葛 浩

中国水利水电建设工程咨询西北公司,陕西 西安 710075

1 工程概况

兴隆水利枢纽作为汉江中下游四项治理工程之一,主要开发任务以灌溉和航运为主,同时兼顾发电。导流建筑物级别为4级,一期围堰挡水标准、导流明渠泄水标准均为全年10%频率最大瞬时流量15600m3/s。一期土石围堰总长5589.7m,上游围堰堰顶高程42.5m,下游围堰堰顶高程42.0m,左侧纵向围堰顶高程42.5m,堰顶宽度均为10m。

围堰防渗采用圈式全封闭形式。高程35m~36m 以下采用塑性混凝土防渗墙,深度约60m,上部接复合土工膜。复合土工膜在防渗墙二期混凝土预留槽内,插入深度30cm,采用混凝土浇筑固定。兴隆工程设计采用复合土工膜中的防渗m2。

2 复合土工膜设计指标要求

抗拉强度(经、纬向):≥20kN/m;

主膜厚度:≥0.5mm,两侧土工织物规格为250g/m2;

渗透系数:K≤10 cm/s~11cm/s;

伸长率:ε30%;

幅宽:>2m。

3 复合土工膜施工方法

复合土工膜成卷就位→修坡平整→复合土工膜铺设上升→土料填筑覆盖、压实→复合土工膜“之”字铺设上升→两侧土料填筑直至铺设完成。

3.1 修坡平整施工

采用反铲进行修坡并人工辅助配合整平,修坡时必须清除一切尖角坚硬物,避免因施工因素或地面尖角物体破坏主膜。

3.2 复合土工膜拼接施工

为了便于施工,保证复合土工膜拼接质量,单卷复合土工膜一般采用宽幅,尽量减少现场拼接量,同时也要考虑到材料的出厂运输方便。复合土工膜的尺寸采用4m×50m,两边预留约10cm(布与膜可轻易脱开)以便复合土工膜横向连接。

复合土工膜拼接:主膜与主膜之间采用焊接连接,局部焊接困难的或焊接有问题的侧采用粘接。

3.3 焊接施工

本工程复合土工膜焊接采用自动爬行Jointer系列热合土工膜焊接机,土工布采用手提式封包机缝接,热焊方法是PE复合土工膜相接的表面加热处理,使之表面熔化,然后通过压力使之融合成一体。

施工方法:当第一幅复合土工膜铺好后,将需焊接的边翻叠(宽约50cm),将第二幅膜反向铺在第一幅膜上,调整两幅膜焊接边缘走向,使之搭接≥8cm。用毛刷将接缝面清理干净,并保持缝面干燥,在焊接部位地面上垫一长板,以便焊接机在平整面上运行平稳。土工膜铺设好后,要用砂袋压住,以防风沙影响下一步土工膜边缘的焊接。

正式焊接前,根据气温、风速进行试焊,确定行走速度和焊接温度,一般行走速度在1.5m/min~2.0m/min,焊接温度为220℃~300℃。经过试验确定行走速度和焊接温度后进行正式焊接。焊缝在经过检查验收后在对焊缝部位无纺布进行缝合连接,以保护焊缝(见图1)。

图1 复合土工膜焊接、缝合示意

3.4 粘接施工

对局部因焊接难度较大的或焊接有问题边采用粘接法施工。施工方法:1)整形及粘合面制作。现场展开复合土工膜进行全面检查、修剪不合格部分。剥离土工膜两侧附膜10cm制作粘合面;2)清理粘结部位。在粘接部位铺垫上平整木板,清扫粘接面污物并保持粘接面的干燥;3)粘合剂的配制及粘接工具准备。施工前进行复合土工膜粘合剂的强度、水解、渗透等试验,施工中严格按试验确定的参数配制胶液;4)PE膜粘接。将复合土工膜的PE膜与无纺布剥离开,在PE膜粘接部位均匀涂抹专用胶剂,待胶剂干至不粘手时,再次均匀涂刷一层胶剂并干至不粘手,将两膜粘合并进行推压、用木锤敲击,确保粘接紧密。

3.5 复合土工膜铺设施工

铺设施工前将土工膜展开进行表观质量检查,铺设焊接或粘接施工平台。铺设时沿斜坡面铺设,要求复合土工膜与坡面吻合平整,无突起褶皱,铺开后人工拉伸找平。按设计要求复合土工膜铺设长度大于100m时须设一道伸缩节,宽度50cm。土工膜铺设时宜松紧适度,留有约1.50%的余幅,以避免局部下沉拉伸。复合土工膜铺设好后须及时覆盖填筑料。

3.6 复合土工膜施工保护

铺设施工过程中作业人员须穿平底布鞋或软胶底鞋进行施工,严禁穿钉鞋以防踩坏复合土工膜,做到随铺随压。严禁施工设备压膜通过,施工设备通过复合土工膜上部时,须采用特制交通栈桥方式通行。

3.7 复合土工膜与混凝土防渗墙的连接

1)防渗墙施工完成后,挖除表层深度不小于1.0m的防渗墙,浇筑盖帽混凝土,将复合土工膜直接埋入盖帽混凝土内,埋入深度不小于30cm,其中单独主膜10cm,复合膜20cm;

2)盖帽混凝土墙体附近复合土工膜应折叠10cm以防地基不均匀变形的影响。

4 施工中应注意的问题

复合土工膜的施工保护至关重要,破损后修补焊接及其繁琐,修补耗时较长,影响施工直线工期。复合土工膜两侧填料采用小型压实机械碾压施工,防止因机械操作破坏膜体。复合土工膜施工中,特别要注意做到铺设不宜过紧,不得打皱,拼接要牢固。要严格按技术规范施工,把好准备、铺设、拼接、检验和回填等五道质量关。施工道路应规划好,采取可靠的车辆等机械设备跨越复合土工膜施工区的工程措施,全面协调组织好土方填筑和复合土工膜铺设施工。

5 结论

复合土工膜具有十分优良的性能,在本工程防渗工程施工中,严格执复合土工膜施工技术要求,不断总结施工经验,严格控制现场焊、粘接质量,确保复合土工膜各项性能指标均满足设计要求,从而使工程质量得到了保证,取得了较好的防渗效果。

[1]土工合成材料应用技术规范GB50290-98[S].北京:中国水利水电出版社,1998.

[2]刘宗耀.土工合成材料工程应用手册[S].北京:中国建筑工业出版社,2000.

[3]水利水电工程土工合成材料应用技术规范SL/T225-98[S].北京:中国水利水电出版社,1998.