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堆石坝工程的复合土工膜施工工艺

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文章出处:www.hxgfgw.com作者:张明人气: 发表时间:2017-09-15 08:50
一、复合土工膜防渗结构设计

1、复合土工膜规格选择
复合土工膜规格的选择与下垫层平整度、材质允许应拉力、材料弹性模量、铺设范围内的最大水头及覆盖层最大粒径等有关,土工膜厚度设计除应考虑主要由水压力要求的强度外,尚应考虑暴露、埋压、气候、使用寿命等应用条件,并按国家现行有关标准的规定确定设计厚度计实际厚度。

2、复合土工膜防渗体机构层设计
大坝上游坡面复合土工膜防渗结构自上而下一次为40cm厚浆砌石面层、180cm厚反虑料层、30cm厚砂砾上垫层、复合土工膜、30cm砂砾层填料细砂砾石最大粒径小于10cm,且砂砾石中直径小于0.075mm的颗粒含量不超过5%;库区防渗铺盖区复合土工膜防渗结构自上而下依次为80cm厚砂砾石料面层、30cm厚砂砾料上垫层、复合土工膜、30cm厚砂砾料下垫层组成,填料粒径要求同大坝上游坡面。

3、复合土工膜与砼导墙岸坡岩石的连接
复合土工膜与铺盖和岸坡岩石等刚性建筑物的连接,采用锚固连接,要求连接严密、牢靠,留有伸缩余量,复合土工膜与建筑物的连接采用螺栓固定在砼上,土工膜夹入上下两层橡胶止水条中,靠近砼结构一侧的止水条采用PE胶、KS胶粘结,另一侧止水条表面用扁钢配螺栓固定后外设齿槽砼封闭后组成一个封闭防渗体。在复合土工膜埋入砼之前,应预留100cm的褶皱量以适应坝体的沉陷变形。复合土工膜与左右岸及防渗库区边界处的搭接处理采用开挖底宽50cm、顶宽1375~1500cm、高50cm的齿槽后用砼埋入。
复合土工膜与挡墙、门库的连接可按坡面与砼结构的自然交接铺设复合土工膜,之后土工膜与挡墙背铜止水外露部位及门库迎水面层地板搭接,之后用扁钢压条、膨胀螺栓固定。

二、基础面与垫层施工

1、基础面处理
平整垫层铺设面,要求基体平整,土体坚实,不能凹凸不平、裂纹等,不能有尖锐物、石块、铁丝、木棒等,防渗范围内的草皮、树根要清除,对于杂草要喷洒除草剂。对于库区防渗铺盖区目前渗水泉眼较多,施工时在库区铺盖区边界开挖沟槽,必要时设置几台7.5kw清水泵进行抽排水处理。

2、下部垫层
垫层须与其他堆石体平起施工,要求垫层坡面必须平整密实,坡面偏离设计坡面偏离设计坡面线最大不应超过3~5cm。用10t斜坡碾碾压4~8遍(上行振压、下行静压),经压实后垫层料的相对密度不低于0.80,施工程序:先沿坡面自下而上用振动碾压数遍,随即将突出及凹陷处加以平整;‚然后用振动碾沿坡面自下而上用振动碾压数遍,再次对凹凸处进行平整。对于库区防渗铺盖区碾压可采用现有22t型振动平碾,碾压遍数及搭接长度依据现场试验确定,经压实后的垫层料的相对密度不低于0.8,施工程序同大坝主体砂砾石填筑。

三、复合土工膜施工

复合土工膜总体施工程序为:垫层验收→复合土工膜铺设→底层土工布缝合→土工膜焊接→土工膜焊缝检测→上层土工布缝合→土工膜验收→覆盖保护垫层料→保护层料验收→浆砌块石→浆砌块石验收。

1、复合土工膜的铺设
为了施工方便,保证拼接质量,复合土工膜应尽量采用宽幅,减少坝坡现场拼接量,施工前应根据复合土工膜幅宽、现场长度需要,在专用场地剪裁,并拼接成符合要求尺寸的块体,人工搬运到工作面铺设。坝体迎水面铺设采用自上而下(复合土工膜长幅平行于坝轴线)铺设,水平方向上由坡脚向外端铺设;铺设时复合土工膜两层放置人行木板,并注意张弛适度,要求复合土工膜与垫层结合面务必吻合平整,避免人为何施工机械的损伤。施工人员均应穿平底布鞋或软胶底鞋进行铺设,严禁穿钉鞋以防踩坏土工膜,复合土工膜铺设要与保护层铺设协调,做到随铺随压。对于库区防渗铺盖区部位,因渗水泉眼铺设人行木板,另在正向与反向铺设的土工膜的土工膜之间铺设经垫高后的木板,使复合土工膜的焊接处于干地施工,焊接检测合格后反向土工膜逆时针翻转180°后开始复合土工膜铺设、焊接、检测的重复施工。

2、复合土工膜的铺设技术要求
铺设应在干燥暖和天气进行,为了便于拼接,防止应力集中,复合土工膜铺设采用波浪形松弛方式,应留2%~3%的褶皱量,以适应板梯的沉陷变形,在斜坡或垂直部位应留100cm折叠伸缩;铺好的土工膜应及时覆盖,避免阳光直接照射;铺设时要求土工膜与下部垫层结合面务必吻合平整,切不可上下游方向凸出褶皱。复合土工膜焊接质量的好坏是复合土工膜防渗性能成败的关键,所以务必做好土工膜的焊接,确保焊接质量,因此,土工膜焊接应由生产厂家派专业技术人员到现场操作、指导、培训,采用土工膜专用焊接设备进行。‚复合土工膜的连接分2个程序进行,即上、下层无纺织布的封接,中层PE膜的连接。无纺织布的封接用手提缝纫机、尼龙线进行双道缝接,搭接宽度10cm;PE膜采用焊接工艺连接,焊接工具采用自动调温(调速)土工膜焊接机。ƒ焊接工艺:第一幅土工膜铺好后,将需焊接的边翻叠(约60cm宽),第二幅反向铺在第一幅膜上,调整两幅膜焊接边缘走向,使之搭接10cm。④焊接全部在现场进行,要求天气晴好,严禁在雨天、高温和严寒天气下施工,焊接基地表面应干燥,焊接前用电吹风去膜面上的砂子、泥土等赃物,再用干净毛巾擦净,保证膜面干净,在焊接部分的地下垫一条长木板,以便焊机在平整的基面上行走,保证焊接质量,正式焊接前,应先根据施工气温、PE膜厚度,利用相同材质的PE膜进行试焊,试焊温度250~300℃,速度2~3min,掌握好焊接机温度及行走速度,确定好施工工艺参数,再进行正式施工,焊缝应透明、平整、顺直、连续。拼接焊缝两条,每条宽10mm,两条焊缝间留有10mm的空腔,用次空腔检查其焊缝的质量。

3、上覆保护层
复合土工膜焊接完并经质量验收合格后,及时在膜上面均匀铺设砂砾石保护层,找平拍实后砌筑浆砌石40cm,以防止其在紫外线照射下易老化和其他因素引起的破坏。上保护层采用10t斜坡碾碾压4~8遍(上行振压、下行静压),经压实后,保护层料的相对密度不低于0.80。

四、复合土工膜施工质量控制

1、原材料质量控制
进场的复合土工膜必须有厂家提供的合格证书、性能及特性指标和使用说明书。复合土工膜外观上不允许有针眼、疵点和厚薄不均现象;土工布不允许有裂口、空洞、裂纹或退化变质等材料。在运输过程中和运抵工地后应妥善保存,避免日晒,尽量减少装卸次数。按照施工技术规范要求对进入施工现场的复合土工膜没1000㎡进行一次力学指标抽样检验,确保复合土工膜材质符合技术规范要求,杜绝不合格复合土工膜上坝。

2、土工膜焊接检测
土工膜焊接完成后,立即对焊缝进行验收,方法采用目测法和充气法。同时对焊缝抗拉强度每5000㎡进行一次验收检验,做拉伸强度试验,要求强度不低于母材的90%,且式样断裂不得在接缝处,否则,则应重新进行工艺试验,直至满足设计要求为准。
目测法:土工膜焊接完成后,随即进行外观检查,观察有无漏接,接缝是否无烫损、无褶皱,是否拼接均匀,两条焊缝是否清晰、透明,无夹渣、气泡、熔点或焊缝跑边等现象。如有漏焊、熔点等现象,立即采用热风枪进行补焊。
自检合格后叫监理、业务联合抽样检查,实行逐段认证签证,对于虚焊、漏焊的接缝应及时进行补焊,并对补焊部位进行充气检测,直至验收合格后,对对于进行下道工序。

3、土工膜损坏修补
必须通过铺设和热连接土工膜小片补丁来修补磨损的土工膜,补丁应延伸到土工膜范围外至少30cm,如裂口的长度超过卷材宽度10%,损坏的部分必须切掉,然后将两部分土工膜连接起来。

五、结语

土工膜施工为精细施工,需要长期积累经验,施工人员必须既掌握土工膜的工程应用原理,又能根据施工条件处理各复杂情况。对于土工膜的锚固、铺设等环节的施工工艺,应展开普遍的工程调查,并结合室内试验和分析计算,形成可靠的、完整的工艺方法。根据工程情况,应优先选用天然砂砾石进行垫层料、保护料制备,以预防因碎石棱角造成对土工膜的刺破。从试验结果看,复合土工膜焊接焊缝拉伸时总是母材先遭到破坏,这说明复合土工膜焊缝不会因为变形引成的拉伸等原因遭到破坏,引起渗漏。
 
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