淺談復(fù)合土工膜施工工藝和質(zhì)量控制要點

1、淺談復(fù)合土工膜施工工藝和質(zhì)量控制要點韓加安摘 要 復(fù)合土工膜防滲技術(shù)已廣泛應(yīng)用于水利水電工程、堤防渠道工程、水庫加固防滲等方面，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。近幾年來，復(fù)合土工膜在山西引黃工程北干線工程的 三座水庫和南干線聯(lián)接段備用水源呼延調(diào)蓄工程以及南水北調(diào)工程渠道防滲處理中得到了廣泛 的應(yīng)用，取得了良好防滲效果。本文將結(jié)合呼延調(diào)蓄工程，將復(fù)合土工膜防滲技術(shù)的應(yīng)用及施 工過程中的質(zhì)量控制加以總結(jié)，分別在復(fù)合土工膜的選擇及施工技術(shù)、工藝要求，鋪設(shè)及接縫 方法、質(zhì)量控制等方面進(jìn)行初步探討。關(guān)鍵詞復(fù)合土工膜施工工藝質(zhì)量控制1 引言 復(fù)合土工膜是用聚乙烯或聚氯乙烯的增強(qiáng)改性后壓延成塑料薄膜與滌綸針

2、刺土工布熱合而成，它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。其主要機(jī)理是以塑料薄膜的不透水性隔斷渠底漏水通道，以其較大的抗拉強(qiáng)度和延伸率承受水壓和適應(yīng)渠身變形；而土工布也是一種高分子短纖維化學(xué)材料，通過針刺或熱粘成形，具有較高的抗拉強(qiáng)度和延伸性，它與塑料薄膜結(jié)合后不僅提高了塑料薄膜的抗拉強(qiáng)度和抗穿刺能力，而且由于土工布表面 粗糙，增大了接觸面的摩擦系數(shù)，有利于復(fù)合土工膜及保護(hù)層的穩(wěn)定。使用復(fù)合土工膜與傳統(tǒng)的布、膜分離使用相比，其抗老化性能好、耐腐蝕、強(qiáng)度高、耐磨損、變形能力強(qiáng)、施工方便、造價低，不僅提高了使用效果，而且縮短了工期，降低 了工程費用，綜合效益顯著，目前被廣泛用于庫區(qū)、壩體、渠道等

3、水利建筑物的整體與局 部防滲加固中，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。2 工程概況呼延調(diào)蓄工程的主要建筑物包括調(diào)蓄池、連接7#隧洞出口節(jié)制閘與調(diào)蓄池的進(jìn)水線路、從調(diào)蓄池至聯(lián)接段尾部消力池的出水線路以及進(jìn)場公路四部分。調(diào)蓄池位于太原市呼延村西與引黃工程聯(lián)接段出口之間好李子溝內(nèi)，設(shè)計容積為200萬川，池底面積5.26萬m2,正常蓄水位897.7m,對應(yīng)蓄水面積13.28萬R,由半挖半填而成。調(diào)蓄池大壩由主壩和副壩 兩部分組成，大壩壩頂高程899.8m。主壩軸線長度 589.1m,最大壩高36.7m；副壩軸線長度125.4m,最大壩高10.7m。調(diào)蓄池大壩為均質(zhì)土壩，調(diào)蓄池采用復(fù)合土工膜進(jìn)行防滲處 理

4、，復(fù)合土工膜鋪設(shè)總面積為17.4 萬 m2。3 調(diào)蓄池防滲結(jié)構(gòu)呼延調(diào)蓄池防滲結(jié)構(gòu)由以下幾部分構(gòu)成：膜下砂墊層（20cm） 、復(fù)合土工膜、膜上砂墊層（20cm） 、級配碎石過渡層（30cm） 、混凝土預(yù)制塊（15cm） ，具體形式詳見圖1 調(diào)蓄池防滲結(jié)構(gòu)圖。圖1調(diào)蓄池防滲結(jié)構(gòu)圖4復(fù)合土工膜技術(shù)指標(biāo)復(fù)合土工膜技術(shù)指標(biāo)見表1。表1復(fù)合土工膜主要技術(shù)指標(biāo)項目單位指標(biāo)備注1膜厚度（2kPa壓力下）mm0.62標(biāo)稱斷裂強(qiáng)度kN/m203斷裂強(qiáng)度kN/m>20縱、橫向4標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度對應(yīng)伸長率%30 100縱、橫向5撕破強(qiáng)力kN>0.70縱、橫向6CBRM破強(qiáng)力kN>3.27剝離強(qiáng)度N/cm&g

5、t;68垂直滲透系數(shù)cm/s< 10-119耐靜水壓MPa>1.210摩擦系數(shù)（復(fù)合土工膜與中粗砂）>0.55參考值11幅寬偏差%-1.012膜厚度偏差mm±0.0613單位面積質(zhì)量g/m2>9405 復(fù)合土工膜施工工藝5.1 復(fù)合土工膜施工工藝復(fù)合土工膜施工工藝流程見圖2。圖2復(fù)合土工膜施工工藝流程圖5.2 復(fù)合土工膜施工步驟呼延調(diào)蓄池復(fù)合土工膜施工分為清基、下墊層鋪設(shè)、復(fù)合土工膜鋪設(shè)焊接、上覆保護(hù) 層等幾個步驟，現(xiàn)分述如下。5.2.1 清理池坡基面在復(fù)合土工膜鋪設(shè)前，應(yīng)清除池坡基面上可能損傷復(fù)合土工膜的帶棱硬物，填平凹坑, 按要求處理好坡面，坡面平整度、壓

6、實度均需達(dá)到設(shè)計要求后方可進(jìn)行復(fù)合土工膜的下墊 層鋪設(shè)。5.2.2 下墊層鋪設(shè)呼延調(diào)蓄池復(fù)合土工膜下墊層為粗砂墊層，厚度為20cmi砂墊層鋪設(shè)時采用長臂反鏟和皮帶機(jī)分別從鑿冰平臺基礎(chǔ)和池底送料到坡面，人工用鐵锨攤鋪平整，然后灑水進(jìn)行夯實，砂墊層夯實后的相對密度達(dá)到設(shè)計要求后方可進(jìn)行復(fù)合土工膜鋪設(shè)。5.2.3 復(fù)合土工膜焊接試驗復(fù)合土工膜的拼接應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場試驗，確定焊接溫度、焊接機(jī)行走速度、溫度調(diào)節(jié)系數(shù)等參數(shù)，試驗結(jié)果批準(zhǔn)后方可進(jìn)行現(xiàn)場施工。5.2.4 復(fù)合土工膜鋪設(shè)復(fù)合土工膜鋪設(shè)包括四個工序：攤鋪-底層土工布粘接-土工膜焊接-焊接質(zhì)量檢驗面層土工布縫合5.2.4.1 復(fù)合土工膜攤鋪前的外觀檢查復(fù)

7、合土工膜在攤鋪前應(yīng)檢查復(fù)合土工膜外觀質(zhì)量，土工膜不允許有沙眼、疵點雜質(zhì)，記錄并修補(bǔ)出現(xiàn)的機(jī)械損傷等缺陷，嚴(yán)重的予以更換。5.2.4.2 復(fù)合土工膜的鋪設(shè)方法復(fù)合土工膜鋪設(shè)分為池坡鋪設(shè)、池底鋪設(shè)2 個部分。鋪設(shè)時，應(yīng)在氣溫5以上，風(fēng)力4 級以下，無雨、無雪的天氣施工，按流水作業(yè)的順序分區(qū)分塊進(jìn)行，采用人工鋪設(shè)。鋪設(shè)方法：池坡在驗收合格后，從上向下滾鋪，與池底的復(fù)合土工膜連接采用丁字形連接。為保證防水層整體質(zhì)量，避免形成十字縫。鋪設(shè)過程中，作業(yè)人員應(yīng)穿平底布鞋或軟膠鞋，機(jī)械不得碾壓土工膜及其保護(hù)層，施工時如發(fā)現(xiàn)土工膜損壞，應(yīng)及時修補(bǔ)。5.2.4.3 焊接中應(yīng)注意的問題復(fù)合土工膜底層土工布采用熱風(fēng)焊

8、槍粘接，土工膜焊接采用熱熔焊法施工，為了確保焊接質(zhì)最，焊接應(yīng)盡量在廠內(nèi)進(jìn)行，但為了施工方便，復(fù)合土工膜幅寬又不應(yīng)太寬，必須在施工現(xiàn)場拼接，對拼接處的施工質(zhì)量要控制好，做好現(xiàn)場檢驗和仔細(xì)檢查。土工膜焊接完成經(jīng)檢驗合格后進(jìn)行面層土工布縫合，面層土工布縫合采用手提式縫紉機(jī)縫合，用尼綸線縫合兩道。在土工膜的拼接處注意在同一個斷面上邊坡上面的膜要壓在下面的膜上面。5.2.4.4 上覆保護(hù)層呼延調(diào)蓄池上覆保護(hù)層包括砂墊層、級配碎石和混凝土預(yù)制塊，其厚度分別為20cm、30cm和15cm。復(fù)合土工膜焊接完并經(jīng)質(zhì)量驗收合格后，及時進(jìn)行砂墊層、級配碎石和混凝土預(yù)制塊的鋪設(shè)，以防止其在紫外線照射下易老化和其它因素

9、引起的破壞。3 復(fù)合土工膜施工質(zhì)量控制復(fù)合土工膜鋪設(shè)質(zhì)量直接影響調(diào)蓄池的防滲效果，因此在各個環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格把關(guān)。3.1 進(jìn)場復(fù)合土工膜質(zhì)量檢測結(jié)合工程實際及所選復(fù)合土工膜的規(guī)格，確定復(fù)合土工膜的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、幾何尺寸，選擇生產(chǎn)規(guī)模較大、產(chǎn)品質(zhì)量符合要求的生產(chǎn)廠家進(jìn)行采購。對于進(jìn)場的復(fù)合土工膜必須有廠家提供的合格證書、性能及特性指標(biāo)和使用說明書。復(fù)合土工膜進(jìn)場后，隨機(jī)抽取復(fù)合土工膜，對其性能指標(biāo)進(jìn)行復(fù)測，確保用于工程的材料合格。3.2 焊縫質(zhì)量檢測復(fù)合土工膜拼接質(zhì)量是關(guān)系到防滲的主要問題，目前采用的檢測方法主要有目測法和現(xiàn)場檢漏法，目測法主要是觀察焊縫有無漏接、燙損、褶皺，拼接是否均勻等?，F(xiàn)場檢漏法是

10、對焊縫進(jìn)行充氣檢測，將待檢焊縫兩端封死，在兩條焊縫之間的空腔部位插入氣針，充氣至0.1MPa,靜觀lmin ,觀察真空表，若氣壓穩(wěn)定，表明焊縫質(zhì)量合格，若氣壓下降， 則對焊縫進(jìn)行逐處檢查，找出焊接不牢的部位及時修補(bǔ)。3.3 施工過程質(zhì)量控制要點3.3.1 由于土工膜缺少約束支撐，在承受土壓力時被鼓破；薄膜受到下層氣體或液體的頂托產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致破壞等，嚴(yán)重影響焊縫的密封性。鋪設(shè)前一定要先仔細(xì)檢查所用土工膜的外觀質(zhì)量，選用膜面平整的土工膜，避免造成不必要的返工。3.3.2 保護(hù)措施，鋪設(shè)過程中作業(yè)人員不準(zhǔn)直接在復(fù)合土工膜上卸放易造成土工膜損壞的器具，不準(zhǔn)在土工膜上進(jìn)行易損壞土工膜的操作。施工作業(yè)時，應(yīng)將復(fù)合土工膜上、下墊層中的的礫石和硬土塊清理干凈，防止在復(fù)合土工膜上、下墊層鋪設(shè)施工時，人為踩踏刺破土工膜，影響防滲效果。3.3.3 土工膜的原材料是高分子聚合物，這種物質(zhì)是鏈節(jié)結(jié)構(gòu)，它對氧化（老化 ） 十分敏感，容易發(fā)生降解反應(yīng)和交換反應(yīng)，引起其組成、結(jié)構(gòu)的變化而逐漸失去原有的優(yōu)良性能。對于鋪設(shè)完成的復(fù)合土工膜要及時進(jìn)行覆蓋。6 結(jié)語復(fù)