污水处理厂HDPE土工膜施工技术

1  工程概况

   随着人们生活质量的提高，环保工程也逐渐多了起来。近年来，我公司施工了永济市污水处理厂湿地工程，该项目工程中采用了HDPE土工膜作为防渗层，土工膜厚度选用03mm,总用量为2.9万㎡。施工中开展QC活动，组织技术公关，掌握了施工的关键技术，取得了很好的效果。

   永济市污水处理厂湿地工程自2007年4月20日开工，2007年10月20日工程全部完成，使用三年来，质量可靠，经济效益和社会效益明显。

2  工艺原理

   充分利用HDPE土工膜优良的防渗效果以及耐酸碱、盐、油、酒精的腐蚀，且具有优异的抗穿刺能力等有点，结合采用双缝焊接连接工艺和可靠的细部做法，从而达到整个工程良好的防渗效果。

3   施工工艺流程 

施工准备→土工膜铺设→对正、搭齐→压膜定型→擦拭尘土→焊接实验→焊接→检测→修补→复检→验收→土工布铺设→土工布缝合→检修和修补→验收。

4   主要操作要点

4.1  施工准备

1）铺设HDPE膜前，应会同建设单位、设计单位、监理单位对基底进行全面检查验收，符号设计要求后方可施工。

2）基面应干燥、压实均匀（土质基底的干密度不得小于1.4t/m³）、平整（平整度误差不宜超过20mm）、无开裂、无明显尖凸、无泥泞、无凹陷，垂直深度25mm内不应有树根、瓦砾、石子、钢筋头、玻璃屑，有泉眼或地下水的地方采取相应排水措施，坑塘洞已作局部土方回填压实处理。

3）对操作人员组织岗前培训，保证操作人员持证上岗。

4.2   土工膜的铺设

     1）土工膜铺设前做下料分析，画出铺设顺序和裁剪图。土工膜裁剪之前，应该准确丈量其相关尺寸，然后按实际裁剪，一般不宜按图示尺寸裁切，应逐片编号，详细记录在专用表格之上。

2）铺设时应尽可能在干燥和暖天气进行；力求接缝最少，在保证质量的前提下，尽量节约原材料；在平地上铺放时，借拖拉机或人工展放，在坡面上土工膜展放应从最底部开始向高位延伸，用卷扬机铺放。

3）膜与膜之间的搭接宽度100mm±20mm（根据所用焊机不同定）。在拐角及畸形地段，应使接缝长度尽量减短，除特殊要求外，在坡度大于1：6的斜坡上距坡顶或应力集中区域1.5  m范围内，不应有水平夹角小于45°的焊缝。

4.3  土工膜焊接

   1）土工膜展开后应及时焊接，焊接用双轨热契机，焊接工序为：调节压力→设定温度→设定速度→焊缝搭接检查→装膜入机→启动马达→加压焊接。

  2）正式焊接前必须在现场先试焊一条1.0 m×0.3m的试样。试样焊接时搭接宽度不小于10cm，并用拉力机现场进行剥离和剪切试验，试样合格后，便好用当时调整好的速度、压力、温度进行正式焊接，试样上表明日期、时刻、环境温度。

   3）焊接前必须清除膜面砂子、泥土等赃物，保证膜面清洁，膜与膜接头处铺设平整后方可施焊。

   4）相邻土工膜焊缝应尽量错缝搭接，膜块间形成的结点，应为T字形，不得呈十字形，纵横向焊缝交点处应用挤压焊机加强。遇到膜长度不够时，需要长向拼接，应先把横向焊缝焊好，再焊纵缝。

  5）焊接施工时需要3人~4人配合，1人持机，1人清理待焊面，1人持电源并同时进行焊缝质量观察，对有问题的做出记号，1人在后面进行修补。

  6）T字形缝处理：先焊横缝再焊纵缝，纵缝焊接时应先把横缝压槎去掉，再用热契焊机焊接此处。另对T字接头宜采用母材补疤，补疤尺寸可为300mm×300mm。疤的直角应修圆。

  7）对特殊节点和局部破损处采用挤压焊接机进行补疤和焊接。

4.4  土工膜成品检测和修补

   1）土工膜焊接完成后，对铺设的土工膜外观、焊缝质量全部进行目测检查。对热熔焊接每条焊缝进行气压检测，对挤压焊接每条焊缝进行真空检测，另外对每1000m焊缝取一个1000mm×350mm样品做强度测试进行破坏性检测。

  2）检测完毕，应立即对检测时所做的充气打压穿孔全部用挤压焊接法补堵。对于修补后的焊缝，进行真空检漏测试，对于返工的焊缝，还须再取样进行测试，直到合格。

4.5  土工膜端部锚固

   1）锚固沟应在土工膜放置前，按设计要求的位置开挖。

   2）土工膜在与周边自然环境应予锚固。在离坡边缘不小于800mm处开挖不小于800mm×800mm的锚固沟，将膜埋入，填土石压实。

   3）带HDPE土工膜铺设好后用素土回填材料并用人工压实。

4.6  土工布铺设

   1）土工布的铺设在土工膜验收合格后进行。

   2）土工布裁切之前，也应该准确丈量其相关尺寸，然后按实际地形裁切，并逐片编号，相关资料应记录在专用表格上。铺设的土工布必须干燥整洁，表面不允许有损害土工布的油渍、喷溅的化学物或化学斑点。

  3）铺设土工布时应力要求接缝最少，保证质量前提下尽量节约材料。土工布缝合时搭接宽度为75mm±15mm。接缝的排列方向平行于最大坡度，即由坡度方向排列。铺设时，由上而下铺，搭接方向因地制宜，顺坡铺设，且接缝须与坡面线平行，不可与坡面线相交。在拐角处畸形地段的铺设同土工膜的铺设。铺设时应避免破坏土工布或土工膜。

4.7  土工布连接

   1）每一片土工布都须在铺设当天进行连接。接缝处不得有油污、杂物等。

   2）在坡面上如果有损坏部分的长度超过卷材长度的10%，应该将土工布移走并用另一卷进行替换。在基底上，如果损坏部分的长度超过卷材长度的10%，应该将土工布切除并用同样的材料进行缝合修补。

   3）土工布连接时用质量与土工布相同的缝合线，缝合线要采用抗化学破坏和紫外光照射能力更强的材质。

   4）织物的缝合采用手提缝纫机。施工时也需3人配合，1人持机，1人整理待缝面，1人持电源。缝合时针距在6mm左右，连接面要求松紧适度，自然平顺，确保膜与织物联合受力。

   5）坡面上对土工布的一端须进行锚固，然后将卷材顺坡面入下以保证土工布保存拉紧状态，所有土工布都须用沙袋压住，砂袋将在铺设期间使用并保留到铺设上面一层材料。

   6）土工布铺完后，应及时根据土工膜的锚固要求进行永久性锚固。

5   质量控制

5.1  质量标准

1）土工膜和土工布的施工严格按照GB5029-98土工合成材料应用技术规范、CJJ 113-2007生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范和SL/T231-98聚乙烯（PE)土工膜防渗工程技术规范。

2）进场前土工膜质量检测和检查。包括抽样检测和现场外观检查，10000㎡按为一批，不足10000㎡按一批，每批产品中随机抽取3卷。土工膜的现场焊接前均对外观质量进行检查，主要看膜面有无熔点、漏点，厂家接头是否牢固，布是否均匀，留边处是否平整无褶皱等，发现质量问题应经处理后方可使用。

3）土工膜的焊缝要求整齐、美观，不得有滑焊、跳焊现象。土工布缝合每天施工完毕后，施工队长必须检查针的个数，以免损坏土工布。

4）在下雨、下雪期间或接缝有潮气、露水，或者有4级以上大风的情况下不能进行焊接，温度低于5℃时不得施工。

5）铺设中施工人员应穿软底鞋，以免破坏土工膜，并密切注意防火；应避免产生人为的褶皱，冬季铺设后应尽量拉紧、铺平，夏季铺设时应适量放松。

6）土工膜铺设完后应尽量减少在土工膜上行走、搬运工具等，凡能对HDPE膜造成危害的物件，均不应放在膜上或携带在膜上行走，以免对膜造成意外损伤。

7）回填土料不得含有淤泥、树根、腐植土及直径大于75mm的石块、垃圾或者其它杂物，其土质和含水量必须符号设计要求和施工规范的规定。

8）锚固沟开挖时严禁扰动沟底土壤：沟底平整、无松土、边坡坡度应符号设计和施工技术规的规定。

6  效益分析 

   1）经济效益分析：采用人工夯实粘土作防渗层，综合造价将达到约80元/㎡~90元/㎡；采用HDPE膜防渗工艺，综合造价约45元/㎡。两者比较使用HDPE膜经济。

   2）社会效益：施工方法简便，工期短，工程可以尽快投入使用，提高了社会效益。HDPE膜应用在垃圾填埋场、污水处理厂等环保节能工程上，使环保使环保节能技术质量上了一个新的台阶。

  3）技术效益分析：HDPE土工膜施工技术是十项新技术之一，该项工程的应用为该项技术的进一步推广应用奠定了基础。