人工湖水系工程施工計(jì)劃及方案
人工湖泊水系土工膜防滲工程設(shè)計(jì)包括墊層(基礎(chǔ))、支撐層(膜的下保護(hù)層細(xì)土層)、防滲膜、保護(hù)層(膜的上保護(hù)層細(xì)土層或混凝土面層)以及與各類建筑物的銜接設(shè)計(jì)等,不同的地質(zhì)條件、地區(qū)和湖泊的類型,都給人工湖泊的防滲工程設(shè)計(jì)提出了不同的要求。
墊層:即為地基,是整個(gè)防滲工程的基礎(chǔ)。對(duì)于墊層的處理相當(dāng)關(guān)鍵,不容馬虎,因?yàn)榈鼗坏┏霈F(xiàn)較大程度變形, 土工膜無法承受其上的各種負(fù)荷。
支撐層:膜的下保護(hù)層,它的作用是使土工膜受力均勻,免受局部集中應(yīng)力的損壞。
防滲土工膜:是人工湖泊的防滲層,其壽命應(yīng)與人工湖泊的使用年限相同。因此在設(shè)計(jì)過程中適當(dāng)選擇, 同時(shí)考慮施工方便。
保護(hù)層:膜的上保護(hù)層,其作用是人工湖泊防滲工程在運(yùn)行的過程中防滲膜不被破壞。
膜與各類建筑物的銜接設(shè)計(jì):主要包括與湖岸墻、進(jìn)水口、穿湖橋涵、泄水建筑物等的銜接設(shè)計(jì)。
2.1.1 土工膜基本特點(diǎn)
HDPE土工膜由聚乙烯材料制成,是一種連續(xù)、柔軟的防滲材料,具有下列優(yōu)點(diǎn)。
?、欧罎B性能好。經(jīng)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),采用焊接接頭,可減少滲漏損失93%~94%。
⑵適應(yīng)變形能力強(qiáng)。土工膜具有良好的柔韌性、延展性和較強(qiáng)的抗拉能力,不僅適合各種不同形狀的斷面,而且適用于可能發(fā)生沉陷和位移的基礎(chǔ)。
?、琴|(zhì)輕、用量少、運(yùn)輸量少。對(duì)于交通不便,當(dāng)?shù)厝狈ζ渌ㄖ牧系牡貐^(qū)尤為適用。
?、仁┕ず?jiǎn)便、工期短。施工主要是挖填土方、鋪膜、焊接等,不需要復(fù)雜的技術(shù),大大縮短了周期,保證了質(zhì)量。
⑸耐腐蝕性強(qiáng)。HDPE具有較好的抵抗細(xì)菌侵害和化學(xué)作用的性能,它不受酸、堿和土壤微生物的侵蝕,耐腐蝕性能很好。因此,特別適用于有侵蝕性水文地質(zhì)條件及鹽堿化地區(qū)的工程。
?、什灰桌匣?。國(guó)外的抗老化試驗(yàn)結(jié)果表明土工膜暴露在大氣中可使用15年,埋在土中或水下可使用30~50年,而我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定,水工建筑物經(jīng)濟(jì)使用年限一般為20~50年,因此,只要精心施工完全可以滿足要求。
⑺造價(jià)低。根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析,每平方米土工膜防滲的造價(jià)平均為混凝土防滲的1/3,漿砌石防滲的1/4左右,即使采用混凝土面板作保護(hù)層,其總造價(jià)也不會(huì)高于混凝土防滲。
?、虩o凍脹破壞。土工膜具有很好的柔韌性和伸展性,不會(huì)產(chǎn)生凍脹破壞。
⑼在防滲結(jié)構(gòu)上不必考慮任何形式的接縫。土工膜既可以在室內(nèi)焊接現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè),也可以現(xiàn)場(chǎng)焊接,焊接之后整個(gè)防滲結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體,不必預(yù)留任何形式的接縫,也就避免了由于接縫止水處理不好導(dǎo)致滲水的情況。
2.1.2 土工膜防滲設(shè)計(jì)
焊接后再鋪設(shè)15cm的中細(xì)砂或壤土作為上層過渡層,最后鋪設(shè)預(yù)制混凝土方磚。
結(jié)合工程的實(shí)際情況,結(jié)合建設(shè)部2004年218號(hào)令(GB/T17643-1999)規(guī)定土工膜厚度最低為0.5mm以上,卷材的厚度對(duì)延伸率、抗拉強(qiáng)度、不透水性及耐穿刺等指標(biāo)都有直接影響。
1、土工膜鋪設(shè)工藝、設(shè)計(jì)計(jì)劃、技術(shù)保證
1.1土工膜鋪設(shè)工藝
1.1.1土工膜鋪設(shè)程序
鋪設(shè)機(jī)具等的檢查
HDPE復(fù)合土工膜的檢查 HDPE復(fù)合土工膜的搬運(yùn) HDPE復(fù)合土工膜的鋪設(shè)
HDPE復(fù)合土工膜位置的校正
1.1.2 鋪膜機(jī)具的檢查
1.1.2.1
若用車輛搬運(yùn)HDPE土工膜,該車輛之輪胎必須是充氣輪胎,該車可能與HDPE土工膜接觸的任何部位均不得帶有可能刺傷HDPE土工膜之尖銳物。
1.1.2.2
HDPE土工膜放卷車或架,該車或架所用輪胎必須是充氣輪胎,該車或架上可能與HDPE土工膜接觸之任何部位均不得帶有可能刺傷劃傷HDPE土工膜之尖銳物。穿膜軸應(yīng)旋轉(zhuǎn)自如。
1.1.2.3
1.0m鋼卷尺、50m鋼卷尺、300㎜鋼板尺、2000㎜鋼板尺、多用刀、手鉗、記號(hào)筆或涂改液筆等拈來可用。備用足夠的防風(fēng)砂(土)袋。
1.1.3 HDPE土工膜的檢查
HDPE土工膜每一批應(yīng)有制造商提供一份檢測(cè)報(bào)告,合格證一份(50000平米為一批次)HDPE土工膜如有國(guó)家授權(quán)機(jī)構(gòu)檢測(cè)報(bào)告,不再做檢驗(yàn)。
1.1.4 基面驗(yàn)收
蓄水池底及邊坡基礎(chǔ)墊層壓實(shí)應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的95%,保證表面平整,不得有明顯凹凸不平現(xiàn)象,不得有積水、泥濘、磚石瓦塊、樹枝、樹根、雜草、尖銳顆粒、硬雜物及可能破壞土工材料-HDPE土工膜的任何異物。在鋪設(shè)防滲層的全過程中,應(yīng)確?;訅|層表面干燥,含水率在15%以下,并應(yīng)隨時(shí)對(duì)基礎(chǔ)墊層表面可能出現(xiàn)異常變化進(jìn)行檢查及補(bǔ)救,補(bǔ)救后仍須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
若有錨固溝應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,不得有坦塌缺欠。
1.1.5 HDPE土工膜的鋪設(shè)
HDPE土工膜鋪設(shè)時(shí),遵循上茬壓下茬的原則,壓茬的寬度與所選用的熱楔焊機(jī)保持一致,但不應(yīng)低于10公分,剪裁后的HDPE土工膜無標(biāo)識(shí)線,此時(shí)應(yīng)根據(jù)所用焊機(jī)要求,用記號(hào)筆劃出標(biāo)識(shí)線。鋪膜時(shí)標(biāo)識(shí)線面向上,并且是下層膜側(cè),鋪設(shè)原則是HDPE土工膜的縱向延方向一致。
1.1.6 根據(jù)該工程具體情況,鋪設(shè)HDPE土工膜的順序應(yīng)是先邊坡,后池底,鋪設(shè)
HDPE土工膜時(shí),應(yīng)順其自然,不得過度拉伸。每日鋪設(shè)的HDPE土工膜不應(yīng)大于當(dāng)天所能焊接的數(shù)量,對(duì)已鋪焊的HDPE土工膜的邊緣必須用砂(土)袋壓好,防止被風(fēng)刮動(dòng)。
1.1.7 HDPE土工膜位置的校正
HDPE土工膜的校正,系指新鋪的HDPE土工膜之間壓茬位置的校正,必須準(zhǔn)確,以保證熱楔焊機(jī)能順利進(jìn)行焊接,位置校正時(shí)可多人用手鉗拉拽,拉拽時(shí)應(yīng)盡量避免1-2人拉拽,致使局部受力,損傷HDPE土工膜,應(yīng)使HDPE土工膜最大可能平均受力。
2 HDPE土工膜焊接工藝,施工計(jì)劃及技術(shù)保證
2.1 HDPE土工膜焊接工藝
2.1.1 HDPE土工膜焊接工藝程序
焊接機(jī)具的檢查
檢驗(yàn)儀器的檢查
鋪設(shè)狀況的檢查 HDPE土工膜的試焊 HDPE土工膜的焊接施工
電源等的檢查
檢驗(yàn) 修補(bǔ) 驗(yàn)收 覆蓋
2.1.2 焊接機(jī)具的檢查
2.1.2.1 熱楔焊機(jī)檢查
整機(jī)無松動(dòng),搬動(dòng)夾緊桿,上下輥應(yīng)動(dòng)作靈敏,按下搬動(dòng)桿,開啟電源、開啟傳動(dòng)開關(guān),上下輥開始轉(zhuǎn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)調(diào)速鈕,上下輥轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào),速度~5m/min以上:開啟加熱開關(guān),加熱溫度顯示濕度不斷上升,熱楔溫度~300℃以上,連續(xù)可調(diào),并能自動(dòng)調(diào)控。HDPE土工膜可根據(jù)工程的設(shè)計(jì)厚度調(diào)節(jié)溫度與速度。檢查完畢后,關(guān)閉加熱開關(guān),上下輥轉(zhuǎn)速調(diào)整至最低,關(guān)閉傳動(dòng)開關(guān),松開夾緊輥,拔掉總電源。若有問題修復(fù)后再查。
2.1.2.2 熱風(fēng)焊槍的檢查
接通電源,開啟風(fēng)機(jī)開關(guān),出風(fēng)口應(yīng)吹出冷風(fēng),旋動(dòng)溫度開關(guān),應(yīng)吹出熱風(fēng)~400℃連續(xù)可調(diào),檢查完畢,將溫控鈕旋至最低,吹出冷風(fēng),關(guān)閉風(fēng)機(jī)開關(guān),拔掉電源。若有問題,修復(fù)后再查。
2.1.3 檢驗(yàn)儀器的檢查
2.1.4 鋪膜狀況的檢查
檢查HDPE土工膜有無損傷,損傷處有無編號(hào),編號(hào)是否正確,損傷處是否已修補(bǔ),修補(bǔ)是否正確。
檢查HDPE土工膜有無死折,死折處是否已處理,處理方法是否正確,有無編號(hào),編號(hào)是否正確。
檢查膜下有無突起物,若有必須去除。
檢查鋪膜壓茬方向是否正確,下層膜上面應(yīng)有標(biāo)識(shí)線,若有錯(cuò)誤必須糾正。
檢查壓茬寬度與所有焊機(jī)要求寬度是否相符,若不符,必須調(diào)整。
檢查鋪膜,搭縫處有無油污、水份、灰塵等,若有必須吹干擦凈。
2.1.5 電源等的檢查
電源應(yīng)為220V、50HZ,導(dǎo)線應(yīng)能安全通過20A電流,電源接地良好,并有漏電保護(hù)器,電源線長(zhǎng)度應(yīng)能達(dá)到該工程的任何部位。
2.1.6 HDPE土工膜的試焊接
2.1.6.1 試焊接樣品由鋪膜現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽取,樣品寬度取自現(xiàn)場(chǎng)HDPE土工膜之寬度,樣品長(zhǎng)度不小于1.0m,試焊接場(chǎng)地亦為施工現(xiàn)場(chǎng),現(xiàn)場(chǎng)氣溫5~40℃,風(fēng)力小于四級(jí)。
2.1.6.2 熱楔焊機(jī)溫度設(shè)定為300℃,上下輥調(diào)整至中速。當(dāng)熱楔達(dá)到設(shè)定溫度后恒溫10分鐘,并立即進(jìn)行焊接,試焊樣為兩片300×1000的HDPE土工膜。試焊接時(shí),操作者根據(jù)焊道縫狀態(tài)調(diào)整焊接速度,必要時(shí)亦可調(diào)整熱楔溫度,達(dá)到焊接最佳狀態(tài)。
2.1.6.3 試焊接每日進(jìn)行兩次,一次在開始施工之前,另一次在施工進(jìn)行中間時(shí)段。試焊必須保證與正常焊接施工相同的環(huán)境條件下進(jìn)行,所有試焊接工作應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行,成功的試焊接,每次必須詳細(xì)記錄,并在施工中正確執(zhí)行。
2.1.8 HDPE土工膜的焊接施工和土工布施工工藝
2.1.8.1 焊接施工必須與鋪設(shè)同步,鋪設(shè)一幅焊接一幅。
2.1.8.2 邊坡HDPE土工膜自上而下鋪設(shè),應(yīng)盡量減少拼接數(shù)量,上端留下坡肩和錨固量,下端到坑底留頭距坡根不小于1.8m,上下膜端對(duì)齊,使用熱楔焊接機(jī)焊接,坡肩空焊部分用擠押焊機(jī)焊接。
2.1.8.3 轉(zhuǎn)角處接縫應(yīng)晝避開轉(zhuǎn)角溝,并應(yīng)盡量將不規(guī)則形狀減至最少,實(shí)在避不開轉(zhuǎn)角溝,則必須使用熱風(fēng)焊機(jī)焊接此縫.
2.1.8.4 交叉焊縫處,必須用熱風(fēng)焊機(jī)補(bǔ)焊,補(bǔ)焊長(zhǎng)度不得低于20公分,補(bǔ)焊前必須對(duì)熱楔焊縫修剪到露出焊茬,再用手提砂輪將補(bǔ)焊處打毛并用熱風(fēng)焊機(jī)補(bǔ)焊。
2.1.8.5 HDPE土工膜橫向焊縫應(yīng)盡量錯(cuò)開,使其焊縫受力分?jǐn)偂?/div>
2.1.8.6 HDPE土工膜與周邊連接形式
HDPE土工膜與渠頂?shù)倪B接:HDPE土工膜到渠頂部如采用錨固槽溝或?qū)⒛て缴焱羶?nèi)50~100cm并夯實(shí),HDPE土工膜在錨固處不得滲水或被拔出。
HDPE土工膜與建筑物的連接:
一種方式是采取嵌入或錨固的方法將膜牢固固定,并在PE土工膜與剛性結(jié)構(gòu)之間設(shè)置柔性止水,錨固后應(yīng)用二期混凝土壓住形成封閉的土工體。
一種方式可采用槽鋼或金屬板條橡膠條鉚接或螺栓固定在混凝土墊層上,外加熱熔膠封口。
2.1.8.7 池底HDPE土工膜的鋪設(shè)
HDPE土工膜盡量一幅從頭到尾,須幾卷HDPE土工膜拼接而成,此時(shí)必須選用寬度相近的幾卷HDPE土工膜進(jìn)行焊接.
2.1.8.8 邊坡之HDPE土工膜鋪設(shè)焊至20幅時(shí),可對(duì)5-15幅埋入錨固溝進(jìn)行錨固,此后鋪焊一幅,錨固一幅,兩側(cè)始終保持各5幅不錨固,為防風(fēng)沙,只有砂袋壓住即可.
目前我國(guó)采用的幾種焊接方法:
在我國(guó)土工材料施工現(xiàn)場(chǎng)最成功的是熱焊接法,它的原理即通過某種手段把熱量傳到接縫處的表面,使表面溶化,然后通過滾輪加壓,使土工膜在表面幾處密耳(1密耳=0.025)的溶深范圍內(nèi)產(chǎn)生分子滲透和交換并溶成一體,焊接深度取決于滾動(dòng)壓力大小,熱源溫度低,表面受熱時(shí)間長(zhǎng).
1、熱楔焊接法:
這種辦法可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接,具有焊縫質(zhì)量穩(wěn)定,操作容易檢測(cè)容易等特點(diǎn):焊接質(zhì)量好,使用方便,容易掌握非常適合于直線型的長(zhǎng)縫焊接,國(guó)外已大量使用,如德國(guó)的PEAF型焊機(jī),瑞士LEISTER焊接機(jī),以及韓國(guó)的星辰型焊機(jī)均屬于此類。
這種焊機(jī)的缺點(diǎn),不適于焊接折縫、溝槽角緣縫及修補(bǔ)小型空洞。
2、熱風(fēng)焊接法
這種方法是利用鼓風(fēng)機(jī)吹出的冷空氣通過加熱器,變成熱風(fēng),再吹送到接縫部位的表面,隨即加以滾壓,使其粘合在一起。
這種焊槍重量輕,只有一公斤重,操作簡(jiǎn)單,可以焊接角隅彎縫、溝槽等,人工操作受環(huán)境條件影響小,我國(guó)目前能夠生產(chǎn)此種焊槍,并把他作為自動(dòng)焊機(jī)的輔助設(shè)備。
這種焊槍的優(yōu)點(diǎn)是適于焊接折縫、溝槽角緣縫及修補(bǔ)小型空洞。
2.1.9土工布鋪設(shè)
土工布上下搭接工藝;展開一幅兩布一膜標(biāo)準(zhǔn)件,根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求平鋪在支持層,再展開另一幅兩布一膜標(biāo)準(zhǔn)件,沿前一幅長(zhǎng)度邊沿鋪設(shè),先把底層土工布按熱合機(jī)爬行方向壓茬搭接,同HDPE土工膜的搭接一樣,不應(yīng)小于10cm,再用同樣的方式用熱楔焊接法進(jìn)行焊接,焊縫充氣檢測(cè)完成后,把兩邊予留的土工布搭接平整,工藝完成。
2.1.10 充氣檢漏
將待檢之熱楔焊接縫氣道的兩端用熱風(fēng)焊槍封堵至不漏氣,將充氣檢漏器針頭插頭插入氣道中(切勿穿透下層膜)并用橡皮泥圍封針頭與HDPE土工膜接觸部位,然后用打氣筒向空腔內(nèi)充氣,雙焊縫間充氣壓力達(dá)到0.15Mpa~0.2Mpa,并保持30—100秒,壓力無明顯下降即為合格。
2.1.11.4 HDPE土工膜保護(hù)層的覆蓋應(yīng)由土建承包為責(zé)任方。
保護(hù)層施工焊接工序完工后,及時(shí)填筑保護(hù)層的30cm厚的墊層,保護(hù)層的施工速度應(yīng)與鋪膜速度相配合。保護(hù)層施工工作面上不宜上重型機(jī)械和車輛,宜鋪放木板,用手推車搬運(yùn)材料。
保護(hù)層的施工先渠底后邊坡,在施工中一定注意不要把復(fù)合土工膜破損,發(fā)現(xiàn)破損一定要進(jìn)行修補(bǔ)。
材料選擇:
建議使用150g土工布/0.3mm土工膜/150g土工布兩布一膜產(chǎn)品(材料價(jià)格:6元/平米),土工膜低于0.3mm后就不能焊接,且焊接效果不好容易出洞,影響防滲效果。
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