復(fù)合土工膜在登盆水庫大壩施工中的應(yīng)用分析

黨海霞

（貴州新中水工程有限公司 貴州貴陽 550001）

1 工程概況

登盆水庫工程位于慶云鄉(xiāng)東北側(cè)約7.0km左右，項目區(qū)地理坐標(biāo)為東經(jīng)：109°07′00″～109°08′15″，北緯：25°50′04″～25°51′43″。擬建工程區(qū)距城約52km，至壩址有公路至左岸0.6km處有泥土路至壩址位置，對外交通條件較好。登盆水庫位于省黔東南苗族侗族自治州內(nèi)，工程規(guī)模為小（2）型，總庫容為94.0萬m3，主要工程任務(wù)為灌溉、集鎮(zhèn)及農(nóng)村人畜供水。業(yè)主為水利局。水庫工程規(guī)模為Ⅴ等?。?）型水庫，建設(shè)周期18個月，工程靜態(tài)總投資6541萬元。

土工膜防滲當(dāng)?shù)仫L(fēng)化料壩壩軸線長113.0m，壩軸線方位90°，壩頂高程542.0m，壩頂寬6m，最大剖面時，上游防滲墻底部高程至壩頂高程高差為29.0m，排水棱體底部高程至壩頂高程高差為39.0m，壩軸線位置最大壩高為35.4m，最大壩底寬度為153.25m，大壩上游壩坡m1=2.5，下游壩坡m2=2.0，壩頂不允許過車。壩頂高程為542.0m，壩頂寬度為6.0m，上游側(cè)設(shè)置高度為1.2m的C25鋼筋混凝土防浪墻，下游側(cè)設(shè)置0.2m×0.2m排水溝，壩頂由上至下材料分別為：厚度為150mm的C15混凝土層、厚度為250mm碎石墊層、碾壓風(fēng)化料壩體。

2 復(fù)合土工膜工藝原理

復(fù)合土工膜是一種由聚乙烯或者聚氯乙烯等高分子聚合物材料加工而成的一種材料，具有防滲性能好、強度高、抗拉能力強、變形模量大、使用時間長以及耐老化等特點。

復(fù)合土工膜作為一種土工合成的材料，具有非常好的防滲效果。不僅能夠?qū)?fù)合土工膜鋪設(shè)在需要進(jìn)行防滲的坡面上，連接復(fù)合土工膜從而形成一個整體的坡面防滲提；還能夠使得坡面鋪設(shè)的復(fù)合土工膜的下部與坡腳的垂直防滲墻進(jìn)行連接，使得復(fù)合土工膜和坡腳防滲墻形成一個整體。此外，還能夠?qū)?fù)合土工膜上部與壓頂路肩梁相接，使堤基垂直防滲墻，坡面復(fù)合土工膜，壩頂壓頂混凝土形成一個整體完全封閉的防滲體系。

3 復(fù)合土工膜施工技術(shù)要點

3.1 施工前的準(zhǔn)備

復(fù)合土工膜施工質(zhì)量好壞直接關(guān)系到整個工程的成敗，因此，須嚴(yán)格按圖施工，嚴(yán)控施工質(zhì)量，施工期應(yīng)提交土工膜鋪設(shè)施工計劃，報監(jiān)理。本工程采用復(fù)合土工膜型號為200g/m2/PE0.6mm/200g/m2，單位面積重量為1000g/m2。復(fù)合土工膜送貨時產(chǎn)品應(yīng)有標(biāo)簽，標(biāo)明生產(chǎn)廠、編號、生產(chǎn)日期及產(chǎn)品規(guī)格等。運輸過程中不得直接受陽光照射，應(yīng)有蓬蓋或包裝。產(chǎn)品存儲時必須避免陽光照射；遠(yuǎn)離火種；存放期不得超過不同產(chǎn)品的有效期材料施工的機具設(shè)備必須達(dá)到要求。施工人員必須熟練上崗。在鋪設(shè)復(fù)合土工膜之前需要對基礎(chǔ)支持層進(jìn)行檢查，確認(rèn)其是否已經(jīng)具備鋪設(shè)復(fù)合土工膜的條件。同時還要進(jìn)行下料分析，將復(fù)合土工膜的鋪設(shè)的順序以及剪裁圖畫出來。做好對復(fù)合土工膜外觀質(zhì)量的檢查，對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的機械損傷、孔洞等缺陷進(jìn)行記錄和修補。

3.2 土建基層面鋪設(shè)場地要求

應(yīng)清除基礎(chǔ)面一切可能損傷復(fù)合土工膜的帶尖棱硬物，填平坑凹，修復(fù)好坡面；壓實度控制在95%，墊層料經(jīng)壓實后方可在其上鋪設(shè)復(fù)合土工膜；垂直深度2.50cm內(nèi)不得有樹根、瓦礫、石子、混凝土顆粒等尖棱雜物。

3.3 復(fù)合土工膜的鋪設(shè)施工

鋪設(shè)應(yīng)在干燥和暖天氣進(jìn)行，為了便于拼接，防止應(yīng)力集中，復(fù)合土工膜鋪設(shè)采用波浪形松馳方式，富余度約為2.5%，攤開后及時拉平，拉開，要求復(fù)合土工膜與坡面吻合平整，無突起褶皺，施工人員應(yīng)穿平底布鞋或軟膠鞋，嚴(yán)禁穿釘鞋，以免踩壞土工膜，施工時如發(fā)現(xiàn)土工膜損壞，應(yīng)及時修補。鋪設(shè)時將土工膜自上而下滾鋪，并保證貼鋪平整。在復(fù)合土工膜的鋪設(shè)過程中，要對其進(jìn)行適量的放松，避免出現(xiàn)人為的損壞情況，同時還需要根據(jù)施工所在地區(qū)的氣溫情況以及產(chǎn)品的說明書，將可能因為溫度變化出現(xiàn)的伸縮變形量預(yù)留出來。

PE土工膜在溫差變化時會產(chǎn)生較大的收縮變化，施工時必須留足伸縮余量。PE土工膜收縮余量不能單純依靠經(jīng)驗估計，應(yīng)遵循下列公式予以準(zhǔn)確計算：△L=k×△t×L。

其中：△L為收縮余量值，單位：m；K為PE土工膜線膨脹系數(shù)，PE土工膜線膨脹系數(shù)為1.2×10-4，單位：m/m×℃；L為防滲膜鋪設(shè)長度，單位：m；△t為最不利因素時的最大溫差，單位：℃。

按照公式計算后的收縮余量不能集中在一處，應(yīng)在平面和立面轉(zhuǎn)角處留足0.5～0.6m余量的前提下讓底部防滲膜處于均勻松弛狀態(tài)。

復(fù)合土工膜模塊之間形成的結(jié)點設(shè)置為T字型，嚴(yán)禁做成十字型。為提高焊接質(zhì)量，嚴(yán)禁復(fù)合土工膜焊縫搭接面出現(xiàn)積水、砂土以及污垢等情況。坡面上復(fù)合土工膜的鋪設(shè)，其接縫排列方向應(yīng)平行坡度線。復(fù)合土工膜應(yīng)自然松弛與土工膜墊層貼實，不宜折褶、懸空。復(fù)合土工膜鋪設(shè)完畢、未覆蓋保護(hù)層前，應(yīng)在膜的邊角處每隔2～5m放1個20～40kg重的砂袋。

復(fù)合土工膜鋪設(shè)應(yīng)注意下列事項：①鋪膜過程中應(yīng)隨時檢查膜的外觀有無破損、麻點、孔眼等缺陷；②發(fā)現(xiàn)膜面有缺陷或損傷，應(yīng)及時修補，補疤每邊應(yīng)超過破損部位10～20cm。

3.4 現(xiàn)場復(fù)合土工膜焊接

復(fù)合土工膜焊接質(zhì)量的好壞對復(fù)合土工膜防滲性能的發(fā)揮有著直接的影響，因而符合土工膜焊接施工至關(guān)重要。在本工程中，復(fù)合土工膜的焊接主要是由生產(chǎn)廠家派遣專業(yè)的施工技術(shù)人員到現(xiàn)場進(jìn)行指導(dǎo)和培訓(xùn)，采用專門的焊接設(shè)備進(jìn)行復(fù)合土工膜的焊接。用干凈紗布擦拭焊縫搭接處，做到無水、無塵、無垢；土工膜平行對齊，搭接寬度≥10cm，焊接寬度為5～6cm。根據(jù)當(dāng)時當(dāng)?shù)貧夂驐l件，調(diào)節(jié)焊接設(shè)備至最佳工作狀態(tài)。做小樣焊接試驗，試焊接1m長的復(fù)合土工膜樣品。采用現(xiàn)場撕拉檢驗試樣，焊縫不被撕拉破壞、母材不被撕裂認(rèn)為合格。現(xiàn)場撕拉試驗合格后，用已調(diào)節(jié)好的工作狀態(tài)的焊膜機逐幅進(jìn)行正式焊接。

焊接前用電吹風(fēng)吹去膜面上的砂子、泥土等臟物，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(zhì)量，正式焊接前，根據(jù)施工氣溫進(jìn)行試焊，確定行走速度和施焊溫度，一般掌握行走速度1.5～2.5m/s，施焊溫度為220～300℃。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(zhì)量。

復(fù)合土工膜現(xiàn)場連接應(yīng)符合下列規(guī)定：①焊接形式采用雙焊縫搭焊。②主要焊接工具采用專用焊膜機。使用塑料熱風(fēng)焊槍作為局部修補用輔助工具。③根據(jù)氣溫和材料性能，隨時調(diào)整和控制焊機工作溫度、帶度，焊機工作溫度應(yīng)為180～200℃。④焊縫處復(fù)合土工膜應(yīng)熔結(jié)為一個整體，不得出現(xiàn)虛焊、漏焊或超量焊。

3.5 焊縫質(zhì)量檢測

復(fù)合土工膜焊接完成后，立即對焊縫進(jìn)行檢查驗收，方法采用目測法、壓力水法和充氣法。對補焊后的焊縫也要重新按照充氣法進(jìn)行檢測。施工時，按照試驗確定選擇1～2種方法即可。

3.5.1 目測法

復(fù)合土工膜焊接完成后，隨即進(jìn)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(xiàn)象。如有漏焊、熔點等現(xiàn)象，立即采用熱風(fēng)槍進(jìn)行補焊。

3.5.2 壓力水法

可用0.05～0.1MPa壓力水針在雙焊縫間注入彩色水（或白色水，視復(fù)合土工膜顏色而定），穩(wěn)定1min不漏為質(zhì)量合格。如發(fā)現(xiàn)有漏焊、熔點等現(xiàn)象，立即用熱風(fēng)槍進(jìn)行補焊。

3.5.3 充氣法

將待測段兩條焊縫兩端封死，插入氣針，充氣至0.10MPa（0.05MPa～0.03MPa），靜觀0.5min，觀察真空表，如氣壓不下降，表明不漏，接縫合格，否則應(yīng)及時修補。

土工膜檢測過程中，如果發(fā)現(xiàn)有如有漏焊、熔點、漏氣等現(xiàn)象，必須按照監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的施工工藝進(jìn)行補焊處理。

4 結(jié)語

綜上所述，復(fù)合土工膜相對于其他防滲結(jié)構(gòu)具有施工周期短、成本低等特點，登盆水庫大壩采用復(fù)合土工膜防滲結(jié)構(gòu)取得了良好的防滲效果。復(fù)合土工膜施工中，其鋪設(shè)和焊接時施工要點，需要嚴(yán)格按照施工要求和規(guī)范進(jìn)行質(zhì)量，并且在焊接之后做好焊接質(zhì)量檢測和修補，從而確保施工質(zhì)量。

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