刍议垂直铺塑防渗工艺法

李艳华　黄福锁

垂直铺塑就是利用专门的开槽设备在需防渗地段开槽,然后在所开槽内垂直铺上特制的塑料薄膜,利用该种薄膜不透水的特点,形成沿堤坝纵向的防水隔离层,从而达到近似防渗墙止水的目的｡垂直铺塑基本工艺流程可分为3个阶段:①铺塑机开沟槽;②垂直铺塑;③沟槽回填｡该工法由于施工方法简单易操作,经济实用且保证工期而受到工程界的青睐,越来越多地被应用于堤坝防渗工程｡

1 适用范围

垂直铺塑开槽设备,目前国内通常使用的可分为两种:①往复式开槽机;②链条式开槽机｡由于受施工设备本身条件的制约,垂直铺塑技术的应用受到一定的限制,一般适用于如下地层:粉质土(包括粉粘土､粉质砂土)､可塑——软塑状态的粘性土地层｡

2 施工中泥浆循环固壁

在垂直铺塑沟槽施工过程中,泥浆的主要作用是护壁,其次还有携带沉渣､冷却机具及润滑的作用,正确使用泥浆是挖掘沟槽失败的关键｡

(1)泥浆的选择｡垂直铺塑开挖沟槽用泥浆护壁,由于采用铺塑开槽种类不同,对泥浆的要求也就不同｡通常情况下,往复式开槽机,由于其本身开槽是利用开槽桃上刀片切割土体及刀片侧出浆口压力浆液冲刷联合作用于土体,利用刀片在沟槽中往复运动使被切割土体和沟槽内泥浆拌和,再利用砂浆泵抽吸使被切割土体伴随泥浆一块被抽出沟槽,从而达到开槽的目的｡

(2)泥浆材料的选择｡垂直铺塑开挖沟槽用护壁泥浆,通常使用膨润土泥浆,有时为了泥浆的性能适用于特定场地土质条件要求,通常在拌制泥浆过程中向泥浆中加入适当的外加剂,外加剂的种类一般按其使用性能分为:加重剂､增粘剂､分散剂､防漏剂等几种｡

(3)泥浆的性能指标｡在施工过程中,要保证泥浆的物理､化学稳定性和会活的流动性,以使泥浆在沟槽内长时间静置情况下,不致于产生离析､沉淀,又要有很好的触变性｡

在施工过程中每隔2h,通常使用泥浆密度计进行监测沟槽内泥浆密度,在保证沟槽不坍塌的情况下,泥浆比重一般≤L15｡施工中用漏斗粘度剂量测泥浆粘度和切力,用失水量仪量测泥浆的失水量和泥饼厚度｡泥浆的含砂率一般要求≤5%｡泥浆的pH值一般以7.5~8.5为宜,决不能使泥浆pH>11｡护壁泥浆胶体率应>45%,且越大越好｡

(4)泥浆的制作｡在垂直铺塑施工中,泥浆制备常用回转式泥浆搅拌机｡制好的泥浆由储浆池用泥浆泵输送到所开沟槽,经沟槽循环而排出的携带泥沙的泥浆,经沉淀池沉淀后,可循环利用｡

3 塑膜焊接

垂直铺塑所用特制塑膜,为便于运输､使用,一般横断面为4~6m,长度可根据具体工程下膜深度而定制,一般以总长度为单幅膜的整数倍,无太多余料为标准,下膜前可把成捆的塑膜裁减成多个单幅,每单幅膜长为下膜长度加0.5m,然后将裁减好的单幅塑膜沿下膜深度方向用专用焊膜机搭接焊,搭接宽度≥10cm｡塑膜焊接前先给焊膜机通电预热,达到一定温度方可开始焊接｡具体步骤如下:

(1)场地平整｡在垂直铺塑现场选择合适塑膜加工场地,场地要平整､无尖锐杂物｡

(2)塑膜剪切｡即把所购塑膜按下膜深度,本着节约厨料原则剪成数幅单膜,剪切时,塑膜剪切刀口要平直,必要时可用长木尺比照裁切｡

(3)塑膜搭接｡将两幅剪好的单幅塑膜纵向排列,并按设计要求搭接宽度搭接,搭接底部用长直木板铺垫,以便于焊膜机行走｡

(4)调整焊膜机预热温度及行走速度准备焊接｡一般为温度调至200~200度较合适,调整焊接机行走速度为2.0~3.0m/min｡

(5)塑膜焊接｡焊接时,要随时检查焊接质量,一般要求焊接部位要平直,无起鼓､漏焊､烧灼､孔洞,宽度均匀,焊接牢固,不符合要求的要及时调整､修补｡

4 塑膜展铺与沟槽回填

通常使用特制的下膜器进行塑膜展铺,下膜器有两部分构成:①塑膜固定装置,主要是用来固定下入沟槽内的塑膜前端,一般用直径2.5cm的钢管加工制作,长度比开槽深度长2~3m;②卷膜装置,用直径5.0cm或7.5cm钢管加工制作而成,钢管底端加脚靴,钢管与脚靴连接处可自由转动｡具体下膜程序如下:

(1)卷膜｡塑膜焊接完成后,用卷膜器把塑膜卷到下膜器卷膜装置上,卷膜时塑膜要拉紧,两端卷动要均匀,以使卷膜密实,无夹斜,方便下膜及塑膜展铺｡

(2)固定前置端｡塑膜卷好后,用铁丝将塑膜外端固定在下膜器固定装置上｡

(3)下膜｡下膜时,先将卷好塑膜的下膜器沿沟槽纵向放置,然后将下膜器固定装置置于卷膜装置上部,用钢丝绳将带脚靴一端徐缓放入沟槽,同时缓缓抬升下膜器前端,待下膜器底端到达槽底后,抬升下膜器上端,扶正下膜器,同时将前端固定装置插入沟槽底部泥土中,将塑膜前端固定,旋转展膜装置,塑膜将沿沟槽侧壁展开｡两幅塑膜搭接处搭接宽度一般要求≥1.0m｡

(4)塑膜固定｡塑膜展铺过程中,要随时将展开的塑膜上端用泥土压实固定于沟槽侧,以防塑膜滑膜｡两幅塑膜搭接处可用吊装土袋压实,塑膜展铺一般要求要平直､顺滑､顶端无下沉｡

(5)沟槽回填｡塑膜展铺后,要及时用细粒粘性土回填沟槽,回填时要用人工分批逐步回填,严禁使用推土机､挖掘机等其他运输机械一次性大批量向沟槽以放回填料,以免造成回填不密实､拉脱塑膜等质量事故｡特别是在两幅塑膜搭接处,要严禁使回填料进入两幅塑膜搭接间隙内,从而影响防渗效果｡