中小型垃圾填埋場防滲系統(tǒng)的施工監(jiān)理

呂曉明，杭永澤，王麗竹

（1.江蘇陽湖建設(shè)項目管理有限公司，江蘇 常州 213159；2.常州市武進區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，江蘇 常州 213001 ）

隨著人民生活水平的不斷提高，城市居民對周邊的環(huán)境狀況的要求也越來越高，生活垃圾的無害化處理已成為城市管理的重要任務(wù)?？紤]到建設(shè)和運行費用等因素，目前大多數(shù)城市對生活垃圾的處理方式主要還是依靠填埋。但是許多城市在建或計劃建設(shè)垃圾衛(wèi)生填埋場。

很榮幸，筆者參與了某城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場的1 期和2 期工程的全程建設(shè)工作。垃圾填埋場的工程建設(shè)主要分為：壩體、防滲系統(tǒng)、污水收集和處理系統(tǒng)。其中垃圾填埋場的防滲系統(tǒng)是工程建設(shè)的核心。以下就垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)的施工及監(jiān)理過程中的一些做法和經(jīng)驗，作一交流。

1 工程概況

本工程屬山(坡)谷型填埋場，庫容 430萬 m3。工程建設(shè)的主要內(nèi)容有：清庫、修筑半永久性場內(nèi)道路(含卸料平臺、截洪溝、排水箱涵)、調(diào)節(jié)池和防滲系統(tǒng)、填埋氣收集系統(tǒng)和綜合樓等。其中防滲系統(tǒng)主要有：土工膜的鋪設(shè)、焊接；土工網(wǎng)的鋪設(shè)；土工布的鋪設(shè)、縫合；HDPE 管道(穿孔管、實心管)的鋪設(shè)、焊接。

本工程庫區(qū)防滲系統(tǒng)中邊坡、庫底均采用“兩布一膜”的防滲結(jié)構(gòu)，即：底層為500 g/m2的土工布，中間層是厚度為1.5 mm的HDPE 膜防滲層，上層為400 g/m2的土工布保護層。

庫區(qū)污水通過 HDPE 花管收集后再經(jīng) HDPE 管網(wǎng)排入污水處理區(qū)的調(diào)節(jié)池。HDPE 花管是指在 HDPE 管身開孔以利于庫區(qū)的污水收集、導(dǎo)流的管道。

由于垃圾堆體中存在著大量易揮發(fā)的甲烷氣體及其他有毒氣體，因此在工程中多采用導(dǎo)氣石籠的辦法進行導(dǎo)氣處理。

2 防滲系統(tǒng)的施工監(jiān)理

2.1 審核防滲系統(tǒng)施工方案

在防滲施工單位進場后，要求其根據(jù)現(xiàn)場實際情況申報兩個或兩個以上防滲系統(tǒng)的施工方案。監(jiān)理部對方案擬投入的人員、機械、焊接工藝、現(xiàn)場環(huán)境等進行審核、優(yōu)選，最終確定防滲系統(tǒng)的優(yōu)化施工方案。

2.2 審核防滲系統(tǒng)的原材料

本工程防滲系統(tǒng)所涉及的原材料主要有：HDPE 防滲膜、LLDPE 防滲膜、HDPE 管材、土工排水網(wǎng)格、無紡?fù)凉げ嫉?。HDPE 防滲膜的厚度為1.5 mm，屈服強度≥22 N/mm2，斷裂強度≥40 N/mm2；HDPE 管 80℃ 靜壓強度(165 h)不破裂、不滲漏，斷裂伸長率≥350%，縱向回縮率(110℃)≤3%。在材料采購和使用前，要求防滲施工單位申報相關(guān)材料的質(zhì)量合格證書、檢測報告和出廠證明。首先，監(jiān)理人員響應(yīng)合同規(guī)定，現(xiàn)場核對材料的生產(chǎn)廠家、型號等是否符合規(guī)定要求；然后根據(jù)設(shè)計和相關(guān)規(guī)范要求，現(xiàn)場進行見證取樣、封樣、送樣。經(jīng)復(fù)試檢測，所有試驗參數(shù)(參數(shù)較多，在此不作說明)均符合圖紙設(shè)計及相關(guān)要求后，同意該批材料使用于本工程上。

2.3 防滲系統(tǒng)施工過程中的主要監(jiān)理工作及要求

HDPE 防滲膜及 LLDPE 防滲膜的鋪設(shè)、焊接工序是整個防滲系統(tǒng)中最關(guān)鍵的工序，填埋場整體工程的成敗取決于水平防滲層的施工質(zhì)量。這就意味著一旦 HDPE 防滲膜或LLDPE 防滲膜發(fā)生滲漏，造成地下水源污染，則后果不堪設(shè)想。因此現(xiàn)場監(jiān)理人員在防滲施工過程中，必須嚴密監(jiān)控每個過程、每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量。

(1)熟悉圖紙設(shè)計做法、要求，結(jié)合現(xiàn)場實際情況掌握防滲系統(tǒng)的整體施工工藝流程。工藝流程圖為：實地丈量、鋪設(shè)規(guī)劃示意圖、裁膜、裁膜記錄表、鋪設(shè)、鋪設(shè)詳圖、修補試焊、試焊結(jié)果記錄表、焊接、焊接記錄表、自檢、驗收(工藝流程解釋：根據(jù)填埋庫區(qū)的實際地形尺寸進行規(guī)劃→按實際規(guī)劃尺寸進行裁膜并運至施工現(xiàn)場相對應(yīng)的位置→按操作程序進行鋪設(shè)、試焊、焊接→自檢合格后申請驗收→驗收，同時為下道工序做準備)。

(2)在防滲系統(tǒng)中 HDPE、LLDPE 防滲膜鋪設(shè)、焊接前，監(jiān)理應(yīng)會同專業(yè)施工單位和總承包單位，對鋪設(shè)基層工作的質(zhì)量進行全面檢查、驗收；檢查驗收合格后，允許施工單位進行防滲層的鋪設(shè)焊接施工。監(jiān)理人員對防滲基層工作的質(zhì)量控制，通常應(yīng)要求施工單位遵循如下規(guī)則：①需鋪設(shè)襯墊的表面平整度的誤差應(yīng)達到不大于2 cm/m2；②基層內(nèi)沒有廢渣、樹根、棱角或鋒利的巖石，所有的回填土料均應(yīng)采用黏性土且不應(yīng)含有有機物、垃圾、塊石或其他對土工膜鋪設(shè)不利的有害雜質(zhì)，垂直深度在 2.5 cm 內(nèi)黏土層不應(yīng)含有粒徑大于5 cm的尖銳物料；③基層應(yīng)按照設(shè)計要求分層碾壓，不得漏壓和欠壓，底部和邊坡的黏土層壓實度不得小于設(shè)計要求；④基層施工應(yīng)確保碾壓不受干燥、洪水或冰凍的影響，不得出現(xiàn)明顯膨脹或干裂；如需要可在整個地基上鋪上薄塑料保護膜(或其他認可材料)，直到防滲膜襯墊開始鋪設(shè)；對明顯膨脹或干裂變形區(qū)域應(yīng)進行翻動后重新碾壓；⑤錨固溝應(yīng)在防滲膜放置之前，由總承包單位按設(shè)計圖紙上標注的位置和寬度來進行開挖；在易干燥的黏土中開挖錨固溝，應(yīng)該只在襯墊施工的前幾天進行開挖，這樣可以最大限度地減小黏土干燥裂開的可能(具體開挖時間視現(xiàn)場情況而定)。

(3)鋪設(shè)防滲膜的環(huán)境要求。防滲膜室外鋪設(shè)和焊接施工宜在氣溫 5℃ 以上、風(fēng)力 4 級以下并且無雨水、無雪天氣、無過大的濕度(霧、露水)、風(fēng)速不超過 30 km/h的條件下進行。

(4)防滲膜在鋪設(shè)過程中，監(jiān)理人員主要做好以下工作：①檢查用于防滲膜鋪設(shè)的施工方法與設(shè)備，不得對防滲膜或其下基層造成損壞；②檢查工作人員在防滲膜工作中是否穿不帶硬釘?shù)能浀仔?，否則會損壞防滲膜或出現(xiàn)因工作忙亂而導(dǎo)致防滲膜的損壞；③在防滲膜鋪設(shè)前，檢查施工單位是否準備好足夠的臨時壓載物(如砂袋、輪胎等)，以防止防滲膜在鋪設(shè)過程中被風(fēng)吹起；④防滲膜鋪設(shè)時應(yīng)盡量從上往下、避免折皺，任何遭到嚴重損壞(如拉裂、卷曲或起皺)的地方都必須標明并修補；⑤準備足夠大的墊塊，以防在防滲膜上作業(yè)的焊接設(shè)備的電機漏油；⑥在拐角及異形地段應(yīng)使接縫長度盡量減短，防滲膜應(yīng)裁成上寬下窄的“倒梯形”，其寬窄比例依據(jù)現(xiàn)場的實際情況和邊坡的具體尺寸精確計算；除特殊要求外，在坡度大于1∶6的斜坡上距坡頂或應(yīng)力集中區(qū)域 1.5 m 范圍內(nèi)，不應(yīng)有水平夾角小于45°的接縫；⑦在填埋區(qū)整個邊坡與庫底銜接部位的坡腳處，搭接部位應(yīng)離開坡腳線 1.5 m 以外；⑧防滲膜應(yīng)自然松弛、緊貼支持層，并不應(yīng)有裙皺、懸空等現(xiàn)象；⑨準確、及時做好記錄、資料。

(5)防滲膜的試驗焊接。防滲膜的試驗焊接應(yīng)在監(jiān)理人員的旁站下，由專業(yè)焊接技術(shù)人員完成；所有的試驗焊接將在與實際相同的縫合條件下進行。試驗焊接的質(zhì)量經(jīng)驗收確認合格后，焊接技工不得隨意改變焊接參數(shù)(溫度、速度等)，直至進行下一個試驗焊接為止，同時做好相應(yīng)記錄資料。

(6)防滲膜焊接監(jiān)理要點：檢查防滲膜接縫的搭接長度是否符合要求，應(yīng)盡可能避免接縫處產(chǎn)生折皺和形成“魚嘴”的可能；檢查焊接面是否干燥、清潔，不得有灰塵、碎屑等雜物；檢查熱壓角焊接的防滲膜在焊接前是否預(yù)先削平；檢查磨光范圍是否超過焊接時熱熔樹脂條覆蓋邊緣 3.5 cm，同時檢查磨光范圍是否均采用熱焊樹脂焊條覆蓋；檢查焊條是否保持清潔和干燥。

(7)土工網(wǎng)鋪設(shè)。土工網(wǎng)鋪設(shè)過程中，監(jiān)理人員檢查驗收其質(zhì)量，通常是以下幾個方面：①檢查相鄰?fù)凉ぞW(wǎng)的橫向搭接長度(75 mm～100 mm)、縱向末端搭接長度(不小于150 mm)；②檢查搭接、連接材料(采用聚乙烯扣件)的橫向搭接部位間距 1.5 m 是否設(shè)置連接扣件，在末端和錨固槽位置間距 150 mm 是否設(shè)置扣件；③檢查邊緣位置是否設(shè)置水平搭接(一般不允許)；如果必須設(shè)置，在水平方向縫合時相鄰接縫整卷應(yīng)錯開；④檢查覆蓋連接排水芯的土工織物是否密封(必須密封)，以防止回填土進入排水芯；⑤檢查整卷排水網(wǎng)的孔洞或裂縫的最大寬度(不得超過幅度的50%)；在遇孔洞或裂縫區(qū)域，必須鋪同規(guī)格的補丁，且補丁應(yīng)超過孔洞或裂縫邊緣(不小于150 mm)。

(8)土工布的鋪設(shè)。土工布的鋪設(shè)、縫合必須滿足以下幾點要求：①在正常情況下，除修補的地方以外，坡面上不能有水平連接(連接須沿坡面的輪廓，不與其相交)；②接縫須與坡面線相交；與坡腳平衡或可能存在應(yīng)力的地方，水平接縫的距離須大于1.5 m；③所有的土工布都須用砂袋壓??；砂袋將在鋪設(shè)期間使用，并保留到鋪設(shè)上面一層材料；④施工人員所穿工作鞋及所有施工機具不應(yīng)損壞土工布，施工人員不得在已鋪設(shè)的土工布上做可能損壞土工布的事(抽煙、用尖銳工具戳土工布等)；⑤為了土工布材料的安全，應(yīng)在鋪設(shè)土工布前才打開包裝膜，即鋪一卷開一卷，并檢查外觀質(zhì)量；⑥所有的縫合必須連接進行(點縫絕不允許)；在重疊之前，土工布必須至少重疊 150 mm，最小縫針距離織邊(材料暴露的邊緣)至少 25 mm；⑦用于縫合的線應(yīng)為最小張力超過 60 N的樹脂材料，并有與土工布相當或超出的抗化學(xué)腐蝕和抗紫外線能力；⑧任何在縫好的土工布上的“漏針”必須在受到影響的地方重新縫接；⑨采取相應(yīng)的措施，避免在土工布安裝后，土壤、顆粒物質(zhì)或外來物質(zhì)進入土工布層。

(9)HDPE 管道。HDPE 管道一般包括：管道的開挖、管溝底的準備工作、管道的敷設(shè)，管道的連接與裝配、管道的試驗以及管道周邊回填與夯實等幾個工作內(nèi)容。監(jiān)理人員在管道施工過程中，側(cè)重檢查驗收以下幾個方面：①管道開挖路線、深度、寬度、管溝的水平偏差是否滿足相關(guān)要求；②管溝底的準備工作是否做好，墊平材料、填埋密實度控制；③管道敷設(shè)過程中，管材外觀是否有缺陷、損壞，敷設(shè)管道的水平偏差是否滿足相關(guān)規(guī)范要求；④管道的連接方式是否合理；HDPE 管道與閥門相連時一般采用法蘭連接，當HDPE 管道之間不便于采用熱熔方式連接時，也可以采用法蘭連接；法蘭連接時，螺栓應(yīng)預(yù)先均勻擰緊，待規(guī)定時間(一般為8 h)后，再重新擰緊；⑤管道的測試一般采用壓力試驗(強度、水密性)，壓力測試的測試壓力不應(yīng)超過管材壓力等級或系統(tǒng)中最低壓力等級的配件的1.15 倍；一般情況下，水密性試驗應(yīng)穩(wěn)壓 24 h，試驗結(jié)束后，檢查是否有明顯的泄露或壓力降；⑥管道周圍回填材料夯實密實度是否符合相關(guān)規(guī)定要求。

3 防滲系統(tǒng)的關(guān)鍵工序、關(guān)鍵部位的施工監(jiān)理

3.1 污水管網(wǎng)中窨井的防滲施工監(jiān)理

污水管網(wǎng)中窨井的做法見圖1。窨井尺寸為1200 mm×1200 mm。

圖1 窨井剖面

在窨井防滲系統(tǒng)施工前，應(yīng)將窨井底部及側(cè)面清理干凈，以免雜物損傷防滲系統(tǒng)。在防滲系統(tǒng)施工中，應(yīng)注意HDPE 膜與 HDPE 管道的焊接部位(應(yīng)焊在 HDPE 管道的切口面而不是管身，這樣能保證焊接強度)。在焊接時應(yīng)充分考慮HDPE 膜的熱脹冷縮性能，防止產(chǎn)生集中應(yīng)力；否則 HDPE膜與 HDPE 管道的焊接處容易撕裂。一般情況下，HDPE 膜在自然、松弛、無褶皺的情況下緊貼窨井面與 HDPE 管道進行焊接。防滲施工完成后，對窨井單獨或整個管網(wǎng)進行水密性壓力試驗。

3.2 地下水導(dǎo)排溝

地下水導(dǎo)排溝做法見圖2。

圖2 地下導(dǎo)流層剖面

為了使地下水順利排出，防止防滲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層“起鼓”，避免防滲結(jié)構(gòu)層遭到破壞，在地下水導(dǎo)排溝的施工過程中，監(jiān)理人員應(yīng)對每道工序嚴格按照設(shè)計要求及相關(guān)規(guī)范規(guī)定要求進行檢查、驗收。

3.3 排污管網(wǎng)設(shè)置閥門井

排污管網(wǎng)中閥門井的具體位置根據(jù)現(xiàn)場情況而定，但最好不要設(shè)置在排污管網(wǎng)中管道的端口。因為如果這樣的話，容易使閥門井長期浸泡在污水中，閥門的返修率很高。實踐證明，閥門設(shè)置在排污管道的管身位置比較合理，在成本核算條件的允許下，在排污管網(wǎng)中閥門井設(shè)置成雙閥門。

4 結(jié) 語

某垃圾填埋場 1 期和2 期工程的施工結(jié)束后運行至今，垃圾填埋的防滲系統(tǒng)完全滿足設(shè)計要求。對填埋場周圍水樣進行實時跟蹤和定時抽查檢測，未發(fā)現(xiàn)任何異常。隨著生活垃圾日益增多，垃圾處理技術(shù)的進一步發(fā)展，國家對環(huán)保工藝標準的進一步提高，垃圾的焚燒和垃圾填埋后產(chǎn)生氣體的再利用(例如可利用發(fā)電和供熱)是今后的發(fā)展方向。