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地铁车站施工中明挖法的思政元素

时间:2023-04-07 15:33:15

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地铁车站施工中明挖法的思政元素

0引言

教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》(教高〔2020〕3号)指出:“工学类专业课程,要注重强化学生工程伦理教育,培养学生精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当”[1-3]。“课程思政”建设是为了实现中华民族伟大复兴而提出的一项系统性工程,而针对各知识点的课程思政案例是为了在技能教学中更好更直接地融入思政元素。在地铁车站施工时,常见的施工方法主要有明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法和爆破法[4],其中明挖法是最常见的地铁车站施工方法。基于此,文章以“地铁车站施工”课程中的明挖法施工为例,通过将爱国主义教育、工匠精神和劳模精神等融入课程教学,让学生在学校中慢慢养成爱岗敬业、艰苦奋斗、精益求精和勇于创新的工作作风,使他们具有淡泊名利和甘于奉献的职业操守[5-6]。

1课程介绍

我国城市轨道交通事业处于蓬勃发展时期,地下隧道与工程技术专业人才需求缺口巨大,相关院校面临的首要任务是培养大量的地下隧道与工程技术专业技术人员。“地铁车站施工”是地下隧道与工程技术专业的一门专业课程,它是一门综合性较强的课程,也是一门实践性较强的课程,具有知识性、技能性和应用性相结合的特点。本课程主要介绍了地铁车站明挖法施工技术、盖挖法施工工艺、浅埋暗挖法施工工艺和爆破法施工工艺的特点、施工技术要点和各种方法的适用范围。旨在培养理论与实践并重、技术与人文融通、知行合一的新时代高水平优秀技能型人才;增强学生的爱国情感和民族自豪感,塑造学生成长为具有时代担当的技术性人才[7];培养学生具备运用施工规范、施工图、施工手册等资料进行常规地铁车站施工的能力;培养学生具备将来从事地下工程施工(施工员)、监理(监理员)、检测(试验检测员)及工程管理(建造师、预算员、造价工程师)等岗位工作的知识和技能。

2案例引入

以南京地铁建设和成就作为课程研究案例,南京地铁线路以主城为基础,呈现跨长江向周边延伸并沿都市圈和长三角辐射的特点。2005年,随着南京地铁1号线的建成通车,南京也成为全国第六个开通地铁的城市。近年来,南京地铁的快速发展,整体推动了南京从“秦淮河时代”跨进了“长江时代”,服务都市圈发展与建设,形成“九射、一联”的市域线网格局,截至2020年底已建成地铁线路超370公里(如表1所示),现有总规模(含在建)约630公里。

2.1工程概况

本案例以南京地铁1号线和4号线鼓楼地铁站施工为教学背景,对地铁车站明挖法施工进行详细讲解。南京地铁1号线是整个南京市最早的一条线路,贯穿整个南京市,从最北迈皋桥站到最南中国药科大学站。延伸至八卦洲大桥南站的北延工程已于2017年5月正式开工,预计2023年建成通车。地铁1号线全长38.9千米,共设置27座车站,其中地下站16座、高架站11座。地铁4号线一期工程途经鼓楼区、玄武区、栖霞区和江宁区,线路西起龙江站,由南京主城一路向东,北绕紫金山,进入紫东地区,东至仙林湖站。延伸至珍珠泉站的二期工程已于2021年2月正式开工,预计2025年建成通车。鼓楼站位于江苏省南京市中央路与北京东路、中山路、北京西路、中山北路交叉环岛路口西侧,是南京地铁1号线与南京地铁4号线的换乘车站。1号线和4号线车站均为地下三层岛式车站。南京地铁1号线鼓楼站的文化特色在于设置了“六朝古都”的艺术墙,其中蕴含的文化元素主要凝练了南京“六朝古都”的历史文化,艺术墙上镶嵌着六枚铜铸朱红金印,金印上分别采用甲骨文、篆体等多种字体书写了南京作为古都的朝代名称,这些朝代在历史上都曾定都在南京。鼓楼站4号线车站文化艺术墙的主题为“竹林七贤”,他们的作品基本上继承了建安文学的精神。在授课时结合鼓楼地铁站文化氛围,展示出地铁车站建设、设计和运营时所塑造的南京城市文化根基,勾勒出古都南京和现在大都市南京的文化氛围和文化内涵。由此激发学生思考,当穿梭于南京各地铁车站时,各种文化符号展现在眼前,通过对文化的理解,也能激发学生个人情感与城市情感的共鸣,强化学生对传统文化的领悟[8]。

2.2结构尺寸

既有1号线鼓楼站三层三跨结构形式,如图1所示。主体梁、板、内衬墙混凝土结构:C30钢筋混凝土,站台墙C20素混凝土;钢管柱:C40混凝土,Ф700钢管,t=16mm,A3钢。新建4号线鼓楼站又继续扩展了三层三跨,如图2所示。围护结构:C25钢筋混凝土桩;主体结构梁、板、墙(C35、P10防水钢筋混凝土);主体结构立柱:C40钢筋混凝土。

3案例解析

3.1整体设计

以实际工程南京地铁1号线和4号线的鼓楼站施工的实际工程为背景引入若干地铁车站实际的工程施工案例,结合现场实际和城市立体交通整体建设。首先,突出介绍地铁作为交通工具的优越性和地铁车站作为各地铁线路节点的重要性。其次,根据工程所处的条件(地理、环境和水文)的复杂性、施工条件及技术条件的限制等方面揭示工程建设的复杂性,并引入课程思政元素,介绍我国工程建设者的“劳模精神”和“工匠精神”,以此激发学生对专业的热情,提高学生的专业素养。最后,详细介绍地铁车站施工中的明挖法施工的工序、技术要点和注意事项等,对明挖法施工的全过程进行详细分析。

3.2育人设计

学习地铁车站施工技术,在学生理解和掌握地铁车站明挖法基本专业知识的基础上,还要培养学生对职业的认同感和自豪感,全方位贯彻立德树人的教育理念。结合学生对地铁工程的认知,借助经典工程案例和地铁建设者为城市轨道交通的辛勤奉献,引入国家重大工程建设和交通强国战略相关介绍,使学生逐渐认识地铁车站工程,了解地铁车站工程建设的价值和意义,树立行业认同感。课堂教学过程中,结合工程实例讲解地铁车站施工的明挖法施工相关内容,引入地铁工程建设者和劳模的职业故事,使学生了解行业工程师应有的工作态度。以此激励学生勤奋踏实地学习,培养爱岗敬业的精神;培养团队协作精神、敢于担当和勇于创新的精神;提升学生从事地铁行业的自豪感,坚定学生对专业的认同感,激发学生的爱国情怀和投身国家建设的使命感。

3.3课程导入

结合地铁工程项目的建设,特别是一些突发的安全责任事故开展课程导入。工程事故的产生不仅仅是技术方面的不足,还有可能是施工人员思想上没有引起足够的重视和行为上的麻痹大意所导致的,结合相关文献研究统计了2003—2019年地铁施工时发生坍塌的事故(见表2)[9]。从表1中可以看出,在2008—2010年连续三年是事故的高发期。这些事故警示建筑行业从业者要时刻牢固树立高度的责任感,牢牢把握“安全第一”的安全生产理念,将个人成长与工程建设、行业发展和国家建设相结合,以身作则、换位思考、不断成长为服务社会主义建设的高水平新型技能人才。授课时,观看2021年12月30日《新闻联播》中青岛地铁1号线南段开通的系列报道,结合南京地铁1号线和4号线鼓楼地铁站施工中的明挖法施工以及目前我国地铁轨道交通取得的新进展和新突破,激发学生的爱国热情和敬业奉献的职业精神。

3.4明挖法

明挖法施工一般分为无支护放坡开挖和基坑支护开挖两类[10-11]。无支护放坡开挖需要施工场地较大,开挖土方工程量较大,不适用于城市密集地区施工。对于城市建设施工一般采用有基坑支护的开挖方法,在施工过程中为了保证基坑坑壁的安全性和临近建筑物的安全,需要设置支撑和支护结构,常见的支护结构主要有支护桩(钢板桩和钢管桩等)、支护墙(地下连续墙和混凝土桩墙等)、支撑系统(横撑和斜撑等)、围檩(钢梁、压顶梁和支撑梁等)、防渗帷幕(混凝土防渗墙、水泥土截水墙和板桩等)、土钉(钻孔型、打入型和射入型)及锚杆(管缝式、自旋式和自攻旋进式)等。在明挖基坑施工过程中,支护结构非常关键,对于基坑开挖的安全性起到重要保障,同时也保障了临近建筑物的安全。明挖法施工的施工工艺主要包括:开挖范围围护结构施工、基坑降水与排水施工、土方开挖、支护结构施工、基底处理、主体结构物施工、分层回填。明挖法施工中常见的支护形式如图3所示。明挖基坑开挖时,根据工程所处区域的地质情况,可以采取纵向分段、竖向分层和横向分块的方式进行系统开挖。在开挖过程中,坑壁的稳定性是由支撑和支护体系决定的,通常地铁车站的第一道支撑会选用钢筋混凝土,而后采用型钢或者钢管桩支撑,随着开挖深度的增加,支撑体系也不断加强。有支护的明挖施工也是地铁车站施工中常采用的开挖形式,相对于无支护的明挖法具有节省施工空间、开挖土方量少和能够充分保证临近建筑物的安全等优点。

3.5突破重点

本节主要是以明挖法施工为例进行系统讲解,主要对其详细的施工工艺进行介绍,在讲解明挖法施工的各工序土方开挖、基坑降水与排水、支护体系、主体结构施工和回填等专业知识要点的同时积极引入思政元素,在讲解专业知识的同时也可以提高学生的专业素养水平。

3.5.1主要介绍开挖的工艺流程和施工技术

要点(1)土方开挖程序放样测设、设计开挖方式(分层、分段和分块)、降水和排水、支护体系和围檩等施工。(2)土方开挖施工技术要点土方开挖需要分层、分段和分块相结合的方式。首先由施工技术文件确定分层开挖的高度,开挖高度每层控制在支撑面标高以下0.5m;其次,分层开挖完成后,在基坑纵向方向进行分段,分段的依据由支撑范围确定,确定后按照施工段进行逐段施工。最后,分块分区域进行有序开挖。开挖时要注意严格遵循“先撑后挖和限时支撑”的原则,临近标高地面的时候,注意“严禁超挖”,预留20cm厚的未开挖土层由人工开挖,这样便于控制开挖标高,防止出现超挖的情况。

3.5.2基坑降水与排水

基坑的降水与排水可以有效预防基坑塌方、保持基坑基底干燥、避免积水、改善施工条件和维持坑壁的稳定,目的也是为了避免管涌和流砂的产生,从而保证施工的安全性与可靠性。常见的降水方法有井点降水(轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点和深井井点等)和帷幕排水(高压喷射注浆、地下连续墙和深层水泥土搅拌桩等)。

3.5.3支撑设置的工艺流程

3.6知识应用和总结

布置课后作业,观看2019年9月12日《焦点访谈》节目中有关厦门地铁2号线的报道,和2021年12月30日《新闻联播》节目中,青岛地铁1号线南段开通的系列报道,关注我国最深跨海地铁建设成就并展开小组讨论。

4实效与经验

通过课后调研、抽样询问和座谈会等方式对引入思政元素的专业知识的课堂效果进行统计,发现大部分学生对知识点的掌握和理解能力大幅度提升,对教学方法非常认同,特别是在讲述案例分析时引入的思政元素中的中华优秀传统文化、劳模精神、工匠精神、工程建设者的奉献精神和交通强国的时代精神等对学生的情感、态度、价值观产生了积极的正向影响。在明确了“思政课程”和“课程思政”之间的协同育人关系后,教师通过课程思政的引入,帮助学生树立了正确的价值观,提升了学生的职业道德水平,进一步增强了学生的家国情怀和使命担当,实现了课程思政的教学目标,使学生牢固树立起爱岗敬业、敢于担当、崇尚科学、勇于创新、积极向上、爱国奉献的价值观。

5结语

5.1专业知识讲授中融入思政元素

结合知识点梳理课程思政内容,导入课程思政所用案例,比如本节地铁车站施工的明挖法施工,从工程实施的技术背景出发,引入轨道交通发展对社会的及交通强国战略的贡献,并以此为例使学生加深对专业知识的认识,并引出工程背景的关键核心技术,使案例与讲授内容浑然一体,不露痕迹地将学生带入课程思政的案例中,为后续课程内容中课程思政的开展做好准备,形成相互连贯的整体。专业技术知识和社会价值分析同步同向同过程完成,最后进行的总结和升华,也同时提升了本课程专业知识的站位和理论层次。二者在教学内容和教学目标上彼此契合,共同促进,同时列举行业代表人物事迹,更能使学生牢固树立起爱岗敬业、敢于担当、崇尚科学、勇于创新、积极向上、爱国奉献的世界观、人生观和价值观。

5.2工程项目展示

向学生展示实际的工程项目,使他们具有最直观的感知,包括具有震撼力的照片、建设规划、建设中使用的大型构件、建成后的辉煌场景,并进行简单介绍,逐渐将学生带入到对职业的憧憬之中,使学生由衷对中国工程建设者产生崇敬之情,并为国家的科学技术快速发展而深感自豪。

5.3多措并举,模范引领

针对专业课程的特点和授课学生的范围,构建专业课课程思政平台,共同研讨交流专业课程中蕴含的丰富的思政元素,把思政元素合理融入各知识点,形成丰富的教学资源。同时,努力提升专业课教师的课程思政融入水平,打造年龄结构、学历层次合理的课程教学团队,并发扬党员教师的先锋模范作用。5.4体系构建,协同育人在丰富课程资源的同时,对于课程思政元素的融入,构建教师育人职责考评体系。注重锤炼教学团队专业知识和思政知识有机融合,促进高校育人功能的良性循环发展,深入贯彻立德树人教育理念。

参考文献

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[5]王赛娇.新工科愿景下高校课程思政协同改革探究[J].佳木斯职业学院学报,2022,38(04):34-37.

[6]张秋山,王耕.新工科背景下“滴灌”式课程思政研究[J].河北大学学报(哲学社会科学版),2022,47(2):85-92.

[7]徐丽娜,牛雷.土木工程专业课程思政现状及实效性提升路径探讨———以《地下工程灾害与防护》为例[J].水利与建筑工程学报,2021,19(04):205-209.

[8]赵晓培.城市文化的建构与想象:南京地铁车站空间文化研究[D].南京:南京师范大学,2019.

[9]彭玉林.基于FLAC3D的城市地铁深基坑支护风险研究[D].成都:四川师范大学,2021.

[10]聂婧.地铁站基坑工程中的明挖法施工技术[J].工程机械与维修,2021(03):230-232.

[11]夏丹丹.明挖法地铁车站施工安全风险管理研究[D].徐州:中国矿业大学,2016.

作者:孙亭亭 杨卫红 荆志良 洪英 单位:南京交通职业技术学院 中建八局第三建设有限公司

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