复合土工膜铺设施工的质量控制

刘 征，孙希兵，刘珊珊

（1.山东省水利科学研究院，山东 济南 250013；2.山东黄河信息中心，山东 济南 250013）

绣源河综合治理工程是章丘城建史上建设规模最大、带动性最强的重点项目,是改善生态和人居环境的一项重大民生工程。该项目全长15km，控制面积47万km2，项目概算投资30亿元，采取BT模式建设。2011年重点建设经十东路南1.3km至济青路段一期工程,建设全长8.2km。主要包括河道整治、岸坡防护、拦蓄防渗、景观绿化等工程，概算投资11.8亿元。绣源河原名巴漏河，为季节性河道，河床渗漏严重，常年断流，河底防渗面积达120万m2。治理后只有工程正常蓄水才能达到水利风景区的建设目标，因此河底防渗施工质量是工程建设成功的关键。为确保防渗效果，必须优选防渗材料，确定防渗方案，加强施工质量控制。

1 防渗方案优化试验

通过综合对比、分析并结合工程实际情况，采用目前防渗工程中应用效果较好的两种材料，HDPE复合土工膜和GCL膨润土防水毯进行优化对比试验。

1.1 优化试验方案

组织参与投标的10家防渗材料生产厂家在工程现场模拟河道情况，通过试验性施工，验证施工工艺的可行性及驳岸、水坝、桥梁立柱结合处的处理措施，对比其防渗效果。试验区要求采用统一的施工标准及材料规格：复合土工膜（2布1膜，膜厚0.5mm）、GCL 膨润土防水毯（5000g/m2）、水池面积50m2、水深 1.5m。

1.2 优化试验结果

试验历时18d，整个过程派专人进行了监督、检测、记录、拍照。试验结果如下：

1）复合土工膜方案：最小水位下降值3cm,最大值10cm，平均6.8cm。

2）膨润土防水毯方案：最小水位下降值22cm,最大值100cm，因其中一家产品第三天即渗漏完毕，不再参与计算平均值，9组平均值为47.6cm。

根据试验结果，决定采用铺设HDPE聚乙烯复合土工膜防渗处理方案。该复合土工膜具有防渗性能好，变形适应能力强，抗老化，耐腐蚀，耐高低温，无毒，使用寿命长，成本低，施工简易等特点。土工膜由试验结果较好的3个厂家负责提供及铺设施工。

2 施工程序及设计要求

主要施工过程包括：施工放线、土方开挖、基底处理，下层黏土回填、土工膜铺设、上层黏土回填、素混凝土灌浆碎石保护层铺设。设计要求地基承载力不小于120kPa；黏土层平整顺直，平整度±2cm/2m；土工膜厚度1.2mm；底层黏土压实度不小于0.94，膜间及上层黏土压实度不小于0.90。土工膜施工工艺为：准备工作、铺设裁剪、搭接整齐、压膜定型、清理、焊接试验、焊接、检测、修补、复检、验收、铺设黏土保护层。

3 质量控制

由于工程量大、时间紧，为确保防渗施工质量，参建各方组成统一管理、统一调度、相互监督的质量监管体系，建立起全方位、无缝隙、横向到边、纵向到底的监督组织机构和责任追究制度。

3.1 资料控制

由专人负责管理与工程有关的所有文件资料，保证质量管理体系的各个部门都能得到相应文件的有效版本。施工前，施工项目部需做好图纸自审工作，技术负责人组织有关人员参加监理部门的协调会，做好图纸会审和施工技术交底。质量检测记录与工程同步进行，记录做到真实、内容完整、鉴证齐全。

3.2 原材料控制

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。土工膜外观不允许有针眼、瑕疵和厚薄不均现象，不允许有裂口、孔洞、裂纹或者退化变质等材料，经有关人员验收合格后方能入库。土工膜进场后，按每5万m2为一批复检一次。在施工过程中对土工膜进行随机抽检和室内试验，检测结果满足规范和设计要求才能使用。

3.3 施工质量控制

3.3.1 基底处理和铺设黏土保护层

对基底进行清理，填平坑凹、削平高地，碾压后进行承载力试验，经验收合格后进行黏土铺设。黏土铺设完成后现场检测其压实度、厚度、平整度，合格后铺设土工膜。为了缩短工期，施工时采用分区施工法。为防止雨季降水影响施工进度，抢先施工设计河道中的深水区，降雨时可作为临时蓄水池使用。

3.3.2 土工膜铺设前准备

1）清除一切尖角硬物，以防损伤土工膜。2）施工工具、焊接设备要提前进入工地进行检测、检修，确保其优良运行。进入现场选择合理位置摆放焊机和施工工具，有效地安排发电机的位置，确保焊机供电，打压设备检测正常，自检人员现场到位。3）特殊部位施工前应根据复合土工膜幅宽、现场长度及其特殊形状需要，先剪裁再搬运到工作面特殊铺设。

3.3.3 土工膜铺设

按照施工进度分区、分块进行土工膜铺设。垂直水流方向将土工膜沿直线全部展开，人工抻平找正，要求土工膜与黏土层贴实，顺水流方向搭接，宽度10cm左右，搭接边沿要求平行且无褶皱，要求铺设松弛富余度约为1.0%。膜块间形成的结点，应为T字型，不得做成十字形。风力超过4级或雨、雪天应停止施工，风力小时，宜用沙土袋压住土工膜，以利施工。铺设次序采用先河底后驳岸，顾全大局避开特殊部位，大面积铺设，遇到特殊部位绕开，根据特殊部位的要求加工处理后进行铺设焊接。施工人员应穿平底布鞋或软胶鞋，以免踩坏土工膜。驳岸施工时将土工膜有效锚固，并留有一定的伸缩余地，防止地基不均匀沉降导致土工膜拉裂。现场检测土工膜外观质量、厚度和搭接宽度是否满足规范与设计要求。

3.3.4 土工膜焊接

土工膜焊接质量是防渗性能成败的关键。焊接前要清除膜面上的砂子、泥土等脏物。正式焊接前，必须根据施工环境进行试焊，试焊质量满足要求后，才能进行生产性焊接。试焊每天每台不少于2次。试焊应与生产性焊接相同的表面和环境条件下进行。在调节好的工作状态下，先焊接1m长小样，现场进行撕拉试验，焊缝不被撕拉破坏，母材被撕裂认为合格。焊接形式采用双焊缝搭焊，焊缝处土工膜应熔接为一个整体。对于出现的虚焊、漏焊、丁字接头以及非正常破损等问题，应及时修补。桥墩部位施工，采用特殊工艺使土工膜将桥墩包裹至设计高程，并将顶部密封，底部与河底土工膜焊接。

3.3.5 焊接质量检测

1）目测。主要是对焊缝的外观质量、T型焊缝处理、基层有无杂物等进行仔细检查。要求双焊缝的表面平整、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，T型焊缝表面结合紧密，平滑连接。

2）气密性检测。采用充气法对全部焊缝进行检测，将待测段2条焊缝两端封死，插入气针，充气至0.15～0.20MPa，静观 1～5min，观察真空表，如气压无下降，焊缝合格。对单焊缝和T形结点及补丁处采用真空罐法进行抽样检测，真空压力大于或等于0.005MPa，保持30s，肥皂液不起泡为合格。对发现的缺陷，应及时修补，不能立即修补的，要做特种标记，以防漏补。如有大面积不合格焊缝集中出现，责令施工单位停工整顿，查找原因，试焊合格后方能开工。缺陷修补后应进行复检，复检合格方可销号，检测过程应详细记录。质量检测应随施工进展进行，施工自检合格后由质检方抽检合格后，方可进行下道工序。

4 结语

绣源河防渗工程施工共历时3个月，完成黏土保护层碾压铺设123万m3，土工膜铺设240万m2。施工过程克服了时间紧、环境差、任务重等不利条件，严格按复合土工膜施工技术要求施工，并根据工程特点合理调整施工方案及质量控制要点。项目竣工蓄水后，经长期观测，达到了预期防渗目标，成为城市生态景区新亮点，社会与经济效益显著。