防滲土工膜拼接改進技術思考

【摘要】本文首先介紹了防滲土工膜接縫存在原因及分類情況，接著闡述了防滲土工膜常用拼接技術，主要分析了工程應用當中土工膜與土工膜之間的焊接與粘接技術存在的一些問題并提出了一些相應的改進措施，旨在進一步完善防滲土工膜的拼接技術和施工工藝。

【關鍵詞】土工膜；拼接；焊接法；粘接法；改進技術

1、土工膜接縫存在原因及分類

1.1 主要原因：

一方面原因是生產、運輸、施工場地條件限制，生產巨型土工膜給生產技術提出很大要求，并且不利于運輸；另外，施工場地土工膜鋪設條件多樣化也造成了接縫的存在。

另一方面原因是施工及工程運行過程中所發生的意外破壞。包括防滲土工膜頂破破壞，刺破破壞等現象。破壞發生之后影響到防滲土工膜的防滲功能，需要進行“補丁”拼接修復。

1.2 接縫分類：

根據接縫產生原因，將防滲土工膜接縫分為兩大類：施工縫與意外破壞縫。施工縫主要是指生產與施工條件限制所產生的接縫。根據接縫方向及縫的形狀，將其分為水平向接縫、豎直向接縫以及T型接縫。水平向接縫主要由上下兩塊臨近土工膜拼接所產生；豎直向接縫豎向臨近兩塊土工膜拼接所產生；T型縫屬于水平向接縫與豎直向接縫組合而成。意外破壞縫主要是指頂破或刺破破壞所產生的形狀不規則縫。

2、土工膜拼接方法：

2.1 粘接法

（1）涂膠

用毛刷蘸取適量膠液沿著固定方向涂刷，膠結面寬度不小于10cm，涂膠的速度保持均勻、緩慢；以便使每一塊試樣充分浸潤形成良好的粘接界面。涂膠量適中，膠體過量易引起氣泡，同時也會傷膜，且不利于固結；每一塊試樣要涂膠2遍，第一遍膠要盡量薄一些，晾置1-2分鐘，待表層溶劑基本揮發，略呈現干燥狀態再涂第二遍膠，第二遍涂膠厚度可大一些，但保持涂膠方向與前一遍一致，然后晾置2-4分鐘。

（2）膠合

待表面溶劑基本揮發即可粘合。將兩塊試樣在10cm寬的涂膠范圍內對齊，粘合要一次到位，不得錯動。粘合到一起后立即用毛巾或棉紗沿著垂直于接縫的方向由中間向兩邊擦壓，以便排除粘合過程中內部產生的氣泡，使膠層均勻、緊密地與兩塊膜粘接在一起。

（3）固化

固化是影響粘接性能的另一重要因素，特別是對粘接縫的強度影響較大，只有當膠層完全固化后其強度指標才能達到最大值。影響固結效果的因素主要有溫度、壓力和時間等，有實驗研究表明：溫度高則固化所需時間短，反之，則時間長。固化時要施加一定的壓力，否則粘接強度將大大降低；施加一定的壓力有利于膠的擴散、滲透，粘接面緊密結合，防止產生空洞和氣孔等不良現象。固化一定時間（不少于24h）后，接縫部位抗拉強度才能達到要求。

2.2 焊接法

土工膜的焊接采用熱楔型雙縫自動焊接機，它是由一個楔狀的發熱體，自動在兩片欲焊接的土工膜中間行走，并將兩片土工膜的表面加熱熔融，隨后受到軋輥的壓力，兩片土工膜便焊接成一體。

用焊接法進行PVC防滲土工膜的拼接，在工程中應用較多。土工膜焊接接縫搭接長度為80--100 mm，焊接前，要對搭接的200 mm左右范圍內的膜面進行清理，用濕抹布擦掉灰塵、污物。焊接溫度與焊接行走速度可調節和控制，最高溫度為300℃，最大行走速度為4.0m/min。根據施工現場的環境溫度與膜的厚度，經過試驗，焊接溫度可控制在250℃左右，行走速度可控制在0.8～1.2m/min。施工難點及重點在于：在焊接工作進行之前要根據當天的溫度、濕度、通風狀況以及膜的熔點范圍對機器進行焊接溫度和爬行速度調節。PVC膜焊接完成后，要經過約12個小時左右的強度恢復期，不能立即進行強度測試。待放置一段時間，強度恢復提高后，對焊縫的焊接性能進行測試，而后對漏焊和焊接不好的地方要進行修補。

3、接縫拼接改進方法：

3.1 焊接法與粘接法結合

3.1.1 改進方法：

對現有焊接儀進行改裝，于其前進方向設置加膠設備，尾部設置加壓設備，在焊接的同時，在氣道內充一定量的膠（加膠與焊接，加壓同步），這樣將兩種拼接方式結合起來，雙重保障，取長補短。對保障工程質量很有意義。

3.1.2 改進方法優點：

a 這里的膠可以不采用專用膠，而采用普通即涂即粘膠，固化可以節省很多時間，大大提高施工效率，更易推廣使用；

b 由于氣道體積較小，用膠量少，節省費用；

c 二者結合可以適當彌補由于焊接機壓力，溫度，速度，調節不當等原因所引起的質量問題，進而保證工程質量。

3.2 焊接法改進技術

3.2.1 改進方法：

調整兩膜的拼接放置方式，由原來的對向拼接，改為同向拼接，采用同向拼接可以對土工膜進行雙重焊接，也就是焊接兩次，共四條焊縫，為節省時間可以兩臺機器一前一后同時焊接以加快施工進度。

3.2.2 改進方法優點：

a 雙重焊接，雙重保障可以更進一步保證施工質量；

b 可以將焊接部分進行卷筒操作，這樣可以增加土工膜與接觸介質間的摩擦系數，提高穩定性，如果有水滲漏，還能增加滲徑。卷筒還可以起到伸縮節的作用，提高膜適應變形的能力，通過接縫卷筒處理可以將大面積土工膜進行分塊，每塊單獨工作，提高工程安全性。

c 對于漏焊部分可以重復焊接，補焊簡單。

4、結語：

防滲土工膜存在接縫是不可避免的，它的存在給防滲土工膜系統帶來了功能性威脅，所以，要妥善處理接縫部位。對于防滲土工膜的拼接，既可以采用粘接法，也可以采用焊接法，但二者均存在一些不足之處，筆者提出兩者改進方法：一是將兩種拼接方法結合起來取二者之長，達到更好地拼接效果；二是提出焊接改進方法，由原來的對向拼接改為同向拼接。當然，筆者只是針對存在的問題提出了一些改進措施，具體改進方法，需要進一步作深入研究。我們要在實際拼接過程中發現問題，然后采取措施進行改進，以推進施工工藝的發展，以使拼接技術更加成熟完善。

作者簡介：蔚成亮（1989-），男，山東東平人，碩士，助理工程師，從事城市防洪及河道綜合整治設計與研究工作。