□ 楊金杰(新鄉(xiāng)市原陽縣水利局)
復(fù)合土工膜是通過對聚乙烯或聚氯乙烯的增強改性、熱復(fù)合或壓延成膜,并與滌綸針刺土工織物一次組合而成,防滲效果顯著,在水利工程中廣泛運用。文章結(jié)合祥符朱引黃灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項目工程中復(fù)合土工膜施工情況,闡述復(fù)合土工膜在渠道防滲工程中的應(yīng)用。
祥符朱引黃灌區(qū)始建于1969年,是河南省大型灌區(qū)之一,設(shè)計灌溉面積2.43萬hm2。涉及原陽、延津兩縣11個鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),285個行政村,總?cè)丝?5.90萬人?,F(xiàn)有效灌溉面積1.10萬hm2,是河南省主要糧食產(chǎn)區(qū)之一。
2006年3月,祥符朱引黃灌區(qū)開始實施連續(xù)四年的續(xù)建配套與節(jié)水改造工程。中年間累計完成干支渠襯砌26.06km,改造建筑物134座,完成土方52.90萬m3,漿砌石6407m3,混凝土1.92萬 m3。
復(fù)合土工膜在祥符朱引黃灌區(qū)續(xù)建與節(jié)水改造工程中的干、支渠道防滲處理中得到應(yīng)用,項目實施以來,節(jié)水效果十分顯著。
復(fù)合土工膜具有高強抗拉伸機械性,它優(yōu)良的延伸性和強變形能力不僅適用于各種不同形狀的渠道斷面,還適用于可能發(fā)生深陷和位移的渠道,能有效克服基面的不均勻沉降。
復(fù)合土工膜由于采用優(yōu)質(zhì)的高密度聚乙烯原生樹脂和共擠技術(shù),因而具有高效分子密度,液體滲透性極低,所以,防滲透效果較好。通過多次施工實踐證明,復(fù)合土工膜防滲渠道一般可減少滲漏損失90%~95%。
復(fù)合土工膜因為采用高分子材料,抗老化,抗紫外線,脆性低,熱變形小,具有良好的化學穩(wěn)定性,不受酸、堿和土壤微生物的侵蝕,所以具有較好的抵抗細菌侵害和化學腐蝕的性能。
復(fù)合土工膜厚度薄,質(zhì)量輕,單位重量的膜料襯砌面積大,因而用它作防滲材料不但用量減少,而且運輸方便。
復(fù)合土工膜采用新型技術(shù)防滲效果好,生產(chǎn)工藝又更加科學、速捷,所以施工成本降低。如:據(jù)有關(guān)資料分析,每平方米復(fù)合土工膜的造價為混凝土防滲造價的1/10~1/5。
復(fù)合土工膜的成品成卷狀,既便于現(xiàn)場鋪設(shè),又具有很高的靈活性,能滿足不同施工場地的需求。復(fù)合土工膜主要適用于填方渠道中,鋪膜和膜料接縫等,不需復(fù)雜的技術(shù),方法簡便易行,工期大大縮短。
復(fù)合土工膜因為采用高分子材料,具有較好的防滲效果。其施工工藝原理是:第一,將復(fù)合土工膜鋪設(shè)在需要進行防滲處理渠道坡面上,利用其自身的連接,從而形成坡面防滲體進防滲;第二,使坡面鋪設(shè)復(fù)合土工膜的下部與渠底坡腳鋪設(shè)的復(fù)合土工膜進行焊接,使復(fù)合土工膜與坡腳混凝土防滲板形成一個整體進行防滲;第三,復(fù)合土工膜上部嵌入坡頂混凝土壓帽墻下,使渠底混凝土防滲板、坡面復(fù)合土工膜、坡項混凝土壓帽墻形成一個完全封閉的整體防滲體系。
復(fù)合土工膜施工工藝流程如圖1所示。
圖1 施工工藝流程圖
4.1.1 復(fù)合土工膜原材料購進
根據(jù)設(shè)計要求和施工條件制定整套的施工質(zhì)量管理辦法和操作規(guī)程。對購進的復(fù)合土工膜原材料要認真刷選,要選用能提供產(chǎn)品合格證書、性能及特性指標和使用說明書的廠家。
4.1.2 復(fù)合土工膜原材料質(zhì)量檢測
本工程采用復(fù)合土工膜使用前委托河南省的水利工程質(zhì)量檢測站,對產(chǎn)品的斷裂強力、撕裂強力、斷裂伸長率、滲透系數(shù)等技術(shù)指標進行檢測,各項指標均符合要求后才給予使用。材料進場后,做抽樣檢查,以確保原材料合格。
4.1.3 清理平整基面
渠基的清理、平整場地,清除草根、樹根、瓦礫和石子等尖角雜物,防止穿破、刺破土工膜。然后對富坡進行削坡挖平,欠坡要進行回填夯實,土方壓實系數(shù)要達到設(shè)計要求。經(jīng)監(jiān)理驗收合格后,方可進行施工。
4.2.1 鋪設(shè)方法
本工程復(fù)合土工膜鋪設(shè)流程如圖2所示。
圖2 鋪設(shè)流程圖
該工程復(fù)合土工膜鋪設(shè)分渠底坡腳鋪設(shè)、坡面鋪設(shè)兩個部分。渠底坡腳鋪設(shè)應(yīng)在底漿砌塊石墊層旅工結(jié)束,驗收合格后進行。鋪設(shè)方法:從渠道上游至下游沿渠道軸線方向緩慢流滾運鋪設(shè),攤開后及時拉平找正。坡面鋪設(shè)在坡面驗收合格后,鋪設(shè)方法:從堤頂?shù)降棠_沿渠道軸線緩慢展鋪,復(fù)合土工膜與坡面應(yīng)壓平貼緊,清除氣泡,避免架空。
4.2.2 技術(shù)要求
因為復(fù)合土工膜是弱風化軟材,抗刺能力差,集中應(yīng)力過大時,會延展變薄,所以應(yīng)在干燥、暖和天氣進行,分段施工進行鋪設(shè)。為了便于拼接,防止應(yīng)力集中,復(fù)合土工膜鋪設(shè)采用波浪形松馳方式,富余度約為1.50%。施工時注意各種尖鋒工具使用、堆放,防止破壞其延展性或刺穿。另外,為避免踩壞復(fù)合土工膜,施工人員必須穿著平底布鞋或軟膠鞋,嚴禁穿釘鞋。在施工時,發(fā)現(xiàn)復(fù)合土工膜有損壞,要及時進行修補。
4.3.1 拼接工藝的選擇
復(fù)合土工膜拼接包括土工布的縫接和土工膜的焊接,本工程采用的是土工膜焊接。焊接質(zhì)量的好壞是復(fù)合土工膜防滲性能成敗的關(guān)鍵,可根據(jù)設(shè)計要求分為場外拼接和場內(nèi)拼接兩種情況。為了確保焊接質(zhì)量,土工膜焊接時應(yīng)由生產(chǎn)廠家派專業(yè)技術(shù)人到現(xiàn)場操做指導(dǎo)和培訓(xùn),采用專用焊接設(shè)備進行焊接,本工程采用ZPR—210V型熱合土工膜焊接機和手提式封包機縫接進行焊接。
4.3.2 焊接流程
本工程具體的焊接工藝流程是:鋪膜—焊膜—縫底層布—翻面鋪好—縫上層布。
4.3.3 焊接工藝
焊接前必須清除膜面上的石子、泥土等臟物,然后用干凈的毛巾擦凈,以保證膜面的干凈。為保證焊接質(zhì)量,在拼縫部位的底下墊一條長木板,以便焊機在平整的基面上行走。另外,在焊接前,要根據(jù)施工條件進行試焊,以確定焊接時的行走速度和施焊溫度。
在確定好施工工藝參數(shù)之后就可以進行施工。在第一幅土工膜鋪好后,需焊接處翻疊約60cm寬邊。第二幅反向鋪在第一幅膜上,把兩幅膜焊接邊沿走向調(diào)整好,搭接10cm左右。焊縫要透明、平整、順直、連續(xù)。焊接如在場外進行,要求天氣晴好,風力3級以下。另外,為便于檢查焊縫質(zhì)量,拼接時在兩條寬10㎜焊縫間要留有10㎜的空腔。
錨固好壞直接關(guān)系到能不能組成一個封閉防滲體。本工程復(fù)合土工膜的錨固分為:上部錨固,采用在渠頂混凝土壓帽墻基礎(chǔ)底部嵌入足夠長度土工膜,現(xiàn)澆混凝土壓蓋形式進行錨固;下部應(yīng)待此段渠底漿砌石墊層施工完畢后,再與渠底現(xiàn)澆混凝土進行錨固。
復(fù)合土工膜鋪設(shè)好后,先在其上面均勻鋪設(shè)3cm厚砂漿墊層,找平拍實后鋪設(shè)8cm混凝土預(yù)制塊,在坡面復(fù)合土工膜鋪設(shè)合格后,再進行墊層鋪設(shè),并壓蓋與固定,防止風吹及復(fù)合土工膜暴曬老化。
祥符朱引黃灌區(qū)續(xù)建與節(jié)水改造工程嚴格按照復(fù)合土工膜的施工技術(shù)要求進行施工,經(jīng)過灌溉輸水實踐檢驗證明,取得了效好的防滲效果。因此,復(fù)合土工膜在渠道防滲中應(yīng)用既經(jīng)濟又安全,值得推廣和應(yīng)用。
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