北川開茂水庫右岸山脊復合土工膜防滲施工

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(中國水利水電第十工程局有限公司，成都，610072)

1　工程概況

開茂水庫右岸山脊采用復合土工膜+帷幕灌漿的組合式防滲體系，其中岸坡坡面采用復合土工膜防滲，坡腳基礎以下采用帷幕灌漿防滲。右岸岸坡高差最大處約為40m，岸坡頂部高程為613.0m，岸坡底部最低位置高程約為573.0m，斜面平均長度75m，橫向全長758m。根據設計要求，右岸山脊坡面在清除表面覆蓋層并形成不陡于1∶2.5的坡比后，上部填筑60cm厚砂礫石墊層料，墊層料上部澆筑C10無砂混凝土作為復合土工膜鋪設的支持墊層，復合土工膜表面澆筑12cm厚C20素混凝土作為防護面板，復合土工膜選用的是兩布一膜，型號為450g/PE0.8mm/350g。

2　復合土工膜技術指標

根據《土工合成材料應用技術規(guī)范》(GB50290-98)、《聚乙烯(PE)土工膜防滲工程技術規(guī)范》(SL/T231-98)的規(guī)定和設計要求，PE土工膜物理力學性能指標應符合表1的相關要求。

表1 PE土工膜物理力學性能指標

3　施工流程

開茂水庫庫區(qū)右岸岸坡復合土工膜施工流程見圖1。

圖1　復合土工膜施工工藝流程

4　復合土工膜施工步驟

右岸坡面復合土工膜施工分為坡面開挖與處理、墊層料填筑壓實、無砂混凝土澆筑、復合土工膜鋪設、土工膜焊接、質量檢查等幾個步驟。

4.1　坡面開挖與處理

坡面覆蓋層采用潛孔松動爆破和反挖結合的方式進行開挖，形成緩于1∶2.5坡比。為保證墊層料填筑質量和坡面平整度，開挖必須保證平整順暢。開挖中對遇到的反坡、陡坡、凹坑、凹槽、洼地等特殊地形修坡成圓弧面，避免出現明顯的轉折。對出現的孤石、松散土、樹木、草根進行挖除，保證坡面開挖至未擾動原狀土層。

4.2　墊層料填筑壓實

坡面開挖完成并驗收合格后進行墊層料鋪填碾壓。墊層料采用小于300mm的砂礫石料，坡面鋪料采用反鏟自上而下分層鋪料，裝載機配合推料平鋪，自卸汽車從上部施工道路運料至填筑坡面卸料，鋪層厚度60cm，填筑區(qū)鋪料攤平后，采用斜坡振動碾進行碾壓，碾壓參數由現場碾壓試驗測得。碾壓時分區(qū)塊由試驗室人員進行現場挖坑注水試驗，檢查過渡料的壓實度，碾壓合格后進行下道工序。

4.3　無砂混凝土澆筑

無砂混凝土分條間隔澆筑，每條寬度12m，采用混凝土罐車運至倉面上部，混凝土用兩條溜槽從上部的施工道路上接到澆筑倉面通過溜槽卸料，人工輔助平倉，鋪混凝土厚度適當超出設計混凝土厚度2cm～3cm。通過坡頂卷揚機牽引人工用平板振搗器自上而上振搗密實，保證混凝土表面平整、無尖角突變，澆筑好的混凝土用塑料薄膜遮蓋，混凝土終凝后灑水養(yǎng)護14d。

4.4　復合土工膜鋪設

根據設計要求及現場施工條件，開茂水庫右岸坡面復合土工膜鋪設以595.0m馬道分上、下兩部分進行鋪設，每個部分按從上自下順序鋪設作業(yè)。

4.4.1原材料檢測

(1)進入現場的復合土工膜必須有出場合格證書、廠家出具的質量檢測報告；

(2)采用游標卡尺對復合土工膜厚度進行初步檢測，同時檢查復合土工膜外觀質量，土工膜不允許有沙眼、疵點雜質；

(3)對不同批次的復合土工膜各物理性能進行抽樣檢測，主要包括撕裂強力、頂破強力、單位面積重量、厚度、斷裂伸長度指標。各指標符合設計要求后方可投入使用。

4.4.2復合土工膜鋪設

(1)繪制土工膜鋪設示意圖

復合土工膜鋪設前，為使復合土工膜鋪設平整，減少褶皺、裁剪和材料浪費，避免出現十字縫，確保相鄰兩幅復合土工膜橫向焊縫相距大于1.0m，根據坡面地形結合復合土工膜幅寬繪制復合土工膜鋪設示意圖再進行施工，復合土工膜鋪設示意圖包括復合土工膜鋪設幅寬、焊縫位置設計。

(2)復合土工膜焊接試驗

復合土工膜的連接采用熱熔焊接，焊接設備包括800型土工膜焊接機、手扶式熱風焊槍。在每次焊接前根據當時的氣候條件以及膜的厚度，調節(jié)焊接設備至最佳工作狀態(tài)，做小樣焊接試驗，試焊接1m長的土工膜樣品。確定焊機在合適的焊接溫度、焊接機行走速度等參數的條件下工作，保證焊接質量。

表2土工膜焊機焊接試驗成果

(3)復合土工膜鋪設

鋪設前沿頂部馬道外邊緣開挖錨固溝，并清除錨固溝底亂石、雜物。錨固溝位置緊貼溝內側并留有富裕，鋪設完成后將錨固溝采用黏土回填到設計高程，利用小型夯實機夯實，使復合土工膜穩(wěn)定、不下滑。

坡面復合土工膜鋪設時，保證在無雨的天氣施工，按流水作業(yè)的順序分區(qū)分塊進行，采用人工鋪設，一次鋪設長度為30m。沿坡面從上向下滾鋪鋪設，鋪設應自然松弛，不要拉得太緊，留有富裕度，以適應變形的要求。為保證防水層整體質量，應避免形成十字縫。鋪設過程中，作業(yè)人員應穿平底布鞋或軟膠鞋，施工時如發(fā)現土工膜損壞，應及時修補。

(4)復合土工膜焊接

復合土工膜攤鋪完成后人工進行調整，確保能夠滿足焊接搭接寬度。然后采用熱風焊槍粘接或手提電動縫包機對底層土工布進行縫紉。復合土工膜接縫焊接采用土工膜焊接機進行熱熔焊接，根據設計要求雙焊縫寬度為2×10cm，T型接頭采用母材補疤，補疤尺寸為300mm×300mm。焊縫焊接前對焊接搭接寬度進行檢查，對搭接太寬部分進行修剪保證搭接符合要求。雙縫焊接必須嚴格按照焊縫試驗確定的參數調整焊機進行焊接，同時根據現場施工氣溫，確定行走速度和溫度。焊接完成經檢驗合格后進行面層土工布縫合，面層土工布縫合同樣采用手提式縫紉機縫合，用尼綸線縫合兩道。

焊縫處PE土工膜應熔結為一個整體，不得出現虛焊、漏焊或超量焊，出現虛焊、漏焊時，必須切開焊縫，使用熱熔擠壓機對切開損傷部位用大于破損直徑1倍以上的母材補焊。如遇到焊接過程中出現卡阻現象，要立即切斷電源，重新進行焊接，防止增大土工膜燙傷面積。

4.5　質量檢查

開茂水庫右岸岸坡復合土工膜施工質量關系到庫區(qū)防滲，因此，復合土工膜鋪設完成后必須全面檢查土工膜焊接、補疤、接頭以及整個鋪設面，確保焊接質量合格，確保土工膜無孔洞、破洞、焊縫焊接合格。對檢查發(fā)現焊接不合格的、破損的地方及時通過焊風槍修補直至合格。復合土工膜質量檢查采用的檢測方法主要有目測法和現場檢漏法。目測法主要是觀察焊縫有無漏接、燙損、針眼、孔洞，拼接是否均勻等。現場檢漏法是對焊縫進行雙縫充氣檢測，焊縫檢測設備(儀器)包括活塞壓氣筒、壓力表、電熱焊風槍，檢測方法是：將焊縫兩端封死，在兩條焊縫之間的空腔部位插入氣針，充氣至0.15MPa～0.20MPa，保持1min～5min，壓力無明顯下降即為合格，若氣壓下降，則對焊縫進行逐處檢查，找出焊接不牢的部位及時修補。對單縫、T型接點及補疤采用真空檢測，真空罩直徑為40cm。檢測方法是：在接點、焊疤表面涂肥皂液，將真空罩罩在檢測處，通過橡皮泥密封，加壓至0.005MPa，保持30s，壓力無明顯下降即為合格。

5　結語

北川縣開茂水庫右岸岸坡復合土工膜在施工過程中，嚴格按本文敘述的方法進行施工和質量控制，按相關的規(guī)范對每個單元工程質量進行驗收評定，全部符合設計要求，工程質量得到了保證。在類似工程中進行復合土工膜鋪設時，除了對復合土工膜本身的原材料質量、焊接質量進行嚴密檢查外，還應特別注意支持層和防護層對復合土工膜質量帶來的損傷。例如支持層表面不平整甚至出現尖銳的凸狀物、防護層施工中可能存在損壞復合土工膜的鐵釘、鐵絲等，都有可能造成復合土工膜破損進而影響庫區(qū)防滲。因此，在以后的工程施工中對該部分還應加以重視。