大型渠道防渗复合土工膜焊接质量影响分析与控制

2015-08-15杨春玲

陕西水利 2015年1期

关键词：焊接机工作温度土工膜

杨春玲

（中国水电建设集团十五工程局有限公司陕西西安 710065）

1 引言

南水北调工程是国家重点工程，渠道防渗标准高，复合土工膜焊接质量的好坏是复合土工膜防渗性能成败的关键。本文重点对南水北调镇平段Ⅱ标渠道防渗复合土工膜焊接质量的影响因素进行分析，并提出解决问题的有关措施，以利提高南水北调工程建设质量。

2 工程概述

南水北调镇平段Ⅱ标工程位于河南省镇平县，本标段主要建筑物包括明渠和建筑物两类，渠道总长12.0km，其中明渠全长11.295km，过水断面采用梯形断面。渠道设计水深7.5m，设计底宽为15.5m～22.0m。渠道一级坡以下内坡为1∶2.0～1∶3.25，渠道过水断面全渠段采用砼衬砌、复合土工膜防渗，复合土工膜下铺设排水系统，渠坡铺设排水板，并在渠底两齿墙处沿轴线方向埋设PVC管及承插式排门逆止阀进行排水。渠底铺设粗砂垫层，并在渠道中线沿轴线方向埋设球型逆止阀和软式透水管进行排水。

3 现状情况

业主要求：复合土工膜采用现场双缝焊接，搭接宽度10cm-12cm，焊缝质量检验采用充气试验，气压0.15MPa～0.2MPa，保持1min～5min,压力无明显下降。对2014年3月份施工的复合土工膜，业主、设计、监理和施工单位共组织四方联验49次，其中，焊缝搭接宽度不符合要求2次，焊缝充气试验压力达不到规范要求7次，一次验收合格率为81.6%。验收一次合格率低，影响下道工序施工，造成人员、设备窝工。

4 渠道衬砌复合土工膜焊接质量主要影响因素

4.1 复合土工膜焊接作业人员

南水北调中线衬砌复合土工膜焊接工程量庞大，现有的作业队伍和一线的作业人员普遍缺少成熟的复合土工膜焊接施工经验，不仅影响复合土工膜焊接的施工质量，还给以后的运营管理埋下质量隐患。

4.2 复合土工膜材料质量及供应

南水北调镇平段Ⅱ标渠道所用土工膜为抗老化双面复合土工膜，规格为576g/m2，膜厚0.3mm，双面土工布为150g/m2长纤土工织物，断裂强度为14kN/m2，顶破强度为2.8kN，撕破强度为0.4kN。项目部与厂家定制了幅宽为6m、甩边为10cm、不同坡长的定型复合土工膜。南水北调渠道衬砌复合土工膜需求量和供应量在施工期间远远超出材料市场的历史供需，市场需求的急剧增加造成材料供应紧张，进一步导致材料质量出现波动，最终影响渠道衬砌复合土工膜施工质量。

4.3 复合土工膜焊接机械

复合土工膜的焊接使用热合土工膜焊接机，焊接机操作人员对焊接机的温度设置缺乏经验。复合土工膜的厚度不同、气温的变化，都需要根据现场实际情况调整工作温度，焊接机工作温度设置偏低，容易漏焊，焊接机工作温度设置偏高，容易烫伤复合土工膜。

4.4 复合土工膜焊接施工方法

4.4.1 复合土工膜焊接准备

气温低于5℃时，焊接机预热温度不够，焊接机电源压力不稳，引起漏焊、跳走现象；接缝处的尘土、油污、潮湿等杂物在焊接前清理不干净，引发焊缝开裂，充气试验不合格；作业人员穿硬底鞋容易刺穿、损伤复合土工膜，影响土工膜施工质量。

4.4.2 复合土工膜焊接

在坡面上焊接作业，操作人员无法在光滑的复合土工膜上保持焊接机行走速度平稳，存在忽快忽慢现象，焊接机行走速度较快，易产生漏焊，焊接机行走速度较慢，易烫伤复合土工膜。

南水北调渠道防渗复合土工膜焊接施工任务集中，项目部采用双轨热熔焊接，影响坡面拐角部位焊接质量，易产生漏焊现象，影响焊接质量。

不同的焊接机操作人员设置的焊接机工作温度有差异，焊接机工作温度设置低了，容易漏焊，焊接机工作温度设置高了，容易烫伤复合土工膜。并且经过咨询焊接机生产厂家，焊接机工作温度设置比较复杂，复合土工膜的厚度不同、气温的变化，都需要根据现场实际情况调整工作温度。

4.5 施工环境

复合土工膜焊接受气温、雨水影响较大，6月至8月日最高温度大于35℃，冬季日最低温度低于-3℃；7月至8月主汛期内降水多，严重影响复合土工膜焊接质量。

5 控制措施

5.1 组织与管理措施

（1）对于复合土工膜焊接施工，项目部加强对全体施工人员的技能培训，使施工人员在短时间内提高技能熟练度，要求现场管理人员和作业人员必须穿胶底鞋或软底鞋，谨慎施工；

（2）对于复合土工膜的焊接作业，项目部配备专人，在每次焊接前对焊接部位用电吹风吹去膜面上的砂子、泥土等脏物，保证膜面干净；

（3）每次焊接前由质量管理人员检查复合土工膜铺设、搭接长度、焊接部位和环境温度；每次焊接完成后通过目测法和现场充气法检测焊接质量；

（4）项目部组织作业队伍参加业主每月组织的先进班组评选活动，充分调动了作业人员的劳动积极性，提高了工程质量。

5.2 经济措施

为了进一步加强一线作业人员的质量意识，项目部修订了质量奖罚制度，对复合土工膜焊接验收一次性通过率达到95%以上的作业班组给予奖励；对于一次性验收通过率低于80%的作业队伍给予经济处罚；对因焊接质量问题报废的复合土工膜成本责成作业队伍赔偿。

5.3 技术措施

（1）操作人员在复合土工膜焊接前，采用稳压器与当地电源连接，保证电压平稳。

（2）质量管理人员和作业人员经过多次试验，采取在坡面设置绳梯，使作业人员在坡面活动自如，操作方便。在焊接部分的底下垫一条长木板，以便焊机在平整的基面上行走，保证焊接质量。

（3）操作人员将焊接机行走速度控制在3m/min，控制焊接机行走速度平稳，避免出现漏焊、烫伤复合土工膜现象发生，焊缝牢固。

（4）操作人员合理控制焊接机工作温度，气温低于5℃时，焊接前应对焊接机进行预热处理。对于厚度0.3mm的复合土工膜焊接温度夏季宜控制在280℃左右，冬季宜控制在330℃左右；厚度0.5mm的复合土工膜焊接温度夏季宜控制在380℃左右，冬季宜控制在430℃左右。

质量管理人员和作业人员严格按照技术措施进行复合土工膜的焊接作业，使复合土工膜焊缝平直、牢固，无漏焊、烫伤复合土工膜现象发生，经过多次充气试验，压力达到0.2MPa，保持5min，压力无明显下降。

6 效果检查

2014年10 月，项目部对4月～9月份复合土工膜验收情况进行了统计分析，4月-9月份本项目验收复合土工膜653次共计86870 m2，633次一次性顺利通过业主、设计、监理联合验收，一次性验收合格率达到97%，未发生一次更换、报废复合土工膜现象，为紧后工序节约了时间。项目部多次受到业主、设计、监理单位的表扬，第五衬砌队复合土工膜焊接班组两次被业主评为先进班组。