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复合土工膜在调蓄水池工程中作用

复合土工膜是一种通过将聚合物材质的土工膜与土工织物在高温条件下进行热压合或采用特殊胶黏剂粘接而成的高性能合成材料,其卓越的物理力学性能表现在高撕裂强度、优异的断裂伸长率以及出色的顶破强度等方面。这种材料在实际应用中能够显著优化渗流控制效果,增强结构蓄水能力,并已广泛应用于诸如渠道防渗工程、调蓄水池围护系统以及水库除险加固项目[3]等各种水利工程领域。 复合土工膜的整体防渗效能高度依赖于膜材本身的完整性和施工后形成的连续性。因此,在施工过程中,对复合土工膜铺设及焊接工艺的全程质量监控至关重要,需严格执行每一道工序的质量验收标准,以防止因施工操作不当如刺穿、烫伤等导致膜体破损而引发渗漏问题。

 国内众多研究者对此类材料的施工质量控制及其潜在缺陷展开了深入探究。例如,顾淦臣的研究工作集中于阐述复合土工膜从包装、运输、储存到铺设全过程中的注意事项,并提出了确保焊接和胶接质量的有效管理制度;岑威钧则系统总结了当前防渗土工膜存在的缺陷类型及其导致渗漏问题的相关研究现状和已有成果;束一鸣则专门讨论了几种主要的土工膜接缝处理方法及其在实践中的应用价值。 原材料质量控制 复合土工膜的产品品质对工程防渗效能起着决定性作用。在甄选复合土工膜时,各参建单位应派遣专业技术团队组成考察组,亲赴国内知名生产厂家实地调研其生产原料及生产工艺流程,全面了解全新料与再生料土工膜之间的理化性能差异,并现场观摩复合土工膜的生产全过程。在此基础上,经过多方对比和筛选,根据工程设计参数选定性价比高、质量优良的产品,从而从源头上强化复合土工膜的质量把控。 当复合土工膜进场后,必须对其产品质量合格证书及试验报告进行严格核查。

同时,完全按照规范[9]的规定,对每批次进场所需原材料抽取样品送至具备资质的第三方实验室进行检测,针对断裂强度、耐静水压以及渗透系数等各项关键指标出具检测报告,只有复检合格的产品方可应用于工程建设中,对于不合格产品则坚决予以清退处理。 2.2 施工技术保障措施 在工程正式启动前,施工方依据相关规范和技术标准编制专项施工方案,并提交监理单位审批,明确各个施工工序及质量控制要点,确保全体作业人员充分接受安全技术交底。鉴于防渗施工的专业性强,施工前特邀请专业防渗施工队伍对参建各方进行技术培训,详尽解析复合土工膜铺设、焊接及焊缝检验等具体操作要求,明确规定各施工环节的操作规程。现场采用实物教学方式,选取样品指导焊接施工,对一线施工人员开展系统培训,实行手把手教学模式。此外,还聘请了两位经验丰富的专业焊工分别负责双缝焊接和单轨焊接工作,所有相关施工人员需通过培训考核合格后方可上岗,为工程质量提供了强有力的技术支持。 遵循调蓄水池的设计图纸,预先规划好复合土工膜(6米×50米)的铺设顺序,在CAD图中标注出接缝位置,这不仅有助于提前确定搭接区域,还可以通过合理调整铺设方向来最大限度地减少接缝数量。本工程首先沿着内侧坝坡整卷铺设,随后完成池底内部拼接,坝坡部分实施纵向焊缝施工。

针对转角弧线段部位及进出水池连接处,采取膜布分离法,先精确测量所需拼接尺寸,再裁剪合适大小的土工布及土工膜,利用胶粘合后实施焊接。对于一些形状不规则部位,应先行制作拼接样品并进行试焊,通过预先实验提升成品的施工质量。 施工过程质量管理 3.1 铺设阶段 在铺设复合土工膜前,确保下层基础表面平整度达标,并对相对密度进行严格检验,确认满足设计要求后方可进行复合土工膜的铺设工作。通过履带吊或装载机将整卷复合土工膜运输至坝坡顶部,按照垂直于坝轴线的方向放置卷材。然后由人工自内坝坡顶部向坡脚方向按卷材长度展开铺装,池底部分跨过盲沟后暂时保持卷状状态。在坡面铺设时,采取波浪形松弛方式布置复合土工膜,保证其与防浪墙连接处及过盲沟位置预留皱起长度不少于15厘米,以实现约1.5%的坡面富余度。相邻两卷之间的搭接长度应不小于50厘米,避免在池底形成十字交叉缝。完成铺设后仔细检查复合土工膜是否存在缺陷,特别是两侧光膜是否出现褶皱、孔洞等,若发现严重缺陷或较多瑕疵,应立即整体更换并重新铺设。

 复合土工膜与进出水建筑物接口采用膜布分离法施工,首先在混凝土墙面按每隔15厘米打孔安装膨胀螺栓,然后沿混凝土面周圈固定宽度为5厘米、厚度为5毫米的橡胶带。将土工布粘贴在橡胶带和混凝土表面上,尽量让土工膜紧贴土工布铺设。在建筑物转角和地面牛腿结合部,裁剪土工膜并根据修补范围选取相应尺寸的土工膜进行焊接补全,接着紧密粘贴上层土工布,再粘贴外周橡胶带,最后用5毫米厚、5厘米宽的镀锌钢压条及膨胀螺栓进行固定。

 3.2 焊接阶段 焊接质量直接决定了调蓄水池的整体防渗性能。本工程主要采用双缝搭接焊,局部辅以单轨焊接技术[10]。针对设计厚度为0.6毫米的土工膜,由于高温易造成烫损破坏,必须由专业熟练焊工在正式焊接前进行样品焊接试验[11],根据试验结果调整焊机的温度和行走速度。 3.2.1 双缝搭接焊操作步骤 双缝焊接开始前,需将复合土工膜两侧拉平对齐,确保搭接宽度至少为10厘米。首先使用手持缝纫机缝合下层土工布,随后人工清洁干净两侧光膜的焊缝搭接面,待自然干燥后,依据试焊确定的相关参数,由专业焊工执行焊接作业,保证焊机匀速平稳前进,整个坝坡焊缝一次性完成焊接。焊接完成后,利用热风枪封闭焊缝两端,通过插入试验针头进行气压检测,当压力表显示压力在0.2 MPa稳压5分钟不变,则视为合格。检测合格后封堵气孔,并缝合上层土工布。若压力下降,则通过观察判断漏焊或虚焊部位,可采用压入有色液体的方式寻找渗漏点,再运用单轨挤压焊接方法进行补焊修复。


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