南水北調輸水渠道復合土工膜施工工藝

張 國 平， 黃 建 國， 黨 麗

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 工程概述

南水北調中線干線工程全長1 432 km，渠道工程是中線干線工程的主要組成部分，包括土石方開挖、回填、防護及渠床整理施工、排水暗管系統施工、砂礫料墊層施工、聚苯乙烯保溫板施工、復合土工膜施工、混凝土施工、伸縮縫施工等項目。其中復合土工膜是其至關重要的施工內容。由于渠道防滲主要依靠復合土工膜，因此而被南水北調辦納入關鍵工序考核項目；同時，在工程項目劃分中將其列入重要隱蔽單元工程，其鋪設、焊接、檢查檢測逐條采取建管、設計、監理、施工聯合驗收。

2 技術規定

南水北調輸水渠道復合土工膜按渠坡坡長及坡肩錨固長度、坡腳預留搭接長度確定每一卷復合土工膜的長度，按接縫最少確定幅寬。

渠坡復合土工膜垂直于渠道中心線方向鋪設，只可出現垂直于渠軸線的橫向連接縫，嚴禁出現平行于渠軸線的縱向連接縫。渠底復合土工膜順渠道中心線鋪設，與渠坡復合土工膜采取錯縫連接，只可出現“T”字縫，嚴禁出現“十”字縫。

接縫處的上下層土工布采取縫合或粘接，土工膜采用專用焊接設備熱熔焊接；條件不具備時采用專用膠粘接。

復合土工膜鋪設進度和混凝土襯砌相適應。對堤頂預留的土工膜及時安裝路緣石封壓，對坡腳部位的土工膜采取包裹保護。

3 主要施工工藝

復合土工膜渠坡鋪設由坡肩自上而下滾鋪至坡腳，中間為縱向連接縫。渠坡和渠底結合部以及和下段待鋪的復合土工膜部位預留50～80 cm搭接長度。鋪設過程中，采用編織袋裝土覆壓，隨鋪隨壓，以防止復合土工膜滑移。渠底復合土工膜幅寬與渠道中心線垂直，橫向連接縫與坡面復合土工膜接頭縫均相互錯開1 m以上。

復合土工膜裁剪整齊平順并保證其有足夠的搭接寬度，與墩、柱、墻等建筑物粘接采用KS膠粘結。

復合土工膜的連接是重點，主要分為熱熔焊接和KS膠粘接。熱熔焊接連接順序為：縫合底層土工布→熱熔焊接或粘接中層土工膜→縫合上層土工布。

土工膜接縫熱熔焊接一般采用熱合爬行機焊接。每天施工前均先作工藝試驗，以確定當天焊機的溫度、速度、檔位等工作參數。環境氣溫在5 ℃～35 ℃之間較適宜熱熔焊接。在氣溫低于5℃時，對搭接面進行加熱處理，以確保焊接質量。當環境溫度和不利的天氣條件嚴重影響土工膜焊接時停止作業。土工膜焊接前，應將焊接面上的塵土、泥土、油污等雜物清理干凈，水汽用吹風機吹干，保持焊接面清潔干燥。多塊土工膜連接時，接頭縫應相互錯開100 cm以上，焊接形成的結點為“T”字型，嚴禁“十”字型結點。

復合土工膜通常采用雙焊縫焊接，焊縫寬度為2×10 mm，搭接寬度不小于10 cm，焊縫間預錨1 cm的空腔用以檢測焊縫密實的程度，以確保土工膜焊接頭具有可靠的防滲效果。在焊接過程中和焊接后2 h內嚴禁任何拉力錯動。對焊接好的土工膜逐條進行打氣和目測檢驗，防止出現漏焊、燙傷和褶皺等缺陷。當施工中焊縫出現脫空、收縮起皺及扭曲鼓包等現象時，將其裁剪剔除后重新進行焊接。當出現虛焊、漏焊時，用特制焊槍補焊。

復合土工膜粘接采用KS熱熔膠粘接，寬度通過拉伸強度試驗確定為10 cm。粘接前將上下層土工膜焊接面上的塵土、泥土、油污等雜物清理干凈，用吹風機吹干水汽，保持焊接面清潔干燥。將下層土工膜鋪平，在下層土工膜粘接面上均勻涂滿膠液，然后將上層土工膜與粘接面對齊、擠壓，使粘接面充分結合。在粘結過程和粘結后2 h內，粘結面不得承受任何拉力，防止粘結面發生錯動。復合土工膜粘接好后進行逐條檢查，防止出現漏粘漏涂、燙傷和褶皺等缺陷。

復合土工膜分上下層土工布和中間層土工膜，施工時先將上層土工布和中層土工膜向兩側翻疊，將底層土工布鋪平、搭接、對齊并進行縫合。土工布縫合采用手提縫包機，縫合時將針距控制在6 mm左右，連接面保持松緊適度、自然平順，土工膜與土工布聯合受力。上層土工布縫合方法與下層土工布縫合方法相同，土工布縫合強度不低于母材的70%。

復合土工膜屬脆弱材料，必須對其加強保護。裝卸、搬運不應拖拉、硬拽，不應使用任何可能對復合土工膜造成損傷的機具，避免尖銳物刺傷。復合土工膜鋪設人員應穿軟底鞋，嚴禁穿硬底鞋或帶釘鞋作業。鋪設好的復合土工膜由專人看管，嚴禁在復合土工膜上進行一切可能引起復合土工膜損壞的施工作業。在鋪設過程中，采用砂袋或軟性重物壓重的方法防止大風對已鋪設土工膜造成破壞。施工現場嚴禁煙火，電氣焊作業要遠離復合土工膜。

4 質量控制與檢驗

復合土工膜質量控制與檢驗的主要項目包含鋪設基面及材料外觀檢查、鋪設搭接寬度及焊接、粘接檢驗檢測等，質量控制標準及檢查(測)頻次見表1。

5 結 語

表1 復合土工膜鋪設、焊(粘)接施工質量控制表

復合土工膜是輸水渠道的主要防滲材料，由南水北調辦列入關鍵工序考核考察項目，在南水北調工程項目劃分中被列為重要隱蔽工程。同時，在南水北調渠道襯砌流水作業中，復合土工膜施工占直線工期，其鋪設及焊縫必須逐條檢查檢測，只有當其工序質量達到100%驗收合格才能進行下道工序施工。為保證質量，加快進度，技術人員借助輸水渠道復合土工膜鋪設和焊接工程量大、受氣候、操作工藝影響多的特點，不斷研究和分析制約復合土工膜鋪設焊接的影響因素，總結了施工經驗，保證了工程質量，加快了施工進度，為今后從事同類型水利工程的工藝工法奠定了基礎。