HDPE土工膜污水處理工程中的工程施工設(shè)計(jì)方案

1、專業(yè)資料HDPE土工膜在污水處理廠工程中的施工技術(shù)方案目前污水處理廠的水池通常采用鋼筋混凝土和土池的結(jié)構(gòu)型式，但這些結(jié)構(gòu)型式存在工程造價(jià)高、施工工藝復(fù)雜、工期長(zhǎng)、易開(kāi)裂等缺陷，尤其是當(dāng)應(yīng)用于一些容積較大的水池 （如調(diào)節(jié)池、曝氣池）時(shí)，這些缺陷更為突出。 同時(shí)，土池結(jié)構(gòu)型式自身防滲性能較差， 而 HDPE 土工膜具有良好的防滲性能，正好能彌補(bǔ)這一缺陷。內(nèi)襯 HDPE土工膜的土池結(jié)構(gòu)型式繼承了土池結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有成本低、防滲能力好、 化學(xué)穩(wěn)定性好、抗紫外光老化性良好以及抗嚙齒動(dòng)物和微生物侵襲等優(yōu)點(diǎn)， 同時(shí)規(guī)避了滲漏的風(fēng)險(xiǎn)， 適用于體形較簡(jiǎn)單的各種類型污水池。1 、 HDPE土工膜介紹：HDPE

2、土工膜是以高（中）密度聚乙烯樹(shù)脂為原料生產(chǎn)的密度大于0.94 g/cm3的土工膜。它含有約97.5% 的聚乙烯、 2.5%的碳黑以及微量的抗氧化劑和熱穩(wěn)定劑。HDPE土工膜具有以下優(yōu)勢(shì)：1）強(qiáng)度高。2）延展性好：有較好的地表適從性和耐候性。3）防滲能力好：滲透系數(shù)小于1×10-13 cm/s 。4）化學(xué)穩(wěn)定性好：HDPE軟化點(diǎn)約 121，冷脆化點(diǎn)約 -120，5）宏祥新材料股份有限公司：夏對(duì)無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸、無(wú)機(jī)鹽、酒精類、醛類、胺類、酯類、油脂等都有較強(qiáng)的抵抗力，在污水環(huán)境下工作年限可達(dá)50 年以上。word 完美格式專業(yè)資料具有良好的抗紫外光老化性： HDPE土工膜配方中添加的炭黑

3、具有抗紫外光的能力。抗嚙齒動(dòng)物和微生物侵襲： 各種試驗(yàn)證明， 動(dòng)物和微生物只侵襲那些含有增塑劑的聚合物，而 HDPE土工膜因沒(méi)有添加增塑劑，一般不會(huì)受這些生物侵襲。2、HDPE土工膜防滲體設(shè)計(jì)要點(diǎn)：2.1 設(shè)計(jì)方案一般 HDPE土工膜防滲體結(jié)構(gòu)在水池邊坡自上而下由基層、HDPE土工膜、保護(hù)層、塊石（或混凝土）護(hù)坡共四層組成。HDPE土工膜防滲體結(jié)構(gòu)在水池底處一般自上而下由基層、HDPE土工膜兩層組成。局部地區(qū)如池底周圍宜設(shè)置混凝土走道板，寬度易大于 1.2 米，做法同邊坡處。其作用是防止施工期間因人員行走和設(shè)備運(yùn)輸而對(duì)池底土工膜可能產(chǎn)生的破壞， 同時(shí)可以防止邊坡上滾落的一些尖銳物或是電焊渣等損

4、傷土工膜。2.2 基層設(shè)計(jì)基層應(yīng)壓實(shí)平整、無(wú)裂縫、無(wú)松土，表面無(wú)積水、無(wú)尖銳雜物，基層壓實(shí)系數(shù)不得小于93%，材質(zhì)應(yīng)為透水系數(shù)較小的黏性土。四周邊坡基層應(yīng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，邊坡允許值（高寬比）可按照建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案（ GB 5007-2002）中的規(guī)定選取，一般不應(yīng)小于1：1.5 。邊坡坡度陡于 1：1.2 時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行邊坡稱定性驗(yàn)算。邊坡頂部應(yīng)向外側(cè)傾斜，方便排水，坡度宜采用2%3%。2.3 HDPE 土工膜的選擇word 完美格式專業(yè)資料HDPE土工膜的強(qiáng)度設(shè)計(jì)滿足下式：FTf /T式中 Tf 為單寬土工膜的極限抗拉強(qiáng)度，kN/m；T 為單寬土工膜所受拉力， kN/m；F 為安全系數(shù)，在設(shè)計(jì)中

5、建議該值應(yīng)大于10。由于一般污水處理池的深度在 5m左右，經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)所需的土工膜的厚度極薄。 但是在選擇不同厚度規(guī)格的土工膜時(shí)， 還要考濾耐久性，因此建議選用 1.2 3.0 的 HDPE土工膜。在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)土工膜太薄容易出現(xiàn)穿刺損壞， 土工膜太厚測(cè)彎折困難不能與基層緊貼。 選用 1.2 3.0 的 HDPE土工膜，只要在施工期間注意保護(hù)，則即能保證膜的完整性，又方便安裝。在斜坡上鋪設(shè) HDPE土工膜時(shí)，應(yīng)特別注意 HDPE土工膜與基層之間的摩擦力大小。由于光面 HDPE土工膜與其他材料間的摩擦系數(shù)較小，很容易沿界面產(chǎn)生滑動(dòng)。因此在水池設(shè)計(jì)中，斜坡上的 HDPE土工膜一般選用糙面 HDPE

6、土工膜，以增加其抗滑能力。池底部分采用光面 HDPE土工膜即可。2.4保護(hù)層設(shè)計(jì)HDPE土工膜在鋪設(shè)完畢后，其上還需要進(jìn)行塊石（或混凝土）護(hù)坡的施工，為避免小石塊、 樹(shù)根等硬物刺穿土工膜，一般需要鋪設(shè)非織造土工布作為保護(hù)層。 用做保護(hù)層的非織造土工布， 其規(guī)格一般不得小于 600g/ 。2.5護(hù)坡設(shè)計(jì)word 完美格式專業(yè)資料為提高邊坡的穩(wěn)定性， 應(yīng)避免陽(yáng)光直射土工膜， 同時(shí)防止污水處理廠施工和運(yùn)營(yíng)期間對(duì)邊坡土工膜造成破壞，需在外表面設(shè)計(jì)塊石 ( 或混凝土 ) 護(hù)坡。鋼筋混凝土護(hù)坡因整體性較好而常被選用?；炷梁弯摻顟?yīng)符合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB 50010-2002）和給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)

7、構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB500069-2002）中的相關(guān)規(guī)定。混凝土護(hù)坡厚度不應(yīng)小于 100 , 內(nèi)配鋼筋網(wǎng)片， 保護(hù)層厚度不小于 40 。護(hù)坡根部需設(shè)置護(hù)腳，防止護(hù)坡層沿土工膜向下滑動(dòng)。護(hù)坡、護(hù)腳以及池底周圈布置的混凝土走道板連接成一體以提高護(hù)坡的整體性 和穩(wěn)定性。護(hù)腳可采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 其寬度和埋置深度需計(jì)算確定，配筋滿足構(gòu)造要求。2.6錨固設(shè)計(jì)土工膜的錨固方式主要有三種： 錨固溝、壓條固定、預(yù)埋件熱焊。其錨固溝方式因其形式簡(jiǎn)單，施工方便，比較常用。錨固溝距離邊坡邊緣不宜小于 800 , 溝斷面應(yīng)根據(jù)錨固形式、結(jié)合具體情況加以核算，以不小于 800 × 800 為宜。2.7連接

8、部位設(shè)計(jì)1) 土工膜與管道的連接，連接部位的管道宜選用聚乙烯管。首先把 HDPE土工膜根據(jù)管道的直徑大小裁剪成圓形的管套，調(diào)整好管套的位置并用熱風(fēng)焊槍臨時(shí)固定， 管套和管道間不能有空鼓的部位。 然后把管套兩端分別焊接在 HDPE土工膜和管道上，最好用不銹鋼管箍固定管套。word 完美格式專業(yè)資料2）土工膜與混凝土的連接：在混凝土中預(yù)埋鎖扣條，其材質(zhì)同為高密度聚乙烯。 根據(jù)不同的鎖扣條， 采取熱熔焊接或機(jī)械加緊的方式連接。3 HDPE土工膜的施工要點(diǎn)3.1 施工前的準(zhǔn)備工作1）HDPE土工膜進(jìn)場(chǎng)后首先必須按照 垃圾填埋場(chǎng)用高密度聚乙烯土工膜（CJ/T234-2006）的標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)外觀進(jìn)行嚴(yán)格的檢

9、查，具體內(nèi)容見(jiàn)表 1：表 1土工膜外觀檢查內(nèi)容序號(hào)項(xiàng)目要求1切口平直，無(wú)明顯鋸齒現(xiàn)象2穿孔修復(fù)點(diǎn)不允許3機(jī)械（加工）劃痕無(wú)或不明顯4每限于 10 個(gè)以內(nèi)，直徑 2.0 截面僵塊不允許有貫穿膜厚度的僵塊。5氣泡和雜質(zhì)不允許裂紋、分層、接頭和斷6頭不允許7糙面膜外觀均勻，不應(yīng)有結(jié)塊、破損等現(xiàn)象。外觀檢查合格后，按規(guī)范要求的數(shù)量、尺寸進(jìn)行見(jiàn)證取樣，送有資質(zhì)的建筑材料測(cè)試中心對(duì)土工膜的各項(xiàng)指標(biāo)如密度、拉伸強(qiáng)度、延伸率、撕裂強(qiáng)度等進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后方可用于施工。word 完美格式專業(yè)資料2）再次對(duì)已完成的基層進(jìn)行檢驗(yàn)，確?；鶎颖砻婀饣秸?、無(wú)石塊、樹(shù)根、尖銳物等可能對(duì)土工膜造成傷害的雜物。土工膜彎折處

10、不得存在直角鋼性結(jié)構(gòu)，均應(yīng)做弧形。3.2 HDPE土工膜及保護(hù)層的鋪設(shè)土工膜鋪設(shè)采取先邊坡后池底的順序。鋪膜時(shí)不要拉的太緊，應(yīng)留一定的余幅，以備局部下沉拉伸之用。水平接縫不得在坡面上，且距坡腳不得小于1.5m，相鄰兩幅的縱向接頭不應(yīng)在一條水平線上，應(yīng)互相錯(cuò)開(kāi) 1 m以上。在土工膜運(yùn)輸過(guò)程中不要拖拉、硬拽，避免尖銳物刺傷。膜下應(yīng)預(yù)先敷設(shè)一些臨時(shí)導(dǎo)氣管以排除膜下空氣，使土工膜與基層緊貼。施工人員在進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)需穿著軟底膠鞋或布鞋，同時(shí)注意天氣、溫度對(duì)膜的影響。具體施工步驟如下：1) 裁剪土工膜：應(yīng)對(duì)鋪設(shè)面進(jìn)行實(shí)際丈量得到準(zhǔn)確尺寸，再按所選的 HDPE土工膜的幅寬和長(zhǎng)度及鋪設(shè)方案進(jìn)行裁剪，考慮搭接

11、寬度以便焊接。池底轉(zhuǎn)角扇形區(qū)應(yīng)合理裁剪， 使上下端都得到牢固的錨固。2）細(xì)部增強(qiáng)處理：在土工膜鋪設(shè)之前，應(yīng)先對(duì)陰陽(yáng)角、變形縫等細(xì)部進(jìn)行增強(qiáng)處理，必要時(shí)可增焊雙層HDPE土工膜。3）邊坡鋪設(shè)：展膜方向應(yīng)基本平行于坡線，展膜應(yīng)平整順直，避免出現(xiàn)褶皺、波紋。土工膜在池頂位置要做好錨固， 防止向下墜滑。邊坡上的保護(hù)層為非織造土工布，其鋪設(shè)速度應(yīng)與鋪膜速度一致，以避免人為破壞土工膜。土工布的鋪設(shè)方式應(yīng)與土工膜相似，兩word 完美格式專業(yè)資料幅土工布對(duì)正、搭齊，搭接寬度按設(shè)計(jì)要求，一般為75 左右，采用手提式縫紉機(jī)縫合連接。4）池底鋪設(shè)：將HDPE土工膜放在平整的基層上，平順、松緊適度，與土面密貼，避免

12、出現(xiàn)褶皺、波紋。兩幅土工膜對(duì)正、搭齊，搭接寬度按設(shè)計(jì)要求，一般為100 左右，焊接部位要保持干凈。3.3 土工膜的接合焊接與測(cè)試土工膜的接合焊接是防止?jié)B漏的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，常采用熱熔焊接（雙軌熔焊），要求焊接前兩幅土工膜必須搭接100 以上，通過(guò)預(yù)先設(shè)置的壓力齒輪使兩幅土工膜焊接在一起，具體操作步驟如下：1）試驗(yàn)性焊接：試驗(yàn)性焊接需在HDPE土工膜試樣上進(jìn)行，并且在與生產(chǎn)性相同的膜表面和環(huán)境下進(jìn)行； 試驗(yàn)性焊接要求檢驗(yàn)和調(diào)節(jié)焊接設(shè)備；焊接設(shè)備和焊接人員只有成功完成試驗(yàn)性焊接后， 才能進(jìn)行生產(chǎn)性焊接。2）生產(chǎn)性焊接：首先應(yīng)清除 HDEP土工膜表面油脂、水分 、灰塵、垃圾等雜物。如果膜表面存在雜物， 會(huì)

13、使上下膜無(wú)法熱合到一起，對(duì)施工質(zhì)量有較大影響。 然后把焊機(jī)調(diào)整到試驗(yàn)性焊接時(shí)得到的最佳參數(shù)，在設(shè)計(jì)要求的搭接寬度條件下，自動(dòng)焊接，焊縫做到“平整、牢固、美觀”。保持焊接的溫度、速度及夾持棍的壓力，使焊接達(dá)到最佳效果。焊接時(shí)應(yīng)注意：盡量減少邊腳和零星膜的焊接；當(dāng)環(huán)境溫度和不利天氣條件嚴(yán)重影響焊接時(shí)，應(yīng)停止作業(yè)，如果在晚上焊接時(shí)，應(yīng)保證有充足的照明。word 完美格式專業(yè)資料3）焊縫檢測(cè)：焊縫的檢測(cè)分為目測(cè)、氣壓檢測(cè)（非破壞性）和破壞性檢測(cè)，對(duì)每一條焊縫都要進(jìn)行目測(cè)和氣壓檢測(cè)，且要求合格率為 100%。目測(cè)主要是對(duì)焊縫的外觀質(zhì)量、 T 型焊縫和十字型焊縫的處理、基層有無(wú)雜箋等項(xiàng)進(jìn)行仔細(xì)檢查。焊縫表

14、面應(yīng)光滑平順，厚度均勻，焊縫處不得有雜物及多余散碎焊料，不得使周圍母材出現(xiàn)損傷。氣壓檢測(cè)是通過(guò)檢查焊縫的氣密性來(lái)判斷其焊接質(zhì)量好壞的非破壞性檢測(cè)手段。 在氣腔內(nèi)封閉一定壓力的氣體，通過(guò)檢測(cè)針上附帶壓力表的變化來(lái)檢查其氣密性。破壞性檢測(cè)是按每 1000m焊縫取一個(gè) 1000 × 350 樣品做焊縫強(qiáng)度測(cè)試，要求合格率為 100%。對(duì)在目測(cè)、氣壓檢測(cè)中所發(fā)現(xiàn)的缺陷應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)，不能立刻修補(bǔ)的要做特種標(biāo)記， 以防漏補(bǔ)。直徑小于 5 的孔洞或針眼， 可有點(diǎn)焊。當(dāng)孔洞大于 5 時(shí)，應(yīng)用 10 圓形或橢圓形的襯墊修補(bǔ)。3.4 施工注意事項(xiàng)：邊坡上土工膜的施工注意點(diǎn)：邊坡上的HDPE土工膜在施工時(shí)可能會(huì)遭遇以下幾種破壞模式：1）從錨固溝中脫出向下滑動(dòng)。這種破壞常發(fā)生在HDPE土工膜鋪設(shè)階段，可以通過(guò)增大土工膜與坡面之間的摩擦力來(lái)阻止其在坡面上的滑移。另外增大HDPE土工膜與錨固溝溝壁的摩擦力及錨固溝的錨固作用也可阻止HDPE土工膜的滑動(dòng)。word 完美格式專業(yè)資料2）在連接處脫開(kāi)。土質(zhì)邊坡不均勻沉降使斜坡上的HDP