渠道工程复合土工膜施工工法及质量保障

PAGEPAGE1渠道工程复合土工膜施工工法及质量保障技术资源由：“/复合土工膜”提供1.前言复合土工膜（复复合防渗膜）分分为一布一膜膜和两布一膜膜，土工布作作为土工膜的的保护层，使使保护防渗层层不受损坏。一一般幅宽4--6m，膜厚厚0.2-00.8mm，重量为200—1500gg/m2，抗拉、抗抗撕裂、顶破破等物理力学学性能指标高高，具有强度度高，延伸性性能较好，变变形模量大，耐耐酸碱、抗腐腐蚀，耐老化化，防渗性能能好等特点。其其选用高分子子材料且生产产工艺中添加加了防老化剂剂，可在非常常规温度环境境中使用。南水北调中线一一期工程总干干渠渠道衬砌砌防渗层设计计为复合土工工膜，河南段段采用600g/m2（150g//m2-0.3mmm-1500g/m22）的长丝两两布一膜复合合土工膜，幅幅宽6米，表面加加糙。该工序序为关键工序序，《南水北北调中线一期期工程渠道工工程施工质量量评定验收标标准》（NSSBD8-22010)将将其划为重要要隐蔽单元工工程。2.工法特点2.1焊接设设备结构简单单，操作方便便、灵活，易易掌握。2.2连续作作业，施工快快速、效率高高效，且需用用人员较少。2.3作业条条件要求较高高，晴天常温温作业，基面面平整，膜面面清洁、干燥燥。3.适用范围主要适用于渠道道工程、水库库大坝、养殖殖池、隧道等等防水防渗的的工程施工中中。可满足水水利、市政、建建筑、交通、地铁、隧道道、工程建设设中的防渗，隔隔离，补强，防防裂加固等土土木工程需要要，也可用于于废料场的防防污处理。4.工艺原理复合土工膜是用用聚乙烯或聚聚氯乙烯的增增强改性，压压延成膜与涤涤纶针刺土工工布热合而成成，防渗性能能好，使用期期长。人工将将预定的复合合土工膜铺在在渠基床上，再再利用焊接或或胶粘专用设设备，将各幅幅土工膜连接接在一起，形形成完整的防防渗层，土工工膜上衬砌混混凝土面板，形形成一个整体体完全封闭的的防渗体系。5.工艺流程及及操作要点5.1工艺流程程复合土工膜铺设底层土工布缝合复合土工膜铺设底层土工布缝合中层土工膜焊接基床验收合格充气试验合格热熔焊接爬行机预热上层土工布缝合进场材料物理性能检验合格储存运输外观检查、修补缝包机到位到位工序完毕验收检验设备到位图5-1渠道工程复复合土工膜施施工工法工艺艺流程图5.2储存及及运输5.2.1复合合土工膜选用用专用场地，将将该场地加高高，复合土工工膜上部用彩彩条布包裹，以以防太阳暴晒晒和雨水进入入。5.2.2在从从仓库运到施施工现场时要要一次到位，尽尽量减少不必必要的装卸和和移动次数。5.2.3场内内运输采用自自制跑车，长长9米，宽1.55米，使用方方便。根据施施工进度来确确定运输的数数量，每天运运输的复合土土工膜在当天天用完。在运运输复合土工工膜时，防止止运输途中受受损，注意防防止损害卷材材表层。5.2.4在施施工中发现复复合土工膜有有裂口、空穴穴等问题时，应应采取补救措措施或挑除不不用。5.3复合土工工膜铺设5.3.1渠坡坡采用人工铺铺设。铺设时时先将钢管插插入土工膜卷卷装轴牛皮纸纸管中，并在在钢管两端布布设牵引绳，人人工牵引绳缓缓慢将复合土土工膜由坡顶顶放至渠底。两两幅相邻的复复合土工膜铺铺设时搭接宽宽度为10--12cm，以以利于复合土土工膜的焊接接。左右幅铺铺设完成后，要要求土工膜与与基床面贴实实，平整无突突起褶皱，并并避免人为和和施工机械的的损伤。5.3.2衬砌砌施工中，为为防止混凝土土施工时复合合土工膜顺坡坡向下滑移。在在一级马道渠渠肩处须将土土工膜压紧固固定，可用普普通脚手架钢钢管将土工膜膜卷起，用竖竖向钢钎将钢钢管固定。齿齿槽部位的复复合土工膜铺铺设时，应适适度松弛，且且与齿槽紧贴贴。5.3.3铺设设后应对铺设设的质量进行行检测，以目目测为主，对对铺设不平、不不正、有可能能影响焊接的的需进行调整整。5.4复合土工工布缝合5.4.1为便便于接缝，复复合土工膜两两侧预留100-20cmm宽光面膜，垂垂直于水流方方向铺设，搭搭接宽度不小小于10cmm，上游一幅幅边压下游一一幅边。在复复合土工膜焊焊接前先将底底层布用手持持式缝包机用用高强维涤纶纶丝线缝合，缝缝合时针距控控制在6mmm左右，连接接面松紧适度度，自然平顺顺，确保土工工膜与土工布布联合受力；；再将防渗膜膜焊接完成后后，缝合上层层布，搭接处处上下层布翻翻折方向相反反，以减少接接头处复合土土工膜的叠合合厚度。图5.4-1复合土工膜膜双缝焊接及及土工布缝合合示意图5.5复合土工工布焊接中层土工膜采用用热熔焊接爬爬行机焊接法法拼接，搭接接宽度不小于于10cm，双双缝焊宽度为为2*10mmm,双焊缝缝间空腔宽度度为10mmm。5.5.1土工工膜焊接工艺艺试验复合土工膜焊接接首先进行焊焊接工艺试验验，工艺试验验内容包括土土工布的缝合合试验、土工工膜的焊接试试验。在热熔熔焊接爬行机机预热调节好好的工作状态态下，做小样样焊接试验：：试焊接1mm长的复合土土工膜样品，通通过试焊确定定合适的焊接接温度和行走走速度，以便便达到最佳焊焊接效果。焊接工艺试验一一般可通过以以下检验方法法确定合适的的试验参数：：（1）焊缝外观观质量检查：：试焊时如果果焊痕平整透透明，表明焊焊接温度与行行走速度合适适；如果焊痕痕出现严重破破损，则表明明焊接温度过过高或行走速速度偏慢；如如果焊痕不透透明或呈白色色，表明焊接接温度偏低或或行走速度偏偏快。（2）焊缝人工工撕拉检验：：试焊样膜采采用手撕测试试。测试标准准为：手撕检检查接缝坚固固，母材被撕撕裂而焊缝不不被撕裂，可可以判定焊缝缝处焊接强度度大于母材强强度，判为合合格。（3）焊缝焊接接强度检验：：在试焊的土土工膜样品上上裁剪下宽约约10-122cm、长40cmm的焊接接头头两个，进行行室内土工膜膜焊缝焊接强强度破坏性张张拉试验，检检查焊缝张拉拉强度是否满满足不小于母母材抗拉强度度的80％的规范范要求。（4）焊缝焊接接质量检验：：用热熔风枪枪封堵小样焊焊缝两端，进进行充气试验验，满足充气气气压达到0.2MMpa,持续续5min无明明显下降后，采采用该速度和和温度对现场场土工膜进行行焊接。图5.5-1手手持式缝包机机图5.5-22热熔焊接爬爬行机图5.5-33热熔风枪5.5.2现场场生产性试验验在实施现场铺设设施工过程中中，用施工工工艺试验得到到的试验参数数对首先铺设设的几副土工工膜再进行现现场生产性试试验，获得更更为实际的施施工参数和施施工工艺，并并提交工艺试试验报告，明明确具体人，实实名签字，定定专人焊接操操作，进行大大面积施工。以TH-5155型热熔焊接接爬行机特性性：焊接时额额定搭接宽度度为10cmm，温度档位位分为0、100、200、300、400五个整整百摄氏度档档位，速度档档位分为0、1、2、3、4、5六个整数档档位，温度和和行走速度调调整档位均为为螺旋，可进进行灵敏的调调整。经施工工艺试验验和现场生产产性试验总结结，该热熔焊焊接爬行机（以以TH-5115为例）土土工膜焊接温温度一般为3300-3550℃，行走走速度一般在在3-4档之间间，水平面行行走速度为22.5m/mmin。5.6焊缝外观观检查、补焊焊每道焊缝焊接完完成后，需对对焊缝进行外外观检查：搭搭接宽度、焊焊缝宽度和两两焊缝间空腔腔宽度，焊缝缝应平整美观观、顺直平顺顺，焊缝轮廓廓明显，成透透明玻璃态，无无烫伤、气泡泡、虚焊漏点点。如发现问问题，用记号号笔做好记号号，并立即用用热熔风枪进进行补焊。5.7焊接质量量检验5.7.1土工工膜充气检验验前，将土工工膜焊接区域域起始端、终终止端各不小小于5cm范围内内，用热熔风风枪烤至软化化后粘贴密实实，使焊接区区域土工膜空空腔成为一个个封闭的充气气区，以以便便于充气检验验。5.7.2复合合土工膜焊缝缝充气检验应应选择合适的的检验工具，打打压设备出气气管连接气压压表、逆止阀阀、针头外，不不应有其他接接头。逆止阀阀能够防止土土工膜空腔内内气体不外泄泄，提高充气气检验效果，可可借鉴自行车车内胎气门嘴嘴闭气原理，在在充气打压装装置的三通与与打气筒连接接管内安装自自行车内胎气气门嘴，可以以起到充气打打压时闭气，保保证土工膜空空腔内气压不不回流。根据据土工膜厚度度选择大小合合适的针头，穿穿刺土工膜的的针头为锥形形，检验过程程中配备合格格的秒表。气气压表经过质质量技术监督督部门检定合合格。5.7.3待焊焊缝封堵起始始端、终止端端温度完全冷冷却后在双焊焊缝间空腔处处缓慢插入针针头，针头应应保持平行于于土工膜，并并不得晃动针针头，以免扩扩大针眼。充充气检验时，不不要人为摁住住或扰动针头头，当发现针针头处漏气时时，可用5002胶或AB胶封堵针针眼部位。5.7.4当土土工膜空腔内内气压达到00.2Mpaa后，开始记记录时间，保保持5minn，压力无明明显下降即为为合格。当充充气检验不合合格时，及时时检查和补焊焊。5.7.5充气气检验合格后后，人工裁剪剪直径为3--5cm的合合格母材用热热熔风枪修补补针眼，粘贴贴补丁密实。5.7.6每道道焊缝焊接质质量均须进行行充气检验。均均应绘图、列列表详细记录录焊缝桩号、位位置、长度接接头位置、型型状、焊接时时间、人员与与设备、检验验时间、外观观与充气检验验结果、天气气情况等。图5.7-1充充气测压置和和现场检验过过程6.材料与设备备6.1材料渠道防渗设计采采用600g/m2（150g//m2-0.3mmm-1500g/m22）的长丝两两布一膜复合合土工膜，幅幅宽不小于55米，表面加加糙。复合土土工膜采用吹吹膜加热复合合法，复合土土工膜不得添添加再生料。聚聚乙烯膜应为为无色透明，无无毒，对水质质无污染。表6.1复复合土工膜性性能指标检验项目单位技术要求聚乙烯膜膜厚mm≥0.3密度kg/m3＞920破坏拉应力Mpa＞17断裂伸长率%＞450弹性模量在5℃℃MPa＞70抗冻性能(脆性性温度)不应低于-700℃撕裂强度N/mm＞60抗渗强度1.05MPaa水压力48小时不渗水渗透系数cm/s＜10-11复合体厚度mm≥2.7断裂伸长率%＞50断裂强度KN/m≥14CBR顶破强力力KN≥2.8撕破强力KN/m≥0.4剥离强度N/cm≥6.0耐静水压Mpa≥0.6垂直渗透系数cm/s＜10-11备注：上述质量量标准摘自《南南水北调中线线一期工程总总干渠黄河北北～羑河北段招标标文件-技术条款》。6.2设备表6.2主要机具设设备和检验仪仪器设备名称型号或规格单位数量说明热熔焊接爬行机机TH-515台2一台备用手持缝包机HF-905228台2一台备用热熔风枪手持式台2一台备用充气测压装置打气筒+压力表表套2一套备用秒表块1217.作业条件复合土工膜允许许施工的条件件：复合土工工膜进场物理理性检验已经经合格；基床床面施工完毕毕，各项指标标验收合格后后，计算好数数量将复合土土工膜用运输输车运至施工工现场内。8.劳动组织序号工种主要工作内容人数1技术员技术指导和施工工过程控制12测量工复合土工膜的定定位测量23质检员现场质量检验与与控制14焊工复合土工膜的缝缝合、焊接25普工复合土工膜的运运输储存、铺铺设7表8.1劳动力组织织9.质量控制9.1质量标准准表9.1土工工膜铺设质量量检查项目和和质量标准项次项目名称质量标准检查（测）方法法检查（测）数量量主控项目1搭接宽度设计值0～+220mm尺量现场实测：每个个单元检测5个搭接断面2焊接质量充气实验，气压压0.2MPPa,5miin后无明显压降降充气测压装置现场实测：每条条焊缝均须充充气测压一般项目1土工膜铺设铺膜时应自然松松弛与支持面面贴实，不得得褶皱、悬空空，铺设后上上端牢固定位现场观察现场目测：每个个单元检查不不少于5个断面备注：上述质量量标准摘自《南南水北调中线线一期工程渠渠道工程施工工质量评定验验收标准》（NSBD8-2010)。9.2质量控制制措施9.2.1严把把质量关，材材料进场先进进行检验，不不合格的复合合土工膜严禁禁使用，清除除出现场。9.2.2裁剪剪复合土工膜膜时，裁剪人人员应认真检检查复合土工工膜有无破损损、孔洞、撕撕裂等缺陷，若若有，应及时时用合格的母母材修补，其其范围应超出出破洞周边110～20cm。对对难于修补的的不合格部分分应裁剪剔除除掉。9.3.3复合合土工膜按照照规定方式进进行铺设，应应到达平顺、整整齐、无褶皱皱、无绷紧、无无破损；与基基础面之间应应压平紧贴、避避免架空。9.3.4复合合土工膜采用用专用焊接设设备焊接。焊焊接人员须经经生产厂的专专业技术人员员培训合格后后方可上岗作作业。生产厂厂的专业技术术人员必须在在施工现场演演示和指导复复合土工膜焊焊接作业。9.3.5每次次焊接前，均均应随机取样样膜上试焊，进进行充气试验验。测试标准准为：气压00.2MPaa,5minn内无明显压压降方为合格格。9.3.6用钢钢尺控制复合合土工膜搭接接宽度不小于于10cm，偏偏差在0～+2cm之间间。在施工中中每条接缝应应记录搭接宽宽度不少于55点。9.3.7复合合土工膜进行行焊接时，应应遵循高处膜膜压低处膜，上上游膜压下游游膜的方式进进行焊接。应应保证两幅膜膜的搭接边沿沿平行，可减减少热熔焊接接爬行机行走走时遇到的阻阻隔，以免烫烫伤光面膜。9.3.8焊接接前要把光面面膜清理干净净，各种杂物物、灰尘、水水渍用干净的的麻布擦净，保保持光面膜的的干燥。一幅幅焊接完毕后后再对下一幅幅进行焊接，可可以减少复合合土工膜上的的褶皱。9.3.9应根根据焊接时的的天气、温度度、季节等，适适时调节热熔熔焊接爬行机机的焊接温度度和行走速度度，以保证焊焊接质量。当当外界空气湿湿度过大、大大风天气、气气温过低时应应停止施工。9.3.10加加强成品保护护，严禁现场场吸烟或使用用打火机、火火柴、化学溶溶剂或类似的的东西；作业业现场不得穿穿硬底鞋作业业，鞋上不得得有铁钉、铁铁掌之类能损损害土工膜的的东西。10.安全措施施10.1施工人人员进入施工工现场前必须须进行上岗培培训和安全技技术交底后才才能上岗，要要严格按照操操作规程作业业。10.2渠坡坡施工中坡度度较陡，人工工上下坡面可可在坡面上搭搭设上下梯板板，且在马道道上部设置缆缆绳牵引，以以防滑落。10.3做好日日常安全管理理工作，施工工班组每天召召开班前安全全会，安全员员每天巡检，项项目部实行周周检。10.4复合土土工膜在储存存、运输保管管过程中，需需严禁烟火，应应存放在远离离火种，通风风干燥处，并并设专人保管管。10.5复合土土工膜焊接人人员要经过专专业技术人员员培训合格后后上岗作业。在在使用过程中中如果热熔焊焊接爬行机出出现问题不得得用手触摸内内部零件，应应在热熔焊接接爬行机停止止使用后100分钟后在进进行维修，以以防触电和烫烫伤。10.6专职电电工负责施工工现场临时用用电管理。配配电箱、开关关箱的配置实实行“三级配配电、两级保保护”，按照照“一机、一一闸、一漏、一一箱”配置配配电箱。11.环保与文文明施工11.1现场材材料、机具一一定按指定的的地点摆放，保保证安全通道道畅通。11.2现场施施工人员佩戴戴胶皮手套，以以防烫伤。11.3搞好宣宣传教育工作作，争创文明明施工、文明明队伍的良好好形象。11.4施工完完毕要对现场场进行清理，做做到“工完料料净场地清”。12.效益分析析12.1人工铺铺设复合土工工膜防渗效果果好，保证施施工质量和设设计使用年限限，提高效益益。12.2设备结结构简单，铺铺设及焊接操操作易掌握。12.3施工组组织安排合理理，工序间衔衔接紧凑，劳劳动强度低，人人工投入少，节节省劳力资源源。13.工程实例例实例1我公司承建的南南水北调中线线一期工程总总干渠安阳段段第三施工标标，渠道采用用梯形断面，设设计渠底宽度度为13～18.5mm，渠底内一一级边坡1::2～1:3，渠道道纵比降为11/280000,一级马马道（堤顶）宽宽5.0m，堤堤顶至渠底深深8.90米，设设计水深7..0m，加大大水深7.3399m。渠渠道衬砌主要要采用混凝土土衬砌，复合合土工膜防渗渗。渠坡衬砌砌结构自下而而上为：基面面渠床、5ccm厚粗砂滤滤层与强渗软软式透水管及及逆止式单向向排水阀等渠渠道自排水结结构、2cmm厚聚苯乙烯烯保温板、复复合土工膜、10cm厚混凝土面板。实例2我公司承建的南南水北调中线线一期工程总总干渠辉县段段第六施工标标段，土质渠渠段衬砌采用用梯形断面，设设计宽度为114.5-115.5m，渠渠道一级边坡坡为1:2--1:2.225,二级以以上边坡采用用1:1.55，渠道纵坡坡降比为1//200000，一级马道道（堤顶）宽宽5.0m，堤堤顶至渠底深深9.05mm，设计水深7.0mm，加大水深深7.3999m。渠道衬衬砌主要采用用混凝土衬砌砌，复合土工工膜防渗。渠渠坡衬砌结构构自下而上为为：基面渠床床、5cm厚粗砂砂滤层与强渗渗软式透水管管及逆止式单单向排水阀等等渠道自排水水结构、2ccm、2.5cmm、3cm厚聚苯苯乙烯保温板板、复合土工工膜、10ccm