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土工膜及土工布施工方案

一、土工膜施工工藝

1.1土工膜鋪設工藝流程

土工膜鋪設分項工程包括從材料裁剪,到試焊、調試焊接設備、錨固、檢查驗收等全過程。具體的技術方案流程如下圖1-1:


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圖1-1  土工膜鋪設工藝流程圖

1.2、土工膜焊縫構造

土工膜的施工焊接主要有二種方法:雙縫熱合焊接和單縫擠壓焊接,其操作應符合相關規範要求。

具體的焊縫構造見圖1-2:

1.3、HDPE土工膜焊接技術方案

1.3.1、雙縫熱合焊機焊接

①、 雙縫熱合焊機焊接程序圖

雙縫熱合焊機能一次完成一組雙焊縫,並形成一個可充氣檢漏的空腔,可以使焊縫的檢漏方法由真空法改進成充氣法,極大的提高了工作效率。其焊接程序見圖1-3。

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圖1-2  焊縫構造

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圖1-3  雙縫熱合焊機焊接程序圖

、 雙縫熱合焊機的技術和工藝要求如下

u 鋪膜前,向工程師遞交詳細的鋪膜圖和進度計劃表;

u 對鋪膜後的搭接寬度的檢查:HDPE膜焊接接縫搭接長度為100㎜。

u 在焊接前,要對搭接的200左右範圍內的膜麵進行清理,用濕抹布擦掉灰塵、汙物,使這部分保持清潔、幹燥。

u 焊接部位不得有劃傷、汙點、水分、灰塵以及其他妨礙焊接和影響施工質量的雜質;

u 試焊。在正式焊接操作之前,應根據經驗先設定設備參數,取300×600㎜的小塊膜進行試焊。然後在拉伸機上進行焊縫的剪切和剝離試驗,如果不低於規定數值,則鎖定參數,並以此為據開始正式焊接。否則,要重新確定參數,直到試驗合格時為止。當溫度、風速有較大變化時,亦應及時調整參數,重做試驗,以確保用與施工的焊機性能、現場條件、產品質量符合規範要求。試焊成功或失敗的評定標準按照圖所示。對粘結的焊縫進行剪切和剝離檢驗時,隻能膜被撕壞,不能出現焊口的破壞(即FTB)。

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圖1-4  雙縫熱合焊機試焊焊件質量評判示意圖

1.3.2、擠壓熔焊機焊接

①、擠壓熔焊機焊接程序圖

對於大麵積的HDPE土工膜,主要是使用雙縫熱合焊機進行焊接。但對於非直接搭接的部位以及局部修補、加強處理等情況下,都必須使用擠壓熔焊機。擠壓熔焊接的操作程序見圖1-5。

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圖1-5  擠壓熔焊機焊接程序圖

②、擠壓熔焊機的技術和工藝要求如下:

u 鋪膜前,向工程師遞交詳細的鋪膜圖和進度計劃表;

u 檢查接縫處基層是否平整、堅實,如有異物,應事先處理妥善。

u 檢查焊縫處的搭接寬度是否合適(≥60㎜),接縫處的膜麵應平整,鬆緊適中,不致形成“魚咀”。

u 定位粘接:用熱風槍將兩幅膜的搭接部位粘接。粘接點的間距不宜大於60~80㎜。要控製熱風的溫度,不可燙壞土工膜,又不得能輕易撕開。

u 打毛:用打毛機將焊縫處30~40㎜寬度範圍內的膜麵打毛,達到徹底清潔,形成糙麵。以增加其接觸麵積,但其深度不可超過膜厚的10%、打毛時要輕輕操作,盡量少損傷膜麵。

u 試焊:在正式焊接之前,要取不小於300×600㎜的小樣,根據經驗初定設備參數進行試焊。然後切取試件,在拉伸機上進行剪切和剝離試驗,如果檢驗結果符合規定,則鎖定設備參數依此焊接。否則,重新調機、試焊、檢驗,直到合格時為止。

u 試焊成功或失敗的評定標準是:

對粘結的焊縫進行剪切和剝離檢驗時,隻能膜被撕壞,不能出現焊口的破壞(即FTB),如圖1-6所示。

土工膜工程施工圖紙.png

圖1-6  擠壓熔焊機試焊焊件質量評判示意圖

③、擠壓熔焊機焊接操作要點:

u 焊接時要將機頭對正接縫,不得焊偏,不能允許滑焊、跳焊。

u 焊縫中心的厚度為墊襯厚度的2.5倍,且不低於3㎜。

u 一條接縫不能連續焊完時,接茬部分已焊焊縫要至少打毛50㎜,然後進行搭焊。

u 使用的焊條,入機前必須保持清潔、幹燥,不得用有油汙、贓物的手套、髒布、棉紗等擦拭焊條。

u 根據氣溫情況,對焊縫即時進行冷卻處理。

u 擠壓熔焊作業因故中斷時,必須慢慢減少焊條擠出量,不可突然中斷焊接、重新施工時應從中斷處進行打毛後再焊接。

u 擠壓熔焊的作業組由3-4人組成。

u 進行擠壓熔焊機操作的司焊人員必須是專業熟練人員。如果由初級人員操作,必須有熟練工在一旁指導、監視,並由高級工負責簽字。

作業組的工作要以司焊人員為中心,緊密配合。

u 打毛工序要適當先行一步,但不可超越過多;負責冷卻的人員必須及時;負責送焊條的人員必須適應焊接的速度。

1.3.3、HDPE 土工膜焊縫的檢測

1)對HDPE土工膜的焊接質量檢驗有非破壞性檢驗(檢漏實驗)和破壞性檢驗兩種。熱合雙焊縫的非破壞性檢測常采用充氣法,擠壓熔焊單焊縫的檢漏常采用真空法和電火花法。

2)熱合雙焊縫的檢漏:用充氣(正壓)法,即將要檢驗的整段焊縫兩端暫時密封,插入特製的空心針頭,連通空氣壓縮機。

具體見下圖1-7:

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圖1-7  熱合雙焊縫非破壞性充氣(正壓)檢驗流程示意圖

u  檢驗步驟1:

將擬檢驗的焊縫段A及B點的焊縫上層膜切開,並將A、B點處空腔封閉;插入針頭並封閉;

啟動空壓機或其他加壓裝置,在0.21MPa壓力下穩定3-5分鍾,壓降不超過1/15,則檢驗通過。

u  檢驗步驟2:

將B點的焊縫上層膜的封閉處切開,根據氣體泄出的聲音判斷AB間氣道是否連續、通暢;;

u  檢驗步驟3:

將B的焊縫切開出以及針孔處焊接封閉。

3)真空(負壓)法是傳統的老方法,即在焊縫上塗上肥皂水,罩上五麵密封的真空盒,用真空泵抽真空,在負壓下觀察有無氣泡產生,可以檢查出孔洞或不嚴密之處。

具體見下圖1-8:

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圖1-8  堆焊單焊縫非破壞性負壓檢驗流程示意圖

負壓檢測程序:

u  將焊縫檢測區域塗肥皂水(要超出真空盒以外100mm),然後放置真空盒並壓緊;

u  開啟真空泵或其他抽氣裝置,當真空度達到-0.035MPa表壓,堅持10秒鍾,觀察是否有氣泡產生,無氣泡產生為合格;

u  下一段焊縫檢測時,真空盒要和前一段重疊100mm;

u  D≤300mm的補丁或局部焊縫可用圓形真空罩進行負壓檢測。

4)電火花檢測法係利用HDPE土工膜為電的絕緣體的特點,當儀器掃描到有孔洞或有孔隙和地麵連通的部位時,即產生明亮的電火花。

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圖1-9  單焊縫電火花檢驗流程示意圖

檢驗步驟:

u  焊接前在焊縫中置入導線;

u  用電火花儀對焊縫進行掃描,合格的焊縫為火花束無變化;

u  有空隙或薄弱的焊縫處將出現明亮火花,火花束集中進入,以此判定不嚴密部位。

5)破壞性檢驗:

在工程驗收時,無論是熱合的雙焊縫,還是擠壓熔焊的單焊縫,都要進行焊縫的強度檢驗。按每萬平方米取樣件一塊的標準,由業主、監理指定或隨機取樣,送國家質量監督部門授權的塑料製品檢驗、鑒定單位予以檢測。焊縫的剪切和剝離強度,不得低於規定標準。

其檢測指標詳見下表1-6:

表1-6  破壞性檢驗檢測指標

材料種類

剪切強度

(MPa)

熱合焊接剝離

(MPa)

擠壓熔焊剝離

(Mpa)

HDPE

14.2

11.4

9.1

1.3.4、土工膜缺陷的修補

①、對焊接檢驗切除樣件部位、鋪焊後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。

②、修補的程序是:對隨時發現的缺陷部位用特製的白筆標注,並加編號記入工作日記,以免修補時漏掉;修補處的編號規則為B1,B2,B3……連續排列;修補方案應經過隊長的認可;修補後應抽樣(10%~20%)做檢漏實驗(負壓法或電火花法)。

③、補修的方法:

u 點焊:對材料上小於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。

u 加蓋:對不夠厚度或不夠嚴密的擠出焊縫,可用擠壓熔焊機補焊一層。

u 補丁:對大的孔洞、刺破處、膜麵嚴重損傷處、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。補丁尺寸:十字縫處為切角的方形300×300㎜,或D=300㎜。其餘情況,一般邊長不小於200㎜,補丁邊距缺陷處不小於80㎜。

、修補處的檢驗:修補任務的操作,隻能是在高級工指導下進行;修補後要對成品抽樣做檢漏實驗。


二、土工布施工工藝

2.1、無紡土工布的鋪設工藝流程如下圖2-1:

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圖2-1  土工布鋪設工藝流程圖

2.2、土工布鋪設的技術和工藝要求如下:

①、土工布前,向工程師遞交詳細的土工布鋪設圖和進度計劃表;

、用人工滾鋪;布麵要平整,並適當留有變形餘量。

③、本工程土工布的安裝可以采用自然搭接、焊接和縫合三種方法,以焊接為主。焊接和縫合的寬度為不小於100㎜,自然搭接寬度不小於200㎜。

④、接縫須與坡麵線相交;與坡腳平衡或可能存在應力的地方,水平接縫的距離須大於1.5米。

⑤、在坡麵上,對土工布的一端進行錨固,然後將土工布順坡麵放下以保證土工布保持拉緊的狀態;

⑥、所有的土工布都須用砂袋壓住,砂袋將在鋪設期間使用並保留到鋪設上麵一層材料;

⑦、試鋪:根據現場情況,確定土工布尺寸,裁剪後予以試鋪,裁剪尺寸應準確。檢查搭接寬度是否合適, 搭接處應平整,鬆緊適度。

⑧、定位:用熱風槍將兩幅土工布的搭接部位粘接。粘接點的間距應適宜。對搭接部位進行縫合時縫合線應平直,針腳應均勻。

⑨、縫合後應檢查土工布是否鋪設平整,是否存在缺陷。

⑩、如存在不合要求的現象,應及時進行修補。

2.3、土工布的損壞和修補參照如下程序:

①、在縫合結合處,須進行重新縫合修補,並確保跳針部分的末端已重新縫合。

②、在所有地區,除了岩石斜坡地段,漏洞或撕裂部分須用同樣材質的土工布補丁進行修補縫合。

③、如果裂口的長度超過卷材寬度10%,損壞的部分須被切除掉,然後將兩部分土工布連接起來。


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