1.
前言
複合土工膜（複合防滲膜）分為一布一膜和
兩布一膜
，土工布作為土工膜的保護層，使保護防滲層不受損壞。一般幅寬4-6m，膜厚0。2-0。8mm，
重量
為200—1500g/m2，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學效能指標高，具有強度高，延伸效能較好，變形模量大，耐酸鹼、抗腐蝕，耐老化，防滲效能好等特點。其選用高分子材料且生產工藝中添加了防老化劑，可在非常規溫度環境中使用。
南水北調中線一期工程總乾渠渠道襯砌防滲層設計為複合土工膜，河南段採用600 g/m2（150g/ m2-0。3mm-150g/ m2）的長絲兩布一膜複合土工膜，幅寬6米，表面加糙。該工序為關鍵工序，《南水北調中線一期工程渠道工程施工質量評定驗收標準》（NSBD8-2010）將其劃為重要隱蔽單元工程。
2.
2.
2。1 焊接裝置結構簡單，操作方便、靈活，易掌握。
2。2 連續作業，施工快速、效率高效，且需用人員較少。
2。3 作業條件要求較高，晴天常溫作業，基面平整，膜面清潔、乾燥。
工法特點
3.
主要適用於渠道工程、水庫大壩、養殖池、隧道等防水防滲的工程施工中。可滿足水利、市政、建築、
3.
、地鐵、
適用範圍
、工程建設中的防滲，隔離，補強，防裂加固等土木工程需要，也可用於廢料場的防汙處理。
交通
隧道
複合土工膜是用聚乙烯或聚氯乙烯的增強改性，壓延成膜與滌綸針刺土工布熱合而成，防滲效能好，使用期長。人工將預定的複合土工膜鋪在渠基床上，再利用焊接或膠粘專用裝置，將各幅土工膜連線在一起，形成完整的防滲層，土工膜上襯砌混凝土面板，形成一個整體完全封閉的防滲體系。
4.
4.
5。1工藝流程
工藝原理
5。2 儲存及運輸
5。2。1複合土工膜選用專用場地，將該場地加高，複合土工膜上部用彩條布包裹，以防太陽暴曬和雨水進入。
5。2。2在從倉庫運到施工現場時要一次到位，儘量減少不必要的裝卸和移動次數。
5。2。3場內運輸採用自制跑車，長9米，寬1。5米，使用方便。根據施工進度來確定運輸的數量，每天運輸的複合土工膜在當天用完。在運輸複合土工膜時，防止運輸途中受損，注意防止損害卷材表層。
5。2。4在施工中發現複合土工膜有裂口、空穴等問題時，應採取補救措施或挑除不用。
5。3複合土工膜鋪設
5。3。1渠坡採用人工鋪設。鋪設時先將鋼管插入土工膜卷裝軸牛皮紙管中，並在鋼管兩端佈設牽引繩，人工牽引繩緩慢將複合土工膜由坡頂放至渠底。兩幅相鄰的複合土工膜鋪設時搭接寬度為10-12cm，以利於複合土工膜的焊接。左右幅鋪設完成後，要求土工膜與基床面貼實，平整無突起褶皺，並避免人為和施工機械的損傷。
5。3。2襯砌施工中，為防止混凝土施工時複合土工膜順坡向下滑移。在一級馬道渠肩處須將土工膜壓緊固定，可用普通腳手架鋼管將土工膜捲起，用豎向鋼釺將鋼管固定。齒槽部位的複合土工膜鋪設時，應適度鬆弛，且與齒槽緊貼。
5。3。3鋪設後應對鋪設的質量進行檢測，以目測為主，對鋪設不平、不正、有可能影響焊接的需進行調整。
5。4複合土工布縫合
5。4。1為便於接縫，複合土工膜兩側預留10-20cm寬光面膜，垂直於水流方向鋪設，搭接寬度不小於10cm，上游一幅邊壓下游一幅邊。在複合土工膜焊接前先將底層布用手持式縫包機用高強維滌綸絲線縫合，縫合時針距控制在6mm左右，連接面鬆緊適度，自然平順，確保土工膜與土工布聯合受力；再將防滲膜焊接完成後，縫合上層布，搭接處上下層布翻折方向相反，以減少接頭處複合土工膜的疊合厚度。
5.
5。5複合土工布焊接
中層土工膜採用熱熔焊接爬行機焊接法拼接，搭接寬度不小於10cm，雙縫焊寬度為2*10mm，雙焊縫間空腔寬度為10mm。
5。5。1土工膜焊接工藝試驗
複合土工膜焊接首先進行焊接工藝試驗，
5.
工藝流程及操作要點
圖5-1 渠道工程複合土工膜施工工法工藝流程圖
試焊時如果焊痕平整透明，表明焊接溫度與行走速度合適；如果焊痕出現嚴重破損，則表明焊接溫度過高或行走速度偏慢；如果焊痕不透明或呈白色，表明焊接溫度偏低或行走速度偏快。
圖5.4-1 複合土工膜雙縫焊接及土工布縫合示意圖
試焊樣膜採用手撕測試。測試標準為：手撕檢查接縫堅固，母材被撕裂而焊縫不被撕裂，可以判定焊縫處焊接強度大於母材強度，判為合格。
工藝試驗內容包括土工布的縫合試驗、土工膜的焊接試驗。在熱熔焊接爬行機預熱調節好的工作狀態下，做小樣焊接試驗：試焊接1m長的複合土工膜樣品，透過試焊確定合適的焊接溫度和行走速度，以便達到最佳焊接效果。
在試焊的土工膜樣品上裁剪下寬約10-12cm、長40cm的焊接接頭兩個，進行室內土工膜焊縫焊接強度破壞性張拉試驗，檢查焊縫張拉強度是否滿足不小於母材抗拉強度的80％的規範要求。
焊接工藝試驗一般可透過以下檢驗方法確定合適的試驗引數：
用熱熔風槍封堵小樣焊縫兩端，進行充氣試驗，滿足充氣氣壓達到0。2Mpa，持續5min無明顯下降後，採用該速度和溫度對現場土工膜進行焊接。
（1）焊縫外觀質量檢查：
（2）焊縫人工撕拉檢驗：
5。5。2現場生產性試驗
在實施現場鋪設施工過程中，用施工工藝試驗得到的試驗引數對首先鋪設的幾副土工膜再進行現場生產性試驗，獲得更為實際的施工引數和施工工藝，並提交工藝試驗報告，明確具體人，實名簽字，定專人焊接操作，進行大面積施工。
以TH-515型熱熔焊接爬行機特性：焊接時額定搭接寬度為10cm，溫度檔位分為0、100、200、300、400五個整百攝氏度檔位，速度檔位分為0、1、2、3、4、5六個整數檔位，溫度和行走速度調整檔位均為螺旋，可進行靈敏的調整。
經施工工藝試驗和現場生產性試驗總結，該熱熔焊接爬行機（以TH-515為例）土工膜焊接溫度一般為300-350℃，行走速度一般在3-4檔之間，水平面行走速度為2。5m/min。
5。6焊縫外觀檢查、補焊
每道焊縫焊接完成後，需對焊縫進行外觀檢查：搭接寬度、焊縫寬度和兩焊縫間空腔寬度，焊縫應平整美觀、順直平順，焊縫輪廓明顯，成透明玻璃態，無燙傷、氣泡、虛焊漏點。如發現問題，用記號筆做好記號，並立即用熱熔風槍進行補焊。
5。7焊接質量檢驗
5。7。1土工膜充氣檢驗前，將土工膜焊接區域起始端、終止端各不小於5cm範圍內，用熱熔風槍烤至軟化後貼上密實，使焊接區域土工膜空腔成為一個封閉的充氣區，以以便於充氣檢驗。
5。7。2複合土工膜焊縫充氣檢驗應選擇合適的檢驗工具，打壓裝置出氣管連線氣壓表、逆止閥、針頭外，不應有其他接頭。逆止閥能夠防止土工膜空腔內氣體不外洩，提高充氣檢驗效果，可借鑑腳踏車內胎氣門嘴閉氣原理，在充氣打壓裝置的三通與打氣筒連線管內安裝腳踏車內胎氣門嘴，可以起到充氣打壓時閉氣，保證土工膜空腔內氣壓不迴流。根據土工膜厚度選擇大小合適的針頭，穿刺土工膜的針頭為錐形，檢驗過程中配備合格的秒錶。氣壓表經過質量技術監督部門檢定合格。
5。7。3待焊縫封堵起始端、終止端溫度完全冷卻後在雙焊縫間空腔處緩慢插入針頭，針頭應保持平行於土工膜，並不得晃動針頭，以免擴大針眼。充氣檢驗時，不要人為摁住或擾動針頭，當發現針頭處漏氣時，可用502膠或AB膠封堵針眼部位。
5。7。4當土工膜空腔內氣壓達到0。2Mpa後，開始記錄時間，保持5min，壓力無明顯下降即為合格。當充氣檢驗不合格時，及時檢查和補焊。
5。7。5充氣檢驗合格後，人工裁剪直徑為3-5cm的合格母材用熱熔風槍修補針眼，貼上補丁密實。
5。7。6每道焊縫焊接質量均須進行充氣檢驗。均應繪圖、列表詳細記錄焊縫樁號、位置、長度接頭位置、型狀、焊接時間、人員與裝置、檢驗時間、外觀與充氣檢驗結果、天氣情況等。
（3）焊縫焊接強度檢驗：
（4）焊縫焊接質量檢驗：
材料
渠道防滲設計採用600 g/m2（150g/ m2-0。3mm-150g/ m2）的長絲兩布一膜複合土工膜，幅寬不小於5米，表面加糙。複合土工膜採用吹膜加熱複合法，複合土工膜不得新增再生料。聚乙烯膜應為無色透明，無毒，對水質無汙染。
圖5.7-1充氣測壓置和現場檢驗過程
6.
備註：上述質量標準摘自《南水北調中線一期工程總乾渠黃河北～羑河北段招標檔案-技術條款》。
6。2裝置
6.
材料與裝置
6.1
複合土工膜允許施工的條件：複合土工膜進場物理性檢驗已經合格；基床面施工完畢，各項指標驗收合格後，計算好數量將複合土工膜用運輸車運至施工現場內。
表6.1 複合土工膜效能指標
表6.2 主要機具裝置和檢驗儀器
7.
7.
9。1質量標準
作業條件
備註：上述質量標準摘自《南水北調中線一期工程渠道工程施工質量評定驗收標準》（NSBD8-2010）。
9。2質量控制措施
9。2。1嚴把質量關，材料進場先進行檢驗，不合格的複合土工膜嚴禁使用，清除出現場。
9。2。2裁剪複合土工膜時，裁剪人員應認真檢查複合土工膜有無破損、孔洞、撕裂等缺陷，若有，應及時用合格的母材修補，其範圍應超出破洞周邊10～20cm。對難於修補的不合格部分應裁剪剔除掉。
9。3。3複合土工膜按照規定方式進行鋪設，應到達平順、整齊、無褶皺、無繃緊、無破損；與基礎面之間應壓平緊貼、避免架空。
9。3。4複合土工膜採用專用焊接裝置焊接。焊接人員須經生產廠的專業技術人員培訓合格後方可上崗作業。生產廠的專業技術人員必須在施工現場演示和指導複合土工膜焊接作業。
9。3。5每次焊接前，均應隨機取樣膜上試焊，進行充氣試驗。測試標準為：氣壓0。2MPa，5min內無明顯壓降方為合格。
9。3。6用鋼尺控制複合土工膜搭接寬度不小於10cm，偏差在0～+2cm之間。在施工中每條接縫應記錄搭接寬度不少於5點。
9。3。7複合土工膜進行焊接時，應遵循高處膜壓低處膜，上游膜壓下游膜的方式進行焊接。應保證兩幅膜的搭接邊沿平行，可減少熱熔焊接爬行機行走時遇到的阻隔，以免燙傷光面膜。
9。3。8焊接前要把光面膜清理乾淨，各種雜物、灰塵、水漬用乾淨的麻布擦淨，保持光面膜的乾燥。一幅焊接完畢後再對下一幅進行焊接，可以減少複合土工膜上的褶皺。
9。3。9應根據焊接時的天氣、溫度、季節等，適時調節熱熔焊接爬行機的焊接溫度和行走速度，以保證焊接質量。當外界空氣溼度過大、大風天氣、氣溫過低時應停止施工。
9。3。10加強成品保護，嚴禁現場吸菸或使用打火機、火柴、化學溶劑或類似的東西；作業現場不得穿硬底鞋作業，鞋上不得有鐵釘、鐵掌之類能損害土工膜的東西。
8.
8.
10。1施工人員進入施工現場前必須進行上崗培訓和安全技術交底後才能上崗，要嚴格按照操作規程作業。
10。2 渠坡施工中坡度較陡，人工上下坡面可在坡面上搭設上下梯板，且在馬道上部設定纜繩牽引，以防滑落。
10。3做好日常安全管理工作，施工班組每天召開班前安全會，安全員每天巡檢，專案部實行周檢。
10。4複合土工膜在儲存、運輸保管過程中，需嚴禁煙火，應存放在遠離火種，通風乾燥處，並設專人保管。
10。5複合土工膜焊接人員要經過專業技術人員培訓合格後上崗作業。在使用過程中如果熱熔焊接爬行機出現問題不得用手觸控內部零件，應在熱熔焊接爬行機停止使用後10分鐘後在進行維修，以防觸電和燙傷。
10。6專職電工負責施工現場臨時用電管理。配電箱、開關箱的配置實行“三級配電、兩級保護”，按照“一機、一閘、一漏、一箱”配置配電箱。
勞動組織
表8.1 勞動力組織
11。1現場材料、機具一定按指定的地點擺放，保證安全通道暢通。
11。2現場施工人員佩戴膠皮手套，以防燙傷。
11。3搞好宣傳教育工作，爭創文明施工、文明隊伍的良好形象。
11。4施工完畢要對現場進行清理，做到“工完料淨場地清”。
9.
9.
12。1人工鋪設複合土工膜防滲效果好，保證施工質量和設計使用年限，提高效益。
12。2裝置結構簡單，鋪設及焊接操作易掌握。
12。3施工組織安排合理，工序間銜接緊湊，勞動強度低，人工投入少，節省勞力資源。
質量控制
表9.1 土工膜鋪設質量檢查專案和質量標準
例項1
我公司承建的南水北調中線一期工程總乾渠安陽段第三施工標，渠道採用梯形斷面，設計渠底寬度為13～18。5m，渠底內一級邊坡1：2～1：3，渠道縱比降為1/28000，一級馬道（堤頂）寬5。0m，堤頂至渠底深8。90米，設計水深7。0m，加大水深7。399m。渠道襯砌主要採用混凝土襯砌，複合土工膜防滲。渠坡襯砌結構自下而上為：基面渠床、5cm厚粗砂濾層與強滲軟式透水管及逆止式單向排水閥等渠道自排水結構、2cm厚聚苯乙烯保溫板、複合土工膜、10cm厚混凝土面板。
例項2
我公司承建的南水北調中線一期工程總乾渠輝縣段第六施工標段，土質渠段襯砌採用梯形斷面，設計寬度為14。5-15。5m，渠道一級邊坡為1：2-1：2。25，二級以上邊坡採用1：1。5，渠道縱坡降比為1/20000，一級馬道（堤頂）寬5。0m，堤頂至渠底深9。05m，設計水深7。0m，加大水深7。399m。渠道襯砌主要採用混凝土襯砌，複合土工膜防滲。渠坡襯砌結構自下而上為：基面渠床、5cm厚粗砂濾層與強滲軟式透水管及逆止式單向排水閥等渠道自排水結構、2cm、2。5cm、3cm厚聚苯乙烯保溫板、複合土工膜、10cm厚混凝土面板。
10.
複合土工膜作為一種新型的防滲材料在渠道防滲中應用的前景很好，由於複合土工膜防滲的核心問題是保證施工中土工膜的完整性和土工膜的鋪設質量，因此在渠道防滲施工中只要嚴格按複合土工膜施工技術要求，嚴格現場焊接和粘接的質量控制，避免人為或其他因素的破壞而產生缺陷影響防滲效果，就能使複合土工膜各項效能指標均滿足設計要求，質量得到保證。
當遇到複雜形狀的防滲結構如與水閘的連線等，由於複合土工膜的預留接邊是有限的，鋪設中區域性卷材料的過量褶皺，有的張拉過緊，這樣不僅會造成材料的大量浪費，同時褶皺處也不利於土的密實回填。卷材過張拉，容易造成懸空，易被水壓和土體變形所張坡。焊接閥的焊接質量受施工現場條件如膜的厚度、氣溫、風力、溼度、電壓、墊層平整度等諸多因素的影響，且焊接寬度過窄，其強度和止水效果也很難保證。因此pe複合土工膜與建築物連線技術應考慮在逐步成熟的粘接技術。如pe複合土工膜施工專用膠粘劑（ks膠）及快速粘接技術，在全國各類pe複合土工膜防滲工程中推廣應用，取得了較理想的效果，為pe複合土工膜的應用和推廣提供了可靠的連線技術。渠道斷面越大，防滲膜材料消耗越小，對投資影響也較小；渠道斷面越小，複合土工膜材料消耗越大，對投資影響也較大。輸水明渠工程其斷面形式及防滲膜的連線方式、塔接寬度、幅寬不同，其每100m2設計有效防滲面積需用防滲膜材料用量就不同，為了更好地控制工程投資，建議在招標時應根據工程自身情況綜合計算每100m2設計有效防滲面積需要防滲膜材料用量，避免盲目套用定額。