湖南城建职业技术学院--桥涵设计与施工精品课

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课程教学内容
一、课程设计的思想、效果以及课程目标

根据高职教育要以适应社会需要为目标、以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,要以应用为主旨构建课程和教学内容体系,实践教学的主要目的是培养学生的知识应用能力和职业素质,强化和巩固理论教学效果。

积极探索职业教育新模式,初步形成了校企合作的办学机制,先后与湖南建工集团设计研究院、湖南建工集团总公司、湖南路桥工程公司、湖南建筑工程三公司路桥分公司、湖南建筑工程六公司、中铁大桥局、湘潭路桥工程公司等单位签定校企合作协议书,建立了以行业企业专家为主的专业建设指导委员会,专业建设指导委员会参与专业建设全过程,与专业教师一起共同制订人才培养方案,确定人才培养规格、课程内容、教学方法等。

强调以能力为本位的人才培养模式,专业教学同生产、科技工作相结合,探索“教、学、做合一”。以学生为中心,注意运用多元智能理论,针对学生特点授课,开展参与式、互动式教学;对不同类型课程采用不同形式的教学方法。理论课程教学在讲授理论知识的同时注意启发式教育,培养学生的形象思维能力和观察能力,同时注意教师的主导和学生的主体作用相结合。实践性教学以获取相应的操作技能等级或从业资格证书为目标,强化职业能力训练。

本课程先导课程是《结构设计原理》、《桥涵水力水文》等专业基础课程。

为此,我们把《桥涵设计与施工》定位为道路桥梁工程专业的主干专业课程,既积极巩固和发展桥梁工程内容体系的普适性,又依托桥梁建设新的理论和新的实践技术,丰富桥涵设计与施工技术学科前沿知识体系。

本专业已聘请了多名来自一线的高级工程技术人员作为校外实习指导教师,承担部分专业实践教学工作。根据企业的需要,按照专业对口、保证专业培养规格的基本原则,大力推进“订单式”人才培养方式。

为适应公路桥梁建设应用型技术人才需求,本课程教学目标分为职业技术能力和关键能力。其中,职业技术能力目标主要包含:桥涵基本知识;桥梁基础施工技术;桥梁墩台设计与施工技术;梁桥设计施工技术;拱桥设计施工技术;斜拉桥与悬索桥设计施工技术;涵洞设计施工技术等。关键能力目标包含:数字逻辑能力;沟通能力;学习能力;合作能力;自我管理与发展能力;解决问题的能力。

使学生具有扎实的桥涵设计与桥涵施工技术理论基础、宽广的知识面和强烈的工程意识,具备公路桥梁工程专业二级建造师关于桥梁与涵洞方面的综合知识和较强的实践创新能力。努力把《桥涵设计与施工》课程建设成为公路桥梁工程技术专业具有创新性、先进性、示范性的精品课程。


二、课程内容(详细列出实验或实践项目名称和学时)

    本课程分为《桥涵设计》和《桥涵施工技术》上、下两册

     《桥涵设计》部分更注重桥梁基本构造和设计的程序、方法等教学内容,注意培养学生理论分析能力;《桥涵施工技术》部分更注重桥梁施工的工艺、方法、手段及施工组织和施工管理的内容,使学生能获得较高的工程施工实践能力,使课程内容与培养目标高度一致。

按照桥梁与涵洞工程基本知识、结构体系、构造原理、施工方法、计算理论、实践教学环节等共分为7个一级知识模块、20个二级知识模块和69个三级知识模块:

该课程总学时168学时,其中:课堂教学(包括见习)108学时,现场教学30学时,职业技能实训30学时。知识模块与对应学时为:

模块一:桥涵基本知识(必修)(学时:18学时)

(一)认识桥梁与涵洞

1)桥梁建筑概况;

2)桥梁的组成与施工方法简介;

3)涵洞概述

(二)涵洞施工测量技术

1)桥涵中线测量及三角网的布设;

2)桥涵高程测量及轴线测量;

3)桥梁总体设计

(三)桥涵施工常用设备的选择

1)桥涵施工常备式结构与起重机具设备;

2)桥涵施工的混凝土设备;

3)预应力混凝土施工设备和其它常用机具设备

(四)公路桥涵常用规范的查阅

1)公路桥涵常用规范及查阅;

2)公路桥梁作用

模块二:桥梁基础施工技术(必修)(学时:14学时)

1)明挖扩大基础施工;

2)桩基础施工;

3)组合式基础施工

模块三:桥梁墩台设计与施工技术(必修)(学时:22学时)

(一)桥梁墩台结构设计

1)桥梁墩台结构构造;

2)桥墩的作用及其组合;

3)重力式桥墩计算;

4)桩柱式桥墩的计算;

5)重力式桥台的计算;

6)梁桥轻型桥台的计算

(二)桥梁墩台施工

1)混凝土墩台与石砌墩台施工;

2)装配式墩台施工、滑动模板施工;

3V型墩施工要点、支座安设、墩台附属工程

模块四:梁桥设计施工技术(必修)(学时:46学时)

(一)梁桥的构造

1)梁桥的分类;

2)梁桥的细部构造;

3)简支板桥的构造;

4)装配式钢筋混凝土简支梁桥的设计与构造

(二)简支梁桥的计算

1)梁行车道板的计算;

2)主梁梁肋的计算——杠杆原理法;

3)主梁梁肋的计算——比拟正交异性板法;

4)主梁梁肋的计算——刚性横梁法;

5)主梁梁肋的计算——铰接板(梁)法、主梁内力计算

(三)梁桥就地浇筑施工

1)施工支架与模板;

2)钢筋混凝土梁桥施工;

3)预应力混凝土梁桥施工

(四)梁桥装配式施工

1)装配式构件预制;

2)装配式梁桥构件起吊、运输与安装

(五)悬臂施工法

1)悬臂浇筑法施工;

2)悬臂拼装法施工

(六)预应力混凝土连续梁桥施工

1)有支架就地浇筑施工;

2)逐孔架设法;

3)移动模架法;

4)顶推法

模块五:拱桥设计施工技术(必修)(学时:26学时)

(一)拱桥的构造

1)拱桥的受力特点、适用范围、组成及建筑类型;

2)主拱圈的构造;

3)拱上建筑的构造

(二)拱桥的设计与计算

1)拱桥的总体设计;

2)拱轴线的选择及拱上建筑的布置;

3)拱桥主要尺寸拟定、拱桥上部构造体积计算;

4)无铰拱的几何性质及弹性中心;

5)永久作用下拱的内力计算;

6)可变作用下拱的内力计算;

7)温度变化和混凝土收缩产生的拱圈内力;

8)拱圈强度及稳定性验算、裸拱圈强度验算

(三)拱桥的施工技术

1)拱桥的就地浇筑施工与装配式施工;

2)拱桥的就地浇筑施工与装配式施工

模块六:斜拉桥与悬索桥设计施工技术(选修)(学时:16学时)

(一)斜拉桥及悬索桥设计

1)斜拉桥概述;

2)斜拉桥的构造特点;

3)斜拉桥的设计简介;

4)悬索桥概述;

5)悬索桥的构造特点;

6)悬索桥设计简介

(二)斜拉桥及悬索桥施工技术

1)斜拉桥施工;

2)悬索桥施工

模块七:涵洞设计施工技术(必修)(学时:16学时)

(一)涵洞的构造

1)涵洞的构造;

2)涵洞的野外勘测

(二)涵洞的设计和计算

1)涵洞的设计;

2)涵洞的计算

 (三)涵洞的施工技术

1)涵洞的施工技术

 

三、课程的重点、难点及解决办法

  重点:

    1、钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁,混凝土和预应力混凝土连续梁桥、拱桥及其它桥型的构造与施工;
    2、墩台的构造与施工;
    3、明挖扩大基础、桩基础、沉井基础的构造与施工。

难点:

1、墩台及其基础的设计计算;

2、连续梁和大跨度拱桥的施工; 

3、高墩台施工; 

4、桩基础和沉井基础施工。

解决办法:

1、 针对高职高专学生特点,设计计算主要讲原理及基本方法步骤;

2、《桥涵设计与施工》属于传统学科,有些基本理论、基本技能甚至作业是几十年来一直要求的,我们常通过展示以前校友(有的已成为专家、学者或用人单位领导)的作业精品,激励学生,引导学生;

3、 针对桥梁工程实践性强、课堂教学抽象等特点加强实践性教学,课堂教学多利用图表和多媒体手段,多采用案例式教学法;

4、 理论部分采取教师讲学生记的方式。这种方式最能促使学生认真听讲; 

5、 学生能读懂的,仍由教师宣讲,听教师宣讲比学生自己阅读效果好;  

6、编写教材时注意写成学生能读懂的,但教师不照本宣科,教师提纲挈领地讲一讲,并着重讲解重点和难点,并及时把教改教研成果和学科最新发展成果引入教学;

7、教师在学生自己阅读的基础上以答疑(对话)的方式解决个别学生的问题,并以练习和讨论等手段帮助学生进一步消化教学内容。如有必要讲授,也只应作一些补充新内容性质的讲授。


四、实践教学的设计思想与效果

实践教学的设计思想:

《桥涵设计与施工》路桥工程专业重要的专业课程,而实验、实习、实训则是培养学生能力的重要教学形式和手段。

(1)实践教学由三部分组成:平时作业的综合题与课程设计;参观(见习)实习;工地生产实习。

(2)指导思想是:理论联系实际,强化工程素质和实践能力的综合训练。

(3)措施:

①坚持采用真实的工程设计与施工案例;

②课程设计强调设计的过程、强化基本概念;参观实习(见习)强调课前准备工作,课中强调独立思考问题的能力;课后的实习的报告强调理论联系实际的能力;

③工地生产实习强调动手能力和应用基本原理解决工程实际问题的能力。

实践教学的效果:

强化了分析和解决工程实际问题的能力,进一步提高了学生的工程素质和实践能力。

实践教学的主要内容

 

 1、课程目标及设计思想

(1)课程设计

课程设计是《桥涵设计与施工》课程的一个重要教学环节。要求学生通过独立地完成给定课题的设计计算,使学生基本上掌握设计计算的全过程,学会收集和利用资料、考虑问题、分析问题和解决问题的方法,进一步巩固相关的内容,熟悉和理解设计计算的目的、步骤、内容、方法,正确地应用公路桥涵设计规范和相关的参考书等。

(2)参观实习(见习)

参观实习(见习)是《桥涵设计与施工》课程的一个重要实践性教学环节课。通过参观实习(见习)了解钢筋混凝土结构基本构件、预应力混凝土基本构件的结构型式、配筋方式;<?xml:namespace prefix = ns0 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />到桥梁预制场,对桥梁基本构件的预制流程进行参观学习,掌握桥梁基本构件的生产工艺;在桥梁施工现场参观学习,了解桥梁基础的构造型式、配筋方式、基础工程的施工工艺;在桥梁施工现场参观学习,了解桥梁下部结构构造型式、配筋构造、施工工艺;在桥梁配件生产厂参观学习,了解桥梁支座、伸缩缝构造及生产工艺

(3)生产实习

①生产实习属实践性教学环节,是路桥工程专业教学内容的一个组成部分。对于培养综合型路桥工程专业人才起着重要作用。也是学生毕业后参加实际工作的一次预演。

  ②生产实习过程中,学生在现场是以工程技术人员助手的身份参加工程设计、现场施工和管理工作,对路桥工程结构进一步了解、认识和实践的过程。在实习中应深入实际,注意动手能力的培养,通过实践获取直接知识。学生应完成实习指导人(现场工程师或技术人员)或实习指导教师所布置的各项工作任务,培养和锻炼独立分析问题和解决实际问题的能力。既巩固所学理论知识,也增强学习专业知识的目的性和进一步完成毕业设计的主动性。

 

实践教学的主要内容

1、课程设计及综合作业题(由教师根据实际情况,挑选其中四个课题设计)

课程设计主要培养学生运用基本概念、基本原理解决桥梁及涵洞设计计算的有关问题,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力,为今后的工作打下坚实的基础。

设计一、装配式钢筋混凝土T形梁配筋设计;

设计二、等截面空腹式悬链线无铰拱石拱桥设计;

设计三、重力式U形桥台设计;

设计四、涵洞设计;

设计五、钢筋砼简支T梁设计;

设计六、行车道板配筋设计;

设计七、大、中桥概念设计。

 

2、参观实习(见习):

1)参观实习(见习)基本要求

掌握普通钢筋混凝土结构基本构件、预应力混凝土基本构件的构造;

掌握桥梁基本构件的预制工艺;

掌握桥梁基础工程的常用构造型式;

了解常用桥梁基础工程的施工方法;

了解常用桥梁下部结构型式和施工方法;

了解常用桥梁配件型式和生产工艺。

2)参观实习(见习)基本内容

现场参观学习钢筋混凝土结构基本构件、预应力混凝土基本构件的结构型式、配筋方式;

到桥梁预制场跟随桥梁基本构件的预制流程进行参观学习,掌握桥梁基本构件的生产工艺;

到桥梁施工现场参观桥梁基础的构造型式、配筋方式;

到桥梁施工现场跟班参观桥梁基础工程的施工工艺;

到桥梁施工现场跟班参观桥梁下部结构构造型式、配筋构造、施工工艺;

到桥梁配件生产厂参观桥梁支座、伸缩缝、斜拉索等桥梁配件的生产工艺;

到桥梁施工现场跟班参观了解一种桥梁上部结构施工流程。

 

3、工地生产实习:

(1实习的目的

通过生产实习,增加学生对各类路桥工程结构的感性认识,培养学生将理论知识应用于工程实际的能力,为学生走向社会,尽快适应新的工作打下良好基础。

通过实际观察,了解典型路桥工程结构的组成和一般构造,使学生对路桥工程概念的认识有一个从抽象到实物的转变,丰富和扩大学生的专业知识领域。

通过现场生产实习,对典型路桥工程结构的施工技术、施工工艺及施工组织管理等方面的知识能进一步理解,深化和巩固所学内容。

通过现场生产实习,了解工程施工单位的组织管理模式。

通过参加实际工程对象生产过程的实习,学会灵活运用所学理论知识,从而掌握解决实际工程问题的方法。

学习广大工人和现场技术人员的优秀品质,培养吃苦耐劳的精神,树立刻苦钻研、艰苦奋斗、为我国路桥工程事业做贡献的思想。

2)工地生产实习基本内容

有选择地参观已建成的各类典型的路桥工程结构实例。了解路桥工程结构的内涵,对典型的工程结构物的全貌有一个总体的概念。

参与设计工作过程,了解路桥工程结构的设计程序和方法,熟悉各种设计规范、规程和细则的条文说明和使用方法。

看懂实习工程对象的相关图纸和有关技术文件。了解工程设计内容、结构物的结构体系与构造、施工方法及主要工序的施工工艺等。

参加施工现场的施工组织管理工作。参与施工准备工作安排,拟定施工方案,编制施工进度计划,参加或熟悉施工预算的编制。

参与现场施工管理,掌握施工现场的管理模式,了解合同管理的有关内容。

认识工程建设监理在路桥工程建设中的作用。了解监理工程师的职责和业务范围、工作程序和工作方法,了解建设单位、施工单位和监理单位之间的工作关系。

了解施工单位的组织管理系统、各部门的职能和相互关系,了解各级技术人员的职责与业务范围。

了解新技术、新工艺、新材料及使用。

参与现场质量检查与安全管理。

 

课程组织形式与教师指导方法:

 

1、课程设计:进行课程设计时,教师根据教学计划的要求,在相应的教学进程中,选取课程设计题目,大型课程设计在专用周内完成,小型课程设计在课内或课余时间内完成。主要是由学生通过独立地完成给定课题的设计计算,使学生基本掌握设计计算的全过程,学会收集和利用资料、考虑问题、分析问题和解决问题的方法,进一步巩固相关的内容,熟悉和理解设计计算的目的、步骤、内容、方法,正确地应用公路桥涵设计规范和相关的参考书等。教师应该通过有针对性的简单质询,以确认学生是否抄袭他人或请人代做。

2、生产实习(包括见习):根据学校附近工程建设情况,由任课教师组织有针对性参观实习,邀请有关单位技术人员协助指导;在校内实习基地进行工种操作实习;结合实践教学环节中的生产实习(建议实习时间8周)和毕业实习(建议实习时间10周),使学生初步掌握整个桥梁的施工工艺流程。

3、教学录像:在电教中心由任课教师组织。

 

 考核内容与方法:

 

课程设计根据设计文本进行考核,教师应该通过有针对性的简单质询,以确认学生是否抄袭他人或请人代做。 每项课程设计所占的比例可为 5% ~ 10% ,由任课教师在本课程开始前确定并写入课程授课计划的说明中。课程设计的成绩评定评定采取四级评分制,分为优、良、及格、不及格。

 

实习内容以实习报告、实习鉴定、实习记录考核。根据具体完成实习内容的情况由实习指导教师选择下列中的一种模式进行等级评定:即优、良、及格、不及格四级分制或合格、不合格两级分制。

 

创新与效果

 

自公路桥梁工程技术专业开办以来,我们以第二课堂、桥梁小组的方式开放了实验室,坚持科学发展观,以人为本,转变教育观念,树立新的教育理念,加大开放力度,在院系各级领导的支持与关怀下,土木工程实训中心坚持全方位开放,并随着教学改革和社会对人才需求形势的变化,与时俱进,勇于创新,在知中行,在行中知,知行合一,从开放的形式和手段上不断完善,开放内容不断更新,质量和水平不断提高,学生在各种竞赛中不断获奖。逐步形成了院系领导大力支持、有关部门积极协助、全校师生广泛参与、以土木工程实训中心为基地向全校辐射的全方位培养人才的局面。

         全方位开放包括以下几个方面:

开放对象的全方位:全院各系各个专业一至三年级的学生均可参加;