南水北调输水渠道复合土工膜施工工艺

张 国 平， 黄 建 国， 党 丽

(中国水利水电第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 工程概述

南水北调中线干线工程全长1 432 km，渠道工程是中线干线工程的主要组成部分，包括土石方开挖、回填、防护及渠床整理施工、排水暗管系统施工、砂砾料垫层施工、聚苯乙烯保温板施工、复合土工膜施工、混凝土施工、伸缩缝施工等项目。其中复合土工膜是其至关重要的施工内容。由于渠道防渗主要依靠复合土工膜，因此而被南水北调办纳入关键工序考核项目；同时，在工程项目划分中将其列入重要隐蔽单元工程，其铺设、焊接、检查检测逐条采取建管、设计、监理、施工联合验收。

2 技术规定

南水北调输水渠道复合土工膜按渠坡坡长及坡肩锚固长度、坡脚预留搭接长度确定每一卷复合土工膜的长度，按接缝最少确定幅宽。

渠坡复合土工膜垂直于渠道中心线方向铺设，只可出现垂直于渠轴线的横向连接缝，严禁出现平行于渠轴线的纵向连接缝。渠底复合土工膜顺渠道中心线铺设，与渠坡复合土工膜采取错缝连接，只可出现“T”字缝，严禁出现“十”字缝。

接缝处的上下层土工布采取缝合或粘接，土工膜采用专用焊接设备热熔焊接；条件不具备时采用专用胶粘接。

复合土工膜铺设进度和混凝土衬砌相适应。对堤顶预留的土工膜及时安装路缘石封压，对坡脚部位的土工膜采取包裹保护。

3 主要施工工艺

复合土工膜渠坡铺设由坡肩自上而下滚铺至坡脚，中间为纵向连接缝。渠坡和渠底结合部以及和下段待铺的复合土工膜部位预留50～80 cm搭接长度。铺设过程中，采用编织袋装土覆压，随铺随压，以防止复合土工膜滑移。渠底复合土工膜幅宽与渠道中心线垂直，横向连接缝与坡面复合土工膜接头缝均相互错开1 m以上。

复合土工膜裁剪整齐平顺并保证其有足够的搭接宽度，与墩、柱、墙等建筑物粘接采用KS胶粘结。

复合土工膜的连接是重点，主要分为热熔焊接和KS胶粘接。热熔焊接连接顺序为：缝合底层土工布→热熔焊接或粘接中层土工膜→缝合上层土工布。

土工膜接缝热熔焊接一般采用热合爬行机焊接。每天施工前均先作工艺试验，以确定当天焊机的温度、速度、档位等工作参数。环境气温在5 ℃～35 ℃之间较适宜热熔焊接。在气温低于5℃时，对搭接面进行加热处理，以确保焊接质量。当环境温度和不利的天气条件严重影响土工膜焊接时停止作业。土工膜焊接前，应将焊接面上的尘土、泥土、油污等杂物清理干净，水汽用吹风机吹干，保持焊接面清洁干燥。多块土工膜连接时，接头缝应相互错开100 cm以上，焊接形成的结点为“T”字型，严禁“十”字型结点。

复合土工膜通常采用双焊缝焊接，焊缝宽度为2×10 mm，搭接宽度不小于10 cm，焊缝间预锚1 cm的空腔用以检测焊缝密实的程度，以确保土工膜焊接头具有可靠的防渗效果。在焊接过程中和焊接后2 h内严禁任何拉力错动。对焊接好的土工膜逐条进行打气和目测检验，防止出现漏焊、烫伤和褶皱等缺陷。当施工中焊缝出现脱空、收缩起皱及扭曲鼓包等现象时，将其裁剪剔除后重新进行焊接。当出现虚焊、漏焊时，用特制焊枪补焊。

复合土工膜粘接采用KS热熔胶粘接，宽度通过拉伸强度试验确定为10 cm。粘接前将上下层土工膜焊接面上的尘土、泥土、油污等杂物清理干净，用吹风机吹干水汽，保持焊接面清洁干燥。将下层土工膜铺平，在下层土工膜粘接面上均匀涂满胶液，然后将上层土工膜与粘接面对齐、挤压，使粘接面充分结合。在粘结过程和粘结后2 h内，粘结面不得承受任何拉力，防止粘结面发生错动。复合土工膜粘接好后进行逐条检查，防止出现漏粘漏涂、烫伤和褶皱等缺陷。

复合土工膜分上下层土工布和中间层土工膜，施工时先将上层土工布和中层土工膜向两侧翻叠，将底层土工布铺平、搭接、对齐并进行缝合。土工布缝合采用手提缝包机，缝合时将针距控制在6 mm左右，连接面保持松紧适度、自然平顺，土工膜与土工布联合受力。上层土工布缝合方法与下层土工布缝合方法相同，土工布缝合强度不低于母材的70%。

复合土工膜属脆弱材料，必须对其加强保护。装卸、搬运不应拖拉、硬拽，不应使用任何可能对复合土工膜造成损伤的机具，避免尖锐物刺伤。复合土工膜铺设人员应穿软底鞋，严禁穿硬底鞋或带钉鞋作业。铺设好的复合土工膜由专人看管，严禁在复合土工膜上进行一切可能引起复合土工膜损坏的施工作业。在铺设过程中，采用砂袋或软性重物压重的方法防止大风对已铺设土工膜造成破坏。施工现场严禁烟火，电气焊作业要远离复合土工膜。

4 质量控制与检验

复合土工膜质量控制与检验的主要项目包含铺设基面及材料外观检查、铺设搭接宽度及焊接、粘接检验检测等，质量控制标准及检查(测)频次见表1。

5 结 语

表1 复合土工膜铺设、焊(粘)接施工质量控制表

复合土工膜是输水渠道的主要防渗材料，由南水北调办列入关键工序考核考察项目，在南水北调工程项目划分中被列为重要隐蔽工程。同时，在南水北调渠道衬砌流水作业中，复合土工膜施工占直线工期，其铺设及焊缝必须逐条检查检测，只有当其工序质量达到100%验收合格才能进行下道工序施工。为保证质量，加快进度，技术人员借助输水渠道复合土工膜铺设和焊接工程量大、受气候、操作工艺影响多的特点，不断研究和分析制约复合土工膜铺设焊接的影响因素，总结了施工经验，保证了工程质量，加快了施工进度，为今后从事同类型水利工程的工艺工法奠定了基础。