肖 殷
(松桃縣水務(wù)局,貴州 松桃554100)
楊柳水庫位于貴州省松桃縣長興鎮(zhèn),距縣城29 km,有鄉(xiāng)村公路通至壩頂,交通較方便。壩址以上集雨面積0.22 km2,屬亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候區(qū),當(dāng)?shù)囟嗄昶骄邓? 383 mm,多年平均流量0.01 m3/s,多年平均徑流量19.4 萬m3,是一座以灌溉為主的小(2)型水庫。
水庫大壩為均質(zhì)土壩,最大壩高10 m,壩長150 m,總庫容13.1 萬m3,興利庫容9.6 萬m3,死庫容1.2 萬m3。該工程為20 世紀60年代群眾突擊性投勞興建,缺乏勘察設(shè)計基礎(chǔ)資料,施工技術(shù)及各項管理工作滯后,壩體填筑及基礎(chǔ)處理存在較大的質(zhì)量問題。因人力、財力有限且缺乏科學(xué)的水文計算,原大壩樞紐無溢洪道。大壩防滲處理設(shè)計推薦采用壩基齒槽混凝土澆筑及坡面鋪設(shè)復(fù)合土工膜方案。
PE 復(fù)合土工膜的主要設(shè)計參數(shù)為:二布—膜(PE 膜),規(guī) 格 為500 g/m2,幅 寬1.8 m,膜 厚0.05 mm,允許抗拉強度[σ]=12 kN/m。復(fù)合土工膜主要技術(shù)參數(shù)見表1。
土工膜上墊層采用厚20 cm的粉質(zhì)黏土,其粒徑≤8 mm,上層10 mm為非篩分黏土,與土工膜接觸面為10 cm厚的篩分黏土。壩坡翻夯平整并清理干凈后,總體上可直接在其表面鋪設(shè)土工膜,因此,本工程設(shè)計不作土工膜下墊層。但施工中應(yīng)根據(jù)坡面實際情況,根據(jù)需要在局部地段增設(shè)10 cm厚的篩分黏土下墊層,以防PE 土工膜被雜物穿刺。為增強土工膜及其保護層的抗滑穩(wěn)定性,分別在高程:698.50 m,697.37 m,696.24 m,695.11 m,693.98 m,692.85 m處設(shè)置防滑齒槽。PE 土工膜與壩肩周邊接觸處采用C15 混凝土澆筑填埋以利整個工程構(gòu)成封閉的防滲體系。
表1 復(fù)合土工膜主要技術(shù)參數(shù)表
3.1.1 選材要求復(fù)合土工膜要求選用無紡?fù)凉た椢锘驒C織土工織物,其單位質(zhì)量宜為600 g/m2,厚度3 mm,抗拉強度≤6 kN/m,主要似水頭和壩基材料而定,本工程建議選用600 g/m2~7 mg/m2(150/0.3/150)(200/0.3/200)。
3.1.2 施工要求
坡度應(yīng)符合設(shè)計要求,壩址淤泥應(yīng)清除;壩頂、壩面應(yīng)按設(shè)計要求進行平整;土工膜宜加工成塊鋪設(shè),鋪塊的寬度控制在4 ~8 m,長度應(yīng)按設(shè)計坡長加上一定富裕量;接縫采用焊接法,供貨廠家可現(xiàn)場指導(dǎo)并提供焊接技術(shù)服務(wù),保證焊接質(zhì)量。壩坡頂部宜錨固,壓載并留出富裕量;相鄰兩塊土工織物搭接長度水下≥1 m,護坡鋪設(shè)土工織物宜由坡底向坡頂展鋪,隨鋪隨覆蓋,相鄰兩塊土工織物搭接長度≥0.5 m;鋪設(shè)應(yīng)保持平順,松緊適度,對地基條件差,變形較大的基面,應(yīng)留有一定富裕量。迎水面堤坡干砌混凝土塊時,應(yīng)先鋪一層砂或碎石保護,再干砌預(yù)制塊,預(yù)制塊不高處拋擲,應(yīng)從下向上掛線鋪設(shè)。施工時,不允許高跟鞋和帶鐵釘于面層,工具不得放在膜料上,第一次放水應(yīng)先小后大,逐步加大水量,停水時要逐步減少不能猛漲驟落,損壞邊坡[1]。
3.2.1 測量定位
在進行土工膜鋪攤之前需要進行測量定位作業(yè),將鋪攤兩側(cè)的邊線進行測量放樣,之后采用拉線的方法在邊線上進行定位,對需要鋪攤的面積進行計算,并且對鋪攤的邊線進行嚴格的控制。
3.2.2 搬運
本工程主要采用的土工膜都額長度通常為長50 m,寬6 m,在施工現(xiàn)場主要采用的搬運方法是人工抬運。主要是運用鋼管穿入卷芯中,將露在兩側(cè)的鋼管上系上繩套進行抬運。在對土工膜搬運的過程中,嚴禁將外包裝撕裂,從而避免土工膜受到損壞。
3.2.3 攤鋪
復(fù)合土工膜攤鋪分上游壩坡斜面與庫底水平攤鋪兩部分。上游坡面復(fù)合土工膜攤鋪分兩步:第一步,與防浪墻墻基錨固部位的坡頂攤鋪2m 并外露預(yù)留搭接邊;第二步,待防浪墻墻基部分澆筑完成,將待鋪復(fù)合土工膜置于防浪墻墻基部位,上端與墻基部位預(yù)埋復(fù)合土工膜搭接、對正,將上端采用砂袋壓重固定,然后向下滾鋪。滾鋪時,應(yīng)用繩套緩緩下放,禁止直接滾下。庫底水平攤鋪時,先將一端同相鄰塊對接,砂袋壓重固定,然后人工推動滾鋪。
3.2.4 焊接
1)試焊:在對土工膜進行正式的焊接之前,為了保證焊接質(zhì)量滿足焊接要求,必須對土工膜進行試焊。用于試焊的樣品的長度必須在1 m或以上,需要根據(jù)試焊當(dāng)日的溫度以及環(huán)境進行綜合考慮。通過對土工膜的試焊,可以對正式焊接施工中的工作狀態(tài)進行合理的調(diào)整,從而確定合理的焊接溫度、速度以及壓力。試焊完成,在滿足當(dāng)日氣溫條件下檢測樣品質(zhì)量合格后,方能進行大面積的焊接施工。若檢測結(jié)果達不到設(shè)計要求,重新試焊,直到檢測結(jié)果滿足要求。滿足要求的試樣焊接參數(shù)作為正式焊接的主要依據(jù)。擠壓熔焊接時也要進行試焊[2]。
2)焊接前的準(zhǔn)備工作:本工程對土工膜的焊接主要是運用熱合焊機進行焊接。在進行土工膜焊接之前,需要首先鋪好第一幅土工膜,之后將其需要焊接的邊進行翻疊,翻疊的寬度大約為0.6 m,之后將第二幅鋪攤在第一幅土工膜上,對兩幅土工膜的焊接邊緣走向進行調(diào)整,使得兩幅土工膜搭接長度為0.1 m。在焊接之前需要使用比較干凈的毛巾將土工膜上的雜物清理干凈,保證土工膜表面的整潔。
3)雙縫熱合焊機焊接:雙縫熱合焊接方法如下:做好土工膜之間搭接寬度的檢查,永昌土工膜焊接需要搭接的寬度為1 cm。在焊接之前,需要對土工膜的表面進行嚴格的清理,運用抹布將表面的灰塵、污物以及水分清理干凈,保證膜面的干燥以及清潔。
4)擠壓熔焊機焊接:對于復(fù)合土工膜長直焊縫,主要是使用雙縫熱合焊機進行焊接。對于非長直焊縫以及局部修補、加強處理等部位,采取熱熔擠壓焊接。焊接時將機頭對正接縫,不得焊偏,不能允許滑焊、跳焊。焊縫中心的厚度為墊襯厚度的2.5 倍,且≥3 mm。一條接縫不能連續(xù)焊完時,接茬部分已焊焊縫要至少打毛50 mm,然后進行搭焊。根據(jù)氣溫情況,對焊縫即時進行冷卻處理。擠壓熔焊作業(yè)因故中斷時,必須慢慢減少焊條擠出量,不可突然中斷焊接,重新施工時應(yīng)從中斷處進行打毛后再焊接。擠壓熔焊接的操作程序見圖1。
圖1 擠壓熔焊機焊接程序圖
3.2.5 T 字接頭處理
土工膜之間的連接嚴禁出現(xiàn)“十”接頭的現(xiàn)象,如果是多幅土工膜之間的連接應(yīng)該采用“T”字型接頭。在施工過程中,兩個相鄰?fù)凉つぶg的縱向縫主要是采用熱楔式焊機焊接。其施工要點如下:
1)外貼PE 膜與下部PE 膜環(huán)行接觸部位保持潔凈、干燥。
2)外貼PE 膜必須覆蓋相鄰三條縱橫向直焊縫預(yù)留部位,其尺寸還須小于檢測真空罩直徑。
3)與T 型接頭相鄰部位三個氣道須熱風(fēng)槍進行封閉。
4)T 型接頭施工完成須采用真空負壓法檢測其滲透性。
復(fù)合土工膜防滲的主要優(yōu)勢是防滑效果好、抗穿透能力強、表面摩擦力大等,與其他塑料膜防滲相比,具有施工簡單、質(zhì)量可靠以及造價低廉的特點。復(fù)合土工膜施工首先必須科學(xué)設(shè)計,嚴把材料質(zhì)量關(guān)。施工中要耐心細致,鋪膜前應(yīng)注意檢查基面,并確保無小碎石或其它尖銳物。施工中加強對土工膜的保護,防止損傷。為確保達到理想的防滲效果,必須保證保護層斷面完整,嚴格按照《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》施工。
[1]賴翼峰,鄧堅,陳向日. 復(fù)合土工膜防滲技術(shù)在水庫除險加固工程中的應(yīng)用[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督,2005(05):56-57.
[2]李鋒,費小霞,李華. 復(fù)合土工膜用于水利工程渠道防滲的施工質(zhì)量控制[J]. 河南水利與南水北調(diào),2010(01):23-24.