如何优化土工膜施工过程？

3.3.6.1　土工膜铺设

(1)土工膜吊装及运输。

土工膜存放在库房，采用25t 吊机吊装，20t 平板汽车运输，专用尼龙编织带或其他柔性吊带吊卸。严禁使用钢丝绳野蛮吊卸;卸车时，吊机及运输车辆严禁进入已验收的基础面;土工膜场内运输采用自制运输气胎式板车。

(2)土工膜的摊铺及裁剪备料。

摊铺前，对每块分区的每块土工膜进行识别编号，建立膜块识别编号系统，形成表格以便施工及检验，土工膜铺设基本形式如图3-31所示。

图3-30　土工膜下支持层填筑现场

图3-31　土工膜铺设平面布置图(局部)

复合土工膜铺设严格按照设计技术要求进行裁剪、下料并错开接头。土工膜最长为50m，幅宽为8m，库周边土工膜幅宽为1.4m，焊接处搭接宽均为10cm，土工膜在现场进行裁剪拼接，在运抵现场前已进行拼接处理的土工膜不得使用。每天的土工膜的摊铺工程量按照1 个工作日能完成的焊接量控制。

因现场填筑形体条件局部可能发生变化，裁剪前先测量铺设尺寸，按照实际测量尺寸进行裁剪，逐个膜块编号并记录编号及尺寸、编号不重复。裁剪先画线，裁纸刀沿线割开。

土工膜采用人工铺设。摊铺时应检查土工膜的外观质量，标记已发现的机械损伤和生产创伤、孔洞、折损等缺陷的位置，并做记录。土工膜铺设要平顺、舒缓，不得绷拉过紧，预留出温度变化引起的伸缩量约1.5%，摊开后及时拉开、拉平，与基础面贴合平整，无明显起拱、折痕，相邻两幅土工膜搭接100mm，在土工膜的边角处或接缝处每隔2m～5m放置1 个25kg 的砂袋作为临时压重，铺设时在周边锚固部位可预留0.05m～0.10m的富余量，以适应可能发生的不安全的沉降、顶起等变形。

土工膜的铺设按照自上而下的顺序进行铺设，顺着水流方向从上游向下游方向铺设，遇到1:3边坡阳角部位时需紧贴坡面，距离起坡点1.5m范围内不设置水平接缝，摊铺时不能靠重力自由下滑，防止土工膜下滑过快失去控制造成人员损伤及材料损坏。

3.3.6.2　土工膜的焊接

(1)焊接准备。

每次焊接作业前，均进行试焊重新确定焊接工艺状态，试焊长度不小于1m。两土工膜焊接边搭接宽度均为100mm，预焊接的焊缝表面用干纱布擦干擦净，做到无水、无尘、无垢等杂物。试焊样条做剥离及剪切测试，母材先于焊缝被撕裂认定合格后开始正式焊接。

焊接前还需完成对焊缝长度、搭接长度的测量及标识，重新检查土工膜是否存在外观缺陷，并对焊缝进行编号，编辑规范如图3-32所示。

图3-32　焊缝编号的编辑规范

(2)长直焊缝的施工工艺。

采用平搭焊接方法进行连接，长直焊缝采用双焊缝、搭接宽度10cm、焊缝宽度1.4cm、缝间距5cm，短焊缝及缺陷修补采用单焊缝，且根据焊缝及缺陷特征采用相应的搭接宽度。土工膜焊接前，对焊缝部位采用洁净的干毛巾进行擦拭，确保焊缝结合面洁净、干燥，上下层土工膜熔接紧密，如图3-33所示。

图3-33　焊接形式示意图

1)热楔式自动焊机(双轨焊机)。

①对焊机进行检查后，接通电源并仔细观察指标仪表显示的温度情况，完成试焊。

②向焊机中插入膜时，搭接尺寸要准确，动作要迅速。

③在焊接中，要随时观察焊缝的状况，保证设备不能跑偏，以确保焊接质量。

④在焊接中要保持焊缝的平直整齐，对膜下不平整部分提前调整，以免影响焊机的顺利进行。遇到特殊故障时，及时停机，退出热楔，避免将土工膜烫坏，并作出标记，进行复验。

2)挤压式焊机(单轨焊机)。

①搭接处的膜面应平整，松紧适中，不致形成“翘口”。

②打磨:用角磨机(专用膜片)将焊缝处30mm～40mm宽度范围内的膜面打磨，打磨方向垂直，不应平行于焊缝，形成糙面以增加其接触面积，但其深度不可超过膜厚的10%，打磨要轻轻操作，尽量少损伤膜面。对需要单轨焊接的土工膜，要打成45°的坡口。打磨在焊接开始前1h 内完成。

③开始焊接前，将单轨挤出焊机枪头里余留的焊条挤出物清理出去，应注意不要使挤出物掉到准备焊接的土工膜上。

④焊接时要将机头对正焊缝，不得偏焊、跳焊。

⑤一条焊缝不能连续焊接时，接茬部分已焊焊缝至少要打磨50mm再焊接。

⑥必须使用HDPE 专用焊条，焊条入机前必须保持清洁、干燥、不得用有油污、脏污的手套、棉纱等擦拭焊条。

⑦挤出焊机在焊接作业因故障中断时，必须慢慢减少焊条挤出量，不可突然中断焊接。重新施工时应先在中断处进行打磨后再焊接。打磨机根据实际需要提前施工，但一般不可超过一小时。焊条的送入必须与焊接的速度相符。重新焊接时，要将焊机中的残留物挤出。

(3)T 形焊缝及接头施工工艺。

多块HDPE 膜之间采用T 字形接头，T 形接头施工工艺流程为:

①T 形接头部位单面热熔挤压焊、切割边缘;

②HDPE 膜T 形接头打毛、清理;

③将修补用的R=300mmHDPE 膜黏结面打毛、清理;

④将上下层土工膜热合熔焊黏结、冷却;

⑤沿黏结面周边用单面热熔挤压焊接封边。如图3-34所示。

图3-34　T形接头焊接补强示意图

毛面处理采用专用膜片及砂纸完成，打磨的范围大于修补的直径为300mm膜块，冷却1min～2min 后，用抹布擦干净，采用手持挤出式焊机沿黏结面挤出焊料并黏结牢固，焊料均匀连续，焊缝的宽度不小于20mm。T 形接头补强程序如图3-35所示。

图3-35　T形接头焊接流程图

(4)褶皱处理。

若上、下两层土工膜搭接时有一层出现褶皱，应沿明显的褶皱处进行切割处理，使其平整，切割处应使用热熔挤压机对切开部位用大于切开部位直径一倍以上的椭圆形或圆形母材补焊，覆盖焊缝应在切割位置外150mm处。

3.3.6.3　土工膜周边锚固

土工膜与混凝土结构物的连接是整个土工膜防渗体系中最薄弱的部位之一，处理不当极易发生渗漏，周边锚固原则上当天完成铺设的土工膜部位，周边锚固跟进施工，接头部位当天未完成的及时采用雨布覆盖压紧。施工方法如下:

(1)施工准备。

①主要包括SR 施工用材料准备，冲击电钻、钢丝刷、毛刷，吹风机等;做好人员技术交底。根据施工图纸确定螺栓中心控制线位置。(www.xing528.com)

②清面:在要施工SR 材料的混凝土面上，用钢丝刷冲刷需要涂抹宽度，两侧超宽1cm进行控制。采用墨斗在缝面两侧按中心线弹出边线。施工范围内混凝土面要求平顺，清除表面黏结混凝土，打磨清理干净去除杂物，晾干或烘干。

(2)螺栓施工。

钻机成孔后用刷子、棉纱清孔，并采用净水冲洗，确保孔内无尘土、泥浆污物。锚固剂采用静力混合管混合注入，螺杆采用手动旋转植入。螺杆上螺母采用扭力扳手进行紧固，紧固力为120 N·m，单根拉拔力≥39.20kN。

(3)底胶施工。

在洁净干燥的基面上均匀刷涂第一道SR 底胶，底胶刷涂应保证宽度;底胶干燥后(1h 以上)，刷第二道SR 底胶，待底胶表干(黏手，约0.5h)，即可进行SR 嵌缝施工;若底胶过分干燥时(不黏手)，需要重新补刷底胶。

(4)参照上述底胶施工要求。

分层铺设及安装相应厚度防渗胶条、土工膜、保护盖片等。结构按设计图纸自下而上分层进行施工，确保每层密贴、上下黏合密实，橡胶锤锤压密实。

(5)锚固。

压覆角钢按照间距采用机械成孔，孔径为Φ19mm，土工膜不锈角钢标准段长11.5m，标准段间预留2mm宽伸缩缝。折角部位两侧角钢各1m范围内不留伸缩缝，折角采用量角器计算角度并采用切割机成型，采用角磨机打磨双面坡口，双面焊接后底面磨平、焊缝磨光。整体角钢成型后再进行锚固。螺栓在紧固时不宜单个按顺序进行紧固，建议按照每80cm间距紧固一个，最后每一标准节再统一进行紧固，可以确保每个螺栓有效达到锚固力要求，如图3-36所示。

3.3.6.4　土工膜质量检测

检测内容包括焊缝、焊接节点、破损修补部位、漏焊补焊及虚焊部位、前次检验不合格重新补焊部位。土工膜焊接主要采用目测法、真空检测法、充气检测法、真空检测法、电火花检测法。检测程序如图3-37所示。

(1)目测法。

在现场检查过程中，应先采用目测法检查土工膜焊接焊缝，目测法分看、摸、撕3 道工序。

图3-36　周边锚固流程图

图3-37　土工膜焊缝及“T”形头检测流程图

①看:先看有无熔点和明显漏焊之处，是否焊痕清晰，有明显的挤压痕迹，接缝是否烫损，无皱褶，拼接是否均匀。

②摸:用手摸有无漏焊之处。

③撕:用力撕来检查焊缝焊接是否充分。

其中在看和摸两道工序过程中，对发现质量问题的位置用黄色记号笔圈出“O”形标记，以提醒下一道检测人员注意加强检查。撕裂检查应在焊接施工完成后，待焊缝温度冷却至环境温度后(焊后约20min～30min)方可进行，以两人为一个检测小组，一人进行撕裂检查，一人填写检查记录，对所以土工膜焊缝100%范围进行检查。检查人员左右手分别持焊接的上下搭头用适当的力度对焊缝进行手撕检查，该力度应既能检查到焊缝缺陷，又不至于将焊缝撕裂。

修补完成并经复检合格的在原标记边标“V”。如果仅是撕裂检测存在疑问，在画“O”形标记时还要求在旁边标“?”表示有待真空检测人员进一步复检。

(2)真空检测法。

土工膜防渗的所有T 形接头，转折接头，破损和缺陷点修补，撕裂检查有疑问处。

真空检测以3～4 人作为一个检查小组，分别负责真空泵、真空罩检测，记录。检测程序为:将肥皂液沾湿需测试的土工膜范围内的焊缝，再将真空罩放置在潮湿区，并确认真空罩周边已被压严，启动真空泵，调节真空压力大于或等于0.02MPa。保持30s 后，由检查窗检查焊缝边缘的肥皂泡情况。所有出现肥皂泡的区域应做上明显标记并做好检测记录，按照“缺陷修复”要求进行处理。如图3-38所示。

图3-38　真空检测流程示意图

(3)充气检测。

充气检测主要用于长直焊缝，测试缝的长度约50m左右，测试前应封住测试缝的两端，将气针插入熔焊接后产生的双缝中间，将气泵加压至0.15MPa～0.25MPa，关闭进气阀门，5min 后检查压力下降情况，若压力下降值小于0.02MPa，则标明此段焊缝为合格焊缝。若压力下降值大于或等于0.02MPa 则表明此段焊缝为不合格焊缝。检测完毕，应立即对检测时所做的充气打压孔进行挤压焊接法封堵。检测步骤及采用的设备如图3-39、图3-40所示。

图3-39　充气检测流程示意图

图3-40　主要检测设备图(真空罩检测、充气检测)

(4)电火花检测。

采用电火花检测仪，又称电火花检漏仪，电火花测漏仪等。该仪器主要用来检测金属基材上的厚的非导电涂层是否存在针孔，砂眼等缺陷的仪器。该仪器使用很简单，一头接地，另一头是探头，仪器通过高压探头发出直流高压电，当探头经过有缺陷的涂层表面时，仪器会自动声光报警。

3.3.6.5　土工膜缺陷处理

HDPE 膜缺陷主要有生产、运输过程中产生的熔点、孔眼、疤痕、凹坑、划痕、孔洞，施工中产生的划痕、检测针孔、尖锐物顶破孔洞(或孔眼)、虚焊、漏焊、T 形接头等缺陷。各类缺陷均采用与母材化学成分相同的1.5mm厚HDPE 片材或HDPE 焊条进行修补。

(1)缺陷的确认。

土工膜铺设完成时，全面进行外观检查，观察有无上述缺陷，如有发现应立即采用彩色笔进行标记，并详细记录，便于修补。目测检查和撕裂检查发现的可疑缺陷位置均应用真空检测或充气检测方法进行试验，试验结果不合格的区域应做上标记并进行修复。

(2)缺陷修复设备以及工艺。

土工膜焊缝或土工膜未焊区域存在的缺陷，要求采用手持式塑料焊枪、手持式半自动爬行热合熔焊接机进行缺陷修补。任何缺陷的修补均需监理现场旁站。

(3)孔洞修补工艺。

①将破损部位的土工膜用角磨机适度打毛，打磨范围稍大于用于修补的土工膜，并把表面清理干净、保持干燥。

②将直径为150mm的土工膜黏结面用角磨机打毛并清理干净。

③用手持式半自动爬行热合熔焊接机将上下层土工膜热熔黏结。

(4)土工膜焊缝虚焊漏焊的修补工艺。

①当虚焊漏焊长度不大于50mm时，则将漏焊部位前后100mm长范围的上层双焊缝搭接边裁剪至焊缝黏结处;将焊料黏结范围用角磨机打毛并清理干净，用手持式塑料焊枪修补，焊缝宽度不少于20mm。

②当虚焊漏焊长度超过50mm时，将漏焊部位前后120mm长范围的上层双焊缝搭接边裁剪至焊缝黏结处，然后采用孔洞修补工艺进行外贴土工膜修补。

(5)修复后的检查。

缺陷修复后应根据“现场焊缝检测”方法进行试验，试验不合格的区域应重新修复并重做试验，直至合格为止。

3.3.6.6　土工膜防护

土工膜在紫外线的照射下易老化，不宜长时间暴露在阳光下，因此在施工中应边铺边检测边压保护层，并保持无污损状态。土工膜焊接时，完成部分应进行必要的保护，防止焊缝未热合牢固时张拉损坏、位移等。