淺談CSG施工技術應用

趙毅

【摘要】CSG是一種新的筑壩技術材料，這種技術的核心是使用被稱為CSG（膠結沙礫石）廉價筑壩材料。CSG的設計理念與施工工法介于混凝土面板堆石壩和碾壓混凝土之間，是利用當地的天然砂礫石混合料，摻入少量膠凝材料，膠結成具有一定強度的干硬性擋水壩體。本文重點介紹功果橋大壩上游圍堰的施工，闡述了CSG的技術特點以及CSG技術在圍堰等臨時工程中快速施工的優勢。通過多次的材料試驗和現場碾壓的實驗，獲得的許多寶貴的實驗數據和現場施工經驗以及施工的技術參數，為CSG技術在我局以后的施工積累經驗。

【關鍵詞】圍堰；CSG技術；施工；試驗研究

一、前言

功果橋水電站是瀾滄江中下游河段梯級開發的最上游一級電站，電站位于云南省云龍縣大栗樹西側，總裝機容量900MW。采用枯水期隧洞導流，汛期土石過水圍堰和導流洞聯合泄流的導流方式。上游土石過水圍堰下游坡采用膠凝砂礫石（CSG）材料進行防護。鑒于CSG技術在壞境、造價和快速施工等方面的潛在優勢，利用功果橋電站工程區河床沙礫石豐富的條件，采用CSG技術施工上游圍堰，并根據現場碾壓試驗探索CSG的技術特點以及CSG技術在圍堰等臨時工程中快速施工的優勢。

二、CSG施工技術

1 CSG現場施工技術方法

㈠ 碾壓CSG填筑施工：

碾壓CSG料應充分攪拌均勻，滿足施工的工作度要求。其投料順序為砂礫料→膠凝材料→水。拌和遍數：干拌2遍，濕拌4遍。在CSG拌和過程中，質控人員應對CSG質量情況加強巡視、檢查，發現異常情況時應查找原因及時處理，嚴禁不合格的CSG入倉。拌和處VC值控制，應在配合比設計范圍內根據氣候和途中損失值進行動態控制，如若超出配合比設計調值范圍，應盡量保持W/C不變情況下調整用水量。

由專業的振動碾司機負責碾壓作業，每個鋪筑層攤平后，按要求的振動碾壓遍數進行碾壓，采用20～25t振動碾，碾壓遍數為2+6，即先靜碾2遍，再振碾6遍。振動碾司機在每一條帶碾壓過程中必須按設計碾壓遍數施工。質控員可以根據表面泛漿情況和核子密度儀檢測結果決定是否增加碾壓遍數。專職質控員負責碾壓作業的隨機檢查。碾壓方向應按設計要求，碾壓條帶間的搭接寬度為20～40cm，端頭部位的搭接寬度宜為120～260cm。除模板、基巖周邊外采用振動碾直接靠近碾壓，在模板、基巖周邊無法碾壓到的50～100cm或復雜結構物周邊，直接澆筑變態CSG，并采用振搗設備進行振搗至技術要求。碾壓時，對CSG產生裂縫，表面骨料集中部位，碾壓不密實時，質控人員應要求采用人工挖除，重新鋪料碾壓直到達設計要求。倉面的Vc值原則上控制在3～12s，現場試驗室應根據現場的氣溫、晝夜、陰晴、濕度等氣候條件適當調整Vc值， 碾壓以碾壓完畢的CSG層面達到全面泛漿、人在上面行走有微彈性、倉面沒有骨料集中的外觀為標準。CSG料堆放時間過長而造成的表面泛白，應鋪灑凈漿或噴霧處理。

㈡ 碾壓CSG工藝試驗：

⑴ 獲取CSG芯樣，進行原型CSG試驗檢測。

⑵ 拌和取樣，測試初凝和終凝時間及CSG力學性能指標。并取樣進行各區的碾壓CSG物理力學性能試驗。

通過碾壓CSG現場碾壓試驗，實時調整上游圍堰碾壓CSG實施的配合比、施工設備、施工工藝、施工方法和質量控制措施，并報監理工程師批準后在上游圍堰碾壓CSG施工中實施。

整理分析測試數據并對芯樣外觀進行描述，掌握測定方法及數據處理方法。

2 CSG現場施工施工質量控制

㈠ 前期準備

CSG施工前期需將料源確定，需必須將表層的含有雜物或者含泥量偏大的部分予以清除。根據生產需要投入一定數量的裝載機、反鏟、振動碾等相關設備。與CSG施工相關的拌合單位、運輸單位、質控單位、現場技術服務單位人員必須滿足要求并全部到位。用于拌合和后期養護的水及必須輸送到工作面。填筑的部位需進行前期驗收，體型全部能夠滿足設計要求，方可進行填筑。

㈡ CSG原料拌制

根據現場施工拌制場地的大小和拌制設備的配置，在場地中間堆存一定量的砂礫石，按照試驗室試驗結果的要求，先將砂礫石的方量進行丈量估算，按照配合比進行水泥、外加劑、粉煤灰的添加，添加要求盡可能的均勻撒在表面，運用反鏟或者是裝載機進行拌制，先進行干拌2-3遍，待表面顏色均勻一致，方可根據試驗員計算得出的加水量，在可控的情況下進行加水，再濕拌3-5遍，生產的CSG拌和物進行外觀和均勻性的觀察，現場觀察可碾性。

㈢ CSG鋪攤

膠凝砂礫石入倉鋪攤設備采用平倉機為主，以裝載機和反鏟為輔，每層鋪攤開始前，應根據現場實際情況，進行高程控制，必須嚴格控制攤鋪厚度，必要時可以要去測量人員對厚度進行檢測。

㈣ CSG碾壓

每個鋪攤平倉完畢后，立即開始碾壓施工碾壓遍數可以根據現場試驗得出，振動碾的行走速度需控制在1.0～1.2KM/H，對于連續上升的CSG施工鋪層間歇時間應控制在8個小時以內，若超過8個小時，必須對層間進行處理，處理方法就是在層間均勻鋪撒一層砂漿，厚度控制在半公分，撒完砂漿，立即進行上層砂漿鋪筑和碾壓，應在砂漿初凝前完成上層的鋪筑碾壓。

㈤ CSG養護

在干燥、炎熱或者大風天氣，水分蒸發大，可采用噴霧的方法保持倉面濕潤，在施工間歇期間，砂礫石終凝后應開始撒水養護，可輔助噴霧、表面覆蓋保濕材料，對水平縫必須養護至上一層開始鋪筑時為止，對永久暴露面，必須養護28天以上。

三、結語

CSG施工是一項新型施工方法，目前沒有很多經驗仿效和借鑒，通過收集相關資料，結合室內室外實驗研究，功果橋水電站上游圍堰應用CSG施工技術，是CSG技術在本功果橋大壩工程中首次運用。該成果體現了CSG技術的基本特點和獨體優勢，即充分利用當地建材、最大程度減小對環境的負面影響，施工簡便快捷，經濟效益較好。

功果橋水電站上游圍堰經過了2009年、2010年汛期的考驗，達到了在水利工程中應用膠凝砂礫石技術的預期目標。通過對該技術的研究和實踐，對其技術特點和設計方法有了一定的認識，初步掌握了施工關鍵環節和影響因素，對其他項目應用CSG技術具有一定的參考價值。