祥符朱引黄灌区中复合土工膜施工工艺探讨

2014-08-21杨金杰新乡市原阳县水利局

河南水利与南水北调 2014年20期

□ 杨金杰（新乡市原阳县水利局）

0 引言

复合土工膜是通过对聚乙烯或聚氯乙烯的增强改性、热复合或压延成膜，并与涤纶针刺土工织物一次组合而成，防渗效果显著，在水利工程中广泛运用。文章结合祥符朱引黄灌区续建配套与节水改造项目工程中复合土工膜施工情况，阐述复合土工膜在渠道防渗工程中的应用。

1 工程概况

祥符朱引黄灌区始建于1969年，是河南省大型灌区之一，设计灌溉面积2.43万hm2。涉及原阳、延津两县11个乡（镇），285个行政村，总人口15.90万人。现有效灌溉面积1.10万hm2，是河南省主要粮食产区之一。

2006年3月，祥符朱引黄灌区开始实施连续四年的续建配套与节水改造工程。中年间累计完成干支渠衬砌26.06km，改造建筑物134座，完成土方52.90万m3，浆砌石6407m3，混凝土1.92万 m3。

复合土工膜在祥符朱引黄灌区续建与节水改造工程中的干、支渠道防渗处理中得到应用，项目实施以来，节水效果十分显著。

2 复合土工膜的特性

2.1 抗拉强度高、延伸性能好

复合土工膜具有高强抗拉伸机械性，它优良的延伸性和强变形能力不仅适用于各种不同形状的渠道断面，还适用于可能发生深陷和位移的渠道，能有效克服基面的不均匀沉降。

2.2 防渗性能好

复合土工膜由于采用优质的高密度聚乙烯原生树脂和共挤技术，因而具有高效分子密度，液体渗透性极低，所以，防渗透效果较好。通过多次施工实践证明，复合土工膜防渗渠道一般可减少渗漏损失90%～95%。

2.3 耐腐蚀性强

复合土工膜因为采用高分子材料，抗老化，抗紫外线，脆性低，热变形小，具有良好的化学稳定性，不受酸、碱和土壤微生物的侵蚀，所以具有较好的抵抗细菌侵害和化学腐蚀的性能。

2.4 质量轻、便于运输

复合土工膜厚度薄，质量轻，单位重量的膜料衬砌面积大，因而用它作防渗材料不但用量减少，而且运输方便。

2.5 施工成本低

复合土工膜采用新型技术防渗效果好，生产工艺又更加科学、速捷，所以施工成本降低。如:据有关资料分析，每平方米复合土工膜的造价为混凝土防渗造价的1/10～1/5。

2.6 施工方便、工期缩短

复合土工膜的成品成卷状，既便于现场铺设，又具有很高的灵活性，能满足不同施工场地的需求。复合土工膜主要适用于填方渠道中，铺膜和膜料接缝等，不需复杂的技术，方法简便易行，工期大大缩短。

3 复合土工膜施工工艺原理和流程

3.1 施工工艺原理

复合土工膜因为采用高分子材料，具有较好的防渗效果。其施工工艺原理是:第一，将复合土工膜铺设在需要进行防渗处理渠道坡面上，利用其自身的连接，从而形成坡面防渗体进防渗；第二，使坡面铺设复合土工膜的下部与渠底坡脚铺设的复合土工膜进行焊接，使复合土工膜与坡脚混凝土防渗板形成一个整体进行防渗；第三，复合土工膜上部嵌入坡顶混凝土压帽墙下，使渠底混凝土防渗板、坡面复合土工膜、坡项混凝土压帽墙形成一个完全封闭的整体防渗体系。

3.2 施工工艺流程

复合土工膜施工工艺流程如图1所示。

图1 施工工艺流程图

4 复合土工膜施工方法

4.1 施工准备

4.1.1 复合土工膜原材料购进

根据设计要求和施工条件制定整套的施工质量管理办法和操作规程。对购进的复合土工膜原材料要认真刷选，要选用能提供产品合格证书、性能及特性指标和使用说明书的厂家。

4.1.2 复合土工膜原材料质量检测

本工程采用复合土工膜使用前委托河南省的水利工程质量检测站，对产品的断裂强力、撕裂强力、断裂伸长率、渗透系数等技术指标进行检测，各项指标均符合要求后才给予使用。材料进场后，做抽样检查，以确保原材料合格。

4.1.3 清理平整基面

渠基的清理、平整场地，清除草根、树根、瓦砾和石子等尖角杂物，防止穿破、刺破土工膜。然后对富坡进行削坡挖平，欠坡要进行回填夯实，土方压实系数要达到设计要求。经监理验收合格后，方可进行施工。

4.2 复合土工膜的铺设

4.2.1 铺设方法

本工程复合土工膜铺设流程如图2所示。

图2 铺设流程图

该工程复合土工膜铺设分渠底坡脚铺设、坡面铺设两个部分。渠底坡脚铺设应在底浆砌块石垫层旅工结束，验收合格后进行。铺设方法:从渠道上游至下游沿渠道轴线方向缓慢流滚运铺设，摊开后及时拉平找正。坡面铺设在坡面验收合格后，铺设方法:从堤顶到堤脚沿渠道轴线缓慢展铺，复合土工膜与坡面应压平贴紧，清除气泡，避免架空。

4.2.2 技术要求

因为复合土工膜是弱风化软材，抗刺能力差，集中应力过大时，会延展变薄，所以应在干燥、暖和天气进行，分段施工进行铺设。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驰方式，富余度约为1.50%。施工时注意各种尖锋工具使用、堆放，防止破坏其延展性或刺穿。另外，为避免踩坏复合土工膜，施工人员必须穿着平底布鞋或软胶鞋，严禁穿钉鞋。在施工时，发现复合土工膜有损坏，要及时进行修补。

4.3 复合土工膜的拼接

4.3.1 拼接工艺的选择

复合土工膜拼接包括土工布的缝接和土工膜的焊接，本工程采用的是土工膜焊接。焊接质量的好坏是复合土工膜防渗性能成败的关键，可根据设计要求分为场外拼接和场内拼接两种情况。为了确保焊接质量，土工膜焊接时应由生产厂家派专业技术人到现场操做指导和培训，采用专用焊接设备进行焊接，本工程采用ZPR—210V型热合土工膜焊接机和手提式封包机缝接进行焊接。

4.3.2 焊接流程

本工程具体的焊接工艺流程是:铺膜—焊膜—缝底层布—翻面铺好—缝上层布。

4.3.3 焊接工艺

焊接前必须清除膜面上的石子、泥土等脏物，然后用干净的毛巾擦净，以保证膜面的干净。为保证焊接质量，在拼缝部位的底下垫一条长木板，以便焊机在平整的基面上行走。另外，在焊接前，要根据施工条件进行试焊，以确定焊接时的行走速度和施焊温度。

在确定好施工工艺参数之后就可以进行施工。在第一幅土工膜铺好后，需焊接处翻叠约60cm宽边。第二幅反向铺在第一幅膜上，把两幅膜焊接边沿走向调整好，搭接10cm左右。焊缝要透明、平整、顺直、连续。焊接如在场外进行，要求天气晴好，风力3级以下。另外，为便于检查焊缝质量，拼接时在两条宽10㎜焊缝间要留有10㎜的空腔。