基于復合土工膜的湖區防滲進占法施工探討

賈振鵬

（中國水電建設集團十五工程局有限公司,陜西 西安 710065）

我國在早期湖區防滲施工中,多采用混凝土防滲技術,因其原材料易得,且施工成本低。但混凝土缺乏良好抗凍性和抗腐蝕性,再加上長期高水壓的影響,其防滲能力會大幅度降低。隨著科學技術的不斷發展,大量新材料、新技術被廣泛應用到水利項目施工建設中,復合土工膜就是一種典型的新材料,和混凝土相比,復合土工膜雖然前提購買材料的成本比較高,但由于其具有較好的抗滲性、抗凍性,無需頻繁進行維護檢修和大幅度降低后期運維成本,具有顯著的綜合效益?；诖?開展基于復合土工膜的湖區防滲進占法施工探討分析就顯得尤為必要。

1 工程概述

秦漢新城渭河濕地公園一期PPP項目位于陜西省西咸新區秦漢新城段渭河北岸（秦漢大道-機場中段）,處于沿渭濱水生態景觀帶上。建設用地呈帶狀延伸,自西向東長約5.1 km,總體范圍東起渭河橫橋,西至機場中線,北至蘭池大道,南至渭河灘涂,總用地面積2051700 m2。再生濕地生境體驗園總建筑面積約72.6萬 m2。主要包含西漓廣場、風情水車、童趣中心、綠地泡泡、絲路觀廊、科普中心等24個景觀節點施工項目及人工湖水體施工項目、綠化施工項目等。

2 復合土工膜施工前的準備工作

雖然復合土工膜在湖區防滲施工中有很多成功經驗,但不同地區地質條件、施工難度等存在較大差異,為最大限度上提升復合土工膜防滲效果,保證施工的連續性,提升施工效果,需要在正式施工前,切實做好施工前的準備工作。

（1）做好施工前的技能技術培訓。在案例工程復合土工膜施工前,為保證施工質量,邀請復合土工膜生產制造廠家的專業技術人員,對施工人員進行技能技術培訓,保證每位施工人員都能很好地掌握復合土工膜施工技巧和注意事項。

（2）做好施工場地的準備工作。在復合土工膜正式施工前,需要向監理工程師申請對基礎面的聯合檢查驗收工作,全部驗收合格之后,才能開始復合土工膜施工。

（3）加強對原材料的檢驗。若復合土工膜自身就存在質量問題,則無論選擇何種施工技術,都無法保證最終的施工效果。因此,當復合土工膜進入到施工現場后,必須嚴格按照相關規范和標準進行抽樣檢驗,堅決杜絕質量不達標的復合土工膜應用到湖區防滲施工中。就案例工程而言,要求復合土工膜的單位面積質量為800 g/m2,厚度為0.4 mm,斷裂強度不低于16 kN/m,CBR頂破強力不低于2.8 kN,撕破強力不低于0.56 kN,斷裂伸長率不低于70%,以便從根本上保證湖區防滲施工質量。

3 復合土工膜在湖區防滲施工中的應用要點

復合土工膜屬于一種新型的防滲施工材料和技術,沒有統一的施工規范和標準,但從復合土工膜作為一種施工材料角度來看,其施工內容主要包括：運輸和存儲、鋪設、拼接、焊接、質量檢測、壓層施工六個方面。

3.1 運輸和存儲

在進行復合土工膜運輸中,要加強保護,避免在裝卸、運輸中復合土工膜表面及四周造成磨損和損壞,同時按照施工中所需復合土工膜的下料長度的要求留出適當的余量。并在復合土工膜的貨包上張貼標簽,標簽上要清楚工整的書寫制造廠商的名稱、制造號、安裝號、類型、規格、重量等,并附有裝卸和使用的說明書。此外,復合土工膜在運輸和存放中要加強覆蓋保護,避免風吹、雨淋、日曬,運輸到施工現場后要盡量存放在通風、干燥的區域,避免受潮結塊,存放在取用容易的位置,以減少搬運次數[1]。

3.2 鋪設

鋪設應用復合土工膜的關鍵工序,為最大限度上發揮出復合土工膜在湖區防滲中優勢,本工程在復合土工膜鋪設中嚴格控制好以下幾個方面,取得了良好效果。

（1）在采用進占法鋪設復合土工膜前,需要通過基礎錨固槽開挖驗收,完成防滑槽的開挖以及坡面的清理工作,并對湖區鋪設復合土工膜基面進行平整碾壓[2]?；A錨固槽和防滑槽的斷面開挖尺寸需要能夠達到設計圖紙規定的要求。本工程復合土工膜主要通過錨固槽和進出水路線上的混凝土進行固定,尤其是頂部要錨固在防浪墻混凝土中,以提升整體防滲效果,錨固長度也要符合設計要求。

（2）當湖區基礎造形結束后,及時開展湖底基礎平整度碾壓、夯實、削坡等處理工作。如果基礎發生了擾動,需要進行置換和回填時,要做到分層回填、分層夯實,每層回填夯實厚度控制在40 cm以下。在復合土工膜鋪設面清理中要做到平整壓實,去除磚石、鐵絲、玻璃、樹枝、草根等。如果湖底存在大量雜草,還要噴灑除草劑,以消除雜草,以免雜草生長時刺破復合土工膜出現滲漏問題。和復合土工膜相互接觸的基面,還要鋪設一層粘土作為防護層,控制站土層的鋪設厚度不低于30 cm。

（3）參與復合土工膜鋪設的操作人員,需要穿軟質膠鞋,避免穿釘鞋進入鋪設現場,切不可在復合土工膜上進行損壞材料的操作,如敲擊、捶打、硬拖等。在調整復合土工膜位置是要避免使用尖銳的器材,更不能在復合土工膜之上進行塊體物料的直接卸放操作。復合土工膜要采取進占法,進行從上到下滾鋪,注意鋪設時要做到張弛適中,本工程采取了波浪形松弛鋪設方法,控制富余度在1.5%左右,以保證復合土工膜能夠良好地適應湖區基礎變形和邊坡的變形情況,以免發生應力集中和人為損傷問題[3]。

（4）復合土工膜和湖區基礎面之間不能起泡,也不能架空,要保證二者之間能夠緊密貼合,并壓平壓實。當天鋪設的復合土工膜需要保證能夠全部完成拼接,若在鋪設期間突遇大風、大雨等惡劣天氣,要立即停止鋪設工作,并對保護層進行處理,用接觸面柔軟的重物,如沙袋將復合土工膜邊緣壓緊,避免風力損壞復合土工膜。

（5）在復合土工膜鋪設之前需要提前規劃行車道路,如果車輛必須經過復合土工膜鋪設區域,要提前做好防護工作。并且在實際攤鋪中,若發生復合土工膜被損壞的情況,在修理前要先去除已經發生破損的位置,填入符合要求的物料,并進行平整處理之后,再在現場監理的監督和指導下完成修復工作。針對那些已經被損壞的復合土工膜,需要在破損位置的上方再鋪設一層質量達標的復合土工膜,針對加厚后的復合土工膜,要保證新鋪設的復合土工膜覆蓋范圍超過破壞復合土工膜范圍的100 cm以上,并做好土工膜的拼接處理工作。

3.3 拼接

拼接也是復合土工膜施工的主要環節,也是最容易發生滲漏的環節,因此,在具體施工中必須加強處理和控制。具體的拼接方法為：揭開相鄰兩塊復合土工膜銜接位置的土工布,先對下層相鄰兩塊土工布進行縫合處理[4]；再調整中間兩幅膜的焊接邊緣,相互搭接至少15 cm；最后進行中間層復合土工膜的焊接,全部拼接完成后,及時進行質量檢測,合格后再完成上層土工布的縫合。

3.4 焊接

在進行復合土工膜焊接操作中,常用的焊機有兩種,一種的熱鍥焊機,另一是擠壓焊條式焊接,在本工程復合土工膜焊接中采取了后者,為保證焊接質量,在正式焊接之前,對焊接位置的雜物進行全面清理,以保證焊接質量。結合現場條件和溫度先進行試焊接,以確定最佳的焊接工藝參數,控制焊接機行走的速度在1.5 m/s～2.5 m/s之間,焊接溫度控制在210℃～300℃之間。焊接操作前,需要在兩幅復合土工膜焊接位置的底部提前墊上一塊長木板,作為復合土工膜拼接的操作平臺,也方便焊機能夠穩定行走。但木板所選擇的木板必須表面光滑,無毛刺,以免刺破復合土工膜,影響防滲效果。在焊接時每天焊縫的要預留出約1.2 cm的寬度,且相互之間需要預留出約1.2 cm左右的空腔。如果復合土工膜焊接范圍內,存在灰塵、油污、水漬等,可用壓縮空氣來清除,以保證焊接面相對干凈、整潔,更好地保證焊接質量。

3.5 質量檢測

質量檢測是衡量復合土工膜施工質量的關鍵環節,當復合土工膜完成焊接之后,需要進行全方位的質量檢測,先進行外觀檢測,檢查復合土工膜拼接位置是否存在漏焊,或者外觀質量不達標的問題,如褶皺、燙損、夾渣、氣泡、未熔合、未焊透等,發現這些問題及時處理,漏焊、熔點可采用熱風槍進行補焊,其他缺陷可按照缺陷的程度進行處理,如果缺陷程度比較輕,可打磨后重新焊接,如果缺陷嚴重,焊縫要全部鏟除后再進行焊接[5]。當復合土工膜施工質量自檢達標后及時進行驗收,驗收通過后進行回填上部砂土和土層施工。

3.6 壓層施工

壓層施工是復合土工膜施工的最后一步,也是比較關鍵的一步,復合土工膜施工完成后,為降低風力、陽光等對復合土工膜造成的不良影響,要及時回填壓層。如果受到現場施工條件和機械設備的影響,在48小時內無法為復合土工膜壓層施工,需要布設臨時遮陽措施[6]。在復合土工膜防滲施工中,要盡量做到邊鋪設、邊焊接、邊覆蓋上部保護層,以減少人直接在復合土工膜上行走的次數。

4 結語

綜上,在該工程防滲漏施工中采取了進占法來鋪貼復合土工膜,施工完成湖內蓄水后,沒有出現任何滲漏問題,實踐表明,在進行湖區防滲施工中,采取此種技術具有施工方便、操作簡單、施工速度快、防滲效果好等一系列優勢,可在類似工程中進行大范圍推廣。