張佳立 高 猛

(中國葛洲壩集團國際工程有限公司，北京 100025)

·水利工程·

復合土工膜在老撾色薩拉龍灌溉工程中的應用

張佳立 高 猛

(中國葛洲壩集團國際工程有限公司，北京 100025)

以老撾色薩拉龍灌溉工程為背景，根據(jù)復合土工膜防滲原理及設計技術標準，對復合土工膜施工方法進行了詳細闡述，并探討了土工膜包裝運輸、存儲、鋪設、拼接等質量控制措施，以達到良好的防滲效果。

復合土工膜，防滲，連接，質量

1 工程概況

老撾色薩拉龍灌溉工程位于老撾中部Savannakhet省 Tha Pang Thoong地區(qū)，主體大壩建于色薩拉龍河上，由水庫、大壩、溢洪道、取水建筑物、渠道及渠系建筑物等組成，主要任務是灌溉。擋水壩采用土工膜心墻堆石壩，壩高約21 m，壩頂長度1 793.00 m，壩頂寬度6.00 m，總庫容7 513萬m3，調節(jié)庫容3 080萬m3，設計灌溉面積2 000 ha。

由于老撾色薩拉龍灌溉工程當?shù)赝亮暇哂蟹稚⑿院团蛎浶缘忍匦?，故該工程采用土工膜心墻堆石壩，壩體主要由主堆石區(qū)、過渡區(qū)、保護層區(qū)和土工膜組成，保護層料粒徑為0.1 cm～4 cm，過渡區(qū)石料最大粒徑30 cm，堆石區(qū)石料最大粒徑80 cm，主要由土工膜心墻防滲。

2 復合土工膜防滲原理及設計技術標準

2.1 復合土工膜防滲原理

復合土工膜作為土工防滲材料，采用塑料薄膜為防滲基材，與無紡布復合而成。目前，聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)已成為國內外防滲應用的主要塑料薄膜，因其是高分子化學柔性材料，具有比重較小，適應變形能力高，延伸性強，耐低溫，耐腐蝕，抗凍性能好等優(yōu)點。其作用機理是以塑料薄膜較大的抗拉強度和延伸率承受水壓并適應壩體變形，以其不透水性隔斷土壩漏水通道；無紡布采用高分子短纖維化學材料，通過針刺或熱粘成形，具有較高的延伸性和抗拉強度，與塑料薄膜結合后，增大了塑料薄膜的抗拉強度和抗穿刺能力；同時，因無紡布表面粗糙，加大了接觸面的摩擦系數(shù)，對復合土工膜及保護層的穩(wěn)定非常有利。

2.2 復合土工膜設計技術標準

大壩使用400 g/0.8 mm/400 g兩布一膜形式的復合土工膜鋪設在壩體中央作為“防滲心墻”(可簡稱“心墻土工膜”)，標稱斷裂強度24 kN/m,膜的鋪設隨壩體填筑同步上升。由于碾壓密實性的需要，土工膜呈“之”字狀上升。復合土工膜內在質量技術要求見表1。

3 復合土工膜施工方法

3.1 施工前的準備

土工膜施工前，按照實際施工工況，做模擬試驗，以便發(fā)現(xiàn)和總結施工中存在的問題，并及時進行技術論證，編制科學、合理的施工方案。土工膜廠家技術指導人員進場后，開展土工膜施工技術培訓，包括土工膜焊接、試驗、保護、堆放及施工中注意事項等多方面培訓，確保土工膜心墻施工質量。

表1 復合土工膜內在質量技術要求

土工膜心墻施工前，對土工膜安裝軸線進行現(xiàn)場測量，在CAD中繪制軸線，按照底板高程的變化，合理劃分土工膜下料段長，以土工膜損耗量控制到最小為原則，將底板劃分為若干段，段長利用大壩樁號控制。按照土工膜每卷尺寸為50 m×6 m在電腦上模擬排列土工膜，并繪制土工膜施工下料圖，標注詳細尺寸。經檢查無誤后，下發(fā)施工班組，嚴格按照下料圖進行現(xiàn)場土工膜裁剪施工。

3.2 心墻土工膜與壩基、岸坡及其他建筑物的連接

與壩體齒槽混凝土相接部位土工膜安裝工作主要包括：基礎清理、測量土工膜安裝軸線、繪制土工膜下料圖、實地放樣、基礎修整、檢查驗收、涂刷瀝青、安裝橡膠條、安裝土工膜、安裝鋼條、膨脹螺栓錨固、檢查驗收、二期混凝土澆筑等。

3.2.1 與壩基連接部位基礎面處理

按照土工膜下料圖紙，在底板上放樣出每塊土工膜安裝位置和軸線，并做好明顯標記。土工膜連接部位基礎面需平整、干凈。局部不平整的部位，采用手持電砂輪進行打磨修整或用砂漿找平，利用高壓風槍吹干凈，平整度應該滿足扁鋼條固定后止水橡皮與基礎接觸嚴密無架空現(xiàn)象。其他較平整部位可不進行打磨處理，但需將表面清理干凈，保證瀝青和混凝土能充分粘結。

3.2.2 瀝青涂刷

基礎面處理合格后，經驗收簽證方可進行瀝青涂刷作業(yè)，涂刷應均勻，保證瀝青與止水橡皮充分接觸。涂刷分段進行，完成一段后，即可進行止水橡皮的鋪設。

3.2.3 安裝止水橡皮

首先將寬25 cm、厚0.6 cm的止水橡皮粘貼在瀝青帶上，然后借助橡膠手錘輕擊或擠壓，保證止水橡皮和瀝青充分粘連，不出現(xiàn)止水橡皮起拱的現(xiàn)象。橡膠止水分段安裝，并檢查和瀝青的粘結質量，如不能滿足設計要求，需局部或全部返工處理。

止水橡皮在接頭部位采用對接的方式連接，搭接時將止水橡皮端頭切平，然后對齊安裝，利用訂書釘臨時固定。

3.2.4 土工膜錨固

將裁剪好的土工膜從長邊端卷成一圈，順壩軸線放置在預先設計的部位，然后將剪切端頭和止水橡皮邊對齊，安裝平整，無皺褶，安裝結構尺寸應滿足設計要求。止水橡皮與扁鋼條同時安裝，先安放止水橡皮，接著在其上安裝寬20 cm、厚1 cm的扁鋼帶，安裝時注意扁鋼帶中心線和帷幕灌漿中心線重合，在保證安裝位置滿足設計要求后，完成膨脹螺栓打孔固定。

扁鋼帶在出廠時，按照設計圖紙的要求，每間隔0.5 m設置D=10 mm螺栓孔，在現(xiàn)場施工過程中，利用電鉆穿過螺栓孔進行土工膜及混凝土鉆孔，然后進行膨脹螺栓安裝前預膨脹(即先將螺帽壓住套管至螺桿扁頭)，接著將其打入鉆孔內，用梅花扳手用力緊固，完成膨脹螺栓安裝。

固定扁鋼帶時，先固定中間部位，然后固定兩端部位螺栓，剩余孔逐次加密全段固定，保證土工膜不會出現(xiàn)皺褶。

扁鋼帶安裝時，遇到底板結構縫部位，需切割斷開，避免基礎不均勻變形造成扁鋼條的拉動。嚴格按設計通知要求進行施工，同時膨脹螺栓孔不應破壞分縫處橡膠止水帶，在施工過程中，需要注意和橡膠止水帶錯位。

3.2.5 二期混凝土施工

土工膜和混凝土連接完成后，再次對土工膜進行認真檢查，膨脹螺栓無松動現(xiàn)象，全部緊固，并將鋼板、土工膜、橡皮壓緊在混凝土板上，確定無破損、空洞、撕裂等缺陷，通過檢查驗收合格后，進行二期混凝土的澆筑。

3.2.6 與岸坡及其他建筑物的連接

心墻土工膜與岸坡及其他建筑物的連接形式按設計圖紙要求施工，其錨固施工與壩基連接形式基本相似，其操作流程及工藝可參照與壩基連接施工工藝。

3.3 土工膜鋪設及填筑順序

土工膜和大壩齒槽混凝土錨固完成，二期混凝土強度達到75%時，經驗收合格后，進行保護層料的填筑施工，先將土工膜翻滾至下游側，在上游側填筑碾壓保護層料，人工清除表面可見較大石塊，同時修整邊坡，邊坡應平整，拍打密實?，F(xiàn)場施工再次確認接觸面有無尖銳塊石，檢查合格后，將土工膜翻滾至上游側；填筑下游側的保護料，第一層填筑結束，詳見圖1。土工膜在翻滾時，需要多人將土工膜抬起翻滾，不能出現(xiàn)局部撕扯、強拉等等情況，在這個過程中，需專人指揮，使50 m長的土工膜一次性翻越至另一邊。

土工膜、保護料和過渡料同時上升，填筑完成兩層保護層料和過渡料方可填筑一層堆石料，保護料和過渡料每層鋪設厚度為50 cm，堆石料每層鋪設厚度為100 cm，每一層保護和過渡料填筑完成后，同時進行碾壓。每兩層保護、過渡料和一層堆石料填筑完成后應進行騎縫碾壓。

3.4 復合土工膜的焊接

土工膜接頭為雙焊縫焊接，焊縫的寬度為1 cm，搭接長度最少10 cm，焊縫間留有10 mm空腔，焊接適宜環(huán)境氣溫為5 ℃～35 ℃，氣溫若低于5 ℃，必須加熱搭接面。采用自動調溫(調速)電熱楔式雙道塑料熱合機、熱熔擠壓焊接機作為主要焊接工具，局部修補用輔助工具采用塑料熱風焊槍。

復合土工膜焊接完成后，連續(xù)填筑三層堆石料，且土工膜外露端頭不小于1 m時，開始焊接土工膜，焊接前，將土工膜順長邊卷成一圈，人工轉移到需要焊接的部位，將焊接處外面的土工膜清理干凈，進行焊接。焊接完成后進行試驗測試，如焊接質量不合格，需進行補焊或采用其他方式補救。焊接部位撕開的“兩布”需采用手提式縫紉機縫合或使用焊槍電焊在一起，保護焊縫部位土工膜。

4 復合土工膜施工質量控制

為保證土工膜的施工質量，制定了嚴格的復合土工膜施工管理制度，由專人負責運輸、存放、鋪設、拼接、檢測、缺陷修補、驗收等每個環(huán)節(jié)，嚴格執(zhí)行制度，確保施工質量。

1)土工膜包裝運輸。土工膜在廠家出廠包裝時，采用不漏水不透光的布包裝，并配專用的吊帶。不可用有釘子的木箱或容易對土工膜形成破壞的其他包裝材料包裝。運輸由物流公司派專車運輸，不得與其他貨物混裝。

2)工地存儲。工地存儲設有專用的存放倉庫，倉庫應干燥，不得漏雨，土工膜存放不得被陽光直曬，搬運上壩時，不得破壞土工膜。

3)土工膜鋪設。土工膜鋪設前應先按實測的錨固基礎縱斷面剪裁好第一層土工膜，剪裁的目的是使以上的接縫保持水平，錨固基礎混凝土應清掃干凈，打磨平整，錨固線上不得有尖角和局部凸起。底層瀝青必須按設計涂刷，錨固膠片和鋼板須與基礎緊貼，不得架空。鋪設及檢測人員不得穿釘鞋，不得在場內抽煙。土工膜鋪設應松弛，不得拉扯過緊，應對正，搭接應對齊。盡量避免在酷熱天氣強陽光下鋪設，未焊接膠接時應壓沙袋，以免被風吹動，焊接膠接后把沙袋移到接縫上。

4)土工膜拼接。土工膜的焊接和膠接，由二期施工中經過培訓和實際操作過的技工及技術人員操作和自檢，完整記錄操作過程，載明每道接縫操作及自檢人員的姓名、所用設備及膠粘劑、天氣條件、日期、焊接溫度、爬行速度等。每班開始前，操作員需先對小樣試焊接，檢驗合格后才可實際操作壩上土工膜。自檢員需對接縫進行100%無損檢測，對薄弱可疑部位有損檢測，有損檢測需經工程師簽字同意，同時做好操作及檢測記錄。檢測不合格的應告知工程師，以便采取補救措施。

5)報告制度。在土工膜施工全過程中，任何人員發(fā)現(xiàn)土工膜有損壞，都應向當班技術員或質檢員報告，以便采取補救措施，不得隱瞞不報，對報告人員加以表揚或獎勵。

5 結語

老撾色薩拉龍灌溉工程大壩在施工過程中嚴格按照復合土工膜施工技術要求，控制現(xiàn)場施工質量，經試驗檢測結果表明，復合土工膜各項性能指標均滿足設計要求，2014年該工程已通過竣工驗收并開始蓄水，大壩運行安全穩(wěn)定，防滲效果良好。

[1] 劉彥利，張建生.復合土工膜心墻堆石壩應力變形分析[J].甘肅水利水電技術，2015，51(1)：19-23.

[2] 賈知明，李 濤.復合土工膜防滲結構設計及施工工藝探討[J].中國西部科技，2010，9(3):54-55.

[3] 楊建平，壽 偉，王鐵強.淺論復合土工膜在南水北調工程中的應用技術[J].南水北調與水利科技，2009，7(3):109-111.

Application of composite geo-membrane in Sesalalong irrigation project of Laos

Zhang Jiali Gao Meng

(CGGCInternationalLtd,Beijing100025,China)

Taking Sesalalong irrigation project of Laos as the background, the paper illustrates the construction method of composite geo membrane according to its anti-leakage principle and design technical standard, and explores the quality control measures including the packaging and transportation of the geo membrane, reserve, pavement and assembly, so as to have better anti-leakage effect.

composite geo membrane, anti-leakage, connection, quality

1009-6825(2015)28-0213-03

2015-07-26

張佳立(1984- )，男，碩士； 高 猛(1978- )，男，工程師

TV512

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