淺談水利工程土工膜防滲施工工藝

張會平

摘 要：總結混凝土面板砂礫石壩庫盤水平防滲土工膜鋪設的施工監理經驗，詳細闡述土工膜鋪設的施工工藝，并從質量管理角度，指出土工膜鋪設中應主要的幾個問題及預防處理方法。

關鍵詞：土工膜；施工工藝；問題

巴里坤西黑溝望海水庫為灌入式水庫，壩體壩型主要由砂礫石壩體和防滲體組成，其中砂礫石壩體從上游向下游依次主要由墊層區、主堆區、任意料區、堆石區組成；防滲體由分離式混凝土面板、趾板、庫盤復合土工膜水平防滲和面板間的接縫止水組成，庫盤復合土工膜與壩體面板粘接，形成完整的防滲體。庫盤防滲主要包括清基開挖、庫盤溝槽開挖、復合土工膜的鋪設、合成材料的拼接及庫盤的回填覆蓋等項目。

1 施工工藝

1.1 施工方案

依據設計要求，把基底腐質土、有機物及塊石清除干凈，并按照設計的高程、邊坡開挖成型，采用振動碾碾壓，基底符合設計要求后進行膜下墊層施工。

在分段開挖取土完成后及時對庫盤進行成型的清理、碾壓工作，復合土工膜鋪設做好土方平衡工作，保持膜上膜下墊層料儲量與鋪膜保持平衡。

1.2 施工工藝流程

測量放線→清基、平整、碾壓、驗收及溝槽開挖→膜下墊層鋪設→復合土工膜的鋪設、拼接→膜上墊層及蓋重鋪設回填覆蓋。

土工膜鋪設工藝：鋪設、剪裁→對正、搭齊→壓膜定型→擦拭塵土→焊接試驗→焊接→檢測→修補→復檢→驗收。

2 土工膜施工應注意的幾個方面

2.1 施工方案的審定

嚴格審核施工組織設計中的施工方案。必須結合工程實際情況，從工藝、機械設備、人員的配置、材料的采購計劃以及施工質量保證體系、施工操作規章制度等方面進行全面分析，綜合考慮，使施工方案、施工工藝在技術上可行，經濟上合理，且有利于提高施工質量。

在進行土工膜鋪設前，應進行現場鋪設試驗，確定焊接溫度、速度等施工工藝參數。采用熱熔焊接方式，應進行焊接設備的比較、焊接溫度、焊接速度以及施工工藝等試驗。試驗完成后，應將試驗成果和報告報送監理人審批，報告應說明選定的施工工藝及相應的施工參數，經監理人批準后，才能進行施工。

2.2 土工膜的質量檢驗

根據工程的設計要求及工程特性，明確材料的檢測、檢驗標準及施工規范。對施工單位的一檢、建設監理單位的二檢的檢測計劃進行審核、批準，明確取樣的標準。施工前按照規范及有關規定要求，采用書面檢驗、外觀檢驗、理化檢驗的方式對土工膜進行檢測。

（1）書面檢驗。是通過對提供的材料質量保證資料、試驗報告等進行審核，取得認可方能使用。（2）外觀檢驗。是對材料從品種、規格、標志、外形尺寸等進行直觀檢驗，看其有無質量問題。（3）理化檢驗。是指在物理、化學等方法的輔助下的量度。它借助于試驗設備和儀器對材料樣品的化學成分、機械性能等進行科學的鑒定。

原材料的質量不僅靠物理力學性能抽檢測，外觀檢查也至關重要。留邊不合格，如起褶皺，荷葉邊或膜布長短不齊等也直接影響土工膜連接質量。經檢驗質量不合格或不符合設計要求的，不得投入使用。

2.3 土工膜的支持層、墊層及蓋重

2.3.1 支持層

對于基準面應按設計要求及規范要求進行施工，確保基底應密實均勻，避免因不均勻沉降造成土工膜的破壞。

對于土質支持層應將可見植物根截至其表面5—10 cm以下。如存在對土工膜有影響的特殊茵類時，可用土壤殺菌劑進行處理。

2.3.2 墊層

（1）墊層材料應符合設計要求，其中不得含有任何易刺破聚乙烯土工膜的尖銳物體或雜物。墊層的填筑施工質量應符合設計要求。（2）鋪設面上應清除一切樹根、雜草和尖石，保證鋪設砂礫石墊層面平整，不允許出現凸出及凹陷的部位。

2.3.3 保護層

（1）在土工膜鋪設及焊接驗收合格后，應及時填筑保護層；填筑保護層的速度，應與鋪膜速度相配合，避免土工膜長期。注意切不可將膜鋪設過多，不及時覆蓋保護，造成暴曬，加快膜的光氧老化，影響防滲效果。（2）保護層的填筑不應使用有可能損傷土工膜的設備。車輛等機械不得碾壓土工膜面及其保護層，做好已完項目的保護工作。（3）如鋪設面積大，采用機械施工，必須對施工方案進行審核，并安排專人進行現場看護，避免人為損壞。

2.4 土工膜鋪設

（1）土工膜施工宜在氣溫5℃以上.風力4級以下并無雨、無雪天氣進行。

（2）鋪膜過程中應隨時檢查膜的外觀有無破損、麻點、孔眼等缺陷，發現膜面有孔眼等缺陷或損傷.應及時用新鮮母材修補。

（3）鋪設過程中，應嚴禁煙火，作業人員不得穿硬底皮鞋及帶釘的鞋。

（4）對受損的土工合成材料，應外鋪一層合格的土工合成材料在破損部位之上，其各邊長度應至少大于破損部位1m 以上，并將兩者進行拼接處理。

（5）焊接前必須對粘結面進行清掃，粘結面上不得有油污、灰塵。

（6）在斜坡上搭接時，應將高處的膜搭接在低處的膜面上。

（7）復合土工膜粘結好后，必須妥善保護，以防受損。土工膜鋪設及焊接驗收合格后，應及時進行下一道工序的施工以避免膜層裸露時間過長。

（8）土工膜鋪設時，由于材料的伸縮變形或支持層的沉降等因素，應采取相應的措施，確保土工膜的松弛度達到設計要求及合同技術條款的規定。

2.5 土工膜的焊接質量檢查

拼接中復合土工膜焊縫質量是關鍵，施工中尤其要加強接縫檢測，接縫質量檢測包括目測、充氣檢漏和抽樣檢測3種方式。

2.5.1 目測

首先對接縫進行目測，觀察接縫是否平順、寬度是否均勻、有沒有漏焊、燙傷、折皺等缺陷，對目測結果做好詳細記錄和標記，以便及時處理。在目測后，也可再采用手摸的方式對焊縫進行檢查，是否存在漏焊、焊接強度低（焊機溫度）等缺陷。

2.5.2 充氣檢漏

接縫檢漏有兩種方法，一種是充氣法，另一種是真空法。對于用熱楔式自動爬行焊機焊接的雙焊線接縫，常用充氣法檢測，其設備很簡單，即一個針頭、一塊壓力表、氣門芯與打氣筒。檢漏時，先把氣針插入兩條接縫中間的空腔內，然后密封針孔四周，再將接縫空腔兩頭（檢測焊縫長度范圍）堵住，用打氣筒打氣，使其升壓至0.1MPa，穩定30s壓力表壓力不降低，即可認為焊縫檢漏合格。如果個別部位沒有焊好，或土工膜上有缺陷，則不會起壓，這種情況應先補好缺陷后再檢漏。

2.5.3 抽樣檢測

室內檢測應隨機截取1-2片（10-50cm）現場焊縫試樣，按室內檢測方法檢測。對試焊目測合格的接縫樣品隨機抽樣，進行拉伸試驗，達到標準強度時，斷裂位置若在接縫邊緣，不在接縫上，說明接縫質量是好的，反之則認為質量不合格，須返工處理。

2.6 土工膜于與建筑物的鏈接

土工膜與剛性結構的聯接也是一薄弱環節，聯接必須按照設計要求進行處理，確保聯接質量，對于建筑物周邊土工膜的聯接，應做好下料分析，避免出現褶皺，而影響土工膜的聯接質量。對于水頭較高、膜較厚或土工膜錨著附近部位可能發生位移的情況，膜與基巖或混凝土連接時，在可能發生較大位移的相反方向留有膜與土體共同變形的余幅，且勿使膜形成褶皺的型式。

當土工膜與混凝土、巖石等剛性結構聯接時，應采取嵌入或錨固的方法將膜牢固固定，并應在土工膜與剛性結構之間設置柔性止水。土工膜與建筑物混凝土的聯接，可采用角鋼或金屬板條鉚接，或用螺栓固定在混凝土墊層上，外加熱熔膠封口。土工膜也可用嵌入混凝土的形式與混凝土聯接，應注意建筑物的沉降問題，土工膜應留有一定程度的伸縮量，避免造成破壞。

3 結語

復合土工膜防滲是一種新材料、新工藝，防滲施工屬于隱蔽工程，在土工膜的施工過程，為確保工程的施工質量，必須要有一個經過培訓、責任心強、質量意識高的施工隊伍，并制定一套嚴格的“三檢制”。施工必須嚴格按程序進行，即“分段施工，流水作業”才能確保質量。

對于工程監理單位，在進行土工膜施工時，必須跟班監理，全過程旁站監督，實行“工序簽證制”和“單元工程質量等級評定”，這是質量保證的最后一關。

參考文獻

[1] 聚乙烯（PE）土工膜防滲工程技術規范（SI/T23l-98）.

[2] 土工合成材料 聚氯乙烯土工膜（GB/T17638-1998）.

[3] 土工合成材料非織造復合土工膜（GB/T17642-2008）.