渠道工程復合土工膜施工工法1.前言復合土工膜（復合防滲膜）分為一布一膜和兩布一膜，土工布作為土工膜的保護層，使保護防滲層不受損壞。普通幅寬4-6m，膜厚0.2-0.8mm，重量為200—1500g/m2，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學性能指標高，含有強度高，延伸性能較好，變形模量大，耐酸堿、抗腐蝕，耐老化，防滲性能好等特點。其選用高分子材料且生產工藝中添加了防老化劑，可在非常規溫度環境中使用。南水北調中線一期工程總干渠渠道襯砌防滲層設計為復合土工膜，河南段采用600g/m2（150g/m2-0.3mm-150g/m2）的長絲兩布一膜復合土工膜，幅寬6米，表面加糙。該工序為核心工序，《南水北調中線一期工程渠道工程施工質量評定驗收原則》（NSBD8-)將其劃為重要隱蔽單元工程。2.工法特點2.1焊接設備構造簡樸，操作方便、靈活，易掌握。2.2持續作業，施工快速、效率高效，且需用人員較少。2.3作業條件規定較高，晴天常溫作業，基面平整，膜面清潔、干燥。3.合用范疇重要合用于渠道工程、水庫大壩、養殖池、隧道等防水防滲的工程施工中。可滿足水利、市政、建筑、交通、地鐵、隧道、工程建設中的防滲，隔離，補強，防裂加固等土木工程需要，也可用于廢料場的防污解決。4.工藝原理復合土工膜是用聚乙烯或聚氯乙烯的增強改性，壓延成膜與滌綸針刺土工布熱合而成，防滲性能好，使用期長。人工將預定的復合土工膜鋪在渠基床上，再運用焊接或膠粘專用設備，將各幅土工膜連接在一起，形成完整的防滲層，土工膜上襯砌混凝土面板，形成一種整體完全封閉的防滲體系。5.工藝流程及操作要點5.1工藝流程復合土工膜鋪設底層土工布縫合復合土工膜鋪設底層土工布縫合中層土工膜焊接基床驗收合格充氣實驗合格熱熔焊接爬行機預熱上層土工布縫合進場材料物理性能檢查合格儲存運輸外觀檢查、修補縫包機到位到位工序完畢驗收檢查設備到位圖5-1渠道工程復合土工膜施工工法工藝流程圖5.2儲存及運輸5.2.1復合土工膜選用專用場地，將該場地加高，復合土工膜上部用彩條布包裹，以防太陽暴曬和雨水進入。5.2.2在從倉庫運到施工現場時要一次到位，盡量減少不必要的裝卸和移動次數。5.2.3場內運輸采用自制跑車，長9米，寬1.5米，使用方便。根據施工進度來擬定運輸的數量，每天運輸的復合土工膜在當天用完。在運輸復合土工膜時，避免運輸途中受損，注意避免損害卷材表層。5.2.4在施工中發現復合土工膜有裂口、空穴等問題時，應采用補救方法或挑除不用。5.3復合土工膜鋪設5.3.1渠坡采用人工鋪設。鋪設時先將鋼管插入土工膜卷裝軸牛皮紙管中，并在鋼管兩端布設牽引繩，人工牽引繩緩慢將復合土工膜由坡頂放至渠底。兩幅相鄰的復合土工膜鋪設時搭接寬度為10-12cm，以利于復合土工膜的焊接。左右幅鋪設完畢后，規定土工膜與基床面貼實，平整無突起褶皺，并避免人為和施工機械的損傷。5.3.2襯砌施工中，為避免混凝土施工時復合土工膜順坡向下滑移。在一級馬道渠肩處須將土工膜壓緊固定，可用普通腳手架鋼管將土工膜卷起，用豎向鋼釬將鋼管固定。齒槽部位的復合土工膜鋪設時，應適度松弛，且與齒槽緊貼。5.3.3鋪設后應對鋪設的質量進行檢測，以目測為主，對鋪設不平、不正、有可能影響焊接的需進行調節。5.4復合土工布縫合5.4.1為便于接縫，復合土工膜兩側預留10-20cm寬光面膜，垂直于水流方向鋪設，搭接寬度不不大于10cm，上游一幅邊壓下游一幅邊。在復合土工膜焊接前先將底層布用手持式縫包機用高強維滌綸絲線縫合，縫合時針距控制在6mm左右，連接面松緊適度，自然平順，確保土工膜與土工布聯合受力；再將防滲膜焊接完畢后，縫合上層布，搭接處上下層布翻折方向相反，以減少接頭處復合土工膜的疊合厚度。圖5.4-1復合土工膜雙縫焊接及土工布縫合示意圖5.5復合土工布焊接中層土工膜采用熱熔焊接爬行機焊接法拼接，搭接寬度不不大于10cm，雙縫焊寬度為2*10mm,雙焊縫間空腔寬度為10mm。5.5.1土工膜焊接工藝實驗復合土工膜焊接首先進行焊接工藝實驗，工藝實驗內容涉及土工布的縫合實驗、土工膜的焊接實驗。在熱熔焊接爬行機預熱調節好的工作狀態下，做小樣焊接實驗：試焊接1m長的復合土工膜樣品，通過試焊擬定適宜的焊接溫度和行走速度，方便達成最佳焊接效果。焊接工藝實驗普通可通過下列檢查辦法擬定適宜的實驗參數：（1）焊縫外觀質量檢查：試焊時如果焊痕平整透明，表明焊接溫度與行走速度適宜；如果焊痕出現嚴重破損，則表明焊接溫度過高或行走速度偏慢；如果焊痕不透明或呈白色，表明焊接溫度偏低或行走速度偏快。（2）焊縫人工撕拉檢查：試焊樣膜采用手撕測試。測試原則為：手撕檢查接縫結實，母材被撕裂而焊縫不被撕裂，能夠鑒定焊縫處焊接強度不不大于母材強度，判為合格。（3）焊縫焊接強度檢查：在試焊的土工膜樣品上裁剪下寬約10-12cm、長40cm的焊接接頭兩個，進行室內土工膜焊縫焊接強度破壞性張拉實驗，檢查焊縫張拉強度與否滿足不不大于母材抗拉強度的80％的規范規定。（4）焊縫焊接質量檢查：用熱熔風槍封堵小樣焊縫兩端，進行充氣實驗，滿足充氣氣壓達成0.2Mpa,持續5min無明顯下降后，采用該速度和溫度對現場土工膜進行焊接。 圖5.5-1手持式縫包機圖5.5-2熱熔焊接爬行機圖5.5-3熱熔風槍5.5.2現場生產性實驗在實施現場鋪設施工過程中，用施工工藝實驗得到的實驗參數對首先鋪設的幾副土工膜再進行現場生產性實驗，獲得更為實際的施工參數和施工工藝，并提交工藝實驗報告，明確具體人，實名簽字，定專人焊接操作，進行大面積施工。以TH-515型熱熔焊接爬行機特性：焊接時額定搭接寬度為10cm，溫度檔位分為0、100、200、300、400五個整百攝氏度檔位，速度檔位分為0、1、2、3、4、5六個整數檔位，溫度和行走速度調節檔位均為螺旋，可進行敏捷的調節。經施工工藝實驗和現場生產性實驗總結，該熱熔焊接爬行機（以TH-515為例）土工膜焊接溫度普通為300-350℃，行走速度普通在3-4檔之間，水平面行走速度為2.5m/min。5.6焊縫外觀檢查、補焊每道焊縫焊接完畢后，需對焊縫進行外觀檢查：搭接寬度、焊縫寬度和兩焊縫間空腔寬度，焊縫應平整美觀、順直平順，焊縫輪廓明顯，成透明玻璃態，無燙傷、氣泡、虛焊漏點。如發現問題，用記號筆做好記號，并立刻用熱熔風槍進行補焊。5.7焊接質量檢查5.7.1土工膜充氣檢查前，將土工膜焊接區域起始端、終止端各不不大于5cm范疇內，用熱熔風槍烤至軟化后粘貼密實，使焊接區域土工膜空腔成為一種封閉的充氣區，以方便于充氣檢查。5.7.2復合土工膜焊縫充氣檢查應選擇適宜的檢查工具，打壓設備出氣管連接氣壓表、逆止閥、針頭外，不應有其它接頭。逆止閥能夠避免土工膜空腔內氣體不外泄，提高充氣檢查效果，可借鑒自行車內胎氣門嘴閉氣原理，在充氣打壓裝置的三通與打氣筒連接管內安裝自行車內胎氣門嘴，能夠起到充氣打壓時閉氣，確保土工膜空腔內氣壓不回流。根據土工膜厚度選擇大小適宜的針頭，穿刺土工膜的針頭為錐形，檢查過程中配備合格的秒表。氣壓表通過質量技術監督部門檢定合格。5.7.3待焊縫封堵起始端、終止端溫度完全冷卻后在雙焊縫間空腔處緩慢插入針頭，針頭應保持平行于土工膜，并不得晃動針頭，以免擴大針眼。充氣檢查時，不要人為摁住或擾動針頭，當發現針頭處漏氣時，可用502膠或AB膠封堵針眼部位。5.7.4當土工膜空腔內氣壓達成0.2Mpa后，開始統計時間，保持5min，壓力無明顯下降即為合格。當充氣檢查不合格時，及時檢查和補焊。5.7.5充氣檢查合格后，人工裁剪直徑為3-5cm的合格母材用熱熔風槍修補針眼，粘貼補丁密實。5.7.6每道焊縫焊接質量均須進行充氣檢查。均應繪圖、列表具體統計焊縫樁號、位置、長度接頭位置、型狀、焊接時間、人員與設備、檢查時間、外觀與充氣檢查成果、天氣狀況等。圖5.7-1充氣測壓置和現場檢查過程6.材料與設備6.1材料渠道防滲設計采用600g/m2（150g/m2-0.3mm-150g/m2）的長絲兩布一膜復合土工膜，幅寬不不大于5米，表面加糙。復合土工膜采用吹膜加熱復正當，復合土工膜不得添加再生料。聚乙烯膜應為無色透明，無毒，對水質無污染。表6.1復合土工膜性能指標檢查項目單位技術規定聚乙烯膜膜厚mm≥0.3密度kg/m3＞920破壞拉應力Mpa＞17斷裂伸長率%＞450彈性模量在5℃MPa＞70抗凍性能(脆性溫度)不應低于-70℃撕裂強度N/mm＞60抗滲強度1.05MPa水壓力48小時不滲水滲入系數cm/s＜10-11復合體厚度mm≥2.7斷裂伸長率%＞50斷裂強度KN/m≥14CBR頂破強力KN≥2.8撕破強力KN/m≥0.4剝離強度N/cm≥6.0耐靜水壓Mpa≥0.6垂直滲入系數cm/s＜10-11備注：上述質量原則摘自《南水北調中線一期工程總干渠黃河北～羑河北段招標文獻-技術條款》。6.2設備表6.2重要機具設備和檢查儀器設備名稱型號或規格單位數量闡明熱熔焊接爬行機TH-515臺2一臺備用手持縫包機HF-90528臺2一臺備用熱熔風槍手持式臺2一臺備用充氣測壓裝置打氣筒+壓力表套2一套備用秒表塊1217.作業條件復合土工膜允許施工的條件：復合土工膜進場物理性檢查已經合格；基床面施工完畢，各項指標驗收合格后，計算好數量將復合土工膜用運輸車運至施工現場內。8.勞動組織序號工種重要工作內容人數1技術員技術指導和施工過程控制12測量工復合土工膜的定位測量23質檢員現場質量檢查與控制14焊工復合土工膜的縫合、焊接25普工復合土工膜的運輸儲存、鋪設7表8.1勞動力組織9.質量控制9.1質量原則表9.1土工膜鋪設質量檢查項目和質量原則項次項目名稱質量原則檢查（測）辦法檢查（測）數量主控項目1搭接寬度設計值0～+20mm尺量現場實測：每個單元檢測5個搭接斷面2焊接質量充氣實驗，氣壓0.2MPa,5min后無明顯壓降充氣測壓裝置現場實測：每條焊縫均須充氣測壓一般項目1土工膜鋪設鋪膜時應自然松弛與支持面貼實，不得褶皺、懸空，鋪設后上端牢固定位現場觀察現場目測：每個單元檢查不少于5個斷面備注：上述質量原則摘自《南水北調中線一期工程渠道工程施工質量評定驗收原則》（NSBD8-)。9.2質量控制方法9.2.1嚴把質量關，材料進場先進行檢查，不合格的復合土工膜嚴禁使用，去除出現場。9.2.2裁剪復合土工膜時，裁剪人員應認真檢查復合土工膜有無破損、孔洞、撕裂等缺點，若有，應及時用合格的母材修補，其范疇應超出破洞周邊10～20cm。對難于修補的不合格部分應裁剪剔除掉。9.3.3復合土工膜按照規定方式進行鋪設，應達成平順、整潔、無褶皺、無繃緊、無破損；與基礎面之間應壓平緊貼、避免架空。9.3.4復合土工膜采用專用焊接設備焊接。焊接人員須經生產廠的專業技術人員培訓合格后方可上崗作業。生產廠的專業技術人員必須在施工現場演示和指導復合土工膜焊接作業。9.3.5每次焊接前，均應隨機取樣膜上試焊，進行充氣實驗。測試原則為：氣壓0.2MPa,5min內無明顯壓降方為合格。9.3.6用鋼尺控制復合土工膜搭接寬度不不大于10cm，偏差在0～+2cm之間。在施工中每條接縫應統計搭接寬度不少于5點。9.3.7復合土工膜進行焊接時，應遵照高處膜壓低處膜，上游膜壓下游膜的方式進行焊接。應確保兩幅膜的搭接邊沿平行，可減少熱熔焊接爬行機行走時碰到的阻隔，以免燙傷光面膜。9.3.8焊接前要把光面膜清理干凈，多個雜物、灰塵、水漬用干凈的麻布擦凈，保持光面膜的干燥。一幅焊接完畢后再對下一幅進行焊接，能夠減少復合土工膜上的褶皺。9.3.9應根據焊接時的天氣、溫度、季節等，適時調節熱熔焊接爬行機的焊接溫度和行走速度，以確保焊接質量。當外界空氣濕度過大、大風天氣、氣溫過低時應停止施工。9.3.10加強成品保護，嚴禁現場吸煙或使用打火機、火柴、化學溶劑或類似的東西；作業現場不得穿硬底鞋作業，鞋上不得有鐵釘、鐵掌之類能損害土工膜的東西。10.安全方法10.1施工人員進入施工現場前必須進行上崗培訓和安全技術交底后才干上崗，要嚴格按照操作規程作業。10.2渠坡施工中坡度較陡，人工上下坡面可在坡面上搭設上下梯板，且在馬道上部設立纜繩牽引，以防滑落。10.3做好日常安全管理工作，施工班組每天召開班前安全會，安全員每天巡檢，項目部實施周檢。10.4復合土工膜在儲存、運輸保管過程中，需嚴禁煙火，應寄存在遠離火種，通風干燥處，并設專人保管。10.5復合土工膜焊接人員要通過專業技術人員培訓合格后上崗作業。在使用過程中如果熱熔焊接爬行機出現問題不得用手觸摸內部零件，應在熱熔焊接爬行機停止使用后10分鐘后在進行維修，以防觸電和燙傷。10.6專職電工負責施工現場臨時用電管理。配電箱、開關箱的配備實施“三級配電、兩級保護”，按照“一機、一閘、一漏、一箱”配備配電箱。11.環保與文明施工11.1現場材料、機具一定按指定的地點擺放，確保安全通道暢通。11.2現場施工人員佩戴膠皮手套，以防燙傷。11.3搞好宣傳教育工作，爭創文明施工、文明隊伍的良好形象。11.4施工完畢要對現場進行清理，做到“工完料凈場地清”。1