生活垃圾填埋场填埋区防渗层施工技术

生活垃圾填埋场填埋区防渗层施工技术

防渗层是由透水性小的防渗材料铺设而成，渗透系数小，稳定性好，价格便宜是防渗材料选择的依据。目前，常用的有四种：黏土、膨润土、土工膜、土工织物膨润土垫（GLC）。

一、 泥质防水层施工

泥质防水层施工技术的核心是掺加膨润土的拌合土层施工技术。理论上，土壤颗粒越细，含水量适当，密实度高，防渗性能就越好。膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物成分的黏土岩，膨润土含量越高抗渗性能越好。但膨润土是一种比较昂贵的矿物，且土壤如果过分筛选，会增大投资成本，因此实际做法是：选好土源，检测土壤成分，通过做不同掺量的土样，优选最佳配合比；做好现场拌和工作，严格控制含水率，保证压实度；分层施工同步检验，严格执行验收标准，不符合要求的坚决返工。

1、 施工程序

一般情况下，泥质防水层施工程序如下：验收场地基础→选择防渗层土源→做多组不同掺量的试验→做多组土样的渗水试验→选择抗渗达标又比较经济的配合比作为施工配合比→施工现场按照相应的配合比拌和土样→土样现场摊铺、压实→分层施工同步检验→工序检验达标完成

2、 质量技术控制要点

2.1施工队伍的资质与业绩

选择施工队伍时应审查施工单位的资质：营业执照、专业工程施工许可证、质量管理水平是否符合本工程的要求；从事本类工程的业绩和工作经验；合同履约情况是否良好（不合格者不能施工）。通过对施工队伍资质的审核，保证有相应资质、作业能力的施工队伍进场施工。

2.2膨润土进货质量

应采用材料招标方法选择供货商，审核生产厂家的资质，核验产品出厂三证（产品合格证、产品说明书、产品试验报告单），进货时进行产品质量检验，组织产品质量复验或见证取样，确定合格后方可进场。进场后注意产品保护。通过严格控制，确保关键原材料合格。

2.3膨润土掺加量的确定

应在施工现场内选择土壤，通过多组配合土样的对比分析，优选出最佳配合比，达到既能保证施工质量，又可节约工程造价的目的。

2.4拌合均匀度、含水量及碾压压实度

应在操作过程中确保掺假膨润土数量准确，拌合均匀，机拌不能少于2遍，含水量最大偏差不宜超过2%，振动压路机碾压控制在4～6遍，碾压密实。

2.5质量检验

应严格按照合同约定的检验频率和质量检验标准同步进行，检验项目包括压实度试验和渗水试验两项。

二、 土工合成材料膨润土垫（GCL）施工

1、 土工合成材料膨润土垫（GCL）

（1） 土工合成材料膨润土垫（GCL）是两层土工合成材料之间夹封膨润土粉末，通过针刺、粘接或缝合而制成的一种复合材料，主要用于密封和防渗。

（2） GCL施工必须在平整的土地上进行；对铺设场地条件的要求比土工膜低。GCL之间的连接以及GCL与结构物之间的连接都很简便，并且接缝处的密封性也容易得到保证。GCL不能在有水的地面及下雨时施工，在施工完成后要及时铺设其上层结构如HDPE膜等材料。大面积铺设采用搭接形式，不需要缝合，搭接缝应用膨润土防水浆封闭。对GLC出现破损之处可根据破损大小采用撒膨润土或者加铺GCL方法修补。

（3） GCL在坡面与地面拐角处防水垫应设置附加层，先铺设500mm宽沿拐角两面各250mm后，再铺大面积防水垫。坡面顶部应设置锚固沟，固定坡面防水垫的端部。对于有排水管穿越防水垫部位，应加设GCL防水垫附加层，管周围膨润土妥善封闭。每天防水垫操作后要逐缝、逐点位进行细致检验验收，如有缺陷立即修补。

2、 GCL垫施工主要包括GCL垫的摊铺、搭接宽度控制、搭接处两层GCL垫间撒膨润土。施工工艺流程如下。

基地检验 → 调运就位 → 人工铺展 → 搭接宽度调整 → 搭接处撒膨润土粉 → 进行后续工作。

3、 质量控制要点

（1） 填埋区基地检验合格，进行GCL垫铺设作业，每一工作面施工前均要对基底进行修正和检验。

（2） 对铺开的GCL垫进行调整，调整搭接宽度，控制在250±50mm范围内，拉平GCL垫，确保无褶皱、无悬空现象，与基础层贴实。

（3） 掀开搭接处上层的GCL垫，在搭接处均匀撒膨润土粉，将两层垫间密封，然后将掀开的GCL垫铺回。

（4） 根据填埋区基底设计坡向，GCL垫的搭接，尽量采用顺坡搭接，即采用上压下的搭接方式；注意避免出现十字搭接，应尽量采用品形分布。

（5） GCL垫需当日覆盖，遇有雨雪天气应停止施工，并将已铺设的GCL垫覆盖好。

三、 聚乙烯（HDPE）膜防渗层施工技术

高密度聚乙烯（HDPE）膜不易被破坏、寿命长且防身效果极强。其自身质量及焊接质量是防渗层施工质量的关键。

1、施工程序

2、 焊接工艺与焊缝检测技术

2.1焊缝工艺

（1） 双缝热熔焊接：

双缝热熔焊接采用双轨热熔焊机焊接，其原理为：在膜的接缝位置施加一定温度使HDPE膜本体熔化，在一定的压力作用下结合在一起，形成与原材料性能完全一致，厚度更大，力学性能更好的严密焊缝。焊接前应去除灰尘、污物，使搭接部分保持清洁、干燥。焊接部位不得有划伤、污点、水分、灰尘以及其他妨碍焊接和影响施工质量的杂质。

（2） 单缝挤压焊接：

单缝挤压焊接采用单轨挤压焊机焊接，其原理为：采用与HDPE膜相同材质的焊条，通过单轨挤压焊机把 HDPE 焊条熔融挤出，通过外界的压力把焊条熔料均匀挤压在已经除去表面氧化物的焊缝上。主要用于糙面膜与糙面膜之间的连接、各类修补和双轨热熔焊机无法焊接的部位。

1） 铺设前应检查接缝处基层是否平整、坚实，如有异物，应事先处理妥善。检查焊缝处，搭接宽度不小于60mm，接缝处的膜面应平整，松紧适中。

2） 定位粘接时粘接点的间距不宜大于60 ～80mm。

3） 应控制热风的温度，不得将膜烫坏、不能轻易撕开。用打毛机将焊缝处30～40mm宽度范围内的膜面打毛，彻底清洁，形成糙面，其深度不可超过膜厚的10%，不得损伤膜面。

4） 在正式焊接之前，要取不小于300mm × 600mm的试样，初定设备参数进行试焊。

5） 切取试件进行剪切和剥离试验。

6） 焊接时不得焊偏，不得滑焊、跳焊。焊缝中心的厚度为垫衬厚度的2.5倍，且不低于3mm。

7） 一条接缝不能连续焊完时，接槎部分已焊接焊缝应打毛不小于50mm，然后进行搭焊。

8） 使用的焊条，入机前必须保持清洁、干燥，不得用油污、脏污的手套、脏步、棉纱等擦拭焊条。

9） 根据气温情况，对焊缝即时进行冷却处理。挤压熔焊作业因故中断时，必须慢慢减少焊条挤出量，不可突然中断焊接；重新施工时应从中断处打毛再焊接。

2.2焊缝检测技术

（1） 非破坏性检测技术：

HDPE膜焊缝非破坏性检测主要有双面缝热熔焊缝气压检测法和单缝挤压焊缝的真空及电火花测试法。

1） 气压检测：

HDPE膜热熔焊接的气压检测：针对热熔焊接形成双缝焊接，焊缝中间预留气腔的特点，采用气压检查设备检测焊缝的强度和气密性。一条焊缝施工完毕后，将焊缝气腔两端封堵，用气压检测设备对焊缝气腔加压至250kPa，维持3～5min，气压不应低于240kPa，然后在焊缝的另一端开孔放气，气压表指针能够迅速归零视为合格。

2） 真空检测

真空检测是传统的老方法，即在HDPE膜焊缝上涂肥皂水，罩上五面密封的真空罩，用真空泵抽真空，当真空罩内气压达到25～35kPa时焊缝无任何泄漏视为合格。挤压焊接所形成的单缝焊缝，应采用真空检测法检测。

3） 电火花检测：

HDPE膜挤压焊缝的电火花检测等效于真空检测，适用于地形复杂的地段。在挤压焊缝中预先埋设一条0.3～0.5mm的细铜线，利用35kV的高压脉冲电源探头在距离焊缝10～30mm的高度探扫，无火花出现视为合格，否则说明出现火花的部位有漏洞。

（2） HDPE膜焊缝破坏性测试：

HDPE膜焊缝强度的破坏性取样检测：针对每台焊接设备焊接一定长度取一个破坏性试样进行室内试验分析，定量地检测焊缝强度质量。

每一个试样裁取10个25.4mm宽的标准试件，分别做5个剪切试验和5个剥离试验。每种试验5个试样的测试结果中应有4个符合上表中的要求，且平均值应达到上表标准、最低值不得低于标准值的80%方视为通过强度测试。如不能通过强度测试，须在测试失败的位置沿焊缝两端各6m范围内重新取样测试，重复以上过程直至合格为止。对排查出有怀疑的部位用挤出焊接方式加以补强。

3、 HDPE膜施工

3.1HDPE膜铺设

（1） 《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》CJJ113-2007中的相关规定：

1） 在铺设HDPE膜之前，应检查其膜下保护层，每平米的平整度误差不宜超过20mm。

2） HDPE膜铺设时应符合下列要求：

铺设应一次展开到位，不宜展开后再拖动。

应为材料热胀冷缩导致的尺寸变化留出伸缩量。

应对膜下保护层采取适当的防水、排水措施。

应采取措施防止HDPE膜受风力影响而破坏。

HDPE膜铺设过程中必须进行搭接宽度和焊缝质量控制。监理必须全程监督膜的焊接和检验。

施工中应注意保护HDPE膜不受破坏，车辆不得直接在HDPE膜上碾压。

（2） HDPE膜铺设施工要点：

1） 施工前做好电源线路检修、畅通；合格施工机具就位；劳动力安排就绪等一切准备工作。

2） 铺膜要考虑工作面地形情况，对于凹凸不平的部分和场地拐角部位需要详细计算，减少十字焊缝以及应力集中。铺设表面应平整，没有废渣、棱角或锋利的岩石。完工地基的上部15cm之内不应有石头或碎屑，地基土不应产生压痕或受其他有害影响。

3） 按照斜坡上不出现横缝的原则确定铺膜方案，所用膜在边坡的顶部和底部延长不小于1.5m，或根据设计要求。

4） 为保证填埋场基底构建面不被雨水冲坏，填埋场HDPE膜铺设总体顺序一般为“先边坡后场底”。在铺设时应将卷材自上而下滚铺，先边坡后场底，并确保贴铺平整。用于铺放HDPE膜的任何设备避免在已铺好的土工合成材料上面进行工作。

5） 铺设边坡HDPE膜时，为避免HDPE膜被风吹起和被拉出周边锚固沟，所有外漏的HDPE膜边缘应及时用沙袋或者其他重物压上。

6） 施工中需要足够的临时压载物或地锚以防止铺设的HDPE膜被大风吹起，避免采用会对HDPE膜产生损坏的物品，在有大风的情况下，HDPE膜须临时锚固，安装工作应停止进行。

7） 根据焊接能力合理安排每天铺设HDPE膜的数量，在恶劣天气来临前，减少展开HDPE膜的数量，做到能焊多少铺多少。冬期严禁铺设。

8） 禁止在铺设好的HDPE膜上吸烟；铺设HDPE膜的区域内禁止使用火柴、打火机和化学溶剂或类似的物品。

9） 检查铺设区域内的每片膜的编号与平面布置图的编号是否一致，确认无误后，按规定的位置，立即用沙袋进行临时锚固，然后检查膜片的搭接宽度是否符合要求，需要调整时，及时调整，为吓到工序做好充分准备。

10） 铺设后的HDPE膜在进行调整位置时不能损坏安装好的防渗膜，且在HDPE膜调整过程中使用专用的拉膜钳。

11） HDPE膜铺设方式应保证不会引起HDPE膜的折叠或褶皱。HDPE膜的拱起会造成HDPE膜的严重拉长，为了避免出现褶皱，可通过对HDPE膜的重新铺设或通过切割和修理来解决褶皱问题。

12） 应及时填写HDPE膜铺设施工记录表，经西安航监理和技术负责人签字后存档。

13） 在铺焊完的土工膜上行走时，不得穿硬底鞋，鞋上不得有铁钉、铁掌之类能伤害土工膜的东西。

14） 在膜上运输时，人力车的金属支腿要用胶皮类柔软材料包覆；需要在膜上行车时，应根据膜下的基层情况采取必要的保护措施。

15） 在膜上卸料时，即时有土工布保护层，也不应使重、硬的物品从高处下落，直接冲击垫衬。

16） 防渗层验收合格后应及时进行下一工序的施工，以形成对防渗层的覆盖和保护。

17） 不允许施工机械在土工膜上行驶。

3.2HPDE膜试验性焊接

（1） 每个焊接人员和焊接设备每天在进行生产焊接之前应进行试验性焊接。

（2） 在每班或每日工作之前，须对焊接设备进行清洁、重新设置和测试，以保证焊缝质量。

（3） 在监理的监督下进行HDPE膜试验性焊接，检查焊接机器是否达到焊接要求。

（4） 试焊接人员、设备、HDPE膜材料和机器配备应与生产焊接相同。

（5） 焊接设备和人员只有成功完成试验性焊接后，才能进行生产焊接。

（6） 热熔焊接试焊样品规格为300mm × 2000mm，挤压焊接试焊样品规格为300mm × 1000mm。

（7） 试验性焊接完成后，割下3块25.4mm宽的试块，测试撕裂强度和抗剪强度。

（8） 当任一试块没有通过撕裂和抗剪测试时，试验性焊接应全部重做。

（9） 在试焊样品上标明样品编号、焊接人员编号、焊接设备编号、焊接温度、环境温度、预热温度、日期、时间和测试结果；并填写HDPE膜试样焊接记录表，经现场建立和技术负责人签字后存档。

3.3HDPE膜生产焊接

（1） 通过试验性焊接后方可进行生产焊接。

（2） 焊接过程中要将焊缝搭接范围内影响焊接质量的杂物清除干净。

（3） 焊接中，要保持焊缝的搭接宽度，确保足以进行破坏性试验。

（4） 除了在修补和加帽的地方外，坡度大于1:10处不可有横向的接缝。

（5） 边坡底部焊缝应从坡脚向场地底部延伸至少1.5.

（6） 操作人员要始终跟随焊接设备，观察焊机屏幕参数，如发生变化，要对焊接参数进行微调。

（7） 每一片HDPE膜要在铺设的当天进行焊接，如果采取适当的保护措施可防止雨水进入下面的地表，底部接驳焊缝，可以例外。

（8） 只可使用经准许的工具箱或工具袋；除非在使用中，否则设备和工具不可以放在HDPE膜的表面。

（9） 所有焊缝做到从头到尾焊接和修补，唯一例外的是锚固沟的接缝可以在坡顶下300mm的地方停止焊接。

（10） 在焊接过程中，如果搭接部位宽度达不到要求或出现漏焊的地方，应该在第一时间用记号笔标示，以便做出修补。

（11） 在需要采用挤压焊接时，在HDPE膜焊接的地方要除去表面的氧化物，并严格限制只在焊接的地方进行，磨平工作在焊接前不超过1h进行。

（12） 临时焊接不可使用溶剂或粘合剂。

（13） 通常为了避免出现拱起，边坡与底部HDPE膜的焊接应在清晨或晚上气温较低时进行。

（14） 为防止大风将膜刮起、撕开，HDPE膜焊接过程中如遇到下雨，在无法确保焊接质量的情况时，对已经铺设的膜应冒雨焊接完毕，等条件具备后再用单轨焊接进行修补；施工时尽可能创造条件，使焊缝的强度尽可能高。

（15） 在焊缝的旁边用记号笔清楚地标出焊缝的编号、焊接设备编号、焊接人员编号、焊接温度、环境温度、焊接速度、接缝长度、日期、时间；并填写HDPE膜热熔焊接检测记录表，经现场监理和技术负责人签字后归档。

（16） 每天清扫工作地点，移走和适当处理HDPE膜安装过程中产生的碎块，并将之放进接收器内。

（17） 特殊部位焊接施工，应因地制宜采取相应处理措施。

（18） 斜坡坡脚、拐弯和场底的边坡交会处铺膜时，要求地基在拐弯时圆滑顺接，不得出现负坡。铺膜时不得使膜出现悬空状态。

4、HDPE膜铺设工程质量验收要求

HDPE膜铺设工程质量验收观感检验和抽样检验。

4.1HDPE膜材料质量验收观感检验和臭氧检验

（1） ：HDPE膜材料质量验收观感检验

1） 每卷HDPE膜卷材应标识清除，表面无折痕、损伤，厂家、产地、性能检测报告、产品质量合格证、海运提单等资料齐全。

2） HDPE膜除应符合国家现行标准《垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜》CT/T234-2006的有关规定外，还应符合下列要求：

厚度不应小于1.5mm；

膜的幅宽不宜小于6.5m；

（2） HDPE膜材料质量抽样检验；

1） 应由供货单位和建设单位双方在现场抽样检查。

2） 应由建设单位送到国家认证的专业机构检测。

3） 每10000㎡为一批，不足10000㎡按一批计。在每批产品中随机抽取3卷进行尺寸偏差和外观检查。

4） 在尺寸偏差和外观检查合格的样品中任取一卷，在距外层端部500mm处截去5㎡进行主要物理性能指标检验。当有一项指标不符合要求，应加倍取样检测，仍有一项指标不合格，应认定整批材料不合格。

4.2HDPE膜铺设工程施工质量观感检验与抽样

整、密实，无裂缝、无松土、无积水、无裸露泉眼，无明显凹凸不平、无石头砖块，无树根、杂草、淤泥、腐殖土，场底、边坡及锚固平台之间过渡平缓。

2）HDPE膜铺设规划合理，边坡上的接缝须与坡面的坡向平行，场底横向接缝距坡脚线距离应大于1.5m。焊接、检测和修补记录标识应明显、清除，焊缝表面应整齐、美观，不得有裂纹、气孔、漏焊和虚焊现象。HDPE膜无明显损伤、无褶皱、无隆起、无悬空现象。搭接良好。

（2）HDPE膜铺设工程施工质量抽样检验：

1）锚固沟回填土按50m取一个点检测密实度，合格率为100%；

2）HDPE膜焊接质量检测应符合下列要求：

对热熔焊接每条焊缝应进行气压检测，合格率应为100%；

对挤压焊接每条焊缝应进行真空检测，合格率应为100%；

焊缝破坏性检测，按每1000m焊缝取一个1000mm × 350mm样品做强度测试，合格率应为100%。

（3）HDPE膜施工工序质量检测评定：