平原水庫水平防滲工程施工質量控制分析

張 輝，林 靜，吳宇涵

（山東省水利工程建設監理有限公司，山東 濟南 250013）

目前，山東省平原水庫的庫底防滲主要采用水平防滲措施，水平防滲指水平鋪設復合土工膜工程，土工膜可以是單層也可以是雙層PE 膜。通常水平防滲是在設計庫底以下1 m 左右設置復合土工膜防滲層，復合土工膜頂部設壓重土層，底部依次設中粗砂反濾層、集氣層和集氣盲溝。文章以南水北調東線一期工程山東段茌平縣續建配套工程水庫庫底防滲為例，介紹平原水庫水平防滲工程施工質量控制要素。

1 把好事前質量控制關

水庫水平防滲工程的施工質量控制首先在于把好施工組織設計（技術方案）的審批關。防滲工程開工前應組織監理人員熟悉工程設計文件、認真審閱工程圖紙，對水平防滲的設計思路、設計方案、布置特征、施工條件和環境、工程地質、水文地質、相關構筑物等設計信息要全面理解與掌握；審批施工單位提交的施工組織設計時，要重點關注庫底降水、土方平衡、鋪膜方向、施工順序、分工分組、施工設備、技術支持、施工季節、工藝參數等方面是否有完善的工程措施、方案。

根據施工組織設計方案及進度計劃，編制施工網絡計劃圖。網絡計劃的編排必須籌劃好具體的施工工作種類、數量、時間、緊前緊后工作關系，在編排計劃中要根據特定項目和特定施工單位的實際情況，確立關鍵線路和時間節點。

1.1 把好原材料選擇關

土工膜和土工布的產品質量是防滲工程質量控制的要素之一，一般情況下需要根據設計技術要求，在對生產廠家進行考察的基礎上，優選產品質量穩定、產能滿足施工強度、信用良好、價格合理的生產廠家。對廠家的產品需要按照設計文件的技術要求進行試驗檢驗。檢驗方式一般采用進場抽樣、施工過程中抽樣等方式，把樣品委托給具有相應資質的檢測單位進行檢測，根據檢驗結論決定土工材料是否能用于工程施工。

1.2 把好焊縫作業方案編制關

土工布在鋪設后一般實施接縫縫合作業，通常采用人工縫合和機械縫合，可使用手提式縫紉機進行機械縫合作業，對局部不適用機械縫合的邊角可采用人工縫合。

PE 膜接縫主要采用焊接工藝實施雙縫焊接，不宜采用搭接、粘接等方式。雙縫焊接的接縫質量具有能滿足氣密性檢驗、連續性好、節省材料、焊接速度快、施工工藝成熟、施工設備通用、焊縫耐久性好等優點。對于局部三角縫、丁字縫等適合用雙縫焊接機施焊的部位宜采用調溫電烙鐵等工具實施手工焊接。

PE 膜焊縫質量的檢驗主要采用人工目視連續性檢查、雙縫間隙打壓試驗來檢測焊縫的氣密性，即通過氣針穿入雙縫間隙的雙面土工膜內部，對有限長度的雙縫區段進行充氣加壓，根據檢測標準中的持壓時間保持1～5 min，焊縫壓力0.15～0.20 MPa，無明顯異常數值下降，確定焊縫氣密性質量為合格。

1.3 把好施工分區和抽排水實施關

庫底工程施工前首先應根據實際情況進行降排地表水和地下水，該庫區采用“井字”法和開挖明溝集水坑相結合的排水方式進行降低地表水和地下水，將庫內地下水位降至設計庫底防滲膜以下1.0 m 處，為庫底施工提供良好的作業面。庫內土方開挖工程先開挖至設計庫底高程，并將多余的土方運輸到庫外。庫底面積加大，一般需要將庫底防滲作業分區進行實施，分區的大小和數量需要和排水溝以及庫內交通道路的布局相適應。

在每個分區內，實施開挖、鋪設集氣層、鋪設土工材料、縫合和焊接作業、臨邊土方開挖并回填一系列工序連續進占作業，最后一幅開挖完成，復合土工膜鋪設縫合、焊接完畢經檢驗合格后，將第一幅開挖土方回填到此處防滲層表面。

庫底水平防滲施工的同時實施壩體坡面土工膜防滲作業，一般情況下需要在坡面上進行由上向下的鋪膜作業，同時實施由下向上的膜上墊層和護坡作業。進行上述作業時，需要加強防滲層在坡頂的固定措施，防止壩坡防滲層沿坡面下滑。

最后庫底內的排水溝處需要進行回填和鋪膜作業，通常需要對排水溝按照由高到低的順序，在不間斷排水的情況下構建庫底防滲。排水溝的回填和覆膜工程需要在庫底內分散進行，主要目的是保證在封底前地下水位不至于快速上升，對膜底形成揚壓力，庫底防滲層封底后，要根據地下水位的高低及時向庫內補水，保證庫內水位高于地下水位。

2 把好施工過程質量控制關

2.1 做好生產性工藝試驗

PE 膜焊接參數選擇：通過現場試焊確定焊接行駛速度為3.2 m/min，焊機工作溫度為200 ℃（根據當時氣溫、風力確定）。

PE 膜焊接完成后進行現場取樣并送至具有檢測資質的試驗室進行試驗檢測，焊縫處未出現異常現象，表明焊接試件合格。

2.2 原材料進場質量控制

施工單位進場的原材料必須提供出廠合格證及性能檢驗報告，否則，不準許入場。對已到場的各種原材料按照檢驗頻率見證取樣，把樣品委托給具有檢測資質的試驗室進行試驗檢測，檢測合格后準許使用。

2.3 施工過程質量控制要點

為保證庫底水平防滲施工質量，對施工單位項目部全員進行技術交底，并提出技術要求和獎懲措施。

實施過程中要求施工單位做好初檢、復檢、終檢，對每一道工序落實“三檢”制度。填寫工程質量評定表，報監理工程師進行復核，監理工程師復核后各項指標均滿足設計及規范要求時，允許下一道工序施工。檢驗內容包括：基面驗收、土工布和PE 膜原材質量證明文件、土工布縫合質量、PE 膜鋪焊接質量及鋪設情況等；對施工單位已進場的各種類原材料進行見證取樣、跟蹤檢測、平行檢測。

實施過程中監理人員加強巡視，PE 膜焊縫打壓過程中實行旁站監理，并填寫監理旁站記錄表。同時督促施工單位加強施工現場作業質量規范化管理，嚴把工程質量關。監理人員在檢查中發現土工膜表面有輕微破損、接頭處有脫離層等缺陷問題，要及時地向承包人明確指出，并按規定督促要求其補強處理。

監理主要巡視、檢查要點包括：

1）不允許施工人員穿堅硬帶棱角底的鞋子，不允許在膜上吸煙。

2）不允許基面出現雜草、樹根、亂石、空洞、雜物等；不允許基面出現凹凸不平現象，這是確保防滲效果的關鍵之處。

3）土工布、PE 膜分離裝置、雙膜結構、充分錯縫、節點補強。焊縫作業中可采用上下兩層布PE 膜獨自進行熱熔焊接，且上下兩層PE 膜焊縫間距寬度一般不小于1.5 m；同時由于焊縫交叉點多，焊縫節點處均應采用PE 膜新材料補強，置于上下兩層PE 膜接縫點處進行補強才能有效保證工程質量。

4）土工布、PE 膜鋪設時應確保平整、無雜物、尖銳凸出物、場地干凈；隨用隨開卷，不允許長時間將大面積土工膜暴曬于陽光之下。

5）土工布、PE 膜鋪設施工過程中宜采用波浪形的松弛施工方式，富余度系數約為±1.5%。每塊與其相鄰部位的土工布互相搭接縫的總寬度一般不得小于10 cm。施工展開后需立刻鋪平，表面保持均勻與平整，PE 膜面與上、下層土工布料之間緊密地貼緊，松緊度大小適中，不能形成“漩渦”現象。

6）監理工程師嚴格對每條焊縫段進行焊接壓力值檢測，雙膜縫段充氣段長度為30～60 cm，焊縫壓力必須達到0.15～0.2 MPa，持壓時間1～5 min，壓力值無明顯異常數值下降者則為合格。對于“T”型結點及修補點均應按規定采用50 cm×50 cm方格進行抽真空壓力值檢測，真空壓力均應控制大于0.005 MPa，持壓時間30 s，使用無堿性肥皂清潔劑浸泡或用強力洗滌靈浸泡后仍不明顯發生起泡者則為檢測項目合格。否則，需查找缺陷原因并及時檢查更換或修補，直到檢測修復結果合格。

7）經驗收合格的單元或區域要及時進行土方回填，同時對土工膜進行保護，土方回填時嚴禁空中甩土、嚴禁車輛履帶直接接觸土工膜。

2.4 PE 膜焊接注意事項

1）鋪設完成的土工膜，要求保證其邊緣接縫處的周圍都不能出現殘留混有泥沙的污物、水分、塵土雜質顆粒等，否則均需用濕軟毛巾等仔細進行擦拭后清理干凈。

2）在焊接成型前先要嚴格調整好接縫處上下兩幅PE 膜條的最佳搭接縫寬度范圍不小于10 cm，并盡可能使之其表面平整光滑無明顯折皺。

3）為了便于焊接，提高焊接質量，焊縫作業在長度為5 m，寬度為30～40 cm 的平整光潔的木板上進行。

4）要求焊縫均勻一致，無漏焊、燙損、褶皺、氣泡、空鼓等缺陷。

5）庫底要順水流方向焊接。

3 把好事后質量控制關

3.1 單元劃分

根據現場施工條件、施工部署、施工工藝等，按照檢驗區劃分，檢驗區以橫、縱盲溝為分界線，劃分為9 個分部工程。根據PE 膜焊接4 幅寬度24 m，長100 m，劃分為一個單元工程，共劃分343 個單元工程。

3.2 評定標準

施工質量評定是施工質量管理與控制的重要環節，評定是在施工方案合理、施工設備適用、施工工藝匹配的基礎上實施檢驗與評價，根據SL631-2012 要求詳見表1，通過合格率評定工程等級，確定施工質量合格與不合格，是否為優良等級。

表1 土工膜防滲體單元工程施工質量驗收評定標準

4 經驗與建議

平原水庫水平防滲工程是決定著工程蓄水成敗的關鍵因素，實施質量控制的難點在于工期跨度長，涉及范圍大、控制面廣，技術要求高。施工過程中從工程設計、施工組織、技術方案、質量標準、檢驗程序到工程驗收必須有嚴謹、可靠、科學、合理的質量管理措施。各參建單位通過工程管理程序組成一個有機的運行體系，各崗位人員須認真履行各自的職責，以確保工程質量。