復(fù)合土工膜防滲層結(jié)構(gòu)與施工方法研究

韓秀才

（天津市冀水工程咨詢中心有限公司，天津 300250）

復(fù)合土工膜作為一種新型材料，具備較強(qiáng)的延展性以及耐腐蝕性，可應(yīng)用在復(fù)雜的環(huán)境內(nèi)，幫助技術(shù)人員開展防滲施工。然而就目前而言，我國部分項(xiàng)目在復(fù)合土工膜防滲層結(jié)構(gòu)處理方面依舊存在不足，例如，焊接不科學(xué)、焊縫不達(dá)標(biāo)、材料剪裁尺寸不合理等，嚴(yán)重阻礙了技術(shù)運(yùn)用成效。由此可見，圍繞復(fù)合土工膜防滲層結(jié)構(gòu)與施工方法開展研究，具有重要意義。

1 復(fù)合土工膜防滲層結(jié)構(gòu)分析

復(fù)合土工膜是一種項(xiàng)目工程施工中非常重要的防滲材料，其性能質(zhì)量直接影響工程防滲結(jié)構(gòu)的施工效果。從材料運(yùn)用來看，由于其具備較強(qiáng)的延展性，因此能夠有效應(yīng)對壩體變形等問題，與此同時(shí)，在與塑料薄膜結(jié)合之后，可具備較高的強(qiáng)度以及抗刺穿效果，因此還有助于保障結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。結(jié)合當(dāng)前來看，此技術(shù)運(yùn)用環(huán)境若是清水區(qū)域，則可運(yùn)用50 年左右，若是污水環(huán)境，則可保障30～40 年的使用效果，因此在技術(shù)使用過程中應(yīng)強(qiáng)化對現(xiàn)場情況的了解，科學(xué)開展防滲層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以此保障工程質(zhì)量[1]。

2 案例工程概述

本文將以河北省定州市唐河流域綜合治理PPP 項(xiàng)目為案例，對復(fù)合土工膜防滲層結(jié)構(gòu)與施工做細(xì)致分析。該項(xiàng)目主要設(shè)計(jì)的工程內(nèi)容包含新筑堤防以及邊坡防護(hù)等，其左右岸樁號分別為0+000～5+060 以及2+320～5+332。為有效保障堤坡的穩(wěn)定性，使其能夠?qū)崿F(xiàn)良好的抗沖刷效果。結(jié)合當(dāng)前來看，該項(xiàng)目區(qū)域的迎水防護(hù)結(jié)構(gòu)分別設(shè)計(jì)以下內(nèi)容：格賓石籠，此種防護(hù)結(jié)構(gòu)的厚度約為40cm 左右，其上端放置30cm 的土壤，下部則是厚度約為15cm 的碎石層。與此同時(shí)，為保障防護(hù)效果，還設(shè)有復(fù)合土工膜，以此強(qiáng)化結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。該區(qū)域結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)高度以前期洪水防護(hù)年限為基礎(chǔ)，高度比50 年一遇洪水高0.5m。與此同時(shí)，部分區(qū)域的堤腳區(qū)域還設(shè)置了格賓石籠防護(hù)結(jié)構(gòu)，該區(qū)域垂直方向約為9.0m，厚度為0.5m，其中地下區(qū)域?yàn)?.3m。

3 復(fù)合土工膜防滲層結(jié)構(gòu)與施工方法分析

3.1 準(zhǔn)備工作

為確保材料能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)使用需求，所有材料在進(jìn)場之前必須持有合格證和檢驗(yàn)報(bào)告，確保所有指標(biāo)都能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)場之后還要對復(fù)合土工膜外觀予以分析，記錄運(yùn)輸過程中存在的機(jī)械性損傷以及涉及折舊等自然缺陷。在具體工作中，可以通過對復(fù)合土工膜檢驗(yàn)的方式確認(rèn)其材料性能。在復(fù)檢結(jié)束之后才能夠加以運(yùn)用。此外，營造良好的實(shí)驗(yàn)場地環(huán)境也是前期準(zhǔn)備工作中非常重要的內(nèi)容。對于試驗(yàn)區(qū)來講，應(yīng)運(yùn)用挖機(jī)完成挖掘，在挖掘之前要提前預(yù)留出10cm左右的區(qū)域，通過人工處理的方式完成整平。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)要求來看，整平的誤差應(yīng)該在±2cm 以內(nèi)[2]。

3.2 測量放線

為保障現(xiàn)場施工水準(zhǔn)，在前期需要精準(zhǔn)完成測量放線等施工內(nèi)容，技術(shù)人員準(zhǔn)備先將該區(qū)域劃分成尺寸為8m×6m 的7*7 試驗(yàn)塊。在具體工作中，技術(shù)人員會(huì)先運(yùn)用尺子按照每6m 為一個(gè)間隔，設(shè)置樁點(diǎn)，并完成放線內(nèi)容。圖1 為技術(shù)施工流程。

圖1 復(fù)合土工膜施工工藝流程

3.3 復(fù)合土工膜施工工藝

3.3.1 復(fù)合土工膜剪裁

在鋪設(shè)復(fù)合土工膜材料之前，需要先對預(yù)定區(qū)域全方位檢查，重新分析其尺寸是否能夠與前期設(shè)計(jì)相一致。若能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)則需要技術(shù)人員及時(shí)展開下料研究。在規(guī)劃的過程中，應(yīng)盡量減少焊縫，并科學(xué)規(guī)劃鋪設(shè)順序和裁剪圖，為后續(xù)下料創(chuàng)造條件。

3.3.2 鋪設(shè)、對正、搭齊、壓膜定型

對于材料鋪設(shè)來講，通常會(huì)由技術(shù)人員以人工的形式攤鋪。在鋪設(shè)材料的過程中，應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁刈兓约罢f明書需要提前留出可能變形的范圍，防止影響后續(xù)使用。為最大程度地保障材料屬性，還要在鋪設(shè)的過程中科學(xué)管理，防止出現(xiàn)人為損壞等情況，影響材料使用。在具體工作中，需注意以下幾方面內(nèi)容：第一，在鋪設(shè)復(fù)合土工膜時(shí)，應(yīng)盡量優(yōu)化焊縫處理。具體工作中，可以“T”形為主體結(jié)構(gòu)，減少“十”字形焊縫的產(chǎn)生。第二，在拼接材料的過程中，焊接的區(qū)域不得有其他積水或雜質(zhì)污垢，否則會(huì)影響焊接的水準(zhǔn)。第三，在鋪設(shè)復(fù)合土工膜時(shí)，無論是基底還是邊坡等區(qū)域，均應(yīng)該滿足平整要求，且需盡可能防止褶皺等情況的出現(xiàn)。與此同時(shí)，在焊接的過程中，必須根據(jù)前期設(shè)計(jì)科學(xué)拼接，拼搭的寬度要滿足前期設(shè)計(jì)要求。通常情況下，按照標(biāo)準(zhǔn)，要求搭接的長度應(yīng)該在10cm 以上。第四，在復(fù)合土工膜鋪設(shè)的過程中，接縫的方向應(yīng)該為平行或垂直兩個(gè)角度的最大坡度線，并按照由上至下的順序完成鋪設(shè)，不可以在鋪設(shè)的過程中產(chǎn)生橫向焊縫，防止影響施工質(zhì)量。第五，在全部鋪設(shè)完畢之后，若是還沒有覆蓋保護(hù)層，則應(yīng)該在邊角區(qū)域的3cm 至4cm 處放置沙袋，沙袋的重量需結(jié)合工廠實(shí)際情況設(shè)計(jì)，通常情況下可以設(shè)定為30kg 左右。第六，鋪設(shè)薄膜的過程中要檢查薄膜的外觀，確保不會(huì)出現(xiàn)孔眼、破損等嚴(yán)重缺陷，若是有明顯損傷，就要及時(shí)運(yùn)用材料完成修補(bǔ)。修補(bǔ)的范圍大小應(yīng)該超過原破損區(qū)域15cm[3]。

3.3.3 復(fù)合土工膜焊接

復(fù)合土工膜焊接是該技術(shù)應(yīng)用過程中非常關(guān)鍵的內(nèi)容。在焊接之前，需要確保當(dāng)?shù)貐^(qū)域能夠滿足干燥標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，在使用此技術(shù)之前，需開展測試，一般含水率應(yīng)該達(dá)到15%以下才能夠滿足焊接需求。此外，在表面還需要用紗布清理，確保搭接區(qū)域10cm左右的范圍內(nèi)沒有灰塵或雜物，這樣才能夠保障材料拼接的質(zhì)量。與此同時(shí)，在焊接的過程中，應(yīng)盡量運(yùn)用熱熔焊技術(shù)，此類工藝運(yùn)用應(yīng)時(shí)刻關(guān)注焊接效果，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍鉁厍闆r加以調(diào)節(jié)，確保焊接設(shè)備能夠達(dá)到最佳狀態(tài)。與此同時(shí)，在焊接之前應(yīng)先科學(xué)設(shè)定參數(shù)，在具體工作中可以先取300×600mm 的區(qū)域模塊進(jìn)行測試。若是剪切和剝離處理的數(shù)據(jù)能夠在規(guī)定數(shù)據(jù)以上則應(yīng)該鎖定參數(shù)，并將其設(shè)定為最終的焊接指標(biāo)，否則便需要重新設(shè)定參數(shù)，并再次完成實(shí)驗(yàn)。若是溫度、風(fēng)速較高，要及時(shí)調(diào)整，重新做實(shí)驗(yàn)，確保設(shè)備性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，每一班臺(tái)應(yīng)該測試兩次以上，與此同時(shí)，在開展剪切和剝離測試的過程中，只能撕薄膜，不能對焊口產(chǎn)生影響。若撕拉測試合格，則要及時(shí)調(diào)整，完成正式焊接。焊接過程中，焊縫應(yīng)平整，若是出現(xiàn)不平整的褶皺，則要及時(shí)應(yīng)對，并完成修補(bǔ)。通常情況下，修補(bǔ)的過程中需要運(yùn)用同等的材料，且所修補(bǔ)的區(qū)域在厚度方面與前期施工設(shè)定的土工膜厚度相同，在對5mm 以內(nèi)的焊縫修補(bǔ)完善的過程中，可以運(yùn)用高溫焊機(jī)處理[4]。

3.3.4 焊縫檢測

復(fù)合土工膜焊接質(zhì)量檢驗(yàn)的核心目的是確保焊縫能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，為確保這種雙焊縫沒有出現(xiàn)損壞，可以使用充氣法完成測試。在充氣過程中，應(yīng)先運(yùn)用特制的空心插頭連同打氣筒，之后充氣。具體步驟如下：切開焊縫上層膜，并做空腔封閉處理，插入針頭完成充氣加壓，使其在0.2MPa 環(huán)境下穩(wěn)定5分鐘，若壓力沒有明顯變化，則說明此處達(dá)標(biāo)，若有氣體泄漏則判斷AB 氣道是否連續(xù)，以此確認(rèn)焊縫效果。

3.3.5 上下層土工布驗(yàn)收

此環(huán)節(jié)驗(yàn)收主要涉及兩方面內(nèi)容：一是要檢查基地是否滿足鋪設(shè)要求；二是要求現(xiàn)場人員對土工布的縫接情況加以確認(rèn)，一般情況下此區(qū)域的寬度應(yīng)該在10cm 以上，以此滿足標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 技術(shù)質(zhì)量保障措施

質(zhì)量管控是保障項(xiàng)目工程順利推進(jìn)的關(guān)鍵，在采取質(zhì)量保證措施的過程中，應(yīng)滿足以下標(biāo)準(zhǔn)。首先，在施工的過程中需要嚴(yán)格根據(jù)試驗(yàn)大綱以及標(biāo)準(zhǔn)展開。其次，在焊接的過程中應(yīng)科學(xué)管控溫度以及焊接速度，通常情況下焊接還要選擇恰當(dāng)?shù)奶鞖猓h(huán)境溫度應(yīng)該至少在5℃以上。再次，試驗(yàn)室要做好數(shù)據(jù)的整理和記錄，以此保障復(fù)合土工膜工藝運(yùn)用的科學(xué)性，確保數(shù)據(jù)能夠達(dá)到真實(shí)、精準(zhǔn)的要求。最后，在測試的過程中還要避免出現(xiàn)偏焊以及漏焊等問題。

3.5 技術(shù)安全保護(hù)措施

施工安全一直是項(xiàng)目施工的關(guān)鍵，為確保施工順利推進(jìn)，防止產(chǎn)生資源損失，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該設(shè)定旁站制度，以此降低施工過程中的危險(xiǎn)隱患。此外，若想要減少意外情況的產(chǎn)生，還要組建具備專業(yè)度的團(tuán)隊(duì)，應(yīng)定期開展安全教育以及知識考核等工作，確保工作人員能夠具備一定的專業(yè)度，可科學(xué)處理施工內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上所有的施工區(qū)域均應(yīng)該按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定安全警示牌以及警示標(biāo)志，防止閑雜人等進(jìn)入施工場地內(nèi)，出現(xiàn)意外傷亡[5]。

4 結(jié)語

復(fù)合土工膜防滲層結(jié)構(gòu)施工對技術(shù)專業(yè)性的要求較高，在河北省定州市唐河流域綜合治理PPP 項(xiàng)目中，為滿足施工需求，要求技術(shù)人員應(yīng)該按照流程做好放線、焊接等操作。例如，在焊接的過程中應(yīng)確保材料的干燥程度，做好現(xiàn)場清潔，并使用熱熔焊技術(shù)完成材料對接。為保障技術(shù)使用，工作人員還需要強(qiáng)化技術(shù)管控，做好質(zhì)量保障，例如應(yīng)建設(shè)旁站制度，最大程度地降低危險(xiǎn)隱患，并設(shè)置警示牌，確保無閑雜人等進(jìn)入施工區(qū)域，防止產(chǎn)生危險(xiǎn)事故，以此為工程順利推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。