淺論渠道土工膜防滲施工技術及質量控制

楊小軍，張宏偉

(四川二灘國際工程咨詢有限公司，四川 成都 610072)

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淺論渠道土工膜防滲施工技術及質量控制

楊小軍，張宏偉

(四川二灘國際工程咨詢有限公司，四川 成都 610072)

本文詳細介紹了渠道土工膜防滲施工工藝和方法、質量控制要點、施工中容易出現的問題及常見處理措施。

渠道；土工膜；防滲技術

0 前 言

在水利工程或水電工程中，渠道都作為引水或輸水作用存在。其中防滲技術施工是渠道施工的關鍵，應作為重點控制。

目前渠道防滲技術主要采用復合土工膜防滲。復合土工膜是聚乙烯或聚氯乙烯壓延成薄膜，與土工布熱粘接而成，通過膜的隔水性能起到防滲作用，具有防滲性好、化學穩定性好、機械強度高、氣候適應性強、使用壽命長、敷設及焊接施工方便等特點，已被廣泛使用。土工布主要對膜起保護作用，與膜結成一體后提高抗拉性能和抗變形能力。

復合土工膜與傳統的膜、布分離相比，有優點但也有不足。其優點是耐磨損、抗變形能力強，施工方便、造價低，利于縮短工期。但由于膜位于兩層土工布中間，三者為一整體，膜的針孔、砂眼等缺陷不易發現，容易產生滲漏。傳統的膜布分離施工工序稍有繁瑣，但更容易發現和消除膜的缺陷，保證質量。

1 施工工藝和方法

1.1 墊層施工

在進行土工膜鋪設前，先要進行墊層施工。墊層可采用水穩層或水泥砂漿。采用水穩層造價低、施工簡便，但在施工過程中受踩踏后容易松散、變形，采用水泥砂漿則可避免這種情況，但造價較高。墊層主要起兩個作用：一是承載上部土工膜和混凝土板的壓重，將重力傳遞給基礎，二是起找平作用，使土工膜能鋪設平整。墊層表面要求平整密實，厚度以3～5 cm為宜，在施工中應注意，必須待墊層強度滿足要求后方可進行上部施工，否則容易造成破壞變形，從而引起土工膜變形、撕裂。

土工膜的施工程序見圖1。

1.2 土工膜鋪設

墊層驗收完成后，方可進行土工膜鋪設。鋪設應從下游往上游開始，逆水流方向，隨鋪隨壓重。鋪設之前必須檢查覆蓋面不能有石塊、樹根等雜物，以免劃傷土工膜，作業人員必須穿軟底鞋。渠線轉彎處應提前測量好尺寸，盡量減少現場裁剪，鋪設時土工膜不能繃的太緊，避免出現應力集中現象，宜采用波浪形松弛方式。地區日溫差較大時，尚需避開中午溫度最高時施工，施工時應隨時關注天氣情況，大風天氣不進行鋪設。

根據渠道過水斷面尺寸，選擇適合的土工膜尺寸。塔勒德薩依水電站所采用土工膜為幅寬6 m，長度為30 m。從現場施工統計，一張土工膜鋪設完成并焊接合格大約只需要25～30 min，施工簡單、便捷。

1.3 土工膜焊接

焊接之前先搭接好土工膜，其搭接寬度一般都不小于30 cm。搭接處應將土工布剝離，膜緊密相貼，搭接面清潔平整，不得有污物、水漬、灰塵等，以免影響焊接質量。

復合土工膜采用熱熔焊施工，焊接使用專用焊接機，熱熔焊接工作溫度280～300 ℃，行進速度2～3 m/min，焊接形式為雙焊道。施焊之前對搭接面進行檢查，褶皺處應拉平整，搭接面兩邊對齊，由1～2個輔助工人在焊機前整平土工膜，專業人員進行施焊。由于施工地點的環境溫度、濕度、位置等因素，膜的不同材質，以及操作者的熟練程度，都對焊接的質量有著很大的影響。因此，在正式焊接之前應先進行試焊，根據試焊結果，調整施工現場最佳的焊接溫度和行走速度。每條焊縫盡量做到一次完成，若中途出現停頓，則用彩色筆在停頓處做好標記，后續重點對該部位進行檢測。風力超過4級或雨天應停止施工。

圖1 土工膜施工流程

1.4 土工膜檢查及檢測

首先對土工膜本身進行檢查。土工膜到場以后，先仔細檢查是否有缺陷，標出有缺陷或值得懷疑的地方，以便修補。

施工中重點是加強對土工膜之間的焊縫進行檢查。焊縫的檢查分為目測和檢漏試驗(非破壞性):

(1)目測主要是對焊縫的外觀質量進行檢查，焊縫表面應平整、牢固、美觀，光滑平順，厚度均勻，焊縫處不得有其他雜物及多余散碎焊料，不得使周圍母材出現受損傷部位。

(2)檢漏檢測是通過檢查雙縫之間的氣密性來判斷其焊接質量的好壞，采用能產生0.15～0.20 MPa的壓力裝置，通過裝有壓力表的空心針，對雙縫中間氣腔內進行充氣，封閉后如壓力穩定保持2～5 min即可判定為合格，若壓力不穩定，則繼續保持一定的壓力情況下對外側焊縫涂抹肥皂液檢驗，以判定滲漏之處，以便處理。處理完成后重新進行檢漏檢查。

2 質量控制

土工膜施工質量的關鍵環節是膜的產品質量、鋪設焊接質量，以及作業隊伍的資質和水平，包括焊機等機具的有效性、工序驗收的嚴肅性和季節施工的合理性。

2.1 原材料質量控制及保管

土工膜的產品質量是工程質量的關鍵，應采取招標的方式選擇有資質、信譽好的供貨廠家。嚴格審核產品三證：產品合格證、產品說明書、產品試驗檢驗報告單。本工程防滲層采用“一布一膜”復合土工膜(150 g/0.6 mm膜)+一布，防滲膜采用黑色加防老化深加劑(抗氧化劑、光穩定劑等)的PE土工膜，PE樹脂為中密度(LDPE),吹塑成型加工。布采用長絲紡粘針刺非織造土工布，白色。通過招標方式選擇的生產廠家為烏魯木齊當地企業(見表1～4)。

原材料在出廠時，廠家均進行了拉伸、頂破等力學性能檢測，試驗結果滿足設計要求。土工膜進場后，首先嚴格檢查外觀質量，包括膜的均勻度、厚度、韌度和強度，外觀不合格的產品不得使用。外觀檢查后還需進行土工膜復驗和見證取樣，將樣品送往符合資質和專業要求的檢測機構進行力學性能檢測，出具試驗報告，確認合格后方可進場使用。

同時監理工程師還應監督施工單位嚴格按照廠家要求做好現場材料的保管存放，施工現場必須搭建臨時存放倉庫，加強防損、防曬、防雨、防腐、防盜等措施，特別注意避免陽光的曝曬或雨淋，同時應注意避免擠壓、彎折，要專人進行保護看管。

表1 “一布一膜”復合土工膜(150 g/0.6 mm膜)性能指標

表2 PE土工膜性能指標

表3 非織造土工布性能指標

表4 熱熔膠粘劑(KS膠)技術要求

2.2 施工質量控制

土工膜施工過程中除加強隊伍資質、人員設備管理外，在現場重點加強成品保護、鋪設焊接等質量控制。

(1)施工隊伍的資質。應嚴格審核施工隊伍的資質，其資質等級和專業范圍必須滿足工程要求，必須具有相應的技術水平和管理水平。施工隊伍對本類工程應有豐富的施工經驗和良好的業績。

(2)作業人員持證上崗。對于焊工，應認真審核其上崗證和專業技術人員操作許可證，確認其上崗資格。對于技術員、檢驗檢測等人員，均應審核其資格，做到持證上崗。所有人員均需按規定接受定期的技術教育和培訓。

(3)施工機具有效性。對進場所使用的機具進行檢查，特別是焊機。審查機具種類是否齊全，數量是否充足，須強制檢驗的機具是否在有效期內，不合格的機具不能進場使用?，F場所用焊機必須由專人進行保管，施工中不得任意隨手亂放，注意隨時檢查焊機的工作性能。

(4)施工方案和技術交底。在施工之前認真審核施工方案的合理性、可行性，檢查技術交底內容是否齊全，交底工作是否在施工之前落實。作業班組在作業前明確土工膜施工操作方法、步驟、工藝及檢驗標準。

(5)現場過程控制，重點加強成品保護、鋪設焊接等質量控制。土工膜鋪設過程中及完成后，注意下方不能存在雜物，作業人員必須穿軟底鞋；焊接時注意搭接寬度、焊接溫度及行進速度，焊接完成后及時進行外觀質量檢查及檢漏檢測，檢漏時要求監理工程師全程旁站見證。

3 施工中容易出現的問題及常見處理措施

(1)當渠底是砂礫料時，墊層表面經常會有細小砂礫，作業人員在鋪設完成的土工膜上行走時，砂礫就會對土工膜造成細小破壞，產生缺陷。因此，在鋪設之前，必須對墊層表面進行人工清掃，確保表面清潔，若非必要，禁止人員在土工膜上來回走動。

(2)由于復合土工膜是成捆打包運入工地，收貨時只能對每捆的外部進行粗略檢查。在實際施工中，會有個別批次的土工膜存在質量缺陷，所以鋪設前一定要先仔細檢查所用土工膜的外觀質量，選用合格的土工膜，避免造成不必要的返工。

(3)用KS熱熔土工膜膠修補缺陷時，KS膠的溫度控制不當，溫度過高對土工膜造成傷害，過低則粘結力下降。因此，在施工現場必須配備溫度計，隨時測量溫度。

(4)焊工的技術水平和熟練程度對焊接質量的影響不容忽視。經驗缺乏的焊工焊接時容易出現漏焊、虛焊、燙損、褶皺夾焊等質量缺陷，而經驗豐富技術嫻熟的焊工則能有效避免這種情況。因此，應嚴格審核焊工的上崗證和操作許可證，盡量采用經驗豐富、技術熟練的焊工進行施工。

(5)土工膜施工一般周期都較長，鋪設面積較大，而且工序銜接緊湊，所以施工現場人員雜亂，材料、工器具等使用較多，很容易出現人為破壞的現象，如穿硬底鞋在膜上行走、尖銳的工器具隨手亂放等都會造成土工膜破損，所以應加強現場管理避免人為破壞。首先嚴禁非作業人員進入作業區，作業人員進入作業區必須穿軟底鞋；其次，嚴格禁止施工所用工器具在土工膜上隨手堆放，必須統一規整，放置于土工膜范圍之外；最后要加強作業人員教育，及時提醒糾正破壞行為，要做到使作業人員自覺的保護土工膜，養成良好習慣。

4 結 語

復合土工膜施工質量重點是加強土工膜的完整性和土工膜的鋪設、焊接質量的控制，以確保土工膜的防滲性。從目前已完成施工的渠道充水情況來看，運行情況正常良好，已完成渠段通水后未發現滲漏，說明渠道工程土工膜施工質量可控，起到了預期防滲效果，滿足了設計要求。同時新疆地區渠道施工凍漲問題依然存在，部分渠基填筑料其凍漲量較大，因此，在運行期間還應加強監測，重要部位應加大觀測密度和頻率，若發現滲漏或異常情況第一時間采取有效措施，避免造成更大損失。

2015-07-09

楊小軍(1975-)，男，四川岳池人，高級工程師，從事工程監理工作。

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