機械垂直鋪膜的施工質量管控論文
1工程概況
新沂河是沂沭泗洪水南下入海的主要通道之一，始建於1949年冬，西起駱馬湖嶂山閘，途經徐州、宿遷、連雲港三市的新沂、宿豫、沭陽、灌南、灌雲五縣(市)，東至堆溝、燕尾二港，與灌河會合後並港出海，全長146km，季節性行洪河道。作為新中國成立之初開挖的一條人工河道，近60年來，新沂河已先後經歷了1954年、1957年、1963年和1974年等多次大洪水考驗，立下赫赫顯功。新沂河每次洪水過後，國家總要根據上游工情、水情變化，對其進行“療傷”。1958年、1965～1973年、1983～1988年、1994～1999年，2000～2003年經過多次整治，行洪能力逐步擴大到7000m3/s，但隨著行洪能力和水位的提高，近年汛期行洪期間發現在樁號94+600～96+250段背水面堤腳有滲水、窨潮情況出現。為了徹底解決險工隱患，管理部門委託勘測機構進行了地質勘測，結果顯示:樁號94+600～96+250段堤基存在長約1550m的砂層透鏡體，其頂高程0.00m，厚度在0.5～0.7m之間，堤身其他土質為粉質黏土、砂壤土和少量海淤土。根據地質資料判斷，該透鏡體是樁號94+600～96+250段堤防背水面堤腳發生滲水、窨潮的主要原因。
2防滲處理方案選定
考慮新沂河堤防沉降不穩定等因素，經設計方案比選，採用適應堤防變形和土質能力強、造價低、耐久性好、施工技術可靠、防滲效果顯著的機械垂直鋪膜防滲方案，後經淮委水利水電工程技術研究中心審查同意該防滲處理方案，即在堤後堆土區向下鋪膜以穿透砂層透鏡體，兩端各延長50m，鋪膜長度1650m，膜頂高程8.65m，膜底高程－1.5m，以穿透砂層透鏡體，插入相對不透水層或弱透水層0.5～1.0m，垂直鋪膜深度10.15m。具體佈置見圖1。
3機械垂直鋪膜技術的主要施工原理及技術引數
3.1施工原理
透過動力主機帶動鏈條沿特製的刀背轉動。利用鏈條上安裝的刮刀迴圈切削土體並帶出槽孔，以機身牽引裝置牽引主機前進，形成連續穩定的槽孔後，泥漿護壁，保持槽孔壁的穩定。利用鋪膜裝置在溝槽內鋪設塑膜，再用土料回填溝槽，形成防滲帷幕。
3.2技術引數
開槽深度:10.15m以內;槽孔寬度:0.26～0.28m。帷幕連線:採取縫合連線，搭接縫合寬度不小於10cm。塑膜材料:聚乙烯PE塑膜，幅寬10.5m以內，主要效能指標:單位面積重量為200g/m2，厚度為0.22mm;抗滲強度不小於100kP;滲透係數不大於A×10－12cm/s，伸長率不小於30%，抗拉強度不小於0.1kN/5cm，抗撕裂強度不小於0.8kN。
4機械垂直鋪膜施工過程及控制要點
施工過程包括:開槽—鋪設塑膜—回填溝槽—形成塑膜防滲體，機械垂直鋪膜施工工藝流程如圖2。
4.1施工準備控制要點
相關人員熟悉施工圖紙，掌握開槽機械等裝置效能，做好施工人員、機械的配置，組織設計交底和圖紙審查，進行工程質量檢查驗收的專案劃分和編號，稽核施工方案，健全質量保證體系等準備工作。在技術準備的同時，對刮板式LTD型鏈條式開槽機進行現場安裝和除錯工作，用機械輔以人工將作業面範圍內場地整平，使鋪膜頂面具有一定的平整度，上下高差控制在±5cm，滿足施工要求，做好交樁，測量複核施工軸線、高程控制點和起始點樁位等點位，做好現場準備工作。
4.2機械開槽控制要點
機械開槽是透過專用裝置LTD型鏈條式開槽機上主動力帶動固定在鏈條上的刮板轉動，刮板對地層進行刮削，將擬開溝槽內的土體帶到地表，同時將水注滿溝槽，利用鏈條帶動刮板轉動製造泥漿護壁。由於重力作用，隨著刀杆角度加大，溝槽深度加深，當達到設計深度時刀杆角度固定，在牽引裝置的帶動下，開槽機沿開槽軸線前行，從而形成連續的、穩定的溝槽。本工程採用24.5cm寬度刮刀開槽，控制槽孔寬度不大於26cm，同時，利用垂直鋪膜機械尾部捲揚控制挖槽深度。按鋪膜深度控制挖槽深度大於設計槽深10cm左右，槽深每10.0延長米利用測繩實測，確認槽深符合設計要求後，依靠垂直鋪膜機頭部的牽引裝置與方向盤控制開槽機械前進速度及方向，在設計鋪膜軸線上挖槽施工。成槽時密切注意槽孔內漿液的消耗情況，及時補充漿液，若漿液不能滿足槽壁穩定要求時，配置優質泥漿護壁，泥漿比重1.05～1.25，黏度18～25s。必要時用特製的木支架支撐已成槽未鋪膜段孔壁。
4.3卷膜及塑膜聯接控制要點
由於本工程的垂直鋪膜深度為10.15m，選擇幅寬10.80m、厚0.22mm規格的塑膜。卷膜場地做到寬敞、平整、表面乾淨無堅硬物。將檢驗合格滿足設計幅寬的塑膜，採用專用裝置沿幅寬方向整齊地卷在直徑為50mm的鍍鋅管上;每卷膜長度60m左右，成卷後的直徑不大於槽寬(0.26cm)，以便膜卷在槽孔中能自如轉動。卷膜過程中控制卷膜速度，用力均勻，並做好記錄。卷膜過程中檢查膜的`外觀，是否有孔眼等缺陷或損傷，如有，及時用新鮮母材修補，補疤每邊超過破損部位10～20cm。卷好的膜卷捆好後，襯墊軟質材料，上部覆蓋彩條布，並交由專人負責保管，防止在日光下暴曬和被利物劃破。塑膜卷與卷之間採用縫接工藝聯接，縫接工具採用手動縫紉機。現場縫接塑膜時，先用乾淨紗布擦拭縫接搭接處，做到無水、無塵、無垢，並將塑膜平行對正;縫接形式採用雙道縫合，要求摺疊四層，其縫合的縫接寬度應大於20cm，縫合的針距適中，縫線連續、無斷線、無跳針，保證接縫處結合牢固、可靠。縫接處膜卷聯接合格後，下入槽內時，緩慢操作，確保塑膜聯接處不被拉裂。
4.4鋪設塑膜控制要點
將卷好的合格膜卷裝入直徑為38mm的鍍鋅管(鋪膜杆)，安裝在開槽機尾部的起吊裝置上，將膜卷垂直緩緩下沉，保持塑膜不變形、不拉裂，準確地沉至設計深度。隨著槽孔的不斷形成，利用起吊裝置對鋪膜杆上、下的牽引，在開槽機前進時同步進行展膜、鋪設。塑膜的鋪設由專人操作、監控並及時填壓土體將膜頂、膜底固定，確保塑膜不上浮、不下滑，控制塑膜高出槽孔0.3～0.5m左右，用土或土袋壓住防止下沉。鋪膜時保持與開槽刀臂尾部刀具與膜卷的距離，做好塑膜的鋪設、聯接記錄。鋪膜過程中隨時檢查塑膜的外觀有無破損、麻點、孔眼等缺陷。如發現膜面有孔眼等缺陷或損傷，及時用新鮮母材修補，補疤時每邊超過破損部位10～20cm。
4.5回填溝槽控制要點
塑膜鋪設後，回填前將已鋪的塑膜及鋪膜卷與卷之間的聯結作一次檢查後開始回填。回填方向按施工順序方向進行，一般保持與刀具的距離約為1.5倍的槽深。一般用人工及時從膜的下游側回填土，以確保鋪膜緊貼上游側。回填土料儘量利用開槽土方，以減少土源的補充量，回填土不足部分，在規定的取土範圍內取土，對較遠處土源，採用人工或機械將其先堆積在槽口，再由人工破碎後向槽內回填。儘量縮短成槽和回填的間隔時間，防止槽壁臨空面過大和臨空時間過長導致槽壁坍塌。回填土料中不含雜物和土塊，不摻有小塊石和砂礓;回填土料保持溼潤，若出現風乾現象則先用水澆溼，以防止乾土塊堅硬的稜角在下入溝槽時刮破塑膜;回填土料用黏性土，從上部往槽內浸水，促其下沉，經7～10天沉降後，往槽內補充填土，並夯實，密實度不低於原堤身。
4.6現場恢復
施工完畢後，及時恢復已完工段的地貌原狀，回填泥漿池、槽等。
5質量檢驗
5.1原材料檢驗
聚乙烯PE塑膜是本工程最重要的原材料，質量直接關係到堤防的防滲效果和耐久性，原材料取樣、送檢應符合規範，應委託具有資質的材料實驗室做好檢測工作，各項效能指標符合設計要求後方可使用。
5.2開槽深度檢驗
開槽深度是機械垂直鋪膜工程施工過程質量控制的關鍵點。在施工中控制好開槽深度至關重要，本工程主要採用刀杆角度控制，人工用測繩複測，每10延米進行一次槽深測量，工程師不定點抽測，確保槽深符合設計要求。
5.3試坑檢查
施工完畢，溝槽沉降穩定後，在防滲帷幕下游面開挖試坑檢查。開挖深度不小於2.5m，檢查防滲帷幕的平整度、完好度，聯接質量和回填土質量等。
6截滲效果
垂直鋪膜工程完成後，行洪期經觀測發現堤防背水面窨潮高度明顯降低，滲水明流消失，塑膜防滲帷幕測壓管下游水位明顯降低，說明垂直鋪塑後，有效延長了滲徑，提高了堤防穩定性和安全性，防滲效果達到預期目標。
7結語
垂直鋪膜防滲因其施工技術可靠、施工速度快、適應堤防變形和土質能力強，耐久性好、防滲效果顯著等優點必將在土堤、土壩和地基的防滲處理工程中取得廣泛的應用。