浅谈HDPE防渗膜在水平潜流人工湿地的施工应用论文_陆雅萍

上海同济建设有限公司 200092

摘要:在现有的规范、标准中,并无针对施工的国标、地标、行标,仅有针对原材料的GB/T17643-2011《土工合成材料聚乙烯土工膜》,施工的要求及标准一般参照设计指标、厂家的相关说明书以及现场人员的经验。本文以嘉兴市城东再生水厂一期水平潜流人工湿地的HDPE防渗膜施工为例,简单介绍一下HDPE防渗膜在水平潜流人工湿地中的施工应用。

关键词:HDPE防渗膜,人工湿地,施工应用

0前言

HDPE防渗膜的英文名是High Density Polyethylene lmpermeable membrane,经常被简称作“HDPE”,在汉语译文中又名“高密度聚乙烯防渗膜”,或者“HDPE土工膜”。这种防渗膜是一种用HDPE树脂组合而成的塑料卷材,环境适应能力很强,具备良好的抗开裂性能,而且能够抵御低温与腐蚀的威胁,、抗老化性能极强。此外,HDPE防渗膜的使用温度范围较为广泛,在-60到+60摄氏度左右,使用寿命期多达50年。目前,HDPE防渗膜被广泛应用于生活垃圾填埋场、固废填埋、污水处理厂、人工湖和尾矿处理的防渗工作中,并取得了良好的防渗效果。

在现有的规范、标准中,并无针对施工的国标、地标、行标,仅有针对原材料的GB/T17643-2011《土工合成材料聚乙烯土工膜》,施工的要求及标准一般参照设计指标、厂家的相关说明书以及现场人员的经验。本文以某水平潜流人工湿地的HDPE防渗膜施工为例,简单介绍一下HDPE防渗膜在水平潜流人工湿地中的施工应用。

1工程概况

项目为湿地及活水公园用地面积约为240亩,深度净化处理嘉兴市城东再生水厂一期工程排放尾水,规模为4万m³/d。位于浙江省嘉兴市三环东路以东约600m,老07省道以南、平湖塘以北、毗邻嘉兴市平湖枢纽。公园采用人工湿地处理工艺深度净化尾水,净化后水体作为景观用水,重新排放进入平湖塘。

地质:嘉兴市区及周围地区地表土层自上而下为:人工填土层、硬壳层(为褐黄色亚粘土)、第一软土层(灰色泥质亚粘土)、第一硬土层(黑绿色粘土、亚粘土)、第二软土层(灰色轻亚粘土、粉细砂)。第二硬土层(灰色、褐黄色粘土)。硬壳层广布市区,厚度1~3m,承载力10~12T/m2,可作为一般工业民用建筑的天然基础;第一、二软土层的承载力较差,在6~8T/m2;第一硬土层具有较高的承载力,可达18T/m2以上。

水文:地下水潜水位埋深一般在-1.30~-0.60m,受季节气候条件及水文因素影响。水质多为淡水,据水质化验报告分析,水质对砼及钢筋混凝土结构中的钢筋均无结晶性侵蚀和分解性侵蚀。

HDPE防渗膜铺设平面布置图

HDPE防渗膜铺设剖面图

2主要施工方法

2.1 施工工艺流程

基面处理→先铺设HDPE防渗膜,然后进行裁剪→使HDPE防渗膜对正并予以搭齐→实施压膜定型→锚固防渗膜→擦拭防渗膜上的尘土→实施试验性焊接作业→进行生产性焊接→检验外观质量→检测焊接质量→做好修补工作。

2.2施工工艺、技术方案

2.2.1基面处理

1、铺设衬垫的表面平整度应达到每平方米粘土层误差不得大于2㎝;

2、清楚基层内的废渣、岩石(特别是棱角非常锋利的岩石)和树根。在回填地基时用选用优质粘性土,避免回填材料中含有垃圾、石块、有机物以及其他影响土工膜铺设质量的有害杂质,对于垂直深度在2.5㎝以内的粘土层,要全面清除内部粒径大于5毫米的尖锐物体;

3、要按照设计标准要求分层碾压地基,切忌出现漏压或者欠压问题。确保底部粘土层的压实度不小于93%,自然缓坡外边坡区域的压实度则不能低于90%。

4、在开展基层施工作业时,应尽量避免基层碾压受到干燥、高温、洪水以及冰冻的负面影响,切忌出现明显的膨胀或者干裂现象。如果有特殊需要,可以为整个地基铺设完整的塑料保护膜(也可以铺设监理工程师认同的优质材料),直到开始铺设土工膜的衬垫。对于存在明显膨胀或者干裂变形的区域,需要在监理工程师的指导下做好翻动作业,再实施重新碾压。

5、要在放置土工膜之前完成锚固槽作业,自此阶段,要依据设计图纸中标明的位置与宽度正确开挖锚固槽。另外,在容易干燥的粘土中进行开挖时,需要在实施衬垫作业的前几天开挖锚固槽,不宜过早,而且要尽量降低粘土干燥开裂的指数。

2.2.2 HDPE防渗膜的铺设与裁剪作业

在降雨期间,不得开展土工膜施工作业,如果存在高温、低温冻害和湿度过大现象,也不宜施工。此外,当施工区域所经过的滞水区或者风速过大(当风速高于30Km/h)时,就必须暂停施工。在土工膜的铺设作业中,施工技术人员应遵循以下七项基本原则:

1、要选用最科学的土工膜铺设施工方法,运用最先进的施工机具,不得损坏土工膜及其下层基体;

2、施工技术人员和其他工作人员进入土工膜上工作室之后,必须换穿不带硬钉的软底鞋,以避免损坏土工膜;

3、在铺设土工膜铺设之前,应备足临时压载物(像沙袋和轮胎),这样能够防止土工膜被大风吹起;

4、在铺设土工膜的过程中,应遵守从上往下的顺序,避免土工膜出现折皱;

5、要及时修复土工膜遭受严重损坏的区域,如拉坏区、卷曲部位或者起皱区;

6、要为土工膜作业准备较大的垫块,这样可以预防土工膜上的焊接设备出现严重的电机漏油事件;

7、完成HDPE防渗膜铺设作业之后,应尽量减少避免在膜面上行走或者搬动工具等,如果某些物件会对HDPE防渗膜造成危害,就不能将其放置于膜上或者携带这些物件在膜上行走。

2.2.3实现HDPE防渗膜的对正与搭齐

1、在铺设HDPE防渗膜是,应遵守平整顺直原则,避免膜面出现褶皱与波纹,保持两幅防渗膜的对正与搭齐关系;

2、在焊接防渗膜时,要将焊接接缝搭接长度控制在100mm以上,用双轨热熔焊接搭接长度与单轨来挤出焊接搭接长度。

2.2.4做好压膜定型作业

在压膜定型作业中,要使用砂袋迅速而及时地压住对正与搭齐的HDPE防渗膜,避免大风吹翻膜面;

2.2.5锚固防渗膜

1、要正确使用沟槽来锚固HDPE防渗膜,根据HDPE防渗膜的具体使用条件和受力情况,将锚固沟槽的宽度控制在0.5m到1.0m以内,确保其深度不小于0.5m-1.0m;

2、要依据设计标准要求为锚固沟顶部预留适量的防渗膜,这样能为后期的局部下沉拉伸做好准备工作;

本项目由于每一仓需要上翻边1100mm,因此未做沟槽锚固。而是翻边后压入四周的砖砌墙体中,利用上半部分墙体的重量压住防渗膜,相对于一般的用压条、膨胀螺栓锚固方法,减少了对防渗膜的破坏,降低了渗漏的隐患。

3、擦拭尘土

要使用干净的纱布全面擦拭焊缝搭接处的杂物与水分,清除上面的尘垢和污物;

4、做好试验性焊接作业

4.1在HDPE防渗膜试样上开展试验性焊接时,要确保焊接的温度、速度与压力等重要参数符合标准要求,同时,要做好焊接设备的检验与调节工作;

4.2 要在与生产性焊接相同的表面以及环境条件下开展试验性焊接作业。

5、做好生产性焊接作业

5.1如果施工区域的气温低于5℃,风力高于四级或者适逢雨雪天气,就必须停止高密度聚乙烯(HDPE) 膜施工;

5.2完成试验性焊接之后方能正式开展生产性焊接;

5.3 要将焊缝处HDPE防渗膜熔接为一个整体,避免出现虚焊和漏焊以及超焊问题;

5.4 对于生产性焊接和试验性焊接,均须确保其焊接的温度与速度符合标准要求,方能使焊接作业达到最佳效果;

5.5当天铺设的膜应当天完成焊接;

5.6只能在无法实施修补与双缝焊接机的情况下用焊枪进行修补;

5.7完成焊接作业之后,应及时采取保护措施,以此避免HDPE防渗膜受风力影响而破坏;

5.8 应定期保养焊接机械,经常清理焊机设备内部的残留物;

6、外观质量检验

HDPE防渗膜的施工质量外观检验应符合下列规定:

6.1要明显标注焊接、检测与修补记录内容,确保焊缝表面的整齐效果,避免出现裂纹与气孔以及漏焊或者虚焊问题;

6.2膜应无损伤,阴角处无褶皱、无悬空;

6.3搭接宽度符合要求。

7、焊接质量检验

HDPE防渗膜焊接后,应对全面检测下列部位:全部焊缝、焊缝的结点、破损区域的修补部位、漏焊与虚焊的补焊部位、上次检验不合格实施再次补焊的部位,并符合下列规定:

7.1完成焊缝施工作业之后,要及时封堵焊缝气腔两端,为寒风的一端对焊缝气腔进行加压直到200KPa,将加压时间维持到3min~5min以内,气压不的低于185KPa,然后,在焊缝的另一端进行开孔放气,气压表指针迅速归零后方可视为合格。热熔焊接的焊缝应进行气压检测,合格率应为100%;

7.2焊缝施工完毕后,要做好焊缝待检部位的施加负压工作,确保真空罩内气压能够达到35Kpa,并将时间维持到10S,如果焊缝无泄漏方,就可视其为合格。要对挤压焊接的焊缝实施真空检测,确保合格率能达到100%的标准要求;

7.3做好焊缝破坏性的检测工作,依据平均每1000m焊缝取出1个600mm*300mm破坏性试样来进行室内实验分析,检测焊缝强度质量,从每个试样裁取10个宽度为25.4mm的标准试件,然后依次做5个剪切和5个剥离试验,合格率应为100%;当出现不合格时,应在焊缝两端各6m范围内重新取样测试,直至合格为止。

8、修补

要及时修补检测不合格的地方,要使用大于损坏部位面积一倍以上的母材来修补缺陷部位,对于焊机不能操作的部位,宜使用焊枪来修补。

3结束语

本项目为再生水厂深度净化及回用功能。活水公园采用人工湿地处理工艺深度净化尾水,净化后水体作为景观用水,重新排放进入平湖塘。而HDPE防渗膜相当于是人工湿地水处理的容器,HDPE防渗膜的施工质量对水处理结果有直接的影响,不渗漏不污染是水处理达标的基本保障。

本文的经验与建议希望会给以后同类型的施工项目有参考和借鉴。

参考文献

[1]刘泽明,陈坤平.浅析园林绿化施工技术[J].2011(2).

[2]孙明浩.园林绿化施工技术及发展分析[J].2010(15).

论文作者:陆雅萍

论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期

论文发表时间:2018/8/7

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