□李 鋒(河南省水利科學(xué)研究院)
□費(fèi)小霞(河南省水利勘測設(shè)計(jì)研究有限公司)
□李 華(中國建設(shè)銀行河南省分行)
復(fù)合土工膜是用聚乙烯或聚氯乙烯的增強(qiáng)改性,壓延成塑料薄膜與滌綸針刺土工布熱合而成,它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。其主要機(jī)理是以塑料薄膜的不透水性隔斷渠底漏水通道,以其較大的抗拉強(qiáng)度和延伸率承受水壓和適應(yīng)渠身變形;而土工布也是一種高分子短纖維化學(xué)材料,通過針刺或熱粘成形,具有較高的抗拉強(qiáng)度和延伸性,它與塑料薄膜結(jié)合后不僅提高了塑料薄膜的抗拉強(qiáng)度和抗穿刺能力,而且由于土工布表面粗糙,增大了接觸面的摩擦系數(shù),有利于復(fù)合土工膜及保護(hù)層的穩(wěn)定。
使用復(fù)合土工膜與傳統(tǒng)的布、膜分離使用相比,其抗老化性能好、耐腐蝕、強(qiáng)度高、耐磨損、變形能力強(qiáng)、施工方便、造價(jià)低,不僅提高了使用效果,而且縮短了工期,降低了工程費(fèi)用,綜合效益顯著,目前被廣泛用于庫區(qū)、壩體、渠道等水利建筑物的整體與局部防滲加固中,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
渠道復(fù)合土工膜施工分為清基、鋪設(shè)、焊接、覆蓋等幾個(gè)步驟,現(xiàn)分述如下。
在復(fù)合土工膜鋪設(shè)前,應(yīng)清除基面上可能損傷復(fù)合土工膜的帶棱硬物,填平坑凹,按要求處理好坡面,渠道土方填筑及坡面修整完畢,坡面平整度、壓實(shí)度均需達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行復(fù)合土工膜的鋪設(shè)。
復(fù)合土工膜的拼接應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn),確定焊接溫度、焊接機(jī)行走速度、溫度調(diào)節(jié)系數(shù)等參數(shù),試驗(yàn)結(jié)果批準(zhǔn)后方可進(jìn)行現(xiàn)場施工。
1.外觀檢查
鋪設(shè)前應(yīng)檢查復(fù)合土工膜外觀質(zhì)量,土工膜不允許有沙眼、疵點(diǎn)雜質(zhì),記錄并修補(bǔ)出現(xiàn)的機(jī)械損傷等缺陷,嚴(yán)重的予以更換。
2.復(fù)合土工膜的鋪設(shè)方法
渠道復(fù)合土工膜鋪設(shè)分為渠底鋪設(shè)、坡面鋪設(shè)2個(gè)部分。鋪設(shè)時(shí),應(yīng)在氣溫5℃以上,風(fēng)力4級(jí)以下,無雨、無雪的天氣施工,按流水作業(yè)的順序分區(qū)分塊進(jìn)行,采用人工鋪設(shè)。鋪設(shè)方法:沿渠道軸線方向水平滾鋪。坡面鋪設(shè)在坡面驗(yàn)收合格后,從順坡面軸線方向滾鋪,與渠底的復(fù)合土工膜連接采用丁字形連接。為保證防水層整體質(zhì)量,避免形成十字縫。鋪設(shè)過程中,作業(yè)人員應(yīng)穿平底布鞋或軟膠鞋,機(jī)械不得碾壓土工膜及其保護(hù)層,施工時(shí)如發(fā)現(xiàn)土工膜損壞,應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。
3.焊接中應(yīng)注意的問題
采用熱熔焊法施工,為了確保焊接質(zhì)最,焊接應(yīng)盡量在廠內(nèi)進(jìn)行,但為了施工方便,復(fù)合土工膜幅寬又不應(yīng)太寬,必須在施工現(xiàn)場拼接。對拼接處的施工質(zhì)量要控制好,做好現(xiàn)場檢驗(yàn)和仔細(xì)檢查。在土工膜的拼接處注意沿渠道軸線方向上游的膜要壓在下游的膜上面;在同一個(gè)斷面上邊坡上面的膜要壓在下面的膜上面。
復(fù)合土工膜焊接完并經(jīng)質(zhì)量驗(yàn)收合格后,及時(shí)現(xiàn)澆混凝土面板以防止其在紫外線照射下易老化和其它因素引起的破壞。
復(fù)合土工膜鋪設(shè)質(zhì)量直接影響渠道的防滲效果,因此在各個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格把關(guān)。
結(jié)合工程實(shí)際及所選復(fù)合土工膜的規(guī)格,確定復(fù)合土工膜的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、幾何尺寸,選擇生產(chǎn)規(guī)模較大、產(chǎn)品質(zhì)量符合要求的生產(chǎn)廠家進(jìn)行采購。對于進(jìn)場的復(fù)合土工膜必須有廠家提供的合格證書、性能及特性指標(biāo)和使用說明書。復(fù)合土工膜進(jìn)場后,隨機(jī)抽取復(fù)合土工膜,對其性能指標(biāo)進(jìn)行復(fù)測,確保用于工程的材料合格。
復(fù)合土工膜拼接質(zhì)量是關(guān)系到防滲的主要問題,目前采用的檢測方法主要有目測法和現(xiàn)場檢漏法,目測法主要是觀察焊縫有無漏接、燙損、褶皺,拼接是否均勻等。現(xiàn)場檢漏法是對焊縫進(jìn)行充氣檢測,將待檢焊縫兩端封死,在兩條焊縫之間的空腔部位插入氣針,充氣至100kPa,靜觀10min,觀察真空表,若氣壓穩(wěn)定,表明焊縫質(zhì)量合格,若氣壓下降,則對焊縫進(jìn)行逐處檢查,找出焊接不牢的部位及時(shí)修補(bǔ)。
1.由于土工膜缺少約束支撐,在承受土壓力時(shí)被鼓破;薄膜受到下層氣體或液體的頂托產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致破壞等,嚴(yán)重影響焊縫的密封性。鋪設(shè)前一定要先仔細(xì)檢查所用土工膜的外觀質(zhì)量,選用膜面平整的土工膜,避免造成不必要的返工。
2.土工膜使用量很大、施工時(shí)間長,施工時(shí)應(yīng)采取可靠的保護(hù)措施,鋪設(shè)過程中作業(yè)人員不準(zhǔn)直接在復(fù)合土工膜上卸放易造成土工膜損壞的器具,不準(zhǔn)在土工膜上進(jìn)行易損壞土工膜的操作。施工作業(yè)時(shí),應(yīng)將渠基基面的礫石和硬土塊清理干凈,防止混凝土襯砌時(shí),人為踩踏刺破土工膜,影響防滲效果。
3.在坡面上進(jìn)行土工膜焊接時(shí),由于掌握焊接機(jī)均勻行走較為困難,易造成土工膜燙損。施工中宜將一個(gè)單元的土工膜在平地上進(jìn)行焊接,質(zhì)量檢查合格后再整體鋪設(shè),盡量減少在坡面上的焊接。
4.土工膜的原材料是高分子聚合物,這種物質(zhì)是鏈節(jié)結(jié)構(gòu),它對氧化(老化)十分敏感,容易發(fā)生降解反應(yīng)和交換反應(yīng),引起其組成、結(jié)構(gòu)的變化而逐漸失去原有的優(yōu)良性能。對于先期進(jìn)行的渠坡混凝土襯砌,由于渠坡土工膜鋪設(shè)較早,為避免土工膜受曬變質(zhì),宜將渠坡土工膜外漏部分埋于地下。
復(fù)合土工膜作為一種新型的防滲材料在渠道防滲中應(yīng)用的前景很好,由于復(fù)合土工膜防滲的核心問題是保證施工中土工膜的完整性和土工膜的鋪設(shè)質(zhì)量,因此在渠道防滲施工中只要嚴(yán)格按復(fù)合土工膜施工技術(shù)要求,嚴(yán)格現(xiàn)場焊接和粘接的質(zhì)量控制,避免人為或其他因素的破壞而產(chǎn)生缺陷影響防滲效果,就能使復(fù)合土工膜各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求,質(zhì)量得到保證。