劉 征,孫希兵,劉珊珊
(1.山東省水利科學研究院,山東 濟南 250013;2.山東黃河信息中心,山東 濟南 250013)
繡源河綜合治理工程是章丘城建史上建設規(guī)模最大、帶動性最強的重點項目,是改善生態(tài)和人居環(huán)境的一項重大民生工程。該項目全長15km,控制面積47萬km2,項目概算投資30億元,采取BT模式建設。2011年重點建設經(jīng)十東路南1.3km至濟青路段一期工程,建設全長8.2km。主要包括河道整治、岸坡防護、攔蓄防滲、景觀綠化等工程,概算投資11.8億元。繡源河原名巴漏河,為季節(jié)性河道,河床滲漏嚴重,常年斷流,河底防滲面積達120萬m2。治理后只有工程正常蓄水才能達到水利風景區(qū)的建設目標,因此河底防滲施工質(zhì)量是工程建設成功的關鍵。為確保防滲效果,必須優(yōu)選防滲材料,確定防滲方案,加強施工質(zhì)量控制。
通過綜合對比、分析并結合工程實際情況,采用目前防滲工程中應用效果較好的兩種材料,HDPE復合土工膜和GCL膨潤土防水毯進行優(yōu)化對比試驗。
組織參與投標的10家防滲材料生產(chǎn)廠家在工程現(xiàn)場模擬河道情況,通過試驗性施工,驗證施工工藝的可行性及駁岸、水壩、橋梁立柱結合處的處理措施,對比其防滲效果。試驗區(qū)要求采用統(tǒng)一的施工標準及材料規(guī)格:復合土工膜(2布1膜,膜厚0.5mm)、GCL 膨潤土防水毯(5000g/m2)、水池面積50m2、水深 1.5m。
試驗歷時18d,整個過程派專人進行了監(jiān)督、檢測、記錄、拍照。試驗結果如下:
1)復合土工膜方案:最小水位下降值3cm,最大值10cm,平均6.8cm。
2)膨潤土防水毯方案:最小水位下降值22cm,最大值100cm,因其中一家產(chǎn)品第三天即滲漏完畢,不再參與計算平均值,9組平均值為47.6cm。
根據(jù)試驗結果,決定采用鋪設HDPE聚乙烯復合土工膜防滲處理方案。該復合土工膜具有防滲性能好,變形適應能力強,抗老化,耐腐蝕,耐高低溫,無毒,使用壽命長,成本低,施工簡易等特點。土工膜由試驗結果較好的3個廠家負責提供及鋪設施工。
主要施工過程包括:施工放線、土方開挖、基底處理,下層黏土回填、土工膜鋪設、上層黏土回填、素混凝土灌漿碎石保護層鋪設。設計要求地基承載力不小于120kPa;黏土層平整順直,平整度±2cm/2m;土工膜厚度1.2mm;底層黏土壓實度不小于0.94,膜間及上層黏土壓實度不小于0.90。土工膜施工工藝為:準備工作、鋪設裁剪、搭接整齊、壓膜定型、清理、焊接試驗、焊接、檢測、修補、復檢、驗收、鋪設黏土保護層。
由于工程量大、時間緊,為確保防滲施工質(zhì)量,參建各方組成統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度、相互監(jiān)督的質(zhì)量監(jiān)管體系,建立起全方位、無縫隙、橫向到邊、縱向到底的監(jiān)督組織機構和責任追究制度。
由專人負責管理與工程有關的所有文件資料,保證質(zhì)量管理體系的各個部門都能得到相應文件的有效版本。施工前,施工項目部需做好圖紙自審工作,技術負責人組織有關人員參加監(jiān)理部門的協(xié)調(diào)會,做好圖紙會審和施工技術交底。質(zhì)量檢測記錄與工程同步進行,記錄做到真實、內(nèi)容完整、鑒證齊全。
進場的復合土工膜必須有廠家提供的合格證書、性能及特性指標和使用說明書。土工膜外觀不允許有針眼、瑕疵和厚薄不均現(xiàn)象,不允許有裂口、孔洞、裂紋或者退化變質(zhì)等材料,經(jīng)有關人員驗收合格后方能入庫。土工膜進場后,按每5萬m2為一批復檢一次。在施工過程中對土工膜進行隨機抽檢和室內(nèi)試驗,檢測結果滿足規(guī)范和設計要求才能使用。
3.3.1 基底處理和鋪設黏土保護層
對基底進行清理,填平坑凹、削平高地,碾壓后進行承載力試驗,經(jīng)驗收合格后進行黏土鋪設。黏土鋪設完成后現(xiàn)場檢測其壓實度、厚度、平整度,合格后鋪設土工膜。為了縮短工期,施工時采用分區(qū)施工法。為防止雨季降水影響施工進度,搶先施工設計河道中的深水區(qū),降雨時可作為臨時蓄水池使用。
3.3.2 土工膜鋪設前準備
1)清除一切尖角硬物,以防損傷土工膜。2)施工工具、焊接設備要提前進入工地進行檢測、檢修,確保其優(yōu)良運行。進入現(xiàn)場選擇合理位置擺放焊機和施工工具,有效地安排發(fā)電機的位置,確保焊機供電,打壓設備檢測正常,自檢人員現(xiàn)場到位。3)特殊部位施工前應根據(jù)復合土工膜幅寬、現(xiàn)場長度及其特殊形狀需要,先剪裁再搬運到工作面特殊鋪設。
3.3.3 土工膜鋪設
按照施工進度分區(qū)、分塊進行土工膜鋪設。垂直水流方向將土工膜沿直線全部展開,人工抻平找正,要求土工膜與黏土層貼實,順水流方向搭接,寬度10cm左右,搭接邊沿要求平行且無褶皺,要求鋪設松弛富余度約為1.0%。膜塊間形成的結點,應為T字型,不得做成十字形。風力超過4級或雨、雪天應停止施工,風力小時,宜用沙土袋壓住土工膜,以利施工。鋪設次序采用先河底后駁岸,顧全大局避開特殊部位,大面積鋪設,遇到特殊部位繞開,根據(jù)特殊部位的要求加工處理后進行鋪設焊接。施工人員應穿平底布鞋或軟膠鞋,以免踩壞土工膜。駁岸施工時將土工膜有效錨固,并留有一定的伸縮余地,防止地基不均勻沉降導致土工膜拉裂?,F(xiàn)場檢測土工膜外觀質(zhì)量、厚度和搭接寬度是否滿足規(guī)范與設計要求。
3.3.4 土工膜焊接
土工膜焊接質(zhì)量是防滲性能成敗的關鍵。焊接前要清除膜面上的砂子、泥土等臟物。正式焊接前,必須根據(jù)施工環(huán)境進行試焊,試焊質(zhì)量滿足要求后,才能進行生產(chǎn)性焊接。試焊每天每臺不少于2次。試焊應與生產(chǎn)性焊接相同的表面和環(huán)境條件下進行。在調(diào)節(jié)好的工作狀態(tài)下,先焊接1m長小樣,現(xiàn)場進行撕拉試驗,焊縫不被撕拉破壞,母材被撕裂認為合格。焊接形式采用雙焊縫搭焊,焊縫處土工膜應熔接為一個整體。對于出現(xiàn)的虛焊、漏焊、丁字接頭以及非正常破損等問題,應及時修補。橋墩部位施工,采用特殊工藝使土工膜將橋墩包裹至設計高程,并將頂部密封,底部與河底土工膜焊接。
3.3.5 焊接質(zhì)量檢測
1)目測。主要是對焊縫的外觀質(zhì)量、T型焊縫處理、基層有無雜物等進行仔細檢查。要求雙焊縫的表面平整、牢固、美觀,即光滑平順、厚度均勻,焊縫處不得有其他雜物及多余散碎焊料,不得使周圍母材出現(xiàn)受損傷部位,T型焊縫表面結合緊密,平滑連接。
2)氣密性檢測。采用充氣法對全部焊縫進行檢測,將待測段2條焊縫兩端封死,插入氣針,充氣至0.15~0.20MPa,靜觀 1~5min,觀察真空表,如氣壓無下降,焊縫合格。對單焊縫和T形結點及補丁處采用真空罐法進行抽樣檢測,真空壓力大于或等于0.005MPa,保持30s,肥皂液不起泡為合格。對發(fā)現(xiàn)的缺陷,應及時修補,不能立即修補的,要做特種標記,以防漏補。如有大面積不合格焊縫集中出現(xiàn),責令施工單位停工整頓,查找原因,試焊合格后方能開工。缺陷修補后應進行復檢,復檢合格方可銷號,檢測過程應詳細記錄。質(zhì)量檢測應隨施工進展進行,施工自檢合格后由質(zhì)檢方抽檢合格后,方可進行下道工序。
繡源河防滲工程施工共歷時3個月,完成黏土保護層碾壓鋪設123萬m3,土工膜鋪設240萬m2。施工過程克服了時間緊、環(huán)境差、任務重等不利條件,嚴格按復合土工膜施工技術要求施工,并根據(jù)工程特點合理調(diào)整施工方案及質(zhì)量控制要點。項目竣工蓄水后,經(jīng)長期觀測,達到了預期防滲目標,成為城市生態(tài)景區(qū)新亮點,社會與經(jīng)濟效益顯著。