CN115030110A - 高海拔复杂环境条件下碾压混凝土vc值动态控制施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,属于水利水电施工技术领域。包括以下步骤:S1,环境影响VC值数据获取;S2,出机口VC值动态控制;S3,运输中控制VC值损失;S4,仓面控制VC值损失。本发明,根据工况区域气候条件的影响,选取合适的VC值控制区间;出机口、运输中、仓面进行动态控制,保证现场碾压混凝土VC值满足要求。
Description
技术领域
本发明涉及水利水电施工技术领域,尤其涉及高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法。
背景技术
当前国内碾压混凝土坝在低海拔、气候比较均一的地区,已经形成了相对成熟的施工工艺,质量控制方面也已逐步完善。2001年以后,我国新修建的碾压混凝土重力坝逐步向西北地区转移;在寒冷地区碾压混凝土坝的结构设计、温度控制、混凝土材料、施工方法与工艺、施工机具等方面积累了丰富的经验,并取得了一批新的技术成果和理论研究成果。
在碾压混凝土生产及施工过程中,VC值的控制对于混凝土层间结合以及抗裂缝产生方面起着至关重要的作用;以往的VC值动态控制一般在混凝土生产过程中进行控制,也有涉及过程的一些工程案列,但只是单因素的考虑进行调整。在西北高原地区,干、热、大风、昼夜温差大等特殊气候环境下,从拌合物的的生产及施工过程对VC值的动态调整方兴未艾。
由此,我方研究一种高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,为类似环境条件下的碾压混凝土VC值动态控制提供经验。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中,高海拔复杂环境条件下的碾压混凝土过程控制没有相关动态调整方法的问题,而提出的高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,包括以下步骤:
S1,环境影响VC值数据获取;
S2,出机口VC值动态控制;
S3,运输中控制VC值损失;
S4,仓面控制VC值损失。
优选的,还包括:
S5,天气影响VC值控制。
优选的,在步骤S1中,包括:
S101,确定工程区气候条件;
进行气象数据监测,将气温、风速风向、降雨量情况,结合当地气象气候数据资料,确定典型气候条件;
S102,总结月份自然环境影响VC值的变化曲线;
根据碾压混凝土VC值检测试验,综合考虑气温、日照、降雨的影响,总结每月的VC值特征变化曲线。
优选的,在步骤S1中,还包括:
S103,随不同时段的温度条件,对仓面碾压混凝土VC值进行调整和控制。
优选的,在步骤S2中:
在碾压混凝土配合比其他参数不变的情况下,通过改变减水剂掺量来动态控制出机口VC值。
优选的,在步骤S3中:
运输自卸车的车顶安装遮挡棚,车身两侧挡板布置橡塑海绵;
满管溜槽管身包裹橡塑海绵,入仓皮带机设置遮挡棚。
优选的,在步骤S4中:
通过仓面喷雾,减小仓面卸料和碾压时的VC值损失。
优选的,在步骤S4中:
大风天气采取可移动喷雾方式,根据风向确定喷雾机位置。
优选的,在步骤S5中:
雨天通过减少拌和用水量,对碾压混凝土的VC值进行动态控制。
优选的,在步骤S5中:
雨天减少拌和用水量标准,如下:
降雨强度<3mm/h,扣减用水量0kg/m³;
降雨强度3~6mm/h,扣减用水量1~2kg/m³;
降雨强度7~10mm/h,扣减用水量2~5kg/m³。
与现有技术相比,本发明提供了高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,具备以下有益效果。
1、本发明,克服西北高原地区,干、热、大风、昼夜温差大等特殊气候环境对碾压混凝土VC值的影响,总结碾压混凝土VC值的变化规律、最优范围值和动态调控技术措施;根据不同的情况采取不同的VC值来保证碾压混凝土的可碾性,进而保证碾压混凝土的强度和抗渗性能,为类似环境条件下的碾压混凝土VC值动态控制提供经验。
2、本发明,根据工况区域气候条件的影响,选取合适的VC值控制区间;出机口、运输中、仓面进行动态控制,保证现场碾压混凝土VC值满足要求。
本发明的其他优点、目标和特征,在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述;并且在某种程度上,基于对下文的考察研究,对本领域技术人员而言将是显而易见的;或者,可以从本发明的实践中得到教导。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为VC值动态控制流程图。
图3为年内气温分布趋势图。
图4为年内平均降雨量。
图5为碾压混凝土VC值、温度变化曲线图-4月。
图6为碾压混凝土VC值、温度变化曲线图-5月。
图7为碾压混凝土VC值、温度变化曲线图-6月。
图8为碾压混凝土VC值、温度变化曲线图-7月。
图9为碾压混凝土VC值、温度变化曲线图-8月。
图10为碾压混凝土VC值、温度变化曲线图-9月。
图11为碾压混凝土VC值、温度变化曲线图-10月。
图12为年度的碾压混凝土现场VC值。
图13为自卸车顶部、两侧遮挡设置的实施例照片。
图14为入仓皮带机设置遮挡棚的实施例照片。
图15为仓面布设喷雾管的实施例照片。
图16为喷雾机喷雾的实施例照片。
图17为VC值随减水剂掺量增加的变化图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1-17,高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,包括以下步骤:
S1,环境影响VC值数据获取;
S2,出机口VC值动态控制;
S3,运输中控制VC值损失;
S4,仓面控制VC值损失。
在本方法中,通过获取工况区域气候条件的影响,掌握相应的数据,选取合适的VC值控制区间;出机口、运输中、仓面进行动态控制,保证现场碾压混凝土VC值满足要求;为复杂环境条件下的碾压混凝土提供一种VC值动态控制施工方法。
在步骤S1中,包括以下步骤。
S101,确定工程区气候条件;
在工程区安装多台小型气象站,每天进行气象数据监测,及时记录天气情况;将气温、风速风向、降雨量等情况详细记录,结合当地气象气候数据资料,确定典型气候条件。
S102,总结月份自然环境影响VC值的变化曲线;
利用图表工具,根据碾压混凝土VC值检测试验,对数据进行整理、分析;综合考虑气温、日照、降雨的影响,总结每月的VC值特征变化曲线。
S103,随不同时段的温度条件,对仓面碾压混凝土VC值进行调整和控制。
如,在某一工程中,在早晨和夜晚温度相对较低、湿度较髙,仓面碾压混凝土VC值控制在1S~2S;当中午气温度较高时,VC值控制在0~1S。
如图3-11所示,为某一工程中的检测数据;其中,图3~4为年内气温分布、降雨量信息;图5~11为4~10月份的碾压混凝土VC值、温度变化曲线图;VC值动态控制工艺流程如图2所示。
根据碾压混凝土VC值检测试验,对数据进行整理、分析,综合考虑了运输、气温、大风及降雨的影响;在不同时段、气温条件下的VC值测定,对每月的出机口VC值和现场卸料后VC值进行比较,确定各影响因素及相关技术措施。
该工程中使用的碾压混凝土种类为:C9015W4F50(三级配);按碾压混凝土试验确定卸料后拌合物VC值要求为0~5S;下表为不同时段、不同气温碾压仓面实测VC值及VC值损失情况。
其中,以上温度为4~10月份相对应情况下所收集的平均值。
从上表数据看出,在该工程中,西北高原地区所特有的强日照、大风,低气压、昼夜温差大等恶劣环境下,碾压混凝土VC值在每天不同时段及不同气温下VC值的损失有较大的差异;对于碾压混凝土的VC值控制,应随每天各个不同时段的温度条件进行调整和控制。
在早晨和夜晚温度相对较低,湿度较髙,VC值损失较慢的情况下,仓面碾压混凝土VC值宜控制在1S~2S;当中午气温度较高时,仓面VC值损失较快,初凝时间变短的情况下,VC值宜控制在0~1S。
通过对碾压混凝土VC值的动态控制,能有效地保证碾压混凝土在摊铺完成后碾压过程中有良好的可碾性、重塑性,以及良好的层间结合。
在步骤S2中,对出机口VC值动态控制。
现场拌合物VC值=出机口VC值+过程损失VC值。
分析出不同气候条件下过程VC值损失后,在保证碾压混凝土配合比其他参数不变的情况下,通过减少或提高减水剂掺量,来动态控制出机口VC值,以达到改变碾压混凝土VC值大小和控制现场碾压混凝土VC值损失的目的。
如,在高温时段通过提高减水剂掺量来降低出机口VC值;具体根据工况增加或减少减水剂掺量,进行VC值动态控制。
结合本工程特有的高原特殊气候环境和工程实际情况,针对增加减水剂掺量对碾压混凝土VC值和初凝时间的影响进行研究,以本工程实际使用的C9015W4F50三级配碾压混凝土配合比进行试验。
下表为VC值随减水剂掺量增加变化统计表;图17为VC值随减水剂掺量增加的变化图。
减水剂参量(%) | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.4 |
VC值(s) | 6 | 5.2 | 4.4 | 3.6 | 2.8 | 2.0 | 1.2 | 0.4 |
在气温相同的条件下,减小碾压混凝土的VC值可以延长碾压混凝土凝结时间;其中,VC值每减小1S,碾压混凝土初凝时间相应约延长20min。
当气温高于25℃时,适当增加减水剂的掺量,就可以满足高温气候碾压混凝土初凝时间要求;其中,减水剂每增加0.1%,VC值能减小0.8S,初凝时间约延长30min。
在步骤S3中,运输中控制VC值损失。
具体的,通过在运输自卸车的车顶安装遮挡棚,车身两侧挡板布置橡塑海绵,满管溜槽管身包裹橡塑海绵,入仓皮带机设置遮挡棚;以减小外界环境(太阳照射、大风等)对碾压混凝土VC值带来的不利影响;保证在经过运输过程VC值损失后,现场碾压混凝土VC值仍满足要求。
在该工程中,碾压混凝土生产系统距卸料平台约6.7km,从拌仓合站接料至仓号时间在18min~25min之间;坝址区域晴天太阳照射时间长,辐射强。气温升高将会导致碾压混凝土拌合物出拌合楼之后,含水量大量蒸发,含水量降低,表面发干发白,VC值损失较大。如图13、14所示,采取在运输混凝土的自卸车顶安装遮挡棚、车身两侧挡板布置橡塑海绵、入仓皮带机上部用三防布遮挡、入仓满管溜槽管身包裹橡塑海绵的方式,降低太阳照射,大风带来的不利影响,降低VC值损失。
运输时间(min) | 不加防护措施VC值损失值(s) | 加防护措施VC值损失值(s) |
18 | 2.2 | 1.3 |
20 | 2.38 | 1.35 |
22 | 2.6 | 1.42 |
24 | 2.75 | 1.45 |
以下,为实际检测的VC值变化统计数据。
可知,显著减少了过程中的VC值损失值。
在步骤S4,仓面内控制VC值损失。
通过仓面喷雾形成“小气候”的技术措施,减小碾压混凝土VC值在仓面卸料和碾压时的损失。
其中,喷雾大小根据气候条件智能动态调节。
具体的,如图15所示,在仓面上方布设PVC喷雾管;喷雾管间距5m,距仓面距离10m,根据气温条件控制单管喷雾流量;并使用旋转喷头,通过喷雾流量降低仓面温度,同时可减小太阳辐射强度。
其中,喷雾管间距、距仓面距离,根据实际工况进行调整。
具体喷雾流量操作,见下表。
温度(℃) | VC值(S) | 喷雾流量(m³/S) |
20~23 | 0.7s | 0.03 |
23~25 | 0.3s | 0.05 |
≥25 | 0.1s | 0.07 |
在大风天气时,主要采取可移动喷雾方式,根据风向确定喷雾机位置;如图16所示,采用喷雾机进行喷雾。
在一些实施例中,还包括:
S5,天气影响VC值控制。
开仓后,在多雨天气通过减少拌和用水量,对碾压混凝土的VC值进行动态的控制,达到对现场降雨进行反补偿的目的。
碾压混凝土仓面一旦开仓烧筑,即使在多雨天气条件下也力求持续施工,但只能在一定降雨强度标标准下进行。在降雨强度超过一定标准时,按现行施工工艺和质量标准被动防雨维持施工是受限的。
经我方研究、设计,在特殊情况下,被动防雨施工采用扣减拌和用水量,则可将施工规范(DL/T5112—2021)中限定的小雨(1~3mm/h)放宽至中雨(1~10mm/h);通过减少拌和用水量对碾压混凝土的VC值进行动态控制,达到对现场降雨进行反补偿的目的。
本工程采取的扣减用水标准(即,雨天减少拌和用水量标准)及相应的VC值,如下:
降雨强度<3mm/h,扣减用水量0kg/m³;
降雨强度3~6mm/h,扣减用水量1~2kg/m³;
降雨强度7~10mm/h,扣减用水量2~5kg/m³。
详细数据,参见下表。
降雨强度(mm/h) | VC值(s) | 扣减用水量(kg/m³) |
﹤3 | 1 | 0 |
3~6 | 3 | 1~2 |
7~10 | 4 | 2~5 |
最终其检验标准为碾压完成后具有翻浆致密的特征。
如图12所示,为某一工程中采用本方法控制施工后所检测的全年度碾压混凝土现场VC值;在该工程中,要求卸料后拌合物VC值取0~5s;根据附图可知实际数据处于1.5~5.0,满足条件。
本发明,克服西北高原地区,干、热、大风、昼夜温差大等特殊气候环境对碾压混凝土VC值的影响,总结碾压混凝土VC值的变化规律、最优范围值和动态调控技术措施;根据不同的情况采取不同的VC值来保证碾压混凝土的可碾性,进而保证碾压混凝土的强度和抗渗性能,为类似环境条件下的碾压混凝土VC值动态控制提供经验。
本发明中,针对碾压混凝土VC值检测试验,对数据进行整理、分析,综合考虑了气温、日照和降雨的影响,总结每月的VC值特征变化曲线;在掌握碾压混凝土VC值的变化规律后,通过增减减水剂掺量控制出机口VC值;并采取在运输混凝土的自卸车顶安装遮挡棚、车身两侧挡板布置橡塑海绵、满管溜槽管身包裹橡塑海绵、入仓皮带机上部用U型遮挡棚等形式,以及仓面喷雾,降低太阳照射及大风带来的不利影响,保证碾压混凝土保证经过运输过程VC值损失后,现场碾压混凝土VC值仍满足要求。
本发明中,根据工况区域气候条件的影响,选取合适的VC值控制区间;出机口、运输中、仓面进行动态控制,保证现场碾压混凝土VC值满足要求。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,环境影响VC值数据获取;
S2,出机口VC值动态控制;
S3,运输中控制VC值损失;
S4,仓面控制VC值损失。
2.根据权利要求1所述的高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,其特征在于,还包括:
S5,天气影响VC值控制。
3.根据权利要求1所述的高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,其特征在于,在步骤S1中,包括:
S101,确定工程区气候条件;
进行气象数据监测,将气温、风速风向、降雨量情况,结合当地气象气候数据资料,确定典型气候条件;
S102,总结月份自然环境影响VC值的变化曲线;
根据碾压混凝土VC值检测试验,总结每月的VC值特征变化曲线。
4.根据权利要求3所述的高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,其特征在于,在步骤S1中,还包括:
S103,随不同时段的温度条件,对仓面碾压混凝土VC值进行调整和控制。
5.根据权利要求1所述的高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,其特征在于,在步骤S2中:
在碾压混凝土配合比其他参数不变的情况下,通过改变减水剂掺量来动态控制出机口VC值。
6.根据权利要求1所述的高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,其特征在于,在步骤S3中:
运输自卸车的车顶安装遮挡棚,车身两侧挡板布置橡塑海绵;
满管溜槽管身包裹橡塑海绵,入仓皮带机设置遮挡棚。
7.根据权利要求1所述的高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,其特征在于,在步骤S4中:
通过仓面喷雾,减小仓面卸料和碾压时的VC值损失。
8.根据权利要求7所述的高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,其特征在于,在步骤S4中:
大风天气采取可移动喷雾方式,根据风向确定喷雾机位置。
9.根据权利要求2所述的高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,其特征在于,在步骤S5中:
雨天通过减少拌和用水量,对碾压混凝土的VC值进行动态控制。
10.根据权利要求7所述的高海拔复杂环境条件下碾压混凝土VC值动态控制施工方法,其特征在于,在步骤S5中:
雨天减少拌和用水量标准,如下:
降雨强度<3mm/h,扣减用水量0kg/m³;
降雨强度3~6mm/h,扣减用水量1~2kg/m³;
降雨强度7~10mm/h,扣减用水量2~5kg/m³。
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Title |
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