復合土工膜在土壩中的應用

□吳東林 □張思遠(貴州省水利水電勘測設計研究院)

復合土工膜是目前常用的一種防滲材料，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學性能指標高，產品具有強度高、延伸性能較好、變形模量大、耐酸堿、抗腐蝕、耐老化、防滲性能好等特點，且其選用高分子材料且生產工藝中添加了防老化劑，可在非常規溫度環境中使用，因此在水利等多類工程建設中得到了廣泛的應用。

貴州省盤縣淤泥彝族鄉雨奪箐供水工程，主體大壩壩型為復合土工膜心墻風化料壩，復合土工膜為主要防滲材料，下接帷幕灌漿止漿蓋板混凝土，從下至上呈“Z”字型打褶，兩側填筑粘土輔助防滲并保護復合土工膜。復合土工膜和粘土填筑的施工質量對整個壩體防滲功能有著至關重要的影響，因此，要嚴格按照規范進行施工，并合理安排施工程序，必須確保施工質量。

1.施工準備

1.1 技術準備

熟悉設計文件及其它相關資料，對施工區域的水文、氣象認真調查，編制詳細的作業指導書并做好施工前的安全技術交底、施工技術培訓工作，讓所有操作和檢測人員都領會各自領域的施工工藝流程和操作要求、技術標準。

所有施工人員，特別是復合土工膜焊接和質量檢測人員，施工前必須進行技術培訓和操作考核，考核合格人員持證上崗。

根據水庫結構特點，繪制詳細的復合土工膜拼幅圖。拼幅圖是為了控制現場復合土工膜的拼接尺寸，指導復合土工膜的鋪設施工工藝和質量檢查驗收，確保現場復合土工膜能按拼幅圖進行攤鋪，且焊縫均設在PE膜連接部位，以保證復合土工膜連接質量。特殊部位或異型結構，采用膜布分離結構，以確保膜與膜直接焊接。

1.2 復合土工膜施工對基面和填筑要求

1.2.1 止漿蓋板基面和壓膜混凝土要用高標號砂漿接縫處理，以防滲漏；

1.2.2 復合土工膜周圍填筑粘土不得含有樹根、超徑棱角塊石、鋼筋頭、鐵絲、玻璃屑等有可能損傷PE膜的雜物；

1.2.3 復合土工膜鋪設的安全范圍內無混凝土施工、排水等交叉作業；

1.2.4 對已碾壓完成、經過驗收合格的待鋪設區域打樁拉線進行封閉圍護，設立醒目的警示標志，派專人值班看守，嚴禁閑雜人員及機械設備通行。

1.3 基面驗收資料檢查

檢查復合土工膜鋪設面驗收文件是否齊全，鋪設前的所有工序必須經監理工程師驗收合格，未經過監理驗收的工作面不得進行土工膜鋪設施工。

1.4 原材料檢測、試驗

1.4.1 土工膜質量檢測

本工程采用0.6m m厚的聚乙烯（PE）滌綸長絲紡粘針刺非織造布復合土工膜（兩布一膜）。施工前，必須確保按進度要求進場充足的材料，且使用前進行以下檢測、試驗：

1.4.1.1 出廠報告檢測：凡在工程中用到的土工膜，每一批都應具有制造商提供的出廠檢測報告原件，注明面積、生產日期、班次和檢驗員代號。檢驗時對外包裝進行百分之百檢查，若發現外包裝完全損壞，則應進行外觀質量檢測。凡原材料出廠檢測報告中所標明的試驗結果不符合其規定的技術標準時，做退貨處理。

1.4.1.2 內在質量檢測：土工膜進庫后的驗收檢驗取樣批量應按連續生產的同一批次、同一牌號、同一配方、同一規格、同一工藝的產品，每次取樣由供貨方、施工方、項目部質檢部門、監理方和業主方共同進行，各方簽字認可有效。取樣檢查報告一式五份，參與取樣單位各持一份。

1.4.1.3 外觀質量檢測：對所有土工膜攤鋪后進行100%的外觀質量檢測。

1.4.1.4 現場檢測：土工膜在現場焊接前對其外觀質量進行檢查，檢查膜面有無熔點、漏點，留邊是否平整無褶皺等，發現質量問題經處理合格后才準予使用。

1.4.2 人員及器具的準備

復合土工膜施工人員必須經過培訓或技術交底后才允許上崗，焊接及質檢人員必須持證上崗。現場所有施工人員必須定員、定崗，正確佩帶崗位證上崗。嚴格執行現場考勤制度、進出場登記制度、現場交接班制度。

現場施工人員必須穿軟底、平底鞋，施工人員除必須的工器具外其他一切無關物品不得帶入施工現場。

現場所有人員嚴禁吸煙。

現場所有施工器具不得帶尖銳棱角，不得刺傷、燙傷、燒傷或劃傷土工膜，專用工具如焊機、焊槍、剪刀、鉗及檢試驗工具等采用專用工具箱存放。

2.主要施工方法

2.1 測量定位

復合土工膜攤鋪之前對準備攤鋪的區域進行測量放樣，放樣出攤鋪的兩側邊線，在邊線上采用拉線的方式進行定位，控制攤鋪邊線和計算復合土工膜攤鋪面積。

2.2 搬運

復合土工膜一般幅長30m、幅寬4m，現場采取人工抬運。人工抬運時，在卷芯內穿鋼管，并在鋼管兩出露端系繩套。復合土工膜搬運過程中不得撕裂外包裝，避免PE膜受損。

復合土工膜抬至作業面即抽出鋼管、拆除繩套，避免劃傷PE膜。

2.3 攤鋪

2.3.1 攤鋪方法

所有鋪設面均應在粘土填筑驗收合格后進行。

在攤鋪坡面時，滾鋪過程中須邊鋪邊調整，保證鋪設方向及搭接寬度、預留松弛余量，不能打褶。復合土工膜隨鋪隨焊，鋪設完成再人工調整平整度以滿足設計要求。

2.3.2 攤鋪技術要求

對每塊膜、每條焊縫、每個缺陷點均進行編號，并標記在分區分塊圖上；鋪設應在干燥暖和天氣進行。為了便于拼接，防止應力集中和人為損傷，復合土工膜鋪設采用波浪形松弛方式，富余度約為1.5%；膜與膜之間、膜與基面之間壓平、貼緊，不能有夾砂、夾水、夾塵現象；接縫處的PE膜下的土工織物必須壓茬平整、無折皺，以確保熱楔焊機運行正常；復合土工膜鋪設后，應盡量減少在膜上行走、搬運工具等。凡能對PE膜造成危害的物件均不應留在膜上或攜帶在膜上行走，以免對膜造成意外損傷；復合土工膜校正，確保拼接合理，并用土工砂袋臨時壓邊，防止風吹以影響土工膜的焊接質量；復合土工膜的剪裁在攤鋪之后，根據該區域的大小進行實地尺寸的剪裁。復合土工膜攤鋪完成，應全面進行外觀檢查，觀察有無針眼、裂口、孔洞、起皺等缺陷，如有發現應立即采用各類彩色筆進行標記，并詳細記錄。

2.4 焊接

2.4.1 試焊

復合土工膜熱合焊接前，為了調整焊機參數滿足當日的焊接要求，每日、每種施工環境下必須進行試焊。試焊樣品長度至少1m，試焊要滿足當日的環境溫度和鋪設要求。通過試焊，以調整好所有焊接施工的工作狀態，確定焊接溫度、速度、壓力，滿足要求的試樣焊接參數作為正式焊接的主要依據。

2.4.2 焊接前的準備工作

復合土工膜主要利用熱合焊機焊接。焊接前，先將第一幅復合土工膜鋪好，將需焊接的邊翻疊（約60cm寬），第二幅鋪在第一幅膜上，調整兩幅膜焊接邊緣走向，使之搭接10cm。焊接前用潔凈的干毛巾擦除膜面上的砂子、泥土等臟物，保證膜面干凈。對于T型接頭、缺陷修補等，可以采用熱熔焊機進行輔助作業。

2.4.3 雙縫熱合焊機焊接

雙縫熱合焊接方法如下：對鋪膜后的搭接寬度的檢查，復合土工膜焊接接縫搭接寬度為100m m。焊接前，對搭接的200m m左右范圍內的膜面進行清理，用干抹布擦掉灰塵、污物、水分等，使該部分保持清潔、干燥。T字接頭處理：PE膜之間連接不允許出現“十”接頭，多幅PE膜之間采用“T”字型接頭。施工時，相鄰膜之間的縱向縫采用熱楔式焊機焊接，外貼PE膜采用半自動熱合熔焊機、擠壓焊機將上下兩層PE膜熱熔粘結。

3.質量檢查方法

3.1 攤鋪質量檢測

鋪設過程中應隨時檢查PE膜的外觀有無破損、麻點、孔眼等缺陷。若有缺陷，立即進行編號、記錄并且修補；檢查壓茬寬度與所用焊機要求寬度是否相符，若不符，必須調整；檢查PE膜搭縫處有無水分、污垢，若有應吹干擦凈。

3.2 目測

主要通過肉眼觀察焊縫是否清晰、連續，有無滑焊、跳走、氣泡、漏點、熔點等現象。對檢測出的質量缺陷或有懷疑的部位均采用彩色筆進行標記，并進行登記。質量缺陷與懷疑點采用不同色彩的記號筆進行標記，并立即采用相應的工藝進行修補。

3.3 手工剝離

隨機選取焊接部位，用手鉗PE膜焊縫兩側呈180°張拉，檢測焊縫處是否會剝落。檢測時，焊縫部位溫度必須降至常溫，且手鉗同PE膜接觸部位外纏膠布防護避免損壞PE膜。

4.缺陷修補

對焊接檢驗切除樣件部位、鋪焊后發現的材料破損與缺陷、焊接缺陷以及檢驗時發現的不合格部位等用記號筆進行標注并進行詳細的編號，并應進行修補。

補修方法主要有點焊：對材料上＜5㎜的孔洞及局部焊縫的修補完善，可用擠壓熔焊機進行點焊。補焊：對不夠厚度或不夠嚴密的擠出焊縫，可用擠壓熔焊機補焊一層。補丁：對大的孔洞、刺破處、膜面嚴重損傷處等無法實施點焊和補焊的部位進行補丁修補。補丁材料必須使用母材，補丁邊距缺陷處≥80m m。