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CSG 堰体施工技术
1 前言
CSG是近年来我国正悄然兴起的一种新型的筑坝材料, CSG坝是采用水和少量的胶凝材料(水泥和粉煤
灰)与砂、砾石或河卵石拌和,经振动压实,固结后成为挡水建筑物。是继碾压混凝土坝、堆石面板坝之
后的又一新坝型。但由于 CSG与碾压混凝土、松散的砂砾石有着本质的不同,因此,决定了 CSG坝的施工
工艺与碾压混凝土坝和堆石面板坝的施工工艺不完全相同。前者采用了更加通用性的施工设备,施工布置
十分方便,因而也更加简单和合理。
2 CSG 材料
CSG中的母材可以取用坝基开挖的弃料、 天然河道中的河卵石、 也可以采用弱风化开挖石和坝基周围的
可利用的石料, 这是 CSG的最大特点。 细骨料可以用天然河沙, 也可以用人工砂。 CSG砂砾料的“合理砂率”
为 20%,因而, 当 CSG原砂砾料中的细骨料的含量达到了一定量,经过试验确定其能达到所需的抗压强度和
弹模时,并不要再掺加细骨料,也可以达到工程施工要求,并减少了施工工序。福建街面水电站下游量水
堰采用 CSG填筑,堰高 16.3m,设计 CSG的抗压强度为 7.5MPa,骨料采用河床砂砾石,砂率为 17.7%~22%,
含泥量为 1.02g/cm3 ,砂砾石最大粒径约在 150mm左右。洪口电站上游挡水围堰也采用 CSG进行填筑, 堰高
35.5m ,设计 CSG的抗压强度为 4MPa,粗骨料采用了开挖弃料并掺入河沙, 砂率为 29%~34%,含泥量为 2%~4%,
砂砾石最大粒径约在 300mm左右。洪口电站上游围堰浇筑后,经过了近 50 年一遇洪水考验,洪水漫过堰顶
达 8m,未造成堰体损坏。
碾压混凝土通常称为贫胶凝混凝土,也是水、少量胶凝材料与砂、砾石的混合物,由于接近常态混凝
土的特性, 其骨料中砂和砾石有着严格的分级和配比。典型的碾压混凝土中,大中小骨料的比例一般为 30 :
40: 30 ,其最大骨料的粒径为 80mm。为此, RCC的骨料制备时,要将骨料进行破碎和筛分,分级存储,在
混凝土料拌制时,各档骨料按照配合比的要求,通过称量系统计量后加入拌和机进行拌和。堆石面板坝的
材料是砂砾石,是完全的松散体。大坝主体的砂砾石一般不分级而直接进行碾压压实。为了维持坝体的稳
定,堆石面板坝的断面一般比较大,因而建坝所开采的砂砾石料数量是相当惊人的。
CSG中的砾石也是没有分级的, 这一点与堆石坝材料有相似之处。 但 CSG不是将没有分级的砂砾料直接
往坝上堆,而是将其与少量的水、胶凝材料进行拌和之后成为一种介于 RCC和堆石坝材料之间的一种新型
的贫胶凝筑坝材料。
CSG砂砾石在现场采用露天存放,自然风干。
3 CSG 配合比
CSG水泥用量极少, 这是 CSG的显著特点之一。 已建的街面量水堰和洪口上游围堰所有的胶凝材料都不
超过 100kg/m3 ,而其中水泥用量不超过 55 kg/m3 。由于水泥用量少,施工中不必要采取复杂的温控措施,
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坝(堰)体可以不必进行分缝,这给填筑施工带来极大的方便。在 CSG中适当掺加石粉可以提高 CSG的和
易性和抗渗性能,洪口电站上游围堰 CSG施工中对此作了试验,证实了石粉在 CSG中的作用。由于 CSG中
粉煤灰和石粉的作用,使其初凝时间相对延长,所以 CSG中无需掺加外加剂就能取得不错的施工效果。
4 CSG 制备工艺
由于 CSG的骨料无需进行筛分和冲洗,使得 CSG的制备工艺十分简单。
4 .1 计量
在街面电站量水堰和洪口电站上游围堰 CSG的施工中,CSG原材料砂砾石的计量采用通常的体积法计量,
现场用胶轮斗车的容积来量取砂砾石的数量
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