近代土工織物(土工布)的發(fā)展史聚合物和合成纖維的發(fā)展分不開的,從20世紀50年代末期才開始用于巖土工程,充50年代末到60年代在美國、歐洲、日本逐漸推廣。70年代以來,土工織物廣泛用于公路、鐵路、水利和港工建筑物等各個領(lǐng)域,土工織物的大量生產(chǎn)和應(yīng)用,已被普遍認為是一種可以提高工程質(zhì)量、加快施工速度、降低工程造價、延長維修周期的較為理想的工程材料。我國對土工織物的研究和應(yīng)用方面起步較晚,從80年代起才在鐵路、水利部門開始應(yīng)用,并取得了可喜的成績,已明顯顯示出這種材料的性。工程設(shè)計中采用土工布,加深了對土工織物的人事,隨著我們對這種材料性能認識上的提高和實際工程上的應(yīng)用,不斷總結(jié)交流,土工織物必將得到廣泛應(yīng)用和普遍重視。
1 土工布的特性
1.1 土工布的特性
土工布是一種化纖產(chǎn)品,其原材料有聚丙烯(丙綸)、聚脂(滌綸)、聚洗胺(綿綸)等。從產(chǎn)品種類上看,可分為紡織(有紡)織物和無紡織物兩大類,所謂紡織織物,是由聚合物獲取纖維,然后紡成線,在織機上編織成組織規(guī)則的布。所謂無紡織物,是不經(jīng)過紡織工序,直接用合成纖維以針刺粘合、熱粘合及化學(xué)粘合而成。由于土工布原材料是聚丙烯等化纖產(chǎn)品,所以它具有耐化成藥劑性強、熔點高、強度大等優(yōu)點,而無紡布比有紡布成本較低、工藝簡單、產(chǎn)量高其抗拉強度無顯著方向性,所以無紡布是世界上目前應(yīng)用廣泛的土工布。
1.2 土工布的功能與應(yīng)用
土工布作為建筑材料的功能是多方面的,以下幾種基本功能和應(yīng)用已被、設(shè)計人人和廠商所公認。
(1)分離作用:土工布可有效的防止兩種不用粒徑的土料的混合,以免相互混雜或發(fā)生土粒流失情況,這種功能對于在較軟的土層上建筑公路或鐵路地基非常重要。經(jīng)濟表明:在某些情況下要是沒有土工布,實際上就不可能在這樣的地基上修建,因為填充材料會直接沉陷到底層土中。因此,應(yīng)用土工布是經(jīng)濟而又有效的解決方案。
過濾作用:使用土工布作濾層與級配砂礫層作用是相同的,土工布能使水自由流過而幾乎不需壓力,但又能阻止土壤細粒的損失,以免導(dǎo)致某些工程的不穩(wěn)定和沖蝕,如在水工結(jié)構(gòu)中,河,湖岸堤受到波浪沖擊或波浪水位變化的作用,會因土壤沖蝕而降低穩(wěn)定性,在河堤與護砌之間鋪設(shè)土工布過濾層,就能阻止土壤的沖蝕,防止河岸塌陷。
(3)排水作用:使土工織物本身形成排水通道,把土中的水分匯集在織物之內(nèi),沿著織物緩慢的排出土體,在含水量大的軟土地區(qū)修筑道路,可以用特制機械將土工織物插入土中,地下水沿土工織物柱流出地面,進入透水砂層或土工織物排除路基。
(4)加固作用:土工織物夾在骨料—土工織物—土基系統(tǒng)中,可以分散車輛荷載到較大面積上,減少荷載對土基的壓力,在荷載作用下,松軟土基產(chǎn)生變形,由于土工織物其有一定韌性和延伸度,所以土工織物隨之變形嵌固于土基之中,使整個系統(tǒng)形成連續(xù)結(jié)構(gòu),提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,改善土基的承載力。
2 施工注意事項
2.1 面層準備
要清潔路面,使其上沒有雜物,好用水清洗。對路面大于0.6cm的裂縫進行修補,修補材料根據(jù)不用情況可選用瀝青混凝土、瀝青砂、水泥混凝土。
2.2 噴灑粘層油
以熱瀝青灑布車在路面上噴灑粘層油,油量取決于路面的吸油率,一般用量在0.9-1.2kg/㎡之間。油號一般用60以上的瀝青較好。
如采取兩遍粘層油方法,次用量在0.5-0.7kg/㎡之間,然后鋪設(shè)瀝青土工布,在瀝青土工布上在灑布粘層油,用量在0.4-0.5kg/㎡之間。
2.3 攤鋪面層
鋪設(shè)土工布時,要卷材距地一定高度,當無妨土工織物被張拉平直后在與粘層油粘合,以刷子刷平并用鋼滾碾壓。
在鋪設(shè)土工布時,應(yīng)盡量使其平直,可給一定的拉力。當粘合了的織物出現(xiàn)大于1.27cm的皺折時,要用刀將其割開,并沿鋪設(shè)方向搭接。在道路轉(zhuǎn)彎處鋪設(shè)織物時,應(yīng)在織物轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)將其割開,并沿鋪設(shè)方向搭接。布幅與布幅之間要求搭接長度為4-7.5cm。
2.4 鋪石屑
織物與粘層油充分結(jié)合后,在其上灑布碎石屑,碎石屑一般可用瓜子片或中粗砂,碎石屑用量取決于織物表面的泛油情況,一般在2m3/K㎡左右。
2.5 在大面積鋪設(shè)土工布時,在布的橫向搭接處,根據(jù)具體情況可考慮用固定器固定
固定器包括固定釘和固定鐵皮。固定釘可用水泥釘、射釘,釘長在8cm左右,固定鐵皮用厚1mm、寬3cm的鐵皮條。釘固定釘可用手錘或射釘槍,在基層比較密室的情況下可用高速射釘槍。
同時,土工布要保持干燥,如果被雨淋則要將其全部曬干后方可鋪設(shè)。鋪設(shè)土工布時,施工人員不要吸煙。當用于粘結(jié)土工布的人瀝青冷卻后,再做上面層。在土工布處于飽和狀態(tài),熱瀝青尚未冷卻時不要在其上面行車,在鋪設(shè)好的土工布上車輛不要掉頭和剎車。
污水處理廠HDPE土工膜施工技術(shù)
1 工程概況
隨著人們生活質(zhì)量的提高,環(huán)保工程也逐漸多了起來。近年來,我公司施工了永濟市污水處理廠濕地工程,該項目工程中采用了HDPE土工膜作為防滲層,土工膜厚度選用03mm,總用量為2.9萬㎡。施工中開展QC活動,組織技術(shù)公關(guān),掌握了施工的關(guān)鍵技術(shù),取得了很好的效果。
永濟市污水處理廠濕地工程自2007年4月20日開工,2007年10月20日工程全部完成,使用三年來,質(zhì)量可靠,經(jīng)濟效益和社會效益明顯。
2 工藝原理
充分利用HDPE土工膜優(yōu)良的防滲效果以及耐酸堿、鹽、油、酒精的腐蝕,且具有的抗穿刺能力等有點,結(jié)合采用雙縫焊接連接工藝和可靠的細部做法,從而達到整個工程良好的防滲效果。
3 施工工藝流程
施工準備→土工膜鋪設(shè)→對正、搭齊→壓膜定型→擦拭塵土→焊接實驗→焊接→檢測→修補→復(fù)檢→驗收→土工布鋪設(shè)→土工布縫合→檢修和修補→驗收。
4 主要操作要點
4.1 施工準備
1)鋪設(shè)HDPE膜前,應(yīng)會同建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位對基底進行全面檢查驗收,符號設(shè)計要求后方可施工。
2)基面應(yīng)干燥、壓實均勻(土質(zhì)基底的干密度不得小于1.4t/m3)、平整(平整度誤差不宜超過20mm)、無開裂、無明顯尖凸、無泥濘、無凹陷,垂直深度25mm內(nèi)不應(yīng)有樹根、瓦礫、石子、鋼筋頭、玻璃屑,有泉眼或地下水的地方采取相應(yīng)排水措施,坑塘洞已作局部土方回填壓實處理。
3)對操作人員組織崗前培訓(xùn),操作人員持證上崗。
4.2 土工膜的鋪設(shè)
1)土工膜鋪設(shè)前做下料分析,畫出鋪設(shè)順序和裁剪圖。土工膜裁剪之前,應(yīng)該準確丈量其相關(guān)尺寸,然后按實際裁剪,一般不宜按圖示尺寸裁切,應(yīng)逐片編號,詳細記錄在表格之上。
2)鋪設(shè)時應(yīng)盡可能在干燥和暖天氣進行;力求接縫少,在質(zhì)量的前提下,盡量節(jié)約原材料;在平地上鋪放時,借拖拉機或人工展放,在坡面上土工膜展放應(yīng)從底部開始向高位延伸,用卷揚機鋪放。
3)膜與膜之間的搭接寬度100mm±20mm(根據(jù)所用焊機不同定)。在拐角及畸形地段,應(yīng)使接縫長度盡量減短,除特殊要求外,在坡度大于1:6的斜坡上距坡頂或應(yīng)力集中區(qū)域1.5 m范圍內(nèi),不應(yīng)有水平夾角小于45°的焊縫。
4.3 土工膜焊接
1)土工膜展開后應(yīng)及時焊接,焊接用雙軌熱契機,焊接工序為:調(diào)節(jié)壓力→設(shè)定溫度→設(shè)定速度→焊縫搭接檢查→裝膜入機→啟動馬達→加壓焊接。
2)正式焊接前在現(xiàn)場先試焊一條1.0 m×0.3m的試樣。試樣焊接時搭接寬度不小于10cm,并用拉力機現(xiàn)場進行剝離和剪切試驗,試樣合格后,便好用當時調(diào)整好的速度、壓力、溫度進行正式焊接,試樣上表明日期、時刻、環(huán)境溫度。
3)焊接前清除膜面砂子、泥土等贓物,膜面清潔,膜與膜接頭處鋪設(shè)平整后方可施焊。
4)相鄰?fù)凉つず缚p應(yīng)盡量錯縫搭接,膜塊間形成的結(jié)點,應(yīng)為T字形,不得呈十字形,縱橫向焊縫交點處應(yīng)用擠壓焊機加強。遇到膜長度不夠時,需要長向拼接,應(yīng)先把橫向焊縫焊好,再焊縱縫。
5)焊接施工時需要3人~4人配合,1人持機,1人清理待焊面,1人持電源并同時進行焊縫質(zhì)量觀察,對有問題的做出記號,1人在后面進行修補。
6)T字形縫處理:先焊橫縫再焊縱縫,縱縫焊接時應(yīng)先把橫縫壓槎去掉,再用熱契焊機焊接此處。另對T字接頭宜采用母材補疤,補疤尺寸可為300mm×300mm。疤的直角應(yīng)修圓。
7)對特殊節(jié)點和局部破損處采用擠壓焊接機進行補疤和焊接。
4.4 土工膜成品檢測和修補
1)土工膜焊接完成后,對鋪設(shè)的土工膜外觀、焊縫質(zhì)量全部進行目測檢查。對熱熔焊接每條焊縫進行氣壓檢測,對擠壓焊接每條焊縫進行真空檢測,另外對每1000m焊縫取一個1000mm×350mm樣品做強度測試進行破壞性檢測。
2)檢測完畢,應(yīng)立即對檢測時所做的充氣打壓穿孔全部用擠壓焊接法補堵。對于修補后的焊縫,進行真空檢漏測試,對于返工的焊縫,還須再取樣進行測試,直到合格。
4.5 土工膜端部錨固
1)錨固溝應(yīng)在土工膜放置前,按設(shè)計要求的位置開挖。
2)土工膜在與周邊自然環(huán)境應(yīng)予錨固。在離坡邊緣不小于800mm處開挖不小于800mm×800mm的錨固溝,將膜埋入,填土石壓實。
3)帶HDPE土工膜鋪設(shè)好后用素土回填材料并用人工壓實。
4.6 土工布鋪設(shè)
1)土工布的鋪設(shè)在土工膜驗收合格后進行。
2)土工布裁切之前,也應(yīng)該準確丈量其相關(guān)尺寸,然后按實際地形裁切,并逐片編號,相關(guān)資料應(yīng)記錄在表格上。鋪設(shè)的土工布干燥整潔,表面不允許有損害土工布的油漬、噴濺的化學(xué)物或化學(xué)斑點。
3)鋪設(shè)土工布時應(yīng)力要求接縫少,質(zhì)量前提下盡量節(jié)約材料。土工布縫合時搭接寬度為75mm±15mm。接縫的排列方向平行于大坡度,即由坡度方向排列。鋪設(shè)時,由上而下鋪,搭接方向因地制宜,順坡鋪設(shè),且接縫須與坡面線平行,不可與坡面線相交。在拐角處畸形地段的鋪設(shè)同土工膜的鋪設(shè)。鋪設(shè)時應(yīng)避免破壞土工布或土工膜。
4.7 土工布連接
1)每一片土工布都須在鋪設(shè)當天進行連接。接縫處不得有油污、雜物等。
2)在坡面上如果有損壞部分的長度超過卷材長度的10%,應(yīng)該將土工布移走并用另一卷進行替換。在基底上,如果損壞部分的長度超過卷材長度的10%,應(yīng)該將土工布切除并用同樣的材料進行縫合修補。
3)土工布連接時用質(zhì)量與土工布相同的縫合線,縫合線要采用抗化學(xué)破壞和紫外光照射能力更強的材質(zhì)。
4)織物的縫合采用手提縫紉機。施工時也需3人配合,1人持機,1人整理待縫面,1人持電源??p合時針距在6mm左右,連接面要求松緊適度,自然平順,確保膜與織物聯(lián)合受力。
5)坡面上對土工布的一端須進行錨固,然后將卷材順坡面入下以土工布保存拉緊狀態(tài),所有土工布都須用沙袋壓住,砂袋將在鋪設(shè)期間使用并保留到鋪設(shè)上面一層材料。
6)土工布鋪完后,應(yīng)及時根據(jù)土工膜的錨固要求進行性錨固。
5 質(zhì)量控制
5.1 質(zhì)量標準
1)土工膜和土工布的施工嚴格按照GB5029-98土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范、CJJ 113-2007生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范和SL/T231-98聚乙烯(PE)土工膜防滲工程技術(shù)規(guī)范。
2)進場前土工膜質(zhì)量檢測和檢查。包括抽樣檢測和現(xiàn)場外觀檢查,10000㎡按為一批,不足10000㎡按一批,每批產(chǎn)品中隨機抽取3卷。土工膜的現(xiàn)場焊接前均對外觀質(zhì)量進行檢查,主要看膜面有無熔點、漏點,廠家接頭是否牢固,布是否均勻,留邊處是否平整無褶皺等,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題應(yīng)經(jīng)處理后方可使用。
3)土工膜的焊縫要求整齊、美觀,不得有滑焊、跳焊現(xiàn)象。土工布縫合每天施工完畢后,施工隊長檢查針的個數(shù),以免損壞土工布。
4)在下雨、下雪期間或接縫有潮氣、露水,或者有4級以上大風(fēng)的情況下不能進行焊接,溫度低于5℃時不得施工。
5)鋪設(shè)中施工人員應(yīng)穿軟底鞋,以免破壞土工膜,并密切注意防火;應(yīng)避免產(chǎn)生人為的褶皺,冬季鋪設(shè)后應(yīng)盡量拉緊、鋪平,夏季鋪設(shè)時應(yīng)適量放松。
6)土工膜鋪設(shè)完后應(yīng)盡量減少在土工膜上行走、搬運工具等,凡能對HDPE膜造成危害的物件,均不應(yīng)放在膜上或攜帶在膜上行走,以免對膜造成意外損傷。
7)回填土料不得含有淤泥、樹根、腐植土及直徑大于75mm的石塊、垃圾或者其它雜物,其土質(zhì)和含水量符號設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。
8)錨固溝開挖時嚴禁擾動溝底土壤:溝底平整、無松土、邊坡坡度應(yīng)符號設(shè)計和施工技術(shù)規(guī)的規(guī)定。
6 效益分析
1)經(jīng)濟效益分析:采用人工夯實粘土作防滲層,綜合造價將達到約80元/㎡~90元/㎡;采用HDPE膜防滲工藝,綜合造價約45元/㎡。兩者比較使用HDPE膜經(jīng)濟。
2)社會效益:施工方法簡便,工期短,工程可以盡快投入使用,提高了社會效益。HDPE膜應(yīng)用在垃圾填埋場、污水處理廠等環(huán)保節(jié)能工程上,使環(huán)保使環(huán)保節(jié)能技術(shù)質(zhì)量上了一個新的臺階。
3)技術(shù)效益分析:HDPE土工膜施工技術(shù)是十項新技術(shù)之一,該項工程的應(yīng)用為該項技術(shù)的進一步推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
膨潤土防水毯施工
一、概述
膨潤土防水毯作為一個種類的防水施工方法,其施工過程較其他防水施工具有一定的性,對基層的要求也相對較低,,混凝土基層堅硬,表面平整,無裂縫、起皮、松動等現(xiàn)象;其次,對混凝土表面進行必要的找平,所有陰、陽角部位均用膨潤土顆?;蚺驖櫷撩芊饽z作成5cmx5em倒角;第三,膨潤土施工范圍內(nèi)干燥,清潔無雜物。
膨潤土防水毯的施工與其他防水方法施工存在一個共同點,即不能在惡劣天氣施工,如雨雪及狂風(fēng)天氣。
二、膨潤土防水毯的具體施工方法
1、施工流程
膨潤土防水毯施工前,應(yīng)先干撒一層膨潤土顆粒,用量為3kg/m。
2、防水毯下料
下料前,先察勘現(xiàn)場,根據(jù)工程特點,確定鋪設(shè)方案,方案原則應(yīng)以盡量減少防水毯的搭接和節(jié)約材料為準,視防水毯的幅寬縱、橫向鋪設(shè)均可。
下料宜,可少許富余,不得短缺;下料不合格嚴禁使用。
3、防水毯的固定
防水毯立面應(yīng)用水泥釘及墊片穿孔固定,防水毯頂面不允許用水泥釘固定。
水泥釘?shù)拈L度應(yīng)不小于40ram,墊片可為圓形或方形,墊片的直徑或邊長應(yīng)不小于30rnm;釘孑L應(yīng)呈梅花形布置,水泥釘問距:立(斜)面為500mm、搭接縫處為3oomm。
墊片選用1.5mm厚的鍍鋅鐵皮現(xiàn)場裁剪而成的方形墊片。
防水毯的高密度聚乙烯(HDPE)薄膜的一面應(yīng)朝向迎水面。
4、防水毯搭接
防水毯為自然搭接,搭接寬度為lOOmm,搭接處應(yīng)用膨潤土密封膠密封,用量為0.3kg/m2。大面防水毯的搭接縫不宜設(shè)在拐角處,搭接縫應(yīng)離拐角500ram以上;拐角處防水毯應(yīng)增沒附加層。
拐角處防水毯鋪設(shè)方法:先鋪500ram寬附加層(沿拐角兩側(cè)各250mm),再鋪大面防水毯,大面鋪設(shè)防水毯前在結(jié)構(gòu)表面均勻鋪設(shè)一層膨潤土顆粒,用量為3kg/m。
如在立面、平面拐角處的搭接不可避免時,則搭接寬度應(yīng)為600lnln,即立面、平面上的防水毯在拐角處均再往平面、立面延長300mm,不另鋪500ram寬的附加層,且立面的防水毯壓在平面的防水毯之上;如為頂板和側(cè)墻拐角的外包防水,則為頂板防水毯壓側(cè)墻防水毯。
膨潤土防水毯與聚氨酯涂層和SBS改性瀝青卷材的搭接寬度應(yīng)不小于400irma。搭接縫應(yīng)密貼、平整,嚴禁皺折。
立面上,防水毯的搭接是上幅壓下幅;防水毯的拼接應(yīng)盡量減少接縫,接縫宦錯開。
搭接縫用膨潤土防水漿封閉。
5、收頭處理
防水毯鋪設(shè)至立面頂部應(yīng)作收頭處理。收頭做法:如圖3所示,先應(yīng)用30ram寬、2mm厚的鍍鋅鐵皮收口,收口用水泥釘固定,釘間距應(yīng)不大于300ram;防水毯用膨潤土防水漿封口。
6、防水毯破損處的修補
防水毯鋪/掛設(shè)過程中,因釘孔或其他原因造成的破損,應(yīng)妥善修補。
修補方法:在防水毯鋪設(shè)過程中,對破損處先作明顯標識;破損如為釘孔,用膨潤土防水漿封閉即可。其它較大的破損,先用膨潤土防水漿將破損部位封閉,再用同質(zhì)量防水毯覆蓋修補,補丁應(yīng)大于破損邊緣300ram,并用水泥釘固定;同時,用膨潤土防水漿將補丁周邊封閉。
7、細石混凝土保護層
防水毯鋪設(shè)完畢,應(yīng)及時澆筑150rnm厚的C20細石混凝土保護層。
8、注意事項
防水毯鋪設(shè)過程應(yīng)盡量防止施工用水引起膨潤土早期水化。明挖施工鋪設(shè)防水毯前,應(yīng)注意天氣預(yù)報的天氣變化,防止雨、雪前鋪設(shè)。
鋪設(shè)立面拐角處防水毯時,應(yīng)先順拐角用釘子固定防水毯,再固定其他部位,以防止防水毯空鼓、緊繃。
在轉(zhuǎn)角處、陰陽角等特殊部位,應(yīng)增貼一層防水毯作為附加層,寬度為50omm。應(yīng)先鋪附加層(轉(zhuǎn)角、陰陽角兩側(cè)各寬250ram),再鋪,掛大面防水毯。
三、結(jié)論
綜上所述膨潤土防水毯的施工應(yīng)做好基層的處理,特別是陰陽角的處理;在施工過程中掌握好下料的方法則可以避免防水毯的浪費,同時可以減少施工接頭;做好施工接頭和固定是防水毯施工質(zhì)量的關(guān)鍵。