防滲土工膜拼接改進(jìn)技術(shù)思考

【摘要】本文首先介紹了防滲土工膜接縫存在原因及分類情況，接著闡述了防滲土工膜常用拼接技術(shù)，主要分析了工程應(yīng)用當(dāng)中土工膜與土工膜之間的焊接與粘接技術(shù)存在的一些問(wèn)題并提出了一些相應(yīng)的改進(jìn)措施，旨在進(jìn)一步完善防滲土工膜的拼接技術(shù)和施工工藝。

【關(guān)鍵詞】土工膜；拼接；焊接法；粘接法；改進(jìn)技術(shù)

1、土工膜接縫存在原因及分類

1.1 主要原因：

一方面原因是生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工場(chǎng)地條件限制，生產(chǎn)巨型土工膜給生產(chǎn)技術(shù)提出很大要求，并且不利于運(yùn)輸；另外，施工場(chǎng)地土工膜鋪設(shè)條件多樣化也造成了接縫的存在。

另一方面原因是施工及工程運(yùn)行過(guò)程中所發(fā)生的意外破壞。包括防滲土工膜頂破破壞，刺破破壞等現(xiàn)象。破壞發(fā)生之后影響到防滲土工膜的防滲功能，需要進(jìn)行“補(bǔ)丁”拼接修復(fù)。

1.2 接縫分類：

根據(jù)接縫產(chǎn)生原因，將防滲土工膜接縫分為兩大類：施工縫與意外破壞縫。施工縫主要是指生產(chǎn)與施工條件限制所產(chǎn)生的接縫。根據(jù)接縫方向及縫的形狀，將其分為水平向接縫、豎直向接縫以及T型接縫。水平向接縫主要由上下兩塊臨近土工膜拼接所產(chǎn)生；豎直向接縫豎向臨近兩塊土工膜拼接所產(chǎn)生；T型縫屬于水平向接縫與豎直向接縫組合而成。意外破壞縫主要是指頂破或刺破破壞所產(chǎn)生的形狀不規(guī)則縫。

2、土工膜拼接方法：

2.1 粘接法

（1）涂膠

用毛刷蘸取適量膠液沿著固定方向涂刷，膠結(jié)面寬度不小于10cm，涂膠的速度保持均勻、緩慢；以便使每一塊試樣充分浸潤(rùn)形成良好的粘接界面。涂膠量適中，膠體過(guò)量易引起氣泡，同時(shí)也會(huì)傷膜，且不利于固結(jié)；每一塊試樣要涂膠2遍，第一遍膠要盡量薄一些，晾置1-2分鐘，待表層溶劑基本揮發(fā)，略呈現(xiàn)干燥狀態(tài)再涂第二遍膠，第二遍涂膠厚度可大一些，但保持涂膠方向與前一遍一致，然后晾置2-4分鐘。

（2）膠合

待表面溶劑基本揮發(fā)即可粘合。將兩塊試樣在10cm寬的涂膠范圍內(nèi)對(duì)齊，粘合要一次到位，不得錯(cuò)動(dòng)。粘合到一起后立即用毛巾或棉紗沿著垂直于接縫的方向由中間向兩邊擦壓，以便排除粘合過(guò)程中內(nèi)部產(chǎn)生的氣泡，使膠層均勻、緊密地與兩塊膜粘接在一起。

（3）固化

固化是影響粘接性能的另一重要因素，特別是對(duì)粘接縫的強(qiáng)度影響較大，只有當(dāng)膠層完全固化后其強(qiáng)度指標(biāo)才能達(dá)到最大值。影響固結(jié)效果的因素主要有溫度、壓力和時(shí)間等，有實(shí)驗(yàn)研究表明：溫度高則固化所需時(shí)間短，反之，則時(shí)間長(zhǎng)。固化時(shí)要施加一定的壓力，否則粘接強(qiáng)度將大大降低；施加一定的壓力有利于膠的擴(kuò)散、滲透，粘接面緊密結(jié)合，防止產(chǎn)生空洞和氣孔等不良現(xiàn)象。固化一定時(shí)間（不少于24h）后，接縫部位抗拉強(qiáng)度才能達(dá)到要求。

2.2 焊接法

土工膜的焊接采用熱楔型雙縫自動(dòng)焊接機(jī)，它是由一個(gè)楔狀的發(fā)熱體，自動(dòng)在兩片欲焊接的土工膜中間行走，并將兩片土工膜的表面加熱熔融，隨后受到軋輥的壓力，兩片土工膜便焊接成一體。

用焊接法進(jìn)行PVC防滲土工膜的拼接，在工程中應(yīng)用較多。土工膜焊接接縫搭接長(zhǎng)度為80--100 mm，焊接前，要對(duì)搭接的200 mm左右范圍內(nèi)的膜面進(jìn)行清理，用濕抹布擦掉灰塵、污物。焊接溫度與焊接行走速度可調(diào)節(jié)和控制，最高溫度為300℃，最大行走速度為4.0m/min。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度與膜的厚度，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，焊接溫度可控制在250℃左右，行走速度可控制在0.8～1.2m/min。施工難點(diǎn)及重點(diǎn)在于：在焊接工作進(jìn)行之前要根據(jù)當(dāng)天的溫度、濕度、通風(fēng)狀況以及膜的熔點(diǎn)范圍對(duì)機(jī)器進(jìn)行焊接溫度和爬行速度調(diào)節(jié)。PVC膜焊接完成后，要經(jīng)過(guò)約12個(gè)小時(shí)左右的強(qiáng)度恢復(fù)期，不能立即進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試。待放置一段時(shí)間，強(qiáng)度恢復(fù)提高后，對(duì)焊縫的焊接性能進(jìn)行測(cè)試，而后對(duì)漏焊和焊接不好的地方要進(jìn)行修補(bǔ)。

3、接縫拼接改進(jìn)方法：

3.1 焊接法與粘接法結(jié)合

3.1.1 改進(jìn)方法：

對(duì)現(xiàn)有焊接儀進(jìn)行改裝，于其前進(jìn)方向設(shè)置加膠設(shè)備，尾部設(shè)置加壓設(shè)備，在焊接的同時(shí)，在氣道內(nèi)充一定量的膠（加膠與焊接，加壓同步），這樣將兩種拼接方式結(jié)合起來(lái)，雙重保障，取長(zhǎng)補(bǔ)短。對(duì)保障工程質(zhì)量很有意義。

3.1.2 改進(jìn)方法優(yōu)點(diǎn)：

a 這里的膠可以不采用專用膠，而采用普通即涂即粘膠，固化可以節(jié)省很多時(shí)間，大大提高施工效率，更易推廣使用；

b 由于氣道體積較小，用膠量少，節(jié)省費(fèi)用；

c 二者結(jié)合可以適當(dāng)彌補(bǔ)由于焊接機(jī)壓力，溫度，速度，調(diào)節(jié)不當(dāng)?shù)仍蛩鸬馁|(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)而保證工程質(zhì)量。

3.2 焊接法改進(jìn)技術(shù)

3.2.1 改進(jìn)方法：

調(diào)整兩膜的拼接放置方式，由原來(lái)的對(duì)向拼接，改為同向拼接，采用同向拼接可以對(duì)土工膜進(jìn)行雙重焊接，也就是焊接兩次，共四條焊縫，為節(jié)省時(shí)間可以兩臺(tái)機(jī)器一前一后同時(shí)焊接以加快施工進(jìn)度。

3.2.2 改進(jìn)方法優(yōu)點(diǎn)：

a 雙重焊接，雙重保障可以更進(jìn)一步保證施工質(zhì)量；

b 可以將焊接部分進(jìn)行卷筒操作，這樣可以增加土工膜與接觸介質(zhì)間的摩擦系數(shù)，提高穩(wěn)定性，如果有水滲漏，還能增加滲徑。卷筒還可以起到伸縮節(jié)的作用，提高膜適應(yīng)變形的能力，通過(guò)接縫卷筒處理可以將大面積土工膜進(jìn)行分塊，每塊單獨(dú)工作，提高工程安全性。

c 對(duì)于漏焊部分可以重復(fù)焊接，補(bǔ)焊簡(jiǎn)單。

4、結(jié)語(yǔ)：

防滲土工膜存在接縫是不可避免的，它的存在給防滲土工膜系統(tǒng)帶來(lái)了功能性威脅，所以，要妥善處理接縫部位。對(duì)于防滲土工膜的拼接，既可以采用粘接法，也可以采用焊接法，但二者均存在一些不足之處，筆者提出兩者改進(jìn)方法：一是將兩種拼接方法結(jié)合起來(lái)取二者之長(zhǎng)，達(dá)到更好地拼接效果；二是提出焊接改進(jìn)方法，由原來(lái)的對(duì)向拼接改為同向拼接。當(dāng)然，筆者只是針對(duì)存在的問(wèn)題提出了一些改進(jìn)措施，具體改進(jìn)方法，需要進(jìn)一步作深入研究。我們要在實(shí)際拼接過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，然后采取措施進(jìn)行改進(jìn)，以推進(jìn)施工工藝的發(fā)展，以使拼接技術(shù)更加成熟完善。

作者簡(jiǎn)介：蔚成亮（1989-），男，山東東平人，碩士，助理工程師，從事城市防洪及河道綜合整治設(shè)計(jì)與研究工作。