复合土工膜在土坝中的应用

□吴东林 □张思远(贵州省水利水电勘测设计研究院)

复合土工膜是目前常用的一种防渗材料，抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高，产品具有强度高、延伸性能较好、变形模量大、耐酸碱、抗腐蚀、耐老化、防渗性能好等特点，且其选用高分子材料且生产工艺中添加了防老化剂，可在非常规温度环境中使用，因此在水利等多类工程建设中得到了广泛的应用。

贵州省盘县淤泥彝族乡雨夺箐供水工程，主体大坝坝型为复合土工膜心墙风化料坝，复合土工膜为主要防渗材料，下接帷幕灌浆止浆盖板混凝土，从下至上呈“Z”字型打褶，两侧填筑粘土辅助防渗并保护复合土工膜。复合土工膜和粘土填筑的施工质量对整个坝体防渗功能有着至关重要的影响，因此，要严格按照规范进行施工，并合理安排施工程序，必须确保施工质量。

1.施工准备

1.1 技术准备

熟悉设计文件及其它相关资料，对施工区域的水文、气象认真调查，编制详细的作业指导书并做好施工前的安全技术交底、施工技术培训工作，让所有操作和检测人员都领会各自领域的施工工艺流程和操作要求、技术标准。

所有施工人员，特别是复合土工膜焊接和质量检测人员，施工前必须进行技术培训和操作考核，考核合格人员持证上岗。

根据水库结构特点，绘制详细的复合土工膜拼幅图。拼幅图是为了控制现场复合土工膜的拼接尺寸，指导复合土工膜的铺设施工工艺和质量检查验收，确保现场复合土工膜能按拼幅图进行摊铺，且焊缝均设在PE膜连接部位，以保证复合土工膜连接质量。特殊部位或异型结构，采用膜布分离结构，以确保膜与膜直接焊接。

1.2 复合土工膜施工对基面和填筑要求

1.2.1 止浆盖板基面和压膜混凝土要用高标号砂浆接缝处理，以防渗漏；

1.2.2 复合土工膜周围填筑粘土不得含有树根、超径棱角块石、钢筋头、铁丝、玻璃屑等有可能损伤PE膜的杂物；

1.2.3 复合土工膜铺设的安全范围内无混凝土施工、排水等交叉作业；

1.2.4 对已碾压完成、经过验收合格的待铺设区域打桩拉线进行封闭围护，设立醒目的警示标志，派专人值班看守，严禁闲杂人员及机械设备通行。

1.3 基面验收资料检查

检查复合土工膜铺设面验收文件是否齐全，铺设前的所有工序必须经监理工程师验收合格，未经过监理验收的工作面不得进行土工膜铺设施工。

1.4 原材料检测、试验

1.4.1 土工膜质量检测

本工程采用0.6m m厚的聚乙烯（PE）涤纶长丝纺粘针刺非织造布复合土工膜（两布一膜）。施工前，必须确保按进度要求进场充足的材料，且使用前进行以下检测、试验：

1.4.1.1 出厂报告检测：凡在工程中用到的土工膜，每一批都应具有制造商提供的出厂检测报告原件，注明面积、生产日期、班次和检验员代号。检验时对外包装进行百分之百检查，若发现外包装完全损坏，则应进行外观质量检测。凡原材料出厂检测报告中所标明的试验结果不符合其规定的技术标准时，做退货处理。

1.4.1.2 内在质量检测：土工膜进库后的验收检验取样批量应按连续生产的同一批次、同一牌号、同一配方、同一规格、同一工艺的产品，每次取样由供货方、施工方、项目部质检部门、监理方和业主方共同进行，各方签字认可有效。取样检查报告一式五份，参与取样单位各持一份。

1.4.1.3 外观质量检测：对所有土工膜摊铺后进行100%的外观质量检测。

1.4.1.4 现场检测：土工膜在现场焊接前对其外观质量进行检查，检查膜面有无熔点、漏点，留边是否平整无褶皱等，发现质量问题经处理合格后才准予使用。

1.4.2 人员及器具的准备

复合土工膜施工人员必须经过培训或技术交底后才允许上岗，焊接及质检人员必须持证上岗。现场所有施工人员必须定员、定岗，正确佩带岗位证上岗。严格执行现场考勤制度、进出场登记制度、现场交接班制度。

现场施工人员必须穿软底、平底鞋，施工人员除必须的工器具外其他一切无关物品不得带入施工现场。

现场所有人员严禁吸烟。

现场所有施工器具不得带尖锐棱角，不得刺伤、烫伤、烧伤或划伤土工膜，专用工具如焊机、焊枪、剪刀、钳及检试验工具等采用专用工具箱存放。

2.主要施工方法

2.1 测量定位

复合土工膜摊铺之前对准备摊铺的区域进行测量放样，放样出摊铺的两侧边线，在边线上采用拉线的方式进行定位，控制摊铺边线和计算复合土工膜摊铺面积。

2.2 搬运

复合土工膜一般幅长30m、幅宽4m，现场采取人工抬运。人工抬运时，在卷芯内穿钢管，并在钢管两出露端系绳套。复合土工膜搬运过程中不得撕裂外包装，避免PE膜受损。

复合土工膜抬至作业面即抽出钢管、拆除绳套，避免划伤PE膜。

2.3 摊铺

2.3.1 摊铺方法

所有铺设面均应在粘土填筑验收合格后进行。

在摊铺坡面时，滚铺过程中须边铺边调整，保证铺设方向及搭接宽度、预留松弛余量，不能打褶。复合土工膜随铺随焊，铺设完成再人工调整平整度以满足设计要求。

2.3.2 摊铺技术要求

对每块膜、每条焊缝、每个缺陷点均进行编号，并标记在分区分块图上；铺设应在干燥暖和天气进行。为了便于拼接，防止应力集中和人为损伤，复合土工膜铺设采用波浪形松弛方式，富余度约为1.5%；膜与膜之间、膜与基面之间压平、贴紧，不能有夹砂、夹水、夹尘现象；接缝处的PE膜下的土工织物必须压茬平整、无折皱，以确保热楔焊机运行正常；复合土工膜铺设后，应尽量减少在膜上行走、搬运工具等。凡能对PE膜造成危害的物件均不应留在膜上或携带在膜上行走，以免对膜造成意外损伤；复合土工膜校正，确保拼接合理，并用土工砂袋临时压边，防止风吹以影响土工膜的焊接质量；复合土工膜的剪裁在摊铺之后，根据该区域的大小进行实地尺寸的剪裁。复合土工膜摊铺完成，应全面进行外观检查，观察有无针眼、裂口、孔洞、起皱等缺陷，如有发现应立即采用各类彩色笔进行标记，并详细记录。

2.4 焊接

2.4.1 试焊

复合土工膜热合焊接前，为了调整焊机参数满足当日的焊接要求，每日、每种施工环境下必须进行试焊。试焊样品长度至少1m，试焊要满足当日的环境温度和铺设要求。通过试焊，以调整好所有焊接施工的工作状态，确定焊接温度、速度、压力，满足要求的试样焊接参数作为正式焊接的主要依据。

2.4.2 焊接前的准备工作

复合土工膜主要利用热合焊机焊接。焊接前，先将第一幅复合土工膜铺好，将需焊接的边翻叠（约60cm宽），第二幅铺在第一幅膜上，调整两幅膜焊接边缘走向，使之搭接10cm。焊接前用洁净的干毛巾擦除膜面上的砂子、泥土等脏物，保证膜面干净。对于T型接头、缺陷修补等，可以采用热熔焊机进行辅助作业。

2.4.3 双缝热合焊机焊接

双缝热合焊接方法如下：对铺膜后的搭接宽度的检查，复合土工膜焊接接缝搭接宽度为100m m。焊接前，对搭接的200m m左右范围内的膜面进行清理，用干抹布擦掉灰尘、污物、水分等，使该部分保持清洁、干燥。T字接头处理：PE膜之间连接不允许出现“十”接头，多幅PE膜之间采用“T”字型接头。施工时，相邻膜之间的纵向缝采用热楔式焊机焊接，外贴PE膜采用半自动热合熔焊机、挤压焊机将上下两层PE膜热熔粘结。

3.质量检查方法

3.1 摊铺质量检测

铺设过程中应随时检查PE膜的外观有无破损、麻点、孔眼等缺陷。若有缺陷，立即进行编号、记录并且修补；检查压茬宽度与所用焊机要求宽度是否相符，若不符，必须调整；检查PE膜搭缝处有无水分、污垢，若有应吹干擦净。

3.2 目测

主要通过肉眼观察焊缝是否清晰、连续，有无滑焊、跳走、气泡、漏点、熔点等现象。对检测出的质量缺陷或有怀疑的部位均采用彩色笔进行标记，并进行登记。质量缺陷与怀疑点采用不同色彩的记号笔进行标记，并立即采用相应的工艺进行修补。

3.3 手工剥离

随机选取焊接部位，用手钳PE膜焊缝两侧呈180°张拉，检测焊缝处是否会剥落。检测时，焊缝部位温度必须降至常温，且手钳同PE膜接触部位外缠胶布防护避免损坏PE膜。

4.缺陷修补

对焊接检验切除样件部位、铺焊后发现的材料破损与缺陷、焊接缺陷以及检验时发现的不合格部位等用记号笔进行标注并进行详细的编号，并应进行修补。

补修方法主要有点焊：对材料上＜5㎜的孔洞及局部焊缝的修补完善，可用挤压熔焊机进行点焊。补焊：对不够厚度或不够严密的挤出焊缝，可用挤压熔焊机补焊一层。补丁：对大的孔洞、刺破处、膜面严重损伤处等无法实施点焊和补焊的部位进行补丁修补。补丁材料必须使用母材，补丁边距缺陷处≥80m m。