道路工程论文15篇
道路工程论文15篇
在个人成长的多个环节中,大家一定都接触过论文吧,论文是讨论某种问题或研究某种问题的文章。写论文的注意事项有许多,你确定会写吗?以下是小编帮大家整理的道路工程论文,希望对大家有所帮助。
道路工程论文1
[摘要]影响城市道路工程施工质量的因素是多方面的,且较难控制。文章对城市道路工程施工质量问题进行探讨,并提出了提高城市道路工程质量的措施。
[关键词]城市道路工程施工质量影响因素提高措施
1城市道路工程施工质量差距的表现
(1)变:表现为长官意志,项目随意变更;考虑不周不得不变。投资变(主要是资金不确定所致),工期任意变,施工过程中变更多,决策失误更得变。变是必然的,但变得太多太快,带来的损失必然是巨大的。
(2)差:主要是质量意识差,施工人员素质差,施工方法、工艺差,机械设备差,检测手段差,路面平整度差,外部环境差等。
(3)粗:表现为立项粗,设计粗,图纸粗,施工前的准备粗,管理过程粗,施工程序粗,检测数据粗,验收粗等。
(4)漏:设计漏项,施工漏做,工序之间漏检,监理、施工方面管理中疏漏等。
(5)裂:因工期紧,管网沟槽回填较深又无时效期而造成下沉断裂。路基压实、养护不够造成开裂,沥青抗老化能力差,造成路面网裂等。
这些差距若不尽早根除,差距将越来越大,势必损害城市的形象和政府在市民中的形象。
2质量问题的成因
(1)开工急:由于急于开工,造成匆忙设计,匆忙选择施工队伍;施工队伍又不得不匆匆忙忙进场,有些工程甚至边设计边施工,忙中出错在所难免,使得施工工序、工程质量很难得到保证。
(2)工期紧:一般来说城市道路工程的工期都很紧,这是城市道路施工的最大特点和市民出行的需要。城市道路工程的另一特点是绝大部分工程都要经历雨季施工,而这个时期又正是各种管道铺设或路基施工的阶段,管道沟槽回填后难以压实,路基含水量大,其密实度和强度很难保证。由于工期太紧,又不能不施工,存在质量问题是可以想见的。
(3)作业面狭窄:城市道路工程施工场地都很难闭交通,人流难以控制,加之诸如电力、电信、热力、有线电视、煤气、自来水、排污管道等各种管线相互交织、彼此干扰,使得原本狭窄的场地显得更为拥挤,同时使得质量管理工作更为零散,多点、奋天、连续性差,增加了质量管理的难度。
(4)扯皮多:城市道路工程施工中情况十分复杂,关系到各个方面。
(5)施工工段细小:为平衡关系,把工程化整为零,造成工程衔接处质量难以控制。
(6)利低料减:由于市场竞争激烈,某些施工单位为了取得工程,故意压低竞标价格。当获得项目进行施工时,又因利润太低,加之资金到位率较差,偷工减料、以次充好、以小代大、以粗代细等现象时有发生,质量较差的问题也就不可避免了。
(7)建设、监理、施工部门各自责任不到位带来的质量问题。
①建设单位协调工作不到位,未能为施工单位营造一个良好的外部环境,造成工程的先松后紧。另外对一些施工素质差的队伍,措施不得力,势必给工程质量带来隐患。
②监理部门“监、帮、促”处理的不到位,不能充分发挥质量管理部门的积极作用。再者少数监理人员自身素质不高,监理工作浮于表面,缺乏深度和广度,对工程质量的影响是很大的。
③某些施工单位人员素质较差,加之施工人员以民工为主(这些人员的技术素质一般较低),加大了质量管理工作的难度;施工机械设备陈旧,工程中使用的材料与原送检的材料差距较大;工艺流程落后等都易于造成质量问题。
3提高城市道路工程质量的措施
提高城市道路工程的质量循要各方都将工程质量问题放在首位,共同解决好与工程相关的各种问题。提高城市道路工程质量的主要措施为:
(1)做好工程前期规划论证和设计工作,是提高工程质量的先决条件之一。
(2)做好开工前的拆迁工作,尽力做好施工前的“三通一平”工作,为施工营造一个良好的外部环境,保证施工的连续性,为提高工程质量莫定基础。
(3)在施工队伍的选择上,切实做到择优选取施工队伍,除应考虑竞标报价,还应实地考察施工队伍的实际状况。
(4)建设、监理、施工各力应履行好自己的职责,以工程的高质量为首要前提,发挥各自的优势,密切合作,协调管理,才能从根本上确保工程的高质量。
①建设单位应切实做好协调服务工作,尽可能为施工创造有利条件,同时要严格执法,督促施工单位严格按照施工组织方案进行施工,对施工不力的队伍,采取果断措施,保证工程质量工作落到实处。
②监理部门应做到“秉公执法、热情服务”,把监理工作贯串于施工的全过程;同时改变那种只监理、不管其他的方式,应帮助施工单位出谋划策,协助施工单位改进施工方法和工艺,为工程的高质量保驾护航。
③施工单位应认真完善和落实自身的质量保证体系,从组织、制度、措施等方面严把每个环节的质量关,切实做到预防为主,积极主动,严格控制,细化管理。既要管结果,更要抓过程,将质量第一的精神落实到每个人、每道工序,只有这样才能多创优质工程,多建市民满意的精品工程。
总之,影响城市道路工程施工质量的因素是多方面的,需动员各方力量,实行综合管理,以确保城市道路工程的高质量。若达此目标,则城市道路工程质量较差的难题将得到圆满的解决,同时必然取得令人满意的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]温金祥.市政道路工程施工方法与质量控制[J].中国西部科技,20xx,(8).
[2]王鹏.道路工程施工项目管理与成本控制[J].青海交通科技,20xx,(1).
[3]裴永胜.浅谈市政道路工程施工过程的质量控制[J].山西建筑,20xx,(8).
道路工程论文2
论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称之为论文。它既是探讨问题进行学术研究的一种手段,又是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。道路工程课程设计大学生论文,我们来看看。
摘要:“道路工程”课程设计是对土木工程专业学生重要的实践性教学环节,是“道路工程”课程理论教学的必要补充和深化,对培养和提高学生运用所学理论知识解决工程实际问题,具有重要意义。针对目前“道路工程”课程设计中存在的一些问题,结合自身教学经验,编制了“道路工程”课程设计任务及指导书,从3年的使用情况看,效果良好。
关键词:道路工程;课程设计;土木工程;任务及指导书
一、“道路工程”课程设计在土木工程专业课教学中的意义
道路工程课程设计是对道路工程课堂教学的必要补充和深化,通过设计让学生更好地运用所学道路工程课程的核心知识,对沥青混凝土路面和水泥混凝土路面结构的受力情况、设计原理、方法和步骤有更深的认识。课程设计时间为一周。要求学生每天到设计教室,一天点名2次。具体要求如下:1)安排设计任务,在设计任务过程中,老师会时刻在教师里面对学生的问题进行解答,根据设计指导书及老师的现场答疑指导进行各部分的设计计算。2)根据设计题目,学生可利用各种途径查阅专业资料,如设计规范、手册和教材等;并结合当地气候条件、地质条件、水文条件以及给定的交通条件,合理拟定路面结构设计方案,进行路面结构厚度的计算和验算。编制设计计算说明书,绘制相关图纸。3)学生应在指导教师的指导下,独立完成设计内容。内容上要求条理清晰,内容完整,尽量采用简图和表格形式,计算的方法和结果符合我国现阶段路面设计规范的要求。外观上要求字体工整,纸张和封面统一。
二、“道路工程”课程设计存在的问题
(一)学生不能单独完成设计
在道路工程的课堂教学上,作为代课教师,我发现部分学生听课不认真,知识掌握的肤浅,在课程设计中,若每个人的设计题目相同,自然会出现这些学生相互抄袭的现象,不发挥自己的想象力和创造性。所以,如何端正学生的学习态度,提高学习的主动性,转变学习风气,从根本上解决课程设计中的抄袭现象,显得尤为重要。
(二)课程设计选题存在局限性
在内容上面,由于教师参与的实际工程较少,理论性较强,因此工程资料有限,所以在给学生选题的过程中,难免会出现题目的相似程度高,具有一定的局限性,达不到理想的课程设计效果。因此,从教师角度出发,应当通过各种渠道获取更多有价值的多方向的设计选题,尤其是选题要结合工程实际。
(三)学生设计思路不清
我们传统的教学方式,还是偏重于理论教学,尤其是对于“道路工程”这门课程来说,实践性较强。但是我们在学习这门学科时,并没有真正的去参与到实际工程中,对于实际工程了解不到位,而且理论教学过程中,由于课程内容多且课程时限等因素,使学生在理论知识方面也未能很好的消化,最终致使学生的设计思路不清晰。
(四)成绩评定不科学
在成绩评定方面,我们虽说是要根据平时的表现和最终的分数等综合情况进行打分,但是我们大部分教师存在的通病就是通过设计图纸质量、计算及说明书等书面材料来进行判断。往往忽略了平时的表现。这样会出现最终成绩不公平或不合理现象,所以应该考虑由提交的成果情况和平时表现共同构成最终的成绩。
三、“道路工程”课程设计指导书的编制与应用
(一)任务书及指导书的编制目的
为了节约时间,提高效率,让学生迅速进入设计状态,完成沥青路面设计和水泥路面设计两部分内容,熟悉路面设计流程,掌握路面设计方法,较准确地、完整地完成设计说明书的编写及相关图纸的绘制。
(二)任务书及指导书的编制内容
本任务及指导书分三章,第一章是课程设计任务,第二章为课程设计指导,第三章为课程设计实例。1)在课程设计任务中,给出设计题目,每人要求完成两个设计题目,即沥青路面设计和水泥混凝土路面设计。为了避免抄袭现象发生,尽量做到每人一题,在设计资料中将道路交通量数据根据情况进行一定的改动,不允许雷同。2)第二章为课程设计指导,本章将沥青路面设计中轴载换算方法、沥青路面结构及厚度组合、各层材料的相关参数,体系换算图及所用到的换算公式等均进行了总结归纳,目的是减少学生查阅资料的时间和麻烦,提高设计的效率。3)课程设计实例一章中,列出沥青混凝土路面和水泥混凝土路面设计的工程资料、不同路面结构初拟、各层材料参数拟定、验算弯沉和各结构层底拉应力等详细过程,学生可以从中掌握两种路面设计的步骤。
(三)任务书及指导书的应用情况
目前为止,此任务及指导书已使用3年,从这3年来学生的使用过程看,效果理想。在这几年中,每年都根据实际情况,对课程设计指导书进行一定的修改和完善。以前,在没有课程设计指导书时,学生在给出课程设计任务后,不知道从何下手,一两天进入不了设计状态,大大的浪费时间,导致进度缓慢,时间安排不合理。有了指导书之后,学生免去了查阅大量相关资料的时间,很快了解设计过程和方法。成绩的评定主要根据提交的路面设计说明书和路面结构图纸,以参考这一周的课程设计中表现情况给出最终成绩。评定标准也比较明确,我们一般会在任务书中清楚的列出来,同时,带课程设计的老师也会抽出一定的时间来进行疑难解答。
作者:赵桂娟 单位:西安科技大学建筑与土木工程学院
参考文献:
[1]徐文娟.课程设计在教学中的作用[J].中国科教创新导刊,20xx(28):59.
[2]潘美萍.道路工程课程教学研究与探讨[J].科教导刊(上旬刊),20xx,7:117-118.
道路工程论文3
摘要:随着城市交通日益发展,车流量加大,市政道路的质量面临着更大的挑战。道路的路基施工质量直接影响了路面的使用品质,要做到市政道路工程路基路面的稳定和坚固,就要合理规划设计,精心施工。本文分析了市政道路工程路基路面合理的规划方案和设计方法,对市政道路工程路基路面的施工作业具有一定的参考意义。
关键词:市政道路工程;路基;路面
随着我国经济的飞速发展和科技水平的不断进步,我国市政道路工程实现了跨越式的发展。市政道路工程现代化建设的开展如火如荼,其工程质量与建设速度受到社会各界的广泛关注。如何合理规划设计路基路面,避免市政道路的路基路面建成后发生病害,我们需要根据以往的始终能够道路路基路面工程施工当中总结经验,吸取教训,经过深入地分析、总结,在施工过程中把握每一个环节,控制路基路面工程的施工质量。
一、市政道路工程规划应遵循的原则
市政道路工程的施工主要包括三大部分:道路的纵、平横断面的设计、路基路面工程和道路的配套基础设施。其中,路基路面工程必须根据市政道路工程的总体规划原则进行设计和规划,市政道路工程的设计原则包括:
首先,要在满足城市的总体规划的前提下,科学、合理地设计道路交通,土地的使用要满足交通运输需求。要充分发挥城市的道路交通对于土地开发强度的制约与促进作用,完善和优化城市的用地布局,使城市的运转效能得到提高,改善城市的环境,提供高效、经济、低公害、舒适和安全的交通条件。
其次,遵循市场经济规律,同城市的社会经济发展水平相结合,大力发展公共交通,形成个体交通和公共交通优势互补的多元化客运网络。
再次,要充分考虑道路的无障碍设计,保证行动不便者能够安全、方便地使用城市道路,达到环境效益、社会效益、经济效益相互结合的目的。
最后,城市的配套基础设施和城市的道路交通要紧密结合。与城市的主干道相互结合的城市基础设施主要包括:电信管广电线、电力管线、雨水管线、污水管线、给水管线,结合城市的美化亮化道路灌溉及绿化设施、景灯设施、路灯及交管红绿灯控制设施等。
对各基础设施进行综合规划,除景灯、路灯、绿化及部分电信、电力设施设计在路面以上,其他的管线设施都在路面以下,以保证道路的视线通畅、环境良好,道路设施功能完善、齐全,环境优美,引导城市的空间向纵横延伸,确保城市空间的可持续发展。
二、市政道路工程路基路面设计关键点
(一)控制路基面层裂缝
根据实践总结的经验,市政道路路基路面工程施工当中的裂缝控制,关键要采用稳定性能较好、收缩性较小的结构作为基层,而在施工的过程中必须对这种类型施工材料裂缝的原理给予充分考虑,其出现裂缝最主要的原因是材料收缩。材料收缩有两个主要方面:温缩和干缩。无论是哪种收缩,都同施工材料塑性指标和含水率有关。所以施工材料的选用中要对施工材料的塑性指标等进行相关的试验和检测,经检测符合标准的才可以采购。另外,在施工的过程中可以添加具有减水、缓凝性能的外加剂来确保施工材料能达到符合施工要求的含水率。只有保证了施工材料这两方面的指标参数,才能够保证很少甚至避免出现裂缝。
(二)控制基层平整度
路基是道路重要的组成部分,其稳定性和强度是确保路面稳定的条件。所以,在设计与施工上都要保证路基质量。而面层平整度的好坏对行车的安全和舒适有着直接的影响,对于控制路基路面的平整度,要对不同的基层区别对待。
由于石灰稳定土为基层的工程,其平整度的要求和标准较低,所以石灰稳定土为基础的工程平整度质量比较容易控制,可以使用平地机进行刮平,直到平整度合格即可。
但是对于水泥稳定碎石为基层的工程,其平整度质量比石灰土要难,要求也比较高。而且,水泥稳定碎石对面层的平整度影响较大。水泥类的稳定材料不同于石灰土或者粉煤灰、石灰,稳定类材料施工对压实的时间要求并不严格,而终压时间对水泥类稳定材料施工影响非常大,稍控制不好就会影响强度。所以,水泥类的稳定材料接头一般较多,对平整度产生影响。可以用缓凝减水剂延长初凝的时间。通过现场的试验,初凝时间平均为二百七十分钟,至此,可以设计摊铺长度和压实程序。基层用摊铺机进行摊铺时,要注意摊铺的宽度,过宽时,布料器的转速会加快,使两侧的混合料离析进而对成型和平整度产生影响。
为了保证路基、路面的稳定性和强度,必须非常严格地控制路基压实度,尤其要注意路堤与人工构造物衔接处的压实,减少衔接处沉降错落影响。
路基经碾压以后要进行密实度、纵横坡度、几何尺寸、标高等指标的检测,检测合格后才可以进行路面结构的施工。
对于各种路面材料要进行必要的试验与施工检测,对不符合要求的,要果断采取相应的补救措施。
(三)对软土地基的处理
通过对大量的市政道路工程调查表明,软土地基的路段由于地基沉降引起跳车的现象主要是由于施工图的设计过程中地质钻探的布孔太少,钻探不深,软土地基没有被及时发现,或者对软土地基的深度、范围和物理力学性质等没能准确探明,致使没有对软土地基进行相应的加固处理或处理方法不够完善。
另外,软土地基的加固处理计算参数和计算方法与软土地基实际情况或多或少存在一定差距,软土地基的处理很难达到技术要求及预期效果。另外,雨水侵蚀导致路基填充材料流失和强度降低,也是导致市政道路工程的路基沉降一个主要原因。各种软土地基的处理方法适的适应性和机理各有特点,在施工的过程中应根据工程实际情况有选择地采用。下面以江苏某公路工程的第1标段为例进行说明:
江苏某公路工程的第1标段,长2km,流塑状淤泥与欠固结灵敏或者高灵敏淤泥质土的分布比较广泛,厚度大,属于软土路基,而且沟壑、鱼塘众多。
针对这种难以控制路基稳定与固结时间的路段,可以用真空联合的堆载预压的方法进行加固处理。真空联合的堆载预压法具体操作是在软土地基的表面先铺设好砂垫层,之后埋设垂直的排水通道,然后在砂垫层的顶面铺设密封薄膜隔绝大气,薄膜的四周埋入土里,通过砂垫层埋设的吸水管道,使用真空装置抽气,形成真空。抽真空的时候,排水通道和砂垫层会先后形成压差,土体中空隙的水在压差作用下有排水通道不断排除,最终使土体固结。
(四)路基路面排水
路基的稳定性和强度受到水的影响,很多路基的病害都是水的侵蚀导致的。另外,从不损害当地的农田水利设施和保护环境的角度考虑,必须要做好路基的排水,并且要与地区的排水规划相互协调,形成完善的排水系统。在路基施工中要重视施工排水,避免水患给路基和路面的施工造成多余的损失。
1、地面排水
常用的地面排水设施有急流槽、对于一级公路和高速公路的排水沟渠,通常都要求铺砌防护。浆砌片石加固应用非常广泛,如今,水泥混凝土预制板块的应用也越来越普遍。
2、路面排水
路面排水要做到迅速排除在路面范围的降水,减少路面渗入,避免水冲刷路基边坡。路面排水通常有两种方式。首先是分散排水,通常应用于我国西北地区地势较平坦的长路段,除了加固路基边坡和硬化路肩,也要考虑到边坡下部植物的生长是否会挡住横向排水的通路,导致路面积水。对应措施是硬化路肩并设路肩排水沟,加大沟坡排水。另外一种为集中排水,硬路肩的外侧可以设置现浇沥青混凝土拦水带或者泥混凝土预制块,使其同硬路肩路面形成三角形集水槽流水,隔30—50m的间距设置一道泄水口,和路堤边坡的急流槽相互衔接,将雨水排放到坡脚的排水沟中。
3、地下排水
路基地下排水多用渗井、渗沟、盲沟、暗沟等,特点是渗透式的排水。水流较大时多采用有渗水管的渗沟。传统砂砾料的反滤层大多改用了具备反滤功能土工织物。带有滤布、钢圈与加强合成纤维所组成的加劲软式的透水管很适合在地下排水中应用。
三、结语
总之,公路的路基路面质量深刻影响着公路的使用性能,因此,进行路基路面的施工时应当严格按照相应的规范和设计进行,并针对不同的工程具体情况有选择地采用相适应的具体措施。通过大量的工程实践积累经验,总结路基路面的施工设计方法,对降低工程成本,提高公路使用性能是非常重要的环节。
参考文献:
[1]张迎秋.市政道路路基施工质量控制的探讨[J].经营管理者,20xx(09).
[2]杨琳.谈市政道路路基施工质量及其控制要点[J].科技资讯,20xx(17).
[3]陈庆阳.市政道路路基施工质量及其控制要点[J].中国市政工程,20xx(03).
道路工程论文4
【摘要】在社会的不断发展变化下,我国的道路桥梁的建设项目也在不断增加。由于我国特殊的地理条件,给道路桥梁工程的施工造成了较大的困难。因此,道路桥梁施工中的难点问题,以及处理技术问题受到了社会各界的关注。因此,论文以道路桥梁隧道工程施工为主要研究对象,分析相关施工技术与安全监控。
【关键词】道路;桥梁;隧道;施工;安全
1引言
随着我国社会经济的快速发展,人们对生活质量的要求也越来越高,对社会热点问题的关注较高。近年来,我国的道路桥梁建设施工项目逐渐增加,但是在施工技术和施工安全上的问题却一直没能妥善解决。我国是一个多山地地形的国家,因此,在道路施工中,往往会伴随着隧道、桥梁施工等内容。为了保障整个工作平稳、顺利地进行,就要深入分析道路桥梁隧道施工的难点,以及主要技术和安全监控。
2现阶段道路桥梁隧道施工工程中的难点分析
2.1铺装层极易脱落
作为保护层性质的施工项目,道路铺装层主要起保护路面和桥面板的作用,是施工过程中的重要内容。而且在施工完成后,能有效防止行驶的车辆对路面造成直接磨损,还可以保护路面不受恶劣自然天气的影响。除此之外,还可以有效地分散路面所承受的载荷。但是通过对我国现阶段的道路桥梁隧道工程的施工情况进行分析发现,许多施工单位因为单一追求降低成本,忽视了铺装层的质量,导致出现铺装层脱落现象。
2.2钢筋锈蚀情况频出
钢筋是支撑桥体质量的重要部分,关系到桥梁的建设和安全使用。一旦钢筋出现质量问题,不仅会大大缩短桥梁的使用寿命,还会严重威胁人们的生命安全。因此,我们在进行道路桥梁隧道项目施工时,首先要选择质量较好的钢筋材料,然后在施工中做好钢筋质量防护工作,在道路桥梁隧道的实际使用过程中,做好钢筋质量的维护工作。现阶段,在我国的道路桥梁隧道建设中,常常出现对钢筋材料偷工减料的现象,严重影响了道路桥梁隧道的使用安全。
2.3混凝土裂缝问题突出
在我国的道路桥梁隧道施工过程中,使用得最多的建设材料就是混凝土。由于我国的道路桥梁隧道施工技术还不够完善,因此,在施工过程中,或在运营过程中,常常出现混凝土裂缝问题,主要原因是混凝土的质量不合格,或在对混凝土进行搅拌加工时,采用的力度不够等。因此,除了要在混凝土材料的选择上把好关,还要注重混凝土加工过程的规范性[1]。
3提升我国道路桥梁施工工程质量的策略分析
3.1针对铺装层脱落的解决对策
铺装层脱落是道路桥梁隧道使用中最常出现的问题。要解决这个问题,要做到以下几个方面:
(1)要选择质量较好的材料;
(2)施工人员要采用先进的测量技术,得出精确的铺装层厚度,运用优质的铺装材料进行加工;
(3)对铺装层进行施工的过程中,要注重如何发挥防水材料的价值,延长路面的使用寿命;
(4)施工前,要对施工地的地质特征、施工环境等进行深入分析,得出外界环境对铺装层可能造成的影响,并提前做好防范措施。
3.2针对钢筋锈蚀问题的解决策略
我国的道路桥梁隧道施工单位要建立严格的钢筋管理制度,保障市场流通钢筋的质量。严格要求钢筋生产厂家做好质量把关,依法整治“以次充好”的不良市场竞争情况。除此之外,还要要求施工人员严格按照规范进行钢筋涂层,提升施工人员的专业水平,要求施工人员树立先进的安全防护理念。还可以创建施工队伍内部的安全责任制度,保障责任分化到个人。
3.3针对混凝土裂缝问题的解决策略
我国政府及相关单位要将更多的人才和资金投入到施工技术的研究中。为我国的道路桥梁隧道施工做出国家政策层面上的扶持。在国家规范市场秩序的同时,施工单位也要做好材料把关工作,提升施工人员的综合素质。施工人员要严格按照规范进行操作,保障混凝土的质量。
4道路桥梁隧道施工中安全监控手段的运用策略
4.1建立完善的监督管理体系
要实现完善的施工安全保障,必须具备一套完善的施工安全保障体系,国家政府和相关单位要结合实际的道路桥梁隧道施工情况,创建完善的、科学的法律监督管理体系。1)通过道路桥梁隧道施工的法律法规,明确规定各个项目的具体要求。对每个施工部门的实际要求进行明确的规划,并做好职责分工工作。管理部门要做好安全管理、施工规划、施工监督、施工设计等工作。对一些管理漏洞以及管理措施不到位的情况进行严肃处理。对施工单位在施工中展现出的质量安全监管问题,进行明确的责任划分,保障施工各个环节的质量问题。2)在管理体系中,要明确规定施工质量的管理规范。在施工开始前的施工设计阶段,要切实计算施工质量保障费用,再结合实际的施工情况,适当放宽企业的成本控制策略。做好前期的预算工作,明确标记质量监管费用支出。一般情况下,一期道路桥梁隧道施工项目中的质量费用,会占据整体建安费用的0.6%~2.0%。这样的比例分配,一方面保障了较少的资金支出,一方面保障了施工质量。3)要吸纳更多的专业素养较高的施工管理人员。管理人员除了要做好必需的施工监管,还要做好施工质量监管和施工安全监管工作。按照实际的施工规范,施工单位在每个施工项目现场,都要设置2个及以上的管理人员,管理人员必须具备扎实的专业功底以及一定的施工经验。依据之前的施工设计,以及施工前的施工合同,结合丰富的工作经验,对施工中的各项设置和施工行为的合理性进行监管。
4.2严格把控道路桥梁隧道的施工质量
在实际施工中,开展现场安全监控工作,必须同时做好对施工材料质量的监控,以及对施工工序的监控。目前,我国道路桥梁隧道项目施工的质量监管工作,大多采用交由第三方负责的形式。承担质量安全监理的第三方单位,必须在工程施工开展之前,做好工程监理计划,确保监理计划与实际施工条件相符合。在监理计划中,必须做好检查重点项目规划、检测技术手段规划工作,并做好进一步的细化工作,在实际监理中做好记录。
5结语
我国的道路桥梁隧道工程的施工,关系到人民生活水平的提升和社会经济的进一步发展。因此,道路桥梁隧道的施工数量和施工质量不仅是关系到施工单位经济效益,也是关系到社会民众生活质量和生命安全的大事。因此,它的施工效益和最终的使用价值,是当前需要关注的热点话题。当前,我国的道路桥梁隧道施工技术和管理上,仍存在较大的问题,我们的主要任务就是找出这些问题,并借助国家政策法律的扶持,解决这些问题,提升我国道路桥梁隧道工程施工技术能力和安全监控水平。
【参考文献】
郭雷峰.高速公路隧道工程施工要点浅谈[J].中小企业管理与科技(中旬刊),20xx(8):65.
道路工程论文5
一、工程概况
该道路总长为3200m,品字型安装,该工程采用的灯具为防水放尘型高效光源的钠灯灯具,设计的安装高度大都为10.5m、13m、33m等。工程范围其中包括:路灯安装和路灯电缆敷设,路灯质量控制柜的安装和电缆预埋管敷设。
二、施工全过程
1.勘察设计:在勘察设计阶段,设计要考虑以后路灯的维修安全。如:路灯附近有无高压线、有无大树,路灯的高度控制在多高合适等等。
2.施工定位:按设计要求到施工现场确认路灯位置,一是人员的交通安全,二是要考虑施工安装方便。
3.挖灯杆坑、浇砼基础:开挖杆坑特别要注意的是不要挖坏地下管线,要事先做好管线调查。
4.专变报装和安装:在专变报装负荷容量不宜太大,但要考虑周边道路路灯的发展,预留负荷裕量,避免重复投资。还必须考虑线路的电压降,尽量设置在道路中段的位置或十字交叉路口。专变周边要用水泥铺平,做好警示栏杆,防止杂草生长造成漏电事故。
5.电缆敷设:主要是挖电缆沟前要勘测清楚原有其它管线,避免开挖损坏,电缆沟的深度要符合设计标准要求,并做好电缆防盗措施。
6.立杆装灯,要注意些事项:(1)放施工牌、锥形桩,疏导交通;(2)施工人员戴安全帽,穿反光衣;(3)现场施工技术负责人在施工前要向各班组长讲清楚安装技术要求和安全措施,各班组长向施工人员布置安装技术要求和安全措施,逐级负责,层层抓落实,做好安全措施。(4)吊车施工配备专业安全人员负责指挥吊装。
7.电缆接线,要注意些事项:(1)电缆接头连接要紧固,绝缘密封要好;(2)线路跳接处要注意跳相颜色,避免接错线,导致三相负荷不均匀;(3)接线井内电缆接头要做防水处理,避免漏电事故。并在电缆线上挂电缆型号、规格、回路号的电缆标志牌。
8.配电箱安装,要注意以下几点:(1)接地要牢靠,接地电阻小于10Ω;(2)电器连接要牢固;(3)要做安全防护栏;(4)悬挂电气安全警示标志;(5)箱内要有控制回路图和电缆标志牌。
9.负荷调试:路灯调试要用万用表、兆欧表检测线路情况,相地线之间有无短路,相间有无短路等等;检测完后再分相送电,确定安全送电无故障。
10.灯杆校正:调杆主要是各个方向均要垂直,使地脚螺丝受力均衡。
11.焊接地线和检修门:焊接要牢固,焊接完后焊接处要涂防锈漆和银粉漆,防止焊接处氧化。
三、施工质量控制要点
1.电缆沟施工
(1)线路测量及放线按施工图及业主提供的基准点、基准线、基准标高,从开始端用标杆,向前方逐渐定位,移动标杆,使其与路基距离符合要求,用线固定于两标尺之间,以放好的线为中心,按技术文件要求电缆沟宽度画出施工线。
(2)挖电缆沟设计要求电缆埋地深度大于0.7m,开挖土量较少,采用人工开挖方法。开挖时,一般以1:0.2的坡度下挖。坑深检查以直尺及拉线方式,应使电缆沟宽度及深度符合要求并平直。挖出的土应放于电缆沟旁边,但不应使土掉入电缆沟中,挖出的土于敷设完电缆后回填。
2.电缆敷设
该路灯工程电缆敷设方式主要为在100mm厚的细砂垫层上敷设,敷设电缆后在电缆上面铺设一层100mm厚的细砂垫层,然后覆盖混凝土保护板。根据设计,路灯的间距一般为30多米(高杆灯和吸顶灯除外),故灯与灯之间的线管为直接连通,中间不设线盒,套管两端在灯位处以90度向上弯出。此外,所有的路灯低压电源线路,也是采用电缆直接敷设达至各路段负荷。电缆埋地敷设工艺应注意如下几点:
(1)地暗敷设的电缆,其地沟的开挖的深度要符合设计和规范要求,管沟的底部要平整,要清除对电缆有损害的锋尖形硬物,并在底部铺设细砂层,使电缆放置受力均匀。电缆穿越涵洞时,用大一级的钢套管进行保护(做法参照设计大样图)。
(2)电缆松放和穿管要自然平直,不要扭曲。敷设前,要进行绝缘检查和线路通断检查,敷设后再进行绝缘检查。由于施工过程管道和电缆置于露天环境,故套管口和电缆端头要做好防水包扎措施,穿保护套管完成后要及时做好管口的沥青浇注封堵工作。
3.灯具安装
该工程采用的灯具为防水放尘型高效光源的钠灯灯具。设计的安装高度大都为9.5m、12m、30m等。其特点是安装高度高,安装后不利于检测和维修,因而灯具的安装质量甚为重要。为确保质量,安装灯具必须注意下面几点:
(1)灯具到货后要认真做好验收检查工作,检查其产品的合格证明书和检测报告,产品运输过程是否完好无损,零配件是否齐全。
(2)灯具从工地存放到运至现场安装均须小心放置和搬运,防止碰撞、振动和挤压令灯具变形受损。
(3)灯具的装配和安装要正确,如说明书有要求的,要按说明书要求的方法进行装配安装。灯具构件连接要紧固,防水胶圈要安装严密。电气连接触点(触片)必须紧密可靠。为提高施工效率,本工程拟采取灯具与灯杆组合装配后一齐起吊安装,故起吊前务必对装配好的灯具和灯杆部分的线路进行绝缘检查和临时通电试验,符合要求才进行起吊安装。
4.拼装及吊装
路灯杆拼装及吊装:路灯杆安装位置有安装于立交桥上及平地上,灯杆的安装分普通杆与高灯杆。
(1)灯杆的安装。灯杆到货后,先检验灯杆的直线度、长度、直径等尺寸,运输到安装现场旁边。吊装采用8t汽车吊,吊装的方法:从底端处计起,全杆1/2~2/3左右之处,扎一吊点于末端分别引出三条白麻绳,用8t吊车吊起中间吊点处,移运至灯杆基础上,另12人分成三组分别拉紧白麻绳一端形成一个三角形,控制路灯杆的摆动,让路灯杆底部对着基础上的地脚螺栓孔,拉动中间的白麻绳,调节路灯杆的垂直度,让路灯杆四个螺丝孔完全套入地脚螺栓,检验垂直度,直至符合要求,上紧螺母,拆除钢丝绳及麻绳。
(2)高杆灯的安装。高杆灯是分段运输到现场的,应先按插入并用限位螺丝固定,于灯杆未端安装自动升降系统及灯具后才开始吊装。用50t或30t吊车进行吊装,吊装方式基本同其它灯杆类似。吊装时应注意由于灯杆未端已安装自动升降系统及灯具,其重量加大,故吊车吊点应加以考虑,可选择于大约2/3位置。
5.配电系统线路连接和检测
该路灯电气工程的配电方式为分段进行高低压配电,每段的高压电源取自附近的1万伏高压输电线路。低压线路的连通和接线工作量较大,且为地面隐蔽施工,故整个地下线路网络连接的正确性和接线的可靠性极为重要,其关系到整个照明系统能否长期安全运行。故要求施工中注意:
(1)线路敷设过程要严格按设计的回路配置进行施工,其电缆规格的选用核对、线路的走向布置、三相电力负荷分配和连接均应正确。
(2)电缆电线的连接是不可忽视的问题,许多线路运行隐患和故障多出自线缆的接头上。接头连接的电线根数和连接方式要符合规范要求,每完成一接头连接,均要认真检查和确认其连接的正确性和可靠性才进行绝缘包扎,以确保连接质量。
(3)线路检测工作要贯穿在线缆的施工过程,其包括电线电缆敷设前的绝缘检测,敷设后连接前的检测,以及通电前的检测。要注意的是连接前的检测,这可避免连接后才发现问题所带来的返工。线路检测数值必须符合规范要求,否则要进一步检查处。
四、结束语
在路灯施工时,我们更加要加强施工安全管理方法,提高施工管理者的管理水平,使施工管理者能根据人员设备的实际情况,科学灵活安排施工,保证工程进度,保证工程质量,确保施工安全,提高工程施工的效率,从而提高生产效益。
道路工程论文6
城市道路桥梁工程是市政设施建设工程中的重要内容,城市道路、桥梁是连接城区交通和联系的纽带,是保证正常城市功能的关键。随着我国城市化的发展,城区面积的不断扩大和城区交通网络逐渐完善,城市道路、桥梁的工程量也越来越大。与此同时,城市道路、桥梁工程建设中存在的许多问题也逐渐暴露出来,如何采用行之有效的措施解决好这些问题,对于保证城市道路、桥梁的施工质量及正常的交通功能具有重要的意义。本文主要对城市道路、桥梁工程的特点进行了剖析,对工程中常见的问题提出了解决办法和措施,以期对市政工程建设有所帮助。
一、城区内道路桥梁工程的特点及常见的问题
城区内市政道路桥梁工程的施工不同于野外及其他地区的施工,其受限制的因素比较多,对整个施工过程的影响比较大,容易产生各种各样的问题。必须要对其施工特点有一个了解,才能针对其产生的问题采取必要的、有效的措施。
1.施工周期要求严格。
城区道路纵横交错、路网复杂、道路交叉点多、区间段短、交通流速慢,且城区内人流量、车流量大,各种机动车和非机动车相互交织,交通通行压力大、交通组织复杂。城区内道路桥梁的施工不可避免地会对城市施工区域内及周边的道路交通状况产生影响,尤其是城区内一些主要的、重点路段的施工,甚至会对整个城区的交通通行状况造成影响,更加剧了城市交通的负荷和通行压力。为减少施工影响,城区内道路桥梁的施工工期一般都比较紧,工期只能提前,不准推后,施工单位为了赶工期,经常使整个施工过程缺乏周密性,甚至影响到工程的质量。
2.施工区域内管线布置复杂。
城市中地面及地下各种管线布置多而复杂,在道路施工过程中经常会遇到供水、供热、电力、电信等管线位置不明确的情况,如果为了赶工期而盲目进行施工的话,则极有可能挖断或损毁某些管路,造成重大的、不可预知的损失,欲速则不达,不仅影响工程进度,还会增加额外的投资费用。
3.周边居住环境的限制。
城市内居住人口多,且区域分散。城市中道路桥梁的施工必定会对周边居民产生影响,尤其是施工噪音、扬尘等对周边居民日常生活、工作和休息的影响。由于城市道路工程一般在市区内的大街小巷中进行,施工场地狭小,旧房拆迁量较大,也增加了对施工进度和施工质量控制的难度。
4.施工材料投资较大。
在城市道路桥梁工程中,工程施工材料的使用量非常大,基本能占到整个工程造价的50%,如果不能对施工材料的成本和使用加以有效控制的话,则会很大程度上增加整个工程的施工成本和费用。在市政工程的建设中往往忽视对施工材料成本和使用的控制,致使易出现施工费用过高的问题。
二、解决市政道路桥梁工程常见问题的对策
1.如何保证施工的工期与施工质量。
市政道路桥梁工程建设工期紧、施工难度大、影响因素多,只有采取多种有效的措施共同作用,才能在确保工程工期的同时使工程质量也可以得到保证。首先从管理方面:要严格按照城市道路桥梁施工标准进行施工,对整个工程进行综合全面的考虑,合理制定工期。按照工期时间对工程量再按月、按周、按日进行细分,明确每个时间段内的工程任务,实行工程任务责任制,将细化的工作任务落实到个人,并定期对施工进度和施工任务完成情况进行考核,赏优罚劣,保证每天、每周、每月的工程任务都可以高效率、高质量地完成;技术设备方面:在施工过程中由于施工环境复杂,不可避免地会遇到各种各样比较棘手的问题,从而影响到施工质量和进度。我们在工程建设中应不断地学习先进的施工技术,舍得投资购置高效、适用的施工设备,并在施工中不断总结经验,增加我们处理施工中各种复杂问题的能力,以保证工程能够如期完工;施工准备方面:施工资料的保障也是决定施工进度的重要因素,如水、电、施工材料、施工工具等等。没有这些施工准备资料的正常供应,施工进度将会受到很大程度的影响,甚至停工。因此在施工前就应先做好施工的准备工作,使工程能够顺利地进行。
2.如何避免施工中对管路、线路的破坏。
避免施工中对管路、线路的破坏,首先就是要避免盲目地施工。因城市中地下各种管路和线路的布置错综复杂,比较隐蔽,稍有不慎,就可能对地下管路、线路等造成破坏。因此,在施工前必须先与有关单位和部门进行联系,明确地下管、线路布置情况。施工中应尽量避开或不影响各管、线路,或对其采取适当、可靠的保护措施后再进行施工作业,以避免施工过程中对管、线路的破坏,造成不必要的损失。
3.如何减少对周边居住环境的影响。
城市道路桥梁的施工对周边居住环境的影响是不容忽视的,经常有某工地半夜施工,或是污染周边环境而遭市民投诉、举报的现象发生。因此,我们在施工中必须尽量减少对周边居住环境的影响,应尽量避免在中午或晚上居民休息时间内进行施工,并采取一些除音降噪的施工方式、技术和设备,降低施工噪音污染;施工扬尘是造成空气环境污染,产生雾霾的重要原因,尤其是对施工区域周边的居民影响最大,我们可以采取在施工中适当洒水的办法,对裸露的土堆等采取覆盖网布、帆布的方式来减少施工扬尘的产生。
4.如何控制施工材料的成本。
施工材料的成本一般能占到整个工程费用的一半左右,控制施工材料的费用可以有效地降低工程造价。首先应做好施工材料费用预算,保证正常合理的材料费用支出;采取奖惩措施,减少施工中材料浪费的现象;材料采购中应做好相关调查,保证供应材料合理的价格和良好的质量,并综合考虑施工现场分布,就近选择材料供应商,采取多项措施来控制材料成本,降低工程费用。
道路工程论文7
摘要:在城市化进程中,对市政道路的质量要求的在逐渐提升,因此在进行施工过程中就需要做好质量控制工作,对容易出现的问题进行分析,然后有根据地寻找预防措施。
关键词:市政道路;工程施工;问题;预防措施
在进行现代化城市建设中,在市政道路增多的同时,人们的私家车的数量也在逐渐增多,道路压力也越来越大,这就需要提高市政道路的质量。做好施工过程的预防和质量监督成为重中之重。
一、市政道路工程施工过程中存在的问题
目前市政道路都在进行路面改造工程的实施,这就促进逐渐淘汰掉一些低级的市政路面,注重路面的高级化,给人们的出行带来了极大的方便。道路在使用过程中会出现一些车辆超重或者满载的现象,加上常年的风吹日晒对路面造成的影响,都会降低路面的弹力,这都是由于在施工过程出现了一些质量不达标的问题。
1.井盖与路面之间的连接不平整
目前在市政工程的建设过程中有许多辅助设施造成行车道上会有许多井盖。由于回填土的用土量达不到要求,工作分工不明确,安全措施的落实不到位,造成道路出现不平整的现象,行车过程也会出现颠簸。
2.回填土与沟槽回填土的压实紧密度不足
市政道路的关键是对路基进行建设,路基的强度和稳定性都会影响整个市政道路工程的质量。当前城市道路下面常常会铺设许多管道和线路,因此在进行道路建设过程中就需要对这些管线来进行避让。但是在实际的沟槽回填土的施工过程中,常常会出现超厚回填的现象,回填土也达不到要求出现倾斜碾压回填土的现象,造成沟槽回填压实度不够的现象。
3.盲道口设置不合理
在市政工程的人行道的施工过程中,往往会给盲人预留道口,但是这些道口道板连接不牢靠,这就造成部件脱落,给残疾人的安全问题造成一定的影响。有的城市将盲道口设置在通往人行道的下坡处,这就会高出人行道,使盲人出现危险的几率加大。
4.街道路面有大面积的裂痕
市政道路建设中,一些管线要埋在行车道的下面,比如排水管道、电线、电缆以及自来水管道等,如果施工进度安排不合理的话,比如管道施工在路床施工之前进行,那么就会造成管道施工的压实度不能达到要求,这就会造成市政道路在使用过程中容易出现裂缝、坍塌的现象。
5.市政道路的混凝土路面出现破损、拱胀、填缝料脱落
当道路胀缝内的滑动传力杆的位置不正确、胀缝下部与上部对不齐的时候,或者胀缝的填灌技术不过关的时候,就会在胀缝凉两侧出现裂缝、破损的情况,严重的时候胀缝填料可能会被行车带走。
二、改进市政道路施工问题的措施
1.保证井盖与路面连接平整的措施
为了保证井盖和路面连接的平整度,就需要采取特殊措施对井道进行回填。对于一些的`井缝宽度超过50mm,就需要利用灰泥来进行夯实,而对于一些较小的缝隙宽度,就可以采用砌筑砂浆的方式来进行。要对回填土中的水分含量进行控制,在每一层的填充过程都需要做好计算,保证施工过程高效进行。在施工过程需要控制好施工质量,做好工程的监督巡查监督工作,每天定时对工作进行检查,在工程关键时期要有专门的人进行负责检查,保证回填的平整度。当施工中出现疏忽的时候,要及时进行修正,以免影响后期道路的使用过程。
2.保证回填土与沟槽回填土压实紧密度的措施
对回填土和沟槽回填土的压实紧密度进行控制的时候,需要向施工人员讲解质量标准,对施工人员进行施工前培训,保证施工人员有一定的技术,在施工过程就能对质量进行有效控制。在具体的回填质量施工过程中,需要对路面进行水平分层,对每层进行回填土和沟槽回填工作。如果路基的横坡和纵坡的坡度比比1:5大的时候,那么就需要将边坡做成台阶。在对沟槽进行回填的时候,要采用分层倒退回填的方式,要将边坡做成台阶。要台阶的施工过程中要做好压实工作,压实过程有较大的石块的时候要捡出。
3.合理设置盲道口的措施
在对路面的盲道口进行施工的时候,施工中要与施工方进行技术沟通,在施工过程要专门留出这样一路段,并且要选择合适的水泥标号。为了提升盲道口的施工质量,必要的时候还需要将该处的水泥标号提高一个级别,同时在施工过程还需要做好监理和检查的力度。
4.改善街道路面大面积裂痕的措施
在对路面混凝土板进行浇筑以后,需要定期对混凝土板进行覆盖养生,在养生过程中需要经常保持湿润,不能过于暴晒或者风干,养生的时间一般要维持在14d以上,在边角处要对混凝土进行振捣,必要的时候要需要利用钢筋来进行固定,制成混凝土路面板。在对路面板进行切割的时候,强度应该达到设计强度的26%-30%。在遇到回填土方的情况的时候,需要技术人员对地下管道进行保护,要按照规范的流程来进行操作,压实的次数也不少于5次,还需要利用机器来进行压实,避免在道路上出现上下直通缝。
5.避免路面出现破损、拱胀、填缝料脱落的措施
为了避免出现路面填料脱落的现象,就可以在胀缝处设置传力杆,传力杆设置在板厚的中央位置。要选择一些耐寒耐热性能良好的填料,还要保证填料的粘结性好,这样材料就不容易脱落下来。填料的填充过程不宜全深,在进行材料浇灌之前应该使用柔性材料对缝底进行填充,然后在进行填料。在接缝出出现肯变的时候,可以使用沥青或者沥青混凝土来对其进行填平。当挤碎现象比较严重的时候,就需要利用切割机对挤碎部分进行切割,这样就能切出正规和直壁的槽形。综上所述,目前我国在市政道路中不可避免会出现一些问题,但是要逐步对这些问题进行改进,在施工过程要高度警觉,履行自身的职责,做好施工过程的监理工作,对于出现的施工问题要积极采取措施来进行补救,从而提升工程的质量。
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道路工程论文8
摘要:本文针对产品外观设计过程中逆向工程技术的应用进行了探讨,重点讨论了与外观设计紧密联系的反求技术的运用及最新发展动向,并就相关问题提出了自己的看法。通过进一步的研究寻找快速、准确、高效的产品外观设计方法是这篇文章的宗旨。
关键词:逆向工程快速采集曲面拟合三维测量技术
1、引言
作为一种新产品开发以及消化、吸收先进技术的重要手段,逆向工程和快速原型技术可以胜任消化外来技术成果的要求。它们的出现改变了传统产品设计开发模式,大大缩短了产品开发的时间周期,提高产品研发的成功率。
当今,各个行业越来越注重产品的外观设计,以此来吸引顾客,最终在商业上取得成功。这点在消费产品的设计中体现的尤为突出。特别是手机、数码相机、汽车等行业。
1.1逆向工程及其应用范围
在工业领域,往往会碰到根据模型或实物来构建其三维数字模型的需求。这就用到了逆向工程技术,逆向工程(ReverseEngineering)也称反求工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量即数字化采样,然后根据测量数据通过三维几何建模方法重建实物的CAD数字模型,从而实现产品设计与制造的过程。
逆向工程在工业制造领域的实际应用主要包括以下几个方面:
a)新零件的设计,主要用于产品改型或仿型设计;
b)已有零件的复制和仿制,再现原产品设计.复杂产品仿制等;
c)损坏或磨损零件的还原,以便修复或重制;
d)产品的检测,例如检测分析产品的变形,检测焊接质量等,以急对加工产品与三维数字化模型之间的误差进行分析。
在制造业中,逆向工程已成为消化吸收新技术和二次开发的重要建径之一。作为改进设计的一种重要手段,它有效地加快了新产品响应市场的速度。同时,逆向工程也为快速原型提供了很好的技术支持.成为制造业信息传递重要而简沽的途径之一。
另外.逆向工程在文化艺术、医学领域也有较好的应用,包括根据木制或泥塑模型进行艺术美学设计,数字文物和数字博物馆,虚拟手术等。
2、逆向工程的结构体系
逆向工程系统主要由三部分组成:产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造。逆向工程中的关键技术是据采集、数据处理和模型的重建。
(1)数据采集
数据采集是逆向工程的第一步,其方法的得当直接影响到是否能准确、快速、完整地获取实物的二维、三维几何数据,影响到重构的CAD实体模型的质量,并最终影响产品的质量。
(2)数据处理
对于获取的一系列点数据在进行CAD模型重建前,必须进行格式转换、噪声滤除、平滑、对齐、归并、测头半径补偿和插值补点等处理。
(3)模型重建
将处理过的测量数据导入CAD系统,依据前面创建的曲线、曲面构建出原型的CAD模型。
3、逆向工程研究及应用现状
3.1基础研究现状
在逆向工程的基础研究方面,国内外已做了大量的工作,主要集中在CAGD领域的曲面重构和实体重构算法研究。国际市场目前已出现了不少商用的逆向工程软件系统。国内有关逆向工程的基础研究也在不少单位内展开,如浙江大学、华中理工大学、西安交通大学、西北工业大学等,并取得了一定成果。
由于曲面重构的复杂性,逆向工程领域还有很多问题值得研究,包括曲面重建和体视化技术、曲面造型方法、特征检测等。
3.2应用研究现状
作为先进制造技术的重要组成部分,逆向工程的应用研究已成为国内外关注的热点之一。
逆向工程广泛应用于产品改型或仿型设计。西门子电气的逆向工程小组通过对涡轮叶片进行逆向设计,优化设计方案,在不到12天的时间内就开发出了用于其它方面的新型涡轮,目前该套系统已开始对外提供逆向工程应用服务。采用光学扫描仪对水泵叶轮进行数据采集,通过逆向设计完成水泵叶轮的三维造型。另外,在汽车的改型设计中奇瑞和通用都无一例外的应用了逆向工程技术。
在破旧零件的复原设计方面,20xx年,波音公司应用逆向工程技术对波音747的尾翼进行了复原设计,并在一个工作日内制造出了零件,为老式飞机的维修和零件更换提供了快捷途径。
逆向工程在产品检测和误差分析方面也有较好的应用。早在90年代初.NASA就应用逆向工程技术开展了一项重要研究,就是研究X-38飞行器与其CAD设计模型之间的匹配精度和误差,以分析和验证CFD(计算流体力学)模拟的准确度。最近,AMT公司借助非接触的撒光扫描仪和CAI(计算机辅助检测)技术来提高零件检验的速度。扫描数据输入CAI软件,与CAD设计模型进行比较和误差分析并自动生成检验报告。之前,AMT检验一个零件需要半天时间设置和数小时运行;现在只需半小时设置,实际检测只要几分钟即可。
在医学领域的应用中,采用CT断层扫描技术获得二维图像,通过专用软件进行图像处理和模型重建.获得人体股骨的数字模型,用于人工关节定做式置换。国内外有人把逆向工程用于矫正牙套的设计中,通过对牙齿石膏模型进行扫描测量和三维重建,获得牙齿三维数字模型.然后基于该模型进行修改和矫正,制造出一系列矫正牙套。目前,该技术在国外已投入商用.在国内上海交通大学也开发出基于逆向工程的快速牙套设计和制造系统,并开始初步应用。
总的来说,国外在逆向工程研究和应用方面起步较早:国内逆向工程应用主要集中在复杂曲面零件的开发和模具设计上。在汽车、航空、玩具等行业应用比较广泛。
4、逆向工程中的关键技术
4.1实物数字化技术
即实物扫描的区域规划及精度保证技术,研究在扫描时影响测量精度的各种因素,保证精度而采用的方法和措施,检查和验证精度的方法;在进行扫描区域划时如何综合考虑扫描精度、扫描效率和曲面拟合重构时的拟合精度、曲面拼接光顺性问题;零件基准测量的精度保证问题。德立科技有限公司新推出的基于美国星科和普赛技术的柔性三坐标测量及激光扫描检测系统FlexME代表着新一代逆向工程(ReverseEngineering,RE)和计算机辅助检测(ComputerAidedInspection,CAI)系统已经开始进入中国。与传统的三坐标测量或激光扫描系统不同,星科的柔性三坐标测量关节臂,以及基于该关节臂和普赛公司的激光扫描测头的FlexME系统不仅测量精度高、速度快、柔性好、范围大,而且轻巧易搬、对使用环境无特殊要求,可以用于机械产品的逆向工程、模具制造的计算机辅助检测、产品加工装配的在线或离线检测。
4.2测量数据的预处理
即云状数据处理技术:研究高密度、大容量的点云数据的处理技术,包括多次扫描点云的拼接问题,扫描点云的数据简化问题、云状数据的特征提取问题等。
4.3曲面重建技术
研究如何选择合适的数学表示方法、拟合修改算法、控制参数及曲面重构方法。以得到高质量、高精度的曲面模型。基于神经网络技术的研究最近报道较多,曾建江等采用了一个神经网络模型和相应的快速学习算法应用于曲面重建。该模型可以有效地逼近曲面并剔除输入数据点中的“坏”点。张伟等提出基于神经网络的三角网格方法可在有效保持原数据点集的拓扑特征的同时实现期望规模和精度的三角网格剖逆向工程的关键技术及其研究。
4.4重构曲面的评价和检验问题
研究对曲面的评价指标、检验方法以及修正工具。在SURFACER和很多CAD软件中,都采用NURBS来表示曲面。它可以表示非常复杂形状的曲面,但曲面的表示、显示、操作都不能用很直观的方式进行,很难对曲面进行评价、检验和修改。利用图形的质心和最小惯性主轴作为定位基准,可实现被测自由曲面与标准CAD模型的自动对齐,为实现已知CAD模型的自由曲面的在线检测提供了理论依据。但这种方法实现自由曲面的在线检测还需克服一些因素的影响,如CMM实际测量系统的速度、实际测量路径的转换精度以及由于工件自身高度在工件处于视场中心以外的区域时给定位及测量精度带来的影响。
5、逆向工程中相关技术的研究重点
5.1三维数字化技术
目前大多数测量系统是针对具体的应用而开发,数据处理往往针对特定的测量设备、测量对象,通用性差。需发展面向逆向工程的通用测量系统,高速、高精度地实现三维物体表面的数字化,并能根据几何外形和后续应用选择测量方式及路径,能进行路径规划和自动测量。
5.2数据预处理
研究热点还将集中于扫描点云的数据简化问题云状数据的特征提取问题。
5.3曲面重建技术
基于神经网络技术的曲面重建技术的研究将会有很大前途,研究的重点是复杂的特征约束重建以及如何快速、准确地识别和还原出点云数据中的特征及约束,并且在保证有效约束的前提下如何提高特征模型重建的速度。
5.4重构曲面的评价和检验问题
这方面的研究还较少,相信随着逆向工程在工业生产中发挥越来越大的作用,在线检测的使用和重构曲面的评价会引起大家足够的重视的。
6、结论
产品的外观设计越来越复杂化、多元化,使得逆向工程技术在产品外观设计中的地位显得尤为重要。产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造都非常需要逆向工程技