聚乙烯复合土工膜_浅析聚乙烯复合土工膜施工质量控制
时间：2019-05-07 03:33:21 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：复合土工膜是以塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成的土工高分子化学柔性防渗材料，主要种类有聚氯乙烯（PVC）和聚乙烯（PE）。目前聚乙烯（PE）复合土工膜作为一项成熟的防渗技术已广泛应用于水利、交通、隧道、机场、冶金尾矿、垃圾处理场、屋面防渗等各种加筋防渗工程中，尤其在水利工程中发挥着中流砥柱的重要作用。本文从行业规范的角度出发对聚乙烯（PE）复合土工膜在施工中的质量控制提出了一些建议，对施工中的质量控制产生促进作用。
关键词：复合土工膜；防渗施工；质量控制
中图分类号：TV441 文献标识码：A 文章编号：1003-6997（2012）12-0049-03
聚乙烯复合土工膜的施工质量控制是一个系统的渐进过程，从材料进场到最后的保护层铺设都有严格的技术规范要求，具有一定的复杂性。材料进场前要求专业实验室出具产品合格的检测报告方能铺设，在基面整平过程中需要控制砂砾石的粒径和干容重符合规范要求，铺设前的下料分析要做到全面统筹安排，尽量减少膜布的纵横交错导致补角的现象，铺设中防渗薄膜与支撑材料接触面应力求平整，以免薄膜被刺破丧失其防渗作用，更要做好搭接处理，严格控制支撑层及保护层的厚度，按规范要求做好焊缝质量检测，严格执行隐蔽部位施工验收程序。
1 施工工艺流程
施工工艺流程顺序为：基面找平、去脚—测量尺寸、预定下料次序—特殊部位处理—膜底支撑层回填整平—土工膜驳岸和基底裁剪铺设、对正搭齐、压膜定型、擦拭尘土、焊接修补—施工验收—做砂浆或回填保护层。
2 基面清理
土工膜铺设主要有坡面施工、立面（或驳岸）施工和底面施工，但一般需要连续统筹安排。铺设PE土工膜前基面一定要按设计要求清理好，清除一切尖角杂物，欠坡回填夯实、富坡削坡挖平，为复合土工膜铺设提供工作面。土工膜是确保防渗效果的关键，膜底不能有凸出2 cm以上的岩石和其他物体，特别是对尖石、树根等杂物要彻底清除干净，基面不允许有局部凹凸现象，清理好的基面要用振动碾碾压密实平整。基底、立墙和水景部位的阴、阳角应做成圆弧形（半径应不小于50 cm）和钝角。PE土工膜的铺设应在基底支撑层工程验收合格后进行。
3 聚乙烯土工膜铺设前的准备工作
土工膜铺设前，做下料分析，画出土工膜铺设顺序和裁剪图。这是铺设前的基础性工作，一定要根据现场实际情况全面量测安排，否则容易出现大面积死角待修补的现象，既费工又影响铺设进度。检查土工膜的外观质量，记录已发现的机械损伤和生产创伤、空洞等缺陷，以便在铺设时进行修补。复合土工膜的施工应在无雨、无雪的天气下进行。
4 特殊部位处理
穿透基础的管道部位的加强处理：对于圆形管道或构筑立柱，首先在管道周围均匀撒布密封，然后裁剪以管道或构筑立柱直径加500 mm为边长的方块土工膜，在其中心裁剪直径与管道等同的空洞，修理边缘，以便使之正好套在管道上，在管道周围与膜的结合处密封。其他形状穿透建筑物的处理应按照形状裁剪，使之方便套在构筑物上。
5 复合土工膜铺设
铺设应在干燥和暖天气进行，正确定位，宜自下而上进行铺设，留出必需的放松量和接缝重叠量。施工操作过程施工人员均应穿平底布鞋或软胶底鞋进行铺设，严禁穿钉鞋以防踩坏土工膜；做到随铺随压，复合土工膜铺设要与保护层铺设相协调。现场拼接粘接缝宽度应按设计要求进行，但不得少于10 cm。为了便于拼接，防止应力集中，复合土工膜铺设采用波浪形松弛方式，富余度约为1.5 %，摊开后及时拉平、拉开，要求复合土工膜与坡面吻合平整，无突起褶皱。复合土工膜施工质量控制包括进场原材料质量控制、施工操作过程控制、施工完质量检测。
5.1 原材料质量控制
进场的复合土工膜必须有厂家提供的合格证书，性能及特性指标和使用说明书以及专业检测机构出具的检测合格证明，否则不能用于工程施工。
合格的复合土工膜材料物理力学性能应符合下列要求，具体见表1，表2。
5.2 施工操作过程控制
5.2.1 支撑层、保护层及护面 作为支撑层的细砂，可直接铺洒开清除杂物碾压平整即可。若支撑层用土料，靠土工膜10 cm厚的土料一定要过筛，不允许有粒径大于6 mm以上颗粒，否则易刺破土工膜。土料一定要用夯或振动碾打压密实，保证干容重在1.5以上，并随时取样检验。
复合土工膜的防渗效果取决于施工中和运行过程中塑料膜的完好程度，由于它们是高分子化纤聚合物，为了防止人畜践踏，动植物破坏以及减少光热作用（应特别避免阳光的直接照射），所以复合土工膜上应铺保护层。保护层的铺设必须符合下列要求：复合土工膜的上面均匀铺设20 cm沙垫层，找平拍实后铺设20 cm砂砾石。坡面复合土工膜铺设合格后应及时铺上垫层压盖，防止风吹及复合土工膜暴晒老化，同时做好砼护砌，加强复合土工膜的保护。回填保护层及砌筑块石护面时，一定要轻放，以免撞破土工膜。在块石护面下面，应铺填100 mm厚的碎石或砾石垫层，以防止因水位变化，风浪等因素的影响而淘刷土料保护层。干砌块石采取人工挂线铺砌，石块应紧密嵌固，面层块石个体重量应大于48 kg，所有空隙均用小块石充填。
5.2.2 周边接界处理 周边接界处理的要求是将复合土工膜与周边土体联结紧密，封堵渗流入口，截断侧向的渗漏路径，防止渗水进入土工膜底面，形成水泡，在湖区水位下降时胀破土工膜。因此周边接界一定要挖截水槽，并将土工膜埋入槽内。
5.2.3 施工完质量检测 施工完质量检测主要是抽样检测，施工每约1 000 m2取一试件，做拉伸强度试验，要求强度不低于母材的80 %，且试样断裂不得在接缝处，否则接缝质量不合格。现场共抽取焊缝试样，作拉伸强度试验，经检测合格率100 %，焊缝质量合格。
6 复合土工膜焊接
6.1 焊接方法
焊接方式应符合《聚乙烯（PE）土工膜防渗工程技术规范》（SL/T231-98）的要求。连接方法有：搭接，搭接宽度宜大于15 cm；热焊，宜于稍厚的土工膜基材，焊缝搭接宽度不小于5 cm(不推荐胶接，长时间水浸泡易开胶，防渗效果差)。 PE复合土工膜采用热熔焊法施工，拼接包括土工布的缝接、土工膜的焊接，为了确保焊接质量，焊接应尽量在厂内进行，但为了施工方便，复合土工膜幅宽又不应太宽，必须在施工现场拼接。膜与膜之间及膜与基面之间要压平贴紧，但不宜将膜拉得过紧，一般要略松一点，但不能在膜底留有气泡。因为土工膜比较薄且很轻，铺好以后，在未铺好保护层以前，极易被风吹动，所以一次铺膜面积不宜太大，最好边铺膜边盖保护层土料。
若发现土工膜的刺破或撕破之处，一定要用3倍于破损面积的土工膜热熔粘贴补好。复合土工膜焊接质量的好坏是复合土工膜防渗性能成败的关键，所以务必做好土工膜的焊接，确保焊接质量。因此，土工膜焊接应由生产厂家派专业技术人员到现场操作、指导、培训，采用土工膜专用焊接设备进行。
6.2 焊接工艺
第1幅土工膜铺好后，将需焊接的边翻叠（约60 cm宽），第2幅反向铺在第1幅膜上，调整2幅膜焊接边缘走向，使之搭接10 cm。
焊接前用电吹风吹去膜面上的砂子、泥土等脏物，用抹布擦干净泥水等污渍，保证膜面干净，在焊接部分的底下垫一条长木板，以便焊机在平整的基面上行走，保证焊接质量，正式焊接前，根据施工气温进行试焊，确定行走速度和施焊温度，一般掌握行走速度1.50～2.50 m/min，施焊温度为220～300 ℃。拼接焊缝2条，每条宽10 mm，2条焊缝间留有10 mm的空腔，用此空腔检查其焊缝质量。
复合土工膜的锚固，复合土工膜上部锚固采用在堤顶处嵌固足够长度复合土工膜，砼封顶板形式。锚固沟一般尺寸为（深）30 cm×（宽）30 cm。
6.3 焊接质量检测
为直观地反映焊接质量，检测方法宜采用充水法。焊缝为双条，2条之间留有约10 mm的空腔，充水至0.05 MPa～0.20 MPa，如无水从空腔漏出，表明焊接合格，否则要查找原因及时修补。
对单焊缝和T形结点及修补点应采取50 cm×50 cm方格进行真空检测。真空压力大于或等于0.005 MPa，保持30 s，肥皂液或洗涤灵不起泡即为合格。
采用火花试验检测，金属刷之间不发生火花即为合格。采用超声波探测，以超声波发射仪荧光屏显示结果为判定标准。
室内试验。焊缝抗拉强度应大于母材强度。
7 施工质量检验
土工膜的施工通常为隐蔽工程，因此每道工序完成后必须经质检和监理人员的验收合格后再进行下道工序的施工。土工膜铺设完成后，应及时对其质量进行检验：全部搭接部位（缝）是否符合要求；破损修补部位是否符合要求；前次检验未合格而再次修补部位是否符合要求；土工膜与其它设备、基础结构等的连接部位是否符合要求；锚固固定的部位是否符合要求；土工膜及其搭接部位是否与基层贴实，有无悬空和漏洞；焊接质量是否符合施工规范要求；回填土或保护层是否符合要求；质量检验应随施工进展进行，自检合格后应经监理检验，验收合格后方可进行下道工序。
综上所述，在施工过程中应提高现场人员的积极性和主动性，树立“人人都是质检员、工程质量靠大家”的责任意识，切实落实岗位职责，严防各环节出现质量漏洞。土工膜的施工技术难度不高，关键是抓好关键部位的关键环节，避免上述影响工程质量的因素发生，对于保障工程质量就是最大的贡献。■
（责任编辑 张丽娟）
