1 前言CSG是近年來我國正悄然興起的一種新型的筑壩材料，CSG壩是采用水和少量的膠凝材料（水泥和粉煤灰）與砂、礫石或河卵石拌和，經振動壓實，固結后成為擋水建筑物。是繼碾壓混凝土壩、堆石面板壩之后的又一新壩型。但由于CSG與碾壓混凝土、松散的砂礫石有著本質的不同，因此，決定了CSG壩的施工工藝與碾壓混凝土壩和堆石面板壩的施工工藝不完全相同。前者采用了更加通用性的施工設備，施工布置十分方便，因而也更加簡單和合理。

2 CSG材料CSG中的母材可以取用壩基開挖的棄料、天然河道中的河卵石、也可以采用弱風化開挖石和壩基周圍的可利用的石料，這是CSG的最大特點。細骨料可以用天然河沙，也可以用人工砂。CSG砂礫料的“合理砂率”為20%，因

HDPE土工膜是以(中)高密度聚乙烯樹脂為原料生產的一種防水阻隔型材料。（密度為0.94g/cm3或以上的土工膜）。HDPE土工膜全稱“高密度聚乙烯膜”，具有優(yōu)良的耐環(huán)境應力開裂性能，抗低溫、抗老化、耐腐蝕性能，以及較大的使用溫度范圍(-60--+60)和較長的使用壽命 (50年)。HDPE土工膜全稱“高密度聚乙烯土工膜”，具有優(yōu)良的耐環(huán)境應力開裂性能，抗低溫、抗老化、耐腐蝕性能，以及較大的使用溫度范圍(-60--+60)和較長的使用壽命50年，廣泛使用在生活垃圾填埋場防滲，固廢填埋防滲，污水處理廠防滲，人工湖防滲，尾礦處理等防滲工程。

而，當CSG原砂礫料中的細骨料的含量達到了一定量，經過試驗確定其能達到所需的抗壓強度和彈模時，并不要再摻加細骨料，也可以達到工程施工要求，并減少了施工工序。福建街面水電站下游量水堰采用CSG填筑，堰高16.3m，設計CSG的抗壓強度為7.5MPa，骨料采用河床砂礫石，砂率為17.7%~22%，含泥量為1.02g/cm3，砂礫石最大粒徑約在150mm左右。洪口電站上游擋水圍堰也采用CSG進行填筑，堰高35.5m，設計CSG的抗壓強度為4MPa，粗骨料采用了開挖棄料并摻入河沙，砂率為29%~34%，含泥量為2%~4%，砂礫石最大粒徑約在300mm左右。洪口電站上游圍堰澆筑后，經過了近50年一遇洪水考驗，洪水漫過堰頂達8m，未造成堰體損壞。

碾壓混凝土通常稱為貧膠凝混凝土，也是水、少量膠凝材料與砂、礫石的混合物，由于接近常態(tài)混凝土的特性，其骨料中砂和礫石有著嚴格的分級和配比。典型的碾壓混凝土中，大中小骨料的比例一般為30：40：30，其最大骨料的粒徑為80mm。為此，RCC的骨料制備時，要將骨料進行破碎和篩分，分級存儲，在混凝土料拌制時，各檔骨料按照配合比的要求，通過稱量系統(tǒng)計量后加入拌和機進行拌和。堆石面板壩的材料是砂礫石，是完全的松散體。大壩主體的砂礫石一般不分級而直接進行碾壓壓實。為了維持壩體的穩(wěn)定，堆石面板壩的斷面一般比較大，因而建壩所開采的砂礫石料數量是相當驚人的。

CSG中的礫石也是沒有分級的，這一點與堆石壩材料有相似之處。但CSG不是將沒有分級的砂礫料直接往壩上堆，而是將其與少量的水、膠凝材料進行拌和之后成為一種介于RCC和堆石壩材料之間的一種新型的貧膠凝筑壩材料。

CSG砂礫石在現場采用露天存放，自然風干。

3 CSG配合比CSG水泥用量極少，這是CSG的顯著特點之一。已建的街面量水堰和洪口上游圍堰所有的膠凝材料都不超過100kg/m3，而其中水泥用量不超過55 kg/m3。由于水泥用量少，施工中不必要采取復雜的溫控措施，壩（堰）體可以不必進行分縫，這給填筑施工帶來極大的方便。在CSG中適當摻加石粉可以提高CSG的和易性和抗?jié)B性能，洪口電站上游圍堰CSG施工中對此作了試驗，證實了石粉在CSG中的作用。由于CSG中粉煤灰和石粉的作用，使其初凝時間相對延長，所以CSG中無需摻加外加劑就能取得不錯的施工效果。

4 CSG制備工藝由于CSG的骨料無需進行篩分和沖洗，使得CSG的制備工藝十分簡單。

4．1 計量

在街面電站量水堰和洪口電站上游圍堰CSG的施工中，CSG原材料砂礫石的計量采用通常的體積法計量，現場用膠輪斗車的容積來量取砂礫石的數量，這是一種非常簡便的計量方法，其誤差約在±5%，對于低強度要求的CSG來講，不會造成影響。為提高工效，可使用專用的計量機動車或軌道車進行砂石料計量。拌和水的計量直接在水表上進行讀取，袋裝水泥或粉煤灰以每袋的重量計量。當使用散裝水泥或粉煤灰時，散裝水泥或粉煤灰出庫后經臺秤進行稱量，按配合比的重量要求送到拌和坑使用。當CSG的澆筑方量很大時，應直接在拌和坑邊設立散裝水泥和粉煤灰儲罐采用電子秤進行出料計量。

4．2 拌和

CSG原材料在拌和坑內的投料順序是：先投放砂礫石再投放膠凝材料，并分數層進行投料，分層投料可以減少拌和所用的時間。所有原料都加入拌和坑后，按配合比要求加入拌和水，采用裝載機或反鏟挖掘機進行翻拌。翻拌時，裝載機或反鏟挖掘機通過反復數次裝料、提高、卸料過程，使CSG達到拌勻的目的。使用裝載機或反鏟挖掘機都可以達到拌和CSG的目的，但從實踐來看，兩種機械各有其優(yōu)缺點。裝載機容量大，翻拌效率較高，適合在較開闊的地方作業(yè)。反鏟挖掘機斗容雖然較小，但斗臂靈活，可翻、可鏟、可推、可壓，適合在較為狹窄的作業(yè)坑進行拌和作業(yè)。洪口電站在CSG的施工中，主要應用反鏟進行拌和，所生產出的拌和料均達到設計指標的要求。

無動力拌和依靠砂石料自重從高處往低處運動，通過多次的重組使砂石料、水、水泥拌和均勻。采用特制的緩降裝置，或日本引進的M·YBOX可以實現混凝土無動力拌和，但由于骨料的粒徑大，對緩降設施的沖擊力很大，磨損高，所以要求其強度、剛度都較大，耐磨性要很好。由于CSG中的砂石料尺寸大，自然也要求一個特大型的裝置，這在成本上制約了該裝置的開發(fā)和使用。

5 模板預制混凝土模板的優(yōu)點是碾壓后不要進行拆模，還可以對CSG表面進行保護，其尺寸高度取決于CSG每碾壓層的厚度和模板吊裝設備。洪口上游圍堰CSG碾壓層厚度為30cm，主要采用預制混凝土模板。模板尺寸為40×30×100cm和40×30×200cm兩種，模板背面加設鋼筋拉條。為了更好地固定預制混凝土模板，在CSG碾壓前先將預制混凝土模板內側約50cm區(qū)域CSG進行變態(tài)處理，摻入適量水泥漿并采用振搗器進行振搗，待其初凝后開始進行碾壓施工，這種立模方法與碾壓混凝土所采用的預制混凝土模板相似。鋼模板的優(yōu)點是機動靈活可以循環(huán)使用，凝固后的CSG的外觀好，當壩（堰）體有外觀要求時應采用鋼模板立模。為了使CSG拆模后取得出較好表面層，也應對模板內側的CSG進行變態(tài)處理，變態(tài)時摻入的水泥漿量根據試驗確定。加漿務必要均勻，實施中可采用插孔法進行加漿，加漿孔可以平行布置也可以布成梅花形。

6 CSG的入倉和碾壓6．1 CSG的入倉輸送

由于CSG原材料的粒徑大且不規(guī)則，可考慮的運輸入倉方法是：汽車直接入倉、汽車+溜槽、汽車+鈄坡軌道車、起重機+專用料罐、起重機+抓斗等，但從考慮進倉速度、效率、靈活性等因素，則以汽車直接入倉為首選。采用大噸位汽車進行CSG的裝載和入倉運輸可以做到高效率，同時由于采用通用設備進一步節(jié)約了施工成本。但在施工中，隨著壩（堰）體不斷升高，要修建不同高程的進倉道路。對于邊坡地形復雜的壩（堰）址位置，當然，汽車直接入倉應在修筑入倉道路允許的情況下，才是可行的。在福建街面電站量水堰和洪口上游圍堰的施工中都采用了汽車直接裝料運輸入倉的方法，都取得出了較好的效果。

6．2 CSG的碾壓工藝

6．2．1 碾壓層厚度

由于CSG中含有大直徑骨料，因此CSG一般采用通倉平層碾壓。入倉后的CSG拌和料在倉內均勻分點堆放，堆料之間間距根據碾壓層的厚度決定。采用平倉機將CSG料推平，其松鋪厚度根據振動碾的自重、激振力等要素以及CSG最大骨料粒徑來確定。街面電站量水堰采用YC26C全液壓振動壓路機作為CSG壓實機械，其碾壓層松鋪厚度設定為50cm。洪口電站上游圍堰采用YC12和YC26兩種全液壓振動壓路機作為CSG壓實機械，其碾壓層松鋪厚度設計為40cm和60cm，其壓實結果都達到了設計的要求。

6．2．2 CSG碾壓

CSG碾壓時采用了與RCC相同的碾壓方法。即：無振碾壓2遍→有振碾壓n遍→再無振碾壓2遍，其中有振碾壓次數、采用的振幅、振動碾行走速度的選擇應由工藝實驗確定。碾壓結果從現場觀察應看到CSG表面有泛漿出現為佳。街面電站和洪口電站CSG碾壓所采用了26T重型振動碾進行壓實，碾壓的遍數為：靜壓2遍+有振碾壓4~6遍+靜壓1~2遍，碾壓結果達到設計要求的碾壓效果。洪口上游圍堰進行CSG碾壓過程中，當最大骨料粒徑小于150mm時，還采用了12T雙鋼輪振動碾進行碾壓，也可以做到同樣的碾壓效果。由于CSG骨料最大粒徑較大，應采用重型振動碾進行施工，這樣，可以提高CSG的施工效率和施工質量。

6．2．3 層間處理

CSG的層面應在初凝前進行復蓋。施工時應控制碾壓面暴露的時間不要太長，并直接進行上層復蓋施工。為了提高每碾壓層間的結合效果，復蓋前可在舊層面上灑上一層水泥凈漿或薄鋪一層水泥砂漿。由于CSG的低強度特性，在碾壓后短時間內就進行上層復蓋，也可以考慮不用鋪灑水泥凈漿或砂漿等過渡料。洪口電站上游圍堰施工過程中，經過多次試驗，確定了對層面處理的四種方法，可以作為施工時的參考。

1）層間間隔時間在10 h以內，可直接鋪筑；

2）層間間隔時間在12 h以內，可灑凈漿后鋪筑碾壓；

3）層間間隔時間在16 h以內，可鋪砂漿后鋪筑碾壓；

4）層間間隔時間超過16 h，作施工縫處理。

在CSG主壩（堰）體與基坑、邊坡及其他部位的連接處，應采用常態(tài)混凝土或富漿變態(tài)CSG充分振搗進行過渡。CSG在碾壓后6～18h內開始灑水養(yǎng)護。

7 現場質量控制7．1 表觀密度檢測

采用核子水分密度儀進行表觀密度檢測在RCC 的工程中已有多年歷史和經驗。對CSG經壓實后其表觀密度的檢測，仍應用該方法。當碾壓層厚≦30cm時，采用核子水分密度儀在現場直接打孔檢測。當碾壓層厚度超過30cm時，為了使水分密度儀的探測桿能打到碾壓層的底部，在碾壓層的隨機部位挖坑約30cm深，坑內找平后，再用核子水份密度儀進行打孔檢測。

7．2 CSG的抗壓強度檢測

CSG試樣在現場拌和坑取樣成型，由于現場試驗條件的限制，一般采用15cm標準立方體小試樣，并以標準養(yǎng)護28天齡期的抗壓強度為標準。由于CSG中大骨料的存在，小試樣并不能完全反映實際CSG的真實強度，根據工程的需要，采用大試樣測定CSG的強度并建立大小試樣之間的關系或在CSG達到齡期后，進行鉆孔取樣更直接測定CSG的各項綜合質量。

8 結語CSG作為水工建筑的新型建筑材料，具有取材容易、材料費用低、施工方便、環(huán)保節(jié)能等許多優(yōu)點，具有廣闊發(fā)展前景。CSG筑壩施工既參照了堆石壩施工的工藝，又參照了RCC施工工藝，同時還具有他本身施工特點。CSG施工避免了RCC施工砂石料制備和對材料進行溫控兩大的復雜過程，節(jié)省了大量投資和施工準備工作，又避免了堆石壩防滲系統(tǒng)的施工過程，增加了壩體的抗沖刷的能力。CSG施工中所采用的都是常用的、通用的施工設備，降低了施工費用，使筑壩施工變得更加簡便和環(huán)保。當然，CSG的現場拌和過程的連續(xù)性還比較差，研制適應大骨料拌和的，簡便、節(jié)能的機械，才能使施工過程更加完善。