大型渠道防滲復合土工膜焊接質量影響分析與控制

楊春玲

（中國水電建設集團十五工程局有限公司 陜西 西安 710065）

1 引言

南水北調工程是國家重點工程，渠道防滲標準高，復合土工膜焊接質量的好壞是復合土工膜防滲性能成敗的關鍵。本文重點對南水北調鎮平段Ⅱ標渠道防滲復合土工膜焊接質量的影響因素進行分析，并提出解決問題的有關措施，以利提高南水北調工程建設質量。

2 工程概述

南水北調鎮平段Ⅱ標工程位于河南省鎮平縣，本標段主要建筑物包括明渠和建筑物兩類，渠道總長12.0km，其中明渠全長11.295km，過水斷面采用梯形斷面。渠道設計水深7.5m，設計底寬為15.5m～22.0m。渠道一級坡以下內坡為1∶2.0～1∶3.25，渠道過水斷面全渠段采用砼襯砌、復合土工膜防滲，復合土工膜下鋪設排水系統，渠坡鋪設排水板，并在渠底兩齒墻處沿軸線方向埋設PVC管及承插式排門逆止閥進行排水。渠底鋪設粗砂墊層，并在渠道中線沿軸線方向埋設球型逆止閥和軟式透水管進行排水。

3 現狀情況

業主要求：復合土工膜采用現場雙縫焊接，搭接寬度10cm-12cm，焊縫質量檢驗采用充氣試驗，氣壓0.15MPa～0.2MPa，保持1min～5min,壓力無明顯下降。對2014年3月份施工的復合土工膜，業主、設計、監理和施工單位共組織四方聯驗49次，其中，焊縫搭接寬度不符合要求2次，焊縫充氣試驗壓力達不到規范要求7次，一次驗收合格率為81.6%。驗收一次合格率低，影響下道工序施工，造成人員、設備窩工。

4 渠道襯砌復合土工膜焊接質量主要影響因素

4.1 復合土工膜焊接作業人員

南水北調中線襯砌復合土工膜焊接工程量龐大，現有的作業隊伍和一線的作業人員普遍缺少成熟的復合土工膜焊接施工經驗，不僅影響復合土工膜焊接的施工質量，還給以后的運營管理埋下質量隱患。

4.2 復合土工膜材料質量及供應

南水北調鎮平段Ⅱ標渠道所用土工膜為抗老化雙面復合土工膜，規格為576g/m2，膜厚0.3mm，雙面土工布為150g/m2長纖土工織物，斷裂強度為14kN/m2，頂破強度為2.8kN，撕破強度為0.4kN。項目部與廠家定制了幅寬為6m、甩邊為10cm、不同坡長的定型復合土工膜。南水北調渠道襯砌復合土工膜需求量和供應量在施工期間遠遠超出材料市場的歷史供需，市場需求的急劇增加造成材料供應緊張，進一步導致材料質量出現波動，最終影響渠道襯砌復合土工膜施工質量。

4.3 復合土工膜焊接機械

復合土工膜的焊接使用熱合土工膜焊接機，焊接機操作人員對焊接機的溫度設置缺乏經驗。復合土工膜的厚度不同、氣溫的變化，都需要根據現場實際情況調整工作溫度，焊接機工作溫度設置偏低，容易漏焊，焊接機工作溫度設置偏高，容易燙傷復合土工膜。

4.4 復合土工膜焊接施工方法

4.4.1 復合土工膜焊接準備

氣溫低于5℃時，焊接機預熱溫度不夠，焊接機電源壓力不穩，引起漏焊、跳走現象；接縫處的塵土、油污、潮濕等雜物在焊接前清理不干凈，引發焊縫開裂，充氣試驗不合格；作業人員穿硬底鞋容易刺穿、損傷復合土工膜，影響土工膜施工質量。

4.4.2 復合土工膜焊接

在坡面上焊接作業，操作人員無法在光滑的復合土工膜上保持焊接機行走速度平穩，存在忽快忽慢現象，焊接機行走速度較快，易產生漏焊，焊接機行走速度較慢，易燙傷復合土工膜。

南水北調渠道防滲復合土工膜焊接施工任務集中，項目部采用雙軌熱熔焊接，影響坡面拐角部位焊接質量，易產生漏焊現象，影響焊接質量。

不同的焊接機操作人員設置的焊接機工作溫度有差異，焊接機工作溫度設置低了，容易漏焊，焊接機工作溫度設置高了，容易燙傷復合土工膜。并且經過咨詢焊接機生產廠家，焊接機工作溫度設置比較復雜，復合土工膜的厚度不同、氣溫的變化，都需要根據現場實際情況調整工作溫度。

4.5 施工環境

復合土工膜焊接受氣溫、雨水影響較大，6月至8月日最高溫度大于35℃，冬季日最低溫度低于-3℃；7月至8月主汛期內降水多，嚴重影響復合土工膜焊接質量。

5 控制措施

5.1 組織與管理措施

（1）對于復合土工膜焊接施工，項目部加強對全體施工人員的技能培訓，使施工人員在短時間內提高技能熟練度，要求現場管理人員和作業人員必須穿膠底鞋或軟底鞋，謹慎施工；

（2）對于復合土工膜的焊接作業，項目部配備專人，在每次焊接前對焊接部位用電吹風吹去膜面上的砂子、泥土等臟物，保證膜面干凈；

（3）每次焊接前由質量管理人員檢查復合土工膜鋪設、搭接長度、焊接部位和環境溫度；每次焊接完成后通過目測法和現場充氣法檢測焊接質量；

（4）項目部組織作業隊伍參加業主每月組織的先進班組評選活動，充分調動了作業人員的勞動積極性，提高了工程質量。

5.2 經濟措施

為了進一步加強一線作業人員的質量意識，項目部修訂了質量獎罰制度，對復合土工膜焊接驗收一次性通過率達到95%以上的作業班組給予獎勵；對于一次性驗收通過率低于80%的作業隊伍給予經濟處罰；對因焊接質量問題報廢的復合土工膜成本責成作業隊伍賠償。

5.3 技術措施

（1）操作人員在復合土工膜焊接前，采用穩壓器與當地電源連接，保證電壓平穩。

（2）質量管理人員和作業人員經過多次試驗，采取在坡面設置繩梯，使作業人員在坡面活動自如，操作方便。在焊接部分的底下墊一條長木板，以便焊機在平整的基面上行走，保證焊接質量。

（3）操作人員將焊接機行走速度控制在3m/min，控制焊接機行走速度平穩，避免出現漏焊、燙傷復合土工膜現象發生，焊縫牢固。

（4）操作人員合理控制焊接機工作溫度，氣溫低于5℃時，焊接前應對焊接機進行預熱處理。對于厚度0.3mm的復合土工膜焊接溫度夏季宜控制在280℃左右，冬季宜控制在330℃左右；厚度0.5mm的復合土工膜焊接溫度夏季宜控制在380℃左右，冬季宜控制在430℃左右。

質量管理人員和作業人員嚴格按照技術措施進行復合土工膜的焊接作業，使復合土工膜焊縫平直、牢固，無漏焊、燙傷復合土工膜現象發生，經過多次充氣試驗，壓力達到0.2MPa，保持5min，壓力無明顯下降。

6 效果檢查

2014年10 月，項目部對4月～9月份復合土工膜驗收情況進行了統計分析，4月-9月份本項目驗收復合土工膜653次共計86870 m2，633次一次性順利通過業主、設計、監理聯合驗收，一次性驗收合格率達到97%，未發生一次更換、報廢復合土工膜現象，為緊后工序節約了時間。項目部多次受到業主、設計、監理單位的表揚，第五襯砌隊復合土工膜焊接班組兩次被業主評為先進班組。

7 結語

通過上述對南水北調渠道鎮平段Ⅱ標渠道防滲復合土工膜焊接工程質量主要因素分析，并提出了相應的控制方法，為今后大型渠道防滲復合土工膜焊接質量控制提供參考。※

[1]NSBD7—2007南水北調中線一期工程渠道工程施工質量評定驗收標準（試行）[S].

[2]渠道防滲工程技術規范（SL18-2004）.

[3]水利水電工程土工合成材料應用技術規范（SL/T225—98）.

[4]土工合成材料術語和定義（GB/T13759—2009）.