污水處理廠HDPE土工膜施工技術
1 工程概況
隨著人們生活質量的提高,環保工程也逐漸多了起來。近年來,我公司施工了永濟市污水處理廠濕地工程,該項目工程中采用了HDPE土工膜作為防滲層,土工膜厚度選用03mm,總用量為2.9萬㎡。施工中開展QC活動,組織技術公關,掌握了施工的關鍵技術,取得了很好的效果。
永濟市污水處理廠濕地工程自2007年4月20日開工,2007年10月20日工程全部完成,使用三年來,質量可靠,經濟效益和社會效益明顯。
2 工藝原理
充分利用HDPE土工膜優良的防滲效果以及耐酸堿、鹽、油、酒精的腐蝕,且具有優異的抗穿刺能力等有點,結合采用雙縫焊接連接工藝和可靠的細部做法,從而達到整個工程良好的防滲效果。
3 施工工藝流程
施工準備→土工膜鋪設→對正、搭齊→壓膜定型→擦拭塵土→焊接實驗→焊接→檢測→修補→復檢→驗收→土工布鋪設→土工布縫合→檢修和修補→驗收。
4 主要操作要點
4.1 施工準備
1)鋪設HDPE膜前,應會同建設單位、設計單位、監理單位對基底進行全面檢查驗收,符號設計要求后方可施工。
2)基面應干燥、壓實均勻(土質基底的干密度不得小于1.4t/m3)、平整(平整度誤差不宜超過20mm)、無開裂、無明顯尖凸、無泥濘、無凹陷,垂直深度25mm內不應有樹根、瓦礫、石子、鋼筋頭、玻璃屑,有泉眼或地下水的地方采取相應排水措施,坑塘洞已作局部土方回填壓實處理。
3)對操作人員組織崗前培訓,保證操作人員持證上崗。
4.2 土工膜的鋪設
1)土工膜鋪設前做下料分析,畫出鋪設順序和裁剪圖。土工膜裁剪之前,應該準確丈量其相關尺寸,然后按實際裁剪,一般不宜按圖示尺寸裁切,應逐片編號,詳細記錄在專用表格之上。
2)鋪設時應盡可能在干燥和暖天氣進行;力求接縫最少,在保證質量的前提下,盡量節約原材料;在平地上鋪放時,借拖拉機或人工展放,在坡面上土工膜展放應從最底部開始向高位延伸,用卷揚機鋪放。
3)膜與膜之間的搭接寬度100mm±20mm(根據所用焊機不同定)。在拐角及畸形地段,應使接縫長度盡量減短,除特殊要求外,在坡度大于1:6的斜坡上距坡頂或應力集中區域1.5 m范圍內,不應有水平夾角小于45°的焊縫。
4.3 土工膜焊接
1)土工膜展開后應及時焊接,焊接用雙軌熱契機,焊接工序為:調節壓力→設定溫度→設定速度→焊縫搭接檢查→裝膜入機→啟動馬達→加壓焊接。
2)正式焊接前必須在現場先試焊一條1.0 m×0.3m的試樣。試樣焊接時搭接寬度不小于10cm,并用拉力機現場進行剝離和剪切試驗,試樣合格后,便好用當時調整好的速度、壓力、溫度進行正式焊接,試樣上表明日期、時刻、環境溫度。
3)焊接前必須清除膜面砂子、泥土等贓物,保證膜面清潔,膜與膜接頭處鋪設平整后方可施焊。
4)相鄰土工膜焊縫應盡量錯縫搭接,膜塊間形成的結點,應為T字形,不得呈十字形,縱橫向焊縫交點處應用擠壓焊機加強。遇到膜長度不夠時,需要長向拼接,應先把橫向焊縫焊好,再焊縱縫。
5)焊接施工時需要3人~4人配合,1人持機,1人清理待焊面,1人持電源并同時進行焊縫質量觀察,對有問題的做出記號,1人在后面進行修補。
6)T字形縫處理:先焊橫縫再焊縱縫,縱縫焊接時應先把橫縫壓槎去掉,再用熱契焊機焊接此處。另對T字接頭宜采用母材補疤,補疤尺寸可為300mm×300mm。疤的直角應修圓。
7)對特殊節點和局部破損處采用擠壓焊接機進行補疤和焊接。
4.4 土工膜成品檢測和修補
1)土工膜焊接完成后,對鋪設的土工膜外觀、焊縫質量全部進行目測檢查。對熱熔焊接每條焊縫進行氣壓檢測,對擠壓焊接每條焊縫進行真空檢測,另外對每1000m焊縫取一個1000mm×350mm樣品做強度測試進行破壞性檢測。
2)檢測完畢,應立即對檢測時所做的充氣打壓穿孔全部用擠壓焊接法補堵。對于修補后的焊縫,進行真空檢漏測試,對于返工的焊縫,還須再取樣進行測試,直到合格。
4.5 土工膜端部錨固
1)錨固溝應在土工膜放置前,按設計要求的位置開挖。
2)土工膜在與周邊自然環境應予錨固。在離坡邊緣不小于800mm處開挖不小于800mm×800mm的錨固溝,將膜埋入,填土石壓實。
3)帶HDPE土工膜鋪設好后用素土回填材料并用人工壓實。
4.6 土工布鋪設
1)土工布的鋪設在土工膜驗收合格后進行。
2)土工布裁切之前,也應該準確丈量其相關尺寸,然后按實際地形裁切,并逐片編號,相關資料應記錄在專用表格上。鋪設的土工布必須干燥整潔,表面不允許有損害土工布的油漬、噴濺的化學物或化學斑點。
3)鋪設土工布時應力要求接縫最少,保證質量前提下盡量節約材料。土工布縫合時搭接寬度為75mm±15mm。接縫的排列方向平行于最大坡度,即由坡度方向排列。鋪設時,由上而下鋪,搭接方向因地制宜,順坡鋪設,且接縫須與坡面線平行,不可與坡面線相交。在拐角處畸形地段的鋪設同土工膜的鋪設。鋪設時應避免破壞土工布或土工膜。
4.7 土工布連接
1)每一片土工布都須在鋪設當天進行連接。接縫處不得有油污、雜物等。
2)在坡面上如果有損壞部分的長度超過卷材長度的10%,應該將土工布移走并用另一卷進行替換。在基底上,如果損壞部分的長度超過卷材長度的10%,應該將土工布切除并用同樣的材料進行縫合修補。
3)土工布連接時用質量與土工布相同的縫合線,縫合線要采用抗化學破壞和紫外光照射能力更強的材質。
4)織物的縫合采用手提縫紉機。施工時也需3人配合,1人持機,1人整理待縫面,1人持電源。縫合時針距在6mm左右,連接面要求松緊適度,自然平順,確保膜與織物聯合受力。
5)坡面上對土工布的一端須進行錨固,然后將卷材順坡面入下以保證土工布保存拉緊狀態,所有土工布都須用沙袋壓住,砂袋將在鋪設期間使用并保留到鋪設上面一層材料。
6)土工布鋪完后,應及時根據土工膜的錨固要求進行永久性錨固。
5 質量控制
5.1 質量標準
1)土工膜和土工布的施工嚴格按照GB5029-98土工合成材料應用技術規范、CJJ 113-2007生活垃圾衛生填埋場防滲系統工程技術規范和SL/T231-98聚乙烯(PE)土工膜防滲工程技術規范。
2)進場前土工膜質量檢測和檢查。包括抽樣檢測和現場外觀檢查,10000㎡按為一批,不足10000㎡按一批,每批產品中隨機抽取3卷。土工膜的現場焊接前均對外觀質量進行檢查,主要看膜面有無熔點、漏點,廠家接頭是否牢固,布是否均勻,留邊處是否平整無褶皺等,發現質量問題應經處理后方可使用。
3)土工膜的焊縫要求整齊、美觀,不得有滑焊、跳焊現象。土工布縫合每天施工完畢后,施工隊長必須檢查針的個數,以免損壞土工布。
4)在下雨、下雪期間或接縫有潮氣、露水,或者有4級以上大風的情況下不能進行焊接,溫度低于5℃時不得施工。
5)鋪設中施工人員應穿軟底鞋,以免破壞土工膜,并密切注意防火;應避免產生人為的褶皺,冬季鋪設后應盡量拉緊、鋪平,夏季鋪設時應適量放松。
6)土工膜鋪設完后應盡量減少在土工膜上行走、搬運工具等,凡能對HDPE膜造成危害的物件,均不應放在膜上或攜帶在膜上行走,以免對膜造成意外損傷。
7)回填土料不得含有淤泥、樹根、腐植土及直徑大于75mm的石塊、垃圾或者其它雜物,其土質和含水量必須符號設計要求和施工規范的規定。
8)錨固溝開挖時嚴禁擾動溝底土壤:溝底平整、無松土、邊坡坡度應符號設計和施工技術規的規定。
6 效益分析
1)經濟效益分析:采用人工夯實粘土作防滲層,綜合造價將達到約80元/㎡~90元/㎡;采用HDPE膜防滲工藝,綜合造價約45元/㎡。兩者比較使用HDPE膜經濟。
2)社會效益:施工方法簡便,工期短,工程可以盡快投入使用,提高了社會效益。HDPE膜應用在垃圾填埋場、污水處理廠等環保節能工程上,使環保使環保節能技術質量上了一個新的臺階。
3)技術效益分析:HDPE土工膜施工技術是十項新技術之一,該項工程的應用為該項技術的進一步推廣應用奠定了基礎。