土工膜及土工布施工工艺.docx
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土工膜及土工布施工工艺
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：
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。
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。
图1-2焊缝构造
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）。
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。
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。
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。
◆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：
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：
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：
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：
◆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。
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。
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
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
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。
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：
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。
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