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土工膜及土工布施工工艺

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HDPE 土工膜及土工布施工工艺

一、土工膜施工工艺

1.1、土工膜铺设工艺流程

土工膜铺设分项工程包括从材料裁剪，到试焊、调试焊接设备、锚固、检查验收

等全过程。

具体的技术方案流程如下图 1-1：

运膜

测 量 膜 段

尺寸

基层已验收

锚固沟成型

料

场

吊 车

展 膜

展布架

裁  膜

试铺土工膜

试焊土工膜

重新调试机械进行试焊

未通过

另取二组

试件检验

确定返工

或修补范围

修补后检验

通过

焊件检验

通过

焊接土工膜

取样检验

临时锚固

或锚固

检查验收

焊接方法主要有：

⏹ 双缝热合焊接

⏹ 单缝挤压焊接

图1-1土工膜铺设工艺流程图

1.2、土工膜焊缝构造

土工膜的施工焊接主要有二种方法：

双缝热合焊接和单缝挤压焊接，其操作应符

合相关规范要求。

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具体的焊缝构造见图1-2：

1.3、HDPE 土工膜焊接技术方案

1.3.1、双缝热合焊机焊接

①、 双缝热合焊机焊接程序图

双缝热合焊机能一次完成一组双焊缝，并形成一个可充气检漏的空腔，可以使焊

缝的检漏方法由真空法改进成充气法，极大的提高了工作效率。

其焊接程序见图1-

3。

≥500

一一一一一一一一一D≥300mm一一

一一一一一一一一一一一一一一一

一一一一一一一一一一

一一一一一一一

≥500

一一一一一一一一一一

一一一一一一一一

一一一

一一一一一一一一一

一一一                 一一一一

一一一

一一一一一一一

一一一

一一一

一一一一一一一一一一一一一一

图1-2焊缝构造

基底已经验收

土工膜试铺

调整搭接宽度

清理搭接部位

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焊机检查调试

试    焊

是

焊机状态复核

焊     接

否

焊 缝 检 查

填写司焊记录

图1-3双缝热合焊机焊接程序图

②、 双缝热合焊机的技术和工艺要求如下：

◆ 铺膜前，向工程师递交详细的铺膜图和进度计划表；

◆ 对铺膜后的搭接宽度的检查：

HDPE 膜焊接接缝搭接长度为 100㎜。

◆ 在焊接前，要对搭接的 200㎜左右范围内的膜面进行清理，用湿抹布擦掉灰

尘、污物，使这部分保持清洁、干燥。

◆ 焊接部位不得有划伤、污点、水分、灰尘以及其他妨碍焊接和影响施工质量

的杂质；

◆ 试焊。

在正式焊接操作之前，应根据经验先设定设备参数，取 300×600㎜的

小块膜进行试焊。

然后在拉伸机上进行焊缝的剪切和剥离试验，如果不低于

规定数值，则锁定参数，并以此为据开始正式焊接。

否则，要重新确定参数，

直到试验合格时为止。

当温度、风速有较大变化时，亦应及时调整参数，重

做试验，以确保用与施工的焊机性能、现场条件、产品质量符合规范要求。

试焊成功或失败的评定标准按照图所示。

对粘结的焊缝进行剪切和剥离检验

时，只能膜被撕坏，不能出现焊口的破坏（即 FTB）。

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图 1-4双缝热合焊机试焊焊件质量评判示意图

1.3.2、挤压熔焊机焊接

①、挤压熔焊机焊接程序图

对于大面积的 HDPE 土工膜，主要是使用双缝热合焊机进行焊接。

但对于非直接

搭接的部位以及局部修补、加强处理等情况下，都必须使用挤压熔焊机。

挤压熔焊接

的操作程序见图 1-5。

基底已经验收

土工膜铺设

调整搭接宽度

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焊机检查调试

试    焊

检查是否合格

调整焊机参数

定 位 粘 接复核焊机状态

接缝部位打毛

焊    接

焊 缝 检 查

填写司焊记录

图1-5挤压熔焊机焊接程序图

②、挤压熔焊机的技术和工艺要求如下：

◆ 铺膜前，向工程师递交详细的铺膜图和进度计划表；

◆ 检查接缝处基层是否平整、坚实，如有异物，应事先处理妥善。

◆ 检查焊缝处的搭接宽度是否合适（≥60㎜），接缝处的膜面应平整，松紧适中，

不致形成“鱼咀”。

◆ 定位粘接：

用热风枪将两幅膜的搭接部位粘接。

粘接点的间距不宜大于

60~80㎜。

要控制热风的温度，不可烫坏土工膜，又不得能轻易撕开。

◆ 打毛：

用打毛机将焊缝处 30~40㎜宽度范围内的膜面打毛，达到彻底清洁，

形成糙面。

以增加其接触面积，但其深度不可超过膜厚的 10%、打毛时要轻

轻操作，尽量少损伤膜面。

◆ 试焊：

在正式焊接之前，要取不小于 300×600㎜的小样，根据经验初定设备

参数进行试焊。

然后切取试件，在拉伸机上进行剪切和剥离试验，如果检验

结果符合规定，则锁定设备参数依此焊接。

否则，重新调机、试焊、检验，

直到合格时为止。

◆ 试焊成功或失败的评定标准是：

对粘结的焊缝进行剪切和剥离检验时，只能膜被撕坏，不能出现焊口的破坏（即

FTB），如图 1-6 所示。

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图 1-6挤压熔焊机试焊焊件质量评判示意图

③、挤压熔焊机焊接操作要点：

◆ 焊接时要将机头对正接缝，不得焊偏，不能允许滑焊、跳焊。

◆ 焊缝中心的厚度为垫衬厚度的 2.5 倍，且不低于 3㎜。

◆ 一条接缝不能连续焊完时，接茬部分已焊焊缝要至少打毛 50㎜，然后进行搭

焊。

◆ 使用的焊条，入机前必须保持清洁、干燥，不得用有油污、赃物的手套、脏

布、棉纱等擦拭焊条。

◆ 根据气温情况，对焊缝即时进行冷却处理。

◆ 挤压熔焊作业因故中断时，必须慢慢减少焊条挤出量，不可突然中断焊接、

重新施工时应从中断处进行打毛后再焊接。

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◆ 挤压熔焊的作业组由 3-4 人组成。

◆ 进行挤压熔焊机操作的司焊人员必须是专业熟练人员。

如果由初级人员操作，

必须有熟练工在一旁指导、监视，并由高级工负责签字。

作业组的工作要以司焊人员为中心，紧密配合。

◆ 打毛工序要适当先行一步，但不可超越过多；负责冷却的人员必须及时；负

责送焊条的人员必须适应焊接的速度。

1.3.3、HDPE 土工膜焊缝的检测

1）对 HDPE 土工膜的焊接质量检验有非破坏性检验（检漏实验）和破坏性检验

两种。

热合双焊缝的非破坏性检测常采用充气法，挤压熔焊单焊缝的检漏常采用真

空法和电火花法。

2）热合双焊缝的检漏：

用充气（正压）法，即将要检验的整段焊缝两端暂时密

封，插入特制的空心针头，连通空气压缩机。

具体见下图 1-7：

一一一

一一一一一一一一一一一一

一一一一

一一一一 1

一一一一一一一一一一

一一一

一一一一一一一一一一一一

一一一一一一一

一一一一

一一一一

一一一一 2

一一一一一一一一一一

一一一一A一一一

一一一一

一一一一

一一一一

一一一一 3

一一一一

一一一一

一一一一一一一一一                一

一一一

一一一一

一一一一一一一一

一一一一

一一一一一一一一一                一

一一一一一一一一一一一一

图 1-7热合双焊缝非破坏性充气（正压）检验流程示意图

◆ 检验步骤 1：

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将拟检验的焊缝段 A 及 B 点的焊缝上层膜切开，并将 A、B 点处空腔封闭；插

入针头并封闭；

启动空压机或其他加压装置，在 0.21MPa 压力下稳定 3-5 分钟，压降不超过

1/15，则检验通过。

◆ 检验步骤 2：

将 B 点的焊缝上层膜的封闭处切开，根据气体泄出的声音判断 AB 间气道是否

连续、通畅；；

◆ 检验步骤 3：

将 B 的焊缝切开出以及针孔处焊接封闭。

3）真空（负压）法是传统的老方法，即在焊缝上涂上肥皂水，罩上五面密封的

真空盒，用真空泵抽真空，在负压下观察有无气泡产生，可以检查出孔洞或不严密

之处。

具体见下图 1-8：

一一一

一一一一

一一一一一

一一一一一一

一一一一

≥100

≥100

一一一一一一≥100

一一

一一一一

一一一一一一

一一一一

一一

一一一

一一一一

一一一

一一一一一一

一一一一

图 1-8堆焊单焊缝非破坏性负压检验流程示意图

负压检测程序：

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◆ 将焊缝检测区域涂肥皂水（要超出真空盒以外 100mm），然后放置真空盒并压

紧；

◆ 开启真空泵或其他抽气装置，当真空度达到 -0.035MPa 表压，坚持 10 秒钟，

观察是否有气泡产生，无气泡产生为合格；

◆ 下一段焊缝检测时，真空盒要和前一段重叠 100mm；

◆ D≤300mm 的补丁或局部焊缝可用圆形真空罩进行负压检测。

4）电火花检测法系利用 HDPE 土工膜为电的绝缘体的特点，当仪器扫描到有孔

洞或有孔隙和地面连通的部位时，即产生明亮的电火花。

一一一一一一一

一一一一 1

一一一一一一一一一一一一

一一一一 2

一一一一一一

一一一一 3

图 1-9单焊缝电火花检验流程示意图

检验步骤：

◆ 焊接前在焊缝中置入导线；

◆ 用电火花仪对焊缝进行扫描，合格的焊缝为火花束无变化；

◆ 有空隙或薄弱的焊缝处将出现明亮火花，火花束集中进入，以此判定不严

密部位。

材料种类

剪切强度

（MPa）

热合焊接剥离

（MPa）

挤压熔焊剥离

（Mpa）

HDPE

14.2

11.4

9.1

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5）破坏性检验：

在工程验收时，无论是热合的双焊缝，还是挤压熔焊的单焊缝，都要进行焊缝

的强度检验。

按每万平方米取样件一块的标准，由业主、监理指定或随机取样，送

国家质量监督部门授权的塑料制品检验、鉴定单位予以检测。

焊缝的剪切和剥离强

度，不得低于规定标准。

其检测指标详见下表 1-6：

表 1-6  破坏性检验检测指标

1.3.4、土工膜缺陷的修补

①、对焊接检验切除样件部位、铺焊后发现的材料破损与缺陷、焊接缺陷以及检

验时发现的不合格部位等，均应进行修补。

②、修补的程序是：

对随时发现的缺陷部位用特制的白笔标注，并加编号记入工

作日记，以免修补时漏掉；修补处的编号规则为 B1，B2，B3……连续排列；修补方案

应经过队长的认可；修补后应抽样（10%~20%）做检漏实验（负压法或电火花法）。

③、补修的方法：

◆ 点焊：

对材料上小于 5㎜的孔洞及局部焊缝的修补完善，可用挤压熔焊机进

行点焊。

◆ 加盖：

对不够厚度或不够严密的挤出焊缝，可用挤压熔焊机补焊一层。

◆ 补丁：

对大的孔洞、刺破处、膜面严重损伤处、取样处、十字缝交叉处以及

其它各种因素造成的缺损部位，均可用加盖补丁方法来修补。

补丁尺寸：

十

字缝处为切角的方形 300×300㎜，或 D=300㎜。

其余情况，一般边长不小于

200㎜，补丁边距缺陷处不小于 80㎜。

④、修补处的检验：

修补任务的操作，只能是在高级工指导下进行；修补后要对

成品抽样做检漏实验。

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二、土工布施工工艺

2.1、无纺土工布的铺设工艺流程如下图 2-1：

基 底 检 查

现 场 丈 量

土 工 布 裁 剪

铺设

热粘合或缝合

检查

修补、整改

否

是否符合要求

是

填写施工记录

图 2-1土工布铺设工艺流程图

2.2、土工布铺设的技术和工艺要求如下：

①、土工布前，向工程师递交详细的土工布铺设图和进度计划表；

②、用人工滚铺；布面要平整，并适当留有变形余量。

③、本工程土工布的安装可以采用自然搭接、焊接和缝合三种方法，以焊接为主。

焊接和缝合的宽度为不小于 100㎜，自然搭接宽度不小于 200㎜。

④、接缝须与坡面线相交；与坡脚平衡或可能存在应力的地方，水平接缝的距离

须大于 1.5 米。

⑤、在坡面上，对土工布的一端进行锚固，然后将土工布顺坡面放下以保证土工

布保持拉紧的状态；

⑥、所有的土工布都须用砂袋压住，砂袋将在铺设期间使用并保留到铺设上面一

层材料；

⑦、试铺:

根据现场情况，确定土工布尺寸，裁剪后予以试铺，裁剪尺寸应准确。

检查搭接宽度是否合适， 搭接处应平整，松紧适度。

⑧、定位：

用热风枪将两幅土工布的搭接部位粘接。

粘接点的间距应适宜。

对搭

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接部位进行缝合时缝合线应平直，针脚应均匀。

⑨、缝合后应检查土工布是否铺设平整，是否存在缺陷。

⑩、如存在不合要求的现象，应及时进行修补。

2.3、土工布的损坏和修补参照如下程序：

①、在缝合结合处，须进行重新缝合修补，并确保跳针部分的末端已重新缝合。

②、在所有地区，除了岩石斜坡地段，漏洞或撕裂部分须用同样材质的土工布补

丁进行修补缝合。

③、如果裂口的长度超过卷材宽度 10%，损坏的部分须被切除掉，然后将两部分

土工布连接起来。