拉管技术论文范文

时间:2023-11-28 10:48:41

拉管技术论文

拉管技术论文篇1

关键词:研究;桥梁施工;预应力张拉法

中图分类号:U445.46

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2014)05-0138-02

1 研究背景

一预应力张拉法技术在桥梁施工中的问题分析:

1.1 通常的桥梁施工操作中,摩擦力应该尽力的减小,如果管道内壁与预应力筋在较为弯曲的预留管道条件下,会出现摩擦力加大的情况。即使不改动张拉控制,但也可能因钢筋张拉力的不足缩短了钢筋原本的伸长长度。同时,弹性模量也会出现理论计算与实际预应力钢筋计算值的不同。

1.2 预应力钢筋在阻塞的管道下无法穿入。波纹管处常常会因混凝土的浇筑而发生长时间的阻塞。导致的直接结果就是钢绞线出现穿入困难的情况,或者之前设计的钢绞线长度与实际的拉伸情况出现较多的不同,这就拖慢了施工的进度,造成工期延缓,极大的浪费了人力、物力、财力。阻塞波纹管的原因在于波纹管在振捣混凝土时出现了漏振,后期也没有有效的处理管道接头、小孔等,所以漏浆就会在浇筑混凝土时出现,波纹管进而被砂浆或水泥浆阻塞。另外也存在波纹管的接头处因为钢筋的穿入出现刺破后的卷曲现象。

1.3 施工技术、材料功能以及桥梁施工处的环境因素都可能造成预应力的损耗。估算预应力的损耗以及应力的有效明确是计算张拉控制应力的前提,但这一点常被施工单位所忽视。不规范的施工出现的问题就是预应力的损失预算与施工现实出现了差异,导致估算值远小于现场预应力的要求。其一,在安装预应力的管道时并无有效的把控,出现管道安装位置与预计位置的偏差。另外,浇筑梁体时,漏浆情况出现在管道中,出现估算应力值小于现实应力值。其二,不规范的砂的配置,使得较大的孔隙率在施工中出现,其后的压缩出现了砂箱的较大预应力损耗。

2 从实践案例中分析张拉法技术

2.1 工程概述

立交桥有效的方便了车辆的通行,是空间利用的典范。本文以上部结构为重点,通过对某高速立交的分析,研究预应力在桥梁施工当中的技术运用。该立交桥预应力的施加通过钢绞线的张拉实现,多是由空心板式的钢筋混凝土浇筑而成。生产混凝土的构件主要受张拉台座的影响,施工工期、规模、张拉力对设计张拉台座有较大的影响。构建立交桥需建立预制场,具有能产出预应力空心板459片、普通的空心板为79片的生产规模。本文主要简单的介绍结合槽式与四拱梁敦式进行的台座施工设计。

2.2 预制场设计

具有较短生产周期的先张法预应力板(梁)可在工厂化生产、数量大、工期紧迫的施工中国运用。因为投资较为昂贵,在成本与经济效益兼顾的前提下,要在设施的利用率上做工作,努力提高其工作效率,让设施在高生产速度下满足施工要求。生产数量、移板办法、张拉和放张、台座的型号等是设计预制场应该加以考虑的问题。另外,要结合以下因素进行设计:1.施工进度与生产的数量。2.较短的生产周期、较快的周转速度,易操作,可控性好。3.质量第一,安全为先,成本合理、4.以砂性土为目的进行土质选择。5.设备运行可靠,使用周期长,模板的装卸较为便易。所以,可张拉与放张可在槽式、四横梁墩的台座上进行,并设计龙门式的吊移板。为此,在立交桥的施工上,四横梁墩与槽式是台式主要的设计方向,同时龙门吊是移板的主要方式。

2.3 预应力张拉施工概述

台座上的先张法预应力先张法混凝土构件施工,通常会经过以下工艺流程。(见图1)

2.3.1 基本的施工要求。梁体混凝土的强度设计应该完全达到相关规则,这是预应力施加的前的必然要求。另外,养护混凝土方式要与主梁相符,如若不是,则积极进行措施完善。预应力的张拉要与钢束布置相符,严格按照设计要求,孔道中的水泥浆灌入要在完成拉张后马上执行,进而让整体截面状态较好。钢束的拉张要遵守有关的技术规范,并且超张拉工艺技术应该在施工过程中最大的使用,这样做的目的在于使锚圈口与钢绞线的摩擦力减少且有效的应对钢束的松弛情况。

2.3.2 预应力张拉法基本办法

A.计算理论上的钢绞线伸长值。参考相应的桥梁施工技术规范,我们以下列公式为参考进行理论计算。

L=PL{PL[1-(kl+μθ)-e)/EyAy(μθ+k1)]}

理论上的预应力筋伸长数值为L,以mm为单位,张拉力是P,预应力筋的分段长度是L,张拉端与计算截面的孔道长是1,摩擦力因局部的孔道偏移引起的系数值为k,摩擦系数μ用来表示的是孔道壁和预应力的系数,曲线段与计算截面的切线夹角的和值为θ,弹簧模型为Ey,横截面积为Ay。作为重要的参数μ与k,许多因素对其取值产生了影响。比如力筋的种类、波纹管的偏差值与布置、管道表面特性、弯道的角度与位置、管道是否生锈、管道成型的办法等。另外,人们无法在设计时对上述影响因素进行判定,因为其非常容易变动。所以要想在精确度上提高工程施工质量,必须重视摩擦系数μ。为此,详细、认真的对膜材系数进行控制,是施工人员进行施工时应尽的责任,进而保证摩擦系数相同。

B.钢绞线。切割钢绞线的工具为砂轮切割机,为了保证操作人员在松开成捆的钢绞线时的人身安全,有必要进行钢绞线的支撑,防止人员受伤。同时,在指标上,工程的预制台座相关数据是切割钢绞线时的把握长度的重要参考。

C.张拉施工。钢绞线要对应插入各个穿索孔,把失效胶管套牢。脱模剂的涂抹是穿索前的准备工作,在拉张时以中间到两侧的方式进行。在定位板实现钢绞线的穿入后,为避免出现穿孔错误,可以夹具进行固定;在千斤顶完成安装后,应在其孔内穿入钢绞线,使夹具套筒被死死夹住,再用夹具固定钢绞线末端;钢绞线可在油泵启动下张拉,检测保护层正确与否,在偏差存在的情况下,就应调整定位板,若偏差不大,不影响施工,则仅需进行末端标记,为后续延伸量测量打好基础;油泵再次运作,对千斤顶反复的进油张拉,目标是得到控制应力,关闭油泵后,保证持续2min的千斤顶持荷,另外,圆锥形的夹片应该被顶压活塞紧紧的固定,测量延伸量应该在钢绞线锚固后进行。计算出现场的延伸量后,做好理论值的相互比较,若误差可控,那么进行后续施工。若误差较大,应对现场操作进行排查,及时分析原因;结束顶锚,进行千斤顶的回油操作;松开圆锥形夹具,千斤顶歇下后,张拉下处钢绞线。

D.模板与钢筋的安装。在张拉工作完成后,静置被张拉的预应力筋8h。随后,施工人员要检测钢绞线与锚固器具形态,要是无异常现象发生,比如断丝情况,则可安装普通钢筋。安装普通的钢筋应注意间距的均匀、接头的牢固绑扎,同时千万不能进行电焊或氧割,避免底模钢绞线出现断丝发生事故。另外,还要安装人行道板预埋件、泄水孔预埋件、支座预埋件与桥面连续预埋件。模板的安装应该紧接上述事项安装。此时不漏浆、顺直、牢固是模板安装的基本要求。钢筋穿出后,要进行及时的包裹,如用海绵,防止其伤害到施工人员与对其他构件造成损伤。通过对台座纵梁上的拉线固定,进而拉紧模板的两边。同时,固定住芯模板,防止出现左右移动、上浮的情况。

E.浇筑混凝土。浇筑混凝土要在安装完钢筋、模板后并检查符合标准后进行,浇筑混凝土固定标准,但一定要一气呵成,中间不能停留。为了避免因受力不均发生的充气囊位移情况,两端捣鼓应与浇筑同时进行。捣鼓时格外小心,避免碰撞到预应力筋、充气囊,不然会出现漏气穿孔或伤到施工人员。

张放预应力筋。钢筋与钢丝是普遍使用的预应力筋。在对钢丝做预应力张拉时,通常是以电动螺杆或卷扬机张拉。在对钢筋做预应力张拉时,四横梁式成组张拉为主要装置,以千斤顶张拉。电动螺杆张拉机结构见图2.本次的立交桥施工的张放模式是乙炔+氧气方式,且待混凝土凝固后进行。另外,张放时切记不可烧坏钢筋端部,避免出现大规模的锈蚀情况。张放应该均匀进行,且由两侧逐渐向中间张放。因可能出现钢绞线的反弹伤人情况,施工人员所站位置要在钢绞线两端。张放完成所有的预应力筋时,以切割机将多余且外露的预应力筋进行切除,再进行水泥涂抹,随后才可将两端夹具拆除。

3.4 质量保证与施工安全

3.4.1 为了做到工程质量万无一失,预应力张拉法的操作应该参照质量标准,且施工人员要对完成的每道工序自我检查,检查完毕后报监理检查。下道施工工序也只能在监理检查认可后进行。只有通过层层把关,质量才有保证,才可能最大限度降低安全隐患。

3.4.2 质量管理人员只有实地查看施工现场,才可能了对工程质量全面了解,并对施工中出现的问题及时上报,不能隐瞒。

3.4.3 施工材料直接决定工程质量的好坏,应对施工材料进行入场检验。同时,工程经理部也应不定期抽查材料的使用情况,严格把控混凝土配合比例检查工作。

3.4.4 安全管理员要做好安全的定期检查工作,同时,也要做好不固定的安全巡查,如有安全隐患,则要马上进行处理,并对不按规定施工的人员进行查处。另外,应该监督施工人员戴安全帽、系好安全带等防护措施。比如不可让闲杂人进入预应力的施工现场。张拉中的钢绞线或夹片可能出现碎片飞出,可堆放沙袋于预制台之两侧,并且距预制台30m的半径内不得停留人员。在测量延伸量的钢绞线或安装拆解夹具时,要保证钢绞线与夹具并无松动,相对稳定,才可进行后续的操作。

4 结语

预应力张拉法应用于桥梁施工中使得桥梁质量有较大的提升,确保了通行车辆、人员的安全。当然,在施工过程中应该做好相应的安全措施,保证施工人员安全下提高工程的质量。

参考文献:

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[3]余少林.浅谈三向预应力张拉施工[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(12).

[4]李雪成,张立永,张磊等.预应力张拉技术施工方法探讨[J].中国科技纵横,2010,(10):16.

[5]沈夏阳.后张法预制箱梁技术在桥梁施工中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(15).

[6]杨志华,张久军.综述桥梁预应力张拉时的弊病及防治措施[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(9).

拉管技术论文篇2

【关键词】后张法预应力筋;机械设备;张拉控制;

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

0引言

张拉技术在实践应用中,涉及到张拉设备规格种类的配套选择、校验使用及预应力材料伸长量的测量计算,有时还会遇到钢绞线及钢丝的滑丝、断丝问题的处理。这些环节都很关键,从事预应力张拉的具体操作和从业技术管理人员,都必须引起足够的重视。

一、预应力筋施工准备与下料制作

1.钢绞线、锚具及夹片的检验钢绞线、锚具及夹片的质量直接影响工程质量,同时采用不合格的产品在张拉过程中会发生伤人事故。因此,钢绞线、锚具及夹片应采用正规厂家的合格产品,进场后应按现行规范要求的检测方法和检验频率进行检验,检验合格方可使用。

2.预应力筋的长度由两部分构成,即有效长度和施工工作长度。因此,下料长度应综合考虑预应力筋的设计布设长度(也就是预应力孔道长度)、锚具厚度、千斤顶长度、工作夹片厚度、弹性回缩率、张拉伸长值等因素。预应力筋的下料长度要满足使用要求,一般每端考虑100 mm 的富余量。钢绞线下料应在平坦的场地上,并要做好保护措施,避免钢绞线伤人及钢绞线受损。钢绞线弹力大,为了避免在下料过程中盘卷的钢绞线弹出伤人,应将钢绞线盘卷装在钢管架制作成的笼框内,通过旋转盘卷抽出钢绞线,确保安全。钢绞线要避免与水、土地直接接触,同时要避免与硬物摩擦损伤钢绞线。因此,钢绞线的加工应在混凝土硬化的平台上,并铺设篷布。因钢绞线为高强钢材,如局部加热或急剧冷却,将引起该部位变脆。因此,钢绞线不得采用电弧切割,而应采用切割机切割。

二、 预留孔道成形及预应力筋穿束

预应力孔道的位置决定预应力筋的布设位置,孔道偏差较大会影响预应力的作用。因此,预应力孔道应严格按照设计位置园顺布设,坐标偏差不得大于5 mm。为确保预应力张拉效果,端部预埋的锚垫板应垂直于孔道中心线,并固定牢固,避免浇筑混凝土时将其挤歪。预应力孔道一般采用预埋金属波纹管的方法成形。波纹管由厚2 mm 的钢带轧制而成,接头采用稍大直径的波纹管套接,并用胶带将接头密封,以免水泥浆进入堵塞管道。波纹管每1 m用一道U 型或井字形定位钢筋与梁体钢筋固定牢固,不得晃动。预应力筋可以采用人工穿束,也可以采用穿束机穿束。为便于钢绞线顺利穿过钢波纹管,可用宽胶带纸将钢绞线端部均匀包裹成圆弧状。

三、预应力筋张拉设备的选择工作

张拉用的千斤顶的量程应大于钢绞线根数最多的一孔内总设计预应力的1.5 倍,并且确保一孔内所有钢绞线能顺利穿过千斤顶。为确定千斤顶张拉力与压力表读数的对应关系,在使用前应委托具备相应资质的检测单位对张拉设备配套标定。张拉设备一次标定后的使用期限按照现行技术规范确定,当发生下列情况之一时,应对张拉设备重新标定:①张拉设备经过修理。②张拉设备长时间没有使用。③压力表受过碰撞或出现失灵现象。④更换压力表。⑤张拉中预应力筋伸长量偏差较大或发生多根拉断事故。

四、预应力筋张拉力值的确定

预应力筋设计张拉力值Pj,按下式计算:

Pj= бcon×AP

式中,бcon:预应力筋设计张拉控制应力值;

AP:束预应力筋的截面积。

五、预应力筋理论张拉伸长值计算

钢绞线张拉时的理论伸长值ΔL(cm)按下式计算:

ΔL=(P 平・L)/(Ay・Eg)

式中,P:预应力钢绞线平均张拉力N;

L:预应力钢绞线的长度cm;

Ay:预应力钢绞线截面积mm2;按实测报告取值;

Eg:预应力钢铰线的弹性模量N/mm2,按实测报告取值。

六、预应力筋张拉

1.梁体砼达到设计强度的90 %以上时方可进入张拉作业,张拉施工按下列顺序进行:清理锚垫板及钢绞线表面安装锚杯装夹片安装限位板千斤顶安装就位用挡板推紧工具锚夹片向千斤顶张拉缸供油,直至设计油压测量并计算实际伸长值打开截止阀,让张拉缸回油锚固向千斤顶回油缸供油,活塞回程拆除千斤顶切除多余钢绞线用高标号砂浆封锚。

2.张拉伸长值校核。在预应力张拉过程中,钢绞线在拉力作用下,长度方向应该发生弹性变形,所以钢绞线的理论伸长量可以通过计算得出。通过比对钢绞线实际伸长值与理论伸长量的偏差是检验预应力张拉作业成败的有效手段。钢绞线的实际量测伸长值与理论伸长值的偏差应在6%以内。否则应暂停张拉,查明原因。

3.钢绞线实际伸长值的量测。用量测千斤顶油缸行程数值方法,在初始应力下,量测油缸外露长度,在相应分级的荷载下量测相应油缸外露长度,实际伸长值ΔL 应为:

ΔL=ΔL3+ΔL2-2×ΔL1

式中,ΔL1:从初应力时的实测伸长值,可采用设计最大应力值ΔL3 的10 %或15 %;

ΔL2:2 倍的初应力值时的实测伸长值;

ΔL3:设计最大张拉应力值时的实测伸长值。

七、正确处理钢绞线和钢丝的滑丝、断丝现象

1.钢绞线问题的处理。钢绞线发生滑丝、断丝的原因有:原材料上有油污、锚下垫板喇叭口内有杂物、锚具偏离下垫板企口、锚固锥孔与夹片间有杂物或锚具本身质量有问题造成的。为了便于进行处理,施工现场应提前配有小吨位的单根钢绞线张拉千斤顶(一般用前置夹片式)和与工作锚配套的卸荷座。按如下方法处理:将卸荷座穿过钢绞线套在工作锚上,把千斤顶安装到(滑、断丝的)钢绞线上,锚固张拉,夹片松动后用钎子拔出夹片,然后慢慢回油松动钢绞线。如果是滑丝,钢绞线损伤轻微,可在更换夹片后重新张拉;如果是断丝,就应更换钢绞线、夹片重新张拉。

2.钢丝问题的处理。在有滑丝、断丝的钢束两端安装好千斤顶,把钢丝在卡盘上楔紧,张拉一端,锚塞从锚圈退出后,用制作好的小钢丝钎锚具挡住锚塞小头,主缸缓慢回油,放松钢束,取出锚塞。继续放松把卡盘的钢丝退出时,若锚塞又被楔紧,则可按照上面的方法再进行放松。退楔后将千斤顶拆卸,晃动钢束,取出锚塞,然后更换新钢束、锚具。单根滑丝,可以用单根补拉的方法来补救。把滑进的钢丝在卡盘上楔紧,张拉到设计值后顶压楔紧。在锚塞过紧钢丝张拉不动的情况下,应该安装好千斤顶并楔紧钢丝,张拉一定应力仍拉不出锚塞时,要考虑打掉1个千斤顶卡盘上的楔子,让个别钢丝抽丝松动,减小锚塞与锚圈的锚固力后拉出锚塞便比较容易。

八、结束语

由于后张法预应力张拉技术是决定预应力结构成败的关键技术,涉及到的环节多。把握张拉控制技术的关键环节,对保证预应力体系的质量和使用安全,确保或延长结构的预期使用寿命至关重要。

参考文献

(1) JGJ92- 2004无粘结预应力混凝土结构技术规程

(2) JGJ85-2000.预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程

拉管技术论文篇3

关键词:预应力技术; 桥梁; 施工; 应用;

中图分类号: K928 文献标识码: A

自上个世纪50年代以来,预应力技术就开始在建设项目施工中得到了使用,后来在1980年左右,桥梁工程的技术又开始被快速的提升,并且得到了广泛的应用。混凝土施工技术应用中预应力技术在混凝土工程施工的预应力混凝土构件中得到了充分的使用,使其产生预应力用于削弱外荷载引起的拉应力作用,实际上就是借凝土抗压强度高的特点来弥补某些地方存在的抗拉强度很低的问题,从而使得张力区混凝土开裂的时间向后推迟。

一、预应力技术运用的原理

在市政桥梁施工中预应力技术的运用原理:主要是通过在混凝土工程中应用预应力技术,进行混凝土预应力构件的构建,使混凝土构建自身的预应力减小或者抵消因外荷载所引起的拉应力,也就是说,利用混凝土产生的较高的抗压能力来补充其较差的抗拉强度,来达到延迟混凝土受拉伸部位的开裂,提高道路桥梁施工质量的目的。

二、预应力技术在市政施工中的作用

预应力是指在工程结构受到外界负荷之前,对预受力部位进行预先施加压力,以保证工程结构的负荷能力,从而确保工程项目的质量达标,这种预先施加的力就是预应力,这种保证工程质量的技术就被称为预应力技术。在具体的道路桥梁施工过程中,预应力技术主要是运用到混凝土工程上,通过浇筑的混凝土模块使混凝土结构产生预应力,这种预应力能够使混凝土结构具有较强的耐压力,以使相应区域具有承压力强、负荷量大的特点,延长道路桥梁的使用寿命。

随着我国社会经济的发展,市政桥梁的施工项目越来越多。在市政桥梁的施工过程中,预应力技术能够使相关的建筑材料充分发挥其高强度的性能,对于目前在道路桥梁中常常出现的裂缝问题能够做到有效的控制,并且能够减轻整个结构的总体重量,使道路桥梁能够承受更大的负荷,在目前道路桥梁施工项目中得到了广泛的应用。例如,预应力技术可以应用于受弯部件中,通过补强受弯部件,改善其结构性能,这是目前延长道路桥梁工程项目寿命、提高道路桥梁工程的负荷能力的主要方法,以满足现代社会对交通运输的要求。

三、市政桥梁施工中预应力技术施工工艺

1、检查构件(或块体)

就当前道路桥梁预应力技术应用实践来看,在空心板、箱梁、加固施工、受弯构件以及混凝土连续梁施工方面的应用较为广泛。近年来为提高桥梁力学性能和行车舒适性,先简支后结构连续和先简支后墩梁固结等措施均有采用。道路桥梁建设中,就是通过这种技术来生产预应力混凝土构件,延长混凝土构件受拉区的开裂问题,避免了使用较高强度混凝土与高强度的钢材这种组合。但有一个核心问题需要解决的是在进行预应力施工以前需要对构建和块体实施检查,确保块体或构件的安全性。检查是否有裂缝、局部破损等问题,以免在施工过程中因外力造成构件破坏。

2、锚具检验,安装锚具及张拉设备,张拉设备预检

目前,国内所使用的预应力锚具方式主要有两种。其一为机械锚固,另一种锚具为摩阻锚固。这两种锚具都有其各自的优缺点。第一种锚固的特点是连接比较方便,预应力绞线的预应力损失比较小。第二种锚固方式的优点在于应用的范围广泛,不足之处便是不利于铰接,且预应力的损失较大。无论是哪种锚具都应符合设计要求,按施工技术规范的要求经检验后方可使用。无论是锚具还是张拉设备都应提前进行预检。而张拉设备的预检通常都是通过钢绞线穿索的方法来实现的。从实践来看,具体施工过程中要对钢绞线穿索的话,由于其长度相对较长还存在着一些跨中横肋及墩顶导向槽等结构的设置问题,因此导致多根钢绞线难以在箱梁预应力施工中实现整束穿索,为有效地解决这一问题,实践中最常用的就是单根穿索法。

3、张拉

道路桥梁预应力施工过程中,关键工序在于预应力筋张拉工艺,预应力筋张拉时混凝土强度必须满足设计要求,张拉时间、顺序应符合设计规定。同时预应力结构的安全性在很大程度上将受到预应力筋影响,因此在预应力施工前,必须对预应力管道,特别是管口借助衬管等实施特别保护。因此预应力筋的各项技术性能必须符合国家现行标准规事实和设计要求。还需注意的是张拉之前应当对实际施工中所需的千斤顶等设备和装置进行严格的标定。同时,还要注意对钢绞线束上的锚具进行合理的安装。

四、预应力技术在市政施工中的不足分析

1、张拉的时间

在相当长的一段时间内,早强剂曾被作为最主要的运用方式,被广泛使用。其特点是见效快,但是不足在于张力与弹性不能同时达到效果。导致许多建筑物出现不用程度上的裂缝,是损失变大。通过实验证明,想要通过添加早强剂的方式来加大混凝土的张拉是不可行,基本达不到预期的效果。

2、钢筋管道的堵塞

由于我国的专业培训力度不够,导致很多施工单位出现野蛮作业的情况或对现场保护意识不高没有及时采取措施,以至于出现管道堵塞或损坏的现象。这样就有可能导致实际操作与理论数据出现偏差。影响实际效果,导致出现很严重的后果。所以,要求施工方妥善安排管道,加强维护,同时要求在现场作业时,避免野蛮作业,专业人员现场监管;并控制好孔道的抽芯时间才能从根本上避免预应力的堵管问题。

3、控制张拉

因为我国的预应力技术研发的时间较晚,相关的明文条款还不够健全,不能够很好的知道施工单位进行作业。在没有统一的规定下,施工用人单位不能很好的对操作人员进行系统的陪训。这就导致不同的力度产生不同的影响,不同的影响就产生不同的效果。所以合理的规范是很必要的。

4、改变收缩徐

收缩的改变对整体的工程质量起着决定性的作用。外加剂和易性不能在施工中过多的使用,应采取自身具有张度高水灰比小的混凝土,从而通过低徐变量和高质量的收缩来控制工程质量。

五、预应力桥梁施工中问题的防治措施

1、预防预应力筋断裂脱落

预应力筋断裂脱落问题将给桥梁的质量安全造成一定的影响。为了解决这个问题,首要措施是合理的搭配预应力筋和锚具,确保在施工过程中预应力钢丝和锚具能够匹配得相当完美,并且与试验用的材料性能一致。同时,要对预应力筋的质量进行严格的检测,预应力筋生产过程中很容易出现局部质量不合格现象,这时候要对其进行详细检查并且切除不合格部分,有利于减少之后返工次数。在施工前,应当将预应力筋编束整齐,将其理顺并用绳子捆绑,不要出现捆绑后还有弯折现象。最后是在穿插过程中,先清理干净预应力筋表面的铁锈和水泥结垢,从而避免局部受力过大而发生断裂的现象。

2、解决曲线孔道灌浆不密实问题

要解决曲线孔道灌浆不够密实的问题,要规范灌浆操作以及设置合理的沁水管排水。对于不同种类的孔道要匹配不同类型的水泥浆以找到最佳搭配效果,因此要求在正式施工前进行试配工作。同时,当曲线孔道存在有较大的高度差时,应在孔道上方设立一个沁水管,用来灌浆也用来排水。沁水管的安装应保证其顶部超过梁顶部,这样可以保证混合浆中水向上浮动,水泥往下沉,有利于形成密实的灌浆。灌浆方法的选择上应当根据曲线孔道多高以及灌浆泵所能提供的最大压力来确定。灌浆过程要一次性到位或者是分段灌浆,但是压浆过程只能一次性到位,不要多次压浆,不然在分段灌浆的分段出会产生憋气现象。孔道灌浆压力不能过大或者过小。灌浆过程对施工人员技术水平要求相当高,施工人员要学习如何灌浆后才能上岗,灌浆过程中每一步都按照规范来做。在灌浆过后要检查灌浆是否密实,如果出现空洞,可以再补充水泥浆以排出空气。

3、解决波纹管漏浆问题

要预防波纹管漏浆问题,在施工前就要做好充分的检查工作,看波纹管中是否有质量不合格者,这表现在厚度太小或者厚薄不均匀。对于有质量缺陷的波纹管要做到早发现早解决。在灌浆之前要固定好波纹管,看其是否和它的安装位置有较大偏差,接头处是否有松动的现象,是否没有达到密封性要求。在灌浆过程中不能用力过大,以免波纹管破裂。如果灌浆过程中碰到了堵管情形,正确的处理方式应当是根据预应力筋的位置在漏浆堵塞孔道处进行标记,在不损害预应力筋的前提下,用钻头开孔以清除堵塞物。在钢绞线穿插骨骺用混凝土封上所打的孔。

4、统一预应力筋实际伸长量与理论伸长量

要统一预应力筋的实际伸长量和理论伸长量,在张拉预应力筋之前要计算出预应力筋的理论伸长量,施工过程中要对理论伸长量和实际伸长量进行同步校核。当偏差出现时要及时分析原因并进行纠正,然后再进行下一步工作,如果偏差太大的话要采取一定的补救措施。同时,为了防止因为器具精度不够而导致的预应力筋偏差,应当也要对张拉设备进行及时的校核检验。

总之,预应力的应用在建筑行业广泛应用,尽管还存在一些问题,但随着技术水平的不断完善提高,预应力技术能够为道路桥梁建设事业发挥更大的贡献。

参考文献:

[1] 刘晶. 路桥施工中预应力技术的应用分析[J]. 山西建筑. 2013(14)

[2] 涂辉兵. 浅析路桥施工中预应力技术的应用[J]. 黑龙江交通科技. 2012(05)

[3] 李立歆. 预应力技术在桥梁结构加固中的应用分析[J]. 黑龙江科技信息. 2011(20)

拉管技术论文篇4

关键词:市政排水工程;非开挖拉管技术;技术应用

中图分类号:S276 文献标识码:A 文章编号:

市政排水工程是城市排水和给水功能进一步实现的基础性设施,在工程施工过程中不能损害地面和地下建筑设施的完整性以及正常使用功能,更不可影响地面交通正常运行。城市地下管道层叠密布、错综复杂,周边不能拆除的建筑物随之增多,在一定程度上严重影响了市政给水和排水工程正常施工建筑。采用传统的挖槽和埋管施工方法,为市政给排水工程施工带来了严重影响,影响工程周边绿地园林建筑设施。所以在这样的情况之下,市政给排水工程采用非开挖拉管施工技术在工程施工建设中具有一定的应用价值。

非开挖拉管技术简介

非开挖拉管技术在工程施工中利用不开挖或者是少开挖的方法对管道进行铺设、地下管线、探测以及更换或维修的一项施工技术。当前非开挖拉管技术广泛应用在铁路、河流、高速公路、建筑物、湖泊以及农作物、保护区中进行的地下管线施工技术。

通常情况下非开挖管线施工安装工艺容易掌握、难度小,没有施工技术上的风险,并且属于熟工艺。我国在拉管技术上有明确的规定和严格管理,但是传统的非开挖拉管技术还存在着一定的问题。非开挖拉管技术解决了传统拉管施工技术对居民日常生活和工作带来的问题,以及环境、交通和周围建筑物损害的影响。

非开挖拉管施工技术的特点

和传统明开槽施工技术相比,非开挖拉管施工技术主要的特点是:

、整体造价低。从表面而言,非开挖拉管施工技术和传统明开槽施工技术相比,具有及其先进的技术手段,但是在施工工艺造价方面较为昂贵,但是充分考虑到非开挖拉管施工技术不需要损坏地表构筑物、拆迁,进而可以节省大量的拆迁补偿费和拆迁费。特别是对人口众多、交通量大、地下管线复杂和地表构筑物繁多的地域,影响比较明显。整体考虑非开挖拉管施工技术可以降低大量的成本减少造价。

、工程施工工期短。非开挖拉管施工技术不需要拆迁,可以进行连续性施工工作,受到季节性影响小,同时占用工程施工现场小,可以降低人群干扰、地表交通,进而加快了整个市政给排水工程的施工进度。

、环保。降低振动和噪声污染,采用这种施工个技术不损害周围环境,非开挖拉管施工技术在一定的程度上可以降低建筑垃圾的数量,因此实现了不阻碍交通,方便市民出行的作用。

、市政给排水工程难度降低。非开挖拉管施工技术不需要破坏原有路面、不阻挡交通,可以轻松的将地下管线排列。

非开挖拉管施工技术在市政给排水工程中应用

非开挖拉管施工技术在市政给排水工程中主要是有修复换置管线和铺设新管线两方面的应用。在一般情况下铺设新管线采用的工程施工技术主要包括:夯管法、水平导向钻进法、管顶法、盾构法以及推挤顶进法。修复旧管线工程施工技术采用的方法是缠绕法、滑动内插法、局部修复法、原位固化法、原位换管法以及变形再生法。

、新管线铺设在市政给排水工程中的应用

1、水平导向钻进法。这种方法是一种不需要进行挖掘工作井就可以迅速的在地下铺设新管线的一种钻进方法,是将控向技术和钻探技术相结合的一种现代化非开挖拉管新型施工技术,是非开挖施工技术方法中应用的较为广泛的一种技术。主要的工作原理是通过事先设计好的管线进行铺设,并由钻孔机的钻头钻入到地面中,最后将钻头卸下更换至特殊类型和合适尺寸的回程扩孔机,可以充分的实现钻杆拉回,可以将地下新管线在返程牵回到钻孔入孔处,进一步确保铺设新管线可以减少钻榍摩擦和空间不够而受到破坏,在进行扩孔的同时还应该注入泥浆来确保钻孔捕获发生坍塌的现象。

市政给排水工程施工中主要的设备有:导航仪、夯管设备、管线探测仪、导向钻机、随吊车、电法勘测仪以及辅助动力装置等。

2、夯管法。夯管法主要采用的是大冲击力和低频的气动将夯管铺设在地下。夯管的设备通常是引进国外先进的大口径夯管材料,在市政给排水工程施工中可以铺设之间2m,长度为100m之内的不同类型钢管,和水平导向钻孔法相比,夯管法只需要在钢管的一端有管坑的场地即可,针对直径大的钢管进行铺设,可以提高工程施工的工作效率。

、旧管线修复在市政给排水工程中的应用

旧管线修复在市政给排水工程中占据着一定的地位和意义。当管道发生损害时可以采用管线局部修复的方法,独立进行管线修复。在市政给排水工程中不论采用何种施工技术,从工程施工角度和管理上而言都是管线修复施工。但是因为受到技术水平和设备的影响,我国非开挖拉管施工技术还处于探索阶段,管线修复上通常采用的设备都来源于国外。

1、原位固化法。这种方法是管线施工技术中一种普通方法,在不动土层干扰的情况下失效或更新老化的地下管线,我国不断进步和发展,这种施工技术已经不断成为了我国保护地下管线的首要的施工方案。原位固化法可以修复不同形状、大小的地下管线。使用这样的方法可以使市政给排水管道的寿命延长30~60年。

2、缠绕法。这种方法主要是又来修复市政给排水工程管道。缠绕法主要是利用PVC(聚氯乙烯)或者是高密度的HDPE(聚乙烯)制造而成的带有T型边缘和钢筋的板带,主要安装在井中的制管机将板带围成螺旋状送入到管道中,制管完成后再在螺旋管和混凝土母管之间灌注水泥浆。在中国大城市直径较大的污水管线中,有很大的应用前景。

总结:

从市政给排水的管道设计或施工设计而言,非开挖拉管施工技术广泛应用在市政给排水工程当中。当前我国非开挖拉管施工技术还处于探索时期,在施工技术方法上不够成熟,我们应该应用这种施工技术的同时不断完善和改进施工技术,市政给排工程施工技术已经成为了相关技术人员共同的任务和责任。但是随着现代化城市建设的不断进步和发展,在工程中应用非开挖拉管施工技术可以提高施工工程的整体质量和工作效益。

参考文献:

[1]姚新义.市政给排水工程拉管施工技术[J].中华建设,2012年07期

[2]王贵哲.试析市政给排水工程非开挖拉管施工技术要点[J].民营科技,2012年11期

[3]赵美亮.非开挖技术在城市给排水管道施工中的应用[J].民营科技,2013年02期

[4]祖道春,颉金城,姜雪峰,李正军.非开挖拉管工艺在市政排水管线中的应用[J].建筑技术建筑技术,2013年01期

拉管技术论文篇5

关键词:房屋建筑;粘结;预应力;施工技术

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

本文结合一项具体的工程建设项目展开讨论,此工程运用了粘结预应力技术,主要用在混凝土梁结构构造方面。一共有15个预应力梁,建筑的第三层有3个预应力梁;第四层有7个预应力梁体;其余的五个预应力梁体被设置在屋面面层。其中预应力的最广泛宽度为22米。这一工程的钢筋材料都采用预应力钢绞线低昂度在1860MPa的种类,其张拉控制应力在1300MPa左右。这个工程预应力梁混凝土的强度在C40。

一、该工程施工特征

这一工程部分地区使用预应力技术,虽然单个楼层面积与规模浩大,仅仅在某一个梁体上运用预应力技术,施工周期长、需要同建筑工程施工联系起来。

局部地区的预应力梁可以在建筑主体内部设置后浇孔以便拉伸,这也是大规模建筑建设过程中,经常出现的情况。具体是干过程中需要严格依照图纸来设置后浇孔。

二、建设施工中的注意事项

1、固定端柱筋需要定位在波纹管能够顺利通过的程度,要本着锚垫板可以被顺利安装的原则来对张拉端柱筋进行科学定位。如下图所示:

2、在确保同锚具的方位一致的前提下来决定张拉端部、底筋的弯曲程度,箍筋的大小也需要按图索骥,只有这样才能有效确保波纹管顺利进入。将此工程交底时需要定位普通钢筋方位,也要保证同波纹管方位错开,一旦出现位置不合或者有碍于波纹管进入的现象,则要通过调整锚具位置,要尽量避免施工中钢筋交叉现象出现。

三、预应力施工工艺过程分析

要注意理顺钢筋绑扎时期各个工序的施工顺序,安装梁模板,先不要装设预应力梁边侧模,绑扎普通钢筋及穿预应力筋;安装张拉端锚垫板及间接钢筋,封梁边模板。

四、预应力施工要点以及质量控制

1、加强对原材料质量控制

预应力分部工程施工中比较重要的原料就是预应力筋,在这一材料进入施工场地时,不仅要具有相关厂家的资格证件,也要具备相关的检测报告,其中显示预应力筋的性能,确保材料质量达到标准。在材料走进场地以后,可以根据其批次以及检验方案来确定检验批,可以从外观进行表面观看,也可以随机抽取进行检查,在一切检验都合格以后才能正式投入使用,凡是与预应力筋相关的材料与工具都需要严格依照说明进行使用。

2、预应力筋张拉机具与仪表的检验与维修

张拉设备需要配套标定,而且其标拉时间也要控制在六个月以内,一旦在具体的运用中发现异常现象,则要进行再次标定。

3、预应力筋下料、制作固定端锚具

预应力筋需要根据工程建设需要进行切割,材料确定以后,再定做出定端锚具,将其精致加工以后再送往施工场地,钢绞线的下料长度需要结合多方面的因素去逐一考虑,例如:其在结构内部的尺寸、张拉端预留长度以及下料误差等等,最佳长度就是这三者之和。已经被下料的现成钢绞线要保证没有弯折或者损伤现象,而且需要根据其长度来科学分类,然后堆放起来。再依次检查其长度与数量。

4、预应力曲线放线

要依照设计需要的曲线位置来设置预应力筋,整个的曲线的形状需要由多个关键点来控制,例如:反弯点、最低点以及最高点。一般需要在梁体非预应力钢筋上面做出具体的放线图,在1到1.5米之间设置一个控制点,需要由专业的施工人员负责放线,同时需要定期进行复检核查。

5、固定架的焊接

预应力筋需要由固定支架进行支撑维护,特别是在控制点等一些关键部位,普通钢筋被结扎出一定形状以后,要以波纹管底部来进行标高处理,并把支架架设在梁箍上面,具体的间距要在1000毫米,要想确保在浇筑砼时不发生错位现象,就需要固定架具有一定的支撑力,而且要保证固定架的直径控制在10毫米以上,为了确保固定架定位精准,就要命令焊接工人同放线员共同努力,并肩作战。

6、波纹管安装

将普通钢筋绑扎出形状,以及将固定支架焊接完毕以后,可以进行辅管,这一过程需要把固定端锚垫板安装定位,从张拉端渐渐深入波纹管,其连接需要使用同一规格、统一型号的波纹管。在对接准确后用胶布缠绕密封完好。波纹管在梁体内需要垂直,不允许出现弯曲现象,而且水平误差需要控制在10毫米。

7、锚垫板的安装与稳定

锚垫板需要从波纹管一段嵌入,而且要将锚垫板稳定地焊接在柱筋上,固定端锚具需要进入锚固构件宽度的1/2以上,张拉端同固定端垫板以及预应力筋要确保相互垂直。

8、混凝土浇筑分析

在将预应力筋进行穿插结束后,需要检查与理顺所设置的管线的方位,大小以及数量,也要对那些出现损坏痕迹的波纹管进行维修,需要实行隐蔽验收处理,待一切都达到了标准规格以后再开展混凝土浇筑工作,具体的浇筑需要注意的是,振动棒要与波纹管保持距离,在一些关键部位,例如:张拉端或者梁柱节点需要使用直径较小的振动棒,这样才能保证浇筑结实,要尽量避免出现蜂窝,因为这样会造成张拉事故,在都混凝土浇筑过程中要严加注意一些问题,例如:留置同样条件的混凝土养护试件,只有这样才能保证在张拉过程中,依照预应力筋后张拉来决定混凝土的强度。

9、预应力筋的张拉

做好预应力张拉之前的准备工作,第一,彻底清除锚垫板喇叭内的混凝土;第二,将钢绞线上面的锈迹以及灰尘清理干净;第三,套上猫板,在猫板锤内添加一些不是很厚的黄油,并在对应位置装设工作夹片;第四,将千斤顶的位置进行科学精准定位;第五,套上限位板,并且装设张拉千斤顶;第六,设置锚板,并在其锥孔里面装设工具猫夹片,一旦混凝土的强度已经上升到一定的标准时,让具有一定水平与资格的检测部门进行专业的张拉。

10、顶端预应力筋的切除与封锚

在将预应力筋进行浇筑完毕后,需要等到预应力孔道里面的浆液上升到一定强度时使用砂轮切割设备以及氧乙炔焰来切除顶端多出的预应力筋,要禁止使用电弧,当使用氧乙炔焰进行切割时,其火焰不能与锚具相接触。而且在切割过程中需要使用水冷却锚具。

八、总结

事实证明,粘结预应力技术在房屋建筑工程施工中发挥着非常重要的作用,他有效地解决了大规模混凝土梁体的抗裂问题,也控制了混凝土梁体的大小,减少了钢材的使用量,提供了更多的空间结构以便使用,控制了工程建设成本,是一项值得推广的技术。

参考文献:

[1]林以麟.预应力施工方案的重点组成浅谈[J].广东科技,2006,(10).

[2]李杰,封海平.广东外语外贸大学教学楼工程预应力施工控制[J].广东建材,2001,(8)

[3]陈建国.波纹管灌浆与预应力混凝土构件的耐久性[J].建筑施工,2002,(6).

[4]谢红霞,王徐奥,邓乾坤.论工程质量管理[J].科技资讯,2006,(7).

拉管技术论文篇6

关键词:后张预应力;伸长量计算;测量控制

中图分类号: TU378.1 文献标识码:A 文章编号:

引言

对于后张法预应力施工时孔道成型方法主要有:金属螺旋管、胶管抽芯、钢管抽芯、充气充水胶管抽芯等方法,30米箱梁混凝土预应力钢绞线(PCstrand、1×7公称直径15.24mm,fpk =1860Mpa,270级高强底松弛),成孔方法多采用金属螺旋管成孔,本文就以此两项先决条件进行论述。

1、 施工准备

1.1 熟悉图纸:拿到施工图纸应先查阅施工说明中关于预应力钢绞线的规格,一般预应力钢束采用ASTMA416-270级低松弛钢绞线,其标准强度为fpk=1860Mpa,1×7公称直径15.24mm,锚下控制力为Δk=0.75fpk Mpa。

1.2 根据施工方法确定计算参数

预应力管道成孔方法采用金属螺旋管成孔,查下表确定k、μ取值:表1

根据钢绞线试验结果取得钢绞线实际弹性模量Ep(一般为1.9~2.04×105Mpa)

2、理论伸长量计算

后张法预应力钢绞线在张拉过程中,主要受到影响因素:一是管道弯曲影响引起的摩擦力,二是管道偏差影响引起的摩擦力;两项因素导致钢绞线张拉时,锚下控制应力沿着管壁向跨中逐渐减小,因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。

计算公式

《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-2011)中关于预应筋伸长值ΔL的计算按照以下公式(1)

ΔL= Pp×L

Ap×Ep

ΔL—各分段预应力筋的理论伸长值(mm);

L—预应力筋的分段长度(mm);

Pp—各分段预应力筋的平均张拉力(N);

Ap—预应力筋的截面面积(mm2);

Ep—预应力筋的弹性模量(Mpa);

《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-2011)中规定了Pp的计算公式(2)

Pp= P×(1-e-(kx+μθ))

kx+μθ

P—预应力筋张拉端的张拉力,将钢绞线分段计算后,为每分段的起点张拉力,即为前段的终点张拉力(N)

θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,分段后为每分段中每段曲线段的切线夹角(rad)

x—从张拉端至计算截面的孔道长度,分段后为每个分段长度或为公式(1)中L值

k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数(1/m),管道内全长均应考虑该影响

μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数,只在管道弯曲部分考虑该系数的影响

从公式(1)可以看出,钢绞线的弹性模量Ep是决定计算值的重要因素,对计算预应力筋伸长值的影响较大。所以钢绞线在使用前必须进行检测试验,弹性模量则常出现Ep’=(1.96~2.04)×105Mpa的结果,这是由于实际的钢绞线的截面积并不是绝对的139mm2,而进行试验时并未用真实的钢绞线截面积进行计算,根据公式(1)可知,若Ap有偏差,则得到了一个Ep’值,虽然Ep’并非真实值,但将其与钢绞线理论面积相乘所计算出的ΔL却是符合实际的,所以要按实测值Ep’进行计算。

公式2中的k和μ是后张法钢绞线伸长量计算中的两个重要的参数,其大小取决于多方面的因素:管道的成型方式、预应力筋的类型、表面特征是光滑的还是有波纹的、表面是否有锈斑,波纹管的布设是否正确,弯道位置及角度是否正确等等,各个因素在施工中的变动很大,还有很多是不可能预先确定的,实施中,最好对孔道磨擦系数进行测定,并对施工中影响磨擦系数的方面进行认真的检查,如波纹管的三维位置是否正确等等,以确保摩擦系数的大小基本一致。实际计算可根据表1选取参数。

3、划分计算分段

整束钢绞线在进行分段计算时,首先是分段。

3.1 工作长度:工具锚到工作锚之间的长度,图中工作段AB长度=L,计算时不考虑μ、θ,计算力为A点力,采用公式(1)直接进行计算,Pp=千斤顶张拉力。

3.2 波纹管内长度:计算时要考虑μ、θ,计算一段的起点和终点力。每一段的终点力就是下一段的起点力,例如靠近张拉端第一段BC的终点C点力即为第三段CD的起点力,每段的终点力与起点力的关系如下式:

Pz=Pq×e-(kx+μθ)—— 公式(3) Pz—分段的终点力(N)

Pq—分段的起点力(N)θ、x、k、μ—意义同上

各段的起终点力可以根据公式(3)从张拉端开始进行逐步的计算。 3.3 根据每一段起点力Pq代入公式(2)中求出每一段平均张拉力Pp。

3.4 根据Pp代入公式(1)计算出每一段的伸长值ΔL,相加后得出全长钢绞线伸长量。

则N1钢绞线1/2长度伸长量=3.381+2.751+4.142=10.274(cm)

可得出N1全长总伸长量=10.274*2=20.548(cm)

当μ=0.25时纵向钢绞线N1,理论伸长值ΔL分别为:20.548mm,符合规范规定的控制范围是:20.8cm。(20.8-20.548)/20.8=1.2%

4、张拉时钢绞线实际伸长量的测量方法

最初张拉时各根预应力筋的松紧、弯直程度不一定一致,所以初应力时的伸长值宜采用推算的方法。推算时,可采用相邻级的伸长值。预应力筋张拉时,一般先张拉到初应力后再正式分级张拉和量测预应力筋伸长值,而量测的伸长值并未包括从零张拉到初应力时的伸长值,因此在确定实际伸长值时,除量测的伸长值外,还应计入初应力时的伸长值,以便与理论伸长值相对应。对初应力的确定,条文给出了一个10%-25%的范围,但在实际张拉操作中,应根据实际情况进行取舍:钢束长度30m以下时,初应力宜取10%-15%,对这种情况,则应通过现场的试验来确定其初应力大小。

4.1 对于钢束实际伸长值的测量

建议采用量测钢绞线绝对伸长值的方法,而不使用量测千斤顶活塞伸出量的方法,后者测得的伸长值须考虑工具锚处钢束回缩及夹片滑移等影响,尤其是在钢绞线较长,必须进行分级张拉时,更为繁琐,若直接通过测量千顶活塞的伸出量,则误差累计更大。

4.2 夹片回缩量补充张拉

在实际张拉控制过程中,在张拉并持荷完毕后千斤顶放松过程中对于夹片式锚具有一个夹片回缩自锚及锚具变形,使锚下控制应力有所损失,根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2011)表12.8.3规定夹片式锚具容许回缩量不大于6mm,但是各个厂家设计是不一样的,基本在3~6mm之间,所以在锚具使用前应详细查阅产品使用说明书,明确夹片的回缩量,具体施工过程中建议在最后一步持荷并测量完伸长量在控制范围内后应再把每端钢绞线拉长3~6mm(补足夹片回缩量),这样最终的锚固应力才是设计的锚下控制应力。

5、结语

预应力筋的伸长量计算方法有多种,常用的平均力法及简化计算法在很多工程施工中也能够满足精度要求,这里我仅是将现行规范中精确计算法及施工中误差较小的一种测量方法作了简单的介绍,对于锚下控制应力的补张,应和设计单位和监理工程师沟通明确,是否需要补足夹片的回缩应力损失。

参考文献:

[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2011)北京 人民交通出版社

拉管技术论文篇7

[关键词]破坏性创新;新能源汽车;创新政策

[中图分类号]F062.9[文献标识码] [文章编号]1673-0461(2014)08-0079-08

一、绪 论

1. 技术和需求之间的相互作用:破坏性创新的动力

根据Christensen(2004)的观点,破坏性创新产生的原因正是由于技术进步的滞后与消费者需要的产品性能之间的矛盾,即技术进步的轨迹与消费者所能利用的产品性能的轨迹之间的不一致。同样,破坏性创新作为创新的一种,其发展的动力也离不开技术和需求之间的互动。“破坏”描述的是创新成果对市场的影响,而这种影响必须通过产品性能的改进作为中介,其背后是产品性能能够满足消费者的需求。对于消费者而言,对产品和服务的购买并非是购买了技术本身,而是购买了技术所能给消费者带来的改变。因此,消费者付出的成本与产品能给消费者带来的改变之间的关系就是产品的性价比。

2. 支持创新的政策工具

直接研究政策促进破坏性创新的文献目前较为少见,而促进产业创新水平提高的政策支持的有关研究层出不穷。Rothwell和Zegvold(1985)从政策工具的角度,将创新政策分为供给型政策工具、环境型政策工具和需求型政策工具。张雅娴、苏竣(2001)采用Rothwell的分析方法,对我国政府激励软件和微电子产业发展的政策进行了政策工具的适用性分析,并指出由于政策工具的使用不合理,抑制了政策的总体实效。在其基础上,赵筱媛、苏竣(2005)从政策工具的视角,结合科技活动特点和科技政策作用领域等因素,构建了公共科技政策分析的三维立体框架,其中X维度是其基本政策工具维度。施丽萍(2011)对这一基本政策工具维度进行了修正(见表1)。

二、我国新能源汽车产业破坏性创新的条件与障碍

1. 我国新能源汽车产业政策概况

回顾我国新能源汽车产业政策,根据政策密度,可明显地划分为两个阶段。2009年以前,新能源汽车产业发展以政府主导、科研院所完成研究任务为主要特征,企业的创新主体地位未能确立。2009年后,产业政策密集出台,产业发展思路日益明确,政策支持力度迅速加大。

1999年全国“清洁汽车行动”以降低汽车排放污染、净化空气为目标,标志着我国从政策层面开始重视新能源汽车产业的发展。“十五”期间,我国提出新能源汽车“三纵三横”的开发格局:“三纵”指混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车三种不同的技术路线;“三横”指多能源动力总成控制系统、电机及其控制系统和电池及其管理系统的关键技术。

国际金融危机以来,我国对新能源汽车产业的政策支持力度迅速增大,新能源汽车的产业地位被提高到国家战略的高度。和2009年以前相比,这一时期我国新能源汽车产业支持政策具有几个显著的特点。一是政策密度大,对产业构成重大影响的规划、补贴、市场培育等政策在短时间内连续出台;二是思路日益清晰,从混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车三种不同技术路线共同发展到将纯电驱动作为主要战略取向,政策指向更加聚焦;三是演进过程加速,对原有政策调整补充的反应时间缩短。本文根据公开资料对2009年至2014年4月关涉新能源汽车产业的所有全国性政策文本进行了搜集整理,按时间顺序排列如下(见表2)。

2. 我国新能源汽车产业开展破坏性创新的有利条件

(1)巨大的潜在市场需求与技术潜力之间的互动。中国是目前全球最大的汽车市场。根据中国汽车工业协会的统计,2013年,我国汽车产销2 211.68万辆和2 198.41万辆,已连续五年蝉联世界第一。由于经济社会的稳定发展,这一产销数据有较大可能被不断刷新提高。汽车产业的巨大市场背后是新能源汽车产业的巨大潜在需求。另外,经过数十年的积累,我国汽车制造业已积淀了一定的技术基础,加上新能源汽车领域近二十年的探索,目前我国新能源汽车产业具有较大的技术潜力,在动力电池和电机领域技术水平已有较大的发展。这种巨大的潜在市场需求与技术潜力之间的互动构成了我国新能源汽车产业开展破坏性创新的最关键有利因素。

(2)相对完整的产业链为产业价值链重新整合提供的便利。新能源汽车产业关联产业多、产业链条较为复杂。我国有较为齐全的工业体系,具体到新能源汽车领域,上游原材料、关键零部件、整车制造、售后及增值服务企业等产业链环节均有布局,这为产业价值链的重新整合提供了较大可能。产业价值链的重整能为企业价值链的重构带来便利,而这恰是商业模式破坏性创新的重要获得途径。

(3)政府的积极态度及其对产业发展的深刻影响。在我国,政府行为对产业发展有着较为深刻的影响,通常情况下,政府的积极态度与产业发展的速度呈明显的正相关关系。我国各级政府对于新能源汽车产业的发展具有较高的积极性,出台了多项支持政策。特别是国发[2010]32号文《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,将新能源汽车产业列为七大战略性新兴产业之一,使新能源汽车产业破坏性创新成果的产生有了更好的政策土壤。

3. 我国新能源汽车产业开展破坏性创新的主要障碍

(1)在位企业依然是市场竞争主体,特别是整车制造领域新进者极少。目前我国新能源汽车产业主要竞争主体依然是传统燃油汽车产业巨头,以传统燃油汽车产业巨头企业投资新能源汽车业务为主要表现,整车制造领域新进者极少,新进者几乎没有市场地位,而这些大企业在开展破坏性创新方面有更多的困难。像特斯拉汽车公司一样“为新能源汽车而生”的知名企业缺失。另外,由于中国市场仍然存在广阔的传统燃油汽车市场空间,因此企业在发展新能源汽车业务时常常将其置于依附地位,形成了较强的路径依赖,使企业依然将更多的精力和资源集中于传统燃油汽车的研发与销售上,制约新能源汽车领域破坏性创新的发展。

(2)技术积累不足的同时,研发投入仍然落后于国外先进企业。我国在新能源汽车产业链的技术积累仍然不够,但与此同时,我国新能源汽车企业的研发投入仍然落后于国外先进企业。以通用汽车为例,在2001~2004年期间通用投入10亿美元用于新能源汽车的研发,该公司2009~2012年新能源汽车研发领域的预算为30亿美元;2009年道氏化学、LG等四家电池生产企业在美国密歇根州投资17亿美元用于新一代新能源汽车电池的研发。而一汽“十一五”期间在新能源汽车领域的研发投入总计才3亿元人民币;东风汽车“十二五”期间计划投入的研发经费为30亿元人民币;截止到2013年上汽集团在新能源汽车领域的研发总投入为40亿元人民币。

三、支持新能源汽车产业创新的基本政策工具视角分析

采用2009年以来,四年间出台的与新能源汽车产业发展密切相关的全部政策文本20个(见表2),根据公共科技政策分析的基本政策工具维度(见表1),本研究将20份政策文本的有关具体条款作为分析单元,进行抽取和编码。按照已经界定的类目体系,将分析单元(编码号)归属到对应的类目中。

1. 总体状况

根据对文本的梳理,2009年以来我国支持新能源汽车产业创新的政策总体上可以划分为几条主线。一是以节能与新能源汽车示范推广试点工作(编号A、E、H、I)、新能源汽车推广应用工作(编号Q、R、S、T)为主线,通过支持城市或区域先行先试、获得政策支持,意图达到“以点带面”的效果。二是以产业技术创新工程(编号O)及建立和支持专门实验室(B、J、P)为代表的政府对技术创新的直接介入。三是以准入门槛、目录管理(C、K)为代表的管制政策。四是针对消费者的直接补贴(F、L)。在这四条主线之上,是总体规划和目标设定(D、G、M、N)。

新能源汽车产业的创新,是一项关涉到科技、财税、产业发展等多方面的综合性任务,50%的政策文本由两个或两个以上部门联合。财政部牵头的政策占总数的50%,国务院在《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》中明确的应当作为部际协调牵头单位的工业和信息化部牵头的政策数量最少,仅1个(如图1)。这一情况意味着财政政策在新能源汽车产业有关政策工具的运用中处于强势地位,下文其他数据也佐证了这一观点。

政策类型与政策力度密切相关。层级较高的政策类型仅《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》1项,行政法规、条例、部令缺失。50%的政策以通知的形式,内容权威程度不够。新能源汽车安全性是产业发展中的焦点问题,而以上政策中仅有的关于加强节能与新能源汽车示范推广安全管理工作的一项是以各政策类型中权威程度最低的函的形式。

根据统计,20项政策涉及到40个政策工具的使用,其中供给型政策工具6个(占15%),环境型政策工具26个(占65%),需求型政策工具8个(占20%)。三种不同维度的政策工具尽管都有运用,但从数量上看相对失衡。尤其显著的是,环境型政策工具中补贴与金融支持、税收优惠两项便高达12个(占总数的30%),这从另一个侧面印证了财政手段在新能源汽车产业有关政策工具的运用中处于强势地位的观点。

2. 供给型政策工具情况

政府通过提供科技创新的相关要素直接推动和引导创新主体进行技术创新和产品研发,是重要的政策手段。目前我国尚未出台新能源汽车产业领域人力资源培养与吸引的专项政策。《关于进一步做好节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》要求加强节能与新能源汽车示范运行期间的监控和评价,但没有涉及有关数据共享机制。科技基础设施建设和科技资金投入上都有着力,已成立两个重要的国家地方联合工程实验室,并对有关技术创新活动进行了直接的科技资金投入。保障科技活动顺利进行的配套服务通常体现在日常的行政管理工作内,目前没有出台专门政策。供给型政策工具维度下的五种具体政策工具,目前的6个分析单元对应了除公共服务外的四种,这当中67%(共4个)集中在科技基础设施建设和科技资金投入上,人力资源培养、科技信息支持及公共服务相对薄弱。

3. 环境型政策工具情况

环境型政策工具是政府通过提供有利的政策环境对产业界施加影响,间接引导企业走创新发展之路的方式,是我国现有新能源汽车产业创新的政策支持中最重要的部分,在数量上占比达65%。26个环境型政策工具中,涉及到财政税收的(补贴与金融支持9个、税收优惠3个)12个,几乎占环境型政策工具的一半;法规管制9个,目标规划5个,知识产权保护无。环境型政策工具维度内数量失衡。

目标规划政策工具方面,我国已形成总纲(《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》)、产业专门规划(《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》)、产业科技发展专项规划(《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》)三位一体的相对完备的体系,对总体目标、市场空间、技术发展都作出了明确规划。

补贴与金融支持,包括贷款、补贴、担保、出口信贷、风险投资等方面。而在现有9个政策工具中,8个是补贴方案,仅有的1个笼统地提出了强化金融支持方面的要求,没有实施细则和具体方案。央行、银监会、证监会、保监会也没有出台专门支持新能源汽车产业发展的政策。由此可见,现有政策对补贴与金融支持的运用过于倚重直接财政补贴。

法规管制所涉及的内容可以分为三个方面。一是对行业准入、标准体系等强制要求;二是对技术路线的统一规定;三是为营造公平竞争环境作出的努力。法规管制政策工具在全部40个政策工具中占比也达到了22.5%,对管制政策的偏好程度也较高。另外,知识产权保护方面的政策完全空白。

4. 需求型政策工具情况

需求型政策工具指政府通过优先采购自主创新产品、贸易管制等措施减少技术创新过程中的不确定性,稳定新技术和新产品市场,以保证科技成果产业化的顺利进行。我国现有的8个需求型政策工具中,公共技术采购占5个。既包括政府直接采购,也包括政府协调其他采购主体进行的采购。另外,关于充电设施的归类,由于其建设目的是为了减少科技成果产业化中的障碍,由政府出资或政府协调资金进行建设,因此被归类到公共技术采购中。

产业技术创新工程明确将企业作为新能源汽车的创新主体,将科技研发任务外包给非政府组织(主要是企业组织)进行。鼓励引进国外先进的新能源汽车产业技术,支持国内企业进军国际市场等,需求型政策工具的各个方面均有涉及,但仍以公共技术采购为主要手段。

5. 分析结论

通过对政策文本进行内容分析,本文认为,我国已经初步形成了支持我国新能源汽车产业创新的政策体系,组合运用了供给型、环境型、需求型政策工具,但现行政策体系还不够完善,突出表现在各层面政策工具应用存在过滥或缺失。

(1)政策类型层次不够完整,权威政策类型相对缺乏。从政策文本类型看,除国家权力机关制定的法律、国家行政机关制定的条例外,根据《国家行政机关公文处理办法》规定,还包括命令(令)、议案、决定、公告、通告、通知、批复、函、会议纪要等类型,这些不同层次的政策类型共同构成一个完整的政策体系。不同的政策类型之间存在效力差别,法律处在各政策类型的顶端。我国目前没有新能源汽车领域相关的法律和行政条例,《可再生能源法》和《节约能源法》对有关内容有所涉及,但针对性不强。大部分政策类型为国务院部委的通知,部令数量都为零。整体上看,支持我国新能源汽车产业创新的政策层次较低,权威政策类型相对缺乏。

(2)环境型政策工具、尤其是财政补贴政策应用占比过大。前文研究已经表明,三种政策工具维度中环境型政策工具的数量独占近2/3;在全部14种政策工具中仅财政补贴一种就占比22.5%。一方面体现了国家财政预算角度对新能源汽车产业的重视和支持;另一方面也提示了非金融财税政策滥用的风险。在公共科技政策分析的基本政策工具维度理论中,补贴与金融支持政策工具是应当包括财政补贴和金融支持两个方面内容的政策手段,贷款、担保、出口信贷、风险投资的作用不能片面地被直接补贴取代。

(3)部分政策工具的应用存在不同程度的缺失。现有政策中,涉及加强公共服务和知识产权保护的内容完全空白;关于人力资源培养内容较为笼统;科技信息支持的内容不够完善。加强公共服务、人力资源培养和科技信息支持三项政策工具是产业创新的基础性政策,没有良好的公共服务环境、高素质的人力资源队伍和有效的科技信息支持就很难有新能源汽车产业的健康可持续发展;而知识产权保护直接关乎科技创新的积极性,同时也是我国各个高新技术产业在国际贸易竞争中面临的共性压力。这部分政策工具直接针对我国新能源汽车产业的基础性或焦点问题,但在现有政策体系中却相对缺失。

四、案例分析:特斯拉汽车成功的启示

1. 仅仅技术突破或商业变革都不能有说服力地解释特斯拉汽车成功的原因

特斯拉汽车的成功是其在技术和商业模式两个层面进行破坏性创新的结果。特斯拉汽车真正解决了其他纯电动汽车产品和传统燃油汽车竞争时在续航里程、百公里加速、操控性等方面的短板;商业模式的破坏性创新则保障了其产品能迅速打开销路,并实现公司财务的健康。仅仅从产品的角度,性能水平能与特斯拉现有车型正面竞争的纯电动车并不是没有,但从市场的角度,像特斯拉这样能严苛地控制成本并准确地找到目标客户的产品暂时还没有出现。

2. 特斯拉汽车十分典型地符合破坏性创新的特征

特斯拉汽车公司产品的切入路径,恰恰是回避传统燃油汽车市场数目庞大的中端利基客户,开拓的是注重身份、环保和高性能的新的客户群体;而特斯拉汽车以操作简便、设计人性化著称,没有在从传统燃油汽车向纯电动汽车转换的过程中添加任何使用上的不便,反而优化了用户体验;企业也将最终对主流市场现有传统燃油汽车的彻底替代作为远景。特斯拉汽车技术层面破坏性创新,是针对目前客户需求不能被满足的部分,是技术与需求互动的结果;而商业模式破坏性创新的形成,也是特斯拉通过顾客价值创新寻找新的利润来源;对企业价值链进行整合或拆分,使成本结构发生变动的结果。

3. 非财税的金融政策支持在特斯拉汽车的成功中起到十分重要的作用

非财税的金融支持在特斯拉汽车公司发展中起到关键作用。2009年,美国政府决定向特斯拉汽车公司提供一笔低息贷款,用于担负特斯拉S电动车的工程和研发成本。特斯拉汽车公司首席执行官Musk曾在多个场合表示,获得这笔贷款的时机正是公司深受金融危机的不良影响、财务上陷入艰难的时段,美国能源部的这笔贷款对于特斯拉汽车公司的成功脱险具有十分重要的作用。目前,这笔款项已开始被偿还,且计划偿还完毕的时间比原定提早五年。

4.“需求拉动”成为特斯拉汽车诞生的最根本因素

在市场经济条件下,“需求拉动”的作用比“供给推动”来得更直接、更有效,被普遍认为是影响技术创新方向和速度的重要工具,破坏性创新的动力恰恰是技术和需求之间的相互作用。一方面,美国通过补贴和碳交易扩大市场需求,对市场需求进行正向的强烈刺激;另一方面,通过强制政策实现传统燃油汽车被替代,对市场需求进行逆向的强烈刺激。早在2009年,加州空气资源管理局就通过了一项较为激进的计划,要求到2050年,全州销售的所有汽车都必须是零排放汽车;同时,加州政府据此对汽车厂商下达了州内传统燃油汽车和新能源汽车销售的配比任务;另外,加州已经开始对部分行业征收碳排放税,汽车也将在不久后被纳入课税范围,特斯拉汽车公司成为了这一系列举措的最大受益者之一;加州是全美国环境政策最为严苛的州,油价高企、管制严格,减排目标十分明确,使用传统燃油汽车受到政策的挤压,这极大地刺激了新能源汽车的需求,从而激发了市场的创新活力。

五、结论与政策建议

前文已在公共科技政策分析的基本政策工具视角下对我国现有新能源汽车产业的有关政策进行了分析,并得出了分析结论。在这一分析结论的启发下,针对我国新能源汽车产业破坏性创新的环境,通过与破坏性创新成功典例特斯拉汽车的经验的比较研究,本文得出如下政策建议。

1. 建立面向破坏性创新的多层次政策支持体系

根据我国新能源汽车领域有关法律和行政法规缺位的现状,结合美国在以法律为统领的政策体系构建上的经验,应当加强我国新能源汽车产业有关专门法律法规的制定工作,将新能源汽车产业创新活动纳入法制化轨道,用更高层次、更具约束力的专门法律法规统领我国新能源汽车产业创新的政策支持体系,使其他层次政策的制定有法可依。建立面向破坏性创新的多层次政策支持体系,着眼于为破坏性创新提供良好的法治环境,使政策支持更加规范,减少在位企业形成利益集团干扰政策制定、妨碍新进企业开展破坏性创新的情况发生。同时,专门法律的制订也将增强新能源汽车产业在国民经济体系中的地位,促进形成良好的产业生态,从而使破坏性创新的产生有健康的土壤与环境。

2. 调整妨碍破坏性创新的财政补贴政策

前文研究表明,财政补贴在我国现所运用的政策工具中占据过高的比例。财政补贴通过降低新能源汽车产品的购买成本,扩大新能源汽车厂商的市场空间,对于我国新能源汽车产业的创新具有积极的作用。但片面强调财政补贴将反而带来诸多负面影响:一是造成不公平竞争,现有新能源汽车厂商(多也是传统燃油汽车厂商)能够通过依据产品发放补贴的政策获取更多的资金支持,挤压了新进入者的生存空间;二是鼓励“投机取巧”,整车销售越多、获得的补贴越多的补贴政策,可能导致新能源汽车厂商将更多的精力用于进口零部件组装整车以加速销量增长套取补贴,反而抑制了创新;三是在国际贸易中可能面临更多的争端。现有政策工具中财政补贴政策运用过滥的局面必须尽快改变。

3. 注重非财税的金融支持政策工具在破坏性创新中的作用

非财税的金融支持政策在特斯拉汽车公司的成长中起到了十分重要的作用。这种市场化的手段能有效降低政府在选择财政补贴对象时信息不对称的可能,同时也更有利于引入先进的管理方式、产业链合作伙伴等其他资源增强产业创新能力,也避免了贸易争端的风险。根据我国新能源汽车产业非财税金融支持政策工具匮乏的情况,应尽快建立起针对不同创新阶段的金融政策工具箱,形成多元化的投融资渠道,以应对企业不同发展阶段的资金需求,特别是促进融资相对困难、但又是破坏性创新主体的新兴企业的发展。

4. 尽快完成向“需求拉动型”政策思路的转变

“需求拉动”是破坏性创新形成的根本动力,也是美国之所以产生特斯拉的重要经验。应当进一步加强对政府采购政策工具的运用,发挥政府采购对企业技术创新的拉动效应。选择政府采购激励效率最高的环节――产业和产品发展周期的早期阶段进行重点支持,并根据其市场成熟度及时调整支持力度。需求拉动不能仅仅依赖财政补贴和税收减免,也应根据实际情况,下决心破除GDP至上和利益集团的桎梏,增加传统燃油汽车的使用成本,倒逼新能源汽车市场空间的扩大,从而刺激破坏性创新的产生。

5. 其他建议

以上四条建议是立足于本研究所做的工作之上,根据前文推演得出的结论。新能源汽车产业破坏性创新的政策支持是一个系统的解决方案,本文研究过程中发现、但囿于篇幅未能展开进行深入探讨的内容还包括如下三点。

(1)加强新能源汽车领域知识产权保护力度。我国目前尚未出台任何与新能源汽车领域知识产权保护有关的政策。知识产权保护力度关系到创新者的积极性,对于破坏性创新而言尤为重要。通常,破坏性创新的主体是市场的新进入者,和在位企业相比,他们没有雄厚的资金、人力、经验耗费在知识产权争端中,但相关创新成果是其赖以生存发展的核心竞争力。知识产权的保护力度关系到企业破坏性创新的积极性,较低的知识产权保护力度反而是纵容和鼓励模仿性创新、维持性创新,对破坏性创新而言具有负面效果。

(2)研究促进新能源汽车产业开拓海外市场的政策支持方案。我国目前在促进新能源汽车产业开拓海外市场的政策支持方面力度不够。既往经验表明,在手机、汽车等领域,我国企业均有通过先海外再国内、从低端向上延升从而做大做强的破坏性创新的例子,海外市场对于我国新能源汽车产业发展的重要意义不容忽视。同时,海外市场的新能源汽车领域很多仍处于空白或低竞争水平上,我国新能源汽车产业力量的及早介入有助于取得先机。

(3)加强对民众节能环保意识的宣传教育。前文多次论述到需求是破坏性创新的根本动力,而新能源汽车产业需求的扩大,民众节能环保意识是重要影响因素。总体看我国民众节能环保意识较为薄弱,低碳减排在消费者购买行为当中的影响因素占比较低。通过宣传教育政策促进全社会节能环保意识的觉醒和提高,有助于刺激我国新能源汽车产业市场需求与技术潜力之间的进一步互动,有利于我国新能源汽车产业破坏性创新成果的出现。

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拉管技术论文篇8

论文摘要:拉赫玛尼诺夫的钢琴音乐创作是其全部创作领域中的最为重要的组成部分,体裁之广,数量之巨,水准之高,是其许多同时代的作曲家所不能企及的。本文力图从音乐创作的旋律、和声、织体、配器等几个角度人手,对拉赫玛尼诺夫钢琴音乐的创作特征作出简明而清晰的概括。

    作为一位跨越19一20两个世纪的最伟大的俄罗斯音乐家,谢尔盖·拉赫玛尼诺夫(sergei rachmaninoff,1873一1943 )所处的时代是一个主义迭出、流派纷呈的时代。但就其音乐的整体风格而论,他还仍应被看作是一位具有强烈而引人注目的浪漫主义精神气质的作曲家、钢琴家与指挥家。尽管他的音乐中借鉴有古典主义和现代主义各流派代表者的个别作曲技术元素(特别是塔涅耶夫的复调和斯克里亚宾的和声)。

    拉赫玛尼诺夫的一生,创作了大量的交响音乐、钢琴作品与艺术歌曲。但在其蔚为可观的音乐作品之中,钢琴音乐的创作有着举足轻重的地位,即便是在当今的音乐表演舞台上,仍闪烁着熠熠的光辉,甚至成为许多钢琴演奏家们的“必经之路”。

    拉赫玛尼诺夫钢琴音乐的创作风格直接根植于19世纪的浪漫派音乐,特别是承袭了肖邦和李斯特的创作特点,同时也有着舒曼与勃拉姆斯的影响。就其音乐创作的表现手法和技术手段而言,拉赫玛尼诺夫所使用的音乐材料并不象他同时代的作曲家那样复杂,但蕴涵在其作品之中的、极高水准的方法与技巧,却是许多他的同时代的作曲家所不能企及的。本文将从音乐创作的旋律、和声、织体、配器等几个角度,对拉赫玛尼诺夫钢琴音乐的创作特征作以简明而清晰的概括。

    一、旋律

    拉赫玛尼诺夫极为重视且长于旋律的写作,他是继柴科夫斯基以后,个性最为鲜明的一位俄罗斯旋律大师。

    拉赫玛尼诺夫曾这样描述旋律在创作中的地位:大作曲家应永远最先关注音乐的主导因素—旋律,因为它是整个音乐的首要因素:完美的旋律就意味着和声的外形……就这个词的最高意义而言,它是作曲家最关键的目标,如果他不能创作出长期存在的旋律,那他掌握作曲技巧也就没有什么希望了。

    拉赫玛尼诺夫的钢琴音乐极其的优美流畅且富于表情,曲调的歌唱性经常如其声乐作品般的美丽而令人难以忘怀,尤其是那种凝重的、乡愁式的悠长旋律,不仅能够丝丝人扣地深人人心,而且更能够充分的展示出拉赫玛尼诺夫对于旋律处理的独特魅力和过人之处(旋律倾向扩展和长时间的发展)。这个特点在他的许多钢琴作品,尤其是钢琴协奏曲中占有极其重要的地位。

    在公认是拉赫玛尼诺夫“最高杰作”的《第二钢琴协奏曲》中,就汇集了许多至今仍旧让人耳熟能详的经典曲调:第一乐章的主部主题、第一乐章的副部主题、第二乐章的主题、第三乐章的副部主题,如此众多的主题音调并置于同一作品,不但不会让你感觉到听觉上的混淆和秩序上的紊乱,反而是协调相辅、自然天成,每首都同样的优美动听,每首又都异彩纷呈,让人不得不感叹作曲家深厚的写作功底与创作灵性。

    在保持旋律间共性联系,使得同一作品的旋律风格得以完整统一的同时,拉赫玛尼诺夫在旋律创作上的强烈个性与高超技艺又使其作品中时常蕴含着浓淡各异的色彩差异与强烈的戏剧张力。

    同样是在《第二钢琴协奏曲》中,拉赫玛尼诺夫安排了由小提琴、中提琴和单簧管展现出的、充满意志力但又饰有阴暗而严厉色调的主部主题,与由钢琴接续下来的、充满歌唱性且又宽广激昂而自由流转的副部主题的旋律对比,前者刚毅严峻,后者明朗激奋,两种性格与情绪的强烈对比,相得益彰地构成了第一乐章中音乐主题的戏剧性冲突,从而使《第二钢琴协奏曲》的艺术形象突显得丰富鲜明而富于哲理。当然,这种创作手法在拉赫玛尼诺夫的其他钢琴作品中也屡见不鲜,甚至成为其大型作品中典型形象对比的不变式。

    上行二度的音调动机(尤其是在高潮中的)也是拉赫玛尼诺夫钢琴音乐中一种极具特色的写作手法。从这种典型的器乐语汇中,我们不难看出柴科夫斯基风格中的音调特点对于拉赫玛尼诺夫的影响。柴科夫斯基常从下行的二度中引出叹息的音调,并加以全面的发展和变奏,将其中的各种情绪—哀怨、呻吟、哭泣、绝望……发挥得淋漓尽致。而拉赫玛尼诺夫却没有完全照搬柴科夫斯基的传统,而是把目标转向了上行二度,因此也就完全改变了柴科夫斯基叹息情调的形象一内涵,转而变得相反—光明、愉悦、狂喜和热烈。

    拉赫玛尼诺夫的钢琴音乐中,每每都会有让人耳目一新的旋律出现,并且大多优美流畅、质朴自然。这点应归功于拉赫玛尼诺夫浪漫主义的精神气质、热潮如涌的创作灵感与俄罗斯厚重的民族情怀。一如密尔斯坦所说:拉赫玛尼诺夫的音乐,除了保有了肖邦音乐的浪漫元素、李斯特大钢琴家的巨匠风范、最重要的是他的旋律是俄罗斯式的悲切、哀伤、优美而富于旋律化。的确,俄罗斯广裹的自然风光与深厚的民族音乐基础,确实是饱含创作热情又富于创作灵性的作曲家的无尽源泉—尽管这种素材对于拉赫玛尼诺夫来说是间接而非直接的。同时俄罗斯多民族国家的特性,又使拉赫玛尼诺夫的作品中常伴有异族的风格情调,如(第二钢琴协奏曲》第二乐章副部主题的旋律与(第三钢琴协奏曲》主部主题的旋律,就隐隐地透射出一种神秘的东方情韵。

    二、和声

    拉赫玛尼诺夫有着特殊的和声写作手法,他是处于传统与近现代之间、探索色彩性和声技法的杰出大师。

    拉赫玛尼诺夫所处的时代,正是作曲技法、尤其是和声技法发生重大变革的时代:各种不同结构的和弦、尤其是不协和和弦的自由应用;不同于传统调性的新调性观念、无调性及十二音序列技术的应用;调性重叠、数理性处理等复杂技法的应用等等层出不穷。但这些不断更迭的“先锋技法”,似乎对生活在同一时期的拉赫玛尼诺夫没有产生多大的影响。他仍然坚持着传统:坚持以传统的三度叠置和弦为最基本的和声材料,坚持以传统的调性功能和声为最核心的创作手法。但传统亦非绝对,因为其作品中大量的对于调性和声所进行的各种色彩性的处理,已很难用维也纳古典乐派及前期浪漫乐派的“和声理论”来进行分析了。这些无疑可以使我们有理由这样认为:拉赫玛尼诺夫的和声技法是在继承了俄罗斯乐派先辈们(如柴科夫斯基、里姆斯基·柯萨科夫)传统的基础上,有了新的发展和突破,尤其是在和弦使用的范围与处理的形式方面。于是我们又可以得出这样的结论:瑰丽多姿的色彩性技法是拉赫玛尼诺夫最主要的和声技法。当然,以色彩序列为基础的变音体系与简单而有限的近现代和声技法(本文不做分析),在拉赫玛尼诺夫的作品中也有着同样重要的地位和作用。

    色彩性和声技法在拉赫玛尼诺夫的钢琴音乐中几乎是随处可见:单插人、双插人、调插人、多插人、同轴和弦、间隔插人……类型多样、变化繁多。调插人如:《帕格尼尼主题狂想曲》变奏十九的结束部分#vi一#f小调的插人;(第二“悲歌”钢琴三重奏》第一乐章(标号17后五小节起)d小调中6g大调工-vi一v的插人。间隔插人如:<音画练习曲》之i第io小节f小调间a大调的插人;(第四钢琴协奏曲》第三乐章引子(标号41前三小节起)g小调间b大调的插人……(各种技法这里不一一列举)。如此丰富多彩的和声技法与和声语汇,无论是为了在单纯的旋律与丰富的和声之间构成立体的织体对比,还是为了以表象的稳定与内在的紧张造成情绪上的剧烈反差,最终,它们都在拉赫玛尼诺夫的巧妙安排与超凡脱俗的笔法之下,浑然天成的构成了其个性鲜明的缤纷音画。同时,拉赫玛尼诺夫这一丰富的色彩性和声技法也同他杰出的旋律一样,成为其独特的音乐标记。

    三、织体

    这里所说的织体主要是作为拉赫玛尼诺夫的旋律一和声、在高潮时语义论述的特殊陈述形式而提出,并非作为专题阐述。

    拉赫玛尼诺夫的浪漫激情与奔放情感在高潮时的旋律-和声手段上,可谓独树一帜,别具一格。连续不断的和弦宣叙调与旋律重叠八度的织体手法,构成了拉赫玛尼诺夫钢琴音乐在高潮处理上的又一特征。

    拉赫玛尼诺夫的钢琴音乐在高潮处理时所特有的和弦宣叙调—在同一个高峰上两三个或整串反复的和弦(或和弦组),在表情意义上相当于声乐作品中旋律达到高潮时的延长音,但在音响上却可以表现出戏剧性的气势和力量。而作为八度重叠的织体手法,通常都会成为高潮区强化主导声部的补充手段,左右手密集紧凑的八度旋律,伴随着抒情主题进人总结,然后在不断高涨的热潮中庄严收场。如(第二钢琴协奏曲》的末尾乐章,就是在这种织体的对位层次—管弦乐队(有主题)与钢琴(有和弦的对题)的对话,采用激情的和弦宣叙调与点睛之笔的八度重叠,加之互补性的节奏的巧妙安排下完成的。

    四、配器

    拉赫玛尼诺夫作为钢琴表演史上最杰出的艺术家之一,有着无与伦比的高超技巧,但他却从不将演奏技巧放在首位,而是让它服从于严谨的艺术构思。

    对钢琴的深透了解,使拉赫玛尼诺夫的钢琴音乐最大限度的发挥了钢琴自身的性能,而且非常的钢琴化:无论是内省沉思的、还是热情奔放的,变化外向的、或是技巧高难的,无一不独具匠心、色彩迷人。前奏曲、(音画)练习曲、奏鸣曲、变奏曲、协奏曲,体裁多样且又数量可观,并都有着极高的创作水准。尤其是他对乐队配器的独特见解与高超的写作笔法,使他的钢琴协奏曲在对钢琴与乐队的关系处理上,达到了完美的平衡和统一,体现出他音乐创作水平的最高境界。

    同时,作曲家与钢琴家的双重身份,也使协奏曲这一器乐体裁,成为拉赫玛尼诺夫既能充分显示其高超的个人技巧,又能够充分表达其深刻艺术内涵的最佳方式。作曲家的身份既可以使他的作品不至于成为空洞无物仅是技术展示的练习曲,又可以使每一次高难技术的出现成为其音乐发展的必然;钢琴家的身份则能够在充分保证作品高难技术的前提下,将技巧的极限控制在一个合理的范围之内。这样,拉赫玛尼诺夫钢琴音乐的“炫技”,就完全可以成为一种能够被理解和接受的方式存在了。

    拉赫玛尼诺夫在钢琴协奏曲的创作上并未象肖邦、李斯特的钢琴协奏曲那样—“在乐队伴奏下的钢琴独奏”及“以乐队部分为间奏的华彩段的连接”,一味地强化钢琴的主导地位,而是始终把握这一主要乐器在整部音乐中的比例关系。很多的时候,钢琴都是作为乐队正常的一员和整个乐队共同来推动音乐的前进。这种作法不仅是为了适应作者在曲式上的特殊构思,而且使得更多乐器的色彩在作品中得到发挥,同时也达到了总体布局中个性与整体发展的均衡。最具代表性的就是《第三协奏曲》第一乐章的华彩乐段:作曲家让长笛、双簧管、单簧管、圆号等逐一加人钢琴的独奏,给人以耳目一新、丰富多彩的听觉冲击。

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