HDPE土工膜综合项目施工新工法.docx

HDPE土工膜施工工法1、序言HDPE土工膜全称“高密度聚乙烯土工膜”，又称为HDPE防渗膜，是采取聚乙烯原生树脂（以高密度聚乙烯为关键成份）加以一定百分比碳黑黑色母料、抗老化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、稳定剂等，经单层、双层、三层共挤技术吹塑而成，含有优良耐环境应力开裂性能，抗低温、抗老化、耐腐蚀性能，和较大使用温度范围和较长使用寿命，无毒无害，经济效益好，被广泛利用到多种工程中。我单位承建湖北大峪口化工有限责任企业扩产改造项目磷酸贮存内，HDPE土工膜得到大量使用。二、工法特点HDPE土工膜是一个柔性防水材料，连接采取热熔焊接，焊缝强度高，焊接性能好，含有很高防渗系数（11017 cms）；含有良好耐热性和耐寒性，其使用环境温度为高温110、低温-70；含有很好化学稳定性能，能耐80余种强酸、碱等化学腐蚀；含有很高抗张力强度，含有很高抗拉强度，能满足高标准工程项目需要；含有很强耐候性，有很强抗老化性能，能长时间裸露使用而保持原来性能；整体性能好，含有很强抗拉强度和断裂伸长率，能够在多种不一样恶劣地质和气候条件下使用，地质不均匀沉降应变力强。三、适用范围本工法可广泛用于以下工程：1、环境保护，环卫工程（如生活垃圾填埋场，污水处理厂，电厂调整池，工业、医院固体废弃物场，有毒有害物处理场，危险品仓库，厂房等等） 2、水利土木工程（河湖水库堤坝防渗，堵漏，加固，水渠防渗，垂直心墙，护坡等）3、市政工程（地铁，建筑物地下工程和屋顶蓄水池，屋顶花园防渗，污水管道内衬等）4、园林绿化（人工湖，河道，蓄水池，高尔夫球场水塘底衬、护坡，绿化草坪防水防潮等） 5、石化（化工厂，炼油厂，加油站储油罐防渗，化学反应池，沉淀池内衬，二次衬层等） 6、矿业（洗选池、堆浸池、堆灰场、溶解池、沉淀池、堆场、尾矿底衬防渗等） 7、水产养殖业（集约化、工厂化养殖池，鱼塘、虾池内衬等） 8、交通设施工程（公路基础加固，涵洞防渗）9、农业（水库，饮用水池，蓄水塘，浇灌系统防渗）10、盐业（盐场结晶池，卤池苫盖，盐膜，盐池塑苫膜）11、HDPE已被中国用来替换PVC作为食品包装袋和保鲜膜原料。四、 工艺原理HDPE土工膜连接采取热熔焊接方法，利用本身连接形成一个完全封闭整体防渗体，焊缝强度高，焊接性能好。其原理是利用焊机内电烙铁加热土工膜两面，使土工膜表面熔化，上下滚轴相互挤压两层土工膜，使之相互连接在一起。连接特点：热熔焊接技术施工方便、快速、效果好。五、施工工艺步骤及制作关键点施工准备支持层处理HDPE膜铺设、剪裁HDPE膜对正、搭齐、压膜定型焊接检测、修补验收保护层施工。1、施工准备1.1、认真看懂图纸，对图纸进行自审、各专业互审，充足了解设计意图和技术难点，将技术关口前移，做好各专业接口及预留预埋专业检验，在工程开工之前做好施工方案和技术交底统计。1.2、专业施工人员进场，所需多种机具进场，电源接通，做好施工准备。1.3、组织质量管理小组对本工程技术、质量、进度严格控制，并结合工程特点，作好职员进场安全教育及培训工作，劳动保护和安全方法应遵照国家或部颁发相关要求要求。1.4、检验并确定基础支持层已含有铺设HDPE膜条件，做下料分析，画出HDPE膜铺设次序和裁剪图，进行现场铺设试验，确定焊接温度、速度等施工工艺参数。2、材料验收、存放、搬运2.1、材料进场必需有出厂合格证和检验汇报，其技术指标符合设计要求；进场后检验HDPE膜外观质量，统计并修补已发觉机械损伤和生产创伤、孔洞、折损等缺点；对进场HDPE膜进行取样、复检（材料进行复检，依据设计及聚乙烯(PE)土工膜防渗工程技术规范SL/T231-98要求），材料复检合格后进行大面积施工。2.2、材料进库时，应按其类别、型号、规格、使用次序分别堆放，材料堆放于平整不积水地方，堆高不超出四卷，并能看到卷识别牌，在存放过程中，要保持标签完整和清楚，避免混淆。2.3、每个区、块旁边应按设计要求规格和数量备足过筛砂料等保护层用料，并在各区、块之间留出运输道路，受到物理损坏HDPE土工膜必需要修复，受严重损坏HDPE土工膜（整卷或部分）不能使用，HDPE土工膜卷在安装展开前要避免受到损环，运输过程应轻拿、轻放，严禁野蛮装卸，运输时备有防雨设施,同时也应该立即对HDPE土工膜进行覆盖，避免阳光长时间照射。3、地基支持层施工3.1、根据设计图纸进行土方开挖，开挖时按设计要求找出坡度，土方开挖完成组织相关单位共同验槽，经检验合格，填写基坑验收、隐蔽工程统计，办理交接手续，支持层通常采取细砂150mm厚作垫层，人工平整，施工过程中保持砂土层不受破坏。3.2、支持层表面应平整顺直，平整度控制在2cm/以内,扎实系数必需达成94%，经碾压后方可在其上铺设土工膜。3.3、纵、横坡度：纵、横向坡度宜在2%以上，填埋场底部轮廊边界和结构必需有利于渗沥液导流。3.4、垂直深度25内不得有树根、瓦砾、石子、砼颗粒等尖棱杂物。3.5、支持层施工完成后，对支持层进行保养，除了HDPE膜铺设工作人员外，其它任何人员不得入内。4、HDPE土工膜裁剪、铺设及压膜定型4.1、铺设施工气候要求:气温540为宜。考虑到土工膜热胀冷缩性，依据经验，天冷时，土工膜铺设应紧部分，天热时应松弛，但要注意，在夏天应避免中午时高温。风力超出4级或雨天应停止施工，风小时，宜每隔25m放一个2040kg砂袋压住土工膜，以利施工，施工前，应严格按设计要求检验上道工序质量。4.2、HDPE土工膜在铺设前，先对铺设区域进行实际检验、丈量正确尺寸，依据丈量尺寸由专业技术人员做下料分析，努力争取焊缝最少，画出HDPE土工膜铺设次序和裁剪图。依据裁剪图将HDPE土工膜下料，下料要和裁剪图编号一致，然后将尺寸相匹配HDPE土工膜运至对应位置按要求次序和方向分区分块进行HDPE膜铺设。 4.3、铺设者应该根据裁剪图标定位置来铺设现场模块。假如模块不是按裁剪图上标明地方施工，应在实际现场施工图上注明位置。铺设时，用人工按一定方向，进行“推铺”，铺设HDPE土工膜时，应合适放松，预留出温度改变引发伸缩变形量,并避免人为硬折和损伤。4.4、铺设HDPE土工膜时，膜块间形成接点，应为T字形，不得作成十字形，拐角处，应注意合适裁剪土工膜，确保和周围妥善联接。4.5、HDPE膜焊缝搭接面不得有污垢、砂土、积水（包含露珠）等影响焊接质量杂质存在。4.6、HDPE土工膜铺设不管是边坡还是场底，应平整、顺直，避免出现褶皱、波纹，以使两幅HDPE土工膜对正、搭齐，搭接宽度按设计要求，通常为30cm左右。4.7、坡面上HDPE土工膜铺设，其接缝排列方向应平行或垂直最大坡度线，且应按由下而上次序铺设。4.8、HDPE土工膜铺设完成、未覆盖保护层前，应在膜边角处每隔25m放1个2040kg重砂袋。4.9、HDPE土工膜应自然松弛和支持层贴实，不宜褶皱、悬空、不致形成“鱼嘴”。4.10、铺膜过程中应随时检验膜外观有没有破损、麻点、孔眼等缺点。发觉膜面有孔眼等缺点或损伤，应立即用新鲜母材修补，补疤每边应超出破损部位1020cm。4.11、细部增强处理：HDPE土工膜铺设时碰到阴阳角时应做加强处理，阳角在底部划开，用一块半径大于0.5m土工膜搭接焊接；阴角底部划开处将划开两部分重合焊接，然后用另一块半径大于0.5m土工膜加强。假如碰到变形缝等其它细部也要进行增强处理，必需时可增焊双层HDPE土工膜。4.12、土工膜和管道连接：连接部位管道宜优先选择聚乙烯管。首先把HDPE土工膜依据管道直径大小裁剪成圆形管套，调整好管套位置并用热风焊枪临时固定，管套和管道间不能有空鼓部位。然后把管套两端分别焊接在HDPE土工膜和管道上，最终用不锈钢管箍固定管套。4.13、土工膜锚固方法关键有三种：锚固形式、压条固定、预埋件热焊。a、和土联接时通常见锚固沟，把HDPE土工膜埋入土内50100cm并扎实，在锚固沟顶部，应按设计要求预留一定量HDPE土工膜，以备局部下沉拉伸，HDPE土工膜在锚固处不得渗水或被拔出，锚固沟距离边坡边缘不宜小于800mm，沟断面应依据锚固形式、结合具体情况加以计算，以大于800mm800mm为宜；HDPE土工膜也可锚固到混凝土内，锚固长度应大于等于800mm。b、压条联接通常见于和刚性结构联接，可用扁钢或角钢条用螺栓固定在混凝土结构上，外加热熔胶封口。以下图：c、预埋件热焊。在混凝土中预埋专用埋件，其材质同为高密度聚乙烯。依据不一样埋件，采取热熔焊接或机械夹紧方法连接。5、焊接5.1、HDPE土工膜焊接时基地表面应干燥，含水率宜在15%以下。膜表面要用洁净纱布擦拭焊缝搭接处200mm左右范围内膜面，用湿抹布擦掉灰尘、污物，使这部分保持清洁、干燥、平整、坚实，HDPE土工膜应平行对正，适量搭接。5.2、HDPE土工膜拼接采取热熔焊法，焊接工具宜采取自动调温（调速）电热楔式双道塑料热合机、热熔挤压焊接机，也可采取高温热风焊机，塑料热风焊枪可做局部修补用辅助工具。焊接时，随时观察焊接质量，依据当初当地气候条件和实际施工情况，随时调整焊接设备至最好工作状态。5.3、在正式焊接操作之前，应依据经验先设定设备参数，取300600mm小块膜进行试焊。然后在拉伸机上进行焊缝剪切和剥离试验，假如不低于要求数值，则锁定参数，并以此为据开始正式焊接。不然，要重新确定参数，直到试验合格为止。当温度、风速有较大改变时，亦应立即调整参数，重做试验，以确保施工焊机性能、现场条件、产品质量符合规范要求，通常天天每台不少于两次，一次在正式作业前，一次在中班，试验性焊接是和生产性焊接相同表面和环境条件下进行。5.4、现场撕拉试验合格后，用已调整好工作状态进行正式焊接。只有经过试验性焊接，才能进行生产性焊接，焊接时要将机头对正接缝，不得焊偏，不许可滑焊、漏焊、跳焊、超量焊。5.5、开机后，仔细观察指示仪表显示温升情况，使设备充足预热，在焊接中，司焊人员要亲密注视焊缝情况，立即调整焊接速度，以确保焊接质量，在焊接中要保持焊缝平直整齐，应及早对膜下不平整部分采取应对方法，避免影响焊机顺利自行。遇害到特殊故障时，应立即停机，避免将膜烫坏。5.6、补修方法：修补材料应由一样HDPE土工膜组成，全部补丁全部应该含有和原HDPE土工膜相同厚度。对材料上小于5孔洞及局部焊缝修补完善，可用挤压熔焊机进行点焊；对不够厚度或不够严密挤出焊缝，可用挤压熔焊机补焊加盖一层。对大孔洞、刺破处、膜面严重损伤处、取样处、十字缝交叉处和其它多种原因造成缺损部位，均可用加盖补丁方法来修补。a、在HDPE土工膜搭接处，应去掉皱折，当皱折大于10厘米时或破损处，采取圆形或椭圆补丁，补丁大小应超出切口周围15厘米。b、实在无法避开十字形接缝情况下，在接缝处要加一块切角方形300300，或D=300补丁，补丁边距缺点处大于80。c、对安装中发觉孔洞，要加盖大于D=300mm或300mm300mm补丁。6、检测HDPE土工膜铺设完成后应对焊缝进行检测，测试分为非破坏连续检测和破坏性检测。对全部接缝和修补整个长度进行非破坏连续测试，被许可非破坏连续测试方法包含：双轨热熔接缝空气压力测试法和挤压接缝真空或火花测试法。6.1、非破坏连续测试：非破坏测试必需在天气条件许可情况下，根据接缝焊接程序来进行，必需在有监理工程师在场情况下进行非破坏测试。必需统计以下资料：a、压力测试：日期、开始测试时间、结束测试时间、开始测试压力、结束测试压力、技术人员名字、测试开始位置、测试结束位置和测试结果（经过或不经过）。b、真空测试：日期、技术人员名字和测试结果（经过或不经过）。c、火花测试：日期、技术人员名字和测试结果（经过或不经过）。必需在进行测试HDPE土工膜表面或在接缝测试地方永久统计以上内容，非破坏测试不合格地方应依据技术说明中具体步骤来修补和重新测试。6.11、压力测试热合双焊缝非破坏性压力测试步骤示意图a、双轨热熔接缝必需用非破坏压力测试法。压力测试设备必需包含一个能产生400kPa空气压力泵、压力管、压力表和压力输入设备；必需密封测试缝两边，并在双轨热熔接缝设备产生空气通道插入一个针头或一个压力输入设备；空气泵应连接空气输入设备，空气通道必需要有200kPa压力；空气输入阀应保持关闭，使空气泵不能和这连接；空气通道中压力必需维持在一个稳定水平并连续2分钟；在这个期间，假如在针头或其它地方漏气，处理问题后必需重新进行测试；抵达稳定状态后，空气通道压力要观察5分钟，并统计最终结果，假如气压下降小于20kPa，在压力表另一端接缝口应打开，从而降低压力和检测空气通道堵塞情况，假如压力不能归零，说明接缝被堵塞，接缝没有能经过非破坏测试。b、任何没有能经过非破坏测试接缝，要重新进行测试，或整个接缝分成多个部分分别进行测试。双轨热熔接缝任何一部分不能经过非破坏测试将是不合格，并必需依据技术说明进行修补。c、完成了压力测试后，任何在空气通道中暴露针孔、切割和断面必需进行必需修补。6.12、真空测试堆焊单焊缝非破坏性真空测试步骤示意图a、挤压焊接包含挤压接缝、补片修补和盖帽修补等可用真空测试方法作非破坏测试。任何不能用真空测试挤压焊接（比如复杂有角连接或管道穿透）必需用下述火花测试进行测试。b、真空箱必需是一个坚硬盒子，并在顶上带有透明测窗，在底部有一个舷窗和阀门，连接至泵和其它全部必需压力控制、管道连续、压力管和配件。c、要进行测试接缝不能有任何泥块或水珠。要测试接缝必需要用软毛（没有钢丝）毛刷、布或喷射器涂上肥皂水湿润。必需避免在接缝完成后过早涂上肥皂水来人为把温度降底。d、真空箱必需放置在挤压接缝中央湿润地方。真空泵连接电源，真空箱里空气里由真空泵抽走，直到真空压力35kPa并在HDPE土工膜和真空箱之间慢慢地产生一个防漏密封。观察窗应保持清洁，以确保对挤出焊接观察没有障碍。假如在接缝中没看见气泡，那么这个部分接缝经过测试。然后可打开排出阀门，去除真空状态，真空箱可移到下一部分接缝做测试。两个真空测试位置之间要大约有75mm重合交叉。e、在接缝处出现任何气泡表明有泄漏和这个部分接缝不合格应该要重新修补和检测。f、把肥皂溶液涂在HDPE土工膜上，把真空箱放在湿润焊缝表面；确保封口不漏气；保持真空箱内压力大于0.025Mpa；经过透明窗口检验HDPE土工膜上是否有肥皂泡出现，时间不得小于30秒；若肥皂泡出现，则在其处标上记号，并根据规范要求进行修补。6.13、火花测试a、挤压焊接包含挤压接缝、补片修补、盖帽修补等可用火花测试进行非破坏测试。火花测试电极必需包含一个便携式移动高压发动机及刷型电极。在挤压焊接之彰，必需在接缝连接处插入一根裸露连续铜线。任何没有插入裸露铜丝接缝不能用火花测试方法来进行非破坏测试。b、在测试之前，必需清扫全部在测试地方碎块，比如HDPE土工膜碎片、金属丝、金属物和污物。c、如埋在HDPE土工膜下面铜丝和电极发出火花，表明接缝有缺点。在有缺点地方，可观察到火花和听到火花碰击声，这代表接缝未能经过非破坏测试，必需要修补和重新进行测试。6.2、破坏性试验：双缝热合焊机试焊焊件质量评判示意图挤压熔焊机试焊焊件质量评判示意图a、测试频率和位置以下：测试频率为每一定长度（以设计要求为准）焊缝取一个样；测试位置在焊接时确定，过热、被污染、焊缝偏移或值得怀疑位置作为测试位置，监测人员有责任选择测试位置。b、取样程序：焊接时，在监理指定位置取样，方便在HDPE土工膜被覆盖前得到试验结果；现场监理给每个试样编号，并在HDPE土工膜铺设平面图上标明试样编码和位置。c、修复HDPE膜上全部因为破坏性取样而留下孔洞，应依据要求进行修补和测试修补气密性。d、测试：取6块2.5厘米宽试块进行上面所要求撕裂和抗剪强度（各3块）测试；被测试HDPE膜块应满足抗撕裂和抗剪要求。6.3、修补：a、对焊接检验切除样件部位、铺焊后发觉材料破损和缺点、焊接缺点和检验时发觉不合格部位等，均应进行修补。b、修补程序是：对随时发觉缺点部位用特制白笔标注，并加编号记入工作日志，以免修补时遗漏。c、用于修复全部材料和焊接缝合装备全部必需得到现场监理和业主同意。且全部修复步骤、技术全部应该事先得到现场监理和业主同意。对每一个修复位置全部应该进行非破坏性测试，且做好统计。7、验收 7.1、工程完工后应立即组织验收，工程验收应包含业主单位、施工单位、监理单位、设计单位、质量监督管理单位。7.2、工程验收资料包含设计文件、材料出厂文件、材料检测汇报、施工统计、铺膜和焊接施工统计、检测和检验统计、阶段性验收汇报、完工图纸、监理汇报等7.3、HDPE土工膜材质实施国家质量技术监督局公布聚乙烯土工膜产品物理力学性能GB17643-要求。7.4、施工质量应满足聚乙烯防渗工程技术规范（SL/T231-98）要求，分为施工单位自检、监理单位和业主单位抽检等内容。7.5、焊接质量检验，须经第三方检测机构抽检，焊缝强度必需大于母材强度。8、保护层施工8.1、保护层厚度应满足设计要求，保护层材料可采取能满足设计要求任何一个材料，保护层施工应按国家现行相关标准要求实施。8.2、在HDPE土工膜铺设及焊接验收合格后，应立即填筑保护层，填筑保护层速度，应和铺膜速度相配合，避免土工膜在烈日下长久暴晒。8.3、保护层施工工作面不应上重型机械和车辆，宜铺放木板，用手推车搬运保护层材料。8.4、保护层土料应不含石头、树根、草根等杂物。六、材料和设备1、HDPE土工膜规格尺寸2、HDPE土工膜偏差要求（厚度偏差）项目指标厚度mm0.500.751.001.502.00极限偏差mm0.060.090.120.180.24平均偏差63、HDPE土工膜偏差要求（宽度偏差）项目指标宽度mm3000350040006000以上偏差mm5060801004、HDPE膜外观质量要求：序号项目指标1切口平直，无显著锯齿现象2穿孔修复点每卷不超出2个3水纹、云雾和机械划痕不显著4接头和断头不许可5杂质和僵块直径0.22.0mm，每平方米20个以内直径2.0mm以上，无5、HDPE物理力学性能要求：6、施工机具计划序号设备机具名称规格型号单位数量1动调温（调速）电热楔式双道塑料热合机台22热熔挤压焊接机台23热风焊枪台24裁纸刀把105剪刀把4七、质量控制1、建立以技术责任人为首，各管理部门责任人、质检员、施工员、工长组成项目质量管理小组，对项目工程质量进行全方位组织、计划及监督管理，并定时进行质量检验总结评选。建立质量管理体系，负责本工程质量计划、部署、检验、落实和监督指导工作。2、建立以HDPE膜施工工程为主质量确保体系，对不一样施工工序分为A、B、C三级检验，配置专职检验员，实施三检一评制度，落实岗位责任制，奖惩分明，实施标准化管理，做到施工上规范、操作上规程、检验上标准。3、施工管理人员轮番值班坚守施工现场，监督指导各班组施工质量，立即处理施工中存在问题，严格制订并实施岗位质量责任制。4、质量工程师随时深入各施工班组进行质量检验、监控、指导，同时将收到多种质量资料进行汇总，随时向技术责任人汇报。5、严格做好原材料、半成品、成品进场试验及抽检工作，杜绝不合格品和原材料投入工程中使用。施工中要做好质量跟踪检验和见证取样送检工作。6、施工前对施工班组进行技术、安全交底，让参与施工每一个人全部知道自己工作内容，做到心中有数，降低无须要损失。7、施工操作者，在施工过程中，必需进行质量自检，并填写自检统计，经专责工程师检验认证签字。8、在铺焊完HDPE土工膜上行走时，不得穿硬底鞋，鞋上不得有铁钉、铁掌之类能伤害HDPE土工膜东西，使用方法和设备必需不损坏复合HDPE土工膜或其下基底。9、在HDPE土工膜上运输时，人力车金属支腿要用胶皮类柔软材料包覆；汽车运料时，尽可能车不上膜；在HDPE土工膜上卸料时，即使有土工布保护层，也不应使重、硬物品从高处下落，直接冲击土工膜。八、安全方法1、施工过程中遵照“科学管理，完善安全设施，突出安全教育在先、安全投入在先”工作方法，牢靠树立“安全第一，预防为主”思想.2、作业前，统一为施工人员配置工作服、安全帽等劳保用具及工具，并设专职安全员对本队安全施工负责， 和铺设无关人员不得进入施工现场。3、现场施工用电按JGJ46-规范实施，接拆电源一律由专业电工负责，严禁非电工人员私拉乱接电源，全部机械设备做到一机一闸一保护。4、在安装操作中及铺焊HDPE土工膜以后，严禁在现场吸烟或使用火柴、打火机和化学溶剂或类似物品。5、在陡坡或垂直面处作业时，司焊人员要在吊篮里或直梯上操作，均应系牢安全带；必需时，在坡顶处设置固定点，对焊机升降进行辅助控制，方便于正确操作，并确保焊机安全进行。6、现场配置泡沫灭火器，以备不测。7、车辆等机械不得碾压HDPE膜面积保护层。九、环境保护方法HDPE防渗膜采取材料均为无毒环境保护材料，不产生任何有害物质，连接方法对环境无污染。施工过程中加强施工现场清理方法，保持现场平整、洁净；施工手段用料、周转材料、HDPE土工膜边角料应立即清理回收，不乱扔、乱放。十、效益分析采取本工法施工HDPE土工膜，机械化程度高、施工便捷，易于观察，操作技术轻易掌握，人员和机具少，不仅提升工作效率、节省施工成本、确保了施工质量，同时受到了业主单位高度赞扬。伴随中国国民经济连续发展，HDPE土工膜以其“绿色环境保护、低成本、高效能”综合特点，应用前景愈加广泛，在中国外化工行业及有防水、防渗要求施工中必将得到越来越多应用，本工法必将有更大推广应用前景；本工法开发和应用，为企业承接类似工程提供技术支持。十一、应用实例湖北大峪口化工有限责任企业扩产改造项目磷酸装置磷酸贮存围堰内地坪铺设HDPE土工膜6000余平，使用1.5mm厚环境保护GH-2型HDPE土工膜，和围堰、突出地面设备基础侧面采取压条联接，联接长度约为1300m，施工过程中严格按上述工法施工，严格现场焊接质量控制，各项性能指标均满足设计要求，质量得到确保，取得了很好防渗效果。