HDPE膜施工方法

形成原因：

水库库底HDPE膜防渗结构是整个水库的生命经济线，工程质量直接关系到工程的运行和经济效益。库底HDPE膜防渗系统一般由中央HDPE膜防渗结构和库盆周边锚固结构组成。工程施工中，怎样避免HDPE膜受到破坏、确保HDPE膜和周边结构施工质量是项重大的技术难题。中国水利水电第十二工程局通过开展科技创新，取得了“蓄能电站水库库底HDPE膜防渗系统施工技术研究”这一新成果，同时，形成了水库库底《HDPE膜防渗施工工法》。通过该项目研究和应用，取得了厚HDPE土工膜的焊接、修补、检测施工工艺和施工经验同时，《HDPE膜防渗施工工法》在蓄能电站的应用效果明显，具有社会和经济效益。

功法特点：

《HDPE膜防渗施工工法》的工法特点是：

一、确定低温气候条件下的HDPE膜焊接技术。

二、HDPE膜采用快速施工方法，提高了施工强度、缩短了施工工期、降低了施工管理成本。

三、试验研究确定了新型的HDPE膜周边锚固形式及施工工艺。

四、采用无损检测技术，并独创HDPE膜周边机械连接渗漏检测的技术方法，保证了HDPE膜的完好性。

五、创造性地解决了T形接头的连接技术。

六、采用封闭施工，确保了HDPE膜施工质量、避免HDPE膜施工期间受到破坏。

七、检测恶劣环境对HDPE膜母材及焊缝的影响效果，为类似工程设计、施工提供了重要的参考依据。

适用范围：

《HDPE膜防渗施工工法》适用于利用HDPE膜进行防渗的水库工程施工。

工艺原理：

《HDPE膜防渗施工工法》的工艺原理叙述如下：

HDPE膜相互之间采用焊接连接。HDPE膜焊接分热楔、热合熔、挤压和热熔等四种焊接方式。焊接的基本原理是对HDPE膜接触部位进行加热，使HDPE膜表面熔深范围内产生分子渗透和交换并融为一体。HDPE膜与周边结构通过螺栓机械锚固固定，并利用锚固分层结构中的柔性填料防渗。

施工工艺：

工艺流程

《HDPE膜防渗施工工法》的施工工艺流程如下：

一、HDPE膜防渗结构层施工工艺流程

HDPE膜防渗结构层一般自下而上分别为：下支持垫层、土工席垫、下卧土工布、HDPE膜防渗层、上覆土工布保护层。

二、周边结构施工工艺流程

HDPE膜周边结构由锚固结构与分层防渗结构组成。

操作要点

《HDPE膜防渗施工工法》的操作要点如下：

一、施工基面准备

1.基体平整、基底密实均匀，确保基面平整无尖锐物，无渗水、淤泥、集水，周边锚固线范围基面光洁。

2.清除铺设范围的树根、超径棱角块石、钢筋头、钢丝、玻璃屑等有可能损伤HDPE膜的杂物。

3.经过验收合格的HDPE膜施工区域进行封闭围护，设立醒目的警示标志，严禁闲杂人员及机械设备通行。

4.土工布尽量铺设平顺、无大的起伏和明显褶皱。

5.铺设完成，检查隐匿在土工布中的断针头和其他尖锐物，并及时清除。

二、HDPE膜施工

1.摊铺

（1）土工膜铺设在气温5摄氏度以上、膜温20摄氏度以上、风力4级以下无雨、无雪的干燥暖和的天气中进行。

（2）库盆周边形状不规则，HDPE膜按先中央、后周边的顺序进行铺设。中央区域HDPE膜铺设时，根据HDPE膜幅宽及HDPE膜受温度变化影响情况在周边预留施工道路，待中央区域铺设完成后再铺设预留部位HDPE膜，周边HDPE膜铺设与周边锚固施工同步进行。

（3）场内HDPE膜采用专用台车进行运输、人工滚铺（下图）。运输过程中尽量避免膜材受到挤压、划伤，滚铺时两侧用力均匀、摊铺平顺、舒缓，并按产品说明书要求和现场试验成果预留温度变化所引起的伸缩变形量。

（4）HDPE膜拼缝错缝不小于5米。

（5）周边不规则部位HDPE膜铺设程序为：

①将周边与中央区域已铺设完成HDPE膜进行预拼接并预留搭接余幅；

②根据周边不规则边形状对铺设区域HDPE膜进行裁剪、锚固；

③焊接周边与中央区域HDPE膜预留缝。

（6）膜与膜之间、膜与基面之间压平、贴紧，不能有夹砂、夹水、夹尘等异物。

（7）接缝处的HDPE膜下的土工织物必须压茬平整、无褶皱。

（8）HDPE膜铺设后，凡能对HDPE膜造成危害的物件均不应留在膜上或携带在膜上行走。

2.焊接

HDPE膜之间连接采用焊接，HDPE膜采用平搭焊接方法进行连接，长直焊缝采用搭接宽度10厘米、焊缝宽度1.4厘米、缝间距5厘米的双焊缝，短焊缝及缺陷修补采用单焊缝，三片HDPE膜之间采用“T”字形接头。HDPE膜双焊缝见下图。

（1）大面积土工膜施焊及每天焊接作业前，根据现场的气候条件，取小样条进行焊接试验，试焊结果作为正式焊接的参数。

（2）HDPE膜采用LEISTER型热楔式自动焊机、LEIS-TER型手持挤出Triac-天rive式焊机、型手持式半自动爬行热合熔焊机和DSH-Cl型热风枪等焊机焊接，不同部位应选择适宜的焊接工艺。

（3）HDPE膜焊接过程中，应根据环境（气温、地面平整度、光照强度、风速等）适时调整焊接参数。外界环境不适宜HDPE膜焊接施工时，应立即停止焊接施工。

（4）焊缝温度降至常温前，不得对焊缝进行张拉、剥离等扰动。

（5）低温时段焊接HDPE膜，应对刚完成的焊缝采用厚棉被覆盖保温，避免焊缝部位温度骤降导致焊缝脆断。

3.T形接头施工

T形接头参见下图。T形接头相邻膜之间的纵向缝采用热楔式焊机焊接，外贴HDPE膜采用半自动热合熔焊机、挤压焊机将上下两层HDPE膜热熔黏结。

（1）外贴HDPE膜与下部HDPE膜环行接触部位须用角磨机将适度打毛，并保持洁净、干燥。

（2）外贴HDPE膜必须覆盖相邻三条纵横向直焊缝预留部位，尺寸还须小于检测真空罩直径。

（3）与T形接头相邻部位三个气道须热风枪进行封闭。

（4）T形接头施工完成须采用真空检测方法检测渗透性。

4.缺陷处理

HD膜生产及运输、施工中所产生的孔洞、划痕、、折损、虚焊、漏焊和检测针孔等缺陷必须修补，修补一般采用外贴HDPE膜利用半自动热合熔焊机、挤压焊机将上下两层HDPE膜热熔粘结。施工要点如下：

（1）修补部位须适度打毛，打磨范围稍大于用于修补的HDPE膜，并保持表面干净、干燥。

（2）缺陷修补完成须检测渗透性。

（3）检测针孔须采用热风枪热熔封闭。

三、锚固结构施工

HDPE膜周边结构见下图。HDPE膜周边结构施工，锚固孔采用DDCE-1型钻机造孔，螺栓采用RE500化学锚固剂固定，并采用螺母固定加固角钢和螺栓。

（1）施工前，先对基础面进行清理，对凹凸不平部位进行修整。

（2）锚固孔成孔后，用刷子、棉纱清孔，保持孔内洁净。

（3）由于压固角钢与基面之间为柔性防渗材料，锚固剂完全固化后，要反复紧固螺母，直至紧固力满足设计要求。

（4）周边土工膜焊接时应在适宜温度下进行避免锚固线部位产生“裙边”现象形成渗水通道。 [1]

施工质量检测

HDPE膜防渗结构施工主要检测HDPE膜母材及焊缝、周边结构质量，检测方法主要有目测、充气检测、真空罩无损检测和渗漏检测。检测要点如下：

一、目测

1.检测。

2.检测出的质量缺陷或有怀疑的部位均采用不同颜色的彩色笔进行标记，并进行详细记录。

二、充气检测

1.检测标准为：充气压力0.2兆帕、保持5分钟后，压力无明显下降则焊缝合格。

2.充气检测留下的针孔必须进行封闭，并进行真空测检。

三、真空检测

1.检测合格标准为：负压0.02兆帕以下保持30秒，压力表指针无明显下降，焊缝上无肥皂泡产生即为合格。

2.检测范围必须小于真空罩直径。

3.真空罩周边涂抹的密封液不能对HDPE膜腐蚀破坏。

四、周边渗漏检测

1.检测合格标准：检测箱加水加压至膜上承压水头、稳压8小时，若水压未降低则表明锚固结构质量合格。

2.采用密封的渗透检测箱进行检测。

3.渗漏箱安装时，不得破坏邻近部位的HDPE膜和防渗结构。

4.先期加水加压时，要求压力徐徐上升，且完全排除箱内空气。

5.待箱内压力稳定后再检测记录。

6.稳压检测过程中，一旦发现箱体周边渗水，应立即停止加压，检查渗水原因，并重新进行检测。