預(yù)應(yīng)力實(shí)訓(xùn)教學(xué)

摘要： 本文從預(yù)應(yīng)力教材和實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)的編制、預(yù)應(yīng)力教學(xué)方法、預(yù)應(yīng)力實(shí)訓(xùn)室籌建、實(shí)訓(xùn)教師的培養(yǎng)和實(shí)訓(xùn)安全管理等幾個(gè)方面闡述對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)工種培訓(xùn)教學(xué)和技能鑒定。

關(guān)鍵詞： 預(yù)應(yīng)力實(shí)踐教學(xué) 實(shí)訓(xùn)基地 指導(dǎo)教師培養(yǎng)

前言

預(yù)應(yīng)力混凝土自1928年法國(guó)學(xué)者弗萊西奈（R.E.Dill）研究成功后，1945年開(kāi)始大量推廣，是土建工程的一種高新結(jié)構(gòu)技術(shù)。上世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，隨著新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備的大量使用，作為公路建設(shè)重要組成部分的橋梁建設(shè)也得到了極大的發(fā)展，在這些已建成的各類(lèi)大型橋梁中，幾乎無(wú)一例外地采用了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)已成為現(xiàn)代橋梁建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

然而，預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)復(fù)雜，對(duì)施工人員的技術(shù)水平及操作能力要求極高，對(duì)施工質(zhì)量要求嚴(yán)格，但我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁質(zhì)量不容樂(lè)觀(guān)，許多預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁存在不同程度的質(zhì)量問(wèn)題，如預(yù)應(yīng)力筋工作不足，管道灌漿不飽滿(mǎn)等等，而其中許多質(zhì)量問(wèn)題都是由于施工人員操作不當(dāng)造成的。為了提高橋梁建設(shè)水平，確保工程建設(shè)質(zhì)量，對(duì)橋梁建設(shè)施工一線(xiàn)的技術(shù)人員和操作人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)已成當(dāng)務(wù)之急。應(yīng)南京市交通質(zhì)量監(jiān)督站的委托，組建預(yù)應(yīng)力實(shí)訓(xùn)室，對(duì)橋梁預(yù)應(yīng)力施工人員進(jìn)行培訓(xùn)。

本文從實(shí)訓(xùn)室建設(shè)、教學(xué)方法、教師培養(yǎng)和安全管理等幾個(gè)方面講述預(yù)應(yīng)力實(shí)踐教學(xué)。

1.預(yù)應(yīng)力教學(xué)

預(yù)應(yīng)力混凝土原理是：預(yù)先在結(jié)構(gòu)上施加一壓應(yīng)力，其大小和分布能將由荷載引起的拉應(yīng)力抵消（或部份抵消），從而減少混凝土受拉。預(yù)應(yīng)力混凝土原理看似簡(jiǎn)單，但設(shè)計(jì)與施工卻十分復(fù)雜，導(dǎo)致學(xué)習(xí)時(shí)“一看就會(huì)、一學(xué)就懂、一做就錯(cuò)”，因此，預(yù)應(yīng)力的實(shí)踐教學(xué)十分重要。

1.1培訓(xùn)教材

目前國(guó)內(nèi)對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的參考書(shū)是施工手冊(cè)、規(guī)范和一些技術(shù)方面的專(zhuān)著，基本上是從技術(shù)人員的角度進(jìn)行編制的，預(yù)應(yīng)力施工操作方面尚無(wú)相關(guān)書(shū)籍，因此預(yù)應(yīng)力實(shí)訓(xùn)還應(yīng)編制與技術(shù)工人相對(duì)應(yīng)的培訓(xùn)教材和實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)。我院從培訓(xùn)工人的角度出發(fā)，編制了預(yù)應(yīng)力混凝土工培訓(xùn)教材，主要內(nèi)容有預(yù)應(yīng)力材料、錨固體系的類(lèi)型和相關(guān)參數(shù)，設(shè)備的操作方法，常用施工方法、常見(jiàn)質(zhì)量事故及處理方法、安全管理等；根據(jù)實(shí)訓(xùn)目標(biāo)編制了預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)，明確每個(gè)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)的目標(biāo)、具體的操作步驟和安全技術(shù)要求，計(jì)算表格等。

1.2預(yù)應(yīng)力實(shí)訓(xùn)教學(xué)

預(yù)應(yīng)力教學(xué)方法為理論實(shí)踐一體化教學(xué)的模式，先采用多媒體、實(shí)物、模型的形式介紹預(yù)應(yīng)力的原理、材料、錨固體系、設(shè)備、施工方法、相關(guān)施工計(jì)算，然后進(jìn)行實(shí)踐操作。

實(shí)訓(xùn)教學(xué)采用小班教學(xué)的方法，每個(gè)小班分為3個(gè)小組，每組6—8人，

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為后張有粘結(jié)施工，將其分解為4個(gè)操作項(xiàng)目。

（1）波紋管安裝

實(shí)訓(xùn)室中有預(yù)應(yīng)力空心板梁鋼筋骨架2只，長(zhǎng)度從梁頭開(kāi)始8米，其余部份省略。學(xué)員可分為4組，要求學(xué)員正確地按圖紙線(xiàn)形要求安裝波紋管、螺旋筋、錨墊板、錨具夾具等，并相互檢查對(duì)方的安裝的質(zhì)量。

（2）油泵操作和P錨制作

由于油泵操作對(duì)熟練程度要求較高，因此單獨(dú)列為1個(gè)項(xiàng)目。主要設(shè)備有5臺(tái)油泵，1臺(tái)P錨擠壓器和4臺(tái)千斤頂模型。學(xué)員分為4個(gè)小組熟練操作油泵的4個(gè)閥門(mén)進(jìn)行進(jìn)油和回油，千斤頂為透明模型，操作時(shí)可看到液壓油流動(dòng)的路線(xiàn)，此時(shí)如有操作失誤，比如回油到底而忘了關(guān)閉閥門(mén)導(dǎo)致油壓異常升高，液壓油將從千斤頂模型的溢流閥中流走，從而避免安全事故的發(fā)生。對(duì)于已能熟練操作油泵的學(xué)員，可制作1只擠壓錨（P錨），提高對(duì)高壓油泵的認(rèn)識(shí)。

（3）預(yù)應(yīng)力張拉

張拉是預(yù)應(yīng)力培訓(xùn)操作中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)訓(xùn)室中有3套張拉設(shè)備，由3米張拉臺(tái)座、油泵、千斤頂、錨具夾具、鋼鉸線(xiàn)組成，可供3個(gè)小組進(jìn)行張拉操作。要求學(xué)員能正確掌握鋼鉸線(xiàn)、錨夾具、限位板、千斤頂?shù)陌惭b方法，能進(jìn)行張拉力和伸長(zhǎng)量的計(jì)算，并進(jìn)行張拉，要求掌握張拉時(shí)的安全注意事項(xiàng)。

（4）壓漿操作

壓漿是后張有粘結(jié)施工中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，培訓(xùn)方式為示范操作，主要培訓(xùn)學(xué)員對(duì)壓漿施工工藝的質(zhì)量控制。主要的設(shè)備有高速攪拌機(jī)，壓漿機(jī)和30m透明壓力波紋管組成，由教師進(jìn)行攪拌水泥漿、壓漿操作，講解關(guān)鍵步驟和施工中的注意事項(xiàng)。

1.3職業(yè)技能鑒定

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)復(fù)雜，其技術(shù)要求比同類(lèi)型的鋼筋工、混凝土工、模板工要高得多，技術(shù)鑒定時(shí)以理論考試和操作考試并重的方法進(jìn)行。理論考試采用案例分析考試，將預(yù)應(yīng)力材料、錨固體系、張拉設(shè)備、施工方法、質(zhì)量安全事故分析、施工計(jì)算等相關(guān)知識(shí)采用文字、圖片、視頻的形式制作成多媒體，要求學(xué)員按要求進(jìn)行答題；操作考試為后張法張拉，公路工程系制作了2片20m預(yù)應(yīng)力預(yù)制箱梁，要求學(xué)員計(jì)算張拉力和伸長(zhǎng)量，然后進(jìn)行張拉，測(cè)量伸長(zhǎng)量，最終以評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的操作過(guò)程和張拉結(jié)果（雙控、理論伸長(zhǎng)量和實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量）進(jìn)行打分。理論考試和操作考試均大于60分者為合格。

2.實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)

由于培訓(xùn)的對(duì)象為技術(shù)工人和職業(yè)院校的學(xué)生，因此實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)以實(shí)用為目的，應(yīng)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行建設(shè)，除了練習(xí)油泵操作的千斤頂模型外，其它材料、工具、設(shè)備均為實(shí)物，還制作了大量的預(yù)應(yīng)力施工工藝和注意事項(xiàng)的展板。

預(yù)應(yīng)力實(shí)訓(xùn)基地分為室內(nèi)和室外兩個(gè)部份。室外部份主要有2片預(yù)應(yīng)力箱梁，可作預(yù)應(yīng)力技術(shù)工種技能鑒定時(shí)的張拉考試；1套透明塑料波紋管裝置，可模擬壓漿和真空壓漿操作。室內(nèi)部份為1間210m2的實(shí)訓(xùn)室，分為陳列區(qū)和張拉區(qū)。陳列區(qū)放置各種預(yù)應(yīng)力材料、錨固體系、板梁鋼筋骨架和設(shè)備供學(xué)生學(xué)習(xí)；張拉區(qū)為預(yù)應(yīng)力張拉臺(tái)座，供學(xué)生張法操作用。

2.1預(yù)應(yīng)力材料

預(yù)應(yīng)力是一種較新的施工技術(shù)，材料設(shè)備發(fā)展很快，實(shí)訓(xùn)室中應(yīng)收集了常用的預(yù)應(yīng)力鋼筋、精軋螺紋鋼、預(yù)應(yīng)力鋼絲、低松馳預(yù)應(yīng)力鋼鉸線(xiàn)、無(wú)粘結(jié)鋼鉸線(xiàn)、環(huán)氧樹(shù)脂鋼鉸線(xiàn)等7種不同類(lèi)型的預(yù)應(yīng)力筋，并用標(biāo)簽注明其類(lèi)型。要求學(xué)生能正確識(shí)別預(yù)應(yīng)力筋的名稱(chēng)，并掌握常用的預(yù)應(yīng)力筋力學(xué)性能、直徑和面積等參數(shù)。收集各種預(yù)應(yīng)力成孔材料，要求學(xué)生能識(shí)別金屬波紋管和塑料波紋管的類(lèi)型和作用。

2.2預(yù)應(yīng)力錨固體系

根據(jù)預(yù)應(yīng)力施工的習(xí)慣，將預(yù)應(yīng)力錨固體系分為鋼筋錨固體系、預(yù)應(yīng)力鋼絲錨固體系和鋼鉸線(xiàn)錨固體系三大類(lèi)，將最常用錨固體系，如精軋螺紋鋼錨固體系、鐓頭錨鋼絲錨固體系、夾片錨（Q錨）中的圓錨和扁錨錨固體系制作為實(shí)物模型和圖片。要求學(xué)生識(shí)別各種錨固體系，掌握夾片錨錨固體系張拉端和固定端的組成，識(shí)別夾片、錨具、連接器、錨墊板、螺旋筋、P錨等夾片錨組成部件，掌握其功能作用。

2.3預(yù)應(yīng)力設(shè)備

預(yù)應(yīng)力實(shí)訓(xùn)室的設(shè)備按3組配備，主要的設(shè)備見(jiàn)表1

3.指導(dǎo)教師培養(yǎng)

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，教師必須對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)很熟悉，掌握各種新工藝、新材料、新設(shè)備，還要有熟練的預(yù)應(yīng)力施工操作技術(shù)和安全知識(shí)，因此對(duì)教師的要求非常高。我院與公路建設(shè)相關(guān)的校內(nèi)企業(yè)有高速公路檢測(cè)中心、監(jiān)理單位、公路施工三家，這三家企業(yè)同時(shí)是公路系學(xué)生和教師的實(shí)訓(xùn)基地，有多位教師曾長(zhǎng)期在橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)從事檢測(cè)、監(jiān)理和施工工作，對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)理論知識(shí)掌握較好。但由于預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿存在一定的安全問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生條件較差，一般技術(shù)人員對(duì)預(yù)應(yīng)力施工操作并不熟悉，因此急需對(duì)教師進(jìn)行操作訓(xùn)練。

在暑假期間，學(xué)院派出多位教師前往蘇通大橋、寧淮高速公路、寧杭高速公路進(jìn)行實(shí)習(xí)，向施工現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)員、技術(shù)工人學(xué)習(xí)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，并練習(xí)預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)，積累施工經(jīng)驗(yàn)。開(kāi)始培訓(xùn)時(shí)，學(xué)院聘請(qǐng)一些橋梁預(yù)應(yīng)力專(zhuān)家和技術(shù)工人進(jìn)行授課，先進(jìn)行學(xué)習(xí)，然后逐漸參與教學(xué)，最終提高自身技術(shù)水平，達(dá)到培訓(xùn)教師的目的。

4 安全管理

預(yù)應(yīng)力施工工藝復(fù)雜，設(shè)備種類(lèi)多，用電多，張拉設(shè)備液壓高達(dá)50MPa，張拉力超過(guò)100t，而作業(yè)時(shí)安全防護(hù)措施較差，施工過(guò)程中鋼絞線(xiàn)、夾片飛出傷人，油泵液壓油、高壓水泥漿噴射傷人，設(shè)備操作時(shí)沖壓傷手指等事故時(shí)有發(fā)生，因此必須嚴(yán)格遵守《公路施工安全技術(shù)規(guī)程》JTJ 076-95和《建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程》CECS180：2005的規(guī)定及設(shè)備操作等相關(guān)規(guī)定。因此施工安全極為重要。針對(duì)學(xué)員施工安全意識(shí)薄弱的特點(diǎn)，實(shí)訓(xùn)前應(yīng)灌輸安全知識(shí)，實(shí)訓(xùn)時(shí)應(yīng)準(zhǔn)備有相關(guān)的安全設(shè)施，以防安全事故的發(fā)生。

總結(jié)

預(yù)應(yīng)力橋梁中應(yīng)用廣泛，施工技術(shù)十分復(fù)雜，我院進(jìn)行近一年的準(zhǔn)備工作，編制了培訓(xùn)教材和實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)，籌建了預(yù)應(yīng)力實(shí)訓(xùn)室，進(jìn)行了5期的預(yù)應(yīng)力技術(shù)培訓(xùn)，培訓(xùn)了300多名預(yù)應(yīng)力中、高級(jí)工，取得較好社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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［2］中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-2000.

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