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中图分类号:TQ533:文献标识码:A:文章编号:1673-9671-(2012)022-0172-01
有效的将计量比对应用于煤炭质量的化验中不仅可以确保煤炭的质量,对促进煤炭企业生产和经营管理的发展也具有非常重要的作用。然而从当前煤炭企业的计量现状来看,计量比对在煤炭企业煤质检测应用中还存在一系列的问题,采取有效措施解决这些问题对改善当前煤炭企业的计量现状意义重大。
1计量比对概述
1.1计量比对的概念
所谓的计量比对,就是在规定条件下,通过对包括标准物质或标准样品等在内的传递标准,按照规定的操作方法,由各个实验室进行测定,然后收集各实验室的测量结果,进行比较、分析和评价的过程。
1.2计量比对的作用
计量比对的作用主要体现在如下几个方面。
1)通过计量比对可以考核计量基准、计量标准、环境条件、人员水平、检测方法以及材料供应等方面的实际水平和能力。2)通过计量比对可以考察实验室测量值与出具结果的准确一致的程度。3)计量比对的结果可以作为各种认证、认可和考核的评审证据以及实验室能力的有效证明。
1.3计量比对的工作方法
计量比对的工作方法一般由主导实验室负责实施,按照预先规定的相关条件和测量传递标准,通过分析测量结果的量值,确定各实验室测量结果与参考值的一致程度,分析各实验室的量值与参考值在合理的不确定度范围内的符合程度,从而判断该实验室的测量能力。
2煤炭企业的计量现状
2.1将计量比对应用于煤炭企业煤质化验中的意义
1)将计量比对应用于煤炭企业煤质化验中可以提高煤炭企业的经济效益。煤炭企业通过合理配备计量器具并进行相应的技术改造,将计量比对应用于煤炭企业煤质化验中不仅可以提高计量器具的利用率,而且还可以有效降低各种消耗,从而有效控制各种不合理的开支,为煤炭企业的生产和运营节约大量的成本,从而可以有效提高煤炭企业的经济效益。2)将计量比对应用于煤炭企业煤质化验中可以为煤炭企业的经营和生产提供计量保证。将计量比对应用于煤炭企业煤质化验中可以直接为生产和经营工作提供计量保证,并通过生产、经营活动间接反映出其为煤炭企业所带来的经济效益,如煤炭企业通过对吨煤所消耗的能源、原材料,利用计量器具进行计量比对检测,根据这些检测结果可以直接提高煤炭企业的产量,有效降低煤炭企业的能源和原材料的消耗,由计量工作为煤炭企业提供可靠的数据,从而可以为煤炭企业的生产和运营提供有力的保证。3)将计量比对应用于煤炭企业煤质化验中是提高煤炭企业煤炭质量的重要保障。煤炭资源作为我国的主要能源之一,建国以来,我国在一次性能源结构中,煤炭所占的比重一直是70%以上,煤炭资源作为我国炼钢、发电和人们日常生活中不可或缺的重要资源,在国民经济中也占有非常重要的地位,所以有效确保煤炭企业的煤炭质量,对进一步促进我国经济的发展具有非常重要的意义。这就要求我们煤炭企业要摆正社会效益和经济效益的关系,要在保证社会效益的前提下,将计量比对应用于煤炭企业煤质化验中可以有效提高煤炭企业的煤炭质量。
2.2计量比对应用于煤炭企业煤质化验的现状
在当前,各煤炭企业在将工作重点放在企业的现代化管理的同时,也越来越关注计量工作为煤炭企业发展所带来的经济效益,进而,各煤炭企业不断发挥了计量工作在生产过程和质量保证体系中的功能和作用,从而使计量工作提到重要位置上来。有不少煤炭企业的管理者,已经深刻的认识到计量工作作为企业管理的技术基础,对提高企业的管理水平的重要作用。尽管如此,煤炭企业的计量比对的应用现状不容乐观,其中还存在一系列的问题,亟待解决。
2.3计量比对应用于煤炭企业煤质化验中存在的问题
结合计量比对应用于煤炭企业煤质化验的现状,笔者总结认为,当前计量比对应用于煤炭企业煤质化验中还存在如下一些问题。
1)对于煤炭质量检测的三率即配备率、完好率、检测率不能得到彻底的落实,部分达不到生产要求。2)当前很多煤炭企业在进行煤炭质量的检测时还缺乏必要的检测技术和手段。3)当前很多煤炭企业在进行煤炭质量的检测时所使用的部分计量仪器比较落后。4)很多的煤炭企业还缺乏健全和完善的计量管理制度。5)计量人员素质较低,业务水平较差。好多煤炭企业的计量仪表虽然配备了,但是计量人员不按周期检查,以至于的各种数据不准确,从而无法实现科学评价煤炭质量和经济效益。
3计量比对在煤炭质量化验当中的应用流程说明
其中将计量比对应用于煤炭质量的化验中的流程如下。
1)做好煤炭质量的化验组织工作。由负责煤炭质量检测的矿务局的煤质中心化验室作为主持单位,由各矿计量科的煤质化验室作为各参加单位来组织好煤炭质量的化验。2)负责煤炭质量检测的矿务局的煤质中心化验室负责制备标准煤样,同时制订好比对计划、日期,然后确定周到详细的比对技术方案,确定数据处理办法等,并将以上内容以书面资料的形式同标准煤样一起寄发给各参加单位。3)各各矿计量科的煤质化验室接到标准煤样和相应的文件资料后,组织人员按照规定的测试方法,在规定的时间内,对标准样品进行相应的测定,并做好测试结果的记录工作。同时,负责煤炭质量检测的矿务局的煤质中心化验室与各参加单位同步进行测试。4)各参加单位在规定日期内,将测试原始数据及数据处理过程、最后得出的测试结果,寄回到负责煤炭质量检测的矿务局的煤质中心化验室。并将各参加单位的测试结果与煤质中心化验室的测试结果相比较分析,得出各参加单位的测量不确定度和全面煤质化验工作的测量不确定度。5)负责煤炭质量检测的矿务局的煤质中心化验室根据比对结果,分别对各参加单位提出处理意见和提高测试水平的有效方案,反馈到各参加单位。6)参加单位在收到负责煤炭质量检测的矿务局的煤质中心化验室寄回的反馈信息后,积极采取有效措施,通过不断提高计量器具的精度,改善化验室的环境条件,以及提高操作人员的素质等,来不断改进本单位煤质化验室的综合测试能力。
4结束语
为保证煤炭质量化验数据的准确性,不仅需要对化验室所使用的各种计量器具进行周期的检查,确保计量器具能够以最佳的状态下投入煤质化验的测试工作,同时还需要不断提高和改善化验室中的测试环境条件、测试方法以及测试设备的精度等。
参考文献
[中图分类号]G633.7[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)09-0144-03一、问题的提出
比值法是定义物理量的一种方法,即用两个或两个以上物理量的比值的形式来定义新的物理量的方法,也叫比值定义法。根据物理量的概念,物理量的比值定义也应包括两个层次[1]:一是阐明它的物理属性或物理意义(质的规定性);二是说及它的量度方法(量的规定性)。依据量度方法写出的数学表达式称为定义式。
关于比值法,高中物理教材有所论述,但不全面。很多中学物理教师当被问及比值法的实质时,几乎很少有人能回答出来。目前有不少关于比值法的研究和探讨,但有些观点是矛盾的或不全面的。基于此,本文从辩证思维角度对比值法的实质、分类、定义式与决定式的区别进一步探讨并提出以下观点:1.比值法的实质是形式与内容、原因与结果、主观性与客观性的辩证统一。2.可同时考虑引入目的与因果辩证关系对比值法定义的物理量进行分类。3.“知因求果”类型的比值定义式同时也是决定式的一种形式。最后提出相应的教学建议,希望对学生辩证思维能力的培养有所帮助。
二、辩证思维在比值法的实质中的应用
关于比值法的实质,笔者认为应回答清楚三个问题:一是为什么用这些物理量来定义?二是这些物理量为什么采取比的形式?三是相比的物理量哪些作为分子(被除数),哪些作为分母(除数)?
(一)比值法是形式与内容的辩证统一
比值法是下定义的一种方式,因此也要符合逻辑学关于下定义的一些规则,但又不可机械地套用。给物理量下定义应同时满足两条要求[2]:一是定义的结果能从量的方面反映出事物的性质或特征,并跟引用这个物理量的目的一致起来;二是定义本身符合事物的客观实际,而定义所得到的量值受客观事物的性质所制约。如加速度的定义式之所以是a=■,是因为Δv与Δt的比值可以反映速度变化的快慢,与引入加速度的目的一致,并且Δv与Δt的比值受运动过程的性质所制约。而a=■虽然也是比值形式,但F与m的比值并不满足以上两条要求,所以不是加速度的定义式。这说明比值形式的公式并不一定是比值定义式,比值定义式既要求有“比的形式”,也要求有“比的内容(内涵)”。比值定义式是形式和内容的统一。因此,一个物理量的比值定义式往往是唯一的。
(二)比值法是原因与结果的辩证统一
比值法为什么采取比的形式,在高中物理教材中没有讲得很清楚。如人教版《普通高中课程标准试验教科书物理3-1》中关于电场强度的定义:“试探电荷在电场中某个位置所受的力,的确与试探电荷的电荷量成正比。试验还表明,在电场的不同位置,F=Eq中的比例常数E一般说来是不一样的,它反映了电场在这点的性质,叫做电场强度。根据F=Eq我们知道E=■。”从中可看出,该叙述主要强调F与q的比值是常数,并能反应电场的性质,但并没有说明为什么要比。该定义把结果(比值是常数)当原因(为什么把F与q的比值作为电场强度的定义)来叙述[3],逻辑上是混乱的,我们不能把比值是常数当成是相比的原因。笔者认为,可以按照因果辩证关系“由因推果”来说明比的原因。比值法定义物理量是为了区分并认识物理事物某方面的属性、状态或效果,区分离开不了分类的思维方法,而分类的基础是比较的思维方法,比较需要统一标准,统一标准需要分割[4],分割需要采取数学上相比的方法。思维过程可简化如下图所示:
区分属性、性质、效果分类比较统一标准分割相比
(三)比值法是客观性与主观性的辩证统一
与物理量引入目的(质的规定性)相关的物理量称为相关物理量。如电场强度是表征电场的力的性质的物理量,因此是相关物理量。多数情况下,相关物理量是作为分子的,如速度、电场强度、比热容等。但也有相关物理量作为分母的情况。如电阻的定义式R=■中,电流是相关物理量,因为电阻是表征导体对电流阻碍作用的物理量,但电流在分母位置。因此,认为“与依据除法定义的物理量相关的物理量,指的是定义这个物理量的,充当被除数的物理量”[5]的观点是片面的。相关物理量应该从物理量的质的规定性来定义,而不应从位置来定义。相关物理量的位置应根据物理量质的规定性和人们的思维习惯来决定,比值定义式是客观性与主观性的辩证统一。如速度定义为v=■,当选定标准Δt后,Δx越大表示v越大,符合人们的思维习惯。如果速度定义为v=■,虽不违背科学性(客观性),且在体育比赛等一些情况下也采用,但在一般的运动快慢比较中,这种定义方法并不符合人们的思维习惯(主观性)。电阻定义式中把电流放在分母位置,使电流与电阻成反比,是为了符合人们对“阻碍”的理解。
三、辩证思维在比值法定义物理量的分类中的应用
比值法定义的物理量,常见的有两种分法。第一种把物理量分为两类[6]:一类表示物体或物质的固有属性,如密度、电容;另一类表示物体的外在运动状态或相互作用强弱,如速度、压强。第二种把物理量分为四类[7]:一是与快慢有关,如速度、功率;二是与物体或物质特性有关,如密度、电阻;三是与效果有关,如压强;四是与强度有关,如电流。这两种方法都是基于物理量引入目的的不同来分类的。笔者认为,同时考虑引入目的和因果辩证关系,把比值法定义的物理量分为三类更有利于教学。
(一)“知果求因”与表示物体或物质的属性的物理量
表示物体或物质属性的物理量,是物体或物质固有的,可看成内因,而右侧有外因也有结果,内外因共同作用决定结果。因此该类物理量定义式属于“知果求因”的公式。如电场强度的定义式E=■中,电场强度是电场固有的属性,是内因,试探电荷是外来的,是外因,电场力是内外因共同作用产生的结果。通过电场力这个结果和试探电荷这个外因的比值可认识(定义)电场强度这个内因。其他同类物理量如磁感应强度B=■、密度ρ=■、热值q=■等。
该类物理量在定义时是作为常量看待的,定义式右侧诸量(有因有果)不是相互独立的,因此不能说被定义物理量与右侧分子成正比,与分母成反比,即被定义物理量并不由右侧分子和分母决定。当该类物理量被定义后,就转化为变量,可以讨论它和其他物理量的函数关系了。如体积一定时,可以说密度与质量成正比。这里密度已经不是定义,而是随不同物质而变的变量了。
(二) “知果求因”与表示物体运动状态的物理量
表示物体运动状态的物理量的比值定义式,与表示物体或物质属性的物理量比值定义式一样,也属于“知果求因”的公式。不同之处是前者主要针对的是物体的外部行为即物理过程,后者主要针对的是物体或物质的内部属性。表示物体运动状态的物理量如速度的定义式v=■中,速度v是物理过程的内因,时间Δt是外因,位移Δx可看成物理过程的结果。其他同类物理量如加速度a=■、角速度ω=■、角加速度α=■等。
该类物理量往往是某种状态量(结果)对时间的变化率,可理解为某种物理过程的本质特征,看成是相对不变的,右侧诸量(有因有果)不是相互独立的,因此不能说左侧被定义物理量与右侧分子成正比,与分母成反比,即不能说被定义物理量由右侧分子和分母决定。同理,当该类物理量被定义后就转化为变量,可以讨论它和其他物理量的函数关系了。如时间一定时,可以说速度与位移成正比。这里速度变成了随不同物体而变的变量,已经不是定义的叙述。
(三)“知因求果”与表示作用或变化的效果的物理量
表示作用的效果的物理量往往是作为结果出现的。如在压强的定义式P=■中,压强P是作为压力F这种作用的效果出现的,P是结果,F是内因,受力面积S可看成是外因。表示变化的效果的物理量往往也是作为结果出现的。如在电流定义式I=■中,电流I是作为通过某个截面的电荷量的变化ΔQ引起的效果,可看成是结果,ΔQ是内因,时间变化量Δt可看成是外因。因此,该类物理量定义式属于“知因求果”的公式。因此,认为“比值定义式中左侧被定义的量不是结果,而是物理现象中的原因之一,右侧既有结果又有原因”[8]的观点是片面的。其他同类物理量如感应电动势ω=■、功率P=■等。
该类定义式中右侧诸量(内外因)是相互独立的,它们共同作用(相比)决定左侧的被定义物理量。因此,该类定义式同时也可理解为决定式。一定条件下,可以说左边被定义物理量与右侧分子成正比,与右侧分母成反比,或说左侧被定义物理量由右侧诸量决定。如在公式P=■中,可以说压强与压力成正比,与受力面积成反比,因为压力与受力面积是相互独立的变量。
四、辩证思维在比值法定义物理量的定义式与决定式区别中的应用
所谓物理量的决定式,是表征某一导出物理量受其他物理量的制约或决定的数学表达式[1]。因此,物理量的决定式可看成是“知因求果”的公式,公式右边诸量一般是相互独立的原因。
由于表示属性或运动状态的两类物理量的定义式是由结果和外因的比值来定义的,而结果是不能决定原因的,因此它们的决定式“另有其人”。但表示效果的物理量的定义式是由内外因的比值来定义的,因此它们同时也是决定式。不管对于哪一类物理量,决定式都可能不止一个,因为“一果多因”的情况是普遍存在的。如电流的决定式在局部电路中为I=■,在全电路中为I=■。因此,认为“凡是用比值法定义的导出物理量的定义式并非决定式”[1,9]的观点是片面的。如压强的定义式P=■同时也是压强的决定式[10],并且是适用范围最广的决定式,无论固体、液体还是气体都适用,压强的另外一个决定式P=ρgh只是由P=■推导出来的特殊形式。因此,把P=■只看成压强的定义式,而决定式只有P=ρgh的观点[11]是片面的。定义式与决定式的关系要根据物理量的类型而定,不能一概而论。
五、辩证思维对比值法定义物理量教学的建议
(一) 挖掘比值法中的辩证关系,避免物理教学数学化
物理公式虽然采用了数学公式的形式,但每个量都有一定的物理意义,并且在不同条件下,同样形式的公式可能有不同的内涵。物理公式变形后,每个物理量的内涵和外延可能都发生变化。数学公式中各量是一般的变量,提供了各种可能性,但物理公式是与一定的现实(条件)结合起来的,物理公式中各量的关系(如因果关系)受现实的制约。物理公式是内容与形式,可能性与现实性的辩证统一。
因此,在比值法定义物理量的教学过程中,我们应充分挖掘物理公式中蕴藏的各种辩证关系,培养学生的辩证思维,避免物理教学数学化,从而达到对物理概念的深刻理解和灵活应用。
(二)对比值法定义的物理量进行分类教学
不同类型的物理量的比值定义,既有共同的本质特征,也有各自的特点。因此,对比值法定义的物理量可以采用分类教学策略。对某种类型的物理量的定义教学,要注意处理好特殊与一般的辩证关系,不能以偏概全,把某种类型的物理量的比值定义特点当成是比值法的共同本质特征,同时也要注意各种类型的比值定义的特殊性,以达到具体的理解。
因此,我们不能把比值是常数作为比值法的依据或本质特征,因为对于表示作用或变化的效果的物理量来说,比值并不是定值。当然,对每种类型物理量的比值定义教学,除了讲清楚定义过程中利用了分类法、比较法以及为了统一标准进行比较而采取分割的数学手段即相比以外,还需要讲清楚各种类型的比值定义的引入目的及特殊的因果关系等,这样学生才能深刻理解比值法。
[参考文献]
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[6]王志宏,李卫平.谈比值法定义的两类物理量及其教学[J].物理教师,2007,04:6-7.
[7]艾文华.比值法定义物理概念教学初探[J].中学生数理化(高中版・学研版),2011,05:60.
[8]缪秉成.物理量的定义式、决定式和量度式[J].物理教师,1992,10:5-6.
【关键词】 细胞牵引力;生物微机电系统;聚二甲基硅氧烷;微悬臂梁阵列;图像处理
Abstract:Cell traction forces (CTFs) precision measurement is significant for many research fields such as cell biology and tissue engineering and so on. In recent years, enabled by the advancement in the Biological Micro Electromechanical Systems (BioMEMS) technology, high-aspect-ratio polydimethylsiloxane (PDMS) microcantilever array devices which serve as CTFs sensors have been widely concerned. Rather than conventional continuous substrates, cell attached and spread across multiple discrete vertical microcantilevers, and bent the microcantilevers. By processing scanning electron microscope (SEM) images,the resolution of the CTFs can reach tens nN/m scale. Here a review of microcantilever array method for CTFs measurement is presented. The measurement principle, fabrication processes, and cell experiments are discussed in detail. Furthermore, structure collapse mechanism is mentioned.
Key words:Cell traction force;Biological micro electromechanical systems;Polydimethylsiloxane;Microcantilever array; Image processing
1 引 言
细胞通过焦点粘附传递纳牛顿量级牵引力到底层基材[1]。细胞牵引力在细胞迁移和细胞形态保持中起关键作用,在许多生物学过程中扮演了基础角色,比如新生血管生成,胚胎形成,炎症和伤口愈合等。过去几十年来,许多方法用来在亚细胞层面测量细胞牵引力。根据引起细胞形变所采用的技术可以分为两大类:主动方法和被动方法。主动方法使用外力使细胞产生形变来测量细胞牵引力,其中有原子力显微镜方法[2]和微吸管方法[3];被动方法采用传感器来被动探测细胞产生的力,包括弹性基材法[4]和微珠栅格图案法[5-6]。原子力显微镜法利用固定在柔性悬臂梁上的探针来探测细胞,可以观测细胞和探针的相对形变,以计算施加于细胞上的力大小和细胞硬度。这种方法的缺点是测量探针容易破坏细胞。微吸管法用微吸管吮吸细胞,由于真空吸力使细胞产生形变。施加的力可以通过形变量计算得出,细胞的机械特性也可以由测量到的数据推算得出。弹性基材法通过人造柔性基材来测量单个细胞的牵引力。当细胞贴附、迁移时,将产生牵引力并会对硅树脂基材拉扯,通过观测基材所造成的皱折形变来测量细胞的力学行为。这种方法存在许多测量技术上的限制,当力作用在相同平面基材的不同方向上时,会使标定物在连续平面上的位移互相抵消产生测量错误。微珠栅格图案法是为了改善可皱折式基材测量的缺点而发展起来的,测量原理主要是在硅树脂基材嵌入微珠作为基材形变的标定物,通过显微镜观测微珠的位移进而测量出细胞牵引力。
随着BioMEMS 技术的进步,近年来经过表面处理高深宽比 PDMS 微悬臂梁阵列被开发出来作为传感器,用来探测细胞牵引力及在体外研究细胞的机械性质[7-10]。采用微加工工艺在硅片上制作模具,复脱模法制作 PDMS 微悬臂梁阵列。细胞贴附在微悬臂梁阵列顶端,在多个微悬臂梁顶端间延展迁移,该过程会造成微悬臂梁阵列发生弯曲形变。采用这种致密、垂直、离散微悬臂梁阵列结构替代传统连续测量介质,在基材面上,每个接触到细胞的微悬臂梁作为独立的力学传感器单元来测量细胞牵引力,通过对微悬臂梁阵列形变的显微图像处理,细胞牵引力可以被直接定性、定量测量,精度可以达到数十 nN/μm。
2 测量原理
图1是细胞在微悬臂梁阵列顶端贴附、延展及微悬臂梁形变示意图。微悬臂梁在小形变范围内形变可视作线性弹性形变,形变量正比于细胞牵引力。根据线性弹性理论[11],圆柱体微悬臂梁半径r,高度L,在外力F作用下弯曲产生形变,具体公式如下,其中E,K和Δx, 分别为杨氏模量,弹性常数和形变量。
F=KΔx=(3πEr44L1)Δx(1)
3 PDMS微悬臂梁阵列制作过程
图2展示了采用复脱模方法制作微悬臂梁阵列的关键步骤。
3.1 第一步 (图2 A-C) 是将设计好的掩模图案通过光刻工艺转移到光刻胶上。Tan 等[7]采用 SU-8 (Microchem, Newton, MA) 负光胶,紫外曝光及显影后,直径 3 μm、高度11 μm、间距 9 μm的 SU-8 垂直悬臂梁阵列竖立在硅片上,作为复脱模微模具。由于光波长限制、毁坏性粘着及光胶回流等原因,采用接触 I-line (波长365 nm) 紫外软光刻标准工艺制作尺寸更小的结构非常困难。du Roure等[8]and Li等[9]采用正光胶和深反应离子刻蚀 (DRIE) 工艺,在硅片上刻蚀出圆柱形孔阵列。采用这种工艺,du Roure 等制作出直径 1 μm、高度 5.2 μm、间距 3 μm的微悬臂梁阵列,这些尺寸指标非常突出。然而该方法有两个缺点,首先,深反应离子刻蚀工艺对设备条件要求很高,对大部分研究人员而言,工艺制作费用非常昂贵;其次,用这种方法制作的微悬臂梁不完全是圆柱体,而在理论分析中一般采用圆柱体模型,若不经校正直接使用,会导致测量误差。Addae等[10]通过消除 SU-8 和掩模之间空气间隙的不利影响,改进了接触 I-line 紫外软光刻和 SU-8 负光胶的制作工艺,制作出更精细的结构。
3.2 第二步 (图 2D-G) 是 PDMS 预聚物浇注,其中采用负光胶工艺需要二次浇注。首先,准备 PDMS (Sylgard 184, Dow-Corning)预聚物,充分混合PDMS 及其固化剂 (体积比: 10∶1) ,置入真空泵中抽气20 min,PDMS 预聚物浇注到硅片上的 SU-8 悬臂梁阵列微模具上,放置在热板上,65 ℃烘烤 12 h,将 PDMS 微模具从硅片剥离,氧离子处理 1 min,脱模剂蒸熏 12 h,以利于后续 PDMS 微悬臂梁阵列从 PDMS 微模具上分离。 然后,将PDMS 预聚物浇注到 PDMS 微模具中,置入真空泵抽气 20 min,110 ℃烘烤20 h,从 PDMS 模上剥离 PDMS 微悬臂梁阵列。对于采用 DRIE 工艺直接硅片刻蚀生成的微模具,硅片先经过硅烷化处理以易于后期脱模,然后将PDMS 预聚物浇注到硅片微模具,65℃烘烤 12 h,从硅模上剥离。
3.3 第三步 (图2 H-I) 是微悬臂梁顶端表面处理。PDMS 微悬臂梁阵列脱模后,氧离子表面处理使其亲水。为进行下一步细胞实验,采用微接触印刷方法[12] ,在PDMS 微悬臂梁阵列预定区域印刷上经过荧光标记的细胞外基质蛋白质。Addae等[10]采用量子点标记技术可以在标准荧光显微镜下跟踪微悬臂梁形变得到更精确的位移信息,使微分干涉差显微镜产生的悬臂梁顶端和细胞边缘模糊问题最小化,并消除了信号衰减的时间依赖性。
力测量实验的扫描电子显微镜 (SEM) 照片,采用同一标尺合成在一起以便于比较。Tan 等设计了 mPADs (microfabricated post-array-detectors),直径 3 μm、高度 11 μm、间距 9 μm,相对应每根悬臂梁可以达到 32 nN/μm 精度[7]。采用 DRIE 方法,du Roure 等制作出 μFSA (microdimensional force sensor array) ,直径 1 μm、高度 5.2 μm、间距 3 μm,深宽比接近 6,这是目前采用 PDMS 微悬臂梁阵列方法测量细胞牵引力所报道的最高深宽比值,力学测量精度可以达到 21.8nN/μm[8]。MFSA (micropost force sensor array) 由Li 等开发,直径 2 μm、高度 6 μm、间距 4 μm,深宽比为3。结合图像处理算法,MFSA 可以达到 40 nm 分辨率和 0.5 nN 力学灵敏度[9]。BoN (bed of nails) 由 Addae-Mensah等研制,直径 2 μm、高度 7 μm、间距 5 μm,深宽比为 3.5,据报道精度可以达到13.6 nN/μm[10]。
4 讨论
根据公式 (1) ,更高深宽比的微悬臂梁可以带来更高的力学分辨率。实际上研究者们已经尝试提高工艺水平来制作更高深宽比的微悬臂梁阵列。比如直径 1 μm,高度 20 μm,深宽比为 20 的微悬臂梁,当 PDMS 杨氏模量为 2 MPa 时,理论上对应精度为 0.04 nN/μm。如此高的力学分辨率确实不错,但直觉告诉我们,过高的深宽比结构会造成机械稳定性问题。文献[13-15] 显示几何结构一致的高深宽比 PDMS 悬臂梁会造成机械稳定性问题,如侧面倒塌和触底倒塌。侧面倒塌指多个微悬臂梁倒塌导致互相之间粘连,触底倒塌指单个微悬臂梁倒塌与基底之间粘连。基于 Hui 的倒塌模型理论[16],高深宽比结构倒塌是由于自身重量所引起。但根据重力引起倒塌理论,目前尺寸条件下所有制作的 PDMS 微悬臂梁都不应该有稳定性问题,但实验结果事与愿违。文献[17]指出,由于 PDMS 杨氏模量限制,在空气中 PDMS 微悬臂梁的临界深宽比在 6 左右。即使增加 PDMS 预聚体的烘烤时间或改变 PDMS 与固化剂的混合比率,杨氏模量不会发生显著改变[18]。
我们发现在溶液中,PDMS微悬臂梁临界深宽比可以提高。实际上,在细胞实验中,粘附有细胞的微悬臂梁是浸没在培养基溶液中。因此,我们可以在溶液环境中制作微悬臂梁阵列以提高深宽比。我们设计了实验在溶液环境下制作微悬臂梁阵列并将其浸没在不同的溶液中,如乙醇和水中来考察其机械稳定性。实验表明,如果我们可以避免液体蒸发,打破微悬臂梁顶端液体表面张力平衡,微悬臂梁阵列可以保持直立稳定。溶液表面能越低,临界深宽比就越高,在水溶液中可以得到深宽比为 10 左右的微悬臂梁阵列。即使一些未知扰动,如碰撞,流体表面张力等,不会导致微悬臂梁粘连倒塌。
5 结论
细胞牵引力细节知识对理解生物过程有着重要意义已成为共识。采用经过表面处理的高深宽比 PDMS 微悬臂梁阵列作为传感器,用来探测细胞牵引力,可以得到数十 nN/m 的分辨率。我们详尽地综述了采用 BioMEMS 工艺制作 PDMS 微悬臂梁矩阵的方法。对测量原理和模型,制作技术流程,表面处理,细胞实验等逐一详细论述。BioMEMS 制造工艺发展迅速,虽然还有很多不足之处需要我们去完善,但其为细胞力学测量领域提供了非常多的机会和方法值得我们去探索。
本工作由国家留学基金委支持,作者在此感谢北京理工大学生命信息实验室和美国哥伦比亚大学生物微机电系统和微流控实验室人员的帮助。
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荸荠(Eleocharis tuberosa Roem. et. Schlt),又名马蹄、水芋、通天草等。荸荠既可作蔬菜,又可作水果,生食、熟食均可,其提取物对细菌、酵母菌和霉菌具有较强抑制作用,是较好的保健食品[1]。目前种植荸荠的农户种植和管理技术有所提高,种植面积不断扩大[2],但人们往往凭着经验和习惯进行栽培,重施基肥轻施追肥或轻施基肥重施追肥,施肥方式不当,重施化肥轻施有机肥,导致其产量偏低,品质差。因此,为提高肥料利用率,降低农业生产成本,避免滥施化肥造成环境污染,进行荸荠不同生长时期采用不同施肥配方试验,以期探明最佳施肥时期及其比例配方,为荸荠科学合理施用肥料提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
绿源有机肥(N∶P∶K≥20%、有机质≥25%,广西南宁绿源有机肥厂生产),菜籽麸(N∶P∶K=1∶0.3∶0.6),配方缓释肥(N∶P∶K=18∶8∶19,天津芦阳化肥有限公司生产),45%尿素(广西河池化工股份有限公司生产),50%硫酸钾(德国巴斯夫生产),12%过磷酸钙(广西鹿寨生产),纯硼含量15%持力硼和持力锌(进口,美国硼砂集团生产);荸荠苗为桂蹄2号组培苗(广西农业科学生物技术研究所培育并研制)。
1.2 试验方法
试验于2011年8月至2012年1月在青山镇荔江村次塘屯黄天球责任田进行。
试验共设5个处理。处理1,一次性施肥,把所用肥料作基肥一次性施入;处理2,分3次施肥,基肥40%,分蘖肥30%,结荠初期30%;处理3,分4次施肥,基肥40%,分蘖肥20%,结荠初期20%,膨大初期20%;处理4,分5次施肥,基肥30%,分蘖肥20%,结荠初期20%,膨大初期15%,膨大中期15%;处理5,分6次施肥,基肥30%,分蘖肥20%,壮苗肥10%,结荠初期20%,膨大初期10%,膨大中期10%。
每个处理3次重复,随机区组排列。小区面积6 m×5 m=30 m2。株行距40 cm×55 cm,每小区 9 行,每行15蔸,每蔸1株,每小区135蔸。
1.3 观察项目
①移栽后随时观察记载各处理的生育期、株高和分株数 每个小区定1个观察点,每个点1 m2共4蔸。定植后,于2011年8月23日进行第一次调查,以后每隔15 d调查1次,即9月7日和22日分别进行第2次和第3次调查。田间管理,除施肥外其他参照陈丽娟等的进行[3~5]。
②小区测产 2012年1月10日挖取荸荠地下球茎,调查小区荸荠球茎产量[6],取平均值。采用新复极差测验对数据进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同施用方法对荸荠生育期的影响
2.2 不同施用方法对荸荠植株高度的影响
2.3 不同施用方法对荸荠植株分株数的影响
2.4 不同施用方法对荸荠产量的影响
由表2可知,处理4与处理1、2、5间的产量差异显著,其他处理间差异不大。综合分析可知,处理4荸荠球茎产量最高,说明结荠膨大初期、中期肥料充足,荸荠产量高。
3 小结与讨论
①将等量肥料在荸荠各生长时期按比例施用对荸荠各生育期没有影响。各处理的回青期、分株初期、分蘖盛期、结球期、成熟期均表现一致。
②用等量肥料在荸荠各生长时期按比例施用对荸荠株高、分株数有显著影响。生长前期各处理的株高之间无差异,生长中、后期分蘖肥、结荠初期肥充足的荸荠株高显著高于肥料一次施用的和基肥、分蘖肥、结荠初期肥欠缺的荸荠。用等量肥料在荸荠各生长时期按比例施用的荸荠分株数与前期施肥量成正比,前期施肥量充足的荸荠分株数显著多于前期施肥量少的荸荠分株数。
③用等量肥料在荸荠各生长时期按比例施用对荸荠产量有显著的影响,结荠初期肥、膨大初期肥、膨大中期肥充足的荸荠产量显著高于结荠初期肥、膨大初期肥、膨大中期肥欠缺处理的产量。
参考文献
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胡青 HU Qing
(陕西省建筑职工大学,西安 710065)
(Architecture Labor University of Shaanxi Province,Xi´an 710065,China)
摘要: BIM(建筑信息模型)是以三维数字技术为基础,综合集成建筑工程项目各相关信息的数据模型,服务于工程项目全生命周期。本文介绍了BIM技术在国内外的应用特点,结合桥梁工程的施工特点阐述了BIM 技术的优势,同时提出了 BIM 技术在设计运营等阶段的特点,以促进BIM 技术的成熟和普及。
Abstract: BIM (Building Information Modeling) is the data model based on three-dimensional digital technology, integrating all relevant information of construction projects and serving in the whole project life cycle. This article describes the characteristics of BIM technology in home and abroad, elaborates the advantages of BIM technology by combining with the construction characteristics of the bridge project, and also proposes the characteristics of BIM technology in design and operation stage to promote maturity and popularity of BIM technology.
关键词 : BIM技术;信息化;桥梁工程;施工
Key words: BIM technology;informatization;bridge construction;construction
中图分类号:U448 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2015)20-0073-02
1BIM技术发展现状
BIM(建筑信息模型)是一种基于三维模型的智能工作方式,它能够创造、发掘和保存建筑设计、施工、运营全流程中的各项数据,从而大幅度提升决策效率和生产力,促进建筑业转型升级。预计未来两年内,中国BIM应用率较高的施工企业数量将会有108%的增长,它将广泛应用与建筑设计和道桥建设领域。
2BIM技术在桥梁施工阶段的应用
2.1 数字信息化施工
钢构桥梁所用的部分构件可以异地加工,然后运至施工现场进行拼装。运用数字信息化手段可以预制桥梁结构,然后通过工厂化的生产制造手段防控施工中的各种不利因素,以确保构件质量达标,同时进一步桥体施工周期,提高效益。
2.2 施工模拟
基于BIM技术的4D桥梁施工模拟技术可以在项目建造过程中编制科学的施工组织计划,同时严格把控施工进度,合理布置场地并优化资源配置,从而以点带面,全面把控整座桥体的施工进度和工程质量,以期在提高工程质量的前提下节约施工总成本,提高经济效益。
2.3 安全数据信息管理
基于BIM技术的桥梁安全数据信息管理平台可以搭载管理施工中的关键数据,并利用集成平台实现数据共享,使各单位全面掌握桥梁施工的安全信息,以便制定科学有效的施工组织方案,防止因安全信息数据管理滞后而埋下安全隐患,甚至引发施工安全事故。
2.4 物料设备管理
在BIM技术问世之前,施工单位往往借鉴物流行业比较成熟的管理经验及技术方案,例如使用无线射频识别电子标签技术;可以将桥梁构件、工程设备以及相关物料贴上标签,以此跟踪管理施工进度。但RFID技术只能识别一部分信息,无法掌握桥梁施工全过程的数据流,这点缺陷可以通过基于BIM技术的桥梁信息模型来弥补。
2.5 协同作业
协同作业是设计之外的各种设计文件与办公文档管理、人员权限管理、设计校审流程、计划任务、项目状态查询统计等与设计相关的管理功能,以及设计方与业主、施工方、监理方、材料供应商、运营商等与项目相关各方,进行文件交互、沟通交流等的协同管理系统。在桥梁工程施工过程中,利用BIM技术实现协同作业,能保证施工科学合理化。BIM技术不仅在施工领域发挥巨大的作用,并且对提高设计、运营领域的效率、节约成本也将起到积极的推动作用。
3BIM技术带给桥梁工程的革新
3.1 方案评审的直观性
基于BIM的桥梁工程,可以让业主在方案选择评审阶段更加直观地看到工程完工后的效果及相关数据分析。
3.2 更加准确的工程造价
基于BIM模型的工料计算相比基于2D图纸的预算更加准确、而且更多的工作由计算机完成,且节省了大量时间。
3.3 提高生产效率、节约成本
BIM技术所提供的协同设计、参数化设计功能,有助于优化桥梁结构设计,可以避免施工环节多次返工,既节省时间和成本,又能保证施工效率。新型生产方式的兴起,如构件的模块化、预制化程度大大提高,BIM数据信息模型代替传统图纸移交给施工单位等。
3.4 有助于桥梁工程的创新性与先进性
作为当今建筑业最具前瞻性的技术之一,BIM技术用可视的数字模型串联起设计、建造和运营全过程。BIM所提供的信息共享交互平台能使早期参与方案设计的各个协作方进行互相经验探讨、信息协调,实现项目创新性与先进性。
3.5 方便工程及相关设备管理与维护
BIM竣工模型传递到工程运营管理单位,能为其日常的常规运营管理、安全管理、养护维修等工作带来便利。先进的工程进度管理与质量控制,业主可利用BIM技术所输出的可视化效果、监视工程进度,校验工程完成的质量。
4BIM技术在桥梁工程中应用的案例分析
4.1 项目概况
陈翔路为城市次干路I级,双向4车道,起点里程K3+170,自西向东依次穿过规五路、古猗园路、轨道11号线、沪嘉高速、瑞林路、通湖路,终点里程K3+670,全长约500m。包括道路、桥梁、建筑、园林、排水、交通设施等常见的专业内容,是一个典型的市政工程案例。
4.2 BIM在陈翔路地道工程中的典型应用
陈翔路地道工程是上海市城市建设设计研究总院第一次在市政工程中采用BIM技术。在项目进行中,上海市城市建设设计研究总院做出了大量的探索性实践,从方案开始,到初设、施工图,再到施工等各项目阶段,都充分发挥了BIM的技术优势。
4.2.1 BIM在勘察阶段的应用
工程测量需获取工程及周边环境的大量空间信息和基本属性信息,运用Autodesk Revit软件帮助完成三维地质模型的建立,而借助这一模型,设计和施工人员可以清楚地洞察拟建工程内容与工程环境之间的关系,从而快速了解和掌握土层、地下水、管线、地表等情况,也助力项目组处理不良地质、管线交叉等问题。
4.2.2 BIM在设计阶段的应用
陈翔路地道工程涉及专业较多,根据工程项目特点,需要充分发挥BIM模型参数化建模优势对项目进行全工程内容的BIM模型(含钢筋)应用,包括地质、地道主体结构、桥梁、管理用房、雨污水系统、泵站及周边环境等内容。依靠BIM技术的优势,利用Autodesk Navisworks对节点的碰撞校核功能进行智能化碰撞检查,根据生成的碰撞检查报告,直接索引到BIM模型中打开生成的局部三维模型,在其中找到相应的构件并进行调整,从而避免在设计、构件制作以及现场施工阶段产生矛盾。
Autodesk Navisworks、Autodesk Infrastructure Modeler等软件可将BIM模型与项目进度表动态链接,较为直观地表现出施工流程。在BIM技术的统一设计平台帮助下,在各阶段都可以与各专项设计团队紧密同步并且共享设计成果,这一模式避免了不同团队之间由于沟通问题而产生失误与返工,从而大大提高了设计效率。
在基于BIM的地道结构计算应用研究中,通过BIM建模软件Autodesk Revit到BIM分析软件AutodeskRobot的无缝连接,并将BIM计算结果与通用有限元软件进行对比分析,进而得出,RSA的计算结果是可靠、有效的,能够满足工程设计计算的要求。其计算结果的准确性,不仅使得从BIM建模到BIM设计一步到位,节省单独建模计算的时间和精力,而且使得三维复杂结构计算分析效率大大提高。
4.2.3 BIM在施工中的应用
在施工阶段,城建总院购置了机器人全站仪,率先将机器人全站仪应用于市政工程中。通过将已在Autodesk Revit中建立的模型直接导入测量手簿,实现现场直接放样,省去了利用图纸等其他元素计算放样点位坐标的繁琐过程,避免了复杂的计算,从而达成效率与精度提高2~3倍的效果。在陈翔路地道工程项目中,将三维激光扫描技术与BIM技术结合应用,完成了工作现场的勘察、信息建模、信息管理等大量工作,不仅在勘察前期作用巨大,而且还为设计到施工阶段提供了可靠的数据信息。
4.3 实际效果分析
在陈翔路地道工程施工过程中,通过Autodesk Navisworks、Autodesk Infrastructure Modeler等软件将BIM模型与项目进度表动态链接,较为直观地表现出施工流程。此外还进行施工进度模拟、施工场景模拟,并结合视频制作技术支撑视频,帮助设计与建筑专业人士整合设计成果,优化施工方案。基于欧特克系列BIM软件的通用性以及便捷性,实现现场环境、方案设计、模型分析、施工模拟、安全管理等各方面的综合提升,大大提高了模型的重复利用率,降低了应用研究的综合成本,成果斐然,为工程建设赢得更好的经济效益和社会效益。
5结论
桥梁作为重大的公益性建筑,理应体现高水准的工程质量和服务品质。而基于BIM的欧特克软件可实现现场环境、方案设计、模型分析、施工模拟、安全管理等各方面的综合提升,大大提高了模型的重复利用率,降低了应用研究的综合成本。
参考文献:
文章编号:1009-5519(2008)07-1055-02 中图分类号:R47 文献标识码:B
青霉素过敏试验在临床广泛应用,因青霉素皮内试验操作部位在前臂掌侧下段,该处皮肤细嫩,神经末梢丰富,加之药物注射在表皮与真皮之间,患者往往感到疼痛难忍,无痛或微痛成了患者最关注的问题。而皮试操作的规范化、标准化是皮试结果判断准确可靠的重要保证。针对这些问题,我们进行了反复实践,采用青霉素皮内试验新方法,取得了满意的结果,现报道如下。
1 对象与方法
1.1 临床资料:选择2007年6~12月在我院门诊注射科实行青霉素皮内试验,具有正常认知能力和表达能力,主动合作,皮肤色泽正常,肢端无感觉障碍的一般炎症感染患者512例(有过敏史者除外),急性支气管炎215例,急性肺炎208例,急性淋巴结炎12例,皮肤感染39例,急性肠炎38例。男267例,女245例。最大52岁,最小15岁,平均年龄38.2岁。两组患者在性别、年龄、文化程度,疾病程度等方面差异无显著性(P>0.05)。
1.2 方法:把患者随机分成2组,观察组和对照组各256例。对照组:采用传统教科书上方法,注射器针头进针方向与前臂平行,进针角度为5度,与皮肤纹理垂直。观察组:采用新方法,用1 ml注射器4.5号针头,抽取药液后,常规消毒皮肤,左手绷紧前臂掌侧下段,腕上一横指处内侧皮肤,右手持注射器,针头斜面向上,与前臂垂直,与横行的皮肤纹理平行,以45度角进入皮内1/2针头斜面后,再平行将针头进入2 ml,左手拇指固定针栓,注入药液0.1 ml,使局部形成皮丘。此种方法需熟练、连贯进行。
1.3 疼痛评定:采用词语评定量表法[1],即根据患者对疼痛的语言描述,将疼痛分为3级。0度:无疼痛反应或仅有轻微不适感。Ⅰ度:轻度疼痛可以忍受。Ⅱ度:疼痛明显难以忍受。
1.4 统计学方法:采用SPSS10.0统计软件分析,等级资料采用秩和检验。两种疼痛的发生情况和皮内试验结果见表1。从表1可以看出疼痛发生率和皮内试验结果阳性率,观察组与对照组相比,差异有显著性(P<0.001)。由此可见,两种青霉素皮内试验方法存在着明显差异。
2 讨论
前臂掌侧下段皮肤薄,皮肤纹理横行,移动性大,皮肤表面神经末梢密集,汇集了尺神经、桡神经、正中神经的分支,对疼痛敏感,药物注入表皮和真皮之间,局部出现剥离样的疼痛。疼痛程度与外在刺激强度,刺激时间,作用面积有关[2]。采用传统的青霉素皮内试验方法,注射器针头与横行的皮肤纹理垂直,进针角度为5度,损伤皮肤范围大,为3 mm,机械损伤强度大,疼痛程度高。我们在临床工作中,不断改进操作方法,在众多影响因素中,采用心理疗法,分散注意力等措施,都未能很好地解决这一问题。而青霉素皮内试验新方法,注射器针头与横行的皮肤纹理平行,进针角度呈45度,机械损伤强度小,损伤范围小,为2.4 mm,注射部位在腕上一横指处,此处靠近关节,皮肤相对较疏松,注射阻力小,疼痛程度低,成功率高于传统法。新方法操作简便,易于固定,皮丘形成好,便于观察和剂量易于掌握,有效防治出现假阳性。
参考文献:
一、智力资本计量方法分类
(一)总体评价法 总体评价即对企业拥有的智力资本的总体进行计量与评价。它包括市场价值――账面价值的差额法、托宾Q法、无形价值计算法、经济增加值法(EVA)等。
(1)市场/账面价值差额法。企业智力资本的价值=该企业的市场价值-账面价值,这种方法是计算企业智力资本存量最为简单的一种方式,但是为企业创造价值所带来的有用信息比较少。
(2)托宾Q值法。托宾Q值即资产的市场价值/资产重置成本,此比值是用来衡量一项资产的市场价值是否被高估或低估,是企业智力资本价值的方法之一,托宾Q值法是由诺贝尔经济学奖(1981年)得主詹姆斯・托宾于1969年提出的。用Vm表示企业的市场价值,Vr表示企业的基本价值即重置成本,则有Q=Vm/Vr
当Q
当Q>1时,弃旧置新,企业资产的市场价值高于企业重置成本,企业经营者购买新生产的资本产品有利,投资支出会增加。
当Q=1时,企业的投资和资本成本达到动态均衡。
综上所述,托宾Q值法提供了一种有关股票价格和投资支出相互关联的理论,可以用来预测在经济因素之外的企业投资与资本成本所处的运营状态。
(3)无形价值计算法。其步骤为:计算企业三年的税前收益;计算企业三年的平均税前资产回报率;将第二步骤的结果和行业平均税前资产回报率进行比较;将行业平均税前资产回报率乘以三年平均有形资产;无形资产超额收益=企业三年的税前收益-行业平均税前资产回报率×三年平均无形资产价值;进行贴现。这种方法以计算为主,定量地衡量出企业在竞争过程中是否处于优势以及企业创造了多少的无形价值。
(4)经济增加值法(EVA)。EVA=税后净营业利润-资本成本(机会成本)=税后净营业利润-资本占用×加权平均资本成本率,该方法使用了资金成本,使计算结果更有说服力。
(二)分项比较法 将企业的智力资产按照一定的准则进行分类,对各类型进行分别计量。这种方法可以对资产的质量和管理提供可靠信息。这种评价方法可以分为两个类别,即从会计计量角度的计量和从资产管理的角度,结合财务指标与非财务指标对智力资产进行分类评价。
(1)从会计计量角度的分项比较。主要包括:一是市场方法。根据市场中的替代原理即同一市场上相同或相似的资产其价格受竞争的影响将趋于一致,消费者或投资者愿意支付的商品价格或投资价值不会高于市场上同类产品的替代价值,将评估对象与参照资产之间的差异进行调整并量化,从而得到被评估资产的价值。这种方法是一种最简单、有效的评估方法。二是成本法。指投资公司的长期股权投资账户,按原始取得成本入账后,始终保持原资金额,不随被投资公司的营业结果发生增减变动的一种会计处理方法。因其核算过程比较简单而作为评价资产的最低价值。三是收益法。综合考虑了货币的时间价值和预期收益的不确定性,将资产带来的未来超额利益作为确定市场交易价格的关键因素。通常以报酬率、资本化率、收益乘数等指标来进行折算评估。
(2)从资产管理角度的分项比较。主要包括:一是智力资本监控器。这种方法是斯维比设计得出的,1997年斯维比在他的《新的组织财富》一 书中用非财务指标构造了智力资本负债表的基本格式,将智力资本分为员工能力、内部结构和外部结构三个层面,用成长、更新、效率和稳定等四个维度对智力资本进行度量。二是智力资本技术经纪人模型(DIC)。通过制定的20个问题判别企业的智力资本管理的绩效和公企业对智力资本的掌控程度,以178个问题对设计的智力资本指标进行审计,以模型的形式将智力资本转化为可以用货币计量的价值。三是价值创造指数(Value creation Index,VCI)。智力资本的价值驱动因素可以决定企业的价值创造,而企业的非财务性指标可以提供较多的关于企业价值驱动因素的信息,从而有助于智力资本的管理,预测企业未来的经营绩效,实现企业价值的增加,安永将这种测量未来绩效的新方法称之为价值创造指数(VCI)。
(三)系统评价法 主要用于不同智力资本价值的评估,建立于分项评价法的基础之上,形成一个综合的评价体系,将智力资本的评价与企业动态管理结合起来,揭示不同智力资本之间的相互联系,以及不同类型智力资本在价值创造过程的综合作用。这种方法主要包括平衡计分卡、斯堪迪亚智力资本导航器、智力资本指数等。
(1)平衡计分卡。平衡计分卡(The Balanced ScoreCard,简称BSC),是组织绩效管理中的一种新思路,适用于对部门的团队考核。主要是从财务角度、顾客角度、内部运作流程角度、学习和成长角度等四个层面来衡量企业的智力资本。一是财务层面。通过对财务业绩指标的计算来定量的评价企业战略及其实施与执行是否对改善企业盈利做出贡献,其指标主要有有营业收入、资本报酬率、经济增加值等。二是客户层面。企业的管理者通常用客户满意度、客户保持率、客户获得率、客户盈利率,以及在目标市场中所占的份额等指标来确定业务单位将竞争的客户和市场,以及业务单位在这些目标客户和市场中所占的分量。能够阐明客户和市场战略,从而创造出出色的财务回报。三是内部经营流程层面。组织擅长的内部流程必须由企业的管理者来确认,可以吸引和留住目标细分市场的客户,满足股东对财务报酬的期望。四是学习与成长层面。确立了企业目前和未来成功的关键因素,同时也确立了企业要创造长期发展的基础框架。着重于企业员工技术的改进和提高,企业为此制定了相应的指标,如员工满意度、员工保持率、员工培训和技能。
(2)斯堪迪亚智力资本导航器。斯堪迪亚智力资本导航器关注企业的智力资本来源于财务、客户、流程、人力资本、更新和发展五个部分,是由艾德文森和马隆创造出的模型,同时使用了财务指标和非财务指标来衡量企业的价值。一是财务。企业的财务成果反映了其经营状况,是股东对企业的一种期望,应将财务成果作为首要关注条件。二是客户。是衡量企业的产品和服务是否达到合格的一项指标,反应了一种自外而内审视企业的视角,所以说顾客的需求对于企业价值的创造非常重要。三是流程。企业产品或服务的生产流程在价值创造中的地位和作用,所以应该全面、准确的把握各环节的流程,为企业带来收益。四是人力资本。人力资源既是组织的核心,也是组织价值创造的重要源泉,企业应为员工着想,创造舒适、令员工满意的工作环境,有利于企业创造价值。五是更新和发展。企业不断的更新和发展有利于实现其价值最大化的目标,在经营的过程中不断调整更新经营策略,找寻有利于企业发展的方法是企业走可持续发展道路的重要思想。
(3)智力资本指数。智力资本指数由斯堪的亚公司于1997年在其年度报告中首次使用。根据企业长期目标收集两种信息,即创造企业价值的智力资本和衡量业绩指标,通过计算智力资本指数来反映智力资本存量变化,为企业智力资本的研究提供了新的方法。
二、智力资本计量方法的比较分析
(一)总体评价法下各种方法的比较分析 总体评价法要求在一个宏观的范畴内整体计量企业的智力资本。通过前面的论述,可以总结出在总体评价法下的各种方法的优缺点,如表1所示:
(二)分项法下各种方法的比较分析 分项法下各种方法的比较如表2、表3。
(三)系统评价法下各种方法的比较分析 通过前面的阐述,可以总结出在系统评价法下的各种方法的优缺点,如表4所示:
三、企业智力资本计量选择方法
(一)一般生产型企业计量方法选择分析 对于一般生产型企业来说,在它的市场价值中,账面价值要远远大于其智力资本的价值,这是因为该类型企业其主要的资产体现在厂房、生产设备、存货等有形资产上面。而其自身的智力资本又往往局限于企业商誉和少量的专利权等无形资产上。这就决定了企业很少对其无形智力资本进行确认和计量。因此,该类型的企业在计量自身的智力资本时往往会选择计算简单,资料容易得到的方法。例如:市场与账面价值差额法,托宾Q值法。这些方法计算快速,上市公司的资料又容易得到,同时计算公式容易理解。
(二)知识型企业计量方法选择分析 知识型企业是将知识作为企业的重要投入或开发新知识作为企业的重要产出的组织。所以,智力资本对于该类型企业的持续发展起着至关重要的作用。区别于一般类型企业的智力资本,知识型企业的智力资本,在质上具有高增值性潜力,在数量上,知识型企业的智力资本所占企业资产的比例要远远高于普通企业。
知识型企业所选择智力资本的计量方法要能够做到价值计量的充分与准确。这就要求选择的智力资本的计量方法,要能够精确反映价值。在分项法下的成本法、收益法、智力资本技术经纪人等方法,它们少了主观的判断,通过计算能够较为客观地反映价值,最符合财务管理的理论,从理论上最让人信服。这些方法不需要很多的资料收集和计算,这就是说,该类型的企业不必需要有很强大的独立的智力资本核算平台,因为这些方法计算比较其他的方法简单,所需分析数据容易得到,不需要花费企业大量的费用。从而针对知识型企业的行业特点,应该选择诸如成本法等方法。知识型企业由于其智力资本在其市场价值中占据大部分,所以,对智力资本的计量就显得尤为重要。一种科学的适合本企业自身特点的计量方法,就会为企业的技术创新,人员的流动,资产的合理分配提供新的管理视野。
(三)网络型企业计量方法选择分析 随着计算技术的发展,网络型企业得到发展。这些企业大多在初期很少有自己的固定资产,其市场价值体现于智力资本,其账面价值少而又少。这就要求该类型企业必须对其智力资本的计量更加精确。大多数该类型企业选择平衡计分卡,斯堪迪亚智力资本导航器等方法。在这些方法下,企业可以将其智力资本的计量与企业经营的战略设想和财务绩效相结合,将企业的长期经营发展和智力资本的管理相联系,使企业的未来和现在联系起来,提供全面的系统的评价体系。
四、结论
由于不同的企业,特别是不同类型的企业其智力资本的构成上的不同,引起企业在智力资本的计量方法选择上也会有不同的要求。一种智力资本的计量方法是否科学,不应单单从企业的行业特点出发,更应将企业特点,行业特点和计量方法相结合。充分利用各种方法的优点,努力避免其方法存在的缺点,最终为企业计量智力资本,评价管理效能提供参考依据。
参考文献:
中图分类号:P284 文献标识码:A 文章编号:
1 大比例尺地形图测绘
大比例尺地形图测绘工作是一项以客观而又准确地通过所测地形图的三维空间来描述地物、地貌景观,为城市的合理规划服务为目的,以地表上的地物、地貌作为表示对象,并以规定的点、线、图示符号、文字以及数字注记来描述地物、地貌景观的技术性工作。大比例尺地形图一般用于城市规划与管理;国土资源规划与管理;工厂、矿山设计与施工;矿山的储量计算;各类工程设计与施工,条带状地形图一般用于铁路、公路等的设计与施工。
2地籍测量是土地管理的基础性工作
地籍测量包括地籍调查和地籍图测绘两方面。地籍调查是地籍测量的中心环节,重点是搜集和查清每宗土地的位置、权属、类型、用途、数量和质量等地籍信息。地籍测量是土地管理工作的重要基础,它是以地籍调查为依据,以测量技术为手段,从控制到碎部,精确测出各类土地的位置与大小、境界、权属界址点的坐标与宗地面积以及地籍图,以满足土地管理部门以及其它国民经济建设部门的需要的技术性工作。地籍测量的成果资料是地籍图,它的主要要素是宗地的权属界线,这些界线有的是可见的线状地物,也有的是不可见的点位连线等。地籍测量是土地管理的基础性工作,他的作用主要体现在地籍测量成果、资料的使用功能上,地籍测量成果、资料在土地管理和土地科学利用方面具有法律性、经济型、社会性和地理性作用。
3大比例尺地形图测绘与地籍测量的共同点
大比例尺地形图测绘与地籍测量都是涉及图形的测绘,因此在图形测绘的工作过程中,存在着许多共同点:
(1)测图成果都是大比例尺
(2)依据的基础理论相同
大比例尺地形图测绘和地籍图测量都是通过使用测量仪器量测角度、距离、高程,并依据测量学的基础理论和技术方法来确定地面界址点活地物特征点的平面位置。
(3) 遵循的测图原则相同
大比例尺地形图测绘和地籍图测量都遵循着“先整体后局部、先控制后细部、从高精度到低精度”的测图基本原则。
(4) 测图方法相同
大比例尺数字测量和地籍测量均是先控制测量、图根测量,再碎部测量。测量成果输入计算机,数字化成图。
(5) 采用的投影方式和坐标系统相同
当长度变形值不大于2.5cm/km时,大比例尺地形图测绘和地籍图都是采用高斯——克吕格正形投影统一3°带的平面直角坐标系统。当长度变形值大于2.5cm/km时,当面积小于25测区时,一般不经投影而采用平面直角坐标系统在平面上直接进行计算。
(6)采用的图幅分幅方法及编号相同
大比例尺地形图测绘和地籍测量的图幅分幅都是采用坐标网格的矩形或正方形分幅法。图幅编号按图廓西南角坐标(整10m)整数码,纵坐标在前,横坐标在后,中间短线连接。
4大比例尺地形图测绘与地籍测量的不同点
(1) 测图目的不同
大比例尺地形图测绘是以客观反映地表上的地物、地貌景观为目的,主要用于规划、设计和工程施工等,应用范围较广。地籍测量是以权属管理工作为目的,专门用于地籍管理和土地登记,应用范围狭窄。
(2) 工作量不同
地籍图测绘的核心是以反映宗地权属范围的界址点坐标来表达宗地的位置、形状、大小和利用现状的,地籍图较高的精度要求也相应导致了成图作业方法的高要求,所以地籍测量大比例尺地形图测绘的工作量大很多。
(3)测量点位精度要求不同
大比例尺地形图测绘与成图比例尺关系很大,一般是指图上的点相对于实地同名点位的测定精度。地形测量规范要求:重要的地物与地物轮廓对于附近根点的平面位置中误差不大于图上0.6mm,次要地物与地物轮廓位置中误差不大于0.8mm。地籍测量的精度包括地籍控制测量精度和地籍图测绘精度,《城镇地籍调查规程》规定地籍图根控制点相对于临近基本控制点的点位中误差在图上不得超过±0.1mm,测站点相对于邻近地籍图根控制点误差不得超过图上±0.3mm。因界址点为地籍图的主要因素,界址点的坐标精度代表了地籍资料的定位精度。界址点的图上位置精度是影响地籍图面精度的主要因素。因此在相同比例尺的情况下,地籍测量队细部界址点的测定要求比大比例尺地形图测绘时一般地物点的点位测量精度要求高。
(4) 图上标示的内容不同
大比例尺地形图测绘只强调客观地反映地表上的地物、地貌景观,具体的专业内容往往留给用户应用时自行填补。地籍测量的地籍图测绘首先应考虑表示权属、权属关系、土地用途等一系列内容。地籍图上所显示的现象如地籍号、地类号、权属界线等往往是地表上看不到或无法直接测量的。此外、地籍测量要求地籍图上所标示的内容与地籍调查锁搜集的信息内容必须完全吻合,并保持高度的一致性。
(5)测图要素选择不同
大比例尺地形图测绘要求标示的是地面上的所有地物、地貌要素,如地面上的河流、山脉、道路、居民点、地面高低起伏等,比较详尽。地籍测量的测图要素主要是地籍界址点、界址线、权属关系、地籍号、地类号、土地用途、土地面积等与土地管理有关的内容。地籍图上反映的地物较少,不要求反映地貌。虽然地籍图上也有一些地理要素和社会经济要素,但他们是作为地籍要素的一些环境因素而表示的,起定位和衬托作用。
(6)依据的规范和图示不同
地籍图测绘是以表示地籍调查信息为主要内容的平面图,作业依据是1993年国家土地管理局制定的《城镇地籍调查规程》,在表现形式上还有专门的地籍图图示。大比例尺数字地形图测绘依据是国家测绘局制定的《1:500、1:1000、1:2000比例尺(地形测量规范)》和相应的地形图图示符号。
5充分利用已有地籍资料与大比例尺地形图
(1)利用地籍测量资料更新大比例尺地形图
地籍测量是以坐标数据为主要表现形式的,作为界标物的道路、水面界线、房屋、各类墙栅等地物都有较好精度的点位坐标。因此,我们可利用地籍测量提供的房屋拐角点及地物特征点的点位坐标,及时更新大比例尺地形图,以保证成图的现势性。
(2)利用大比例尺地形图编绘地籍图
地籍图必须有众多的地物要素作衬托,才能清楚地表现出地籍要素的位置特征,缩短成图周期,降低成本费用,又能满足土地管理的需要,因此,它在建制镇、村庄地籍测量中具有广阔的应用前景。
6结束语
大比例尺地形图和地籍图两者虽然在表示的内容上、取舍上各有侧重点,但在实际工作中它们之间却有着紧密地联系。加强整个城市的各个部门的测绘工作进行统一管理,统一测绘,对避免重复测量,减少不必要的人力、物力和财力的浪费会起到重要的作用,才能在实现真正意义上的测绘资源共享的同时,使测绘工作的发展更加长远。
参考文献:
前言:现阶段,在我国的很多桥梁工程施工过程中,对悬臂挂篮技术的运用非常多,在跨河流或跨湖泊的桥梁建设中,悬臂挂篮技术的优势体现得非常明显。但是在实际操作时,悬臂挂篮技术的高空作业时间长,加之装置本身的结构复杂,常常会在一定程度上对工程质量造成影响。所以,对桥梁施工中悬臂挂篮技术的应用进行研究有着非常重要的意义。
一、悬臂挂篮技术概述
悬臂挂篮技术是悬臂浇筑法中非常主要的技术,在应用过程中,活动自由是其表现出来最为重要的特征,能够解决传统施工完全依赖大型吊机的施工难题,降低了施工难度、节省作业时间,为工程带来极大便利。除此之外,在桥梁施工过程中,还可以根据工程的实际情况,采取分段悬臂的方式,这种方式只需在施工过程中移动挂篮,便能够完成施工[1]。很多施工单位在运用悬臂挂篮技术时,不仅考虑到其便捷的施工特性,还将其作为承重结构应用于整个施工过程。因此,对挂篮进行设计时,需要在原有功能的基础上,强化挂篮的强度与稳定性,从而提升挂篮的安全性,保障桥梁工程的整体施工质量。
二、悬臂挂篮技术在应用中的问题
悬臂挂篮技术在桥梁施工的应用过程中,需要注意以下几方面的问题:
第一,从施工技术层面看,悬臂挂篮技术在实际应用中常常运用的挂篮形式为自锚平衡式,这种挂篮形式又可以分为桁架与斜拉两种,在施工之前,要以工程实际情况为依托进行选择,如果盲目选择,在施工过程中便容易出现技术性问题。针对这种情况,一方面要在工程施工之前事先做好监督工作,另一方面要在发生问题的第一时间进行汇报,及时解决。
第二,从材料选择层面看,在进行桥梁施工时,一部分施工企业未来节省成本,往往会用质量较差的材料进行施工,极大影响工程质量,有碍于悬臂挂篮施工技术的应用。
第三,工程施工之前,需要做好悬臂挂篮设备的制作与安装的验收工作。
三、强化桥梁施工中悬臂挂篮技术的相关措施
(一)挠度控制
悬臂挂篮技术在跨径较大的桥梁工程中,主要需要注意的技术在于线性控制,线性控制中最为核心的便是挠度控制。所谓的挠度控制又可以将其简单理解为反应整体工程结构安全系数的一个指标,想要整个桥梁工程能够达到施工必须具备的规范标准,就必须要做好桥梁工程的挠度控制[2]。具体来讲,可以运用对桥线形进行优化与调整,或预应力拉张的方法,将实际标高基本确定下来,以此便可以对预加力产生的偏差进行合理判断,从而得出预应力线形模拟的一系列结论。
(二)质量提升
桥梁施工队悬臂挂篮技术进行应用的过程中,挂篮的自重是有严格要求的。进行施工以前,施工单位需要事先做好挂篮的验算工作,相关的建立人员和参建单位也应全力配合施工单位进行复检,确保挂篮拥有符合审计标准的刚度与抗倾覆系数。在进行荷载试验的过程中,要尽可能以对称式为基本的施工形式,除此之外,荷载范围要符合设计方案中所设定的要求。同时,在进行砼施工时,需要以地板―腹板―顶板的顺序施工,浇筑施工时也要注意遵循前端在前、尾端在后的施工原则。
(三)压浆控制
控制压浆最主要的原因便是要尽可能提升孔道压浆的饱满度,施工过程中要保证水泥浆配比与二次稳压时间上的合理科学。与此同时,砼结构能够将桥梁整体荷载有效承担的原因在于预应力的全系统[3]。桥梁的质量能否符合要求,主要取决于预应力,在整个施工过程中,预应力大多都是因为预应力筋受到锈蚀而丧失的,因此,在完成预应力拉张以后,需要及时进行压浆控制。
(四)内力控制
一个桥梁工程在施工之前,无论是设计方面,还是质量方面都需要符合相关标准,因此,施工过程中的内力控制工作便显得非常重要,进行内力控制能够让挂篮的变形控制在安全范围之内,这样便能够在保证施工质量的同时,最大限度的提升施工效率。除此之外,在应用悬臂挂篮技术进行桥梁施工时,还需要利用变形控制、稳定控制、施工安全控制等方式来保证施工质量。
(五)水平提升
在进行悬臂挂篮技术进行施工以前,需要将桥梁工程所涉及到的一系列方案提交给相关的监理部门,监理部门中的建立人员需要以桥梁工程的设计图纸以及相关的技术规范为标准,对方案进行严格审核。在整个施工过程中,施工单位还需要挠度控制、稳定平衡控制等方法进一步确保施工安全,对于砼分项目要重点注意,以此提升整个工程的混凝土施工水平。
结论
在未来的桥梁工程施工过程中,运用悬臂挂篮技术必将会在很大程度上提升工程施工质量。在具体工程应用中,需要将悬臂挂篮技术成本低、易操作、结构简单的优势充分发挥出来,从而提升施工效率。另外,施工单位在安装与设计挂篮的过程中,要以工程具体情况为中心,从挠度控制、质量提升、压浆控制、内力控制以及水平提升等方面提升悬臂挂篮的使用效果。
参考文献
中图分类号:TU74文献标识码: A
一、悬臂挂篮技术的原理
从某方而来说,可将悬臂挂篮技术划分为悬臂浇筑法,悬臂挂篮技术的特点在于挂篮能够自由移动,进而避免了使用大型机械进行施工的麻烦,且与其他技术相比,悬臂挂篮技术操作简便,结构轻盈。在实际施工中,相关施工企业可结合工程实际需要进行分段时的悬臂挂篮作业,在完成一段梁段施工后,施工企业可将挂篮向前移动,进而开始下一梁段的施工,这样的施工技术与措施,很大程度上加快了桥梁的整体施工进度,使桥梁施工更为方便,悬臂挂篮技术的运用,不仅是作为一个施工操作平台,从另一方而来讲,也起到了一定的承重能力,而许多企业在施工时,往往简单的将其视为施工操作平台,忽略了悬臂挂篮的承重结构的性能。对此在实际的施工中,施工企业应不断累积经验设计出运动轻巧、稳定性好且高强度的挂篮,这样不仅有效的降低了挂篮的自重,也有效的提高了挂篮施工的安全性与施工质量。
二、桥梁工程挂篮悬臂施工技术应用分析
(一)前期准备工作
挂篮作为悬臂挂篮施工的主要设备,其是一个复杂的活动模架,其主要沿着轨道走行,然后在悬臂的梁段上挂上悬臂,通过不断的循环,才能使得梁段的浇筑工作完成。由于对于桥梁来说,浇筑工作和模板安装工作都是高空作业,而且桥梁是主要承重结构,所以在设置挂篮的机械能时应当注意不仅仅是保证其强度和安全性,而且还要防止其变形,从而确保施工过程的顺利进行,保证走行的方便以及拆卸的简易化。总而言之,在挂篮施工时,既要保证施工作业的规范性也要保证施工过程中的安全性。
(二)挂篮的制作与安装
在制作挂篮时,其各个部件都要严格按照设计图纸来进行制作,尤其是对于几何的尺寸、材质等的加工,而需要对其进行修改时,也应事先征得设训一部门的批准,研究探讨对于设训一的修改,在确认修改后,需要严格按照程序,才能进行设计变更。在完成挂篮工作后,在试拼阶段完成后需要对其进行全方位的检查,有的还需进行单件试验,用以确保挂篮的质量。
在现场拼接时,需要经过找平铺枕、吊装主构架、吊装前上横梁等步骤。在进行找平铺枕时,需要对一个梁段进行张拉,然后找平处理梁顶铺枕段,一般情况下是采用水泥和砂浆进行找平;铺设钢枕时,需要在前支座处铺设三根钢枕,并且保证其间距为50cm,以内;在安装轨道时,对于长钢轨的安装应当从0段向两侧进行,并且注意每一侧都为两根,而且保证长度为2. 5 m,在轨道穿入竖向预应力筋后,应找平轨道顶部,最后确定其中心距没有误差后,再用螺母把轨道前段向后支座中插入,这样后支座就能安装在前支座上;在进行调转主构架时,注意主构架应安放于前后支座上,并且能够使螺旋与螺栓连接,用脚手架作临时支撑以防其倾倒;在安装主构架之间的连接系时,使用长螺杆以及扁担梁进行固定;然后在安装前上横梁时,应安置在作业平台与主构梁前端;然后在1段梁底板留孔,以便安装后吊带;最后安装外侧模板,对立模的标高进行调整。这样整个挂篮的安装过程就完成了。
(三)挂篮的预压试验分析
在悬臂挂篮施工中,若施工企业采取的是新的挂篮,那么在安装前,就应进行主衍架等相关构件进行必要的预压试验。以避免应构件不合格导致非弹性变形而引发事故,应最大限度的对施工人员的人身安全进行保证,并使相关构件满足实际施工的安全要求。除了主衍架等构件需要进行预压试验外,在悬臂挂篮安装结束后,施工企业还要对整体设备进行荷载试验。荷载试验的作用在于可将桥梁悬臂挂篮的最大承载力进行测量,通常桥梁悬臂挂篮的荷载约等于最大节段重量的1.5倍,在桥梁悬臂挂篮荷载试验中,相关试验人员应对挂篮的加载以及形变情况进行及时的记录,进而使立模标高得到有效的确定,是箱梁线性得到保证。而且在试验时,对以往的桥梁挂篮系数进行参考,对桥梁悬臂挂篮技术的运用有益处。
(四)桥梁挂篮悬臂浇筑施工
在现实的桥梁施工过程中,桥梁挂篮悬臂浇筑施工具体指的是在桥墩的两边对称部分用混凝土一段段地开展浇筑施工。当混凝土达到相关规定指定的强度基础后,应该拉伸扩张预应力束,同时对挂篮进行移动,完成之后再接着对下一桥梁分段继续地进行浇筑施工。在一般情况下,每一个桥梁分段的实际长度大多是3-4米长。另外,还必须注意,在进行悬臂浇筑的施工过程中,因为挂篮是作为最主要的机械设备,但是挂篮会受到桥墩根部自身重量带来的重量影响,导致施工质量不佳,所以为了能够更加地满足支承挂篮以及拼装挂篮要求的实际起步长度,必须先用托架对第一桥梁分段进行浇筑施工。
1、悬浇施工工艺
在运用挂篮进行悬臂浇筑施工的过程中,会有某一些桥梁分段是必须应用到托架来对其开展施工。所以除了特殊情况之外,大部分桥梁分段都是必须采用挂篮来对其进行施工。并且还要注意每一桥梁分段的混凝土都必须要经过最少一次的浇筑施工。在正常情况下,施工周期大多为7天左右。
2、托架
在一般正常的情况下,托架的长度与它的高度可以由浇筑长度和需要浇筑的高度来进行设定,横桥向的现实宽度必须高出箱梁宽度至少1. 5米,这样才可以更方便地设置出箱梁腹板外侧的模板。另外,箱梁和托架顶面在桥梁的纵向线形上必须要保持整体的一致性。在目前,应用最为广泛的两种施工托架有:斜拉式和斜撑式。为了在最大程度上减少出现托架引起浇筑桥梁时混凝土变形的情况,大多都应用千斤顶法做出预压处理。
(五)悬臂挂篮技术的注意事项
在进行悬臂挂篮技术施工时,施工企业应对悬臂挂篮的安全及质量进行重视,只有悬臂挂篮的安全及质量符合相关标准,再能使桥梁整体的施工得到有效的保障,在实际的悬臂挂篮施工中,施工企业应组建专门的监督管理体系,保障悬臂挂篮的质量。首先在进行悬臂挂篮施工前,相关施工监理人员应结合施工的实际需求,深入的探讨施工方案,分析事故环境等。并及时将出现的施工环境问题以及施工方案问题,进行有效的处理,使质量及安全问题消失在施工前;其次,施工监理人员还应对施工材料及材料的使用进行严格管理,保证进入工程项口的施工材料全部合格,杜绝出现问题材料混入施工场地,否则将对悬臂挂篮技术的施工安全及质量造成严重的影响,甚至威肋、施工人员的生命安全;再次,施工技术的不足是悬臂挂篮施工中最大的问题,对于技术问题的出现,相关监管人员应及时对技术人员报告,将悬臂挂篮的施工技术问题进行解决,以免酿不必要的后果;最后,在悬臂挂篮安装结束后,相关监理人员应对其进行再次检查,包括质量及安全等方而的检查,在检查合格后,方可运用在桥梁施工中,而对于存在安全及质量问题的悬臂挂篮,则应及时返工处理,在满足施工要求后,再投入使用。除了上述几
项注意事项外,施工企业还要在挂篮安装完成后进行静载试验,静载试验主要是为了进一步的将悬臂挂篮的质量以及安全进行检查。当挂篮在运行时,相关施工人员应适当放缓挂篮运行速度,以免因挂篮运行过快导致挂篮变形扭曲或出现事故。
三、结语
桥梁悬臂挂篮施工技术能够使施工质量得到有效提升,由于悬臂挂篮施工技术存在结构简单、施工效率高、操作力便迅速等优势,因此在桥梁施工中得到广泛应用通过不断地发展和探索,桥梁悬臂挂篮技术也逐渐完善。
参考文献:
【摘要】科技的发展带动道路桥梁施工技术的完善,悬臂挂篮是现代桥梁施工中的重要施工技术之一,在桥梁施工中的应用不仅会促进桥梁施工质量的提升,而且能开辟更多桥梁施工的工作面,加快施工进度。悬臂挂篮内可以完成的桥梁工程有很多,如灌注、压浆等,确保桥梁施工的可靠性,本文主要介绍悬臂挂篮技术的工作原理和技术要点,分析悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用。
关键词 桥梁;悬臂;挂篮技术;发展
在桥梁建设中,当出现河流、湖泊、山谷等地质环境复杂且条件恶劣的情况下,悬臂挂篮技术的应用在很大程度上解决了施工困难、结构复杂的问题,悬臂挂篮的种种优势让其在桥梁施工中的应用前景十分广泛,但是此技术大多应用于高空中,其结构比较复杂化,需要比较精湛的施工技术,因此,对悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用进行研究具有重要意义。
1.悬臂挂篮技术工作原理?
悬臂挂篮技术作为一种常用的悬臂浇筑法施工技术,其挂篮可自由移动,无需使用大型吊机,此技术结构轻巧精细,操作具有方便性。在悬臂挂篮技术施工过程中,企业可结合实际的施工情况及其需求,进行分段悬臂作业,在完成一段梁段的施工后,可将挂篮向前移动,以展开下一梁段的施工。悬臂挂篮技术作为一种操作平台与承重结构,有利于加快桥梁施工进度,增强桥梁施工的时效性。因此,在挂篮的设计中,施工企业应该设计出运动轻巧、稳定性、强度较为突出的挂篮,在最大程度上减轻挂篮重量,确保挂篮施工的安全性、时效性,切实提高施工效率,确保施工质量等。
2.悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用?
悬臂挂篮技术在桥梁施工中,相对比较简单,汇总施工技术中的重点工艺,规范挂篮技术在桥梁施工中的应用,分析如下。?
(1)制作挂篮与吊装。
悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用,首要技术工艺为制作挂篮并吊装。制作挂篮应该按照技术的规定进行,挂篮在制作的过程中,需要严格遵循图纸的要求,维护挂篮的安全结构,防止其在吊装时潜在坠落风险。确定挂篮稳定后,再进行挂篮吊装。首先挂篮吊装前期,需要排查桥梁施工的现场,全面熟悉悬臂挂篮的吊装环境,还要检查设备、工艺流程等,以免影响悬臂挂篮吊装的质量效果;然后根据挂篮吊装的流程,一边检测吊装的安全性,一边进行吊装防护,防止挂篮及部件掉落,提升挂篮吊装施工现场的安全水平;最后确保吊装后挂篮的安全性,牢固后可投入施工。挂篮的制作与吊装与整个悬臂挂篮技术的应用存在直接的关系,保障悬臂挂篮的质量,有利于提升桥梁施工的水平。?
(2)控制挂篮中钢筋混凝土的浇筑施工。
悬臂挂篮作为桥梁施工中的重要技术,因此,施工人员应加强对悬臂挂篮中钢筋混凝土浇筑施工的重视程度。在钢筋混凝土的浇筑过程中,注重各个施工环节,保证挂篮中钢筋混凝土的浇筑施工质量。施工时,为了实现悬臂挂篮的操作,也要实现支架模板的安装,完成钢筋和混凝土浇筑浇筑施工的工期大约为1周,以加强对混凝土的保养。因为,借助悬臂挂篮支撑力强的特征,施工人员可在操作台上开展钢筋混凝土的浇筑施工操作,更灵活运载施工材料。?
(3)挂篮的预压试验。
施工单位若采用新挂篮进行桥梁悬臂挂篮施工,那么在施工之前就应对主桁架等构件进行相应的预压实验。预压试验的目的主要是避免非弹性变形而引发的安全事故,保证施工人员的安全,从而保证桥梁的施工质量以及安全。除主桁架等构件的预压试验以外,在悬臂挂篮安装完毕后,施工单位还应进行相应的荷载试验。荷载试验主要是为了测量出桥梁悬臂挂篮的承载力,通常情况下,施加于桥梁悬臂挂篮的荷载应该是最大节段重量的1.0~1.5倍。试验操作人员在进行桥梁悬臂挂篮的荷载试验时,应对挂篮的加载及变形情况做好详尽的记录,以确定合理的立模标高,保证箱梁线性。
3.桥梁施工中悬臂挂篮技术的应用案例?
以某大桥施工为例,分析悬臂挂篮技术的实际应用,具体的设计思路与应用如下。?
3.1案例简介。
该桥梁工程的总长度为1321m,桥梁工程包括简支梁、连续刚构等施工。该桥梁工程的桥面分布为:两侧宽15.75m、中央分隔带10m,桥梁工程的箱梁部分属于重点施工的部分,采取C50的混凝土进行灌注,需要三向预应力,整个施工的张力控制为568KN。
3.2悬臂挂篮技术的设计思路。
该桥梁工程的悬臂挂篮技术的设计思路,需要根据分段长度决定,同时还能满足载荷设计的需求。该桥梁工程的悬臂挂篮设计还应考虑桥梁的箱梁部分及整个桥面的宽度,因为该桥梁工程的横截面为箱体结构时,可以直接采用一个挂篮,相比多箱结构的悬臂挂篮技术要简单。分析该桥梁工程悬臂挂篮技术的载荷设计,如:?(1)模板载荷,以0.8~1.0KPa为基础,后期可以根据模板
的实际尺寸进行调节;?(2)振动载荷,根据振动器的具体情况,设计挂篮模架,载荷设计应高于振动器载荷的4倍;?(3)悬梁挂篮上承载的施工人员的载荷,估算为2KPa;?(4)最大桥段的载荷应符合自重载荷的要求。该桥梁工程内悬臂挂篮技术的设计方案为:悬臂挂篮的主要承载结构为底部的横梁,确保刚度的最大化,横梁后下部分的锚固处理应具有5~10t的承载预压能力,没有布设具体的测点,但是该悬挂横梁的测点布设位置,着实反映了弹性变形因素,方便数据监测。?
3.3悬臂挂篮技术的应用。
该桥梁工程悬臂挂篮技术的应用依照规范的工艺进行,其中比较重点的技术应用属于加固部分。分析该桥梁工程内悬臂挂篮技术的加固要点,如:?
(1)横系梁加固,此部分加固主要是解决竖向的裂缝,可以适当粘贴角钢强化结构的稳固性;?
(2)弦杆加固,弦杆是该桥梁重点保护的位置,较容易出现裂缝,严重破坏了悬臂挂篮的结构稳定,偏重弦杆的抗剪强度进行处理,利用U型钢箍加固;?
(3)拱顶加固,该桥梁工程内悬臂挂篮技术中的拱顶加固部分,需要解决下缘裂缝的问题,针对跨中的截面采取钢板加固,可以利用粘贴的方式稳固钢板。
4.桥梁施工中悬臂挂篮施工注意事项?
(1)桥梁建设施工时,悬臂挂篮的质量和安全是保证整体工程安全与质量的关键。在施工时,加强施工的监督管理工作是必不可少的。?
(2)首先,在施工前,施工单位要组织监管人员对施工的环境和施工方案进行探讨,并且制定出将出现问题的解决方案。其次,监管人员还要对施工过程中材料购买和使用情况加强管理,保证在施工中购买使用的材料是合格产品,这样就防止了假冒伪劣材料对工程质量的损害。再次,在桥梁施工过程中监管人员还要技术发现问题,一旦出现施工问题,要及时组织相关人员采取措施进行解决。最后,在桥梁悬臂挂篮施工完成后,监管人员还要对悬臂挂篮的质量和安全进行检测,看是否得到施工要求,只有检验合格的挂篮才能在桥梁工程建设中使用。加强悬臂挂篮质量监管,提高安全和质量意识,这样建设出来的桥梁才能更好的发挥其经济效益和社会效益。在桥梁工程建设中,采用悬臂挂篮技术进行桥梁施工时,为确保施工质量,在安装挂篮后,还要进行挂篮的静载实验,在挂篮行走时,也要注意放慢挂篮的速度,以避免出现挂篮的扭转和变形。
5.结语?
综上所述,悬臂挂篮技术作为现代桥梁工程使用最频繁和最重要的技术之一,在利用悬臂挂篮技术时,还应加强施工监督和管理,避免因人为原因引起的安全事故。只有确保了挂篮的安全和质量,才能建造出优质的桥梁工程来。
参考文献