分析來診斷變壓器故障的原因。這樣一來,我們就能快速的鎖定變壓器的故障范圍,最終查找到故障的根源并將其消除。電氣系統(tǒng)通過有效的故障診斷與解決,保障了系統(tǒng)運行的效率和安全,避免了因故障而造成工程上的嚴重影響,科學高效的促進了經(jīng)濟效益的最大化回報。此外,智能化故障診斷技術(shù)在電動機、發(fā)電機等電氣設(shè)備中的應(yīng)用也相當廣泛,因為其高效的診斷分析復(fù)雜故障問題并能精準的對其進行解決和處理的能力,使其最大程度的保障了系統(tǒng)設(shè)備的安全運行。
4 結(jié)語
綜上所述,智能化技術(shù)在解決電氣工程自動化控制中遇到的問題和缺陷具有精準、快速并且高效的能力,而且還能加強電氣設(shè)備的自動控制能力,使得它在我國電力行業(yè)發(fā)展前景上具有不可估量的潛力。
參考文獻
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1.2施工招標方式及合同價格體系的選用1)施工招標方式為避免項目的三邊建設(shè),施工招標采用圖紙總價加后增(變更)讓利方式,要求子項施工圖至少到80%時進行子項招標,且施工前圖紙基本到全。此招標方式在項目招標完成項目投資基本確定,利于投資總額的控制,并規(guī)范了前期拆遷和大型項目施工招標文件文本。2)合同價格體系本項目采用《山東省建筑工程消耗量定額》(2003年)定額,計價方式為圖紙總價加后增(變更)讓利。并以工程子項對應(yīng)的工程級別取費,一是選用有相應(yīng)資質(zhì)的隊伍,二是不以中標單位資質(zhì)高而取費高。同時,探討了清單價適合于投資少的技改項目和維修項目。3)其他(1)實行審計前置方式,避免或減少節(jié)點工程量審核虛高帶來損失。(2)根據(jù)項目規(guī)模確定材料供應(yīng)的有價供料或零售價供料。(3)工程技術(shù)人員編制材料計劃,工程結(jié)束材料無剩余對項目組織或?qū)I(yè)人員給予獎勵。
1.3材料代用、材料余量及材料利舊1)盡量利用項目余料和其他生產(chǎn)線閑置設(shè)備。2)以節(jié)約工程投資為材料代用的原則,不允許以大代小,可以在質(zhì)量與安全可靠的前提下以小代大。3)為保證電氣、流體材料無剩余量,原則以施工圖報計劃,必須以原理圖報計劃時按60%~70%量提報。
2設(shè)計及技術(shù)準備
2.1完善設(shè)計合同文本,加強設(shè)計管理組織編寫了總承包項目的招標文件和合同文本、設(shè)計招標文件和設(shè)計合同文本,非總承包項目子項的招標文件和合同文本,在型材項目中公司首次采用設(shè)計招標及簽訂設(shè)計技術(shù)協(xié)議,為設(shè)計方案優(yōu)化、有效控制設(shè)計進度和設(shè)計質(zhì)量提供了可靠依據(jù)。
2.2技術(shù)準備充分1)在設(shè)計招標前與多家設(shè)計院進行技術(shù)交流,并在交流基礎(chǔ)上結(jié)合公司情況、市場分析形成具有適宜公司的產(chǎn)品方案和產(chǎn)品大綱,并以此作為設(shè)計招標的技術(shù)依據(jù)。2)加強技術(shù)交流與考察管理(1)技術(shù)交流設(shè)計合同簽訂后至初步設(shè)計審查前集中并有針對性地進行技術(shù)交流,交流前將我方資料電子版?zhèn)髦翆Ψ讲⒔o其留出技術(shù)準備時間,交流前組織專業(yè)組初定交流主題,且涉及的專業(yè)人員參加交流與學習,盡快了解和掌握型材知識,并編寫交流紀要,找出各廠家的優(yōu)劣勢,為設(shè)備招標儲備邀請單位。(2)考察初步設(shè)計審查后針對前期技術(shù)交流和初步審查意見進行有針對性的考察,編寫考察路線、考察方案,考察后提交考察報告,在考察交流基礎(chǔ)上對擬招標邀請單位提出建議。
2.3初步設(shè)計審查初步設(shè)計審查前設(shè)計院先提供電子版由項目主管單位發(fā)至專業(yè)人員和職能部室,設(shè)計審查會參加人員有邀請的專家、公司各專業(yè)主任工程師、主管工程師、高工、安環(huán)部、生產(chǎn)部、保衛(wèi)部、房產(chǎn)公司等涉及部門參加,做到各專業(yè)得到全面審查,優(yōu)化設(shè)計、提出意見,最終形成會議紀要雙方執(zhí)行。
3招標管理
3.1招標準備項目主管單位確定長線設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備明細,并在設(shè)計計劃中列明提前提供此類設(shè)備的技術(shù)規(guī)格書,要求規(guī)格書到后3天內(nèi)向物資采購部門提供擬招標邀請單位聯(lián)絡(luò)函告知準備招標商務(wù)文件,一周內(nèi)向物資采購部門轉(zhuǎn)招標技術(shù)文件,十天內(nèi)物資采購部門發(fā)出招標文件。
3.2招標文件的編制、修訂和定稿責任技術(shù)人員編制招標技術(shù)附件,并以電子版轉(zhuǎn)所涉及的專業(yè)審核后匯總形成最終稿,紙質(zhì)版經(jīng)專業(yè)組長簽字、項目經(jīng)理批準轉(zhuǎn)物資采購部門執(zhí)行。
3.3招投標程序化管理1)標書的發(fā)出為節(jié)省時間招標文件原則上以電子版發(fā)出,一是有利于投標文件的編制,二是節(jié)省時間。2)招標用資料準備項目主管單位編制一套完整的招標所用資料,保證投標、開標、評標的有序進行,同時對于設(shè)備招標及重要的施工招標要求投標單位提供投標文件電子版。3)評標機構(gòu)評委由技術(shù)評委、商務(wù)評委及監(jiān)督部門組成,技術(shù)評委由項目主管單位擬定、商務(wù)評委由物資采購部門擬定,法律事務(wù)人員有選擇地參與采購和施工招標,監(jiān)督招標過程是否規(guī)避相關(guān)法律風險。
3.4招標資料管理1)投標文件正本留存歸檔,其他轉(zhuǎn)專業(yè)技術(shù)人員、預(yù)算科(或物價崗)、生產(chǎn)單位等,保證相關(guān)人員日后查找方便,招標會結(jié)束資料齊全按歸檔要求整理招標資料并具備歸檔條件。2)招標資料由物資采購以部門歸檔,設(shè)計、施工類招標資料由項目主管單位歸檔。
4設(shè)備管理
1)原公司的項目設(shè)備采購與管理為同一部門,溝通與聯(lián)絡(luò)較方便。公司為加強采購管理,將設(shè)備采購與設(shè)備實物管理分兩個部門管理,項目主管單位編制了設(shè)備采購與實物管理為不同部門管理模式下的設(shè)備管理辦法,加強設(shè)備一生管理中前期管理,理順設(shè)備采購與管理為兩個部門情況下設(shè)備前期管理程序,提高設(shè)備管理效率。2)項目主管單位在技術(shù)交流或考察的基礎(chǔ)上編制擬招標邀請單位并轉(zhuǎn)物資采購部門補充,如有新戶引進走推薦程序,誰推薦誰辦理新戶入信息庫手續(xù)。3)設(shè)備采購資料到后專業(yè)技術(shù)人員落實技術(shù)參數(shù)量的準確性,一周內(nèi)編制完采購計劃和招標文件技術(shù)附件轉(zhuǎn)物資采購部門進行招標,采購計劃分設(shè)備采購計劃和材料采購計劃,便于區(qū)分設(shè)備或材料走向的不同。4)設(shè)備技術(shù)協(xié)議、合同的簽訂:項目主管單位劃分哪類設(shè)備需附技術(shù)協(xié)議并要求對技術(shù)協(xié)議進行詳細科學的技術(shù)要約,技術(shù)協(xié)議由專業(yè)組長、項目經(jīng)理簽字后轉(zhuǎn)物資采購部門。5)設(shè)備實物管理:設(shè)備實物管理由項目主管單位完成,從設(shè)備開箱驗收組織與轉(zhuǎn)交、磅單的收集、設(shè)備隨機資料的歸檔等環(huán)節(jié)細化設(shè)備實物管理。6)為加強設(shè)備固定資產(chǎn)管理,編制了設(shè)備與材料的劃分標準,并要求在設(shè)備采購單中注明按國標、品牌還是技術(shù)協(xié)議要約技術(shù)要求。
5工程考核
5.1內(nèi)部考核1)對工程技術(shù)人員的要求:工作的落實解決要貼近一線、貼近職工、貼近問題,得出的結(jié)論才能符合實際,要積極主動,時間觀念要強,做一個合格的項目管理人員。技術(shù)人員必須有一個好的品德,維護企業(yè)利益,加強責任感。2)從技術(shù)準備,招標管理,質(zhì)量、進度、安全、投資管理與控制,物資管理,合同管理,經(jīng)濟技術(shù)指標目標,創(chuàng)新管理,資料歸檔,項目評價及工程考核等方面規(guī)范了項目內(nèi)部考核標準。3)制定項目內(nèi)部經(jīng)濟責任制,拋開以往項目責任制的模式,從項目全程管理涉及到的內(nèi)容細化考核,主要包括:技術(shù)準備(方案論證、考察與交流、設(shè)計審查、資料互提),招標(招標組織、技術(shù)服務(wù)類招標、施工招標、采購招標、議標),合同管理(合同簽訂、合同傳遞管理、合同臺賬管理、合同分類管理、合同考核),施工準備(拆遷與三通一平、施工方案、人員落實、機具進場),工期管理(總體計劃管理、月度計劃(節(jié)點)、分項計劃和專項計劃控制、節(jié)點工期的符合性、計劃偏離的調(diào)整),質(zhì)量管理(質(zhì)量控制目標、質(zhì)量標準落實、技術(shù)交底、質(zhì)量追溯、質(zhì)量異議落實),安全管理(安全管理、安全方案、安全交底、現(xiàn)場安全、安全事故管理),物資管理(設(shè)備管理、材料管理),調(diào)試與竣工驗收(單機試車、聯(lián)運試車、竣工驗收),投資控制(采購計劃管理、項目實施過程控制、投資分析),資料管理(文件管理、過程資料管理、資料歸檔),工程考核、項目評價等內(nèi)容。內(nèi)部考核針對性性強,便于操作。
5.2外部考核以往工程合同考核條款較粗,操作性、針對性不強,對工期、質(zhì)量、安全約束欠具體。現(xiàn)站在考核角度,規(guī)范了對設(shè)計、采購、施工的針對性考核,并作為合同專用條款,使其具有法律效力。1)設(shè)計考核內(nèi)容包括設(shè)計周期、設(shè)計質(zhì)量、圖紙供應(yīng)、資料互提、設(shè)計變更等。2)采購考核包括采購周期、采購質(zhì)量、供貨周期、供貨完整性、隨機資料等。3)施工包括施工組織設(shè)計、施工人員協(xié)調(diào)、施工周期、節(jié)點控制、質(zhì)量控制、安全文明施工、系統(tǒng)調(diào)試與竣工驗收、項目評價、運行評價(含質(zhì)保期評價)、投資控制、付款控制、資產(chǎn)轉(zhuǎn)移、資料歸檔、農(nóng)民工使用與工資糾紛等問題的考核。
6創(chuàng)新管理
6.1創(chuàng)新收入為收入增加來源之一工程建設(shè)項目不再單列工程獎,增加收入部分來源于創(chuàng)新獎(含方案優(yōu)化、管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新及工程利舊)。項目主管單位組織積極創(chuàng)新,引導(dǎo)管理技術(shù)人員開拓思路、方案優(yōu)化、技術(shù)優(yōu)化,并積極利舊。
6.2創(chuàng)新要求1)自主創(chuàng)新,創(chuàng)新前提是有價值的創(chuàng)新,創(chuàng)新項目立項要準確,理由要充分并經(jīng)得起推敲。2)創(chuàng)新點是創(chuàng)新項目的核心,無論是管理創(chuàng)新還是技術(shù)創(chuàng)新,創(chuàng)新點要起到項目亮點的作用。3)項目創(chuàng)新效益計算要經(jīng)得起推敲,工程期間的創(chuàng)新大多數(shù)為計算一次性投資或效益,但經(jīng)濟技術(shù)指標等長期效益要經(jīng)過系統(tǒng)運行驗證,此計算必須實事求是。4)驗證條件要明確、唯一并可驗證,要求項目中列出驗證條件。
7項目評價
項目后評價中消化和吸收各專業(yè)、各部門提供的資料,站在全面評價項目建設(shè)的基礎(chǔ)上避免項目評價的一般性評價及格式,而是總結(jié)、歸納各類問題,主要包括:工程概述、組織機構(gòu)、招標采購、工程設(shè)計、施工組織、物資供應(yīng)、工程工期、工程質(zhì)量、安環(huán)消防、工程監(jiān)理、工程投資、工程審計、技術(shù)特點和性能指標、系統(tǒng)問題、工程考核、合同執(zhí)行評價、施工單位評價、供貨單位評價、內(nèi)部人員評價[3]。在項目中將進一步探求項目評價的模式,一要體現(xiàn)項目實施的紀實性;二要體現(xiàn)項目完工后確實有大量可借鑒的做法;三是體現(xiàn)暴露問題解決問題,特別是工程中未遇到過的特殊問題的處理經(jīng)驗。
1建筑工程測量技術(shù)特點與理論方法
工程施工測量的主要任務(wù)是利用專門的測量器具,通過一定的技術(shù)方法把設(shè)計圖紙的位置、數(shù)據(jù)、幾何形狀真實的放樣到實地,其測量放樣的成果直接影響著工程建設(shè)項目的質(zhì)量等級、結(jié)構(gòu)、安全及建成后的功能。
1.1工程測量技術(shù)特點
工程測量在整個施工過程中的技術(shù)也是非常講究的。大家都知道,測量放線為工程施工開辟了道路,提供了明確的方向。準確、細致的測量工作不僅是決定著工程能否順利按圖施工,而且還給施工的質(zhì)量提供重要的技術(shù)保證,為下一步的質(zhì)量檢查等工作提供了方便。
1.2工程測量理論方法
1.2.1測量平差理論
最小二乘法廣泛應(yīng)用于測量平差。最小二乘配置包括了平差、濾波和推估。附有限制條件的條件平差模型被稱為概括平差模型,它是各種經(jīng)典的和現(xiàn)代平差模型的統(tǒng)一模型。測量誤差理論主要表現(xiàn)在對模型誤差的研究上,主要包括:平差中函數(shù)模型誤差、隨機模型誤差的鑒別或診斷;模型誤差對參數(shù)估計的影響,對參數(shù)和殘差統(tǒng)計性質(zhì)的影響;病態(tài)方程與控制網(wǎng)及其觀測方案設(shè)計的關(guān)系。由于變形監(jiān)測網(wǎng)參考點穩(wěn)定性檢驗的需要,導(dǎo)致了自由網(wǎng)平差和擬穩(wěn)平差的出現(xiàn)和發(fā)展。觀測值粗差的研究促進了控制網(wǎng)可靠性理論,以及變形監(jiān)測網(wǎng)變形和觀測值粗差的可區(qū)分性理論的研究和發(fā)展。
1.2.2工程控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計理論和方法
控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計方法有解析法和模擬法兩種。
解析法是基于優(yōu)化設(shè)計理論構(gòu)造目標函數(shù)和約束條件,解求目標函數(shù)的極大值或極小值。一般將網(wǎng)的質(zhì)量指標作為目標函數(shù)或約束條件。網(wǎng)的質(zhì)量指標主要有精度、可靠性和建網(wǎng)費用,對于變形監(jiān)測網(wǎng)還包括網(wǎng)的靈敏度或可區(qū)分性。對于網(wǎng)的平差模型而言,按固定參數(shù)和待定參數(shù)的不同,網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計又分為零類、一類、二類和三類優(yōu)化設(shè)計,涉及到網(wǎng)的基準設(shè)計,網(wǎng)形、觀測值精度以及觀測方案的設(shè)計。
模擬法優(yōu)化設(shè)計的軟件功能和進行優(yōu)化設(shè)計的步驟主要是:根據(jù)設(shè)計資料和地圖資料在圖上選點布網(wǎng),獲取網(wǎng)點近似坐標(最好將資料作數(shù)字化掃描并在微機上進行)。模擬觀測方案,根據(jù)儀器確定觀測值精度,可進一步模擬觀測值。計算網(wǎng)的各種質(zhì)量指標如精度、可靠性、靈敏度。精度應(yīng)包括點位精度、相鄰點位精度、任意兩點間的相對精度、最弱點和最弱邊精度、邊長和方位角精度。
用模擬法可獲得一個相對較優(yōu)且切實可行的方案,可進一步用模擬觀測值作網(wǎng)的平差計算,同時可模擬觀測值粗差并計算對結(jié)果的影響。這種方法稱為數(shù)學扭曲法或蒙特卡洛法。下面通過一個筆者所經(jīng)歷的實際案例來闡述測量技術(shù)相關(guān)問題。
2建筑工程測量施工技術(shù)
該工程具有深基礎(chǔ)、大凌空、高程落差大、曲線類型多、結(jié)構(gòu)平面形式復(fù)雜等大型建筑特點,且工期緊、任務(wù)重、圖紙多,促成施工測量工作內(nèi)業(yè)計算量超常。因此,如何控制本工程測量放樣的精度,如何進行系統(tǒng)地、高效地、全面地圖紙審核和快速準確的提供施工測量數(shù)據(jù),是測量工作的重中之重,直接關(guān)系著最終工程的質(zhì)量。
2.1控制點的布置及施測
(1)從場地實際情況看,擬建建筑物的四周場地狹小,故南北向和東西向控制點集中布設(shè)在東側(cè)和北側(cè)的原有混凝土路面上,西側(cè)和南側(cè)只布設(shè)遠向復(fù)核控制點。
(2)布設(shè)的控制點均引至四周永久性建筑物或馬路上,且要求通視,采用正倒鏡分中法投測軸線時或后視時均在觀測范圍之內(nèi)。
(3)根據(jù)甲方要求和測量管理部門提供的控制點形成四邊形進行控制。
(4)根據(jù)甲方提供的高程控制點數(shù)據(jù),向建筑物的東、西、南、北各引測一個固定控制點。
(5)水準點按三等水準測量要求施測。
2.2軸線及各控制線的放樣
(1)場地控制測量,按照由整體到局部、先控制整體后控制碎部的逐級控制的測量原則,結(jié)合場地、工程建筑結(jié)構(gòu)特點,根據(jù)現(xiàn)場通視條件以及現(xiàn)場施工的需要,以城市導(dǎo)線點為高級控制點,沿場地周圍布設(shè)了一條閉合導(dǎo)線,作為首級控制導(dǎo)線網(wǎng)。導(dǎo)線全長相對中誤差高于1/35000,方位角閉合差小于±5″(n為導(dǎo)線點個數(shù)),平差后精度指標:測角中誤差小于±2.5″,邊長相對誤差高于1/40000。
(2)由于曲線類型多、通視條件差、占地面積大、平面形狀復(fù)雜等施工特點,外控制點的布設(shè)困難大,布設(shè)導(dǎo)線邊長差異大,首級導(dǎo)線點之間精度不均勻,且在施工過程中的使用率也會受到很大程度的限制。因此,在施工測量的總體控制采取內(nèi)控為主,外控為輔,內(nèi)外控相結(jié)合的控制方法,但始終保持內(nèi)、外聯(lián)測。測設(shè)現(xiàn)場方格網(wǎng)作為軸線控制時,邊長不宜過長(如取≤100m),并以此作為工程的二級導(dǎo)線,為減少由于工程高差太大產(chǎn)生I角的影響,避免地下、地上兩部分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)測量放樣的超差,事先在基礎(chǔ)護坡周圍布設(shè)“十”字軸線控制點,并與地上Ⅰ、Ⅱ級導(dǎo)線點聯(lián)測,檢核,以確保施工測量控制精度的要求。
(3)軸線控制點的測放,按常規(guī)正倒鏡投點法投測,并經(jīng)平差、復(fù)核后,采用內(nèi)分法或直角坐標法測放出其他線及墻體控制線等細部線。如基坑開挖進行邊坡上、下口線控制時,應(yīng)根據(jù)坡度計算邊坡外放量。
為便于層間的檢核,在各流水段內(nèi)應(yīng)以適當密度設(shè)置預(yù)留點:軸線控制點,主樓每層預(yù)留點九個),以此進行層間放線的復(fù)核,對于大凌空層間較復(fù)雜的點位采用激光鉛直儀法進行投點檢核。
平面細部測量一般分為初測和歸化二步進行,放樣定點后要對各點做校核條件的檢查或在一點架設(shè)儀器重復(fù)檢查。對于一些不連線的或與周邊結(jié)構(gòu)相對關(guān)系不很明確的獨立結(jié)構(gòu)(如獨立柱),在放樣后必須用另外的控制點或軸線進行檢查,以保證其位置正確。
2.3豎向標高控制
本工程的高層控制,采取二等水準測量和四等水準測量法控制。
(1)±0.000以下
由于工程結(jié)構(gòu)基坑深,采用水準儀高程測量向基坑度進行標高傳遞,獲得基底高程,經(jīng)檢查、復(fù)檢、復(fù)核進行閉合差調(diào)整后將標高基準樁妥善保護起來(標高基準樁不少于3個),對于基底均以2~3m設(shè)控制樁帶水平線來控制開挖平整度。
(2)±0.000以上
為了避免標高傳遞出現(xiàn)上、下層標高超差,經(jīng)常對標高控制點進行聯(lián)測、復(fù)測、平差,檢查核對后方可進行向上層的標高傳遞,在適當位置設(shè)標高控制點(每層不少于3點),精度在±3mm以內(nèi),總高±15mm以內(nèi)調(diào)整閉合差,結(jié)構(gòu)標高主要采取測設(shè)﹢1m標高控制線,作為高程施工的依據(jù)。
3工程測量施工計算機技術(shù)的應(yīng)用
3.1曲線放樣計算程序
根據(jù)曲線特征要素,為施工放樣的方便起見,以一定弧長為等分圓弧起始步長,來實現(xiàn)計算圓弧中間加密點坐標,輸入已知數(shù)據(jù)即可算出該段圓弧中所加密點數(shù)和各點在當前坐標系內(nèi)的坐標值。對于橢圓曲線,可以一確定距離為限定界限等分拖延來計算加密點坐標。
3.2計算機電子模擬制圖應(yīng)用
1 電力建筑結(jié)構(gòu)體系
電力建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理對結(jié)構(gòu)的抗震性、經(jīng)濟性與施工都有直接影響,應(yīng)根據(jù)環(huán)境本身的實際情況,施工條件以及資金情況等因素,合理的確定應(yīng)使用的結(jié)構(gòu)形式。一般使用混合結(jié)構(gòu)、框架和框架―混合組合結(jié)構(gòu)三種。
1.1 混合結(jié)構(gòu)
混合結(jié)構(gòu)指的是屋頂、樓頂?shù)人匠兄亟Y(jié)構(gòu)使用混凝土鋼筋等材料,而墻體等豎向承重結(jié)構(gòu)則使用砌體材料。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是具有良好的豎向荷載能力,并且取材容易,易于施工。缺點是抗拉、抗彎以及抗震能力差,而且平面布置不靈活。
1.2 框架
框架結(jié)構(gòu)體系是指用梁柱剛接組成的結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)可根據(jù)需要靈活布置,柱高尺寸根據(jù)需要可以隨意取用,平面布置也比較靈活,可以很好地滿足使用要求與生產(chǎn)工藝。并且其結(jié)構(gòu)強度與抗震能力都是混合結(jié)構(gòu)無法比擬的,其豎向荷載能力也很強。
1.3 框架―混合聯(lián)合結(jié)構(gòu)
因為混合結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)各有優(yōu)缺點,所以出現(xiàn)了另一種框架―混合聯(lián)合結(jié)構(gòu)。其根據(jù)環(huán)境資金等限制結(jié)合兩種結(jié)構(gòu)的有點,從而得到最理想的建筑結(jié)構(gòu)。
2 變電站電力建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計
2.1 選址
因為變電站在國民經(jīng)濟和生活中都處于很重到的地位,所以其選址應(yīng)尤其重視。首先應(yīng)明確電站的負荷中心,初步在電站負荷中心確定幾個選址方案。因為線路的造價昂貴,甚至高于變電站本身造價,而且線路中還有網(wǎng)損所以變電站應(yīng)靠近電站負荷中心。在選定的幾個方案中,排除處于滑坡、塌陷區(qū)、溶洞地帶以及容易發(fā)生滾石的地方,并考慮周圍是否有無墓地以及礦藏的影響。在剩余的方案中選取征用耕地較少且交通便利的的最優(yōu)位置。
2.2 初步設(shè)計
在得到土地選址審批后,就開始了初步設(shè)計階段。該階段應(yīng)根據(jù)征用的土地對總平面設(shè)計,排水處理以及地基處理的具體設(shè)計提出2~3個方案進行對比,從中選取最好的方案。
總平面布置時要對以確定的建筑物進行合理布局,盡量合并公共設(shè)施,合理設(shè)計道路減少其占地面積。在可行的情況下盡量緊湊建筑,如電容器室與配電室呈一字型建造時可以取消消防間距。控制室、配電室意見電容器室建在同一建筑中可以減少占地,而且不需要考慮消防間距。為減少不必要的施工量,在豎向布置時應(yīng)盡量利用原有地形,根據(jù)地形選擇階梯型或者平坡式布置。階梯型兩平面盡量保持在3.5米之內(nèi),此距離有以滿足道路連接。平坡式則應(yīng)盡量依據(jù)原有地形,但坡度不小于5%。擋土墻的高度低于6米屬于經(jīng)濟型,高于8米之后應(yīng)盡量采用鋼筋混凝土扶壁式結(jié)構(gòu)擋土墻。并且在挖填方量變動不大時,擋土墻高度越小越好。高度大于7米時,比較適合使用邊坡,此時擋土墻斷面較大不經(jīng)濟。而開挖高度小于6米時邊坡則不經(jīng)濟,此時若按1:1放邊坡會增加18m?/m,多增加6/m的征地面積,還需要做護坡,所以此時做擋土墻較為實用。
2.3 場地綠化及硬化
為體現(xiàn)“以人為本”的設(shè)計理念,場地綠化和硬化是必不可少的。早期的設(shè)計中,受到經(jīng)濟等方面影響硬化材料多為混凝土硬化或者粘土磚鋪砌。粘土磚鋪砌非常受環(huán)境影響,水位較高的,并且土壤堿化嚴重的地區(qū),短期內(nèi)就會使粘土磚變酥,嚴重破壞了場地硬化,不利于開展工作。而現(xiàn)在水泥磚的興起給場地硬化帶來了極大的便利,不僅像粘土磚一樣使用方便而且不受環(huán)境影響。而綠化時,變電站前區(qū)多用水泥磚鋪路硬化,路邊采用經(jīng)濟的綠籬,既美觀又能起到凈化空氣的作用。變電站內(nèi)則多采用200mm的碎石地坪,地坪下則使用3:7的灰土夯實,并保證其壓實系數(shù)不小于0.95.
2.4 施工圖設(shè)計
初步設(shè)計通過審核后,對于土建的建筑面積、平面布置、結(jié)構(gòu)選型、地基處理等都有了明確的方案意見。施工圖階段就是結(jié)合初步設(shè)計的審查結(jié)果和現(xiàn)行的過節(jié)標準,從局部到整體進行設(shè)計。并且設(shè)計前應(yīng)明確所有廠家的資料、原料尺寸以及電氣提資等。
3 優(yōu)化設(shè)計的對策研究
3.1 站址方案的比較選擇
通過對多個方案進行全方面的比較,由專業(yè)人員進行初步的評定選出最優(yōu)方案,并確立明確的、合理的、科學的評定標準。結(jié)合實際再確立備選方案,以備需要。最優(yōu)方案選定后還應(yīng)進一步的進行完善,然后確定最終方案。
3.2 主要結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計與優(yōu)化
建構(gòu)方案設(shè)計一般包含立面與平面的方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)方案設(shè)計、暖通風及水工方案設(shè)計。考慮到變電站的重要程度以及所處位置的抗震強度,其主要建筑物使用鋼筋混凝土來建設(shè),而支架以及構(gòu)架則使用鋼結(jié)構(gòu)。其平面設(shè)計應(yīng)滿足兩個要求,美觀性以及各功能房間的空間性。其建筑基礎(chǔ)形式則需要根據(jù)實際情況來選取。根據(jù)土質(zhì)情況選取天然地基處理、強夯處理或者灌注水泥土攪拌樁等方法,確保地基的承受能力。暖通風設(shè)計則需要滿足消防與設(shè)備的運行能力即可。
3.3 主建筑結(jié)構(gòu)的施工與抗震
我們應(yīng)從唐山地震以及汶川地震中西區(qū)教訓,提高對變電站抗震設(shè)計的重視。對于已有建筑物應(yīng)進行抗震加固,而將要新建的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)需要與以往存在的問題采取一些有效措施。
建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力與地基時密不可分的,地基及場地條件對建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力有著直接的影響。在場地選取時應(yīng)盡量遠離地震帶以及松軟土質(zhì)的地方。地基的處理時防震的根本方法,如在濕陷性地區(qū)采用墊層、打樁或者換土等方法,不可將未處理的濕陷性原土作為持力層。地基基礎(chǔ)與上部建筑結(jié)構(gòu)是協(xié)同工作的,在重視上部結(jié)構(gòu)的同時,也應(yīng)加強地基基礎(chǔ)的處理。
結(jié)構(gòu)選型時由建筑物的用途來決定的,設(shè)計結(jié)構(gòu)時應(yīng)明確傳力途徑以及計算簡圖。增強建筑結(jié)構(gòu)中構(gòu)造的連接也能有效的增強抗震能力,同時,為避免因局部構(gòu)件損壞而影響整個結(jié)構(gòu),應(yīng)在結(jié)構(gòu)體系中設(shè)計多道防線,并保證其具有良好的變形能力。
橫墻作為承擔水平震力的結(jié)構(gòu),在設(shè)計時應(yīng)嚴格按照要求使用,并使其具有足夠的承載能力。屋蓋、樓蓋的作用是將水平震力傳遞給橫墻,當橫墻之間的距離過大時,應(yīng)按空曠房屋計算,。水平圈梁也可以有效地增加房屋的整體性以及內(nèi)外墻的連接性。
擁有了正確的選址以及合理的抗震設(shè)計后,還有一個環(huán)節(jié)尤為重要。施工質(zhì)量的好壞不僅影響建筑的質(zhì)量,對抗震設(shè)計能否達到預(yù)期效果也有一定的影響。所以在施工時,應(yīng)加強施工監(jiān)督,確保嚴格按照設(shè)計圖紙進行施工,并防止其偷工減料,保障建筑結(jié)構(gòu)能百分百的建造。
3.4 排水及消防系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化
因為變電站中生活用水以及消防用水需求量都不是很大,所以可以考慮市政供水。給水系統(tǒng)主要是生活和消防兩方面,盡量將其分開設(shè)計。排水系統(tǒng)采用分流排放的方法即可。有一點值得注意,當建筑物與建筑物之間、設(shè)備與建筑物之間以及設(shè)備與設(shè)備之間的距離不能達到消防規(guī)定的標準時,應(yīng)使用防火墻以及防火窗等方法代替處理。
4 結(jié)語
根據(jù)變電站建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的研究,大多可以參考應(yīng)用于其它電力建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中。其排水、消防、抗震以及設(shè)計步驟都是相同的。雖然每個建筑的實際情況是千變?nèi)f化的,但是只要抓住設(shè)計的重點,都可以達到預(yù)期的效果。在設(shè)計時要參考成功案例中的優(yōu)點,吸取失敗案例中的教訓,不斷進步,不斷創(chuàng)新才能得到最合適的方案。保證電力建筑的實用性以及安全性。
參考文獻:
建筑行業(yè)想要在競爭日益激烈的市場環(huán)境中穩(wěn)定發(fā)展,則必須進行一系列的工作措施來增加自己的優(yōu)勢,既要保證建筑工程的工程質(zhì)量,同時也要整體的降低建筑工程的工程造價,所以在此建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計就成為了建筑行業(yè)的必須的工作流程。
1建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法
隨著人類社會的不斷發(fā)展完善,人們的日常需求則在進行的不斷的變化當中,由以往的物質(zhì)追求轉(zhuǎn)移到了目前的精神追求上,人們對建筑的要求也逐漸向著安全性、美觀性、經(jīng)濟性、合理性方向不斷發(fā)展,所以在此建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計是非常重要的。建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計就是以原來的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案為基礎(chǔ),引入新的工程材料,引入新的工藝流程,對局部設(shè)計進行相應(yīng)的改進,使之更加合理,在建筑工程質(zhì)量得到保障的基礎(chǔ)上,滿足節(jié)約材料,降低工程造價的目的。
1.1建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計模型
建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計時,首先要從建筑過程中各種變量參數(shù)中選擇出重要的參數(shù),此時就要相應(yīng)的建立起相應(yīng)的函數(shù)模型,然后利用先進、科學的計算方法分析計算出函數(shù)模型的最優(yōu)解,選擇最優(yōu)參數(shù)。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的建立基本上要滿足一下步驟:
(1)合理的選擇出參數(shù),也就是設(shè)計變量。由于在建筑工程的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計時,各種設(shè)計變量的選擇與設(shè)計要求有著直接的關(guān)系,所以在進行優(yōu)化設(shè)計的過程中,可以將所選擇的設(shè)計變量按照其本身的性質(zhì)以及重要性進行相應(yīng)的分類,將其中一些基本不發(fā)生變化的設(shè)計變量定位預(yù)訂參數(shù),這樣就可以大大的減少建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作的工作量。
(2)選擇正確的目標函數(shù)。進行建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作中,要考慮多種優(yōu)化環(huán)節(jié)中的約束因素,比如應(yīng)力約束因素、裂縫寬度約束因素、結(jié)構(gòu)強度約束因素、尺寸約束因素以及正常狀態(tài)和極限狀態(tài)下的彈塑性約束因素等,在進行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的工作中,一定要保證各種約束因素都能夠達到相應(yīng)的標準,然后根據(jù)科學、先進的計算方法分析計算出最優(yōu)解,此時則可以相應(yīng)的確定出約束條件。
1.2建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的計算方案
建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計總體上講是屬于非線性的優(yōu)化設(shè)計,在優(yōu)化設(shè)計過程中要選擇到各種變量參數(shù)以及多種約束條件,而要進行優(yōu)化設(shè)計的工作則必須將優(yōu)化環(huán)節(jié)總的約束條件充當為無約束條件才能夠進行相應(yīng)的計算。在進行優(yōu)化設(shè)計的計算時,會運用到一些科學、先進的計算方法,包括拉式乘子法、復(fù)合型法和POWELL法等計算方法,計算方案計算完成后,才可以進行相應(yīng)的編程運算,這樣就可以得到優(yōu)化設(shè)計的最終結(jié)構(gòu)。
2建筑結(jié)構(gòu)中需要優(yōu)化設(shè)計的重要部分
在進行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中,建筑材料的合理選擇直接關(guān)系到此建筑工程的工程造價,其中基礎(chǔ)類型的選用、開間的正確選擇、建筑高層與建筑層數(shù)的選擇和建筑結(jié)構(gòu)形式的確定等環(huán)節(jié)的優(yōu)化設(shè)計對工程造價的影響最大,根據(jù)以往的數(shù)據(jù)分析,科學合理的建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方案可以使得整個工程的工程造價能夠節(jié)省將近百分之十。建筑結(jié)構(gòu)的主要組成部分包括建筑基礎(chǔ)、柱、墻體、樓板、梁、屋面板等結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)的工程在整個工程中的工程造價的所占比例是不同的,同時進行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計對工程造價的影響比例也是不相同的,所以在此在進行建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計時要合理的選擇建筑結(jié)構(gòu)。
2.1基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計
基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)工程完成的工作時間大概占總工期的百分之二十五,同時基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的工程造價也會相應(yīng)的占工程項目總工程造價的百分之十到百分之二十之間,所以說基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)相對于整個建筑結(jié)構(gòu)來說是非常重要的。在此要明白,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的工程造價與工程地點的地質(zhì)條件是有直接關(guān)系的,所以在此進行優(yōu)化設(shè)計時,一定要提前對施工地點進行相應(yīng)的地質(zhì)勘探,得到精準的地質(zhì)勘探報告,然后根據(jù)地質(zhì)勘探報告合理的選擇基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式,合理選擇基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的截面積以及基礎(chǔ)的埋深,相應(yīng)的就能夠減少基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)工程的工程造價。
2.2柱網(wǎng)布局以及柱子截面的優(yōu)化設(shè)計
在建筑結(jié)構(gòu)中,柱網(wǎng)布局與柱子的開間和跨度有著直接的關(guān)系,合理的柱網(wǎng)尺寸一般都是選擇6m到12m之間,柱距的選擇較小小則傳力路線就會相應(yīng)的較短,上部結(jié)構(gòu)的材料就能夠相應(yīng)的減少,但是總體上基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的費用就會增高,所以柱網(wǎng)布局的合理性,直接影響到工程項目的工程造價。此外,柱子的截面的現(xiàn)狀以及大小對工程造價的影響也是巨大的,所以在此柱網(wǎng)布局的合理性、柱子截面選擇的合理性直接影響到工程項目的工程造價。
2.3梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計
建筑在進行梁結(jié)構(gòu)的選擇時,以往一般都是選擇矩形截梁當作受彎梁的,但是這種結(jié)構(gòu)材料的選擇使材料沒有得到有效的利用。在梁結(jié)構(gòu)中,中和軸附近的材料的應(yīng)力都比較低,然而梁彎矩會受到梁長度的直接影響,要提高材料的利用率,則可以在梁結(jié)構(gòu)的選擇時選擇平面桁架形式,這種形式的梁相當于掏空梁,就會相應(yīng)的節(jié)省了大量的材料,減輕自身的重量的同時也使材料得到了有效的利用,大大的降低了梁結(jié)構(gòu)的工程造價。
2.4構(gòu)件尺寸及配筋計算的優(yōu)化設(shè)計
在建筑工程中,建筑構(gòu)件的尺寸也可以說是配筋的大小,需要進行嚴謹?shù)挠嬎悖瑫r也需要不斷的重復(fù)調(diào)整才能夠確定出最合理的結(jié)構(gòu)尺寸,這樣才能夠在建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)的固定負載常數(shù)下做到最經(jīng)濟、最優(yōu)化的計算結(jié)果。一般計算的結(jié)果要滿足以下指標:
(1)建筑構(gòu)件尺寸及配筋的計算結(jié)果,在經(jīng)過調(diào)整后必須要保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。
(2)滿足上述條件,配筋量的選擇一定要控制在結(jié)構(gòu)計算尺寸及配筋的范圍內(nèi),這樣才能夠保證構(gòu)件內(nèi)的鋼筋量的受力達到應(yīng)該有的受力作用,同時也能夠做到材料的高效利用。通過以往的工程優(yōu)化設(shè)計數(shù)據(jù)分析,通過配筋計算合理的控制材料的應(yīng)用,能夠使鋼筋量的使用節(jié)省百分之十到百分之二十之間等。
3結(jié)束語
在工程建設(shè)過程中,科學合理的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計能夠使建筑材料得到最有效的利用、建筑結(jié)構(gòu)得到最有效的設(shè)計,同時也能夠有效的降低工程項目的工程造價,使得建筑企業(yè)得到最高的效益,這是建筑行業(yè)在市場環(huán)境中發(fā)展的需求,同時也是可持續(xù)發(fā)展、綠色環(huán)保背景下的基本要求。
參考文獻
[1]馮濤,張玉潔.基于遺傳算法的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計探討.《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》.2012年9期
0.前言
近年來,由于城鎮(zhèn)居民對生活居住條件要求的提高和新技術(shù)、新材料等在建筑工程的廣泛應(yīng)用,而建筑管線給排水系統(tǒng)為建筑工程的一個重要組成部分,因此,在新形勢下,也遇到了大量新問題。而這些新問題的出現(xiàn)也對城市建筑工程的安全和穩(wěn)定運行大量巨大的影響。本文作者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗,對當前建筑體系給排水工程中存在的諸多新問題加以總結(jié),規(guī)范施工作業(yè),逐步細化給排水系統(tǒng)維修流程,切實提高給排水工程質(zhì)量。
1.當前我國建筑工程管線給排水施工中存在的問題
1.1住宅區(qū)生活給水管線系統(tǒng)存在的問題
1.1.1噪聲問題
現(xiàn)如今,住宅區(qū)給排水系統(tǒng)普遍選用UPVC管道,盡管此種管道質(zhì)量輕且假設(shè)相對簡便,但排水噪聲相對較大,特別是在用水高峰時段,水流相對集中,因此流經(jīng)管道的強大較大,因此,便產(chǎn)生了較大的噪聲。此外,由于澆樓板隔音效果較差,在某些情況下回聽到高分貝的噪音,例如:爆裂以及撞擊等,這直接對人們?nèi)粘I钯|(zhì)量帶來較大影響。
1.1.2管道堵塞和滲漏現(xiàn)象較嚴重
住宅管道滲漏問題始終為給排水工程施工的一個質(zhì)量通病。這主要是由于管道質(zhì)量不合格,并且作業(yè)環(huán)境溫差相對較大,因此,常常會出現(xiàn)管道堵塞或者是滲漏問題,這既給居民正常生活帶來大量不便,又增加后期人力資源、物力資源以及財力資源等的資金投入。
1.2建筑中的各個關(guān)鍵陪睡管道系統(tǒng)問題
1.2.1地漏排水系統(tǒng)不暢通
當前,建筑排水系統(tǒng)地漏水封高度測量假設(shè)質(zhì)量高低不平,其中有些地漏水封標高還不到50mm,此情況極易造成地漏器大量失水,最終導(dǎo)致地漏器的隔臭作用被大大減弱,污染室內(nèi)環(huán)境。
1.2.2廚衛(wèi)分排水管線鋪設(shè)不夠規(guī)范
因某些給排水施工隊伍的素質(zhì)偏低,因此,對衛(wèi)生室、廚房等并未單獨鋪設(shè)排水系統(tǒng),并且,對相鄰空間防噪與消聲操作處理十分得當,所以,造成廚衛(wèi)的管線常出現(xiàn)管道堵塞、噪音聲過大等問題。
1.3其它給排水元器件問題
在給排水管道施工中,若吸氣閥的架設(shè)不科學、管線施工不符合施工設(shè)計要求等,都會降低給排水的功效,以至于出現(xiàn)管線堵塞、管道爆裂以及滲漏問題的出現(xiàn),而上述問題的出現(xiàn),將對會人們?nèi)粘Ia(chǎn)和生產(chǎn)帶來巨大的影響。
2.建筑工程管線給排水優(yōu)化設(shè)計
2.1大量引進新技術(shù)與設(shè)備,降低給水管線噪聲
因當前管線給排水設(shè)計存在嚴重的滲漏與噪聲大等問題,因此,我們最好要選用隔音效果較好,并且防水性能較好的管道,例如:UPVC螺旋管、硬質(zhì)聚氯乙烯排水管道等,上述這些都管道都有較強的隔水與消音作用。
2.2提高施工精度、合理鋪設(shè)給排水管線
在施工之前,要對場地的地質(zhì)、水文條件等進行實際考察,從而有目的性選用地漏產(chǎn)品,并且在安裝完成后,要進行排水測試。對于廚衛(wèi)排水管道的布局來說,要結(jié)合實際情況,遵循與之相關(guān)的施工操作。最重要的是將廚房、衛(wèi)生室管線鋪設(shè)要各自獨立進行,再完成鋪設(shè)之后,要對排水管接口粘貼橡膠帶加以密封。
2.3提高其它給排水環(huán)節(jié)的設(shè)計操作
針對立管吸氣閥環(huán)節(jié)存在的問題,有關(guān)人員要結(jié)合室外通氣帽與環(huán)形通氣管來加以予以增強;但是,對給排水管線噪音大問題,要及時更換靈敏度較高的倒流防止器,切實提高控制能力;如果為陽臺排水系統(tǒng)施工作業(yè),要結(jié)合具體規(guī)定要求,進行選址、設(shè)計,規(guī)范施工流程,這樣才能發(fā)揮出很好的排污功效。
3.結(jié)束語
總體來說,當前,建筑工程給排水施工為一項綜合性較強的工程,并且,在整個施工體系中起到非常重要的作業(yè)。因此,我們要及時對建筑工程的給排水施工進行優(yōu)化誰,將設(shè)計內(nèi)容逐步進行細化處理,從而切實提升給排水施工隊伍的整體競爭能力。由于給排水系統(tǒng)涉及到的內(nèi)容較多,因此,必須及時掌握給排水系統(tǒng)使用規(guī)范。在遇到實際問題時,要加以深入、全面考慮,從而深入理解規(guī)范要求,使技術(shù)更可靠、操作更安全。要選用隔音效果較好,并且防水性能較好的管道,廚房、衛(wèi)生室管線鋪設(shè)要各自獨立進行,提高其它給排水環(huán)節(jié)的設(shè)計操作。除此之外,我們必須及時制定一系列的合理對策,切實提升我國建設(shè)工程的給排水系統(tǒng)質(zhì)量,從而確保給排水系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行。文章作者結(jié)合自身的實踐經(jīng)驗,對當前建筑體系給排水工程中存在的諸多新問題加以總結(jié),規(guī)范施工作業(yè),切實提高給排水工程質(zhì)量。 [科]
【參考文獻】
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工程施工測量的主要任務(wù)是采用專用測量器具,通過一定的技術(shù)方法把設(shè)計圖紙的位置、數(shù)據(jù)、幾何形狀真實的放樣到實地。其測量放樣的成果直接影響著工程建設(shè)項目的質(zhì)量等級、結(jié)構(gòu)、安全及建成后的功能。
1 建筑工程測量技術(shù)特點與理論
1.1 工程測量技術(shù)特點。工程測量是一個過程操作,是施工質(zhì)量的根本所在。在整個施工階段,工程測量起到了非常重要的作用。準確、周密的測量工作不但關(guān)系到一個工程是否能順利按圖施工,而且還給施工質(zhì)量提供重要的技術(shù)保證,為質(zhì)量檢查等工作提供方法和手段。
1.2 工程測量理論方法。1)測量平差理論。最小二乘法廣泛應(yīng)用于測量平差。最小二乘配置包括了平差、濾波和推估。附有限制條件的條件平差模型被稱為概括平差模型,它是各種經(jīng)典的和現(xiàn)代平差模型的統(tǒng)一模型。測量誤差理論主要表現(xiàn)在對模型誤差的研究上,主要包括:平差中函數(shù)模型誤差、隨機模型誤差的鑒別或診斷;模型誤差對參數(shù)估計的影響,對參數(shù)和殘差統(tǒng)計性質(zhì)的影響;病態(tài)方程與控制網(wǎng)及其觀測方案設(shè)計的關(guān)系。由于變形監(jiān)測網(wǎng)參考點穩(wěn)定性檢驗的需要,導(dǎo)致了自由網(wǎng)平差和擬穩(wěn)平差的出現(xiàn)和發(fā)展。2)工程控制網(wǎng)優(yōu)化。控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計方法有解析法和模擬法兩種。解析法是基于優(yōu)化設(shè)計理論構(gòu)造目標函數(shù)和約束條件,解求目標函數(shù)的極大值或極小值。一般將網(wǎng)的質(zhì)量指標作為目標函數(shù)或約束條件。網(wǎng)的質(zhì)量指標主要有精度、可靠性和建網(wǎng)費用,對于變形監(jiān)測網(wǎng)還包括網(wǎng)的靈敏度或可區(qū)分性。對于網(wǎng)的平差模型而言,按固定參數(shù)和待定參數(shù)的不同,網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計又分為零類、一類、二類和三類優(yōu)化設(shè)計,涉及到網(wǎng)的基準設(shè)計,網(wǎng)形、觀測值精度以及觀測方案的設(shè)計。
2 建筑工程測量技術(shù)
某工程具有深基礎(chǔ)、大凌空、高程落差大、曲線類型多、結(jié)構(gòu)平面形式復(fù)雜等大型建筑特點,且工期緊、任務(wù)重、圖紙多,促成施工測量工作內(nèi)業(yè)計算量超常。因此,如何控制本工程測量放樣的精度,如何進行系統(tǒng)地、高效地、全面地圖紙審核和快速準確的提供施工測量數(shù)據(jù),是測量工作的重中之重,直接關(guān)系著最終工程的質(zhì)量。
2.1 控制點的布置及施測。1)從場地實際情況看,擬建建筑物的四周場地狹小,故南北向和東西向控制點集中布設(shè)在東側(cè)和北側(cè)的原有混凝土路面上,西側(cè)和南側(cè)只布設(shè)遠向復(fù)核控制點。2)布設(shè)的控制點均引至四周永久性建筑物或馬路上,且要求通視,采用正倒鏡分中法投測軸線時或后視時均在觀測范圍之內(nèi)。3)根據(jù)甲方要求和測量大隊提供的控制點形成四邊形進行控制。
2.2 軸線及各控制線的放樣。1)場地控制測量,按照由整體到局部、先控制整體后控制碎部的逐級控制的測量原則,結(jié)合場地、工程建筑結(jié)構(gòu)特點,根據(jù)現(xiàn)場通視條件以及現(xiàn)場施工的需要,以城市導(dǎo)線點為高級控制點,沿場地周圍布設(shè)了一條閉合導(dǎo)線,作為首級控制導(dǎo)線網(wǎng)。導(dǎo)線全長相對中誤差高于1/35000,方位角閉合差小于±5"(n 為導(dǎo)線點個數(shù)),平差后精度指標:測角中誤差小于±2.5",邊長相對誤差高于1/40000。2)由于曲線類型多、通視條件差、占地面積大、平面形狀復(fù)雜等施工特點,外控制點的布設(shè)困難大,布設(shè)導(dǎo)線邊長差異大,首級導(dǎo)線點之間精度不均勻,且在施工過程中的使用率也會受到很大程度的限制。因此,在施工測量的總體控制采取內(nèi)控為主,外控為輔,內(nèi)外控相結(jié)合的控制方法,但始終保持內(nèi)、外聯(lián)測。3)軸線控制點的測放,按常規(guī)正倒鏡投點法投測,并經(jīng)平差、復(fù)核后,采用內(nèi)分法或直角坐標法測放出其他線及墻體控制線等細部線。如基坑開挖進行邊坡上、下口線控制時,應(yīng)根據(jù)坡度計算邊坡外放量。
3 工程測量施工技術(shù)的應(yīng)用
工程施工測量中,除了大范圍的斜線,復(fù)雜的平面曲線,螺旋曲線也是本工程的重點與難點,以下將分別從平面斜線、二維曲線(旋轉(zhuǎn)餐廳),異形曲線樓梯等結(jié)構(gòu)的測量控制加以探討。
3.1 復(fù)雜平面斜線的測量控制。本工程的結(jié)構(gòu)平面為非對稱性平面,且無主軸定位線,對測量控制標準要求更高(本工程的內(nèi)控制標準比國家提高一級),考慮到施工中其他分項工程(如鋼筋、模板工程)的相互制約。施工測量步驟如下:1)在1 點處架設(shè)經(jīng)緯儀,觀測2(2'),旋轉(zhuǎn)90°0'0"之后取3 點及4 點,滿足相應(yīng)的距離;(此時正南北、正東西控制線已施測出來了)。2)在3 點、4 點處架設(shè)經(jīng)緯儀,向內(nèi)轉(zhuǎn)15°(a 值);至此本工程主樓的平面方位控制線均已明確。
3.2 旋轉(zhuǎn)餐廳的施工測量控制。1)基本特征。旋轉(zhuǎn)餐廳位于主樓頂部,呈半懸挑狀態(tài),平面為一半徑為6m 的圓弧圖形,內(nèi)弧半徑為6m,外圓弧半徑為8m,懸挑3m。旋轉(zhuǎn)餐廳有3 層,包括設(shè)備層、餐廳、水箱間3 部分。2)測量控制。根據(jù)施工餐廳與主樓屋面有高低差,故旋轉(zhuǎn)餐廳的測量分為:高程傳遞與平面控制兩大部分。本文著重介紹平面控制測量方法:將儀器架設(shè)于2 點處,將2、2' 線移至標高H1 處,再在2'處架儀器,2'2"線即可出來。
4 工程測量施工計算機技術(shù)的應(yīng)用
在大型工程的施工測量中,由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、計算量大,尤其是對于平面不規(guī)則的施工放樣與數(shù)據(jù)計算,使用傳統(tǒng)的計算方法已不能滿足工程的需要。
因此,利用計算機程序進行計算也越來越廣泛地應(yīng)用在大量的測量內(nèi)業(yè)計算中,不但計算精確、高效,而且能快速完成復(fù)雜、大量的計算,極大地提高工作效率。現(xiàn)代計算機技術(shù)的研究與發(fā)展為工程測量技術(shù)應(yīng)用提供良好的發(fā)展前景,其技術(shù)應(yīng)用對提高工程測量質(zhì)量、提高工程施工質(zhì)量、為工程規(guī)劃設(shè)計與施工提供準確數(shù)據(jù)奠定了良好的基礎(chǔ)。
4.1 曲線放樣計算程序。根據(jù)曲線特征要素,為施工放樣的方便起見,以一定弧長為等分圓弧起始步長,來實現(xiàn)計算圓弧中間加密點坐標,輸入已知數(shù)據(jù)即可算出該段圓弧中所加密點數(shù)和各點在當前坐標系內(nèi)的坐標值。對于橢圓曲線,可以一確定距離為限定界限等分拖延來計算加密點坐標。
4.2 計算機電子模擬制圖應(yīng)用。施工測量工作中,電子版模擬制圖的廣泛應(yīng)用,在處理復(fù)雜部位施工上起到了明顯的效果,如曲線、不規(guī)則斜線、基礎(chǔ)開挖邊坡控制、汽車坡道三維實體模擬等。除此,應(yīng)用電子版制圖模擬法還可快速求點坐標和量取距離及圖形面積、實體體積、圖紙校對等。但值得注意的是使用電子版制圖應(yīng)與施工坐標系統(tǒng)相統(tǒng)一,以及與其他方法的正確復(fù)核。
總之,在現(xiàn)代工程建設(shè)中,所有工程建設(shè)和管理的核心都是要在確保施工安全的前提下,保證工程施工建設(shè)的質(zhì)量,而無論是哪一方面,工程的測量都是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。因此,必須要從各個方面對工程的測量工作進行全面的監(jiān)督和管理,包括對監(jiān)理工作的重視,對現(xiàn)代數(shù)字測量技術(shù)的應(yīng)用等,盡量符合現(xiàn)代工程測量的要求。
參考文獻
[1]陳斌.淺談新技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].科學之友:下旬,2006(12).
目前輕型鋼結(jié)構(gòu)在西部地區(qū)已經(jīng)得到了廣泛運用,各種各樣的輕型鋼結(jié)構(gòu)為當?shù)氐慕ㄔO(shè)事業(yè)帶去新的建筑施工技術(shù),也促進了當?shù)丶夹g(shù)的革新。像門式輕型鋼結(jié)構(gòu)能夠節(jié)省材料、造價低廉,而且施工時間也短,可以說大大地推動了行業(yè)的發(fā)展,但同時在設(shè)計和施工環(huán)節(jié)也出現(xiàn)了一些問題,如,鋼梁變形太大、懸挑構(gòu)件下繞嚴重、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等等,這些都給施工帶來了很多的麻煩和困擾。因此,對輕型鋼結(jié)構(gòu)的問題進行分析和探討出相應(yīng)的對策是非常重要的。
一、輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的主要問題
1.設(shè)計方面的有關(guān)問題
1.1結(jié)構(gòu)形式和布置
建筑房屋的結(jié)構(gòu)形式與布置的確立是設(shè)計輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的必要前提,它必須根據(jù)房屋的體系特征、荷載分布情況以及性質(zhì)等因素進行綜合考慮,還要考慮到對地震災(zāi)害的承受能力等等。
1.2屋面活荷載的取值
屋面活荷載取值應(yīng)該根據(jù)當?shù)氐膶嶋H施工情況來做出調(diào)整。在設(shè)計的過程中經(jīng)常出現(xiàn)人為的減少荷載的情況,偷工減料。
1.3設(shè)計節(jié)點
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容之一就是設(shè)計節(jié)點。節(jié)點分為剛接、鉸接和半剛接,連接節(jié)點又分為等強設(shè)計和實際受力設(shè)計兩種方法。因此,事先要考慮采取哪一種節(jié)點。
1.4計算擦條
擦條的設(shè)計受壓板件或壓彎板件的寬厚比影響較大,當受力彎曲時,強度設(shè)計采用有效寬度,而在實際的設(shè)計中,強度計算采用凈斷面經(jīng)常被忽視。
2.施工方面的有關(guān)問題
2.1柱間沒有支撐點
如果柱間受力過,就會出現(xiàn)安全事故。通常情況下,施工人員采用蒙皮作用,但蒙皮作用并不是在任何情況下都可使用,因此,帶來一些安全隱患。
2.2合不上端板
由于很多工程在施工中要求不夠嚴格,引起了腹板和端板之間出現(xiàn)夾角,嚴重時完全合不上,而強行用螺栓套在一起,也會有漏縫,工程質(zhì)量大打折扣。
2.3柱子輕易被拔出
由于沒有考慮到支撐對柱角的拉力,導(dǎo)致鋼架一遇大風就被拔出,所以,如果沒有對柱角采取可靠抗拔措施的話,很容易導(dǎo)致柱子被拔出。
2.4“保溫材料吸水”
由于一些房屋的防水施工技術(shù)很差,導(dǎo)致屋面設(shè)計的荷載很小,保溫材料的吸水超重,超出鋼結(jié)構(gòu)的承受能力,房屋就會立即倒塌,后果就會十分嚴重。
2.5“錨栓不夠鉛直”[1]
一般框架柱柱腳底板水平度差就會導(dǎo)致錨栓不鉛直,安裝的柱子不在一條直線上,就會影響房屋外部的美觀,同時也影響到房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。這將給房屋居住者帶來生命威脅。
二、輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)對措施
1.嚴格遵循輕型鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范
近些年來,輕型鋼結(jié)構(gòu)在我國得到了迅速發(fā)展,有關(guān)部門也頒發(fā)了相應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)操作規(guī)范,涉及內(nèi)容十分廣泛。就目前看來,我國主要有“《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》以及《門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》”[2]等,但是這些規(guī)范的適用條件、相關(guān)規(guī)定各有不同,有些只適用于具有輕型屋蓋和輕型外墻、無橋式吊車制作與安裝等。所以,必須根據(jù)所建房屋的具體類型、側(cè)重點,再依據(jù)相關(guān)的規(guī)范或規(guī)定進行設(shè)計和施工,并適當優(yōu)化設(shè)計,這樣才能夠達到更好地保證工程質(zhì)量的作用,為居民提供安全的生活場所。
2.選擇符合標準的材料
一般而言,輕型鋼結(jié)構(gòu)的房屋主要材料為鋼材、彩鋼板以及焊接材料三種。鋼材的選取必須依照國家的具體標準和規(guī)范,例如,“直接承受動力荷載或振動荷載和低溫結(jié)構(gòu)的就不允許選用沸騰鋼”;[3]由于彩鋼板的品質(zhì)各有差異,就必須慎選,以確保不影響建筑物的強度和耐久性。此外,鋼板表面的涂層厚度大小對彩鋼板的質(zhì)量影響很大,所以在選取彩鋼板時一定要與彩鋼板厚度和技術(shù)條件設(shè)計者進行一個很好的溝通和協(xié)商。焊接材料的選取可能相對比較簡單,只需要根據(jù)母材的種類和型號來選擇與之相匹配的同等級的焊條或焊劑以及焊絲就行。總之,材料的選擇對于輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋施工有著很大的影響,技術(shù)人員在選取材料時一定小心謹慎,因為這關(guān)系著房屋施工的質(zhì)量和房屋的使用壽命。
3.節(jié)點設(shè)計的優(yōu)選
節(jié)點設(shè)計是否優(yōu)化就在于梁柱節(jié)點、柱腳連接和抗風柱的設(shè)計好壞。一般而言,門式鋼架比較常用的梁柱節(jié)點連接類型是端板連接,主要運用于無吊車結(jié)構(gòu),節(jié)點形式包括“外伸式、外伸式加肋、平板式”[4]等幾種,而外伸式的節(jié)點形式選用較為普遍。而柱腳又分為剛接或鉸接,在實際的操作中,多為半剛接半鉸接狀態(tài),到底采用哪一種需要對實際的設(shè)計進行分析而得出答案。抗風柱與鋼架梁的連接形式主要有剛接、鉸接和彈簧板連接三種,但一般都采用彈簧板連接的形式,因為這種結(jié)構(gòu)對于端跨屋面梁與中間梁的變形協(xié)調(diào)有很大的幫助,同時,抗風柱柱腳與基礎(chǔ)連接一般采用鉸接,這樣可以省掉不少基礎(chǔ)工程量,構(gòu)造有十分得簡單,也很便于房屋施工作業(yè)。
三、結(jié)語
輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計是目前比較常見的、運用比較廣泛的房屋構(gòu)造,它的設(shè)計縝密而又能保證建筑房屋的施工質(zhì)量,同時也能夠縮短施工工期,減少工程量。通過以門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計為例對鋼結(jié)構(gòu)進行了簡要的分析,可以看到輕型鋼結(jié)構(gòu)的運用還存在著一些問題,有些甚至十分嚴重。通過給出具體的應(yīng)對措施或解決辦法,希望能夠為及時地、有效地解決輕型鋼結(jié)構(gòu)的實際運用問題,使其能夠大大地提高房屋的施工效率和保證房屋的高質(zhì)量。
參考文獻
[1]靳鐵鋼.輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計問題探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2011,(33).
[2]周洪志,馬興龍.輕鋼建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2011,(15).
前言:
工程施工測量的主要任務(wù)是采用專用測量器具,通過一定的技術(shù)方法把設(shè)計圖紙的位置、數(shù)據(jù)、幾何形狀真實的放樣到實地。其測量放樣的成果直接影響著工程建設(shè)項目的質(zhì)量等級、結(jié)構(gòu)、安全及建成后的功能。
1 建筑工程測量技術(shù)特點與理論
1.1 工程測量技術(shù)特點
工程測量是一個過程操作,是施工質(zhì)量的根本所在。在整個施工階段,工程測量起到了非常重要的作用。準確、周密的測量工作不但關(guān)系到一個工程是否能順利按圖施工,而且還給施工質(zhì)量提供重要的技術(shù)保證,為質(zhì)量檢查等工作提供方法和手段。
1.2 工程測量理論方法
1.2.1 測量平差理論
最小二乘法廣泛應(yīng)用于測量平差。最小二乘配置包括了平差、濾波和推估。附有限制條件的條件平差模型被稱為概括平差模型,它是各種經(jīng)典的和現(xiàn)代平差模型的統(tǒng)一模型。測量誤差理論主要表現(xiàn)在對模型誤差的研究上,主要包括:平差中函數(shù)模型誤差、隨機模型誤差的鑒別或診斷;模型誤差對參數(shù)估計的影響,對參數(shù)和殘差統(tǒng)計性質(zhì)的影響;病態(tài)方程與控制網(wǎng)及其觀測方案設(shè)計的關(guān)系。由于變形監(jiān)測網(wǎng)參考點穩(wěn)定性檢驗的需要,導(dǎo)致了自由網(wǎng)平差和擬穩(wěn)平差的出現(xiàn)和發(fā)展。
1.2.2 工程控制網(wǎng)優(yōu)化
控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計方法有解析法和模擬法兩種。
解析法是基于優(yōu)化設(shè)計理論構(gòu)造目標函數(shù)和約束條件,解求目標函數(shù)的極大值或極小值。一般將網(wǎng)的質(zhì)量指標作為目標函數(shù)或約束條件。網(wǎng)的質(zhì)量指標主要有精度、可靠性和建網(wǎng)費用,對于變形監(jiān)測網(wǎng)還包括網(wǎng)的靈敏度或可區(qū)分性。對于網(wǎng)的平差模型而言,按固定參數(shù)和待定參數(shù)的不同,網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計又分為零類、一類、二類和三類優(yōu)化設(shè)計,涉及到網(wǎng)的基準設(shè)計,網(wǎng)形、觀測值精度以及觀測方案的設(shè)計。
2 建筑工程測量技術(shù)
某工程具有深基礎(chǔ)、大凌空、高程落差大、曲線類型多、結(jié)構(gòu)平面形式復(fù)雜等大型建筑特點,且工期緊、任務(wù)重、圖紙多,促成施工測量工作內(nèi)業(yè)計算量超常。因此,如何控制本工程測量放樣的精度,如何進行系統(tǒng)地、高效地、全面地圖紙審核和快速準確的提供施工測量數(shù)據(jù),是測量工作的重中之重,直接關(guān)系著最終工程的質(zhì)量。
2.1 控制點的布置及施測
2.1.1 從場地實際情況看,擬建建筑物的四周場地狹小,故南北向和東西向控制點集中布設(shè)在東側(cè)和北側(cè)的原有混凝土路面上,西側(cè)和南側(cè)只布設(shè)遠向復(fù)核控制點。
2.1.2 布設(shè)的控制點均引至四周永久性建筑物或馬路上,且要求通視,采用正倒鏡分中法投測軸線時或后視時均在觀測范圍之內(nèi)。
2.1.3 根據(jù)甲方要求和測量大隊提供的控制點形成四邊形進行控制。
2.2 軸線及各控制線的放樣
2.2.1 場地控制測量,按照由整體到局部、先控制整體后控制碎部的逐級控制的測量原則,結(jié)合場地、工程建筑結(jié)構(gòu)特點,根據(jù)現(xiàn)場通視條件以及現(xiàn)場施工的需要,以城市導(dǎo)線點為高級控制點,沿場地周圍布設(shè)了一條閉合導(dǎo)線,作為首級控制導(dǎo)線網(wǎng)。導(dǎo)線全長相對中誤差高于 1/35000,方位角閉合差小于±5″ (n 為導(dǎo)線點個數(shù)),平差后精度指標:測角中誤差小于±2.5″,邊長相對誤差高于 1/40000。
2.2.2 由于曲線類型多、通視條件差、占地面積大、平面形狀復(fù)雜等施工特點,外控制點的布設(shè)困難大,布設(shè)導(dǎo)線邊長差異大,首級導(dǎo)線點之間精度不均勻,且在施工過程中的使用率也會受到很大程度的限制。因此,在施工測量的總體控制采取內(nèi)控為主,外控為輔,內(nèi)外控相結(jié)合的控制方法,但始終保持內(nèi)、外聯(lián)測。測設(shè)現(xiàn)場方格網(wǎng)作為軸線控制時,邊長不宜過長(如取≤100m),并以此作為工程的二級導(dǎo)線,為減少由于工程高差太大產(chǎn)生 I 角的影響,避免地下、地上兩部分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)測量放樣的超差,事先在基礎(chǔ)護坡周圍布設(shè)“十”字軸線控制點,并與地上Ⅰ、Ⅱ級導(dǎo)線點聯(lián)測,檢核,以確保施工測量控制精度的要求。
2.2.3 軸線控制點的測放,按常規(guī)正倒鏡投點法投測,并經(jīng)平差、復(fù)核后,采用內(nèi)分法或直角坐標法測放出其他線及墻體控制線等細部線。如基坑開挖進行邊坡上、下口線控制時,應(yīng)根據(jù)坡度計算邊坡外放量。
建筑物軸線控制樁的埋設(shè)方法示意如圖:
平面細部測量一般分為初測和歸化二步進行,放樣定點后要對各點做校核條件的檢查或在一點架設(shè)儀器重復(fù)檢查。對于一些不連線的或與周邊結(jié)構(gòu)相對關(guān)系不很明確的獨立結(jié)構(gòu)(如獨立柱),在放樣后必須用另外的控制點或軸線進行檢查,以保證其位置正確。
3 工程測量施工技術(shù)的應(yīng)用
本工程施工測量中,除了大范圍的斜線,復(fù)雜的平面曲線,螺旋曲線也是本工程的重點與難點,以下將分別從平面斜線、二維曲線(旋轉(zhuǎn)餐廳),異形曲線樓梯等結(jié)構(gòu)的測量控制加以探討。
3.1 復(fù)雜平面斜線的測量控制
本工程的結(jié)構(gòu)平面為非對稱性平面,且無主軸定位線,對測量控制標準要求更高(本工程的內(nèi)控制標準比國家提高一級),考慮到施工中其他分項工程(如鋼筋、模板工程)的相互制約。施工測量步驟如下:
3.1.1 在 1 點處架設(shè)經(jīng)緯儀,觀測 2(2′),旋轉(zhuǎn) 90°0′0″之后取 3點及 4 點,滿足 ! 3,!4的距離;(此時正南北、正東西控制線已施測出來了)
3.1.2 在 3(4)點處架設(shè)經(jīng)緯儀,向內(nèi)轉(zhuǎn) 15°(a 值);至此本工程主樓的平面方位控制線均已明確。(說明:原施工組織設(shè)計為四角控制點,本人對此作了修改,同時滿足分成左右兩段施工及測量的要求,為主體的提前竣工搶得了寶貴的時間)
3.2 旋轉(zhuǎn)餐廳的施工測量控制
3.2.1 基本特征
旋轉(zhuǎn)餐廳位于主樓頂部,呈半懸挑狀態(tài),平面為一半徑為6m的圓弧圖形,內(nèi)弧半徑為 6m,外圓弧半徑為 8m,懸挑 3m。旋轉(zhuǎn)餐廳有 3 層,包括設(shè)備層、餐廳、水箱間 3 部分。
3.2.2 測量控制
根據(jù)施工餐廳與主樓屋面有高低差,故旋轉(zhuǎn)餐廳的測量分為:高程傳遞與平面控制兩大部分。本文著重介紹平面控制測量方法:將儀器架設(shè)于 2 點處,將 2、2′線移至標高 H1 處,再在 2′處架儀器,2′2″線即可出來。
4 工程測量施工計算機技術(shù)的應(yīng)用
在大型工程的施工測量中,由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、計算量大,尤其是對于平面不規(guī)則的施工放樣與數(shù)據(jù)計算(包括二維曲線和三維曲線),使用傳統(tǒng)的計算方法已不能滿足工程的需要。因此,利用計算機程序進行計算也越來越廣泛地應(yīng)用在大量的測量內(nèi)業(yè)計算中,不但計算精確、高效,而且能快速完成復(fù)雜、大量的計算,極大地提高工作效率。
4.1 曲線放樣計算程序
根據(jù)曲線特征要素,為施工放樣的方便起見,以一定弧長為等分圓弧起始步長,來實現(xiàn)計算圓弧中間加密點坐標,輸入已知數(shù)據(jù)即可算出該段圓弧中所加密點數(shù)和各點在當前坐標系內(nèi)的坐標值。對于橢圓曲線,可以一確定距離為限定界限等分拖延來計算加密點坐標。