淺談水利工程土工膜防滲施工工藝

張會(huì)平

摘 要：總結(jié)混凝土面板砂礫石壩庫盤水平防滲土工膜鋪設(shè)的施工監(jiān)理經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)闡述土工膜鋪設(shè)的施工工藝，并從質(zhì)量管理角度，指出土工膜鋪設(shè)中應(yīng)主要的幾個(gè)問題及預(yù)防處理方法。

關(guān)鍵詞：土工膜；施工工藝；問題

巴里坤西黑溝望海水庫為灌入式水庫，壩體壩型主要由砂礫石壩體和防滲體組成，其中砂礫石壩體從上游向下游依次主要由墊層區(qū)、主堆區(qū)、任意料區(qū)、堆石區(qū)組成；防滲體由分離式混凝土面板、趾板、庫盤復(fù)合土工膜水平防滲和面板間的接縫止水組成，庫盤復(fù)合土工膜與壩體面板粘接，形成完整的防滲體。庫盤防滲主要包括清基開挖、庫盤溝槽開挖、復(fù)合土工膜的鋪設(shè)、合成材料的拼接及庫盤的回填覆蓋等項(xiàng)目。

1 施工工藝

1.1 施工方案

依據(jù)設(shè)計(jì)要求，把基底腐質(zhì)土、有機(jī)物及塊石清除干凈，并按照設(shè)計(jì)的高程、邊坡開挖成型，采用振動(dòng)碾碾壓，基底符合設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行膜下墊層施工。

在分段開挖取土完成后及時(shí)對(duì)庫盤進(jìn)行成型的清理、碾壓工作，復(fù)合土工膜鋪設(shè)做好土方平衡工作，保持膜上膜下墊層料儲(chǔ)量與鋪膜保持平衡。

1.2 施工工藝流程

測量放線→清基、平整、碾壓、驗(yàn)收及溝槽開挖→膜下墊層鋪設(shè)→復(fù)合土工膜的鋪設(shè)、拼接→膜上墊層及蓋重鋪設(shè)回填覆蓋。

土工膜鋪設(shè)工藝：鋪設(shè)、剪裁→對(duì)正、搭齊→壓膜定型→擦拭塵土→焊接試驗(yàn)→焊接→檢測→修補(bǔ)→復(fù)檢→驗(yàn)收。

2 土工膜施工應(yīng)注意的幾個(gè)方面

2.1 施工方案的審定

嚴(yán)格審核施工組織設(shè)計(jì)中的施工方案。必須結(jié)合工程實(shí)際情況，從工藝、機(jī)械設(shè)備、人員的配置、材料的采購計(jì)劃以及施工質(zhì)量保證體系、施工操作規(guī)章制度等方面進(jìn)行全面分析，綜合考慮，使施工方案、施工工藝在技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，且有利于提高施工質(zhì)量。

在進(jìn)行土工膜鋪設(shè)前，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場鋪設(shè)試驗(yàn)，確定焊接溫度、速度等施工工藝參數(shù)。采用熱熔焊接方式，應(yīng)進(jìn)行焊接設(shè)備的比較、焊接溫度、焊接速度以及施工工藝等試驗(yàn)。試驗(yàn)完成后，應(yīng)將試驗(yàn)成果和報(bào)告報(bào)送監(jiān)理人審批，報(bào)告應(yīng)說明選定的施工工藝及相應(yīng)的施工參數(shù)，經(jīng)監(jiān)理人批準(zhǔn)后，才能進(jìn)行施工。

2.2 土工膜的質(zhì)量檢驗(yàn)

根據(jù)工程的設(shè)計(jì)要求及工程特性，明確材料的檢測、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及施工規(guī)范。對(duì)施工單位的一檢、建設(shè)監(jiān)理單位的二檢的檢測計(jì)劃進(jìn)行審核、批準(zhǔn)，明確取樣的標(biāo)準(zhǔn)。施工前按照規(guī)范及有關(guān)規(guī)定要求，采用書面檢驗(yàn)、外觀檢驗(yàn)、理化檢驗(yàn)的方式對(duì)土工膜進(jìn)行檢測。

（1）書面檢驗(yàn)。是通過對(duì)提供的材料質(zhì)量保證資料、試驗(yàn)報(bào)告等進(jìn)行審核，取得認(rèn)可方能使用。（2）外觀檢驗(yàn)。是對(duì)材料從品種、規(guī)格、標(biāo)志、外形尺寸等進(jìn)行直觀檢驗(yàn)，看其有無質(zhì)量問題。（3）理化檢驗(yàn)。是指在物理、化學(xué)等方法的輔助下的量度。它借助于試驗(yàn)設(shè)備和儀器對(duì)材料樣品的化學(xué)成分、機(jī)械性能等進(jìn)行科學(xué)的鑒定。

原材料的質(zhì)量不僅靠物理力學(xué)性能抽檢測，外觀檢查也至關(guān)重要。留邊不合格，如起褶皺，荷葉邊或膜布長短不齊等也直接影響土工膜連接質(zhì)量。經(jīng)檢驗(yàn)質(zhì)量不合格或不符合設(shè)計(jì)要求的，不得投入使用。

2.3 土工膜的支持層、墊層及蓋重

2.3.1 支持層

對(duì)于基準(zhǔn)面應(yīng)按設(shè)計(jì)要求及規(guī)范要求進(jìn)行施工，確?；讘?yīng)密實(shí)均勻，避免因不均勻沉降造成土工膜的破壞。

對(duì)于土質(zhì)支持層應(yīng)將可見植物根截至其表面5—10 cm以下。如存在對(duì)土工膜有影響的特殊茵類時(shí)，可用土壤殺菌劑進(jìn)行處理。

2.3.2 墊層

（1）墊層材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其中不得含有任何易刺破聚乙烯土工膜的尖銳物體或雜物。墊層的填筑施工質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。（2）鋪設(shè)面上應(yīng)清除一切樹根、雜草和尖石，保證鋪設(shè)砂礫石墊層面平整，不允許出現(xiàn)凸出及凹陷的部位。

2.3.3 保護(hù)層

（1）在土工膜鋪設(shè)及焊接驗(yàn)收合格后，應(yīng)及時(shí)填筑保護(hù)層；填筑保護(hù)層的速度，應(yīng)與鋪膜速度相配合，避免土工膜長期。注意切不可將膜鋪設(shè)過多，不及時(shí)覆蓋保護(hù)，造成暴曬，加快膜的光氧老化，影響防滲效果。（2）保護(hù)層的填筑不應(yīng)使用有可能損傷土工膜的設(shè)備。車輛等機(jī)械不得碾壓土工膜面及其保護(hù)層，做好已完項(xiàng)目的保護(hù)工作。（3）如鋪設(shè)面積大，采用機(jī)械施工，必須對(duì)施工方案進(jìn)行審核，并安排專人進(jìn)行現(xiàn)場看護(hù)，避免人為損壞。

2.4 土工膜鋪設(shè)

（1）土工膜施工宜在氣溫5℃以上.風(fēng)力4級(jí)以下并無雨、無雪天氣進(jìn)行。

（2）鋪膜過程中應(yīng)隨時(shí)檢查膜的外觀有無破損、麻點(diǎn)、孔眼等缺陷，發(fā)現(xiàn)膜面有孔眼等缺陷或損傷.應(yīng)及時(shí)用新鮮母材修補(bǔ)。

（3）鋪設(shè)過程中，應(yīng)嚴(yán)禁煙火，作業(yè)人員不得穿硬底皮鞋及帶釘?shù)男?/p>

（4）對(duì)受損的土工合成材料，應(yīng)外鋪一層合格的土工合成材料在破損部位之上，其各邊長度應(yīng)至少大于破損部位1m 以上，并將兩者進(jìn)行拼接處理。

（5）焊接前必須對(duì)粘結(jié)面進(jìn)行清掃，粘結(jié)面上不得有油污、灰塵。

（6）在斜坡上搭接時(shí)，應(yīng)將高處的膜搭接在低處的膜面上。

（7）復(fù)合土工膜粘結(jié)好后，必須妥善保護(hù)，以防受損。土工膜鋪設(shè)及焊接驗(yàn)收合格后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行下一道工序的施工以避免膜層裸露時(shí)間過長。

（8）土工膜鋪設(shè)時(shí)，由于材料的伸縮變形或支持層的沉降等因素，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，確保土工膜的松弛度達(dá)到設(shè)計(jì)要求及合同技術(shù)條款的規(guī)定。

2.5 土工膜的焊接質(zhì)量檢查

拼接中復(fù)合土工膜焊縫質(zhì)量是關(guān)鍵，施工中尤其要加強(qiáng)接縫檢測，接縫質(zhì)量檢測包括目測、充氣檢漏和抽樣檢測3種方式。

2.5.1 目測

首先對(duì)接縫進(jìn)行目測，觀察接縫是否平順、寬度是否均勻、有沒有漏焊、燙傷、折皺等缺陷，對(duì)目測結(jié)果做好詳細(xì)記錄和標(biāo)記，以便及時(shí)處理。在目測后，也可再采用手摸的方式對(duì)焊縫進(jìn)行檢查，是否存在漏焊、焊接強(qiáng)度低（焊機(jī)溫度）等缺陷。

2.5.2 充氣檢漏

接縫檢漏有兩種方法，一種是充氣法，另一種是真空法。對(duì)于用熱楔式自動(dòng)爬行焊機(jī)焊接的雙焊線接縫，常用充氣法檢測，其設(shè)備很簡單，即一個(gè)針頭、一塊壓力表、氣門芯與打氣筒。檢漏時(shí)，先把氣針插入兩條接縫中間的空腔內(nèi)，然后密封針孔四周，再將接縫空腔兩頭（檢測焊縫長度范圍）堵住，用打氣筒打氣，使其升壓至0.1MPa，穩(wěn)定30s壓力表壓力不降低，即可認(rèn)為焊縫檢漏合格。如果個(gè)別部位沒有焊好，或土工膜上有缺陷，則不會(huì)起壓，這種情況應(yīng)先補(bǔ)好缺陷后再檢漏。

2.5.3 抽樣檢測

室內(nèi)檢測應(yīng)隨機(jī)截取1-2片（10-50cm）現(xiàn)場焊縫試樣，按室內(nèi)檢測方法檢測。對(duì)試焊目測合格的接縫樣品隨機(jī)抽樣，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度時(shí)，斷裂位置若在接縫邊緣，不在接縫上，說明接縫質(zhì)量是好的，反之則認(rèn)為質(zhì)量不合格，須返工處理。

2.6 土工膜于與建筑物的鏈接

土工膜與剛性結(jié)構(gòu)的聯(lián)接也是一薄弱環(huán)節(jié)，聯(lián)接必須按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理，確保聯(lián)接質(zhì)量，對(duì)于建筑物周邊土工膜的聯(lián)接，應(yīng)做好下料分析，避免出現(xiàn)褶皺，而影響土工膜的聯(lián)接質(zhì)量。對(duì)于水頭較高、膜較厚或土工膜錨著附近部位可能發(fā)生位移的情況，膜與基巖或混凝土連接時(shí)，在可能發(fā)生較大位移的相反方向留有膜與土體共同變形的余幅，且勿使膜形成褶皺的型式。

當(dāng)土工膜與混凝土、巖石等剛性結(jié)構(gòu)聯(lián)接時(shí)，應(yīng)采取嵌入或錨固的方法將膜牢固固定，并應(yīng)在土工膜與剛性結(jié)構(gòu)之間設(shè)置柔性止水。土工膜與建筑物混凝土的聯(lián)接，可采用角鋼或金屬板條鉚接，或用螺栓固定在混凝土墊層上，外加熱熔膠封口。土工膜也可用嵌入混凝土的形式與混凝土聯(lián)接，應(yīng)注意建筑物的沉降問題，土工膜應(yīng)留有一定程度的伸縮量，避免造成破壞。

3 結(jié)語

復(fù)合土工膜防滲是一種新材料、新工藝，防滲施工屬于隱蔽工程，在土工膜的施工過程，為確保工程的施工質(zhì)量，必須要有一個(gè)經(jīng)過培訓(xùn)、責(zé)任心強(qiáng)、質(zhì)量意識(shí)高的施工隊(duì)伍，并制定一套嚴(yán)格的“三檢制”。施工必須嚴(yán)格按程序進(jìn)行，即“分段施工，流水作業(yè)”才能確保質(zhì)量。

對(duì)于工程監(jiān)理單位，在進(jìn)行土工膜施工時(shí)，必須跟班監(jiān)理，全過程旁站監(jiān)督，實(shí)行“工序簽證制”和“單元工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)定”，這是質(zhì)量保證的最后一關(guān)。

參考文獻(xiàn)

[1] 聚乙烯（PE）土工膜防滲工程技術(shù)規(guī)范（SI/T23l-98）.

[2] 土工合成材料 聚氯乙烯土工膜（GB/T17638-1998）.

[3] 土工合成材料非織造復(fù)合土工膜（GB/T17642-2008）.