精講土工膜及土工布施工
施工準備
土工膜鋪設相對于其它合成材料施工較為復雜。首先必須對土工膜各項指標(密度、拉伸強度、延伸率及撕裂強度等)在現場(chǎng)進(jìn)行檢測,然后開(kāi)展場(chǎng)地處理、膜體接合焊接、缺陷修復、破壞性測試和回填保護等。
先清理邊坡,再整平場(chǎng)區底;邊坡整平原則:節約土方量,整平時(shí)首先清除包括場(chǎng)區底范圍內的表層鹽漬土,堆于覆土備料場(chǎng)作為日覆蓋土;然后按照各控制點(diǎn)高程和坐標將場(chǎng)區底整平為縱向坡度為1.2%,橫向坡度為1.2%的場(chǎng)地
1、土工膜及土工布材料質(zhì)量檢測。使用前對產(chǎn)品的各項技術(shù)指標進(jìn)行檢測,各項指標均須符合標準規定和設計要求后再使用。
2、土工膜及土工布具有一定的抗頂破、抗刺破能力,但在填筑垃圾過(guò)程中,常被膜下尖礫、樹(shù)枝頂破。垃圾填埋場(chǎng)在土工膜施工中,土方開(kāi)挖清除至粘土層,并按設計尺寸削坡挖平和欠坡回填夯實(shí),找平并灑水夯實(shí)。并剔除其表面的石子、樹(shù)根等堅硬尖狀物,并噴灑除草劑等藥水,整理后的坡面應平整、密室、光滑,以防土工膜及土工布被刺破。達到設計平整度要求后,經(jīng)監理工程師驗收合格,為土工膜及土工布鋪設提供工作面。
3、土工膜場(chǎng)內拼接。為了施工方便,保證拼接質(zhì)量,土工膜及土工布應盡量采用寬幅,減少壩坡現場(chǎng)拼接量,施工前應根據土工膜及土工布尺寸的塊體,卷在鋼管上,人工搬運到工作面鋪設。
2 土工膜及土工布的鋪設
2.1 土工膜及土工布的鋪設方法
土工膜及土工布鋪設分場(chǎng)區底鋪設、坡面鋪設兩個(gè)部分。鋪設方法:土工膜及土工布的鋪設要求在平地先將副寬拼接焊成20m寬幅,然后在坡面自上而下,垂直于壩軸線(xiàn)方向通幅鋪設。坡面鋪設在坡面驗收合格后,從堤頂向堤腳沿垂直于壩軸線(xiàn)方向緩慢展鋪到坡腳齒槽外頂處與場(chǎng)區底土工膜丁字形相接。場(chǎng)區底鋪設在場(chǎng)區底開(kāi)挖驗收合格后,從齒槽外頂向庫內沿垂直于堤腳軸線(xiàn)方向緩慢展鋪到庫內25m處。
2.2 土工膜及土工布的鋪設技術(shù)要求
鋪設應在干燥暖和天氣進(jìn)行,為了便于拼接,防止應力集中,土工膜及土工布鋪設采用波浪形松弛方法,富余度約為1.5%,攤開(kāi)后及時(shí)拉平、拉開(kāi),要求土工膜及土工布與坡面吻合平整,無(wú)突起褶皺,施工人員就穿平底布鞋或軟膠鞋,嚴禁船釘鞋,以免踩壞土工膜,施工時(shí)如發(fā)現土工膜損壞,應及時(shí)修補。
2.3 土工膜及土工布的拼接
1.本工程采用一網(wǎng)一布一膜防滲,土工膜、土工布及三維復合排水網(wǎng)的連接分3個(gè)程序進(jìn)行,即上層三維復合排水網(wǎng),二層土工布的縫接,下層HDPE膜的連接。土工布和三維復合排水網(wǎng)的縫接采用手提縫紉機(縫包機)、尼龍線(xiàn)進(jìn)行雙道縫接。搭接寬度10cm;HDPE膜采用焊接工藝連接,焊接工具采用自動(dòng)調溫(調速)電熱模式雙道塑料熱合機。拼接包括土工布的縫接、土工膜的焊接,為了確保焊接質(zhì)量,焊接應盡量在場(chǎng)內進(jìn)行,但為了施工方便,土工膜及土工布幅寬又不應太寬,必須在施工現場(chǎng)拼接。
(1)土工膜焊接質(zhì)量的好壞是防滲性能成敗的關(guān)鍵,所以務(wù)必做好土工膜的焊接,確保焊接質(zhì)量,因此,土工膜焊接由生產(chǎn)廠(chǎng)家派專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員到現場(chǎng)操作,指導,培訓,采用土工膜專(zhuān)用焊接設備進(jìn)行。 本工程土工膜焊接采用專(zhuān)業(yè)型熱合土工膜焊接機,土工布采用手提式封包機縫接。
(2) 焊接工藝:第一幅土工膜鋪好后,將需焊接的邊翻疊 (約60cm寬),第二幅反向鋪在第一幅膜上,調整兩幅膜焊接邊緣走向,使之搭接10cm.
(3) 土工膜接合焊接和測試
土工膜的接合焊接是成功阻止滲漏的關(guān)鍵環(huán)節。通常情況接縫應與斜坡平行(沿斜坡并盡可能使水平接縫放在單元底部,距坡腳≥1.5m。 土工膜焊接有兩種方式:熔化焊接 (雙軌熔焊),它要求膜塊焊前必須重疊 l0-15cm, 并調整好膜塊以減少褶皺, 這樣通過(guò)預先設置的壓力齒輪使得兩個(gè)彎起的膜塊被焊接在一起;另一種為熱壓角焊接(單焊縫焊接),它要求膜塊焊前至少重疊7.5cm, 然后在兩層土工膜彎曲邊緣插入熔化樹(shù)脂焊條, 用熱空氣熔化材料使薄層表面均勻粘結。完成焊接的土工膜必須按設計要求分段或分片進(jìn)行空壓試驗(雙軌熔焊)和真空試驗(單焊縫焊接) 并按一定長(cháng)度取樣進(jìn)行破壞性測試。
(3)焊接全部在現場(chǎng)進(jìn)行,要求天氣睛好,風(fēng)力3 級以下,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(fēng)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(cháng)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, 應先根據施工氣溫、HDPE膜厚度,利用相同材質(zhì)的HDPE膜進(jìn)行試焊, 施焊溫度為22O~300℃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(jìn)行正式施工,焊縫應透明、平整、順直、連接。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。
2. 土工膜及土工布的錨固
土工膜及土工布的錨固分壩坡的錨固和場(chǎng)區底的錨固, 上部錨固采用在壩頂截洪溝基礎底部嵌固足夠長(cháng)度土工膜及土工布, 其結構形式梯形槽, 在槽下灌注混凝土。 壩腳沿壩腳設計線(xiàn)開(kāi)挖溝槽, 鋪設土工膜及土工布時(shí)將土工膜及土工布緊貼在溝內側,在溝槽內夯填土。同時(shí),在壩坡面上土工膜及土工布,用袋裝土由下至上羅列至上壓實(shí)固定, 間距約為20米。
3 土工膜及土工布施工質(zhì)量控制
土工膜及土工布的鋪設, 是該工程施工的關(guān)鍵 。施工質(zhì)量控制包括材料采購、進(jìn)場(chǎng)原材料質(zhì)量控制、施工操作過(guò)程控制、施工完質(zhì)量檢測。
3.1 材料采購
結合工作實(shí)際及所選土工膜及土工布的規格, 確定土工膜及土工布的質(zhì)量標準、幾何尺寸,選擇生產(chǎn)規模較大、產(chǎn)品質(zhì)量符合要求的生產(chǎn)廠(chǎng)家進(jìn)行采購。
3.2 原材料質(zhì)量控制
進(jìn)場(chǎng)的土工膜及土工布必須有廠(chǎng)家提供的合格證書(shū),性能及特性指標和使用說(shuō)明書(shū)。 土工膜及土工布進(jìn)場(chǎng)后,隨機抽取土工膜及土工布對其性能指標進(jìn)行復測,復測結果全部合格后方可使用。
3.3 施工操作過(guò)程控制
土工膜及土工布鋪設前編好施工組織設計,說(shuō)明鋪設方法和技術(shù)措施,經(jīng)監理批準后方可使用,施工人員均應穿平底布鞋或軟膠底鞋進(jìn)行鋪設,嚴禁空釘鞋以防踩壞土工膜, 做到隨鋪隨壓,土工膜及土工布鋪設要與保護層鋪設、導流層鋪設相協(xié)調。拼接中土工膜焊接縫質(zhì)量是拼接關(guān)鍵,施工中尤其要加強接縫檢測, 檢測方法有:一、目測法;二、現場(chǎng)檢漏。
目測法:土工膜及土工布焊接好后,觀(guān)察有無(wú)漏接,接縫是否燙損,有無(wú)褶皺,是否拼接均勻等。
現場(chǎng)檢漏:
有兩種:A 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,插入氣針,充氣至0.05Mpa~ 0.20Mpa,靜觀(guān)0.5min,觀(guān)察真空表,如氣壓無(wú)下降,表明不漏,焊縫合格,否則要查找原因及時(shí)修補。
B 充水法:焊縫為雙條,兩條之間留有約10mm的空腔,將待測段一端封死,另一端插入水針,充水至0.05Mpa~ 0.20Mpa,如無(wú)水從孔腔漏出,表明焊縫合格,否則要查找原因及時(shí)修補。
充水法較充氣法有以下優(yōu)點(diǎn):
a 直觀(guān)性好,便于及時(shí)發(fā)現問(wèn)題:
b 設備簡(jiǎn)便,操作簡(jiǎn)單,在現場(chǎng)便隨時(shí)隨地檢查的抽查,鑒于以上優(yōu)點(diǎn),該工程采用充水法檢查焊縫質(zhì)量,自檢合格后提交監理單位,質(zhì)檢部門(mén)及甲方聯(lián)合抽樣檢查,實(shí)行逐段認證簽證,對于虛焊、漏焊的接縫應及時(shí)進(jìn)行補焊,并對補焊部位進(jìn)行充水檢測, 直至驗收合格后,才可以進(jìn)行下道工序。
3.3 注意事項
1、在接近水平的區域內,防止形成鼓包,該鼓包會(huì )在塑膜層下集中來(lái) 自土壤中的氣體,故須考慮氣體向外或頂部排出。
2、盡可能減少施工接縫的數量,特別是壩坡上的水平接縫。
3、防止在保護層鋪設期間塑膜遭受穿孔破壞, 嚴禁現場(chǎng)車(chē)輛及硬底鞋在塑膜上行走。
4、塑膜與壩體頂部建筑物及設計水位下剛性體接觸部位要特殊處理,避免滲漏,確保垃圾廠(chǎng)填埋區的安全。
5、控制好日施工鋪設強度,當日鋪設的防滲膜和土工布必須當天覆蓋,不得長(cháng)時(shí)間裸露, 造成材料老化。
3.5 本工程實(shí)施的重點(diǎn)、難點(diǎn)工序分析及專(zhuān)項解決方案
1. 確立以防滲為核心的系統工程體系。
人工水平防滲建設耗資最大的部分是土建工程,但工程的核心卻是防滲工程, 因而整個(gè)工程要建立為HDPE膜施工服務(wù)的系統工程體系。土建基礎要達到鋪設土工膜條件,無(wú)紡土工布保護層更要起到保護作用。只有這樣才能減少損失浪費,達到優(yōu)質(zhì)工程,取得整體效應。
2. 慎重選擇土工膜施工企業(yè)。
土工膜的施工時(shí)整個(gè)工程的核心,垃圾填埋場(chǎng)的防滲工程屬隱蔽工程,又有不可逆轉性,只能一次性施工成功,這里所講的一次性是指投入使用前不需施工質(zhì)量合格,使用后發(fā)現滲漏基本無(wú)法彌補挽救。因此要選擇喲實(shí)力、有豐富施工經(jīng)驗、信譽(yù)好的施工企業(yè),且企業(yè)應有一支訓練有素、人員穩定的施工隊伍。HDPE膜的施工隊第一次做垃圾填埋場(chǎng)的業(yè)主來(lái)講,基本是陌生的,甚至監理單位也是第一次接觸,對于施工質(zhì)量很大程度上依賴(lài)于施工企業(yè)。而防滲質(zhì)量要求每一條焊縫的質(zhì)量都要達到100%的合格,這就需施工企業(yè)鋪設安裝時(shí)完全按照自己符合標準的施工及驗收規程進(jìn)行施工。那么施工質(zhì)量靠什么來(lái)保證,靠的是施工企業(yè)一系列的技術(shù)、質(zhì)量以及現場(chǎng)施工完備的原始監管資料。只有在完備的管理制度監管下,才能達到合格的優(yōu)質(zhì)工程質(zhì)量。
3. 施工中氣溫變化引起材料熱脹冷縮的處理方式。
HDPE膜在溫差較大的時(shí)候,熱漲冷縮現象比較嚴重,比如中午時(shí)刻因氣溫較高熱脹現象十分明顯,多出現在坡腳或不規則處,若解決不當,會(huì )給HDPE防滲膜的鋪設造成較大的影響。正確的操作方法應是充分掌握當地氣溫的變化規律,避開(kāi)中午的高溫時(shí)間鋪設。如在高溫天氣鋪設時(shí),應根據HDPE膜的熱膨脹系數,計算出在最大溫差內的伸縮量,然后在鋪設時(shí)預留足夠的長(cháng)度適應溫差的變化。
總結:
垃圾填埋場(chǎng)目前是我國處理垃圾的重要方法,采取HDPE防滲處理的環(huán)保型垃圾填埋場(chǎng)已經(jīng)在全國得到廣泛應用。施工中嚴格執行國家現行的施工規范、操作規程、工藝標準、施工驗收及質(zhì)量檢查驗收標準,使工程達到合格標準。
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