平原水庫水平防滲工程施工質(zhì)量控制分析

張 輝，林 靜，吳宇涵

（山東省水利工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，山東 濟南 250013）

目前，山東省平原水庫的庫底防滲主要采用水平防滲措施，水平防滲指水平鋪設(shè)復合土工膜工程，土工膜可以是單層也可以是雙層PE 膜。通常水平防滲是在設(shè)計庫底以下1 m 左右設(shè)置復合土工膜防滲層，復合土工膜頂部設(shè)壓重土層，底部依次設(shè)中粗砂反濾層、集氣層和集氣盲溝。文章以南水北調(diào)東線一期工程山東段茌平縣續(xù)建配套工程水庫庫底防滲為例，介紹平原水庫水平防滲工程施工質(zhì)量控制要素。

1 把好事前質(zhì)量控制關(guān)

水庫水平防滲工程的施工質(zhì)量控制首先在于把好施工組織設(shè)計（技術(shù)方案）的審批關(guān)。防滲工程開工前應(yīng)組織監(jiān)理人員熟悉工程設(shè)計文件、認真審閱工程圖紙，對水平防滲的設(shè)計思路、設(shè)計方案、布置特征、施工條件和環(huán)境、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、相關(guān)構(gòu)筑物等設(shè)計信息要全面理解與掌握；審批施工單位提交的施工組織設(shè)計時，要重點關(guān)注庫底降水、土方平衡、鋪膜方向、施工順序、分工分組、施工設(shè)備、技術(shù)支持、施工季節(jié)、工藝參數(shù)等方面是否有完善的工程措施、方案。

根據(jù)施工組織設(shè)計方案及進度計劃，編制施工網(wǎng)絡(luò)計劃圖。網(wǎng)絡(luò)計劃的編排必須籌劃好具體的施工工作種類、數(shù)量、時間、緊前緊后工作關(guān)系，在編排計劃中要根據(jù)特定項目和特定施工單位的實際情況，確立關(guān)鍵線路和時間節(jié)點。

1.1 把好原材料選擇關(guān)

土工膜和土工布的產(chǎn)品質(zhì)量是防滲工程質(zhì)量控制的要素之一，一般情況下需要根據(jù)設(shè)計技術(shù)要求，在對生產(chǎn)廠家進行考察的基礎(chǔ)上，優(yōu)選產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)能滿足施工強度、信用良好、價格合理的生產(chǎn)廠家。對廠家的產(chǎn)品需要按照設(shè)計文件的技術(shù)要求進行試驗檢驗。檢驗方式一般采用進場抽樣、施工過程中抽樣等方式，把樣品委托給具有相應(yīng)資質(zhì)的檢測單位進行檢測，根據(jù)檢驗結(jié)論決定土工材料是否能用于工程施工。

1.2 把好焊縫作業(yè)方案編制關(guān)

土工布在鋪設(shè)后一般實施接縫縫合作業(yè)，通常采用人工縫合和機械縫合，可使用手提式縫紉機進行機械縫合作業(yè)，對局部不適用機械縫合的邊角可采用人工縫合。

PE 膜接縫主要采用焊接工藝實施雙縫焊接，不宜采用搭接、粘接等方式。雙縫焊接的接縫質(zhì)量具有能滿足氣密性檢驗、連續(xù)性好、節(jié)省材料、焊接速度快、施工工藝成熟、施工設(shè)備通用、焊縫耐久性好等優(yōu)點。對于局部三角縫、丁字縫等適合用雙縫焊接機施焊的部位宜采用調(diào)溫電烙鐵等工具實施手工焊接。

PE 膜焊縫質(zhì)量的檢驗主要采用人工目視連續(xù)性檢查、雙縫間隙打壓試驗來檢測焊縫的氣密性，即通過氣針穿入雙縫間隙的雙面土工膜內(nèi)部，對有限長度的雙縫區(qū)段進行充氣加壓，根據(jù)檢測標準中的持壓時間保持1～5 min，焊縫壓力0.15～0.20 MPa，無明顯異常數(shù)值下降，確定焊縫氣密性質(zhì)量為合格。

1.3 把好施工分區(qū)和抽排水實施關(guān)

庫底工程施工前首先應(yīng)根據(jù)實際情況進行降排地表水和地下水，該庫區(qū)采用“井字”法和開挖明溝集水坑相結(jié)合的排水方式進行降低地表水和地下水，將庫內(nèi)地下水位降至設(shè)計庫底防滲膜以下1.0 m 處，為庫底施工提供良好的作業(yè)面。庫內(nèi)土方開挖工程先開挖至設(shè)計庫底高程，并將多余的土方運輸?shù)綆焱?。庫底面積加大，一般需要將庫底防滲作業(yè)分區(qū)進行實施，分區(qū)的大小和數(shù)量需要和排水溝以及庫內(nèi)交通道路的布局相適應(yīng)。

在每個分區(qū)內(nèi)，實施開挖、鋪設(shè)集氣層、鋪設(shè)土工材料、縫合和焊接作業(yè)、臨邊土方開挖并回填一系列工序連續(xù)進占作業(yè)，最后一幅開挖完成，復合土工膜鋪設(shè)縫合、焊接完畢經(jīng)檢驗合格后，將第一幅開挖土方回填到此處防滲層表面。

庫底水平防滲施工的同時實施壩體坡面土工膜防滲作業(yè)，一般情況下需要在坡面上進行由上向下的鋪膜作業(yè)，同時實施由下向上的膜上墊層和護坡作業(yè)。進行上述作業(yè)時，需要加強防滲層在坡頂?shù)墓潭ù胧?，防止壩坡防滲層沿坡面下滑。

最后庫底內(nèi)的排水溝處需要進行回填和鋪膜作業(yè)，通常需要對排水溝按照由高到低的順序，在不間斷排水的情況下構(gòu)建庫底防滲。排水溝的回填和覆膜工程需要在庫底內(nèi)分散進行，主要目的是保證在封底前地下水位不至于快速上升，對膜底形成揚壓力，庫底防滲層封底后，要根據(jù)地下水位的高低及時向庫內(nèi)補水，保證庫內(nèi)水位高于地下水位。

2 把好施工過程質(zhì)量控制關(guān)

2.1 做好生產(chǎn)性工藝試驗

PE 膜焊接參數(shù)選擇：通過現(xiàn)場試焊確定焊接行駛速度為3.2 m/min，焊機工作溫度為200 ℃（根據(jù)當時氣溫、風力確定）。

PE 膜焊接完成后進行現(xiàn)場取樣并送至具有檢測資質(zhì)的試驗室進行試驗檢測，焊縫處未出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，表明焊接試件合格。

2.2 原材料進場質(zhì)量控制

施工單位進場的原材料必須提供出廠合格證及性能檢驗報告，否則，不準許入場。對已到場的各種原材料按照檢驗頻率見證取樣，把樣品委托給具有檢測資質(zhì)的試驗室進行試驗檢測，檢測合格后準許使用。

2.3 施工過程質(zhì)量控制要點

為保證庫底水平防滲施工質(zhì)量，對施工單位項目部全員進行技術(shù)交底，并提出技術(shù)要求和獎懲措施。

實施過程中要求施工單位做好初檢、復檢、終檢，對每一道工序落實“三檢”制度。填寫工程質(zhì)量評定表，報監(jiān)理工程師進行復核，監(jiān)理工程師復核后各項指標均滿足設(shè)計及規(guī)范要求時，允許下一道工序施工。檢驗內(nèi)容包括：基面驗收、土工布和PE 膜原材質(zhì)量證明文件、土工布縫合質(zhì)量、PE 膜鋪焊接質(zhì)量及鋪設(shè)情況等；對施工單位已進場的各種類原材料進行見證取樣、跟蹤檢測、平行檢測。

實施過程中監(jiān)理人員加強巡視，PE 膜焊縫打壓過程中實行旁站監(jiān)理，并填寫監(jiān)理旁站記錄表。同時督促施工單位加強施工現(xiàn)場作業(yè)質(zhì)量規(guī)范化管理，嚴把工程質(zhì)量關(guān)。監(jiān)理人員在檢查中發(fā)現(xiàn)土工膜表面有輕微破損、接頭處有脫離層等缺陷問題，要及時地向承包人明確指出，并按規(guī)定督促要求其補強處理。

監(jiān)理主要巡視、檢查要點包括：

1）不允許施工人員穿堅硬帶棱角底的鞋子，不允許在膜上吸煙。

2）不允許基面出現(xiàn)雜草、樹根、亂石、空洞、雜物等；不允許基面出現(xiàn)凹凸不平現(xiàn)象，這是確保防滲效果的關(guān)鍵之處。

3）土工布、PE 膜分離裝置、雙膜結(jié)構(gòu)、充分錯縫、節(jié)點補強。焊縫作業(yè)中可采用上下兩層布PE 膜獨自進行熱熔焊接，且上下兩層PE 膜焊縫間距寬度一般不小于1.5 m；同時由于焊縫交叉點多，焊縫節(jié)點處均應(yīng)采用PE 膜新材料補強，置于上下兩層PE 膜接縫點處進行補強才能有效保證工程質(zhì)量。

4）土工布、PE 膜鋪設(shè)時應(yīng)確保平整、無雜物、尖銳凸出物、場地干凈；隨用隨開卷，不允許長時間將大面積土工膜暴曬于陽光之下。

5）土工布、PE 膜鋪設(shè)施工過程中宜采用波浪形的松弛施工方式，富余度系數(shù)約為±1.5%。每塊與其相鄰部位的土工布互相搭接縫的總寬度一般不得小于10 cm。施工展開后需立刻鋪平，表面保持均勻與平整，PE 膜面與上、下層土工布料之間緊密地貼緊，松緊度大小適中，不能形成“漩渦”現(xiàn)象。

6）監(jiān)理工程師嚴格對每條焊縫段進行焊接壓力值檢測，雙膜縫段充氣段長度為30～60 cm，焊縫壓力必須達到0.15～0.2 MPa，持壓時間1～5 min，壓力值無明顯異常數(shù)值下降者則為合格。對于“T”型結(jié)點及修補點均應(yīng)按規(guī)定采用50 cm×50 cm方格進行抽真空壓力值檢測，真空壓力均應(yīng)控制大于0.005 MPa，持壓時間30 s，使用無堿性肥皂清潔劑浸泡或用強力洗滌靈浸泡后仍不明顯發(fā)生起泡者則為檢測項目合格。否則，需查找缺陷原因并及時檢查更換或修補，直到檢測修復結(jié)果合格。

7）經(jīng)驗收合格的單元或區(qū)域要及時進行土方回填，同時對土工膜進行保護，土方回填時嚴禁空中甩土、嚴禁車輛履帶直接接觸土工膜。

2.4 PE 膜焊接注意事項

1）鋪設(shè)完成的土工膜，要求保證其邊緣接縫處的周圍都不能出現(xiàn)殘留混有泥沙的污物、水分、塵土雜質(zhì)顆粒等，否則均需用濕軟毛巾等仔細進行擦拭后清理干凈。

2）在焊接成型前先要嚴格調(diào)整好接縫處上下兩幅PE 膜條的最佳搭接縫寬度范圍不小于10 cm，并盡可能使之其表面平整光滑無明顯折皺。

3）為了便于焊接，提高焊接質(zhì)量，焊縫作業(yè)在長度為5 m，寬度為30～40 cm 的平整光潔的木板上進行。

4）要求焊縫均勻一致，無漏焊、燙損、褶皺、氣泡、空鼓等缺陷。

5）庫底要順水流方向焊接。

3 把好事后質(zhì)量控制關(guān)

3.1 單元劃分

根據(jù)現(xiàn)場施工條件、施工部署、施工工藝等，按照檢驗區(qū)劃分，檢驗區(qū)以橫、縱盲溝為分界線，劃分為9 個分部工程。根據(jù)PE 膜焊接4 幅寬度24 m，長100 m，劃分為一個單元工程，共劃分343 個單元工程。

3.2 評定標準

施工質(zhì)量評定是施工質(zhì)量管理與控制的重要環(huán)節(jié)，評定是在施工方案合理、施工設(shè)備適用、施工工藝匹配的基礎(chǔ)上實施檢驗與評價，根據(jù)SL631-2012 要求詳見表1，通過合格率評定工程等級，確定施工質(zhì)量合格與不合格，是否為優(yōu)良等級。

表1 土工膜防滲體單元工程施工質(zhì)量驗收評定標準

4 經(jīng)驗與建議

平原水庫水平防滲工程是決定著工程蓄水成敗的關(guān)鍵因素，實施質(zhì)量控制的難點在于工期跨度長，涉及范圍大、控制面廣，技術(shù)要求高。施工過程中從工程設(shè)計、施工組織、技術(shù)方案、質(zhì)量標準、檢驗程序到工程驗收必須有嚴謹、可靠、科學、合理的質(zhì)量管理措施。各參建單位通過工程管理程序組成一個有機的運行體系，各崗位人員須認真履行各自的職責，以確保工程質(zhì)量。