沼氣池建設(shè)專(zhuān)家
污水處理廠HDPE土工膜施工技術(shù)
1 工程概況
隨著人們生活質(zhì)量的提高，環(huán)保工程也逐漸多了起來(lái)。近年來(lái)，我公司施工了永濟(jì)市污水處理廠濕地工程，該項(xiàng)目工程中采用了HDPE土工膜作為防滲層，土工膜厚度選用03mm,總用量為2.9萬(wàn)㎡。施工中開(kāi)展QC活動(dòng)，組織技術(shù)公關(guān)，掌握了施工的關(guān)鍵技術(shù)，取得了很好的效果。
永濟(jì)市污水處理廠濕地工程自2007年4月20日開(kāi)工，2007年10月20日工程全部完成，使用三年來(lái)，質(zhì)量可靠，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯。
2 工藝原理
充分利用HDPE土工膜優(yōu)良的防滲效果以及耐酸堿、鹽、油、酒精的腐蝕，且具有優(yōu)異的抗穿刺能力等有點(diǎn)，結(jié)合采用雙縫焊接連接工藝和可靠的細(xì)部做法，從而達(dá)到整個(gè)工程良好的防滲效果。
3 施工工藝流程
施工準(zhǔn)備→土工膜鋪設(shè)→對(duì)正、搭齊→壓膜定型→擦拭塵土→焊接實(shí)驗(yàn)→焊接→檢測(cè)→修補(bǔ)→復(fù)檢→驗(yàn)收→土工布鋪設(shè)→土工布縫合→檢修和修補(bǔ)→驗(yàn)收。
4 主要操作要點(diǎn)
4.1 施工準(zhǔn)備
1）鋪設(shè)HDPE膜前，應(yīng)會(huì)同建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位對(duì)基底進(jìn)行全面檢查驗(yàn)收，符號(hào)設(shè)計(jì)要求后方可施工。
2）基面應(yīng)干燥、壓實(shí)均勻（土質(zhì)基底的干密度不得小于1.4t/m³）、平整（平整度誤差不宜超過(guò)20mm）、無(wú)開(kāi)裂、無(wú)明顯尖凸、無(wú)泥濘、無(wú)凹陷，垂直深度25mm內(nèi)不應(yīng)有樹(shù)根、瓦礫、石子、鋼筋頭、玻璃屑，有泉眼或地下水的地方采取相應(yīng)排水措施，坑塘洞已作局部土方回填壓實(shí)處理。
3）對(duì)操作人員組織崗前培訓(xùn)，保證操作人員持證上崗。
4.2 土工膜的鋪設(shè)
1）土工膜鋪設(shè)前做下料分析，畫(huà)出鋪設(shè)順序和裁剪圖。土工膜裁剪之前，應(yīng)該準(zhǔn)確丈量其相關(guān)尺寸，然后按實(shí)際裁剪，一般不宜按圖示尺寸裁切，應(yīng)逐片編號(hào)，詳細(xì)記錄在專(zhuān)用表格之上。
2）鋪設(shè)時(shí)應(yīng)盡可能在干燥和暖天氣進(jìn)行；力求接縫最少，在保證質(zhì)量的前提下，盡量節(jié)約原材料；在平地上鋪放時(shí)，借拖拉機(jī)或人工展放，在坡面上土工膜展放應(yīng)從最底部開(kāi)始向高位延伸，用卷?yè)P(yáng)機(jī)鋪放。
3）膜與膜之間的搭接寬度100mm±20mm（根據(jù)所用焊機(jī)不同定）。在拐角及畸形地段，應(yīng)使接縫長(zhǎng)度盡量減短，除特殊要求外，在坡度大于1：6的斜坡上距坡頂或應(yīng)力集中區(qū)域1.5 m范圍內(nèi)，不應(yīng)有水平夾角小于45°的焊縫。
4.3 土工膜焊接
1）土工膜展開(kāi)后應(yīng)及時(shí)焊接，焊接用雙軌熱契機(jī)，焊接工序?yàn)椋赫{(diào)節(jié)壓力→設(shè)定溫度→設(shè)定速度→焊縫搭接檢查→裝膜入機(jī)→啟動(dòng)馬達(dá)→加壓焊接。
2）正式焊接前必須在現(xiàn)場(chǎng)先試焊一條1.0 m×0.3m的試樣。試樣焊接時(shí)搭接寬度不小于10cm，并用拉力機(jī)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行剝離和剪切試驗(yàn)，試樣合格后，便好用當(dāng)時(shí)調(diào)整好的速度、壓力、溫度進(jìn)行正式焊接，試樣上表明日期、時(shí)刻、環(huán)境溫度。
3）焊接前必須清除膜面砂子、泥土等贓物，保證膜面清潔，膜與膜接頭處鋪設(shè)平整后方可施焊。
4）相鄰?fù)凉つず缚p應(yīng)盡量錯(cuò)縫搭接，膜塊間形成的結(jié)點(diǎn)，應(yīng)為T(mén)字形，不得呈十字形，縱橫向焊縫交點(diǎn)處應(yīng)用擠壓焊機(jī)加強(qiáng)。遇到膜長(zhǎng)度不夠時(shí)，需要長(zhǎng)向拼接，應(yīng)先把橫向焊縫焊好，再焊縱縫。
5）焊接施工時(shí)需要3人~4人配合，1人持機(jī)，1人清理待焊面，1人持電源并同時(shí)進(jìn)行焊縫質(zhì)量觀察，對(duì)有問(wèn)題的做出記號(hào)，1人在后面進(jìn)行修補(bǔ)。
6）T字形縫處理：先焊橫縫再焊縱縫，縱縫焊接時(shí)應(yīng)先把橫縫壓槎去掉，再用熱契焊機(jī)焊接此處。另對(duì)T字接頭宜采用母材補(bǔ)疤，補(bǔ)疤尺寸可為300mm×300mm。疤的直角應(yīng)修圓。
7）對(duì)特殊節(jié)點(diǎn)和局部破損處采用擠壓焊接機(jī)進(jìn)行補(bǔ)疤和焊接。
4.4 土工膜成品檢測(cè)和修補(bǔ)
1）土工膜焊接完成后，對(duì)鋪設(shè)的土工膜外觀、焊縫質(zhì)量全部進(jìn)行目測(cè)檢查。對(duì)熱熔焊接每條焊縫進(jìn)行氣壓檢測(cè)，對(duì)擠壓焊接每條焊縫進(jìn)行真空檢測(cè)，另外對(duì)每1000m焊縫取一個(gè)1000mm×350mm樣品做強(qiáng)度測(cè)試進(jìn)行破壞性檢測(cè)。
2）檢測(cè)完畢，應(yīng)立即對(duì)檢測(cè)時(shí)所做的充氣打壓穿孔全部用擠壓焊接法補(bǔ)堵。對(duì)于修補(bǔ)后的焊縫，進(jìn)行真空檢漏測(cè)試，對(duì)于返工的焊縫，還須再取樣進(jìn)行測(cè)試，直到合格。
4.5 土工膜端部錨固
1）錨固溝應(yīng)在土工膜放置前，按設(shè)計(jì)要求的位置開(kāi)挖。
2）土工膜在與周邊自然環(huán)境應(yīng)予錨固。在離坡邊緣不小于800mm處開(kāi)挖不小于800mm×800mm的錨固溝，將膜埋入，填土石壓實(shí)。
3）帶HDPE土工膜鋪設(shè)好后用素土回填材料并用人工壓實(shí)。
4.6 土工布鋪設(shè)
1）土工布的鋪設(shè)在土工膜驗(yàn)收合格后進(jìn)行。
2）土工布裁切之前，也應(yīng)該準(zhǔn)確丈量其相關(guān)尺寸，然后按實(shí)際地形裁切，并逐片編號(hào)，相關(guān)資料應(yīng)記錄在專(zhuān)用表格上。鋪設(shè)的土工布必須干燥整潔，表面不允許有損害土工布的油漬、噴濺的化學(xué)物或化學(xué)斑點(diǎn)。
3）鋪設(shè)土工布時(shí)應(yīng)力要求接縫最少，保證質(zhì)量前提下盡量節(jié)約材料。土工布縫合時(shí)搭接寬度為75mm±15mm。接縫的排列方向平行于最大坡度，即由坡度方向排列。鋪設(shè)時(shí)，由上而下鋪，搭接方向因地制宜，順坡鋪設(shè)，且接縫須與坡面線(xiàn)平行，不可與坡面線(xiàn)相交。在拐角處畸形地段的鋪設(shè)同土工膜的鋪設(shè)。鋪設(shè)時(shí)應(yīng)避免破壞土工布或土工膜。
4.7 土工布連接
1）每一片土工布都須在鋪設(shè)當(dāng)天進(jìn)行連接。接縫處不得有油污、雜物等。
2）在坡面上如果有損壞部分的長(zhǎng)度超過(guò)卷材長(zhǎng)度的10%，應(yīng)該將土工布移走并用另一卷進(jìn)行替換。在基底上，如果損壞部分的長(zhǎng)度超過(guò)卷材長(zhǎng)度的10%，應(yīng)該將土工布切除并用同樣的材料進(jìn)行縫合修補(bǔ)。
3）土工布連接時(shí)用質(zhì)量與土工布相同的縫合線(xiàn)，縫合線(xiàn)要采用抗化學(xué)破壞和紫外光照射能力更強(qiáng)的材質(zhì)。
4）織物的縫合采用手提縫紉機(jī)。施工時(shí)也需3人配合，1人持機(jī)，1人整理待縫面，1人持電源?？p合時(shí)針距在6mm左右，連接面要求松緊適度，自然平順，確保膜與織物聯(lián)合受力。
5）坡面上對(duì)土工布的一端須進(jìn)行錨固，然后將卷材順坡面入下以保證土工布保存拉緊狀態(tài)，所有土工布都須用沙袋壓住，砂袋將在鋪設(shè)期間使用并保留到鋪設(shè)上面一層材料。
6）土工布鋪完后，應(yīng)及時(shí)根據(jù)土工膜的錨固要求進(jìn)行永久性錨固。
5 質(zhì)量控制
5.1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
1）土工膜和土工布的施工嚴(yán)格按照GB5029-98土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范、CJJ 113-2007生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范和SL/T231-98聚乙烯（PE)土工膜防滲工程技術(shù)規(guī)范。
2）進(jìn)場(chǎng)前土工膜質(zhì)量檢測(cè)和檢查。包括抽樣檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)外觀檢查，10000㎡按為一批，不足10000㎡按一批，每批產(chǎn)品中隨機(jī)抽取3卷。土工膜的現(xiàn)場(chǎng)焊接前均對(duì)外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，主要看膜面有無(wú)熔點(diǎn)、漏點(diǎn)，廠家接頭是否牢固，布是否均勻，留邊處是否平整無(wú)褶皺等，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題應(yīng)經(jīng)處理后方可使用。
3）土工膜的焊縫要求整齊、美觀，不得有滑焊、跳焊現(xiàn)象。土工布縫合每天施工完畢后，施工隊(duì)長(zhǎng)必須檢查針的個(gè)數(shù)，以免損壞土工布。
4）在下雨、下雪期間或接縫有潮氣、露水，或者有4級(jí)以上大風(fēng)的情況下不能進(jìn)行焊接，溫度低于5℃時(shí)不得施工。
5）鋪設(shè)中施工人員應(yīng)穿軟底鞋，以免破壞土工膜，并密切注意防火；應(yīng)避免產(chǎn)生人為的褶皺，冬季鋪設(shè)后應(yīng)盡量拉緊、鋪平，夏季鋪設(shè)時(shí)應(yīng)適量放松。
6）土工膜鋪設(shè)完后應(yīng)盡量減少在土工膜上行走、搬運(yùn)工具等，凡能對(duì)HDPE膜造成危害的物件，均不應(yīng)放在膜上或攜帶在膜上行走，以免對(duì)膜造成意外損傷。
7）回填土料不得含有淤泥、樹(shù)根、腐植土及直徑大于75mm的石塊、垃圾或者其它雜物，其土質(zhì)和含水量必須符號(hào)設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范的規(guī)定。
8）錨固溝開(kāi)挖時(shí)嚴(yán)禁擾動(dòng)溝底土壤：溝底平整、無(wú)松土、邊坡坡度應(yīng)符號(hào)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)規(guī)的規(guī)定。
6 效益分析
1）經(jīng)濟(jì)效益分析：采用人工夯實(shí)粘土作防滲層，綜合造價(jià)將達(dá)到約80元/㎡~90元/㎡；采用HDPE膜防滲工藝，綜合造價(jià)約45元/㎡。兩者比較使用HDPE膜經(jīng)濟(jì)。
2）社會(huì)效益：施工方法簡(jiǎn)便，工期短，工程可以盡快投入使用，提高了社會(huì)效益。HDPE膜應(yīng)用在垃圾填埋場(chǎng)、污水處理廠等環(huán)保節(jié)能工程上，使環(huán)保使環(huán)保節(jié)能技術(shù)質(zhì)量上了一個(gè)新的臺(tái)階。
3）技術(shù)效益分析：HDPE土工膜施工技術(shù)是十項(xiàng)新技術(shù)之一，該項(xiàng)工程的應(yīng)用為該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
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