复合土工膜施工工艺与施工技术研究

王瑞玲 李亚飞

本文着重介绍复合土工膜的施工工艺和施工方法，并指出了复合土工膜在施工过程中的质量控制问题，为同类工程在工程设计和生产应用方面提供借鉴和参考。

1. 施工方法

根据有关规程规范和工程建设的实际提出复合土工膜施工方法如下：

一是清基处理与垫层施工。清基表面要求清理干净，并除去树木、草根和腐殖土以及其它杂物，同时将井、塘、洞穴等进行回填。达到平整度要求后，对坡面砂垫层进行碾压密实，验收合格方可铺膜。

二是土工膜铺设工艺。土工膜在厂家生产时按设计要求的长度裁断，这样在铺设时就不会出现水平接缝，只有幅边的接缝。斜坡土工膜水平铺盖自坡脚向外铺设，从上到下进行铺设。铺膜时要求土工膜与垫层结合面必须平整吻合，注意适度张弛，避免人为和施工机械的破坏。

三是焊接工艺。第一幅土工膜铺好后，将需焊接的边进行翻叠，翻叠宽度约60cm，第二幅反铺在第一幅膜上，调整两幅膜焊接边缘走向，使其搭接长度约10cm，以利于焊接机运行。对留边不齐的需进行修剪，膜有褶皱处需展平，以免影响焊接质量。

PE膜采用ZPR-210V型或改进型自动爬行热合焊机进行连接。该机由两块电烙铁供热，胶带轮通过耐热胶带施工，滚压塑膜，焊成两条粗为10mm的焊线，两线净距16mm。焊接施工时需3～4人相互配合。焊机操作人员根据环境温度的变化调整焊接温度和行走速度，温度一般调到 250～300℃，速度 1～2m/min，从而确保焊接质量。每道焊缝完成后，随即进行外观质量检查，看两条焊缝是否有熔点、漏点、清晰、透明、焊缝跑边、气泡或无夹渣等缺陷。另外可用0.05～0.1MPa压力水针在双焊缝间注入彩色水，稳定1min后不发生漏水现象，则为质量合格。如发现有漏焊、溶点等现象，立即用塑料枪补焊。

织物的缝合采用GH9-2手提封包机，用高强维涤纶丝线。缝合施工时也需3人相互配合。缝合时针距在6mm左右，连接面要求松紧适度，自然平顺，确保膜与织物联合受力。

土工膜连接完成，将第二幅翻回铺设完好。再依次循环施工。二布一膜连接施工程序为：铺膜－焊膜－缝底层布－翻面铺好－缝上层布。

2. 施工流程

3. 施工要点

复合土工膜目前在水利工程防渗中已应用越来越多，膜体之间粘结部位往往会成为防渗体的薄弱部位。因此，应用复合土工膜防渗的堤段，复合土工膜之间的粘结问题应充分重视。

首先从单元工程施工的第一道工序严格推行“三检制”，根据设计要求和施工条件等建立健全质量保证体系，制定一套完整适用的施工严格的操作规程及质量管理办法，确保工程施工质量。

土工膜由厂家运至仓库后，即按约20000m2任意选择一组样本抽样检查，并及时换掉不合格的样品。

做好铺设基面和垫层。斜坡土工膜铺设，要求先按设计断面清除坡面石块等尖突物，进行削坡处理，然后铺垫厚度大于10cm的中砂，拍板或滚筒压实整平，并在表面洒适量的水。水平铺盖直接铺设在砂砾石垫层上，要求清除表层杂土和树根、草皮、乱石堆及其他杂物，并回填井、塘、孔洞。砂砾石垫层厚度控制在30cm左右。对地面高差起伏较大的部位使基层平滑过渡，须进行平整。对砂砾石垫层进行碾压，基面达到平整度设计要求后，保证土工膜与平整基面吻合。

流水作业和分段施工是铺设复合土工膜的常用手段，顺堤轴向每15m为1段 （以复合土工膜幅宽5m为模数），垂直堤轴向可分为斜坡段和水平段。每段首先进行水平段施工，而后依次进行斜坡段施工。以15m作为两个施工段间距的模数。

斜坡复合土工膜水平铺盖由坡脚向铺盖首端进行铺设，从上至下铺设。铺设时为了避免应力集中和人为破伤，应注意复合土工膜适度张驰。为了预防复合土工膜形成弯折形变造成渗水通道，就必须做到复合土工膜、地基、垫层接触面贴合整齐吻合工整。复合土工膜铺设后，避免应力集中和人为造成土工膜的破坏，应随即回填保护层。

膜焊布缝是复合土工膜在连接时的常用的方式。双焊ZPR-210型热焊机和其它改进型的热焊机在PE膜应用是比较多的。为了令膜的表层整洁干净，我们在焊接之前都会清理膜表层的脏东西，进行焊接操作时要确保膜与膜能够吻合工整。技术人员要留心查看焊接双缝质量，在爬行焊接过程中，一般温度控制在250℃～300℃，行走速度一般为1～2m/min，随时根据环境温度变化调整焊接温度和行走速度。在确定适当的工艺参数之前需要先在样本上尝试焊接，之后再正式焊接。在正式焊接的时候要认真观察，清晰与否，像气泡、熔点或焊缝跑边这样的缺陷是否存在，不合格的应及时进行补焊。缝合针距以6mm为宜。对斜坡上的二布一膜位置应先缝合下层布再缝合上层布。缝线采用3股双丝涤纶绞线。

复合土工膜施工，平均每个工作面每天可铺设斜坡复合土工膜300m2，铺设水平段复合土工膜700m2，与粘土防渗方案比，工效可提高近50%，且质量可保证，施工也简便。

4. 质量保证措施

雨天不得进行复合土工膜施工。

复合土工膜基层不得有积水。

参与施工的管理人员及施工操作人员均持证上岗，并具有多年的施工操作经验。

必须对防水材料优选，保证其完全满足该工程使用功能和设计以及规范的要求；对确定的防水材料，除必须具有认证资料外，还必须对进场的材料复试，满足要求后方可进行施工。

防水工程施工时严格按操作工艺进行施工，合格后及时做好防水保护层的施工，以防止复合土工膜被人为的破坏，造成渗漏。

复合土工膜做法及节点设计必须科学合理，对复合土工膜施工的质量必须进行严格管理和控制。

要强化操作人员的成品保护意识和技能，在施工过程中每时每刻都注意成品保护，复合土工膜施工完成后，及时采取保护措施或施工毯保护层施工。

在复合土工膜施工时还要注意，施工人员加强质量意识，务使器具损伤卷材，勿使重物砸破复合土工膜，勿穿钉掌鞋或带泥砂硬底鞋施工，防水层施工后，两天内不得上人。

5. 复合土工膜存在的不足

一是现场热焊接工艺复杂不易掌握，焊缝质量检测困难且不准确。尤其人工湖水深一般较浅，一般选择的复合土工膜都较薄，而资料表明较薄的复合土工膜的焊接工艺尤为困难。二是支撑层和保护层的要求高，垫层中不能含有带尖角、利棱的砂砾石，否则很容易被硌破。三是在紫外线的照射下易老化，运输、贮放及铺设施工过程中应注意保护，所以土工膜在铺设后应尽快铺设覆盖层。四是界面摩擦系数小，在陡坡铺设困难。五是刮风时而未铺设保护层的复合土工膜易于受风吹动而撕破。六是缺陷补救困难，膜体经焊接后，不能再次进行焊接，所以形成漏焊或漏点后，只能用电吹风加热膜体，然后用手压粘接的方法来补救。但这种方法粘接的膜体，抗拉强度不稳定，质量无保证。