摘要：渠道防渗施工是南水北调工程的重要施工环节，对保证整个工程质量意义重大，合理应用复合土工膜施工工艺，能够有效提升工程防渗功能。而南水北调工程渠道防渗施工中，经常会出现土工膜焊接不紧密问题，严重影响工程施工质量。基于此，本文结合南水北调某工程施工段，深入探讨南水北调工程渠道防渗复合土工膜施工工艺的概述、优势、施工流程和施工注意事项，为相关施工部门提供一定参考。
关键词：南水北调工程；渠道防渗；复合土工膜；施工工艺
一、前言
南水北调工程施工的重要环节就是渠道防渗，为了全面提升渠道防渗效果，一般会通过复合土工膜施工工艺进行渠道防渗施工，但是实际应用当中却经常出现焊接不密实等质量问题，对整体工程建设造成一定影响。基于此，有必要深入了解复合土工膜施工工艺的原理和优势，细化分析该工艺应用流程和应用中的注意事项，切实提升复合土工膜施工工艺应用成效，保证南水北调工程建设质量。
二、工程应用
南水北调某工程段全长为1390km左右，工程段所有线路内都通过自流明渠饮水方式进行施工，工程南岸与北岸相应连接渠道采用的都是土工膜防渗施工工艺。其中北岸包含了岭地半挖半填渠道和滩地填方渠道，岭地半挖半填渠道总共是3702米，渠底为39.0米宽。滩地填方渠道总长度是6279米，纵坡为1/30000，设计水深最大值是7.7米，超高为1.6米。两侧边坡为1：2，通过土工膜防渗和混凝土衬砌两种工艺进行施工；南岸属于挖方渠道，纵坡为1：25000，渠底宽度是34.6米，两侧边坡为1：2，流量在达到500m3/s的时候，其水深为7.5米，水面超高1.6米，通过土工膜防渗和混凝土衬砌施工工艺进行施工。南水北调工程的渠道防渗施工，关乎到建筑物稳定、环境保护和人民群众的生命与财产安全，属于工程建设的重要环节之一。复合土工膜施工工艺优势突出，在南水北调该工程段施工中应用较为广泛。
三、复合土工膜施工工艺概述
复合土工膜属于土工复合材料的重要类型之一，广泛应用于南北水调工程建设当中。在该南水北调工程段施工当中，大多数渠道都是通过长丝复合土工膜进行防渗施工，还有一部分渠道使通过长丝针刺非织造布复合土工膜实现防渗施工，还有些渠道使使用其他复合土工膜进行防渗施工。经过大量施工实践，证明复合土工膜具有良好的变形适应力、防水性和弹性，能够应用于多种施工环境当中，且可以在恶劣气候条件下实现英语，其抗老化性能也非常突出。复合土工膜不仅包含了土工膜相关特点，还涵盖了土工织物的重要特点，相比单一土工膜，其抗刺穿强度、抗顶破强度以及抗拉强度都有明显改善，且防渗效果也更好。在施工当中，逐步连接块状复合土工膜形成大面积片状，将其向渠道防渗坡面当中铺设，并在上面进行砂砾层和砼的铺设，可构成一个完全封闭状态的防渗体系[1]。复合土工膜施工工艺在实际应用过程中，首先要在铺设之前做好土方填筑工作，并完全修整地板坡面，确保坡面压实度与平整度全面符合设计要求，在工程监理师进行质量验收且合格之后方可铺设复合土工膜。做好准备工作之后，要对正搭齐的铺设块状复合土工膜，缝合底层布，认真擦拭主模尘土。严格按照操作规范焊接主模，并在焊接完成后科学检测焊接质量，在质量检测合格之后进行上层布的缝合，若不达标要继续连接主膜。在上层布缝合完成后要由专业人员进行严格验收，做好修复和成品保护工作。
四、复合土工膜施工工艺的优势
1、具有突出的防渗效果
南水北调工程建设当中，渠道防渗是重要施工环节，如果防渗效果达不到相关标准，将直接影响工程作用的发挥，更威胁周边人民群众的生命与财产安全。在南水北调工程渠道防渗施工中应用复合土工膜施工工艺，能够利用复合土工膜突出的防渗效果提升渠道防渗功能，保证渠道安全、可靠的运行，并切实提升渠系水利用率[2]。复合土工膜施工工艺简单易用，防渗效果突出、且具有广泛的适用性，工期相对较短，用工也比较少，经济性突出，工程质量建设有保证。在南水北调工程渠道防渗施工中应用复合土工膜施工工艺，能够切实提升工程建设质量，保证渠道水源充分利用，有必要加强推广。
2、适用范围广
复合土工膜具有广泛的适用性，在渠道土质差、渠体防渗性能不佳、施工质量不佳导致的大面积或者部分渗透等条件下都可以实现有效应用。在南水北调工程渠道防渗施工中应用复合土工膜，具有可靠、合理和经济等多种优势。
五、南水北调工程渠道防渗复合土工膜施工工艺流程
1、检测进场材料
在南水北调工程渠道防渗复合土工膜施工工艺应用过程中，需要施工单位、建设单位与监理单位共同进行复合土工膜材料的市场考察，优化选择合格的复合土工膜材料供应商。所有进场的复合土工膜都必须具备合格证和材质证明。施工单位需要根据设计要求与施工规范，委托资质优良的检验机构科学检测进场的所有复合土工膜相应性能指标。在复合土工膜进场材料经过检测合格并且由监理工程师切实批准之后，才能在工程施工中使用，以保证施工质量可靠。
2、运输与储存复合土工膜
复合土工膜需要严格按照材料特点与施工需求进行规范化运输与储存，在运输复合土工膜材料的时候，若通过折叠装箱运输，则要禁止木箱当中含有钉子，以免材料在运输过程中受到损害；如果通过卷材运输复合土工膜，需要在装卸的时候避免损坏卷材表层。土工合成材料卷材在采购过程中，需要根据卷材下料实际长度，适当的留下一定余量。所有复合土工膜运输卷材货包，都必须贴有合格的标签，将产品重量、尺寸、厚度、类型、生产日期、安装号、制造号以及制造厂名称都明确标出，同时要富有使用说明说和专业装卸说明[3]。在复合土工膜整个运输过程和到达运输地点之后，都要严格按照材料特性进行规范化保存，远离火种，做好材料防晒工作，避免材料出现粘结成块现象，将所有材料都要存放在易于取用和不容易被破坏的位置，最大程度的减少材料装卸次数。复合土工膜卷材不管是从生产厂家运输到施工场地，还是从存储场地运输到工作区，都要保护好材料，避免卷材出现损坏。若在运输与装卸过程中对复合土工膜造成了一定物理损坏，需要及时采取合理手段进行修复，如果土工膜出现部分或者大面积的严重损坏，要禁止使用。
3、铺设复合土工膜
在铺设复合土工膜之前，需要进行渠道开挖工作，并彻底清理坡面，避免渠道坡面存在尖角杂物，回填欠坡并进行夯实，削平富坡做好清理与平整，确保铺设范围内无积水，并又监理工程师验收合格即可进行下一步工作。在铺设复合土工膜的时候，需要按照材料受理方向以及渠道高度等选择合适的铺设方式，并最大程度的减少接缝数量，铺设质量要充分满足施工图纸要求。复合土工膜的铺设主要分为两个部分，即坡面铺设和渠底铺设，主要通过波浪形松弛方式进行具体铺设作业，保持1.5%左右的富余度，在摊开施工材料之后要及时进行拉开和拉平操作，确保复合土工膜全面和坡面吻合，保持表面平整无明显凸起褶皱[4]。坡面铺设需要沿着坡面轴线方向实现滚动铺设，并以丁字形连接渠底复合土工膜；渠底铺设需要顺着渠道轴线方向进行水平位置的滚动铺设。所有铺设方向都要按照由下游至上游的方向和次序进行标准化铺设，并且上游边需要紧紧压住下游边。在铺设作业当中，需要将复合土工膜上部紧密的锚固在封顶板混凝土当中，同时要压于路缘石下面的土层当中，构成整体化的防渗系统。此环节需要注意实际锚固长度要与施工图纸相关要求相符。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工当中，要确保复合土工膜和支持层、基础层全面贴紧、压平，避免出现架空问题，并采取必要措施消除气泡，保障施工质量。在整个施工过程中，施工人员都要穿着软胶底鞋或者平底布鞋进行施工，禁止穿着钉鞋，避免对土工膜造成伤害。施工过程中若发现有复合土工膜存在损坏情况，需要及时进行修补。
4、拼接复合土工膜
在对复合土工膜进行拼接施工的时候，需要严格按照施工图纸相关要求确定搭接长度和拼接方式。在拼接操作之前，需要全面清扫焊接面，避免焊接面上存在灰尘或者油污，进而影响焊接质量。尽量避免在雨天拼接施工，如果必须在下雨天拼接，则要注意在雨棚下进行具体作业，并始终保持搭接面的清洁、干燥。在斜坡位置搭接复合土工膜的时候，需要将低处膜面搭接在高处膜面之下。所搭接的复合土工膜，需要实现进行裁剪，确保边界整齐，并理由充足的拼接宽度。在拼接施工当中，如果出现扭曲鼓包、脱空以及收缩起皱等问题，需要及时剔除相关复合土工膜，重新拼接施工[5]。在拼接完成复合土工膜之后，需要采取有效措施加强保护，以免复合土工膜受到损坏或者直接暴晒。
5、复合土工膜相应焊接工艺
在南水北调渠道防渗施工当中，连接复合土工膜一般是通过热熔焊接方式施工的，每一条焊线要保持10毫米的宽度，并设定焊接宽度是10米，接缝都要使用双焊线。在焊接施工之前，需要对焊接工艺进行试验，对比不同的焊接速度、焊接温度、风度以及温度等参数，最终确定最适合相应施工条件下的焊接参数。在完成试验之后，需要及时将试验报告与结果报送给监理工程师进行审批，在报告中要对焊接工艺施工流程与对应施工参数进行明确说明，监理人批准滞后方可施工。所有复合土工膜对应拼接接头其防渗效果必须可靠，施工单位在焊接之前要全面检测所有焊缝。通过双缝热合焊机进行焊接施工，首先要做好准备工作，认真检查铺设的复合土工膜搭接宽度，确保焊接接缝具体搭接长度为10厘米。之后，要彻底清理直径20cm左右范围内的搭接膜面，确保膜面干燥、清洁无灰尘和污物。为了确保焊接施工顺利，保障焊接质量，要禁止焊接部位有灰尘、划伤、水分以及污点等杂质。同时，要结合施工场地实际气温与环境条件、焊接经验和焊接工艺试验数据等，科学确定最终焊接参数，并选择30cm×60cm的模块实现试焊。另外，要通过拉伸机对焊缝进行剥离和剪切试验，在试验数据大于或者等于设计标准数值的基础上，合理锁定焊接温度和焊接速度等参数。在焊接操作过程中如果风速和温度发生较大变化，需要及时调整相关参数，确保产品质量、焊机技能以及现场条件都全部符合设计与规范要求，禁止在低于0℃或者超过40℃的环境下焊接土工膜[6]。在热合焊机焊接作业的时候，需要在开机后动态观察实际升温状态，确保设备充分预热。在确保搭接尺寸准确无误的基础上，将膜迅速插入到焊机当中，司焊人员在整个焊接操作过程都要对焊缝情况严密关注，结合实际情况对焊接速度进行动态调整，保障焊接质量。所有焊接缝都要保持整齐、平直，如果膜下有不平整情况，需要及时对相应部位进行调整，避免对焊机作业造成影响。焊接当中若出现突发情况，需要及时停机以免烫坏复合土工膜。如果焊接场地位于超过1：3坡度的坡面，所有焊接操作相关人员都要由软梯支撑操作，并按照规范系上安全带，做好防护措施。
6、检验复合土工膜焊缝
为了保证复合土工膜焊接质量，需要在施工中连续测试复合土工膜接缝以及整体修补长度，在测试中要避免对复合土工膜造成损坏。一般情况下，会在天气条件符合要求的环境下，通过双轨热熔接缝空气压力测试法进行非破坏检测，确保所有接缝都严格按照焊接程序施工，监理工程师需要在场监督检查。检测的时候，需要对测试结果、测试起始和终止位置、技术人员名字、测试开始与终止时间、压力测试日期、测试开始与结束压力等进行详尽记录，如果检测不合格，则要结合技术文件相关要求进行重新测试与修补。
7、修补复合土工膜缺损部位
在复合土工膜焊接检验结束后，要对检测出来的缺陷部位、质量不合格部位以及材料破损部位等进行修补，修补之后的成品要进行再次检测，指导检测合格。修补的流程为：用专门制作的色笔对施工和检测时发现的缺损部位进行标注，按照一定编号排列记入到工作日记当中，确保全部修补到位。合理制定修补方案，经过监理工程师认可与批准之后，即可开展焊补作业。补修的方法有点焊、加盖、补丁、补工尺寸等，具体的方法需要结合实际情况合理化选择。
六、南水北调工程渠道防渗复合土工膜施工工艺应用注意事项
1、合理选择土工薄膜
复合土工膜选择直接影响到工程造价和工程建设安全性与可靠性，需要进行深入调查，选择最适合的土工薄膜。复合土工膜的基础材料基本上都是沥青和聚合物，具体分为沥青环氧树脂类、塑料类、PE类和合成橡胶类等，根据加筋材料相关组合可以将复合土工膜分成复合式、加筋与不加筋式三种。在综合对比之下，南水北调工程渠道防渗施工基本上选择的都是PE复合土工膜，因为该类型的薄膜具有良好的抗老化性和抗穿刺能力，力学强度也比较高，产品规格多样化，摩擦系数较大，幅宽较宽，还具有无毒性、耐腐蚀性等特点，使用PE复合土工膜能够降低垫层级配具体要求，并且排水性能良好，等等优势都有助于提升南水北调渠道防渗施工质量[7]。
2、做好复合土工膜施工质量控制工作
在南水北调工程渠道防渗施工当中使用复合土工膜施工工艺，需要进行科学的设计，严把材料关，切实按照施工规范与要求施工和操作，在施工过程中需要耐心细致，树立良好的质量观念。在铺设复合土工膜之前，需要彻底清理基面，避免上部有碎石等尖锐物，在施工当中要采取有效措施保护好复合土工膜，以免出现老化和损坏现象。在复合土工膜铺设结束后，要及时检查是否有破损情况，若有要第一时间进行修补。还要检查接缝紧密性，确保垫层厚度和密实度全面符合施工要求，加强质量检查和监督工作，严格验收各施工环节。所有工序都要在施工结束后，由质检人员进行仔细验收，确保质量合格之后方可进入下一道施工工序，若发现有质量不合格情况，要及时返工[8]。在施工期间需要做好复合土工膜的养护工作，加强维修与管理，及时发现问题并整修，以此保证获得理想防渗效果。
七、结束语
南水北调工程建设关乎国计民生，为了充分发挥该工程的功能效用，保证工程安全与可靠，需要严格控制好南水北调工程施工质量。南水北调工程渠道防渗施工是工程建设的重要环节，其施工质量高低直接着整个工程建设质量，所以，在渠道防渗施工中要合理运用复合土工膜施工工艺，全面把握该施工工艺的应用要点，确保施工质量可靠，保证渠道供水效益，确保南水北调工程综合质量和安全运行。
参考文献
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论文作者:张利娟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/29
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