北川开茂水库右岸山脊复合土工膜防渗施工

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(中国水利水电第十工程局有限公司，成都，610072)

1　工程概况

开茂水库右岸山脊采用复合土工膜+帷幕灌浆的组合式防渗体系，其中岸坡坡面采用复合土工膜防渗，坡脚基础以下采用帷幕灌浆防渗。右岸岸坡高差最大处约为40m，岸坡顶部高程为613.0m，岸坡底部最低位置高程约为573.0m，斜面平均长度75m，横向全长758m。根据设计要求，右岸山脊坡面在清除表面覆盖层并形成不陡于1∶2.5的坡比后，上部填筑60cm厚砂砾石垫层料，垫层料上部浇筑C10无砂混凝土作为复合土工膜铺设的支持垫层，复合土工膜表面浇筑12cm厚C20素混凝土作为防护面板，复合土工膜选用的是两布一膜，型号为450g/PE0.8mm/350g。

2　复合土工膜技术指标

根据《土工合成材料应用技术规范》(GB50290-98)、《聚乙烯(PE)土工膜防渗工程技术规范》(SL/T231-98)的规定和设计要求，PE土工膜物理力学性能指标应符合表1的相关要求。

表1 PE土工膜物理力学性能指标

3　施工流程

开茂水库库区右岸岸坡复合土工膜施工流程见图1。

图1　复合土工膜施工工艺流程

4　复合土工膜施工步骤

右岸坡面复合土工膜施工分为坡面开挖与处理、垫层料填筑压实、无砂混凝土浇筑、复合土工膜铺设、土工膜焊接、质量检查等几个步骤。

4.1　坡面开挖与处理

坡面覆盖层采用潜孔松动爆破和反挖结合的方式进行开挖，形成缓于1∶2.5坡比。为保证垫层料填筑质量和坡面平整度，开挖必须保证平整顺畅。开挖中对遇到的反坡、陡坡、凹坑、凹槽、洼地等特殊地形修坡成圆弧面，避免出现明显的转折。对出现的孤石、松散土、树木、草根进行挖除，保证坡面开挖至未扰动原状土层。

4.2　垫层料填筑压实

坡面开挖完成并验收合格后进行垫层料铺填碾压。垫层料采用小于300mm的砂砾石料，坡面铺料采用反铲自上而下分层铺料，装载机配合推料平铺，自卸汽车从上部施工道路运料至填筑坡面卸料，铺层厚度60cm，填筑区铺料摊平后，采用斜坡振动碾进行碾压，碾压参数由现场碾压试验测得。碾压时分区块由试验室人员进行现场挖坑注水试验，检查过渡料的压实度，碾压合格后进行下道工序。

4.3　无砂混凝土浇筑

无砂混凝土分条间隔浇筑，每条宽度12m，采用混凝土罐车运至仓面上部，混凝土用两条溜槽从上部的施工道路上接到浇筑仓面通过溜槽卸料，人工辅助平仓，铺混凝土厚度适当超出设计混凝土厚度2cm～3cm。通过坡顶卷扬机牵引人工用平板振捣器自上而上振捣密实，保证混凝土表面平整、无尖角突变，浇筑好的混凝土用塑料薄膜遮盖，混凝土终凝后洒水养护14d。

4.4　复合土工膜铺设

根据设计要求及现场施工条件，开茂水库右岸坡面复合土工膜铺设以595.0m马道分上、下两部分进行铺设，每个部分按从上自下顺序铺设作业。

4.4.1原材料检测

(1)进入现场的复合土工膜必须有出场合格证书、厂家出具的质量检测报告；

(2)采用游标卡尺对复合土工膜厚度进行初步检测，同时检查复合土工膜外观质量，土工膜不允许有沙眼、疵点杂质；

(3)对不同批次的复合土工膜各物理性能进行抽样检测，主要包括撕裂强力、顶破强力、单位面积重量、厚度、断裂伸长度指标。各指标符合设计要求后方可投入使用。

4.4.2复合土工膜铺设

(1)绘制土工膜铺设示意图

复合土工膜铺设前，为使复合土工膜铺设平整，减少褶皱、裁剪和材料浪费，避免出现十字缝，确保相邻两幅复合土工膜横向焊缝相距大于1.0m，根据坡面地形结合复合土工膜幅宽绘制复合土工膜铺设示意图再进行施工，复合土工膜铺设示意图包括复合土工膜铺设幅宽、焊缝位置设计。

(2)复合土工膜焊接试验

复合土工膜的连接采用热熔焊接，焊接设备包括800型土工膜焊接机、手扶式热风焊枪。在每次焊接前根据当时的气候条件以及膜的厚度，调节焊接设备至最佳工作状态，做小样焊接试验，试焊接1m长的土工膜样品。确定焊机在合适的焊接温度、焊接机行走速度等参数的条件下工作，保证焊接质量。

表2土工膜焊机焊接试验成果

(3)复合土工膜铺设

铺设前沿顶部马道外边缘开挖锚固沟，并清除锚固沟底乱石、杂物。锚固沟位置紧贴沟内侧并留有富裕，铺设完成后将锚固沟采用黏土回填到设计高程，利用小型夯实机夯实，使复合土工膜稳定、不下滑。

坡面复合土工膜铺设时，保证在无雨的天气施工，按流水作业的顺序分区分块进行，采用人工铺设，一次铺设长度为30m。沿坡面从上向下滚铺铺设，铺设应自然松弛，不要拉得太紧，留有富裕度，以适应变形的要求。为保证防水层整体质量，应避免形成十字缝。铺设过程中，作业人员应穿平底布鞋或软胶鞋，施工时如发现土工膜损坏，应及时修补。

(4)复合土工膜焊接

复合土工膜摊铺完成后人工进行调整，确保能够满足焊接搭接宽度。然后采用热风焊枪粘接或手提电动缝包机对底层土工布进行缝纫。复合土工膜接缝焊接采用土工膜焊接机进行热熔焊接，根据设计要求双焊缝宽度为2×10cm，T型接头采用母材补疤，补疤尺寸为300mm×300mm。焊缝焊接前对焊接搭接宽度进行检查，对搭接太宽部分进行修剪保证搭接符合要求。双缝焊接必须严格按照焊缝试验确定的参数调整焊机进行焊接，同时根据现场施工气温，确定行走速度和温度。焊接完成经检验合格后进行面层土工布缝合，面层土工布缝合同样采用手提式缝纫机缝合，用尼纶线缝合两道。

焊缝处PE土工膜应熔结为一个整体，不得出现虚焊、漏焊或超量焊，出现虚焊、漏焊时，必须切开焊缝，使用热熔挤压机对切开损伤部位用大于破损直径1倍以上的母材补焊。如遇到焊接过程中出现卡阻现象，要立即切断电源，重新进行焊接，防止增大土工膜烫伤面积。

4.5　质量检查

开茂水库右岸岸坡复合土工膜施工质量关系到库区防渗，因此，复合土工膜铺设完成后必须全面检查土工膜焊接、补疤、接头以及整个铺设面，确保焊接质量合格，确保土工膜无孔洞、破洞、焊缝焊接合格。对检查发现焊接不合格的、破损的地方及时通过焊风枪修补直至合格。复合土工膜质量检查采用的检测方法主要有目测法和现场检漏法。目测法主要是观察焊缝有无漏接、烫损、针眼、孔洞，拼接是否均匀等。现场检漏法是对焊缝进行双缝充气检测，焊缝检测设备(仪器)包括活塞压气筒、压力表、电热焊风枪，检测方法是：将焊缝两端封死，在两条焊缝之间的空腔部位插入气针，充气至0.15MPa～0.20MPa，保持1min～5min，压力无明显下降即为合格，若气压下降，则对焊缝进行逐处检查，找出焊接不牢的部位及时修补。对单缝、T型接点及补疤采用真空检测，真空罩直径为40cm。检测方法是：在接点、焊疤表面涂肥皂液，将真空罩罩在检测处，通过橡皮泥密封，加压至0.005MPa，保持30s，压力无明显下降即为合格。

5　结语

北川县开茂水库右岸岸坡复合土工膜在施工过程中，严格按本文叙述的方法进行施工和质量控制，按相关的规范对每个单元工程质量进行验收评定，全部符合设计要求，工程质量得到了保证。在类似工程中进行复合土工膜铺设时，除了对复合土工膜本身的原材料质量、焊接质量进行严密检查外，还应特别注意支持层和防护层对复合土工膜质量带来的损伤。例如支持层表面不平整甚至出现尖锐的凸状物、防护层施工中可能存在损坏复合土工膜的铁钉、铁丝等，都有可能造成复合土工膜破损进而影响库区防渗。因此，在以后的工程施工中对该部分还应加以重视。