范 忠 明

(南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 211188)

隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，微課以其新穎活潑、短小精悍的形式博得了同學(xué)們的喜愛，同學(xué)們?cè)诳旃?jié)奏的生活學(xué)習(xí)中，充分利用業(yè)余課外零碎時(shí)間，隨時(shí)隨地進(jìn)行課堂某一知識(shí)的學(xué)習(xí)。較傳統(tǒng)授課模式來說，“微課”將教學(xué)中某知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)問題聚集，通過動(dòng)畫、視頻、3D、施工錄像等手段表達(dá)，主題突出，內(nèi)容更加精簡(jiǎn)，動(dòng)畫視頻錄像教學(xué)直觀，形式多樣，學(xué)生易于領(lǐng)會(huì)接受，更吸引人，提高了同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。隨著翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式的興起，微課以教學(xué)形式豐富多樣等特點(diǎn)逐漸受到廣大教師的關(guān)注，結(jié)合橋梁各種不同的施工方法和施工特點(diǎn)制作微課，由于橋梁上、下部結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)復(fù)雜，施工程序，作業(yè)內(nèi)容較多，所用橋梁施工機(jī)械、機(jī)具設(shè)備龐大，采用傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法，比較抽象，學(xué)生不理解，不易掌握，而無法達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果，必須對(duì)現(xiàn)有教學(xué)方法進(jìn)行改革。因此將微課引入到《橋梁施工技術(shù)》專業(yè)課的教學(xué)中是必要的，微課在橋梁專業(yè)課的教學(xué)活動(dòng)中的作用日趨突出，在橋梁專業(yè)課教學(xué)中應(yīng)用越來越頻繁。

《橋梁頂推法施工》微課,是采用flash平面動(dòng)畫、3D動(dòng)畫、施工錄像等相結(jié)合的多媒體信息化教學(xué)手段，重點(diǎn)結(jié)合橋梁使用頂推法架設(shè)施工過程，施工工藝，施工技術(shù)原理，制作成多媒體課件，將現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的橋梁施工過程，施工環(huán)節(jié)，運(yùn)用動(dòng)畫形象而生動(dòng)的表達(dá)?！稑蛄喉斖品ㄊ┕ぁ肺⒄n設(shè)計(jì)制作主要包含：片頭、施工原理、施工工藝和片尾等內(nèi)容。

1 片頭

微課的片頭是微課是吸引學(xué)習(xí)者注意，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)的重要一步。片頭要凸顯學(xué)習(xí)主題，并要顯示課程名稱、微課名稱、主講教師等信息。所以片頭制作應(yīng)以精美的主題小視頻，引人入勝的精華片段和背景音樂開始。

動(dòng)畫效果要新穎，視覺沖擊效果要強(qiáng)烈。片頭設(shè)計(jì)節(jié)奏要宜快不宜慢，設(shè)計(jì)要有強(qiáng)烈的視覺效果吸引人，并可配明亮輕快的背景音樂，但片頭的播放時(shí)間不要過長(zhǎng)。

《橋梁頂推法施工》微課的片頭，首先引入光影環(huán)繞的藍(lán)色地球視頻，然后由小放大的快速旋入一懸索大橋圖片，畫龍點(diǎn)睛，寓意為我國(guó)橋梁施工水平走入世界。固定懸索大橋圖片為背景，斜跳式打入《橋梁施工技術(shù)》專業(yè)課，突顯微課堂橋梁頂推法施工，點(diǎn)明微課主題和內(nèi)容。此時(shí)主講教師出鏡配音講解，介紹頂推法特點(diǎn)：橋梁頂推法的施工特點(diǎn)是，所實(shí)用的模板數(shù)量較少，并能反復(fù)周轉(zhuǎn)，機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單，占用施工場(chǎng)地少，不影響河道通航，施工安全，所需人力較少，制梁頂推如工廠化操作，梁體質(zhì)量容易控制，梁體施工不受季節(jié)影響，此法在橋梁架設(shè)中廣泛采用。教師講解的同時(shí)采用3D動(dòng)畫配圖演示。此片頭結(jié)構(gòu)緊湊，要素切換流暢，反映了專業(yè)、課程名稱，主講教師出鏡，表述了課程的中心內(nèi)容。片頭設(shè)計(jì)突出橋梁走向世界為主題，風(fēng)格簡(jiǎn)單明快。

2 施工作業(yè)過程

橋梁頂推法的施工作業(yè)過程：是在橋梁墩臺(tái)后側(cè)線路中線的位置，搭設(shè)一個(gè)橋梁施工工棚，成一橋梁預(yù)制廠，將橋梁全長(zhǎng)分為3 m～5 m長(zhǎng)的梁節(jié)段，先澆筑第一節(jié)梁段，當(dāng)其達(dá)到混凝土要求強(qiáng)度后，在其前端安裝一鋼制的導(dǎo)梁，在臺(tái)座上施加預(yù)應(yīng)力，將第一節(jié)梁段向河跨方向頂推出一個(gè)梁段，然后澆筑第二節(jié)梁體，達(dá)到混凝土要求強(qiáng)度后，與第一節(jié)梁段聯(lián)結(jié)，隨后施加預(yù)應(yīng)力將其與第一節(jié)梁段一起頂出，依次反復(fù)進(jìn)行，向前將整個(gè)梁體頂推到橋墩上，完成橋梁上部梁跨的架設(shè)。

如何表達(dá)橋梁頂推法施工過程的復(fù)雜程度，《橋梁頂推法施工》微課采用flash平面動(dòng)畫形式，將澆筑的梁段一一移動(dòng)到橋墩上，使復(fù)雜的橋梁架設(shè)工藝形象化，直觀化，以使教學(xué)更加生動(dòng)。

3 施工工藝

橋梁頂推法架設(shè)橋梁的具體施工操作方法是課程教學(xué)的中心，微課根據(jù)不同的施工過程，通過施工錄像反映施工場(chǎng)景，通過3D動(dòng)畫演示施工過程，在通過flash平面動(dòng)畫強(qiáng)調(diào)施工要求，充分利用信息化手段教學(xué)演示，以突出教學(xué)效果。

3.1 梁體制作場(chǎng)

橋梁頂推法架設(shè)施工，在橋梁線路中線橋臺(tái)后側(cè)，搭設(shè)建造一個(gè)梁段制作場(chǎng)。梁段制作場(chǎng)是制造各節(jié)梁段并使千斤頂頂推梁段的場(chǎng)地，制作場(chǎng)一般鋪設(shè)有二節(jié)梁段的模板平臺(tái)，可進(jìn)行梁段鋼筋加工，澆筑梁段混凝土，蒸汽鍋爐養(yǎng)生。梁段制作場(chǎng)可搭設(shè)施工大棚，工人作業(yè)在大棚內(nèi)生產(chǎn)制造梁段，改善了工作環(huán)境。在梁段制作場(chǎng)內(nèi)鋪設(shè)預(yù)制床，預(yù)制床是節(jié)塊施工預(yù)制的場(chǎng)地，如果采用推進(jìn)式工法，則在預(yù)制床上架設(shè)反力導(dǎo)軌，推進(jìn)時(shí)，預(yù)制床也要承受推進(jìn)時(shí)的反力，所以要選擇在堅(jiān)實(shí)的場(chǎng)地或壓密的地基上建造預(yù)制床。設(shè)置反力導(dǎo)軌，是千斤頂頂推梁段時(shí)的反力軌道裝置，要求安裝精度高，沉陷量控制在1 km范圍內(nèi)。微課通過施工錄像展現(xiàn)了預(yù)制場(chǎng)施工平臺(tái)、反力軌道裝置等實(shí)物。

安裝導(dǎo)梁，第一節(jié)梁段預(yù)制時(shí)，因要與導(dǎo)梁相聯(lián)接，需要的作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，時(shí)間一個(gè)月左右，其余梁段的施工周期約為7 d。由于分節(jié)制作的梁體大致相同，所以用定型鋼模板，這樣可以反復(fù)使用不易損壞，模板有外模和內(nèi)模兩部分。綁扎鋼筋骨架。澆筑混凝土梁段的方法有兩種：一是先澆筑箱梁底板和腹板位置的混凝土，鋪設(shè)頂板鋼筋，之后澆筑箱梁頂板位置的混凝土；二是先澆筑箱梁底板處的混凝土，再澆筑箱梁腹板和頂板處混凝土?！稑蛄喉斖品ㄊ┕ぁ肺⒄n通過3D動(dòng)畫虛擬演示了梁段澆筑時(shí)立模、綁扎鋼筋骨架、澆筑混凝土的施工環(huán)節(jié)。

3.2 鋼制導(dǎo)梁

各聯(lián)結(jié)段混凝土梁體，在頂推前進(jìn)中，前端會(huì)呈懸臂受力狀態(tài)，因混凝土重量大，將產(chǎn)生向下彎曲的位移，為了避免過大的彎曲力，在第一節(jié)混凝土梁塊的最前端必須要安裝一節(jié)鋼制梁體，鋼制梁體的長(zhǎng)度一般約為橋梁跨徑的60%。這是因?yàn)殇撝屏后w的重量較輕，隨著梁段各節(jié)塊的推進(jìn)，可先夠伸到下一墩柱的頂，削除了梁前端的向下彎矩，減小了混凝土箱梁在頂推過程中的懸臂跨度，防止梁體被折斷。鋼制梁體一般加工成鋼板梁或鋼桁梁的形式，在第一節(jié)混凝土箱梁的前端設(shè)置有預(yù)埋構(gòu)件，通過螺栓和焊接的方式將鋼制梁體聯(lián)成整體，在梁體前行中起導(dǎo)梁的作用。《橋梁頂推法施工》微課通過現(xiàn)場(chǎng)梁體移動(dòng)的施工錄像，加3D動(dòng)畫方式展現(xiàn)導(dǎo)梁在頂推中所起的作用和安裝要求。

3.3 臨時(shí)墩和臨時(shí)滑動(dòng)支承

如果橋梁跨徑較長(zhǎng)時(shí)，可架設(shè)臨時(shí)橋墩作為輔助支承，采用鋼桁梁搭建或灌注混凝土臨時(shí)墩。為了減少推進(jìn)時(shí)的阻力，在橋墩和臨時(shí)橋墩的頂面，設(shè)置一光滑的滑動(dòng)支承墊。方法是利用鐵氟龍與不銹鋼面的底摩擦力，用不銹鋼當(dāng)支承面的表面，然后將鐵氟龍墊片塞入箱形梁和支承墊之間，當(dāng)節(jié)塊推進(jìn)時(shí)，墊片也跟著滑出，這時(shí)由人工在后部塞入另一塊墊片，每一墩頂工作臺(tái)上，需有2名～4名工作人員操作。當(dāng)所有節(jié)塊都推到定位時(shí)，用千斤頂將箱形梁頂起約3 cm～5 cm，然后將臨時(shí)滑動(dòng)支承墊取出，換上永久支承。微課通過現(xiàn)場(chǎng)施工錄像展現(xiàn)導(dǎo)梁梁體在通過臨時(shí)墩時(shí)工人更換光滑的滑動(dòng)支承墊的操作作業(yè)過程。

3.4 施拉預(yù)應(yīng)力

頂推法預(yù)應(yīng)力鋼束分為頂?shù)装搴透拱宥最A(yù)應(yīng)力鋼束。

1)推進(jìn)過程中，施拉頂?shù)装孱A(yù)應(yīng)力。因?yàn)樵谕七M(jìn)過程中，所有的梁體斷面都會(huì)產(chǎn)生正負(fù)彎矩，故在頂板，底板提供穩(wěn)定的壓應(yīng)力，就可抵消頂?shù)装宄霈F(xiàn)的張應(yīng)力，維持節(jié)塊的線形，所以頂?shù)装孱A(yù)應(yīng)力鋼束采用直線，并用續(xù)接器讓鋼束貫穿全橋。

2)全橋頂推到位后，開始施拉腹板預(yù)應(yīng)力鋼束，以承載橋梁車輛的重量，但因腹板曲率高，預(yù)應(yīng)力損失較大，所以預(yù)應(yīng)力鋼束在穿過數(shù)個(gè)節(jié)塊后，就要錨碇一次。

微課通過現(xiàn)場(chǎng)施工錄像和3D動(dòng)畫交替出現(xiàn)，展現(xiàn)頂推法預(yù)應(yīng)力鋼束的分布位置、所起的作用和施拉作業(yè)要求。

3.5 推進(jìn)方法

將橋梁向前頂推的方法有推進(jìn)作業(yè)法、拉進(jìn)作業(yè)法、頂進(jìn)作業(yè)法、夾進(jìn)作業(yè)法四種頂推作業(yè)方式。

1)推進(jìn)作業(yè)法：在梁段制作場(chǎng)，鋪設(shè)千斤頂反力導(dǎo)軌，千斤頂借助反力導(dǎo)軌推動(dòng)預(yù)制好的各節(jié)梁段，梁段制作一節(jié)，向前推進(jìn)一節(jié)，反復(fù)如此進(jìn)行，推動(dòng)各節(jié)梁段前行，所需要的設(shè)備有推動(dòng)千斤頂和反力導(dǎo)軌，推動(dòng)千斤頂是由三只千斤頂組成，兩只負(fù)責(zé)推進(jìn)，一只為剎車千斤頂。推進(jìn)千斤頂栓接在節(jié)塊的末端，以反力導(dǎo)軌為反力座向前推進(jìn)，一個(gè)沖程為30 cm～50 cm，如有下滑的情況發(fā)生時(shí)，可用剎車千斤頂鉤住導(dǎo)軌，如果是在彎曲的橋梁推進(jìn)時(shí)，可利用左右千斤頂沖程的不同，調(diào)整橋梁線形。

2)拉進(jìn)作業(yè)法：在橋臺(tái)前設(shè)置油壓千斤頂，通過高拉力鋼絞線，用拉進(jìn)梁拉進(jìn)節(jié)塊前進(jìn)。

3)頂進(jìn)作業(yè)法：在各橋墩頂上，設(shè)置兩組油壓千斤頂，一組水平千斤頂將梁體稍頂起，然后用另一組推力千斤頂將水平千斤頂向前頂出一個(gè)行程，水平千斤頂載著梁體隨之向前移動(dòng)一個(gè)行程，反復(fù)進(jìn)行，橋梁將不斷向前推進(jìn)。

4)夾進(jìn)作業(yè)法：在梁體兩側(cè)，安裝兩組油壓千斤頂，一組千斤頂緊緊夾住梁體，用另一組千斤頂頂推夾持梁段的千斤頂一個(gè)行程，反復(fù)循環(huán)，梁塊隨之前移，橋梁將向前移動(dòng)。

推進(jìn)作業(yè)法、拉進(jìn)作業(yè)法、頂進(jìn)作業(yè)法、夾進(jìn)作業(yè)法四種頂推梁段前進(jìn)的方法，作業(yè)形式不同，操作要點(diǎn)不同，要根據(jù)場(chǎng)地，設(shè)備等實(shí)際情況進(jìn)行選用。當(dāng)所有梁段推進(jìn)到位后，進(jìn)行梁體定位，拆除鋼制導(dǎo)梁，施拉腹板預(yù)應(yīng)力，并置換永久支承，這樣全橋架設(shè)完成。

《橋梁頂推法施工》微課根據(jù)梁體推進(jìn)的不同方法，整體背景運(yùn)用3D動(dòng)畫演示梁體的移動(dòng)推進(jìn)，然后在小窗口中采用flash平面動(dòng)畫展現(xiàn)梁體的四種推進(jìn)方式，以展現(xiàn)各種推進(jìn)方式的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，以突出表達(dá)施工作業(yè)的教學(xué)效果。

4 結(jié)語(yǔ)

微課片尾的關(guān)鍵是要有畫龍點(diǎn)睛式的總結(jié)微課表達(dá)的知識(shí)點(diǎn)，教師出鏡，前后呼應(yīng)，要有布置課后作業(yè)環(huán)節(jié)，并引導(dǎo)關(guān)注下一節(jié)微課內(nèi)容，最后以謝謝，歡迎觀看結(jié)束本節(jié)微課。

橋梁頂推法是一種施工標(biāo)準(zhǔn)化較高的施工方式，可節(jié)省人力，降低施工成本，在各種橋梁架設(shè)施工方法中具有較高的可選性?！稑蛄喉斖品ㄊ┕ぁ肺⒄n采用現(xiàn)場(chǎng)施工橋梁頂推作業(yè)錄像、flash平面動(dòng)畫、3D動(dòng)畫演示等精彩活潑真實(shí)典型的施工案例，充分利用了微課短小精悍的表現(xiàn)形式，展現(xiàn)表達(dá)了橋梁頂推法復(fù)雜的施工工藝知識(shí)要點(diǎn)，其制作形式具有一定的新意。