復(fù)合土工膜在調(diào)蓄水池工程中的質(zhì)量控制

侯振倫

（山西漳河水務(wù)有限公司 山西長(zhǎng)治 046000）

復(fù)合土工膜是由聚合物土工膜和土工織物加熱壓合或粘合而成的組合物，其撕裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、頂破強(qiáng)度等各項(xiàng)物理力學(xué)性能指標(biāo)高，可改善滲流情況，提高蓄水能力[1]，廣泛應(yīng)用于渠道防滲[2]、調(diào)蓄水池防滲[3]以及水庫(kù)除險(xiǎn)加固[4]等水利工程。復(fù)合土工膜的防滲效果主要取決于土工膜的完整性與整體性，在施工中應(yīng)著重對(duì)復(fù)合土工膜的鋪設(shè)、焊接工序進(jìn)行全程監(jiān)控，嚴(yán)格上道工序的驗(yàn)收管理，避免在施工中土工膜被刺破、燙破等出現(xiàn)滲漏問(wèn)題。國(guó)內(nèi)許多學(xué)者對(duì)復(fù)合土工膜的施工質(zhì)量及缺陷做了研究，顧淦臣[5]提出了復(fù)合土工膜在包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、鋪設(shè)等各環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)及焊接膠接的質(zhì)量保證制度，岑威鈞[6～7]總結(jié)闡述了防滲土工膜的缺陷屬性及引起的滲漏問(wèn)題的研究現(xiàn)狀和研究成果，束一鳴[8]闡述了土工膜接縫處理的幾種主要方式。

1 工程概況

某調(diào)蓄水池的壩體為碾壓均質(zhì)土壩，防滲型式為土工膜全庫(kù)盆防滲，最大壩高10 m，最大蓄水深度6 m，庫(kù)容12.3 萬(wàn)m3，建成后將為附近區(qū)域提供工農(nóng)業(yè)用水。調(diào)蓄水池壩坡防滲設(shè)計(jì)由下往上為20 cm 砂墊層、復(fù)合土工膜、20 cm 砂墊層、30 cm 碎石過(guò)渡層；池底防滲設(shè)計(jì)由下往上為20 cm 砂墊層、復(fù)合土工膜、30 cm 夯實(shí)土。復(fù)合土工膜采用兩布一膜，規(guī)格200 g/m2-PE0.6 mm-200 g/m2，高密度PE 土工膜密度不低于900 kg/m3，滲透系數(shù)小于10-11cm/s。復(fù)合土工膜與混凝土建筑物表面采用膨脹螺栓加膠粘連接，在防浪墻底板及進(jìn)出水池外側(cè)牛腿面施作二期混凝土壓塊加強(qiáng)對(duì)復(fù)合土工膜的錨固。

2 施工前質(zhì)量控制

2.1 原材料進(jìn)場(chǎng)控制

復(fù)合土工膜的產(chǎn)品質(zhì)量直接影響著工程的防滲效果。在選擇復(fù)合土工膜時(shí)，各參建單位選派專業(yè)技術(shù)代表組成考察小組，事先到國(guó)內(nèi)知名的生產(chǎn)廠家了解復(fù)合土工膜的制作原料及生產(chǎn)工藝，全方位認(rèn)識(shí)全新料土工膜與再生料土工膜的理化性能差異，現(xiàn)場(chǎng)查看復(fù)合土工膜的生產(chǎn)制作過(guò)程，然后再經(jīng)多方比選，根據(jù)工程的設(shè)計(jì)參數(shù)選擇經(jīng)濟(jì)適用的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，從源頭上加強(qiáng)復(fù)合土工膜的質(zhì)量控制。

復(fù)合土工膜進(jìn)場(chǎng)后，要檢查其產(chǎn)品質(zhì)量合格證及試驗(yàn)報(bào)告。同時(shí)，嚴(yán)格按照規(guī)范[9]要求對(duì)每批次進(jìn)場(chǎng)的原材料取試樣送有資質(zhì)的第三方試驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，針對(duì)其斷裂強(qiáng)度、耐靜水壓及滲透系數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)出具檢測(cè)報(bào)告，進(jìn)場(chǎng)復(fù)檢合格的方可用于工程建設(shè)。經(jīng)檢測(cè)確定為不合格的產(chǎn)品堅(jiān)決清理出場(chǎng)。

2.2 施工技術(shù)保障

工程開(kāi)工前，施工方根據(jù)相關(guān)規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制專項(xiàng)施工方案報(bào)監(jiān)理單位審批，明確各施工工序及質(zhì)量控制要點(diǎn)，對(duì)全體作業(yè)人員做好安全技術(shù)交底工作。由于防滲施工的專業(yè)性較強(qiáng)，在復(fù)合土工膜鋪設(shè)之前，特邀請(qǐng)專業(yè)的防滲施工隊(duì)伍對(duì)參建各方進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，講解復(fù)合土工膜鋪設(shè)、焊接及焊縫檢驗(yàn)等操作要求，明確各施工工序的操作規(guī)程，現(xiàn)場(chǎng)取樣品指導(dǎo)焊接施工，對(duì)一線施工人員開(kāi)展業(yè)務(wù)培訓(xùn)，實(shí)施手把手教學(xué)。同時(shí)，聘請(qǐng)了兩名專業(yè)的熟練焊工，分別負(fù)責(zé)實(shí)施雙縫焊接和單軌焊接，對(duì)相關(guān)施工人員培訓(xùn)考核合格后再上崗作業(yè)，為保障工程質(zhì)量提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

按照調(diào)蓄水池圖紙的平面布置情況，提前規(guī)劃好復(fù)合土工膜（6 m×50 m）的鋪設(shè)順序，在CAD 圖上標(biāo)記出接縫位置，既有助于提前確定搭接部位，又可以通過(guò)預(yù)先調(diào)整鋪設(shè)方向來(lái)減少接縫數(shù)量。本工程首先沿著內(nèi)側(cè)壩坡整卷鋪設(shè)，后在池底內(nèi)完成最后的拼接，壩坡施作縱向焊縫。對(duì)轉(zhuǎn)角弧線段部分及與進(jìn)出水池的連接部位采用膜布分離的做法，首先測(cè)量好需要拼接的規(guī)格尺寸，然后裁剪出合適大小的土工布及土工膜，用膠粘合在一起后施焊。對(duì)一些不規(guī)則部位應(yīng)先取樣品進(jìn)行拼接試驗(yàn)，預(yù)先對(duì)樣品進(jìn)行試焊，提高成品的施工質(zhì)量。

3 施工過(guò)程質(zhì)量控制

3.1 鋪設(shè)

在復(fù)合土工膜鋪設(shè)前，要保持下墊層表面平整，檢驗(yàn)其是否滿足設(shè)計(jì)要求的相對(duì)密度，在下墊層驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行復(fù)合土工膜的鋪設(shè)施工。利用履帶吊或裝載機(jī)將成卷的復(fù)合土工膜吊運(yùn)至壩坡頂面，卷長(zhǎng)方向垂直壩軸線方向放置，人工沿著內(nèi)壩坡由坡頂向坡腳順著卷長(zhǎng)方向展鋪，池底部分過(guò)盲溝后暫保持成卷狀態(tài)。在坡面鋪設(shè)時(shí)，復(fù)合土工膜采用波浪形松弛方式，確保其與防浪墻連接處和過(guò)盲溝處均留有皺起長(zhǎng)度不小于15 cm，保證坡面富余度約為1.5%。相鄰兩卷之間卷鋪搭接長(zhǎng)度不小于50 cm，保證土工膜接頭縫錯(cuò)開(kāi)，避免在池底形成十字縫。展鋪后仔細(xì)觀察復(fù)合土工膜是否存在缺陷，特別要檢查兩側(cè)光膜是否存在褶皺、孔洞等，存在有嚴(yán)重缺陷或缺陷較多的立即進(jìn)行整卷更換并重新鋪設(shè)。

復(fù)合土工膜與進(jìn)出水建筑物連接處采用膜布分離的方式施工，首先在混凝土墻面設(shè)計(jì)高度間隔15 cm打孔安裝膨脹螺栓，橡膠帶（厚5 mm、寬5 cm）沿混凝土面四周通長(zhǎng)布置，將土工布粘貼在橡膠帶和混凝土表面，土工膜盡量緊貼土工布鋪設(shè)，在建筑物墻面轉(zhuǎn)角與地面牛腿的連接處裁剪土工膜，根據(jù)裁剪后所需的修補(bǔ)范圍取相應(yīng)尺寸的土工膜焊接修補(bǔ)完整，然后緊貼土工膜粘貼上層土工布，而后粘貼外圈橡膠帶，最后用鍍鋅鋼壓條（厚5 mm、寬5 cm）及膨脹螺栓固定。

3.2 焊接

焊接質(zhì)量決定了調(diào)蓄水池的整體防滲效果。復(fù)合土工膜連接方式以雙縫搭接焊應(yīng)用最為廣泛，本工程主要采用雙縫焊接，局部配合采用單軌焊接[10]。本工程土工膜設(shè)計(jì)厚度為0.6 mm，焊機(jī)溫度過(guò)高極易使土工膜發(fā)生燙損破壞，因此，必須有專業(yè)的熟練焊工在土工膜焊接前取樣品做好焊接試驗(yàn)[11]，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整好焊機(jī)的焊接溫度和行走速度。

3.2.1 雙縫搭接焊

雙縫焊接前，首先將復(fù)合土工膜兩側(cè)拉展對(duì)齊，保證雙縫焊接的搭接寬度不小于10 cm，使用手持式縫紉機(jī)將下層土工布縫合起來(lái)，人工用抹布清潔干凈兩側(cè)光膜的焊縫搭接面，等待自然干燥后，根據(jù)試焊確定的相關(guān)參數(shù)由專業(yè)焊工施焊，保證焊機(jī)勻速行進(jìn)，壩坡整條焊縫一次性焊接完成。焊接完成后用熱風(fēng)槍將焊縫兩端融合封閉，將試驗(yàn)針頭插入中間焊道進(jìn)行氣壓檢測(cè)，觀察壓力表壓力在0.2 MPa 穩(wěn)壓5 min 視為合格，檢測(cè)合格后封堵氣孔，縫合上層土工布。若壓力出現(xiàn)下降，可通過(guò)觀察找出漏焊、虛焊的部位，或者壓入有色液體觀察液體漏出部位，再通過(guò)單軌擠壓焊接補(bǔ)焊。

3.2.2 單軌焊接

單軌焊接在本工程中主要用于T 型接口、不規(guī)則部位及局部孔洞修補(bǔ)等。單軌焊接使用塑料擠出式焊槍，施焊前首先將復(fù)合土工膜清理干凈，裁剪出圓形（直徑不小于25 cm）的土工膜[12]，完全壓覆在破損位置上方，對(duì)即將施焊的部位打磨出新鮮基面，磨光后不得用手或者其他物體接觸已打磨好的部位，如有灰塵等雜物，用手拍打或風(fēng)槍吹掃的方法清理。專業(yè)焊工施焊時(shí)，必須保持焊條干燥、潔凈，焊條由專門(mén)的工人手扶送入焊槍，或制作專門(mén)的掛架自動(dòng)送入焊槍，前方指派專人在焊條出口處隨著焊機(jī)前進(jìn)方向預(yù)埋試驗(yàn)用銅絲，后方指派專人負(fù)責(zé)用浸濕的抹布對(duì)已施焊部位降溫處理，避免溫度過(guò)高造成燙破土工膜，焊接完成后通過(guò)電火花檢測(cè)焊縫焊接質(zhì)量，有火花出現(xiàn)的地方再進(jìn)行補(bǔ)焊處理，無(wú)火花即為合格。

3.3 施工質(zhì)量管理

防滲工程是調(diào)蓄水池的主要分部工程，復(fù)合土工膜鋪設(shè)是主要分部工程中的重要隱蔽及關(guān)鍵部位單元工程，因此復(fù)合土工膜的施工質(zhì)量控制是整個(gè)調(diào)蓄水池工程的重中之重。在本工程施工中，參建各方均指派專業(yè)技術(shù)人員全天候跟蹤檢查復(fù)合土工膜的各施工工序，與一線施工人員共同上下班，從砂墊層施工到復(fù)合土工膜的鋪設(shè)焊接，嚴(yán)格每道工序的質(zhì)量驗(yàn)收工作，及時(shí)解決施工中遇到的難點(diǎn)問(wèn)題，全面保障了工程施工質(zhì)量。

在施工區(qū)設(shè)立專門(mén)存放膜材料的倉(cāng)庫(kù)或工棚，底部支撐方木與地面隔離，防止雨水浸濕，將材料存放在通風(fēng)干燥處。在砂墊層施工期間，使用履帶吊配合吊罐將砂、碎石等材料卸料到調(diào)蓄水池內(nèi)的指定位置，人工使用木質(zhì)釘耙攤鋪，嚴(yán)禁使用挖掘機(jī)、裝載機(jī)等卸料、鋪料，避免造成復(fù)合土工膜的破損；復(fù)合土工膜施工時(shí)，嚴(yán)禁在土工膜施工區(qū)域吸煙，嚴(yán)禁將雙軌焊機(jī)、熱風(fēng)槍、單軌焊機(jī)等設(shè)備直接放置在復(fù)合土工膜上方；在復(fù)合土工膜與防浪墻錨固位置及與盲溝混凝土壓塊交叉位置，人工檢查清理可能存在的殘留鋼筋、鐵絲或鐵釘?shù)纫状唐仆凉つさ募怃J物品，必要時(shí)利用強(qiáng)力磁鐵對(duì)該部位進(jìn)行全面檢查。

4 結(jié)語(yǔ)

復(fù)合土工膜的施工質(zhì)量控制主要從原材料進(jìn)場(chǎng)開(kāi)始、到各施工工序全面覆蓋，可以更有效地保證工程施工質(zhì)量。本工程在施工前嚴(yán)控原材料的進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)，施工中要求各參建單位指派專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行全程跟蹤監(jiān)督，聘請(qǐng)專業(yè)的焊接作業(yè)人員，加強(qiáng)事前預(yù)控、過(guò)程監(jiān)督及工序驗(yàn)收等，從組織措施、技術(shù)措施等方面嚴(yán)格把控工程質(zhì)量，對(duì)保證施工質(zhì)量起到關(guān)鍵性的作用，全面提高了工程質(zhì)量管理水平。本工程采用的單軌焊接彌補(bǔ)了在以往同類型施工中對(duì)T 型縫、孔洞、不規(guī)則焊縫等處采用膠粘處理方式的不足，工作效率高，焊接效果好，保證了防滲施工質(zhì)量，增強(qiáng)了土工膜的整體防滲效果，可為今后的調(diào)蓄水池復(fù)合土工膜施工提供一定的借鑒。該調(diào)蓄水池至今已安全蓄水運(yùn)行兩年多，施工質(zhì)量經(jīng)受住了工程實(shí)際運(yùn)行的考驗(yàn)。