金沙灘水庫(kù)是我省萬(wàn)家寨引黃入晉北干線(xiàn)上的一座平原圍封型調(diào)節(jié)水庫(kù)，總庫(kù)容1 120萬(wàn)m，。由于其坐落于濕陷性黃土上，我們采用復(fù)合土工膜全庫(kù)盆防滲處理，鋪設(shè)面積達(dá)106萬(wàn)In2，鋪設(shè)面積之大、施工之復(fù)雜同行業(yè)中未有先例。本文介紹其具體施工技術(shù)。
1、水庫(kù)工程地質(zhì)
金沙灘水庫(kù)位于濕陷性黃土工程地質(zhì)分區(qū)之Ⅳ山西一冀北區(qū)域，庫(kù)區(qū)基底為第四系全新統(tǒng)洪沖積(Q一)、上更新統(tǒng)洪積(Q3p1)地層，巖性為粉土質(zhì)砂、低液限粉土和低液限黏土。Q，土層多具有濕陷性，在200 kPa壓力下濕陷性土層下限深度一般為1．5—15 In。庫(kù)區(qū)開(kāi)挖后，大部分地段為非自重濕陷性場(chǎng)地，部分地段無(wú)濕陷性，局部為自重濕陷性場(chǎng)地，地基的濕陷等級(jí)大多為I級(jí)(輕微)，局部為Ⅱ級(jí)(中等)。其中，濕陷等級(jí)為I級(jí)的濕陷土層厚度為1．0—8．5 m，平均厚度約3 m；濕陷等級(jí)為Ⅱ級(jí)的濕陷土層厚度3．3—13 in，平均厚度約5．5 m。
2、防滲處理設(shè)計(jì)選型根據(jù)該水庫(kù)工程的地質(zhì)情況，筑壩材料滲透系數(shù)較大、地下水位埋藏較深、壩基存在滲漏、庫(kù)區(qū)存在向周邊及庫(kù)底持續(xù)性滲漏等方面的問(wèn)題，需采取防滲措施。針對(duì)本工程地質(zhì)實(shí)際，結(jié)合類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)，確定在庫(kù)區(qū)、壩坡均采用復(fù)合土工膜防滲技術(shù)施工方案。
3、復(fù)合土工膜防滲施工方法
3．1施工準(zhǔn)備
為了各項(xiàng)施工參數(shù)準(zhǔn)確，首先進(jìn)行了工藝試驗(yàn)。2010年5月1日至8日進(jìn)行了生產(chǎn)性工藝試驗(yàn)，得到了如下施工參數(shù)。
3．1．1普通地段
(1)室外氣溫在6—14℃時(shí)，焊機(jī)溫度調(diào)至310—390。C，行走速度控制在3檔到6檔。
(2)室外氣溫在16—24℃時(shí)，焊機(jī)溫度調(diào)至310—340't2，行走速度控制在3檔到4檔。
(3)室外氣溫在26—34℃時(shí)，焊機(jī)溫度調(diào)至260—290℃，行走速度控制在1．5檔到3檔。
3．1．2異型地段
(1)壩坡弧形段、庫(kù)盆弧形段等異型地段，采用土工膜與土工布分離的方法，既避免了施工難度，也保證了施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求、規(guī)范要求。
(2)在焊接過(guò)程中如果焊縫不跨越溝渠，可適當(dāng)采取“快速加高溫”的焊接工藝。
3．1．3特殊工況模擬及補(bǔ)疤
(1)在缺陷、質(zhì)檢取樣等異常部位，采取擠壓焊接和KS膠粘接的方法進(jìn)行缺陷處理。
(2)T型焊縫可將其中一條焊縫堵塞后跨縫普通焊接，不需要再做其他格外處理。
(3)為提高T型焊縫的施工質(zhì)量，根據(jù)具體境況，選用熱風(fēng)焊接和KS膠粘接工藝均可。
3．2施工流程與方法
3．2．1放樣
首先根據(jù)下料圖，放出該作業(yè)班組上午或下午需要鋪設(shè)復(fù)合土工膜的區(qū)域邊界線(xiàn)，然后將放出的邊界線(xiàn)用白灰撒線(xiàn)，以便控制鋪設(shè)復(fù)合土工膜下料圖要求。
3．2．2運(yùn)輸
現(xiàn)場(chǎng)采取人工及小平車(chē)運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)。人工抬運(yùn)時(shí)，在卷芯內(nèi)穿鋼管，并在鋼管兩出露端系繩套。
3．2．3鋪設(shè)
(1)鋪設(shè)方法。先丈量好需要鋪設(shè)區(qū)與相鄰段的面積，以便下料。攤鋪時(shí)，先將一端同相鄰塊對(duì)接，然后人工推動(dòng)滾鋪，并保證鋪設(shè)方向及搭接寬度，預(yù)留松弛余量。
(2)鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。分下列幾種情況：
①鋪設(shè)好的膜、焊接好的焊縫以及不同的質(zhì)量缺陷部位均進(jìn)行編碼，同時(shí)標(biāo)注在班組施工圖和復(fù)合土工膜上，并做好施工記錄，以便追溯。
②根據(jù)設(shè)計(jì)要求，復(fù)合土工膜鋪設(shè)需留有富余度1．5％，采用滾鋪方法自然形成波浪松馳，可滿(mǎn)足設(shè)計(jì)富余度的要求。同時(shí)，鋪設(shè)時(shí)也要保證兩幅膜的搭接寬度為10 cm。
③土工膜與基面之間應(yīng)貼緊，不能有雜物等可能會(huì)給土工膜造成破壞的物質(zhì)。
④為確保焊接機(jī)順利通過(guò)，土工膜下層的土工布采用熱風(fēng)焊連接，可避免下層土工布阻礙焊接行走路徑造成超焊，形成缺陷或返工。
⑤復(fù)合土工膜鋪設(shè)完成后，質(zhì)檢人員要地毯式進(jìn)行外觀檢查，看有無(wú)針眼、裂口、孔洞等缺陷，如有發(fā)現(xiàn)，則根據(jù)缺陷情況用彩色筆進(jìn)行標(biāo)記，并將該復(fù)合土工膜收起，重新鋪設(shè)外觀無(wú)缺陷的復(fù)合土工膜，并做詳細(xì)記錄。
3．2．4焊接
(1)試驗(yàn)焊接。首先測(cè)設(shè)室外氣溫，根據(jù)生產(chǎn)性試驗(yàn)結(jié)果，選擇適合的焊接溫度、速度，并選擇大于1 m的土工膜條進(jìn)行試驗(yàn)焊接。每次焊接前必須進(jìn)行試驗(yàn)焊接，并隨時(shí)根據(jù)溫度的變化調(diào)整焊接的參數(shù)。
(2)準(zhǔn)備工作。為保證焊接質(zhì)量，將土工膜上的細(xì)砂、泥土等雜物，采用棉質(zhì)布擦除干凈。
(3)雙軌熱熔焊機(jī)與擠壓焊接。雙軌熱熔焊接機(jī)采用試焊接時(shí)確定的施工參數(shù)，并根據(jù)氣溫實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整；擠壓焊接是對(duì)于熱熔焊接機(jī)不能到達(dá)的部位以及局部修補(bǔ)、加強(qiáng)處理等部位，采取擠壓焊接(擠壓焊槍)。
3．2．5“丁”型接頭處理
根據(jù)技術(shù)要求，土工膜之間連接不允許出現(xiàn)“十”接頭，多幅PE膜之間采用“丁”字型接頭。施工時(shí)采用普通焊接方式，焊接結(jié)束后對(duì)“丁”字型接頭部位采用擠壓焊接進(jìn)行擠壓，以便進(jìn)行充氣檢測(cè)。然后，采用電火花對(duì)擠壓部位進(jìn)行檢測(cè)。最后，采用真空檢測(cè)，該檢測(cè)方式不可或缺。檢測(cè)合格后，對(duì)“丁”字型接頭部位采用母材加KS膠進(jìn)行補(bǔ)疤。
3．2．6焊縫檢測(cè)
復(fù)合土工膜焊縫的檢測(cè)方法，主要如下：
(1)目測(cè)。目測(cè)主要用于檢查焊縫是否透明、均勻、有沒(méi)有褶皺、有無(wú)漏焊、氣泡、超焊等不良現(xiàn)象，對(duì)檢測(cè)出的質(zhì)量缺陷采用彩筆進(jìn)行標(biāo)記編碼，并標(biāo)注在作業(yè)班組施工圖上，根據(jù)施工記錄登記，由施工者依據(jù)生產(chǎn)性試驗(yàn)結(jié)果參數(shù)采用對(duì)應(yīng)的工藝進(jìn)行處理。
(2)室內(nèi)試驗(yàn)。取樣在室內(nèi)采用拉力計(jì)進(jìn)行張拉試驗(yàn)，檢測(cè)焊縫抗拉強(qiáng)度是否大于設(shè)計(jì)要求的母材強(qiáng)度。
(3)氣密性檢測(cè)。將要檢驗(yàn)的整段焊縫兩端暫時(shí)密封，將連接氣管的針頭插入焊道中間，并人工打壓在0．1 kPa壓力下保持1 min，壓力表的值無(wú)明顯下降即為合格。
(4)真空檢測(cè)?！岸 毙徒宇^、缺陷修補(bǔ)等部位采用真空檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)，先在真空罩密封圈與膜(或焊縫)接觸部位及焊縫上涂刷肥皂液，然后將真空罩覆蓋在需要檢測(cè)的焊縫上，采用真空泵抽取真空罩內(nèi)空氣，其真空表的負(fù)壓值不大于0．005 kPa，仔細(xì)觀察30 s。若焊縫上無(wú)肥皂泡產(chǎn)生即為合格，否則進(jìn)行補(bǔ)焊。
(5)電火花檢測(cè)。主要檢測(cè)擠壓焊接及單道焊縫和“丁”型接頭，若金屬刷不產(chǎn)生火花和報(bào)警器不發(fā)出嗚叫即為合格。該檢測(cè)一般在傍晚進(jìn)行。
4、施工過(guò)程中應(yīng)注意的一些問(wèn)題
4．1復(fù)合土工膜焊接
坡面焊接順序應(yīng)該自上而下或自下而上一通過(guò)端頭，因在與其他部位連接時(shí)，如果沒(méi)有形成一通到端頭，需要改變焊接方向，則會(huì)形成人為的缺陷，例如跳焊、漏焊等。
4．2施工質(zhì)量檢查注意事項(xiàng)
(1)在每條焊縫經(jīng)過(guò)氣密性檢測(cè)合格后，還應(yīng)對(duì)每條焊縫的表觀及搭接部位進(jìn)行全面仔細(xì)的檢查，并做好記錄與標(biāo)記。這一環(huán)節(jié)尤為重要。如在檢查中發(fā)現(xiàn)焊道一側(cè)有斷裂現(xiàn)象，氣密性實(shí)驗(yàn)檢測(cè)、電火花檢測(cè)均不能發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題。
(2)在土石壩施工中，復(fù)合土工膜下料圖及鋪設(shè)與土石壩設(shè)計(jì)直接關(guān)聯(lián)。如土石壩設(shè)有馬道時(shí)，務(wù)必考慮馬道的寬度，在保證施工交通的情況下，確保土工膜可以采取有效的保護(hù)措施。
5、結(jié)語(yǔ)
金沙灘水庫(kù)防滲復(fù)合土工膜鋪設(shè)面積為106萬(wàn)mz，通過(guò)施工過(guò)程中嚴(yán)格的質(zhì)量控制和室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，各項(xiàng)指標(biāo)均能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。自2011年8月7日蓄刺槐種子因種皮含果膠，厚且硬．透水性也差，因而在播種前必須對(duì)其進(jìn)行浸泡處理和催芽。浸泡時(shí)用熱水(60—70℃)，將種子放人大容器內(nèi)浸泡24 h，撈出用清水沖洗，然后以種子和濕沙1：1相拌，上蓋濕麻袋或濕草簾，置于背風(fēng)向陽(yáng)處催芽。大約1 d，種子露白1／3時(shí)即可播種。播種通常在春季谷雨前后，對(duì)于特別干旱的地區(qū)，最好選擇在雨季。在整好的畦床上開(kāi)溝條播，溝寬8．0 cm、深3．0 cm，播種量為80—120 kg／hin2。播前先澆一次透水，水滲后均勻播種，覆土厚1．0 cm左右。1．3茁期管理1．3．1 澆水切記幼苗未出土前不能澆水。出苗后保持濕潤(rùn)，并及時(shí)中耕松土，增加地溫，以利于發(fā)苗。如灌水過(guò)多，土壤濕度大，地溫降低，會(huì)造成坐苗和黃葉病。苗
期若是雨季，應(yīng)及時(shí)排水。旱地春季育苗要注意澆水，一般6月初澆一次水，以后隔20 d再澆一次水。為了促進(jìn)苗木的木質(zhì)化，增強(qiáng)并提高越冬能力，7月上旬澆水后應(yīng)暫停，在l 1月下旬澆一次越冬水。
1．3．2追月巴
水運(yùn)行至今，現(xiàn)場(chǎng)巡視及安全監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，蓄水前后壩體內(nèi)外部變形一直趨于穩(wěn)定，壩基滲流滲壓無(wú)明顯變化，工程處于安全狀態(tài)。該項(xiàng)施工實(shí)例，為平原圍封型水庫(kù)防滲提供了典范，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
作者簡(jiǎn)介付梁(1985一)：男，助理工程師；
