提高生活垃圾卫生填埋场土工膜施工质量控制

【摘 要】高密度聚乙烯土工膜也被称为土工膜，土工膜虽然在1969年就已推出，但这种塑料防渗材料并没有得到广泛的应用，直到1980年防渗土工膜才被引进我国，逐渐成为了环境保护通用的材料，目前还在不断开发其新的用途，所以我们在生活垃圾卫生填埋场工程中，土工膜施工技术得到广泛应用。本文就此展开论述提出了自己的一些观点，希望同行业工作人员参考。

【关键词】土工膜施工；质量控制

前言

随着现代社会的发展，工业现代化程度日益提高，我们赖以生存的环境所受到的破坏也越来越大，人们已经逐渐意识到保护环境的重要性。生活垃圾卫生填埋工程建设与当地的大气防护、水土资源保护、大自然保护及生态平衡要求相一致。近年来，河北科工建筑工程有限公司承接的生活垃圾卫生填埋处理工程逐渐增多，在施工中我们总结防渗工程经验，不断提高生活垃圾卫生填埋场的施工技术水平。

1、施工工艺流程及操作要点

1.1 工艺流程（流程图）：

场地平整—铺设防渗土工膜—清理土工膜面—焊机焊接—清理、验收

1.2 基面要求

1.2.1 基面质量应符合设计要求：基坑底面、坡面及其坡比、边坡上锚固槽、坡面立面交接处处理，混凝土结构基面均应严格达到设计要求。当边坡土工膜分期铺设时，边坡修整不能一次达到设计高程，要欠挖0.5米，对未铺设土工膜的土质边坡需要做护坡处理，以防止雨水冲刷。

1.2.2 基面应干燥（含水率宜在15%以下）、压实、平整、无裂痕、无明显尖突、无泥泞、无凹陷，垂直深度25mm内部不应有树根、瓦砾、石子、钢筋头、玻璃屑，清理完的基础若见植物深根应人工拔除。其平整度应在允许的范围内平缓变化，坡度均匀，坡度一致。对基底出现的棱角较大的岩石区域土工膜铺设前，应先将岩石处理平整和清理干净，然后用水泥砂浆抹面处理，厚度不小于3cm。

1.2.3 基面上的阴阳角处应圆滑过渡，柱根部应做成圆弧状。根据铺设基面丈量的记录，裁剪大捆的土工膜，编号记录，按号码运载至铺设现场。注意，土工膜在运输过程中不要拖拉、硬拽，避免尖锐物刺伤。

1.2.4 基底应密实均匀，土质基底的干密度不得小于1.4t/㎡。

1.3 施工的气候要求控制

铺设土工膜时气温一般应在五摄氏度以上，风力4级以下并在无雨无雪的天气下进行。根据当地气温变化幅度和土工膜性能要求，预留出温度变化引起的伸缩变形量，低温时土工膜应紧张些，高温时土工膜应放松些，应留有1.5%的余幅，以备局部下沉拉伸，且焊土工膜时不许压出死折。如有皱折，应去掉皱折，当皱折大于10厘米时，采用圆形或椭圆形补丁，补丁大小应超出切口周边5厘米。施工中需有足够的临时压载物（沙袋），在有风天气，风力影响土工膜施工时，待焊的土工膜应用砂袋压牢，以防止被大风吹起，并暂停土工膜铺设、焊接工作。

1.4 土工膜铺的铺设控制

1.4.1 铺设土工膜前基底处理应有土建工程相应的合格验收证明文件。

1.4.2 土工膜裁切之前，应绘制土工膜的铺设和焊接平面布置图，要合理的选择铺设方向，力求减少接缝及接缝受力。裁切时应该准确丈量其相关尺寸，然后按实际裁切，一般不宜按图示尺寸裁切，并逐片编号，详细记录在专用表格上。在安装前，土工膜材料应正确地贮存，并应标明其在总平面图中的安装位置。土工膜的铺设量不应超过一个工作日能完成的焊接量。应对膜下保护层采取适当的防水、排水措施。

1.4.3 土工膜与土工膜之间接缝的搭接宽度一般不小于10cm，通常就使焊缝排列方向平行于最大坡度，即沿坡度方向排列。

1.4.4 通常在拐角及畸形地段，应使接缝长度尽量减短。除特殊要求外，在坡度大于1：6的斜坡上距顶坡或应力集中区域1.5米范围内，尽量不设焊缝。

1.4.5 土工膜在铺设中，应避免产生人为褶皱，温度较低时，应尽量拉紧、铺平。铺设应一次展开到位，不宜展开后再拖动

1.4.6 土工膜铺设完成后，应尽量减少在土工膜面上行走、搬动工具等，凡能对防渗土工膜造成危害的物件，均不应放在土工膜上或携带在土工膜上行走，以免对土工膜造成意外损伤，禁止一切车辆在土工膜上行驶。

当进行边坡铺设时，为防止土工膜滑落，应在边坡顶部或边坡锚固平台设置锚固沟锚固沟的设计应符合下列要求：

（1）锚固沟距离边坡边缘不宜小于800mm；

（2）防渗系统工程材料转折处不得存在直角的刚性结构，均应做成弧形结构；

（3）锚固沟断面应根据锚固形式，结合实际情况加以计算，不宜小于800mm×800m m，典型锚固沟结构形式见图4.4.6-1和图4.4.6-2。

锚固沟开挖过程中不得扰动沟底土壤，沟底平整、无松土，沟壁深度和坡度符合设计要求。

锚固沟回填前，沟底不得受水浸泡，积水应及时排出。

锚固沟回填应及时，回填土质符合设计要求，回填土应采用小型夯实机分层夯实，压实度不小于93%。

1.5 土工膜的焊接控制

土工膜的焊接有双轨道热熔焊和挤压焊两种方式，挤压焊接仅用修复（修补、覆盖及熔焊机达不到的地方）。

1.5.1 焊接前的准备工作：

在正式焊接之前所要进行的准备工作包括以下几个方面：

（1）接缝处不得有油污、灰尘，土工膜的搭接段不应夹有泥沙等杂物，当有杂物时必须在焊接前清理干净。在焊接前，要对搭接的200mm左右范围内的土工膜面进行清理，用湿抹布擦掉灰尘、污物，使部分保持清洁、干燥。焊接部位不得有划伤、污点、水分、灰尘以及其他妨碍焊接和影响施工质量的杂质。

（2）试焊

在正式焊接操作之前，应根据经验先设定设备参数，取300mm×600mm的小块土工膜进行试焊。然后在拉伸机上进行焊缝的剪切和剥离试验，如果不低于规定数值，则锁定参数，并以此为据开始正式焊接。否则，要重新确定参数，直到试验合格为止。试样合格后，便可用当时调整好的速度、压力、温度进行正是焊接。试样上需标明日期、时刻、环境温度。热锲焊机在焊接过程中，当温度、风速有较大变化时，亦应及时调整参数，重做试验，以确保用与施工的焊机性能、现场条件、产品质量符合规范要求。试验性焊接是与生产性焊接相同的表面和环境条件下进行的。试焊成功或失败的评定标准是：对粘结的焊缝进行剪切和剥离检验时，只能土工膜被撕坏，不能出现焊口的破坏，既焊缝强度大于本体。

试验性焊接的频率控制：根据环境温度的变化，每天每台班不少于两次，一次在正式作业前，一次在中班。

（3）当环境温度高于40℃或低于5℃时不能进行土工膜的焊接。

1.5.2 热合焊机焊接的操作要点：

（1）开机后，仔细观察批示仪表显示的温升情况，使设备充分预热。

（2）向焊机中插入土工膜时，搭接尺寸要准确，动作要迅速。

（3）在焊接中，司焊人员要密切注视焊缝的状况，及时调整焊接速度，以确保焊接质量。焊缝要求“平整、牢固、美观”，且不得有滑焊、跳走现象。应及早对土工膜下不平整部分采取应对措施，避免影响焊机顺利自行。遇到特殊故障时，应及时停机，避免将土工膜烫坏。

（4）相邻土工膜焊缝应尽量错缝搭接，土工膜块间形成的结点，应为T字型，尽量减少十字型，纵模向焊缝交点处应用挤压焊机加强。在遇上土工膜长度不够时，需要长向拼接，应先把横向焊缝焊好，再焊纵缝，横向焊缝相距大于50cm应成T字型，不得十字交叉，尽量减少边脚和零星土工膜的焊接。

（5）在坡度大于1：3的坡面上安装时，司焊和辅助人员必须在软梯上操作，且系好安全带。

（6）在陡坡或垂直面处作业时，司焊人员要在吊篮里或直梯上操作，均应系牢安全带。必要时，在坡顶处设置固定点，对焊机的升降进行辅助控制，以便于准确操作，并确保焊机的安全进行。

（7）当手提焊机的温度控制所指示的焊机温度低于200℃时，要用干净的布或棉纱掸掉再焊，必要时应重新打磨，切忌用手擦.

2、过程参数质量控制

2.1施工过程参数符合《生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ 17-2004）及《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》（CJJ113-2007）要求。

2.2铺设安装前土工膜要有出厂合格证检测报告并送有资质实验室做复试，经检测合格才可用于施工。

2.3现场焊缝质量检测措施

2.3.1产品表面检测：当土工膜展开后，要用眼检查是否有缺陷，标出有缺陷或值得怀疑的地方，以便修补。

2.3.2焊缝的检测分为：目测和检漏试验（非破坏性）

（1）焊缝的目测：主要是对焊缝的外观质量、T型焊缝及十字型焊缝的处理、基层有无杂物等项进行仔细检查。

（2）双焊缝的表面：平整、牢固、美观，即光滑平顺，厚度均匀，焊缝处不得有其他杂物及多余散碎焊料，不得使周围母材出现受损伤部位。

（3）T型焊缝表面：结合紧密，平滑连接。

（4）十字型焊缝表面：在确实避不开时，才可以采用十字型焊接，但必须在交叉处加盖不小于20厘米见方的补丁。

2.3.3非破坏性检测：充气（双焊缝）。

（1）双焊缝充气检测：通过检查双缝的气密性来判断其焊接质量好坏的非破坏性检测手段。在气腔内封闭一定压力的气体，通过检测针上附带压力表的变化来判断其气密性。

（2）仪器的组成：压缩装置，能产生0.15--0.20Mpa的压力装有压力表的空心针

（3）程序：充气0.15--0.20 Mpa的压力，保持2分钟以上即为合格；如压力表稳定不住，则一面保持一定的压力，一面对外侧焊缝涂抹肥皂液检验，如无漏气也认为合格（即对另一条漏气焊缝不做处理）。

2.3.4缺陷的修补：对在目测、正压中所发现的缺陷，应及时修补；不能立刻修补的，要做特种标记，以防漏补。

（1）各种空洞的修补：根据洞的大小而定，当洞大于5mm时，应用10厘米圆形或椭圆形的衬垫修补。

（2）对于小的针眼或空洞，可以用点焊。

①用真空法（适用于挤压焊缝）、空气压力法（适用于双轨热熔焊接）对现场焊缝进行非破坏性测试，非破坏性测试须在焊接施工前进行。

②真空法测试程序：

把肥皂液涂在土工膜上；把真空箱放在湿润的焊缝表面；保证封口不漏气；保持真空箱内的压力为0.025Mpa；通过透明窗口检查土工膜上是否由肥皂泡出现，时间不得少于20秒；若肥皂泡出现，则在其处标上记号，并按照规范的要求进行修补。

③空气压力法测试程序：

把要测试的焊缝两端封好，把空心针插入空气通道，充气至0.25-0.3 Mpa的压力；如果压力损失超过0.01 Mpa，或在30秒钟后不稳定，那么把该部分标出，按照规范的方法进行修补；刺穿焊缝的另一端以释放空气，如果存在阻塞，标明阻塞位置，对阻塞的两侧分别进行测试。可在焊缝的两端都装上压力表；

④破坏性试验

取六块2.5厘米宽的试块用拉力器进行撕裂和剪切（各3块）测试；被测试的土工膜试块应满足“焊缝强度大于本体”要求。

3、结束语

通过以上措施的控制，我们施工的河北景县生活卫生填埋场土工膜施工质量得到了很大的提高，膜焊缝质量合格率达95.8%，完全满足规范要求，目前，本工程正在准备申报当地的优质工程。