1工程概況
河北豐寧抽水蓄能電站下水庫工程攔沙壩的壩軸線,位于下水庫進出水口上游直線距離約1.65 km處,壩型為復合土工膜防滲心墻土石壩,壩頂高程為1 066.0 m,最大壩高23.5 m,壩頂長度548 m,壩頂寬度8.0 m,上下游壩坡均為1:2.2。壩體填筑分區(qū)從上游至下游依次分為:大塊石護坡、堆石料,過渡料、細沙保護層、復合土工膜、細沙保護層、過渡料、堆石料、大塊石護坡。
其中壩體防滲采用PE復合土工膜防滲,復合土工膜底部和周邊與攔沙壩基座混凝土錨固連接,頂部與攔沙壩防浪墻錨固連接。復合土工膜兩側(cè)各采用細沙作為保護層進行防護,寬度2.5m,細沙外側(cè)與過渡料相接。
2主要設計要求
2.1復合土工膜設計要求
根據(jù)設計圖紙要求,攔沙壩復合土工膜主要要求如下:
復合土工膜主膜無裂口,針眼,主膜與無紡布粘合較好,無脫離或起皺,物理性能應滿足《土工合成材料聚乙烯土工膜》(GB/T 17643 - 2011)和《土工合同材料非織造布復合土工膜》(GB/T17642 -2008 )的要求,復合土工膜的施工.搭接、檢測、驗收應滿足攔沙庫攔沙壩壩體填筑施工技術的要求及《水電工程土工膜防滲技術規(guī)范》(NB/T35027 -2014)
2.2復合土工膜施工要求
復合土工膜宜在5℃以上,風力小于5級的無雨、無雪、無沙塵的天氣進行，在特殊環(huán)境施工時,要進行工藝試驗，并采取有效的防護措施。在
采用焊接時，接縫焊接強度應不小于母材強度的85%。復合土工膜兩側(cè)保護的細沙需采用級配良好的人工砂，細度模數(shù)為2.4 ~2.8,飽和面干含水率宜不超過6%。
復合土工膜連接采用熱熔焊接和縫接,下、上層無紡布采用縫合連接,中層膜采用熱熔焊接。無紡布縫接用手提式封包機、用尼龍線進行雙道縫接,搭接寬度10 cm。復合土工膜膜與膜連接采用雙縫熱熔焊接,焊接工具采用雙縫熱熔焊機;局部焊不到的地方或孔洞、缺陷處,則采用熱風焊槍補焊。
3主要施工方法
3.1 施工準備
3.1.1 原材料
進人施工現(xiàn)場的復合土工膜要進行外觀交貨檢查和物理力學指標復檢,外觀上不允許有針眼、疵點和厚薄不均勻,土工布不允許有裂口、孔洞、裂紋或退化變質(zhì)等現(xiàn)象,復檢結果要符合設計指標要求。復合土工膜進場后先集中堆存在溢洪道鋼筋加工廠內(nèi),堆放部位應選擇在干燥的混凝土地面,底部用方木架起,防止底部受地面堅硬物體或石子扎傷復膜的表面。上 部用三防帆布覆蓋,以防止氧化。與混凝土基座連接材料根據(jù)設計圖紙數(shù)量和規(guī)格進行采購,并將材料合格證明等提交給監(jiān)理工程師審核后使用。
3.1.2 人員培訓
3.1.3工藝試驗
復合土工膜正式施工前進行工藝試驗,根據(jù)工藝試驗成果報送施工參數(shù)給監(jiān)理工程師，待審核批復后根據(jù)批復的施工參數(shù)進行施工。
3.2 復合土工膜運輸
現(xiàn)場施工時采用裝載機將復合土工膜卷材轉(zhuǎn)運至攤鋪部位旁。運輸復合土工膜時應人工裝卸,禁止直接用裝載機卸料,施工現(xiàn)場的復合土工
膜應沿著細沙條帶擺放,禁止放置在過渡料上。
3.3
復合土工膜攤鋪
(1)復合土工膜攤鋪前應根據(jù)軸線長度和卷材長度,繪制攤鋪圖,標記焊縫及編號。復合土工膜攤鋪按焊接順序進行,攤鋪-塊焊接一塊。復合土工膜鋪設施工要沿壩軸線方向攤鋪,每卷長度50 m,攤鋪須采用人工進行。要沿壩軸線方向從左岸至右岸或從右岸向左岸將復合土工膜依次展開,然后再用人工將復合土工膜沿幅寬方向卷起,放置并采取壓重固定措施(采用沙袋)。
(2)在復合土工膜攤鋪時,應將兩卷復合土
工膜之間的接頭與上層復合土工膜的接頭錯開，形成“T”形接頭,不得成“+”字型形接頭。鋪設復合土工膜時應適當放松,并避免人為的硬折和.
損傷。兩卷復合土工膜的接口處至少要搭接重疊10 cm。復合土工膜與基座連接的拐角處,應注意適當裁剪,以保證其與周邊妥善聯(lián)接,且與上層膜的邊緣平行。
(3)在鋪膜過程中，應隨時檢查膜的外觀有無破損、麻點、孔眼等缺陷。發(fā)現(xiàn)膜面有孔眼等缺陷或損傷,應及時用新鮮母材修補,補疤每邊應超
過破損部位10 ~20 cm。
(4)細部增強處理:基座折角處的陰陽角時
應做加強處理,陽角在底部劃開,用一塊半徑不小于0.5m復合土工膜搭接焊接;陰角底部劃開處將劃開的兩部分重合焊接,然后用另-塊半徑不
小于0.5 m復合土工膜進行加強。
3.4復合土工膜的焊接
3.4.1焊接設備
復合土工膜水平縫和垂直縫連接采用雙縫熱熔焊接。焊接機采用廠家提供的萊斯特800土工膜焊接機,該機器采用熱楔式結構,溫度控制部分
采用自動恒溫PID控制，控制精度高,溫度波動就小。速度控制部分采用脈寬調(diào)制( PWM)自動穩(wěn)壓穩(wěn)速電路,直流伺服電機驅(qū)動,輸出力矩大,行走平穩(wěn),能在爬坡、垂直爬行及路面負載發(fā)生變化時保持速度穩(wěn)定。其主要參數(shù)為:輸人電壓220 V、 頻率50 Hz、搭接寬度10cm,功率800 W ,焊接速度0.5 ~5 m/min,加熱溫度0~450 C ,焊接材料厚度0.2~2.0 mm,焊接寬度12.5 mmx2條,中間空腔12 mm,整機重量5.0 kg.絕緣等級II類。局部焊不到的地方或孔洞、缺陷處,則采用DSH - XA/C熱風焊槍焊接設備參數(shù)為:輸人電壓220 V.頻率50/60 Hz,功率1500 W,空氣流量
max230 L/min, 溫度范圍30~ 700 C ,整機重量1.2 kg.
3.4.2焊接參
數(shù)根據(jù)前期現(xiàn)場焊接工藝試驗,當溫度處于23~33 9C范圍內(nèi)復合土工膜焊接參數(shù)宜采用II檔焊接速度(0.8 M/min) ,焊接溫度270+15 C ;II1
3.4.3 水平縫焊接
水平縫焊接采用雙縫熱熔焊接,施工方法如下:
(1)在復合土工膜側(cè)50 cm處鋪設3 cm厚30 cm寬木板,作為爬焊機施焊平臺。將已施工的復合土工膜邊緣展開，剝離土工布,將焊接面情理潔凈,放置在木板上。然后將需焊接加長的復合土工膜搭接在其上,搭接寬度大于10 cm。雨后焊接時,應在細沙表面鋪設防雨布,隔離細沙內(nèi)蒸發(fā)的水汽,再鋪設木板。
(2)將焊接電源及電纜線理順，放置在另一側(cè)。并連接通電測試焊接設備狀況。
(3)檢查復合土工膜邊緣的土工布剝離情況,以及焊接面的清潔度、干燥度,做好焊接面的清潔干燥工作,焊縫搭接面不得有污垢、沙土、積水(包括露水)等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)存在。工膜表面焊縫搭接處200mm左右范圍內(nèi)的膜面,要用濕抹布擦掉灰塵、污物,用干凈紗布擦拭干凈,使這部分保持清潔.干燥,且應使膜平行對正。
(4)測量環(huán)境溫度,調(diào)試焊接設備,并將設備
加熱至焊接溫度，然后,取300 x600 mm的小塊膜進行試焊,目測檢查焊縫質(zhì)量有無異常,并進行手撕剝離試驗，確定施焊溫度(最終確定的最終施焊溫度在批復的溫度范圍之內(nèi))。當現(xiàn)場溫度、風速有較大變化時,亦應及時調(diào)整參數(shù),重做試驗,以確保施工的焊機性能、現(xiàn)場條件.產(chǎn)品質(zhì)量符合規(guī)范要求,一般每天每臺不少于兩次,一次在正式作業(yè)前,一次在中班,試驗性焊接是與生產(chǎn)性焊接相同的表面和環(huán)境條件下進行?，F(xiàn)場剝離試驗合格后,用已調(diào)節(jié)好的工作狀態(tài)進行正式焊接。只有通過試驗性剝離焊接,才能進行生產(chǎn)性焊接,焊接時要將機頭對正接縫,不得焊偏,不允許滑焊、漏焊.跳焊、超量焊。
(5)開機后,仔細觀察批示儀表顯示的溫升
情況,使設備充分預熱，在焊接中,司焊人員要密切注視焊縫的狀況，及時調(diào)整焊接速度，以確保焊接質(zhì)量,在焊接中要保持焊縫的平直整齊,應及早對膜下不平整部分采取應對措施,避免影響焊機順利自行。遇害到特殊故障時。應及時停機,避免將膜燙壞。
(6)焊接過程中,應設置專人負責保持復合
土工膜穩(wěn)定,防止風吹造成復合土工膜移位。焊縫前方設置2個專人負責縫間清潔度檢查和焊縫搭接寬度,焊機后方設置2 ~3人交替跟隨焊縫負責復合土工膜穩(wěn)定，待焊縫溫度降至常溫后方可撤離。
3.4.4垂直縫焊接
垂直縫焊主要為每卷復合土工膜接頭焊接,每次施焊垂直縫焊接長度6 m。垂直縫焊接采用雙縫熱熔焊接,焊接方法于水平縫焊接相同,但在焊
接過程中應在兩側(cè)配置3-5人將復合土工膜焊縫兩側(cè)5 m的土工膜展開固定,保證焊縫平整,直至焊縫至常溫后方可將焊接過的復合土工膜沿幅
寬方向卷起。橫向焊接完成后，在“T”形接頭處焊接方形300 x300 mm補丁,對接頭進行加強焊接。
3.4.5修補焊接
修補焊接采用熱熔焊接,主要采用擠壓焊。
(1)對針眼、孔洞等缺陷，加蓋補丁邊每邊應超過破損部位10 ~20 cm。(2)當復合土工膜搭接處出現(xiàn)在皺折時,應去掉皺折。若皺折消除大于10 cm時應采用圓形或橢圓補丁,補丁大小應超出切口周邊15 cm。(3)在“T"形接頭處要加一塊切角的方形300 x300 mm補丁,補丁的直角應修圓,補丁邊距缺陷處不小于10 ~20 cm。每道焊縫焊接完成后,需對焊縫進行外觀檢查:搭接寬度、焊縫寬度和兩焊縫間空腔寬度,焊縫應平整美觀、順直平順,焊縫輪廓明顯,成透明玻璃態(tài)，無燙傷、氣泡虛焊漏點。復合土工膜焊接施工及質(zhì)量檢查過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷均應用油漆
筆進行標注編號,并根據(jù)缺陷類型進行逐一-修復記錄。
3.5 復合土工膜縫接施工
復合土工膜焊接結束,焊接質(zhì)量經(jīng)檢查合格,所有孔洞及缺陷處理完畢,經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格,才能進行土工布縫接施工。土工布縫接時先將復合土工膜打開放平,四周松緊程度要保持-致,將兩面復合土工膜的土工布的邊緣豎起拉緊并折疊一起后,再用手提縫紉機采用尼龍線雙道
縫合。
4結語
河北豐寧抽水蓄能電站下水庫工程攔沙壩壩體復合土工膜施工過程中,通過現(xiàn)場試驗,取得了工藝性試驗成果。并根據(jù)工藝試驗成果,用于指
導現(xiàn)場施工,壩體復合土工膜施工質(zhì)量滿足規(guī)范及設計要求,確保了攔沙壩壩體防滲質(zhì)量,為其它類似工程施工提供了一定的參考作用。
作者簡介:
徐麗(1977-,女 ,湖北宜昌人,高級工程師，從事水電工程施工技術與管理工作
