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山東茂隆新材料科技有限公司 2023-02-23 2341
土工膜的施工工法有哪些呢?今天小編來聊一聊,下面一起看一下吧。
HDPE土工膜全稱“高密度聚乙烯膜”,又稱為HDPE防滲膜,是采用聚乙烯原生樹脂(以高密度聚乙烯為主要成分)加以一定比例的炭黑黑色母料、抗老化劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、穩定劑等,經單層、雙層、三層共擠技術吹塑而成,具有優良的耐環境應力開裂性能,抗低溫、抗老化、耐腐蝕性能,以及較大的使用溫度范圍和較長的使用壽命,無毒無害,經濟效益好,被廣泛運用到各種工程中。

工法特點
HDPE土工膜是一種柔性防水材料,連接采用熱熔焊接,焊縫強度高,焊接性能好,具有很高的防滲系數(1×10-17cm/s);具有良好的耐熱性和耐寒性,其使用環境溫度為高溫110℃、低溫-70℃;具有很好的化學穩定性能,能耐80余種強酸、堿等化學腐蝕,具有很高的抗張力強度,具有很高的抗拉強度,能滿足高標準工程項目的需要,具有很高的耐候性,有很強的抗老化性能,能長時間裸露使用而保持原來的性能;整體性能好,具有很強的抗拉強度與斷裂伸長率,能夠在各種不同的惡劣地質與氣候條件下使用,地質不均勻沉降應變力強。
適用范圍
本工法可廣泛用于如下工程:
1、環保,環衛工程(如生活垃圾填埋場、污水處理廠、電廠調節池、工業、醫院固體廢棄物廠、有毒有害物處理廠、危險品倉庫、廠房等等)
2、水利土木工程(河、湖、水庫、堤壩防滲,堵漏,加固,水渠的防滲,垂直心墻,護坡等)
3、市政工程(地鐵,建筑物的地下工程和屋頂蓄水池,屋頂花園防滲,污水管道內襯等)
4、園林綠化(人工湖,河道,蓄水池,高爾夫球場的水塘底襯、護坡,綠化草坪防水防潮等)
5、石化(化工廠,煉油廠,加油站的儲油罐防滲,化學反應池,沉淀池的內襯,而成襯層等)
6、礦業(洗選池、堆浸池、堆灰場、溶解池、沉淀池、堆場、尾礦的底襯防滲等)
7、水產養殖業(集約化、工廠化養殖池、魚塘、蝦池的內襯等)
8、交通設施工程(公路的基礎加固,涵洞的防滲)
9、農業(水庫、飲用水池、蓄水塘、灌溉系統的防滲)
10、鹽業(鹽場結晶池、鹵池苫蓋,鹽膜、鹽池塑苫膜)
11、HDPE已被我國用來取代PVC作為食品包裝袋和保鮮膜原料。

工藝原理
HDPE土工膜連接采用熱熔焊接方式,利用自身的連接形成一個完全封閉的整體防滲體,焊縫強度高,焊接性能好,其原理是利用焊機內電烙鐵加熱土工膜兩面,使土工膜表面融化,上下滾軸相互擠壓兩層土工膜,使之相互連接在一起
連接的特點:熱熔焊接技術施工方便、迅速、效果好
施工工藝流程及制作要點
施工準備-支持層處理-HDPE膜鋪設、剪裁-HDPE膜對正、搭齊、壓膜定型-焊接-檢測、修補-驗收-保護層施工
1、施工準備
①認真看懂圖紙,對圖紙進行自審、各專業互審,充分了解設計意圖和技術難點,將技術關口前移,做好各專業接口及預留預埋的專業檢查,在工程開工之前做好施工方案和技術交底記錄
②專業施工人員進場,所需的各種機具進場,電源接通,做好施工準備
③組織質量管理小組對本工程技術、質量、進度嚴格控制,并結合工程特點,做好職工進場安全教育及培訓工作,勞動保護和安全措施應遵照國家部頒發的有關規定的要求
④檢查并確認基礎支持層已已具備鋪設HDPE膜的條件,做下料分析,畫出HDPE膜鋪設順序和裁剪圖,進行現場鋪設實驗,確定焊接溫度、速度等施工工藝參數
2、材料驗收、存放、搬運
①材料進場必須有出廠合格證和檢驗報告,其技術指標復合設計要求,進場后檢查HDPE膜的外觀質量,記錄并修補已發現的機械損傷和生產創傷、孔洞、折損等缺陷;對進場HDPE膜進行取樣、復檢(材料進行復檢,根據設計及《聚乙烯(PE)土工膜防滲工程技術規范SL/T231-98》的要求),材料復檢合格后進行大面積施工
②材料進庫時,應按其類別、型號、規格、使用順序分別堆放,材料堆放于平整不積水的地方,堆高不超過四卷,并能看到卷的識別牌,在存儲過程中,要保持簽完整和清晰,避免混淆
③每個區、塊旁邊應按設計要求的規格和數量備足過篩砂料等保護層用料,并在各區、塊旁邊應按設計要求的規格和數量備足過篩砂料等保護層用料,并在各區、塊之間留出運輸道路,受到物理損壞的HDPE膜必須要修復,受嚴重損壞的HDPE膜(整卷或部分)不能使用,HDPE膜卷在安裝展開前要避免受到損壞,運輸過程應輕拿輕放,嚴禁野蠻裝卸,運輸時備有防雨設施,同時也應該及時對HDPE膜進行覆蓋,避免陽光長時間照射。

3、地基支持層施工
①按照設計圖紙進行土方開挖,開挖時按設計要求找出坡度,土方開挖完畢組織相關單位共同驗槽,經檢查合格,填寫基坑驗收、隱蔽工程記錄,辦理交接手續,支持層一般采用細砂150mm厚作墊層,人工平整,施工過程中保持砂土層不受破壞
②支持層表面應平整順直,平整度控制在±2cm/m2以內,夯實系數必須達到94%,經碾壓后方可在其上鋪設土工膜
③縱、橫坡度:縱、橫向坡度宜在2%以上,填埋場底部的輪廓邊界和結構必須有利于滲瀝液的導流
④垂直深度25mm內不得有樹根、瓦礫、石子、砼顆粒等尖棱雜物
⑤支持層施工完成后,對支持層進行保養,除了HDPE膜鋪設工作人員外,其他任何人員不得入內
4、HDPE土工膜裁剪 、鋪設及壓膜定型
①鋪設施工氣候要求:氣溫5-40℃為宜,考慮到土工膜的熱脹冷縮性,根據經驗,天冷時,膜的鋪設應緊一些,天熱時應松弛,但要注意,在夏天應避免中午時的高溫,風力超過4級或雨天應停止施工,風小時,宜每隔2-5m放一個20-40kg的砂袋壓住土工膜,以利施工,施工前,應嚴格按設計要求檢查上道工序質量
②HDPE土工膜在鋪設前,先對鋪設區域進行實際檢查、丈量準確尺寸,根據丈量的尺寸又專業技術人員做下料分析,力求焊縫最少,畫出HDPE膜鋪設順序和裁剪圖,根據裁剪圖將HDPE膜下料,下料要與裁剪圖編號一致,然后將尺寸相匹配的HDPE膜運至相應的位置按規定順序和方向分區快進行HDPE膜的鋪設
③鋪設者應該按照裁剪圖標定的位置來鋪設現場模塊,如果模塊不是按裁剪圖上標明的地方施工,應在實際現場施工圖上注明位置,鋪設時,用人工按一定的方向,進行“推鋪”,鋪設HDPE膜時,應適當放松,預留出溫度變化引起的伸縮變形量,并避免人為硬折和損傷
④鋪設HDPE土工膜時,模塊間形成的接點,應為T字形,不得作成十字形,拐角處,應注意適當裁剪膜,保證與周邊妥善聯接。
⑤HDPE膜焊縫搭接面不得有污垢、砂土、積水(包括露水)等影響焊接質量的雜質存在。
⑥HDPE土工膜的鋪設不論是邊坡還是場底,應平整、順直,避免出現褶皺、波紋,以使兩幅HDPE土工膜對正、搭齊,搭接寬度按設計要求,一般為30cm左右。
⑦坡面上HDPE土工膜的鋪設,其接縫排列方向應平行或垂直最大坡度線,且應按由下而上的順序鋪設。
⑧HDPE土工膜鋪設完畢、未覆蓋保護層前,應在膜的邊角處每隔2~5m放1個20~40kg重的砂袋。
⑨HDPE土工膜應自然松弛與支持層貼實,不宜褶皺、懸空、不致形成“魚嘴”。
⑩鋪膜過程中應隨時檢查膜的外觀有無破損、麻點、孔眼等缺陷。發現膜面有孔眼等缺陷或損傷,應及時用新鮮母材修補,補疤每邊應超過破損部位10~20cm。
?細部增強處理:HDPE土工膜鋪設時遇到陰陽角時應做加強處理,陽角在底部劃開,用一塊半徑不小于0.5m土工膜搭接焊接;陰角底部劃開處將劃開的兩部分重合焊接,然后用另一塊半徑不小于0.5m土工膜加強。如果遇到變形縫等其他細部也要進行增強處理,必要時可增焊雙層HDPE土工膜。
?土工膜與管道的連接:連接部位的管道宜優先選用聚乙烯管。首先把HDPE土工膜根據管道的直徑大小裁剪成圓形的管套,調整好管套的位置并用熱風焊槍臨時固定,管套與管道間不能有空鼓的部位。然后把管套兩端分別焊接在HDPE土工膜和管道上,最后用不銹鋼管箍固定管套。
?土工膜的錨固方式主要有三種:錨固形式、壓條固定、預埋件熱焊。
a、與土聯接時一般用錨固溝,把HDPE土工膜埋入土內50~100cm并夯實,在錨固溝頂部,應按設計要求預留一定量的HDPE土工膜,以備局部下沉拉伸,HDPE土工膜在錨固處不得滲水或被拔出,錨固溝距離邊坡邊緣不宜小于800mm,溝斷面應根據錨固形式、結合具體情況加以計算,以不小于800mm×800mm為宜;HDPE土工膜也可錨固到混凝土內,錨固長度應大于等于800mm。
b、壓條聯接一般用于與剛性結構聯接,可用扁鋼或角鋼條用螺栓固定在混凝土結構上,外加熱熔膠封口。
c、預埋件熱焊。在混凝土中預埋專用埋件,其材質同為高密度聚乙烯。根據不同的埋件,采取熱熔焊接或機械夾緊的方式連接。

5、焊接
①HDPE土工膜焊接時基地表面應干燥,含水率宜在15%以下。膜表面要用干凈紗布擦拭焊縫搭接處200mm左右范圍內的膜面,用濕抹布擦掉灰塵、污物,使這部分保持清潔、干燥、平整、堅實,HDPE土工膜應平行對正,適量搭接。
②HDPE土工膜的拼接采用熱熔焊法,焊接工具宜采用自動調溫(調速)電熱楔式雙道塑料熱合機、熱熔擠壓焊接機,也可采用高溫熱風焊機,塑料熱風焊槍可做局部修補用輔助工具。焊接時,隨時觀察焊接質量,根據當時當地氣候條件和實際施工情況,隨時調節焊接設備至最佳工作狀態。
③在正式焊接操作之前,應根據經驗先設定設備參數,取300×600mm的小塊膜進行試焊。然后在拉伸機上進行焊縫的剪切和剝離試驗,如果不低于規定數值,則鎖定參數,并以此為據開始正式焊接。否則,要重新確定參數,直到試驗合格為止。當溫度、風速有較大變化時,亦應及時調整參數,重做試驗,以確保施工的焊機性能、現場條件、產品質量符合規范要求,一般每天每臺不少于兩次,一次在正式作業前,一次在中班,試驗性焊接是與生產性焊接相同的表面和環境條件下進行的。
④現場撕拉實驗合格后,用已調節好工作狀態進行正式焊接。只有通過試驗性焊接,才能進行生產性焊接,焊接時要將機頭對正接縫,不得焊偏,不允許滑焊、、漏焊、跳焊、超量焊。
⑤開機后,仔細觀察批示儀表顯示的溫升情況,使設備充分預熱,在焊接中,司焊人員要密切注視焊縫的狀況,及時調整焊接速度,以確保焊接質量,在焊接中要保持焊縫的平直整齊,應及早對膜下不平整部分采取應對措施,避免影響焊機順利自行。遇害到特殊故障時,應及時停機,避免將膜燙壞。
⑥補修的方法:修補的材料應由同樣的HDPE土工膜組成,所有補丁都應該具有與原HDPE土工膜相同的厚度。對材料上小于5㎜的孔洞及局部焊縫的修補完善,可用擠壓熔焊機進行點焊;對不夠厚度或不夠嚴密的擠出焊縫,可用擠壓熔焊機補焊加蓋一層。對大的孔洞、刺破處、膜面嚴重損傷處、取樣處、十字縫交叉處以及其它各種因素造成的缺損部位,均可用加蓋補丁方法來修補。
a、在HDPE土工膜搭接處,應去掉皺折,當皺折大于10厘米時或破損處,采用圓形或橢圓補丁,補丁大小應超出切口周邊15厘米。
b、實在無法避開十字形接縫的情況下,在接縫處要加一塊切角的方形300×300㎜,或D=300㎜補丁,補丁邊距缺陷處不小于80㎜。
c、對安裝中發現的孔洞,要加蓋不小于D=300mm或300mm×300mm的補丁。
6、檢測
HDPE土工膜鋪設完畢后應對焊縫進行檢測,測試分為非破壞連續檢測和破壞性檢測。對所有的接縫和修補的整個長度進行非破壞連續測試,被許可的非破壞連續測試方法包括:雙軌熱熔接縫空氣壓力測試法和擠壓接縫的真空或火花測試法。
①非破壞連續測試:非破壞測試必須在天氣條件允許的情況下,按照接縫的焊接程序來進行,必須在有監理工程師在場的情況下進行非破壞測試。
a、壓力測試:日期、開始測試時間、結束測試時間、開始測試壓力、結束測試壓力、技術人員名字、測試開始位置、測試結束位置和測試結果(通過或不通過)。
b、真空測試:日期、技術人員名字和測試結果(通過或不通過)。
c、火花測試:日期、技術人員名字和測試結果(通過或不通過)。
必須在進行測試的HDPE土工膜的表面或在接縫測試的地方永久的記錄以上內容,非破壞測試不合格的地方應根據技術說明中的詳細步驟來修補和重新測試。

1)壓力測試
a、雙軌熱熔接縫必須用非破壞壓力測試法。壓力測試設備必須包括一個能產生400kPa的空氣壓力泵、壓力管、壓力表和壓力輸入設備;必須密封測試縫的兩邊,并在雙軌熱熔接縫設備產生的空氣通道插入一個針頭或者一個壓力輸入設備;空氣泵應連接空氣輸入設備,空氣通道必須要有200kPa的壓力;空氣輸入閥應保持關閉,使空氣泵不能與這連接;空氣通道中的壓力必須維持在一個穩定的水平并持續2分鐘;在這個期間,如果在針頭或其他的地方漏氣,解決問題后必須重新進行測試;到達穩定狀態后,空氣通道的壓力要觀察5分鐘,并記錄最后結果,如果氣壓下降小于20kPa,位于壓力表另一端的接縫口應打開,從而減少壓力和檢測空氣通道的堵塞情況,如果壓力不能歸零,說明接縫被堵塞,接縫沒有能通過非破壞測試。
b、任何沒有能通過非破壞測試的接縫,要重新進行測試,或整個接縫分成幾個部分分別進行測試。雙軌熱熔接縫的任何一部分不能通過非破壞測試將是不合格的,并必須根據技術說明進行修補。
c、完成了壓力測試后,任何在空氣通道中暴露的針孔、切割和斷面必須進行必要的修補。
2)真空測試
a、擠壓焊接包括擠壓接縫、補片修補和蓋帽的修補等可用真空測試方法作非破壞測試。任何不能用真空測試的擠壓焊接(例如復雜有角的連接或者管道穿透)必須用下述的火花測試進行測試。
b、真空箱必須是一個堅硬的盒子,并在頂上帶有透明測窗,在底部有一個舷窗和閥門,連接至泵和其他所有必需的壓力控制、管道連續、壓力管和配件。
c、要進行測試的接縫不能有任何泥塊或水珠。要測試的接縫必須要用軟毛的(沒有鋼絲的)毛刷、布或噴射器涂上肥皂水濕潤。必須避免在接縫完成后過早涂上肥皂水來人為把溫度降底。
d、真空箱必須放置在擠壓接縫的中央濕潤的地方。真空泵連接電源,真空箱里的空氣里由真空泵抽走,直到真空壓力35kPa并在HDPE土工膜和真空箱之間慢慢地產生一個防漏密封。觀察窗應保持清潔,以保證對擠出焊接的觀察沒有障礙。如果在接縫中沒看見氣泡,那么這個部分的接縫通過測試。然后可打開排出閥門,去除真空狀態,真空箱可移到下一部分的接縫做測試。兩個真空測試位置之間要大概有75mm的重疊交叉。
e、在接縫處出現的任何氣泡表明有泄漏和這個部分的接縫不合格應該要重新修補和檢測。
f、把肥皂溶液涂在HDPE土工膜上,把真空箱放在濕潤的焊縫表面;保證封口不漏氣;保持真空箱內的壓力不小于0.025Mpa;通過透明窗口檢查HDPE土工膜上是否有肥皂泡出現,時間不得小于30秒;若肥皂泡出現,則在其處標上記號,并按照規范的要求進行修補。
3)火花測試
a、擠壓焊接包括擠壓接縫、補片修補、蓋帽的修補等可用火花測試進行非破壞測試。火花測試的電極必須包含一個便攜式的移動高壓發動機及刷型電極。在擠壓焊接之彰,必須在接縫的連接處插入一根裸露連續的銅線。任何沒有插入裸露銅絲的接縫不能用火花測試方法來進行非破壞測試。
b、在測試之前,必須清掃所有在測試地方碎塊,例如HDPE土工膜碎片、金屬絲、金屬物和污物。
c、如埋在HDPE土工膜下面的銅絲和電極發出火花,表明接縫有缺陷。在有缺陷的地方,可觀察到火花和聽到火花的碰擊聲,這代表接縫未能通過非破壞測試,必須要修補和重新進行測試。

②破壞性試驗:
a、測試頻率和位置如下:測試頻率為每一定長度(以設計要求為準)的焊縫取一個樣;測試位置在焊接時確定,過熱、被污染、焊縫偏移或值得懷疑的位置作為測試位置,監測人員有責任選擇測試位置。
b、取樣程序:焊接時,在監理指定的位置取樣,以便在HDPE土工膜被覆蓋前得到試驗結果;現場監理給每個試樣編號,并在HDPE土工膜鋪設平面圖上標明試樣的編碼和位置。
c、修復HDPE膜上所有由于破壞性取樣而留下的孔洞,應根據規定進行修補和測試修補的氣密性。
d、測試:取6塊2.5厘米寬的試塊進行上面所規定的撕裂和抗剪強度(各3塊)測試;被測試的HDPE膜塊應滿足抗撕裂和抗剪要求。
③修補:
a、對焊接檢驗切除樣件部位、鋪焊后發現的材料破損與缺陷、焊接缺陷以及檢驗時發現的不合格部位等,均應進行修補。
b、修補的程序是:對隨時發現的缺陷部位用特制的白筆標注,并加編號記入工作日記,以免修補時漏掉。
c、用于修復的所有材料和焊接縫合裝備都必須得到現場監理和業主的同意。且所有的修復步驟、技術都應該事先得到現場監理和業主的同意。對每一個修復位置都應該進行非破壞性測試,且做好記錄。
7、驗收
①工程竣工后應及時組織驗收,工程驗收應包括業主單位、施工單位、監理單位、設計單位、質量監督管理單位。
②工程驗收資料包括設計文件、材料出廠文件、材料檢測報告、施工記錄、鋪膜和焊接施工記錄、檢測和檢驗記錄、階段性驗收報告、竣工圖紙、監理報告等
③HDPE土工膜的材質執行國家質量技術監督局發布的聚乙烯土工膜產品物理力學性能GB17643-2011的要求。
④施工質量應滿足《聚乙烯防滲工程技術規范》(SL/T231-98)要求,分為施工單位自檢、監理單位和業主單位抽檢等內容。
⑤焊接質量檢驗,須經第三方檢測機構抽檢,焊縫強度必須大于母材強度。
8、保護層施工
①保護層厚度應滿足設計要求,保護層材料可采用能滿足設計要求的任何一種材料,保護層施工應按國家現行的有關標準規定執行。
②在HDPE土工膜鋪設及焊接驗收合格后,應及時填筑保護層,填筑保護層的速度,應與鋪膜速度相配合,避免土工膜在烈日下長期暴曬。
③保護層施工工作面不應上重型機械和車輛,宜鋪放木板,用手推車搬運保護層材料。
④保護層的土料應不含石頭、樹根、草根等雜物。

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