垃圾填埋場垃圾滲濾液成分復雜,環境危害大,為防止垃圾滲濾液外滲及轉移對地下水和地表水造成污染,垃圾填埋場必須設置防滲系統進行防滲處理。HDPE膜因為其防水性好、化學性質穩定常被用于防滲處理中。近年來,通過對垃圾填埋場防滲工程施工管理實踐,深刻體會到HDPE膜施工是整個防滲系統工程中最為關鍵的一道工序,是需要重點管理、監督的一道工序。
隨著我國對垃圾分類、填埋管理的標準日益完善,以及社會大眾對環境污染問題的高度關注和重視,垃圾填埋場建設、運營和封場逐漸形成一套完整的體系和標準㈣。垃圾填埋產生的滲濾液富含重金屬和有機物等,若不妥善處理,發生滲漏和轉移將會對環境造成污染,對環境安全構成威脅。為避免此類現象發生,人工防滲材料的研發和使用顯得尤為重要。因防滲材料在填埋、封場的過程中使用較多,已形成具體的規范要求。國內外專家學者對此已進行諸多研究,發現HDPE(高密度聚乙烯)膜因其具有防水性好、化學穩定性好、機械強度較高、耐老化性好、使用壽命長、環保無毒性、敷設及焊接施工方便等特點,已被廣泛應用在垃圾填埋場的建設和封場的防滲工程中問。近年來,通過對垃圾填埋場防滲工程施工管理實踐,深刻體會到HDPE膜施工是整個防滲系統工程中最為關鍵的一道工序,是需要重點管理、監督的一道工序。
1 施工前質量控制
1.1 建設與設計方的質量控制
在項目設計階段,項目管理方應與設計人員廣泛溝通,根據項目實際情況,按照規范要求選擇合適的HDPE膜,各項參數必須滿足規范質量指標要求。對于膜厚度和寬度必須明確,在填埋場庫區建設膜厚度應滿足CJJ 17—2004《城市生活垃圾衛生填埋技術規范》;封場應滿足GB 51220---2017《生活垃圾衛生填埋場封場技術規范》要求。寬度宜大不宜小,盡量減少焊縫數量,降低滲漏風險t7.-9j。初步設計和施工圖設計應經建設主管部門和施工圖審查部門批準。
1.2監理質量控制
1)審查施工單位資質和施工人員資格施工單位應具有
營業執照、資質證書、安全生產許可證等證書,業務范圍符合規定要求,并須在有效期內。施工項目經理部人員資格應符合相關要求,膜焊接施工人員應持有土工膜防水工崗位證書。
2)施工方案重點應審查HDPE膜鋪設施工針對性、施工程序合理性、工藝技術先進性、施工方法可行性、質量控制措施可靠性、機械設備選用有效性、組織管理健全性、施工進度與總工期要求一致性等,并提出明確審查意見,使施工方案能夠正確指導施工。除人員技術水平,焊接機械選擇、焊接溫度、速度對膜焊接質量起關鍵作用外,在施工方案中應明確有關焊接技術參數。
3)督促施工單位對施工作業人員進行技術交底,明確重點部位和關鍵工序的質量要求,施工作業人員應熟練掌握施工操作規程和質量驗收標準。
4)在督促施工單位做好圖紙會審準備工作的同時,項目監理部成員也要仔細熟悉設計圖紙,領會設計意圖,明確設計要求,對圖紙中存在的問題及建議以書面形式匯總,在設計交底及圖紙會審會議上一并提請設計人員解答明晰。
5)根據設計圖紙、施工技術規范、監理規劃的要求并結合工程項目特點,及時編制具有可操作性的監理實施細則,作為開展監理工作的依據。同時監理人員應熟練掌握HDPE膜施工的有關技術規范、操作規程、驗收標準。
6)向施工單位明確提出材料進場報驗、工序質量報驗的相關要求。材料復試合格并經監理確認后方可使用,工序質量經監理檢查驗收后方可進行下一道工序施工。
7)安排好監理見證取樣送檢、旁站監理等監理工作,對施工單位的原材料復試檢測進行見證取樣送檢,對重點部位、關鍵工序的施工進行旁站監理。
1.3 HDPE膜卷材質量控制
1)質量資料檢查HDPE膜每卷卷材標識是否清楚,產品質量合格證、性能檢測報告、質保資料等是否齊全,進口膜還需檢查海運提單、報關手續等資料。
2)外觀質量檢查檢驗膜的生產日期、保質期及整卷膜的外包裝是否破損,對于明顯有破損不能用的應放棄。查看切口情況,應平直,無鋸齒現象。不允許有人工修復或加工的痕跡,膜表面應光滑,色澤一致。不允許有不同程度的鼓泡、雜質出現,不允許有裂紋,糙面膜要求糙粒均勻,不應有缺損等現象。
3)尺寸偏差檢查HDPE膜按批次檢查(一般10 000m2為1批,不足10 000m2按1批計)。對樣品進行抽樣檢查,在每批產品中隨機抽取5卷進行尺寸及厚度偏差檢查。尺寸及厚度偏差應符合有關規范和設計要求,被檢測膜的厚度≥1.5mm,膜的幅寬≥6m。對檢驗過程出現不合規范的批次應舍棄不用,如抽樣檢查過程中出現較多不合規范的HDPE膜,則應考慮更換廠家和品牌。
4)材料性能檢查采取監理見證取樣送檢方法,符合尺寸偏差檢查的樣品隨機抽取1卷樣品,在離外端60em處裁取4~6m2,送有資質的專業檢測單位進行主要物理性能指標的復試檢測。復試檢測合格后方可投入使用。檢測過程中出現某項指標不符合規范要求,則對該批次樣品進行加倍取樣檢測,如檢測結果顯示仍有指標不符合要求,認定該批次HDPE膜不符合使用要求。
5)目前由于國產膜生產企業魚龍混雜、良莠不齊,雖然有部分膜在指標檢測過程中達到使用要求,但在垃圾場回料、填料的過程中操作不合規范,也會影響膜的壽命,因此在膜采購過程中應派出材料工程師現場監督生產,以確保膜質量。
2 HDPE膜施工過程質量控制
垃圾填埋場一般采用的是HDPE膜(高密度聚乙烯)+GCL(膨潤土防水毯)復合防滲結構,防滲結構如圖l所示。
在HDPE膜鋪設前,需對地下水收集導排系統、基礎層、壓實土壤層等進行施工質量驗收,確保符合設計和規范要求,整個施工過程中,每項步驟的完成須經監理檢查驗收簽字確認其達到合格的使用標準后方可進行下一步操作,基礎準備工程完工后進行HDPE膜的鋪設施工。
2.1施工工藝(見圖2)
2.2鋪設規劃、裁剪及運輸
1)進行實地尺寸丈量,畫出平面圖,對整個場地HDPE膜鋪設進行規劃,對膜的裁剪及接縫位置進行妥善安排,力求焊縫最少,特別是交叉焊縫,以減少滲漏隱患。
2)根據鋪設基面丈量記錄及鋪設規劃,裁剪大捆的土工膜并逐片編號記錄,按編號吊運至鋪設現場。
3)膜在運輸過程中不要拖拽,避免尖銳物刺傷。
2.3鋪設
1)和生金HDPE膜鋪設分邊坡鋪設和場底鋪設2個部分,應按照先邊坡后場底的順序進行鋪設。封場根據堆體實際情況分區鋪設,做好每天的施工計劃,每天鋪設量與焊接量應相當。
2)在鋪設HDPE膜之前,應對其前道工序保護層進行檢查核驗,保護層上無尖銳物和其他雜質,平整度符合施工要求,每平方米的平整度誤差一<30mm,鋪設前計算鋪設量和人工效率,當天鋪設當天焊接完成。
3)HDPE膜鋪設過程中應滿足下列要求:HDPE膜鋪設前應一次性展開到位,膜的鋪設應平整,無重疊、折皺;夏冬時際溫差較大時應充分考慮到溫度變化帶來的膜實際使用面積的變化,故在施工過程中必須留有一定的伸縮量,一般留余3%左右,以保證膜的完整覆蓋使用安全;整體鋪設完成后應壓上平整的重物,以防止HDPE膜受風力影響而產生移位。極端復雜和惡劣的天氣下不建議膜的鋪設與焊接。
4)膜鋪設時采用人工配合機械進行,確保膜不受損害。相鄰兩幅縱向接頭不應在同一水平線上,應相互錯開1.5m以上。縱向接頭一般留在平面上,且距離邊緣1.5m以上。邊坡鋪設時,展膜方向應當平行于最大坡度線,不得留有水平焊縫。
5)監理和質量員對搭接寬度必須進行全面檢查,嚴格控制膜的搭接寬度,根據有關規范要求,熱熔焊接搭接寬度大于100mm,擠壓焊接搭接寬度大于75mm。不符合規范要求的部位責成施工單位進行整改,直至合格為止。
2.4焊接
HDPE膜鋪設完成后應及時焊接。針對不同面積的HDPE膜需要選用不同的方法,主要焊接方法有熱熔焊接和擠壓焊接。大面積鋪設的HDPE膜,需要采用雙縫熱熔焊機進行焊接,防滲施工一般也都采用熱熔雙縫焊接。擠壓熔焊機適用于對于膜鋪設中非直接搭接的部位,以及局部修補、加強處理等情況,如管道與膜的連接、漏點的修復等。
HDPE膜焊接操作應符合相關規范要求。從事焊接的司焊人員,應為中級或中級以上的土工材料焊工,一般要求3—5人為l組,相互配合,進行焊接。
在HDPE膜的焊接時,需安排專門的駐場監理人員和質量檢測人員,焊接完成后需要對焊接部位進行檢驗。檢查焊縫是否有虛焊、脫焊、漏焊的部位,對于檢查到的部位應立即給以補焊修復,補焊結束后進行再次檢驗。
2.4.1試樣焊接
1)為保證焊接的完整性,在正式焊接操作之前,無論是熱熔焊接,還是擠壓焊接,都必須先進行試樣焊接。試樣焊接方法:截取小塊膜進行試焊,一般截取400mm x 800mm的膜進行試焊,對試件進行焊縫的剪切和剝離試驗。如果檢驗結果符合標準規定,則鎖定設備參數,并進行記錄,以此為據開始正式焊接。否則需要重新調整機器參數、進行試焊、檢驗,直到檢驗結果符合標準。進行試驗時,充分考慮自然條件的變化,如溫度、風速、濕度等,當自然因素變化幅度較大時,也應該以實際情況調整相關參數,重復試驗,以確保試驗結果的準確性,確保后期施工焊機性能、產品質量符合規范要求。
2)試焊的評判標準是對黏結的焊縫進行剪切和剝離檢驗,焊接部位的強度大于母體強度視為試焊合格,進行試驗時,只能膜被撕壞,不能出現焊口破壞的情況,如出現則視為焊接不合格。
3)HDPE膜試樣焊接及檢驗,應將試件編號、時間、設備編號、測試結果填入有關記錄表,由駐場監理和質量檢驗人員簽字確認。
2.4.2雙縫熱熔焊接的工藝技術要求
1)在焊接前,對鋪膜后的搭接寬度應再次進行檢查。
HDPE膜焊接接縫搭接寬度應大于100mm;同時應對搭接部分300mm左右范圍內的膜面進行清理,使搭接部分保持清潔、干燥。焊接前對焊接部位再次進行檢查,不得出現破損、污點、灰塵以及其他妨礙焊接和影響施工質量的雜質。
2)施工中應注意保護HDPE膜的完整連續性,防止出現破損和劃傷,施工車輛禁止在HDPE膜上行駛、碾壓,無關人員不得在膜面上行走、逗留等,除施工必須作業工具,其他尖銳物品以及凡能對HDPE膜造成毀壞的工具,均不應出現在膜焊接的現場,安排專人現場監管,配合焊接。
3)熱熔焊接完畢后,應及時安排具有專業資質的人員進行氣壓檢測,檢測結果需100%合格。氣壓檢測時,監理應旁站見證,監督檢測過程,判定檢測結果是否合格,對檢測結果保留書面文件,施工、監理、檢測人員簽字留樣存檔。氣壓檢測方法適用于熱熔焊接形成雙軌焊縫,焊縫中間預留氣腔的特點,通過氣壓檢測設備檢測焊接部位的強度和氣密性。具體操作如下:待檢測的焊縫施工完畢后,封堵其兩
端的氣腔,用氣壓檢測設備對焊縫氣腔加壓至250kPa,維持4~6min,氣壓不應低于240kPa,然后迅速在焊縫的另一端開孔放氣,氣壓表指針讀數能夠迅速歸零方視為合格。
4)HDPE膜熱熔焊接及檢驗,應按照有關要求填表,記錄焊接時間、焊接溫度、焊接速度等參數,由現場監理、技術負責人簽字確認。
2.4.3擠壓焊接工藝技術要點
1)焊接前需對接縫處基層進行檢查,主要查驗其是否平整,有否異物等。檢查測量焊縫處的搭接寬度,搭接寬度不應低于(80-I-20)mm,接縫處的膜面應平整,松緊適中。檢查結束后,用打毛機將焊縫處20~50mm寬度范圍內的膜面打毛,打毛過程中注意打毛深度應符合焊接要求,其深度一般不可超過膜厚的12%。
2)焊接時要將機頭對正接縫進行焊接,不能出現滑焊、跳焊的情況,焊接不到位需要進行補焊,以達到使用要求。焊接使用的焊條。入機前需進行檢查,主要檢查焊條是否清潔、干燥。焊縫中心的厚度一般應為墊襯厚度的3倍,且≥5mm。
根據焊接過程氣溫情況,對焊縫進行冷卻處理。為保證焊接完整、連續性擠壓熔焊作業不得無故中斷。如出現意外情況,必須慢慢減少焊條擠出量,不可因此停滯離開焊接場所。重新焊接時應在中斷處開始,對中斷未完成部分重新進行打毛后再焊接。如1條接縫因故暫停不能連續焊完時,連接部分的已焊焊縫要至少打毛60mm,然后進行搭焊。
3)擠壓焊接焊縫焊接完畢,需要進行真空檢測,合格率必須達到100%。真空檢測時,監理應旁站見證,監督檢測過程,l矚麗l童警t一11l
判定檢測結果是否合格。對檢測結果保留書面文件,施工、監理、檢測人員簽字留樣存檔。真空檢測方法適用于檢測擠壓焊接所形成的單軌焊縫。具體檢測方法如下:用真空檢測設備直接對焊縫待檢部位施加負壓,當真空罩內氣壓達到20.40kPa時焊縫無任何泄漏方視為合格。
4)HDPE膜擠壓焊接及檢驗,應按照有關要求填表,記錄焊接時間、焊接人員是否檢驗合格等,由現場監理、技術負責人簽字確認。
2.5 HDPE膜連接錨固
錨固溝需要在膜鋪設之前按設計要求進行開挖,寬度、深度尺寸應達到設計要求,棱角轉折處均應做成弧形結構,不得有直角的剛性結構。錨固施工時,HDPE膜頂部鋪設于錨固溝后,端頭處宜采用臨時錨固措施,待HDPE膜整體施工結束后,再進行錨固。錨固的HDPE膜在錨固前應留有余量,防止局部下沉拉伸破壞HDPE膜。封場施工時覆蓋膜應與底膜焊接,使庫底膜與覆蓋膜成一整體。
3施工完成后檢查驗收
3.1觀感檢驗
觀感檢驗應符合下列要求:HDPE膜按照設計要求進行鋪設,滿足設計需要,整體布局規劃合理,觀察邊坡上的接縫是否與坡面的坡向平行,場底橫向接縫距坡腳的距離需在1.5m以上。HDPE膜的焊接、檢測和修補記錄標識應明顯、清楚。焊縫表面應平整、美觀,焊縫連接處不存在裂紋、破損等現象。焊接后的HDPE膜無明顯劃痕、折皺、隆起、懸空現象。熱熔焊接搭接寬度須符合(100-t-20)mm的規定,擠壓焊接搭接寬度應符合(80±20)mm的規定。
3.2抽樣檢驗
雖然熱熔焊接、擠壓焊接的每條焊縫,在焊接完畢后施工方已進行檢測,但監理在對該道工序質量驗收時,還應進行抽樣檢驗,對擠壓焊接的單焊縫進行真空檢測、熱熔焊接的雙焊縫應進行氣壓檢測,檢測結果應全部100%合格。此外,需進行焊縫的破壞性檢測,檢測長度按每1 000m焊縫取1個1 000mm X 400mm樣品,送有資質的專業檢測單位做強度測試,包括剪切強度和剝離強度,檢測結果應100%合格。
若檢測結果不合格,需對應測試失敗的位置沿焊縫兩端各5m范圍內重新取樣測試,直至檢測結果合格。對有懷疑的部位采用擠壓焊接方式予以補強。
3.3質量檢查評定應符合相關技術規范要求
1)HDPE膜的選用、焊條的材料規格和質量參數都應符合設計要求。
2)覆膜前觀察基礎層是否平整、壓實等、對存在的類似于樹根、磚塊等尖銳雜物須提前清除干凈。
3)HDPE膜鋪設要參考天氣情況,考慮濕度、溫度、風速等影響因子,膜的鋪設應平整,無破損和折疊的現象。
4)HDPE膜的焊縫應盡可能地減少在坡面上的出現,焊縫與坡度縱線的夾角不大于45。
5)坡度大于10%的坡面上和坡腳1.5m范圍內不能出現橫向焊縫。
6)焊縫表面平整、美觀,不得出現破損、漏焊或跳焊等焊接不牢的現象。
7)焊縫焊接質量須符合規范要求的檢漏測試、拉力測試的規定。
8)實測項目:熱熔焊搭接寬度為(100±20)ram,擠壓焊搭接寬度為(80±20)mm。
9)檢測、施工資料完善,附有負責人的簽名確認,過程必須滿足相關管理法規和質量標準的要求。
4結語對HDPE膜鋪設施工的質量控制,包括對設計方案及原材料的質量控制、施工操作過程的質量控制、施工完成后的質量檢驗等方面,只有通過事前方案審查、材料見證取樣送檢、材料生產監督、事中巡視檢查、旁站監理,事后檢查驗收三重質量控制,確保HDPE膜鋪設施工質量合格,才能更好地發揮垃圾填埋場HDPE防滲膜在應有的防滲作用。
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