隨著國家及民眾環保意識的加強,國家對生活垃圾的處理也日益重視起來。中、小型城市一般采用無害化填埋處理。防滲系統作為垃圾填埋工程的主要工序,對質量的要求比較高,所以對防滲系統的施工必須達到萬無一失。膨潤土防水毯及HDPE膜復合防滲體系充分利用膨潤土防水毯、HDPE防滲膜防滲能力及抗老化能力,結合土工布穩定的物理性能及比較低廉的成本,三者發揮各自優勢和特點,相互依托構成立體的防滲體系,達到提高工程防滲能力、確保防滲效果的目標。
1 工程概況
嵐縣縣城生活垃圾處理工程建設規模為日處理生活垃圾70 t,庫容為50萬m3,分兩個庫區,中間由分區壩分開。防滲系統由三部分組成(斜坡部分):即膨潤土防水毯(4.8 kg/m2)、HDPE防滲膜(2 mm)及土工布(600∥m2);底部在此基礎上再鋪設300 mm厚碎石層然后再覆蓋200 g/m2土工布。防滲系統上設魚刺狀導流盲溝。施工面積達32 000 m2。
2施工工藝流程
施工準備一基層處理一膨潤土防水毯的鋪設一HDPE防滲層的鋪設一HDPE的焊接一土工布的鋪設。
3施工操作要點
3.1 施工準備
1)材料合格,達到設計標準。
2)做好鋪設規劃,以鋪膜的順序為主體,合理安排施工進度。
3)特別注意天氣的變化,盡量選擇連續晴天施工。
3.2基層處理
1)在鋪設防滲體系前,應對鋪設基底進行全面檢查,符合設計要求、滿足施工條件,便可施工。
2)鋪設基底不得有積水、龜裂、尖銳物體以及樹根等可能刺穿防滲體系的物體。
3)不論是何種原因造成的基底一定程度的變形,其深度不可以超過25 mm,否則應采用三七灰土進行處理,確保基底不存在土質軟弱的地層。
4)坡面平順,無明顯的局部高低差。
5)基底表面干燥,含水率宜在15%以下。
3.3膨潤土防水毯的鋪設
膨潤土防水毯的鋪設方法為搭接,施工時應嚴格按規范要求滿足搭接要求,搭接時兩層之間應均勻鋪設膨潤土,不得漏鋪更不得不鋪,以最大程度的發揮其效能。
1)基底要求:密實,不得有凸出物和空洞;表面基本干燥,不得有明顯的積水(施工時盡量避開雨天,與HDPE膜和土工布同時施工以便對防水毯形成有效的保護)。
2)陰陽角處做成圓弧狀鈍角。
3)施工前根據材料規格及現場尺寸做好整體策劃,使防水毯的搭接部位處于錨固平臺之上。
4)施工時先鋪設最上面的斜坡并留出有效的搭接寬度,以便下一坡面鋪設時兩者形成有效的搭接。
5)上一坡面與下一坡面搭接時要錯縫搭接,不得形成貫通縫。
6)防水毯的接縫處不得有砂土、積水(包括晨露)等影響搭接質量的雜質。
7)由于垃圾填埋場設有錨固溝,所以鋪設鈉基膨潤土時在錨固溝內可不做其他加固處理,只需用土袋壓實即可,但需要與HDPE膜及土工布同時回填錨固溝,回填時要分層夯實。
8)防水毯的搭接:要保證搭接部分大于250 mm,在搭接處邊緣150 mm鋪撒膨潤土,遇有大風時可將膨潤土調成糊狀均勻涂抹在搭接部位。
9)孔洞修補:修補孔洞等缺陷時用比孔洞大300 mm的防水毯覆蓋(斜坡部分采用更換的方法,更換下的防水毯鋪設在庫底),邊緣部位按搭接處理。
3.4 HDPE防滲層的鋪設
1)鋪設HDPE土工膜前膨潤土防水毯的鋪設已完成并經驗收。
2)HDPE膜的鋪設見圖l。先準確丈量實際地形,把量好的尺寸詳細記錄在冊,并根據量得的尺寸進行平面規劃,再依平面規劃圖進行裁膜,編定好每片膜塊的序號,按順序運至施工現場相對應的位置。在一般邊坡和場底,鋪設組人員先檢查鋪設區域內的每片膜的編號與平面布置圖的編號是否一致,確認無誤后,按規定就位膜的位置,立即用砂袋進行臨時錨固,然后檢查膜片的搭接寬度是否符合100 mm左右的要求,需要調整時及時調整,為下道工序作好充分準備,焊縫方向以豎向為宜。在填埋區邊坡坡腳、拐彎處、邊坡交匯處鋪膜時要求土基在
拐彎時圓滑順接,不能出現負坡。鋪膜時盡量放松,不能使膜出現懸空狀態。選擇合理的鋪設方式,盡量減少接縫,鋪設時應將卷材自上
而下滾鋪,先邊坡后場底,并確保貼鋪平整。
3.5 HDPE的焊接
1)HDPE的焊接宜采用雙軌焊機焊接(見圖2)。一來其施工操作方便,二來因其操作方便也容易控制質量。焊接工序為:調節壓力一設定溫度一設定速度一焊縫搭接檢查一裝膜入機一啟動馬達一加壓焊接。
2)焊接施工前,必須先做試樣焊接,試焊合格后,方可開始正式焊接。焊接時,再一次檢查膜片的搭接寬度,并保證搭接范圍內潔凈、無異物,或其他可能會影響焊接質量的任何東西。調整好焊機的各項技術參數,按照一定的順序進行焊接。在邊坡上焊接操作時,操作手需在安全繩或繩梯的保護下,時刻跟隨焊機的運行,及時對焊機的各項技術參數進行微調,以便使焊機全過程都處于最佳運行狀態之中,保證焊縫質量。接縫處應干凈,如有雜物應先處理,處理后再進行焊接,焊縫不得有滑焊、跳焊現象。
3)試驗性焊接。試驗性焊接在HDPE膜試樣上進行,以檢驗焊接設備;焊接設備和人員只有成功完成試驗性焊接后,才能進行生產性焊接;試驗性焊接頻率:每臺每天至少兩次,一次在開始工作前,另一次在中班;試驗性焊接完成后,割下4塊2.5 cm寬、20 cm~30 cm長的試塊,用手動拉力器測試試件的抗撕裂強度和抗剪強度。試件合格的標準是焊縫的強度大于本體,破壞的位置不在焊縫上。
4)外觀檢查,發現膜面有孔眼等缺陷及焊接過程中出現的漏焊、虛焊、破損等情況,應及時進行修補處理。
5)焊縫檢測。雙軌熱熔接縫必須用非破壞壓力測試法檢測。壓力測試設備必須包括一個空氣壓力泵、壓力管、壓力表和壓力輸入設備。密封測試接縫的兩邊和必須在雙軌熱熔接縫設備產生的空氣通道插入一個針頭或者一個壓力輸入方法,空氣泵必須連接空氣輸入設備,空氣通道必須要有250 kPa的壓力。空氣通道中的壓力必須維持在一個穩定的水平并持續2 rIlin,在這個期間,如果在針頭或其他的地方漏氣,在解決問題后必須重新進行測試,到達穩定狀態后,空氣通道的壓力要觀察3 mjn~5 min,如果氣壓下降小于10 kPa,則焊縫檢測視為通過。
3.6土工布的鋪設
1)基本要求。土工布鋪設前應保證土工布沒有受到外力破壞,受破壞的土工布應修好后才可使用。受損嚴重的土工布不得使用。任何接觸到化學試劑的土工布也不得使用。土工膜上鋪設的土工布在鋪設前應驗收土工膜,合格后方可鋪設。受陽光直射的土工布最好使用長絲土工布,因為其使用年限比較長(最大年限可達50年),而短絲土工布由于其抗老化能力比較差,使用年限只有3年~5年。土工布的連接有多種方法,受陽光直射的土工布采用焊接是一種既能保證施工質量又方便的方法。
2)土工布的鋪設(熱風焊接法)。熱風焊接法是長絲土工布連接的首要選擇,其他方法均不如此法既能保證質量又能加快施工進度。鋪設前首先要保證土工布的錨固溝符合圖紙要求。試鋪:根據現場情況確定土工布的尺寸,裁剪后進行試鋪,裁剪尺寸要盡量準確。在土工膜上不得裁剪土工布,以免造成土工膜的損害。試鋪的土工布應保證松緊適度,焊接處鋪設要保證平整。在坡面上施工,要保證土工布處于拉緊姿態。焊接法土工布的搭接寬度應不小于10 cm(豎縫),橫縫在此基礎上要適當放大以滿足拉力要求,并保證搭接縫順直。
4效益分析
防滲系統工程的質量直接影響垃圾填埋工程的使用效果,采用該方法進行施工,解決了HDPE防滲膜及土工布在生活垃圾處理工程中熱脹冷縮及膜難以保護的問題,最直接的效益就是社會效益比較好,另外使用該方法可縮短工期(膨潤土防水毯、HDPE防滲膜及土工布可單獨施工連續作業),無形中降低了施工成本。
仝俊峰
參考文獻:[1] cJJ 17—2004,生活垃圾衛生填埋技術規范[S]