垃圾填埋場滲濾液調節池防滲施工技術

李鴻偉

(廣州市市政工程機械施工有限公司)

垃圾填埋場的防滲技術在國內外的應用日趨成熟，采用HDPE土工膜防滲效果好，防滲系統施工簡便。

1 工程概況

某生活垃圾衛生填埋場第六區占地約9萬m2，設計處理規模按7 000 t/d考慮，設計庫容為720萬m3，服務年限2.3年。為了提高加快施工進度，提高垃圾填埋場調節池防滲效果，工程采用HDPE土工膜為核心的防滲系統，防滲工程內容包括第六填埋庫區及新建滲瀝液調節池HDPE膜、有紡土工布、無紡土工布、土工復合排水網及導排層碎石的供貨、場內運輸、堆放、安裝、維修和檢測。防滲系統采用雙層HDPE1土工膜防滲系統。

2 工藝原理

利用HDPE土工膜、土工布、土工復合排水網格等土工合成材料的優良防滲效果以及耐酸堿、鹽、油、酒精的腐蝕，且具有優異的抗穿刺力，抗老化、紫外線、分解能力等優點，結合采用單、雙縫焊接連接工藝和可靠的細部做法，從而達到整個工程良好的防滲效果。

3 施工主要材料和設備

材料:1.5 mm光面HDPE土工膜(加拿大索馬公司)，800 g/m2的無紡土工布，190 g/m2的有紡土工布，6 mm厚土工復合排水網格，600 mm厚碎石層。

設備:雙軌熱熔焊機(美國DEMTECH)，單軌擠出焊機(瑞士LEISTER公司)，熱風焊槍(瑞士LEISTER公司)，真空檢漏儀(德國MUNSCH)，充氣檢漏儀(美國USON)，電火花檢測儀(德國EPK)，電子拉力機(瑞士LEISTER公司)。

4 工藝流程

(1)HDPE土工膜。施工準備、鋪設、試焊、現場拉力測試、檢測、正式試焊、真空檢測、驗收并記錄。

(2)土工布和土工復合排水網格。鋪設規劃、運裝、鋪設、連接、自檢、驗收。

5 防滲施工要點

5.1 HDPE土工膜的施工

(1)基層施工。襯墊的表層(15 cm以內)不應包含直徑大于4 cm的石頭或碎屑。襯墊分層碾壓，不得漏壓和欠壓。平整度:±2 cm/m2，平整順直;壓實度95%，經碾壓后方可在其上鋪設土工膜;縱、橫向坡度宜在2% 以上，基層施工應確保基層碾壓不受干燥、洪水或冰凍的影響，不得出現明顯膨脹或干裂。錨固溝開挖宜在襯墊施工的前幾天開挖，并應最大限度減小粘土干燥裂開的可能。

(2)鋪設。從上往下鋪設，避免折皺。雨天和大風天氣(風速超過30 km/h)停止施工，保護土工膜和其下基層不受損害。土工膜鋪設前應準備足夠的臨時壓載物(如砂袋、輪胎等)以防止土工膜被風吹起。發生損壞的位置必須標明并修補。

(3)焊接。防滲膜的焊接以雙軌熱熔焊接為主，在不易使用雙軌焊接的邊角處、防滲膜的修補等應使用單軌擠出式焊接。焊接前必須進行清理以確保該區域沒有水、灰塵、垃圾或任何碎屑。接縫應該與斜坡平行，水平接縫應位于庫底位置，距離斜坡的坡腳處至少不小于1.5 m。雙軌焊接的搭接寬度一般為10～15 cm;單軌焊接的HDPE膜在焊接前預先削平，磨光范圍不超過焊接時熱熔樹脂焊條所覆蓋邊緣3.5 cm，且磨光部分均采用熱焊樹脂焊條覆蓋。焊接應重疊不小于10 cm。

(4)檢測。焊接后進行檢測，其中，雙軌熱熔焊接檢測條件為焊接溫度400℃;檢測長度1 m;焊接速度2.5 m/min。檢測結果如表1。

表1 HDPE雙軌熱熔焊接檢測數據

HDPE土工膜單軌擠壓焊接檢測條件為預熱溫度275℃，焊接溫度275℃;焊接速度0.5 m/min。采用20 kV的高壓電刷對試焊段和抽查組進行檢測，都未發生電火花，全部合格。

5.2 土工復合排水網的施工

(1)鋪設。土工復合材料必須沿斜坡向下鋪設，注意減少褶皺。鋪設過程中必須保證30 cm的搭接寬度，鋪設平整，適當裁剪以適應地形，注意確保障礙物和土工材料之間沒有縫隙，防止小土粒進入土工網芯。

(2)接縫和搭接。采用同類材料進行搭接，搭接位置為超過坡腳最少1.5 m處，搭接長度不小于100 mm，土工網沿著邊坡的接縫捆綁間距為1 500 mm，在錨固溝和填埋場底部兩頭接縫捆綁間距為150 mm。采用HDPE塑料帶綁扎。搭接寬度必須滿足不小于600 mm，搭接部位間隔150 mm，采用HDPE塑料帶綁扎。上、下層土工布最少重疊150 mm，接縫最少必須使用1行雙線縫針。用于縫紉的線必須多股，最小張力不小于60 N，具有與土工布相當或更優的抗化學腐蝕和紫外線能力。如有“漏針”的地方，必須把受影響的地方重新縫接。如果用熱粘法，嚴禁燒穿土工布。

(3)修補。損壞的土工網必須用超過損壞范圍300 mm的補丁修補。補丁必須用合格的縫接方法，每150 mm縫接一次，固定到原先的土工網上。如果土工材料中的洞或裂縫超過材料卷寬度的50%，則必須裁掉損壞部分，然后按照上述方法連接兩部分土工網。

5.3 土工布的施工

本工程土工總共有三層，二層800 g/m2的無紡土工布和一層190 g/m2的有紡土工布。

(1)鋪設。土工布鋪設接縫與坡面線平行，不可與坡面線相交。采用土工布刀進行切割，在鋪設土工布的同時，須采取一切必要措施以防止對下面一層材料造成破壞。

(2)連接。土工布連接采用熱粘連接與縫合相結合的方式進行。用熱風槍將兩幅土工布的大街部位粘結，粘結的間距應適宜;對搭接部位進行縫合時縫合線平直，針腳均勻，縫合后檢查土工布是否鋪設平整，是否存在缺陷。

當土工布鋪放在大于10%的坡度上，須盡可能減少沿坡長方向的搭接數量(交叉縫合)。所有坡上的土工布必須伸出坡腳至少1.5 m。土工布最少搭接150 mm，并縫和或焊接在一起?？p針距土工材料邊緣的最小距離為100 mm。接縫最少必須使用1行雙線縫針。用于縫紉中的線必須多股，最小張力不小于60 N。

(3)修補。當發現有“漏針”的地方，必須把受影響的地方重新縫接。

在土工布縫合T字縫處，須進行重新縫合修補，并確保跳針部分末端已重新縫合;修補須用同樣材質的土工布補丁;如果底部土工布裂口超過卷材寬度10%，損壞的部分須切除掉，然后將兩部分土工布連接起來。

5.4 碎石導排層的施工

碎石鋪設厚度誤差為0～50 mm，嚴禁在土工合成材料上直接使用各種車輛。車輛輪胎與土工復合材料之間要有不小于1 000 mm的碎石厚度。在交通繁重區域，斜坡入口，碎石的厚度要至少有1 500 mm。履帶車輛和土工復合材料之間應滿足以下壓力限值。

表2 接觸面壓力限值

6 質量控制

6.1 土工膜焊接前的質量控制

按照GB 50290-98土工合成材料應用技術規范、CJJ 113-2007生活垃圾衛生填埋場防滲系統工程技術規范和SL/T 23l-98聚乙烯(PE)土工膜防滲工程技術規范對原材料進場嚴格把關。檢查接縫處的搭接寬度是否合適，接縫處的膜面應平整，松緊適度，不致形成“魚嘴”。定位粘接時要控制熱風的溫度，不可燙壞土工膜，又能輕易撕開。用打毛機將焊縫周邊25～30 mm寬度范圍內的膜面打毛，徹底清潔形成糙面，以增加其接觸面積，但其深度不可超過膜厚的10%，打毛時要輕輕操作，避免造成膜面損傷。

6.2 土工膜焊接過程的質量控制

(1)空氣壓力測試，即在焊縫氣道中充氣250 kPa，穩定3 min并觀察。觀察壓力無變化為合格，記錄后，打開焊縫遠端封堵，若壓力釋放，該接縫通過檢驗，若壓力未釋放，需重復檢驗，以確認焊接質量是否得到嚴格控制。

(2)滲漏疑點可用真空檢漏儀檢驗，對真空泵施加能量并使真空箱內的壓力為25 cmHg，通過透明窗口檢查HDPE膜上是否有肥皂泡出現，時間不得少于10 s。

(3)HDPE土工膜鋪設焊接好后，允許有不嚴重的凹凸現象。

(4)熱熔焊縫做破壞試驗，現場采用拉力機做剪切和剝離時，母材被撕拉破壞，焊縫不被撕拉破壞即為合格。

(5)土工膜焊接不得使用任何溶劑或粘連劑，除特殊情況下經監理工程師同意并有書面材料方可操作。

6.3 土工膜的焊接后續質量控制

(1)對試樣部位、材料破損與缺陷等部位均應進行修補，修補后的部位應進行密封檢測。

(2)焊接完成后，人員在上面行走時不得穿硬底鞋，鞋上不得帶鐵釘等可能損壞膜的東西。禁止車輛駛入。

(3)現場嚴禁吸煙或使用各種火種。做好保護措施，防止硬物從高處落下，直接沖擊膜面。

6.4 HDPE土工膜的質量檢驗程序

用真空法、空氣壓力法或其他可接受的方法對現場所有焊縫全部長度上進行非破壞性測試，非破壞性測試可在每條焊縫焊接過程或現場焊接完成后進行。

7 效益分析

(1)土工布和土工復合排水網格的鋪設和搭接質量可靠，土工膜的焊接質量合格，防滲系統順利通過驗收。

(2)采用HDPE膜防滲工藝，綜合造價約65元/m2。

(3)社會效益:試驗段表明本工程質量有保障，施工方法簡便，工期短，工程可以盡快投入使用，滿足了興豐垃圾填埋場的需求。

(4)采用進口HDPE膜材料，使用進口設備施工提高了垃圾填埋場的防滲效果，環保節能技術質量上了一個新的臺階，并且與國際領先技術接軌。

［1］張寧，李亞峰，蔣白懿.高密度聚乙烯(HDPE)膜在城市生活垃圾填埋場中的應用［J］.當代化工，2002，30(2):107-109.

［2］趙興杰.污水處理廠HDPE土工膜施工技術［J］.山西建筑，2011，37(3):77-78.

［3］王育人，鐘亮.土工合成材料應用技術規范(GB 50290-98)［S］.北京:中華人民共和國水利部，1999-01-01.