PVC复合土工膜焊接法施工

　　人民长江PVC复合土工膜焊接法施工石汉生郭武山刘海伟（汉江集团水利水电工程处，湖北丹江口总长9078.2m设计要求采用粘接法施工。初期的施工实践表明，粘接法有诸多缺点：①胶材消耗大；②刷胶、胶合及固化等待时间长；③受环境因素影响，粘接质量不易保证。后改用焊接法施工先在室内进行PVC膜爬焊试验，取得资料后再在现场实施。焊接法施工与粘接法相比，不仅可大大节约施工费用。提高工效，而且施工质量易于保证。对两种施工方法的工艺过程作了详细介绍。

　　汉江王甫洲水利枢纽主河床土石坝全长1砾料壳坝，桩号0+300.41-0+749.61为非常溢洪道段，此段在高程843m以上浇筑70cm厚混凝土，其上再填筑砂砾料。本工程的防渗系统系在86m高程以下设置混凝土防渗墙（非常溢洪道在85m高程以下），初期拟采用粘土作上部防渗料，后因工程取土不便改为采用PVC复合土工膜防渗。土工膜铺设粘接总工程量为16090m2设计要求采用粘接方式施工。

　　1PVC膜规格及性能本工程采用PVC（即聚氯乙烯）二布一膜，布膜规格为0.5mm，即布的单位质量为200g/m2，布是由纯新涤纶制成的无纺布。膜的厚度为0.5mm膜呈白色，幅宽为2m两边各留10cm无布膜以便粘接；下部嵌入防渗墙的土工膜，按照结构要求，预留70cm无布膜直接放置防渗墙槽中，与混凝土一起浇筑。

　　2粘接法施工工艺按设计及甲方要求，初期采用胶粘法施工。膜和布分别用不同的胶粘接。粘接剂采用湖北应城粘合剂厂生产的粘胶。膜粘接采用TMJ- 929土工膜专用胶，外观色白透明。TMJ-929能与PVC膜形成持久性粘合，固化速度快。布粘接采用TMJ― 929―1土工布专用胶，外观呈黄褐色，对纤维织物具有较强粘着力。

　　2.1土工膜底部与混凝土防渗墙连接先将混凝土防渗墙凿除50cm，两侧面导向槽凿毛，防渗墙底部再凿10cm高的倒梯形小槽，采用预留70cm宽无布膜的PVC土工膜，端头裹020圆钢，采用TMJ*929膜胶将PVC膜与钢筋粘牢，用砂浆固定在小槽内，然后浇筑盖帽混凝土。土工膜出盖帽混凝土后，膜两侧嵌裹沥青，以防左右拉扯膜造成紧接混凝土面的一段膜损坏2.土工膜铺设本工程选用的土工膜必须经监理抽检合格后方能使用。铺设前在现场进行外观检查，若发现有裂口、针眼、接头脱开或起皱等质量问题，采取相应补救措施或要求厂家调换。土工膜采用横向铺设，铺设时既要平整且松紧适度，又要注意与相邻土工膜有10cm重叠，以便粘接。铺设按设计要求采用“之”字型上升，先向下游折，再向上游折。为适应坝体变形，沿坝轴线每隔100m设一伸缩节，遇弯道、拐角或接头部位则增设伸缩节。伸缩节长度为50cm，形式见2.土工膜粘接粘接采用膜与膜粘接、布与布粘接的方法进行。粘接可分涂胶、胶合、固化3个步骤。刷胶时应缓慢地顺着一个方向刷，要求涂胶均匀、适量。

　　929胶，刷胶进行两遍，第1遍尽量薄些，待溶剂挥发后刷第2遍。涂胶后晾置2-4min即可迅速将膜胶合。胶合时要求一次对准，不得错动。对好后先用棉纱沿垂直缝方向擦压，再用木锤从中间向两边均匀敲打，以利排出空气，或用铁辊压紧。粘接缝宽度最小不小于8cm监理验收合格，可进入下道工序。

　　PVC布与布粘接采用TMJ工布为多孔材料，可适当增加涂胶量。涂胶后晾置时间以胶面不粘手为准。

　　3PVC膜焊接施工工艺从粘接法施工工艺和实际施工操作中发现，PVC膜采用粘接法有诸多缺点：①费胶，仅粘接土工膜的底部裹圆钢和土工膜第1条缝各300m用胶就达300kg增加了工程造价；②费时，刷胶、胶合和等待固化都需要较长时间；③因现场施工条件差，灰尘大，影响土工膜粘接质量。

　　鉴于土工膜粘接施工存在以上缺点，施工单位考虑采用其它施工工艺代替。经室内PVC膜爬焊试验，结果表明，只要根据气温条件掌握好适宜的温度和速度，PVC膜爬焊完全可行，焊接后的强度不低于粘接强度，能够满足技术要求。

　　PVC膜热熔点为（175±20）*C，焊接时应注意根据气温调节好适宜的焊机温度，温度低焊接不牢，温度高会使PVC膜碳化，出现黑点。表1是在室温26C时使用自行式爬焊机，选择各种焊机温度、速度组合进行焊接得到的结果。

　　表1不同温度和速度焊接效果序号温度速度焊接效果有碳化，黑点较多，抗拉强度高有碳化，但黑点较少，抗拉强度高碳化黑点很少，抗拉强度较高极少碳化黑点，但强度较低从表1可以看出，选用第3项温度、速度组合，焊接效果较好，既能尽量减少碳化黑点，又能达到较高的焊接强度。实际施工时，应根据气温高低，选择适当的温度和焊接速度，以焊接牢固又尽可能不烧焦为原则。

　　为保证焊接效果，焊接前膜面应采用棉纱等擦干净，焊缝下部应垫木板，焊机爬行时做到匀速、平稳现场施工时对每条焊缝均进行压水试验，检查焊接质量。

　　压水试验表明，只要根据气温掌握好适宜的焊接温度和速度，保证焊接面干净、平整，热焊质量完全能够满足技术要求。

　　4经济效益评价王甫洲水利枢纽主河床PVC土工膜铺设总工程量为16 090m2，经计算，接缝总长达到9 078.2m.前期施工有两道缝共540m长采用了粘接方式，共耗用各种材料费用如表2表2粘结法耗费统计名称型号数量（g）单价（元/kg）总价（元）土工膜胶土工布胶脱膜剂合计（元）表2还不包括粘接所需的必备工具如刷子、垫板等费用按此计算，主河床全部接缝9078.2m共需材料费用将高达3456万元。经有关人员多次试验，向监理和业主提出建议，监理和业主单位反复研究，并征得设计单位同意，决定在其后的施工中采用焊接法施工。焊接机具采用自行式爬焊机，该型焊机已在王甫洲水利枢纽老河道两岸围堤防渗护坡工程中成功使用过，使用时仅需作适当维护，所耗主要为电费、爬焊机购置费及其维修费。经计算，整个PVC土工膜焊接施工所耗用电费、爬焊机等费用不超过3万元。从以上分析可以看出，采用焊接法施工大大降低了工程造价。

　　另一方面，采用焊接法提高了工效，加快了施工进度。本工程于1999年5月25日开工，采用粘接法施工，由于工序繁琐，涂胶、晾置、固化等耗用大量时间。且受环境影响大，起风、有灰尘时均不能施工，常常影响土工膜两边的反滤砂、砂砾料填筑施工进度。仅初期粘接两道缝共540m就费时达1个月。后改用焊接法施工，进度加快，不再影响坝料填筑，仅用3个月时间即完成了8538.2m的接缝施工。

　　1999年12月15日主河床复合土工膜防渗工程通过了由设计单位、监理单位、建设单位、运行管理单位组成的验收小组的联合验收，本工程被评为优良工程。（编辑：徐诗银）°简讯°长江委设计院通过质量体系复评审核北京中设质量体系认证中心派出审核组对长江委设计院质量体系进行了复评审核。

　　审核组就认证证书和标志的使用审核了院颌导层和16个部门，其中包括武汉龙王庙水上世界总承包项目部和长江委三峡监理部，并征求了业主的意见。在审核过程中审核组共调查访问了149人次，5个专业设计室，取得了评价长江委设计院质量体系有效运行的客观证据。

　　审核组一致认为，长江委设计院文件化的质量体系持续符90011994标准的要求，运行持续有效，自我改进机制建立并运行有效，认证证书和标志的使用符合规定，顾客对产品实物质量和服务满意。

　　（长江）长江科学院喜迎50华诞新世纪的第一个金秋十月长江委长江科学院迎来了她的50华诞。10月16日上午，长江科学院彩带飘舞、彩球高悬、鼓乐齐鸣，庆祝长科院建院50周年大会在汉隆重举行。

　　水利部副部长索丽生，水利部总工高安泽，湖北省副省长贾天增，长江委主任蔡其华，长江委党组书记周保志，湖北省水利厅厅长段安华，长江委副主任、党组副书记沈泰以及文伏波等5位中国工程院院土、水利部有关司局、国家防总和湖北省有关单位的颌导到会祝贺。

　　院庆活动期间，长科院还举行了院士学术报告等形式多样、内容丰富的学术报告会和文体活动，并组织来宾们先后参观了长科院重点试验室和三峡工地。

　　（长江）