復合土工膜的鋪設、焊接施工方案
發布時間:
2024-11-30
復合土工膜的鋪設、焊接施工方案
一.復合土工膜防滲結構設計
1、復合土工膜規格選擇
復合土工膜規格的選擇與下墊層平整度、材料允許拉應力、材料彈性模量、鋪設范圍內的最大水頭以及覆蓋層最大粒徑等有關，土工膜厚度設計除了應考慮主要由水壓力要求的強度外，還應考慮暴露、埋壓、氣候、使用壽命等應用條件，并按國家現行有關標準的規定確定設計厚度及實際厚度。
2、復合土工膜防滲體結構層設計
大壩上游坡面復合土工膜防滲結構自上而下依次為40cm厚漿砌石面層、180cm厚反濾料層、30cm厚砂礫料上墊層、復合土工膜、30cm砂礫料下墊層組成，反濾料層填料粗砂礫石最大粒徑小于350mm，上下墊層填料細砂礫石最大粒徑小于10mm，且砂礫石中直徑小于0.075mm的顆粒含量不超過5％；庫區防滲鋪蓋區復合土工膜防滲結構自上而下依次為80cm厚砂礫石料面層、30cm厚砂礫料上墊層、復合土工膜、30cm后砂礫料下墊層組成，填料粒徑要求同大壩上游坡面。
3、復合土工膜與砼導墻和岸坡巖石的的連接
復合土工膜與鋪蓋砼和岸坡巖石等剛性建筑物的連接，采用錨固連接，要求連接嚴密、牢靠，留有伸縮余量，復合土工膜與建筑物的連接采用螺栓固定在砼上，土工膜夾入上下兩層橡膠止水條中，靠近砼結構體一側的止水條采用PE膠、KS膠粘接，另一側止水條表面用扁鋼配螺栓固定后外設齒槽砼封閉后組成一個封閉防滲體。在復合土工膜埋入砼之前，應預留100cm的褶皺量以適應壩體的沉陷變形。復合土工膜與左右岸及防滲庫區邊界處的搭接處理采用開挖底寬50cm、頂寬1375~1500cm、高50cm的齒槽后用砼埋入。
復合土工膜與擋墻、門庫的連接可按坡面與砼結構的自然交接鋪設復合土工膜，之后土工膜與擋墻墻背銅止水外露部位及門庫迎水面側底板搭接，之后再用扁鋼壓條、膨脹螺栓固定。
二、基礎面處理與墊層施工
1、基礎面處理
平整墊層鋪設面，要求基體平整、土體堅實，不能凹凸不平或有裂紋等；不能有尖銳物、石塊、鐵絲、木棒等，防滲范圍內的草皮和樹根要清除，對于雜草要噴灑除草劑。對于庫區防滲鋪蓋區目前滲水泉眼較多，施工時在庫區鋪蓋區邊界開挖溝槽，必要時設置幾臺7.5kw清水泵進行抽排水處理。
2、下部墊層
墊層須與其他堆石體平起施工，要求墊層坡面必須平整密實，坡面偏離設計坡面線最大不應超過3～5cm。用10t斜坡碾碾壓4---8遍（上行振壓、下行靜壓），經壓實后墊層料的相對密度不低于0.80，施工程序：①先沿坡面上下無振碾壓數遍，隨即將突出及凹陷處加以平整；②然后用振動碾沿坡面自下而上用振動碾壓數遍，再次對凹凸處進行平整。對于庫區防滲鋪蓋區碾壓可采用現有22t龍工（LG522A）型振動平碾，碾壓遍數及搭接長度依據現場試驗確定，經壓實后的墊層料的相對密度不低于0.8，施工程序同大壩主體砂礫石填筑。
三、復合土工膜施工
復合土工膜總體施工程序為：墊層驗收→復合土工膜鋪設→底層土工布縫合→土工膜焊接→土工膜焊縫檢測→上層土工布縫合→土工膜驗收→覆蓋保護墊層料→保護層料驗收→漿砌塊石→漿砌塊石驗收。
1、復合土工膜的鋪設
為了施工方便，保證拼接質量，復合土工膜應盡量采用寬幅，減少壩坡現場拼接量，施工前應根據復合土工膜幅寬、現場長度需要，在專用場地剪裁，并拼接成符合要求尺寸的塊體，人工搬運到工作面鋪設。壩體迎水面鋪設采用自上而下（復合土工膜長幅平行于壩軸線）鋪設，水平方向上由坡腳向外端鋪設；鋪設時復合土工膜兩側放置人行木板，并注意張馳適度，要求復合土工膜與墊層結合面務必吻合平整，避免人為和施工機械的損傷。施工人員均應穿平底布鞋或軟膠底鞋進行鋪設，嚴禁穿釘鞋以防踩壞土工膜，復合土工膜鋪設要與保護層鋪設相協調，做到隨鋪隨壓。對于庫區防滲鋪蓋區部位，因滲水泉眼的影響，復合土工膜鋪設同上，焊接前可在其搭接位置的墊層料表面鋪設人行木板，另在正向與反向鋪設的土工膜之間鋪設經墊高后的木板，使復合土工膜的焊接處于干地施工，焊接檢測合格后反向土工膜逆時針翻轉180°后開始復合土工膜鋪設、焊接、檢測的重復施工。
2、復合土工膜的鋪設技術要求
鋪設應在干燥暖和天氣進行，為了便于拼接，防止應力集中，復合土工膜鋪設采用波浪形松馳方式，應留2％～3%的褶皺量，以適應壩體的沉陷變形，在斜坡或垂直部位應留100cm折疊伸縮；鋪好的土工膜應及時覆蓋，避免陽光直接照射；鋪設時要求土工膜與下部墊層接合面務必吻合平整，切不可有上下游方向凸出褶皺。①復合土工膜焊接質量的好壞是復合土工膜防滲性能成敗的關鍵，所以務必做好土工膜的焊接，確保焊接質量，因此，土工膜焊接應由生產廠家派專業技術人員到現場操作、指導、培訓，采用土工膜專用焊接設備進行。②復合土工膜的連接分2個程序進行，即下、上層無紡織布的縫接，中層PE膜的連接。無紡織布的縫接用手提縫紉機、尼龍線進行雙道縫接，搭接寬度10cm；PE膜采用焊接工藝連接，焊接工具采用自動調溫(調速) XC型土工膜焊接機。③焊接工藝：第1幅土工膜鋪好后，將需焊接的邊翻疊（約60cm寬），第2幅反向鋪在第1幅膜上，調整兩幅膜焊接邊緣走向，使之搭接10cm。④焊接全部在現場進行，要求天氣晴好，嚴禁在雨天、高溫和嚴寒天氣下施工，焊接基底表面應干燥，焊接前用電吹風吹去膜面上的砂子、泥土等臟物，再用干凈毛巾擦凈，保證膜面干凈，在焊接部分的底下墊一條長木板，以便焊機在平整的基面上行走，保證焊接質量，正式焊接前，應先根據施工氣溫、PE膜厚度，利用相同材質的PE膜進行試焊，施焊溫度為250～300 ℃，速度2～3m/min，掌握好的焊接機溫度及行走速度，確定好施工工藝參數，再進行正式施工，焊縫應透明、平整、順直、連續。拼接焊縫兩條，每條寬10mm，兩條焊縫間留有10mm的空腔，用此空腔檢查其焊縫質量。
3、上覆保護層
復合土工膜焊接完并經質量驗收合格后，及時在膜上面均勻鋪設砂礫石保護層，找平拍實后砌筑漿砌石40cm，以防止其在紫外線照射下易老化和其它因素引起的破壞。上保護層采用10t斜坡碾碾壓4～8遍（上行振壓、下行靜壓），經壓實后，保護層料的相對密度不低于0.80。
四、復合土工膜施工質量控制
1、原材料質量控制
進場的復合土工膜必須有廠家提供的合格證書、性能及特性指標和使用說明書。復合土工膜外觀上不允許有針眼、疵點和厚薄不均現象；土工布不允許有裂口、孔洞、裂紋或者退化變質等材料。在運輸過程中和運抵工地后應妥善保存，避免日曬，盡量減少裝卸次數。按照施工技術規范要求對進入施工現場的復合土工膜每10000㎡進行一次力學指標抽樣檢驗，確保復合土工膜材質符合技術規范要求，杜絕不合格復合土工膜上壩。
2、土工膜焊接檢測
土工膜焊接完成后，立即對焊縫進行檢查驗收，方法采用目測法和充氣法。同時對焊縫抗拉強度每5000㎡進行一次抽樣檢驗，做拉伸強度試驗，要求強度不低于母材的90%，且試樣斷裂不得在接縫處，否則，則應重新進行工藝試驗，直至滿足設計要求為準。
目測法：土工膜焊接完成后，隨即進行外觀檢查，觀察有無漏接，接縫是否無燙損、無褶皺，是否拼接均勻，兩條焊縫是否清晰、透明，無夾渣、氣泡、熔點或焊縫跑邊等現象。如有漏焊、熔點等現象，立即采用熱風槍進行補焊。
充氣法：焊縫為雙條，兩條之間留有約10mm的空腔，將待測段兩端封死（雙縫充氣長度為300～600㎜），將5號注射針與壓力表相接，用打氣筒進行充氣，充氣壓力至0.15MPa～0.20Mpa時停止充氣，保持15min，壓力下降在10%以內，說明焊縫合格；如壓力下降過快，說明有未焊好的地方 。用肥皂水涂在焊縫上，有氣泡的地方重新補焊，直到不漏氣為止。
自檢合格后提交監理、業主聯合抽樣檢查，實行逐段認證簽證，對于虛焊、漏焊的接縫應及時進行補焊，并對補焊部位進行充氣檢測，直至驗收合格后，才可以進行下道工序。
3、土工膜損壞修補
必須通過鋪設和熱連接土工膜小片補丁來修補磨損的土工膜，補丁應延伸到受損的土工膜范圍外至少30 cm，如裂口的長度超過卷材寬度10%，損壞的部分必須切掉，然后將兩部分土工膜連接起來。
五、結語
土工膜施工為精細施工，需要長期積累經驗，施工人員必須既掌握土工膜的工程應用原理，又能根據施工條件處理各種復雜情況。對于土工膜的錨固、鋪設等環節的施工工藝，應展開普遍的工程調查，并結合室內試驗和分析計算，形成可靠的、完整的工藝方法。根據工程情況，應優先選用天然砂礫石進行墊層料、保護料制備，以預防因碎石棱角而造成對土工膜的刺破。 從試驗結果看，復合土工膜焊接焊縫拉伸時總是母材先遭到破壞，這說明復合土工膜焊縫不會因為變形引起的拉伸等原因遭到破壞，引起滲漏。
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