建筑基础防渗膜连接装置及其连接方法

牛尚峰，魏中领，张宝，章再兴

（1.中石化胜利建设工程有限公司，山东 东营257000；2.新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，乌鲁木齐830000）

1 引言

随着“绿水青山，就是金山银山”发展理念的不断深入，国家对节能环保的要求也越来越高，因此，绿色环保建筑工程将成为推动我国建筑行业发展的领头兵，这也对工程领域新型环保材料、新施工方法、新施工工艺提出了更高要求。

2 防渗膜的概述

防渗膜又名聚乙烯土工膜，是以PE 膜为基膜，以土工布为基布，两者经过淋膜机机头高温挤压黏合在一起而成的复合防渗材料，其防渗性能主要在于PE 膜的防渗性能，参与复合的土工布因其抗穿刺能力强，如遇薄弱点，土工布会在薄弱处集中密布，从而起到保护塑膜的作用。

防渗膜应用的PE 膜，主要有聚氯乙烯和聚乙烯、EVA（乙烯/醋酸乙烯共聚物），它们是一种高分子化学材料，柔性较好，比重较小，延伸性较强，变形能力适应性高，耐酸碱腐蚀，温度耐受性好。主要机理是以塑膜的防水性阻断基础渗漏通道，以较好的抗拉强度和延伸性能承受水体压力和适应各种因素诱发的基础不均匀沉降等变形。防渗膜因其防渗性能好且成本较低被广泛应用于堤坝、水渠的防渗处理，以及污水池的防渗处理等。

工程常用的防渗膜又分为一布一膜和两布一膜，本工程采用的防渗膜为PE 复合土工膜（一布一膜），其克重为150g/m2，膜厚0.6mm。

3 防渗膜常规连接装置及其连接方法

我国在20 世纪90 年代初期开始使用较厚的防渗膜，实践证明，它具有良好的防渗性能和较好的耐久性，能够保证建筑基础的防渗要求，被广泛应用于有防渗功能要求的工程施工中，如水利工程大坝、渠道及水库防渗衬砌、水工隧洞、人工湖、水产养殖池塘等。但在以往的施工中，新新膜、新旧膜之间的连接方法存在连接强度远小于母材、连接质量不牢靠、易开裂渗漏等弊端。目前，新新膜、新旧膜之间的连接方法可归纳为以下几种，并简述了各连接方式的不足。

3.1 焊接法

人工使用双轨爬行焊膜机进行焊接，适用于大面积、接头位置干净（无油污和尘土）、整齐的防渗膜，并且要求防渗膜基材应稍厚。在焊接时，对焊机焊接工作温度、行进速度要求较严，且防渗膜易卡机器形成褶皱，造成焊接不平整，出现滑焊、漏焊、焊接过重或焊接不牢固现象，易形成渗水点。

3.2 黏接法

人工使用土工膜专用胶水、鱼珠胶、KS 热熔胶等进行黏接，这种方法主要用于小面积修补、焊机不易操作的部位，其黏接质量取决于胶的类型。施工时应避开雨天和风沙较大天气，以保证接缝干燥、清洁，在黏接时需要进行人工挤压密贴。操作中易出现涂胶不均匀、挤压不密实或两膜间搭接不平顺存在褶皱缝隙，形成黏接盲区，出现渗漏点。这种方法长时间经水浸泡易开胶，防渗效果不理想。

3.3 折叠法

人工将防渗膜接头部位清理干净，然后将两膜边错开一定宽度折叠2 次或3 次，适用于防渗要求较低的工程，没有甩边的两布一膜连接也可使用这种方法，这种方法施工简单，但是阻水效果差，对于有防污水渗漏要求的工程不宜使用这种方法。

以上常规连接方法，均不能保证新新膜、新旧膜之间的抗拉强度和防渗等设计要求。常规施工方法不仅需要配备焊接设备或化工原料，而且防渗效果不理想，连接部位易渗漏，形成渗水通道，进而对工程实体结构产生严重的破坏，直接威胁到建筑工程的质量，也会增加工程后期的维修费用。

4 防渗膜卷膜套管连接装置及其连接方法

4.1 卷膜套管连接装置的工作原理图

卷膜套管连接装置工作原理纵剖面和横剖面示意图见图1、图2。

图1 卷膜套管连接装置工作原理纵剖面示意图

图2 卷膜套管连接装置工作原理横剖面示意图

4.2 卷膜套管连接装置

为了解决当下工程建设中防渗膜连接方式的弊端，探讨如何加强连接部位的抗拉强度和防渗性能，本工程所用防渗膜采用了卷膜套管连接装置。由图1 和图2 可知，建筑基础防渗膜卷膜套管连接装置由内管5 和外管6 组成，内管5 的管壁上沿纵向设有插口1，外管6 的管壁上沿纵向设有卡口2，通过外管6 将卷裹在内管5 外侧的防渗膜卷层7 套住并卡紧。内管5 上的插口1 的开口宽度与卷头8 的两膜厚度一致，卡口2 的宽度不宜设置较宽，通常为1cm～2cm。防渗膜卷层7的厚度与内外管之间的环隙一致，以保证密实牢固。内管5 的材质可选择金属管材（钢管、铝管等）或硬质PPR 管材（PPR 热水管、冷水管、铝塑管等）。本工程考虑经济实用性，内管5 选用了PPR 热水管，外管6 为PPR 冷水管。

4.3 使用卷膜套管连接装置的建筑基础防渗膜连接方法

1）清理防渗膜两膜连接部位（图2 中3 和4），去除接缝范围内膜上水泥浆、砂粒、泥土和污垢等，保证膜面清洁无尘土；

2）对防渗膜一和防渗膜二的连接部位清理并检查合格后，将两膜连接边3 和4 进行贴合、对齐，形成卷头8；

3）将卷头8，即需要连接的两膜中3 和4 的连接边，从内管5 上插口1 的一端共同插入内管5 中，然后连同两膜一起卷动内管5，紧卷一圈或多圈，使两膜中3 和4 卷裹于内管5外侧形成防渗膜卷层7；

4）通过外管6 上的卡口2 将内管5 及卷裹于其外侧的防渗膜卷层7 一起套住，继续旋紧防渗膜卷层7，以填充密实内管5 和外管6 之间的环空间隙，使两部分防渗膜的3 和4 紧密地连接在一起；

5）上述4 个步骤完成后即完成了一段新新膜或新旧膜之间的连接，重复上述步骤，逐段对两防渗膜进行连接，连接时应使相邻两段内管之间及外管之间逐一靠紧，防止分段部位出现薄弱点而造成渗漏通道。

两部分防渗膜连接完成后，将其连接部分布设于预留膜下砂浆槽中，然后进行膜上砂浆铺设和混凝土预制板的衬砌，彻底解决连接部位抗拉强度不足易渗漏的问题。膜上砂浆铺设时应布满预留坑槽。

5 防渗膜卷膜套管连接装置及其连接方法的效果

防渗膜卷膜套管连接装置用以连接工程防渗系统的新新膜以及新旧膜，阻断新新膜以及新旧膜之间因连接不牢靠形成的渗漏通道，增强防渗膜连接处的变形适应能力和防渗能力，使工程防渗质量通病得到防治，提高了工程质量，同时也改善了工作环境，降低了工程成本。 与现有技术相比，防渗膜卷膜套管连接装置具有更显著的效果[1]（见图3）。防渗膜卷层在填充内外管间环隙时，密闭并消除了两膜之间的空隙，等同于又设置了1 道阻水防线。最后把两防渗膜的连接部分布设于预留坑槽中，在已连接好的防渗膜上满铺砂浆、衬砌预制板，根除了防渗膜连接处易成为防渗薄弱部位的问题，提升了其防渗能力，确保了工程质量。

3）该装置根除了新新膜、新旧膜连接的膜间缝隙成为主要渗漏通道的问题，革新了施工技术，增强了新新膜之间、新旧膜之间接缝位置的阻水及防渗能力，显著提高了工程质量。此外，该装置防止了常规工艺焊接法中的塑料膜熔化过程、黏接法中的固体胶熬制过程和液体胶水挥发所产生的刺激性有害气体对人体的危害和对环境的污染；同时，作业人员也免于承受连接现场发电机产生的严重噪声污染，大大改善了作业环境，维护了操作工人的职业健康权益，是一种顺应当代工程环保要求的绿色施工工艺，具有广阔的应用和发展前景。

4）该装置突破了目前新新膜之间、新旧膜之间结合部位采用的常规连接方法，实践证明此方法防渗效果好，而且可以节省常规连接方法的缺陷带来的工程结构渗水处理、维修费用，显著提高了工程质量，降低了工程后期维修费用。

5）该装置使用的管件易购买且加工简单，可工厂化集中加工后运至施工现场，具有安装方便、施工快捷、紧固效果好等优点。卷膜套管连接方法原理明确，施工工艺简单，无需配备黏焊设备，作业人员也无需经过集中培训，易于推广，尤其适合应用于水利工程的大面积作业中。该装置有效解决了水利工程施工领域急需解决的防渗膜连接难题，具有良好的经济效益和社会效益。

图3 防渗膜卷膜套管连接方法施工效果图

1）该装置是利用内管卡住防渗膜并旋转、外管作为套管固定外壁旋紧防渗膜的内管，通过旋转使内管和其外壁卷裹的两膜填充密实在外管中，从而使两膜被紧紧地挤压在一起，较好地提升了其防渗能力。这种旋转挤压方式尤其对于物理力学指标严重下降的旧膜来说，无破损作用，可推广应用于有防渗要求的扩建工程，能有效地保证扩建工程的施工质量。

2）该装置将两防渗膜的连接边贴合后一并插入内管中，形同布置于密闭环境中，形成第一道阻水防线；两防渗膜沿着内管外壁紧卷（卷动圈数由试验确定），成为第二道阻水防线；外管通过卡口将防渗膜卷层及内管套住并卡紧，旋转紧实的

6 结语

在具有防渗功能要求的建筑基础工程中，建筑基础的防渗能力直接影响着建筑工程的实体质量，因此，建筑基础防渗膜的连接至关重要，本文所述的建筑基础防渗膜连接装置及其连接方法增强了防渗膜连接部位的拉应力，避免了由于连接不牢靠造成渗漏的现象，而造成水资源的损失，或者造成一些污染物对土体的损害。