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        中小型垃圾填埋場防滲系統(tǒng)的施工監(jiān)理

        2013-06-10 01:33:06呂曉明杭永澤王麗竹
        建設監(jiān)理 2013年3期
        關(guān)鍵詞:防滲膜土工布填埋場

        呂曉明,杭永澤,王麗竹

        (1.江蘇陽湖建設項目管理有限公司,江蘇 常州 213159;2.常州市武進區(qū)建設工程質(zhì)量監(jiān)督站,江蘇 常州 213001 )

        隨著人民生活水平的不斷提高,城市居民對周邊的環(huán)境狀況的要求也越來越高,生活垃圾的無害化處理已成為城市管理的重要任務。考慮到建設和運行費用等因素,目前大多數(shù)城市對生活垃圾的處理方式主要還是依靠填埋。但是許多城市在建或計劃建設垃圾衛(wèi)生填埋場。

        很榮幸,筆者參與了某城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場的1 期和2 期工程的全程建設工作。垃圾填埋場的工程建設主要分為:壩體、防滲系統(tǒng)、污水收集和處理系統(tǒng)。其中垃圾填埋場的防滲系統(tǒng)是工程建設的核心。以下就垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)的施工及監(jiān)理過程中的一些做法和經(jīng)驗,作一交流。

        1 工程概況

        本工程屬山(坡)谷型填埋場,庫容 430萬 m3。工程建設的主要內(nèi)容有:清庫、修筑半永久性場內(nèi)道路(含卸料平臺、截洪溝、排水箱涵)、調(diào)節(jié)池和防滲系統(tǒng)、填埋氣收集系統(tǒng)和綜合樓等。其中防滲系統(tǒng)主要有:土工膜的鋪設、焊接;土工網(wǎng)的鋪設;土工布的鋪設、縫合;HDPE 管道(穿孔管、實心管)的鋪設、焊接。

        本工程庫區(qū)防滲系統(tǒng)中邊坡、庫底均采用“兩布一膜”的防滲結(jié)構(gòu),即:底層為500 g/m2的土工布,中間層是厚度為1.5 mm的HDPE 膜防滲層,上層為400 g/m2的土工布保護層。

        庫區(qū)污水通過 HDPE 花管收集后再經(jīng) HDPE 管網(wǎng)排入污水處理區(qū)的調(diào)節(jié)池。HDPE 花管是指在 HDPE 管身開孔以利于庫區(qū)的污水收集、導流的管道。

        由于垃圾堆體中存在著大量易揮發(fā)的甲烷氣體及其他有毒氣體,因此在工程中多采用導氣石籠的辦法進行導氣處理。

        2 防滲系統(tǒng)的施工監(jiān)理

        2.1 審核防滲系統(tǒng)施工方案

        在防滲施工單位進場后,要求其根據(jù)現(xiàn)場實際情況申報兩個或兩個以上防滲系統(tǒng)的施工方案。監(jiān)理部對方案擬投入的人員、機械、焊接工藝、現(xiàn)場環(huán)境等進行審核、優(yōu)選,最終確定防滲系統(tǒng)的優(yōu)化施工方案。

        2.2 審核防滲系統(tǒng)的原材料

        本工程防滲系統(tǒng)所涉及的原材料主要有:HDPE 防滲膜、LLDPE 防滲膜、HDPE 管材、土工排水網(wǎng)格、無紡土工布等。HDPE 防滲膜的厚度為1.5 mm,屈服強度≥22 N/mm2,斷裂強度≥40 N/mm2;HDPE 管 80℃ 靜壓強度(165 h)不破裂、不滲漏,斷裂伸長率≥350%,縱向回縮率(110℃)≤3%。在材料采購和使用前,要求防滲施工單位申報相關(guān)材料的質(zhì)量合格證書、檢測報告和出廠證明。首先,監(jiān)理人員響應合同規(guī)定,現(xiàn)場核對材料的生產(chǎn)廠家、型號等是否符合規(guī)定要求;然后根據(jù)設計和相關(guān)規(guī)范要求,現(xiàn)場進行見證取樣、封樣、送樣。經(jīng)復試檢測,所有試驗參數(shù)(參數(shù)較多,在此不作說明)均符合圖紙設計及相關(guān)要求后,同意該批材料使用于本工程上。

        2.3 防滲系統(tǒng)施工過程中的主要監(jiān)理工作及要求

        HDPE 防滲膜及 LLDPE 防滲膜的鋪設、焊接工序是整個防滲系統(tǒng)中最關(guān)鍵的工序,填埋場整體工程的成敗取決于水平防滲層的施工質(zhì)量。這就意味著一旦 HDPE 防滲膜或LLDPE 防滲膜發(fā)生滲漏,造成地下水源污染,則后果不堪設想。因此現(xiàn)場監(jiān)理人員在防滲施工過程中,必須嚴密監(jiān)控每個過程、每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量。

        (1)熟悉圖紙設計做法、要求,結(jié)合現(xiàn)場實際情況掌握防滲系統(tǒng)的整體施工工藝流程。工藝流程圖為:實地丈量、鋪設規(guī)劃示意圖、裁膜、裁膜記錄表、鋪設、鋪設詳圖、修補試焊、試焊結(jié)果記錄表、焊接、焊接記錄表、自檢、驗收(工藝流程解釋:根據(jù)填埋庫區(qū)的實際地形尺寸進行規(guī)劃→按實際規(guī)劃尺寸進行裁膜并運至施工現(xiàn)場相對應的位置→按操作程序進行鋪設、試焊、焊接→自檢合格后申請驗收→驗收,同時為下道工序做準備)。

        (2)在防滲系統(tǒng)中 HDPE、LLDPE 防滲膜鋪設、焊接前,監(jiān)理應會同專業(yè)施工單位和總承包單位,對鋪設基層工作的質(zhì)量進行全面檢查、驗收;檢查驗收合格后,允許施工單位進行防滲層的鋪設焊接施工。監(jiān)理人員對防滲基層工作的質(zhì)量控制,通常應要求施工單位遵循如下規(guī)則:①需鋪設襯墊的表面平整度的誤差應達到不大于2 cm/m2;②基層內(nèi)沒有廢渣、樹根、棱角或鋒利的巖石,所有的回填土料均應采用黏性土且不應含有有機物、垃圾、塊石或其他對土工膜鋪設不利的有害雜質(zhì),垂直深度在 2.5 cm 內(nèi)黏土層不應含有粒徑大于5 cm的尖銳物料;③基層應按照設計要求分層碾壓,不得漏壓和欠壓,底部和邊坡的黏土層壓實度不得小于設計要求;④基層施工應確保碾壓不受干燥、洪水或冰凍的影響,不得出現(xiàn)明顯膨脹或干裂;如需要可在整個地基上鋪上薄塑料保護膜(或其他認可材料),直到防滲膜襯墊開始鋪設;對明顯膨脹或干裂變形區(qū)域應進行翻動后重新碾壓;⑤錨固溝應在防滲膜放置之前,由總承包單位按設計圖紙上標注的位置和寬度來進行開挖;在易干燥的黏土中開挖錨固溝,應該只在襯墊施工的前幾天進行開挖,這樣可以最大限度地減小黏土干燥裂開的可能(具體開挖時間視現(xiàn)場情況而定)。

        (3)鋪設防滲膜的環(huán)境要求。防滲膜室外鋪設和焊接施工宜在氣溫 5℃ 以上、風力 4 級以下并且無雨水、無雪天氣、無過大的濕度(霧、露水)、風速不超過 30 km/h的條件下進行。

        (4)防滲膜在鋪設過程中,監(jiān)理人員主要做好以下工作:①檢查用于防滲膜鋪設的施工方法與設備,不得對防滲膜或其下基層造成損壞;②檢查工作人員在防滲膜工作中是否穿不帶硬釘?shù)能浀仔?,否則會損壞防滲膜或出現(xiàn)因工作忙亂而導致防滲膜的損壞;③在防滲膜鋪設前,檢查施工單位是否準備好足夠的臨時壓載物(如砂袋、輪胎等),以防止防滲膜在鋪設過程中被風吹起;④防滲膜鋪設時應盡量從上往下、避免折皺,任何遭到嚴重損壞(如拉裂、卷曲或起皺)的地方都必須標明并修補;⑤準備足夠大的墊塊,以防在防滲膜上作業(yè)的焊接設備的電機漏油;⑥在拐角及異形地段應使接縫長度盡量減短,防滲膜應裁成上寬下窄的“倒梯形”,其寬窄比例依據(jù)現(xiàn)場的實際情況和邊坡的具體尺寸精確計算;除特殊要求外,在坡度大于1∶6的斜坡上距坡頂或應力集中區(qū)域 1.5 m 范圍內(nèi),不應有水平夾角小于45°的接縫;⑦在填埋區(qū)整個邊坡與庫底銜接部位的坡腳處,搭接部位應離開坡腳線 1.5 m 以外;⑧防滲膜應自然松弛、緊貼支持層,并不應有裙皺、懸空等現(xiàn)象;⑨準確、及時做好記錄、資料。

        (5)防滲膜的試驗焊接。防滲膜的試驗焊接應在監(jiān)理人員的旁站下,由專業(yè)焊接技術(shù)人員完成;所有的試驗焊接將在與實際相同的縫合條件下進行。試驗焊接的質(zhì)量經(jīng)驗收確認合格后,焊接技工不得隨意改變焊接參數(shù)(溫度、速度等),直至進行下一個試驗焊接為止,同時做好相應記錄資料。

        (6)防滲膜焊接監(jiān)理要點:檢查防滲膜接縫的搭接長度是否符合要求,應盡可能避免接縫處產(chǎn)生折皺和形成“魚嘴”的可能;檢查焊接面是否干燥、清潔,不得有灰塵、碎屑等雜物;檢查熱壓角焊接的防滲膜在焊接前是否預先削平;檢查磨光范圍是否超過焊接時熱熔樹脂條覆蓋邊緣 3.5 cm,同時檢查磨光范圍是否均采用熱焊樹脂焊條覆蓋;檢查焊條是否保持清潔和干燥。

        (7)土工網(wǎng)鋪設。土工網(wǎng)鋪設過程中,監(jiān)理人員檢查驗收其質(zhì)量,通常是以下幾個方面:①檢查相鄰土工網(wǎng)的橫向搭接長度(75 mm~100 mm)、縱向末端搭接長度(不小于150 mm);②檢查搭接、連接材料(采用聚乙烯扣件)的橫向搭接部位間距 1.5 m 是否設置連接扣件,在末端和錨固槽位置間距 150 mm 是否設置扣件;③檢查邊緣位置是否設置水平搭接(一般不允許);如果必須設置,在水平方向縫合時相鄰接縫整卷應錯開;④檢查覆蓋連接排水芯的土工織物是否密封(必須密封),以防止回填土進入排水芯;⑤檢查整卷排水網(wǎng)的孔洞或裂縫的最大寬度(不得超過幅度的50%);在遇孔洞或裂縫區(qū)域,必須鋪同規(guī)格的補丁,且補丁應超過孔洞或裂縫邊緣(不小于150 mm)。

        (8)土工布的鋪設。土工布的鋪設、縫合必須滿足以下幾點要求:①在正常情況下,除修補的地方以外,坡面上不能有水平連接(連接須沿坡面的輪廓,不與其相交);②接縫須與坡面線相交;與坡腳平衡或可能存在應力的地方,水平接縫的距離須大于1.5 m;③所有的土工布都須用砂袋壓?。簧按鼘⒃阡佋O期間使用,并保留到鋪設上面一層材料;④施工人員所穿工作鞋及所有施工機具不應損壞土工布,施工人員不得在已鋪設的土工布上做可能損壞土工布的事(抽煙、用尖銳工具戳土工布等);⑤為了土工布材料的安全,應在鋪設土工布前才打開包裝膜,即鋪一卷開一卷,并檢查外觀質(zhì)量;⑥所有的縫合必須連接進行(點縫絕不允許);在重疊之前,土工布必須至少重疊 150 mm,最小縫針距離織邊(材料暴露的邊緣)至少 25 mm;⑦用于縫合的線應為最小張力超過 60 N的樹脂材料,并有與土工布相當或超出的抗化學腐蝕和抗紫外線能力;⑧任何在縫好的土工布上的“漏針”必須在受到影響的地方重新縫接;⑨采取相應的措施,避免在土工布安裝后,土壤、顆粒物質(zhì)或外來物質(zhì)進入土工布層。

        (9)HDPE 管道。HDPE 管道一般包括:管道的開挖、管溝底的準備工作、管道的敷設,管道的連接與裝配、管道的試驗以及管道周邊回填與夯實等幾個工作內(nèi)容。監(jiān)理人員在管道施工過程中,側(cè)重檢查驗收以下幾個方面:①管道開挖路線、深度、寬度、管溝的水平偏差是否滿足相關(guān)要求;②管溝底的準備工作是否做好,墊平材料、填埋密實度控制;③管道敷設過程中,管材外觀是否有缺陷、損壞,敷設管道的水平偏差是否滿足相關(guān)規(guī)范要求;④管道的連接方式是否合理;HDPE 管道與閥門相連時一般采用法蘭連接,當HDPE 管道之間不便于采用熱熔方式連接時,也可以采用法蘭連接;法蘭連接時,螺栓應預先均勻擰緊,待規(guī)定時間(一般為8 h)后,再重新擰緊;⑤管道的測試一般采用壓力試驗(強度、水密性),壓力測試的測試壓力不應超過管材壓力等級或系統(tǒng)中最低壓力等級的配件的1.15 倍;一般情況下,水密性試驗應穩(wěn)壓 24 h,試驗結(jié)束后,檢查是否有明顯的泄露或壓力降;⑥管道周圍回填材料夯實密實度是否符合相關(guān)規(guī)定要求。

        3 防滲系統(tǒng)的關(guān)鍵工序、關(guān)鍵部位的施工監(jiān)理

        3.1 污水管網(wǎng)中窨井的防滲施工監(jiān)理

        污水管網(wǎng)中窨井的做法見圖1。窨井尺寸為1200 mm×1200 mm。

        圖1 窨井剖面

        在窨井防滲系統(tǒng)施工前,應將窨井底部及側(cè)面清理干凈,以免雜物損傷防滲系統(tǒng)。在防滲系統(tǒng)施工中,應注意HDPE 膜與 HDPE 管道的焊接部位(應焊在 HDPE 管道的切口面而不是管身,這樣能保證焊接強度)。在焊接時應充分考慮HDPE 膜的熱脹冷縮性能,防止產(chǎn)生集中應力;否則 HDPE膜與 HDPE 管道的焊接處容易撕裂。一般情況下,HDPE 膜在自然、松弛、無褶皺的情況下緊貼窨井面與 HDPE 管道進行焊接。防滲施工完成后,對窨井單獨或整個管網(wǎng)進行水密性壓力試驗。

        3.2 地下水導排溝

        地下水導排溝做法見圖2。

        圖2 地下導流層剖面

        為了使地下水順利排出,防止防滲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層“起鼓”,避免防滲結(jié)構(gòu)層遭到破壞,在地下水導排溝的施工過程中,監(jiān)理人員應對每道工序嚴格按照設計要求及相關(guān)規(guī)范規(guī)定要求進行檢查、驗收。

        3.3 排污管網(wǎng)設置閥門井

        排污管網(wǎng)中閥門井的具體位置根據(jù)現(xiàn)場情況而定,但最好不要設置在排污管網(wǎng)中管道的端口。因為如果這樣的話,容易使閥門井長期浸泡在污水中,閥門的返修率很高。實踐證明,閥門設置在排污管道的管身位置比較合理,在成本核算條件的允許下,在排污管網(wǎng)中閥門井設置成雙閥門。

        4 結(jié) 語

        某垃圾填埋場 1 期和2 期工程的施工結(jié)束后運行至今,垃圾填埋的防滲系統(tǒng)完全滿足設計要求。對填埋場周圍水樣進行實時跟蹤和定時抽查檢測,未發(fā)現(xiàn)任何異常。隨著生活垃圾日益增多,垃圾處理技術(shù)的進一步發(fā)展,國家對環(huán)保工藝標準的進一步提高,垃圾的焚燒和垃圾填埋后產(chǎn)生氣體的再利用(例如可利用發(fā)電和供熱)是今后的發(fā)展方向。

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