李 賢
(山西省水利水電工程建設(shè)監(jiān)理有限公司,山西 太原 030002)
復(fù)合土工膜是以聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)作為防滲基材,與無紡布復(fù)合而成的土工防滲材料,具有比重較小、延伸性較強(qiáng)、適應(yīng)變形能力高、耐腐蝕、耐低溫、耐老化等特點(diǎn)。復(fù)合土工膜外層的無紡布不僅增大了其抗拉強(qiáng)度和抗穿刺能力,而且由于無紡布表面粗糙,增大了接觸面的摩擦系數(shù),有利于復(fù)合土工膜及保護(hù)層的穩(wěn)定。目前,復(fù)合土工膜被廣泛用于各類防滲工程中。
金沙灘水庫是山西省引黃北干線上的一座調(diào)節(jié)水庫,庫型為半挖半填平原圍封水庫。水庫正常蓄水位1114.89 m,死水位1103.00 m。主要建筑物有大壩、進(jìn)出水系統(tǒng)、放空埋涵等。工程采用整體鋪蓋復(fù)合土工膜并加覆蓋層的方式對(duì)庫區(qū)及壩坡進(jìn)行防滲。工程選用的復(fù)合土工膜結(jié)構(gòu)為兩布一膜,規(guī)格為850 g/m2,覆蓋層(純凈黃土)厚度900 mm。
該工程選用的土工膜為聚乙烯滌綸長絲防粘針刺非織造布復(fù)合土工膜,膜厚0.5 mm,單位面積質(zhì)量不小于850 g/m2;反濾土工布為滌綸長絲防粘針刺非織造布(白色),厚度不小于2.2 mm,單位面積質(zhì)量為300 g/m2。
防滲工程開工前,要求承包人在選定的區(qū)域進(jìn)行與實(shí)際施工條件相仿的各項(xiàng)生產(chǎn)性試驗(yàn),最終確定如下施工工藝和施工參數(shù):采用TH-501型雙軌熱熔焊機(jī)焊接,雙軌熱熔焊機(jī)不能到達(dá)的部位采用DSHD09型熱熔焊槍焊接。外界溫度在5~15℃范圍內(nèi),焊接溫度可采用300~400℃,焊機(jī)行走速度3~6檔;外界溫度在15~25℃范圍內(nèi),焊接溫度可采用300~350℃,焊機(jī)行走速度3~4檔;外界溫度在25~35℃范圍內(nèi),焊接溫度可采用250~300℃,焊機(jī)行走速度1.5~3檔;在壩坡彎弧、庫區(qū)轉(zhuǎn)角等異形部位采用膜布分離的方式與復(fù)合膜進(jìn)行拼接,施工過程中可適當(dāng)采用“高溫快速”的施工工藝,但僅限于整條焊縫不過溝槽的情況;在破損、焊縫取樣等特殊部位采用PE膠粘結(jié)的方法進(jìn)行修補(bǔ);T形焊縫補(bǔ)強(qiáng)可根據(jù)實(shí)際情況,采用熱風(fēng)焊槍焊接和PE膠粘接方法修補(bǔ)。
第一,查驗(yàn)進(jìn)場材料合格證書及出廠檢驗(yàn)報(bào)告等,驗(yàn)收合格后方能入庫,并做好驗(yàn)收記錄。對(duì)施工過程中所用的原材料按規(guī)定及時(shí)進(jìn)行抽查、取樣試驗(yàn),確保材料合格。第二,督促承包人在施工前對(duì)機(jī)手進(jìn)行培訓(xùn)、試焊,每個(gè)機(jī)手固定焊機(jī),熟悉焊機(jī)的原理、操作注意事項(xiàng)。第三,每班焊接作業(yè)前進(jìn)行小樣試焊,以保證焊接質(zhì)量,減少修補(bǔ)次數(shù)。
首先確保基礎(chǔ)面平整。由于土工膜在受壓時(shí),易被銳物所頂破;底部有凹坑時(shí),有可能在承受上層覆土及水壓作用下被鼓破。尤其是在施工過程中,不可避免地要在膜上行走、作業(yè),如果膜下有石子等硬物,會(huì)把膜刺破。因此,土工膜鋪設(shè)前一定要檢查基礎(chǔ)面有無尖石、垃圾及凹坑,確?;A(chǔ)面平整。
其次進(jìn)行編號(hào)。每塊土工膜均要求進(jìn)行編號(hào),并標(biāo)記在分區(qū)、分塊施工點(diǎn)上,以便隨時(shí)查找、檢驗(yàn)。每個(gè)修補(bǔ)點(diǎn)按順序編號(hào),并標(biāo)記在施工點(diǎn)上。
第三要保留一定的伸縮量。大壩在施工及運(yùn)行階段會(huì)產(chǎn)生一定的沉降變形,若不在鋪設(shè)中留有余量,有可能在壩體沉降過程中將土工膜撕裂。因此,在壩坡復(fù)合土工膜的鋪設(shè)中,要注意張馳適度,采用波浪形松馳方式,富余度約為1.5%,以適應(yīng)變形,避免應(yīng)力集中。
最后土工膜鋪設(shè)后,盡量避免在膜面上行走、搬運(yùn)工具等,以免對(duì)其造成損傷。
第一,試焊。由于焊工的熟練程度以及焊接當(dāng)天的溫度、濕度對(duì)土工膜的焊接質(zhì)量影響很大,每班焊接作業(yè)前進(jìn)行小樣試焊,試焊長度為1 m,當(dāng)焊機(jī)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后再進(jìn)行整體焊接。
第二,焊接前檢查。檢查土工膜接縫處下面的墊層是否平整、有無折皺,以確保熱熔焊機(jī)行走均勻。
第三,焊接。焊接過程由旁站監(jiān)理全程監(jiān)督,隨時(shí)觀察焊接機(jī)的運(yùn)行情況,必要時(shí)根據(jù)現(xiàn)場狀況對(duì)行走速度和壓力進(jìn)行微調(diào),以保證焊接質(zhì)量。
復(fù)合土工膜焊接質(zhì)量關(guān)系到防滲效果,本工程采用的主要檢測方法為目測法和儀器檢漏法。目測法主要是觀察焊縫有無漏焊、破損、褶皺及拼接是否均勻等。儀器檢漏法由于焊縫不同,檢測方法也不盡相同,雙焊縫采用充氣法進(jìn)行正壓檢測。本工程中取焊縫長度30 m左右,封住測試縫兩端,充氣壓力達(dá)到0.2 MPa,保持5 min后,壓力無明顯下降(壓力下降至小于0.15 MPa)時(shí)為合格焊縫,反之為不合格焊縫;單焊縫采用真空法進(jìn)行負(fù)壓檢測;復(fù)雜部位采用電火花檢漏儀進(jìn)行電火花檢漏試驗(yàn)。
為避免土工膜受曬變質(zhì),鋪設(shè)完成后及時(shí)(48 h內(nèi))進(jìn)行覆蓋,不能及時(shí)覆蓋的工作面,用彩條布覆蓋。施工過程中采用焊接一塊、驗(yàn)收一塊、覆蓋一塊的方法,隨鋪設(shè)隨覆蓋,保證鋪好的土工膜不被氧化變質(zhì)。同時(shí)由于工程區(qū)常年有風(fēng),必須準(zhǔn)備充足土袋,壓住施工后的土工膜周邊。
本工程平行檢測土工布3組,復(fù)合土工膜11組,土工膜焊縫15組;跟蹤檢測土工布4組,復(fù)合土工膜7組,土工膜焊縫19組。所有檢測項(xiàng)目全部合格。
由于在施工過程中嚴(yán)格按照土工膜防滲技術(shù)規(guī)范以及合同要求進(jìn)行了質(zhì)量控制,經(jīng)評(píng)定,金沙灘水庫防滲工程的92個(gè)單元工程中83個(gè)達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)良率90.2%。在水庫運(yùn)行中壩基預(yù)埋的滲壓計(jì)以及壩體內(nèi)測壓管的長期觀測數(shù)據(jù)顯示,金沙灘水庫防滲情況滿足設(shè)計(jì)要求,取得了預(yù)期的防滲效果。