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機械垂直鋪膜的施工質(zhì)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，始建于1949年冬，西起駱馬湖嶂山閘，途經(jīng)徐州、宿遷、連云港三市的新沂、宿豫、沭陽(yáng)、灌南、灌云五縣(市)，東至堆溝、燕尾二港，與灌河會(huì )合后并港出海，全長(cháng)146km，季節性行洪河道。作為新中國成立之初開(kāi)挖的一條人工河道，近60年來(lái)，新沂河已先后經(jīng)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(guò)后，國家總要根據上游工情、水情變化，對其進(jìn)行“療傷”。1958年、1965～1973年、1983～1988年、1994～1999年，2000～2003年經(jīng)過(guò)多次整治，行洪能力逐步擴大到7000m3/s，但隨著(zhù)行洪能力和水位的提高，近年汛期行洪期間發(fā)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(mén)委托勘測機構進(jìn)行了地質(zhì)勘測，結果顯示:樁號94+600～96+250段堤基存在長(cháng)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(zhì)為粉質(zhì)黏土、砂壤土和少量海淤土。根據地質(zhì)資料判斷，該透鏡體是樁號94+600～96+250段堤防背水面堤腳發(fā)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(jīng)設計方案比選，采用適應堤防變形和土質(zhì)能力強、造價(jià)低、耐久性好、施工技術(shù)可靠、防滲效果顯著(zhù)的機械垂直鋪膜防滲方案，后經(jīng)淮委水利水電工程技術(shù)研究中心審查同意該防滲處理方案，即在堤后堆土區向下鋪膜以穿透砂層透鏡體，兩端各延長(cháng)50m，鋪膜長(cháng)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。具體布置見(jiàn)圖1。
3機械垂直鋪膜技術(shù)的主要施工原理及技術(shù)參數
3.1施工原理
通過(guò)動(dòng)力主機帶動(dòng)鏈條沿特制的刀背轉動(dòng)。利用鏈條上安裝的刮刀循環(huán)切削土體并帶出槽孔，以機身牽引裝置牽引主機前進(jìn)，形成連續穩定的槽孔后，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(shù)參數
開(kāi)槽深度:10.15m以?xún)?槽孔寬度:0.26～0.28m。帷幕連接:采取縫合連接，搭接縫合寬度不小于10cm。塑膜材料:聚乙烯PE塑膜，幅寬10.5m以?xún)�，主要性能指�?單位面積重量為200g/m2，厚度為0.22mm;抗滲強度不小于100kP;滲透系數不大于A(yíng)×10－12cm/s，伸長(cháng)率不小于30%，抗拉強度不小于0.1kN/5cm，抗撕裂強度不小于0.8kN。
4機械垂直鋪膜施工過(guò)程及控制要點(diǎn)
施工過(guò)程包括:開(kāi)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(diǎn)
相關(guān)人員熟悉施工圖紙，掌握開(kāi)槽機械等設備性能，做好施工人員、機械的配置，組織設計交底和圖紙審查，進(jìn)行工程質(zhì)量檢查驗收的項目劃分和編號，審核施工方案，健全質(zhì)量保證體系等準備工作。在技術(shù)準備的同時(shí)，對刮板式LTD型鏈條式開(kāi)槽機進(jìn)行現場(chǎng)安裝和調試工作，用機械輔以人工將作業(yè)面范圍內場(chǎng)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(mǎn)足施工要求，做好交樁，測量復核施工軸線(xiàn)、高程控制點(diǎn)和起始點(diǎn)樁位等點(diǎn)位，做好現場(chǎng)準備工作。
4.2機械開(kāi)槽控制要點(diǎn)
機械開(kāi)槽是通過(guò)專(zhuān)用設備LTD型鏈條式開(kāi)槽機上主動(dòng)力帶動(dòng)固定在鏈條上的刮板轉動(dòng)，刮板對地層進(jìn)行刮削，將擬開(kāi)溝槽內的土體帶到地表，同時(shí)將水注滿(mǎn)溝槽，利用鏈條帶動(dòng)刮板轉動(dòng)制造泥漿護壁。由于重力作用，隨著(zhù)刀桿角度加大，溝槽深度加深，當達到設計深度時(shí)刀桿角度固定，在牽引裝置的帶動(dòng)下，開(kāi)槽機沿開(kāi)槽軸線(xiàn)前行，從而形成連續的、穩定的溝槽。本工程采用24.5cm寬度刮刀開(kāi)槽，控制槽孔寬度不大于26cm，同時(shí)，利用垂直鋪膜機械尾部卷?yè)P控制挖槽深度。按鋪膜深度控制挖槽深度大于設計槽深10cm左右，槽深每10.0延長(cháng)米利用測繩實(shí)測，確認槽深符合設計要求后，依靠垂直鋪膜機頭部的牽引設備與方向盤(pán)控制開(kāi)槽機械前進(jìn)速度及方向，在設計鋪膜軸線(xiàn)上挖槽施工。成槽時(shí)密切注意槽孔內漿液的消耗情況，及時(shí)補充漿液，若漿液不能滿(mǎn)足槽壁穩定要求時(shí)，配置優(yōu)質(zhì)泥漿護壁，泥漿比重1.05～1.25，黏度18～25s。必要時(shí)用特制的木支架支撐已成槽未鋪膜段孔壁。
4.3卷膜及塑膜聯(lián)接控制要點(diǎn)
由于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(chǎng)地做到寬敞、平整、表面干凈無(wú)堅硬物。將檢驗合格滿(mǎn)足設計幅寬的塑膜，采用專(zhuān)用設備沿幅寬方向整齊地卷在直徑為50mm的鍍鋅管上;每卷膜長(cháng)度60m左右，成卷后的直徑不大于槽寬(0.26cm)，以便膜卷在槽孔中能自如轉動(dòng)。卷膜過(guò)程中控制卷膜速度，用力均勻，并做好記錄。卷膜過(guò)程中檢查膜的外觀(guān)，是否有孔眼等缺陷或損傷，如有，及時(shí)用新鮮母材修補，補疤每邊超過(guò)破損部位10～20cm。卷好的膜卷捆好后，襯墊軟質(zhì)材料，上部覆蓋彩條布，并交由專(zhuān)人負責保管，防止在日光下暴曬和被利物劃破。塑膜卷與卷之間采用縫接工藝聯(lián)接，縫接工具采用手動(dòng)縫紉機�，F場(chǎng)縫接塑膜時(shí)，先用干凈紗布擦拭縫接搭接處，做到無(wú)水、無(wú)塵、無(wú)垢，并將塑膜平行對正;縫接形式采用雙道縫合，要求折疊四層，其縫合的縫接寬度應大于20cm，縫合的針距適中，縫線(xiàn)連續、無(wú)斷線(xiàn)、無(wú)跳針，保證接縫處結合牢固、可靠�？p接處膜卷聯(lián)接合格后，下入槽內時(shí)，緩慢操作，確保塑膜聯(lián)接處不被拉裂。
4.4鋪設塑膜控制要點(diǎn)
將卷好的合格膜卷裝入直徑為38mm的鍍鋅管(鋪膜桿)，安裝在開(kāi)槽機尾部的起吊設備上，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(zhù)槽孔的不斷形成，利用起吊設備對鋪膜桿上、下的牽引，在開(kāi)槽機前進(jìn)時(shí)同步進(jìn)行展膜、鋪設。塑膜的鋪設由專(zhuān)人操作、監控并及時(shí)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(shí)保持與開(kāi)槽刀臂尾部刀具與膜卷的距離，做好塑膜的鋪設、聯(lián)接記錄。鋪膜過(guò)程中隨時(shí)檢查塑膜的外觀(guān)有無(wú)破損、麻點(diǎn)、孔眼等缺陷。如發(fā)現膜面有孔眼等缺陷或損傷，及時(shí)用新鮮母材修補，補疤時(shí)每邊超過(guò)破損部位10～20cm。
4.5回填溝槽控制要點(diǎn)
塑膜鋪設后，回填前將已鋪的塑膜及鋪膜卷與卷之間的聯(lián)結作一次檢查后開(kāi)始回填�；靥罘较虬词┕ろ樞蚍较蜻M(jìn)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(shí)從膜的下游側回填土，以確保鋪膜緊貼上游側�；靥钔亮媳M量利用開(kāi)槽土方，以減少土源的補充量，回填土不足部分，在規定的取土范圍內取土，對較遠處土源，采用人工或機械將其先堆積在槽口，再由人工破碎后向槽內回填。盡量縮短成槽和回填的間隔時(shí)間，防止槽壁臨空面過(guò)大和臨空時(shí)間過(guò)長(cháng)導致槽壁坍塌�；靥钔亮现胁缓s物和土塊，不摻有小塊石和砂礓;回填土料保持濕潤，若出現風(fēng)干現象則先用水澆濕，以防止干土塊堅硬的棱角在下入溝槽時(shí)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(jīng)7～10天沉降后，往槽內補充填土，并夯實(shí)，密實(shí)度不低于原堤身。
4.6現場(chǎng)恢復
施工完畢后，及時(shí)恢復已完工段的地貌原狀，回填泥漿池、槽等。
5質(zhì)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(zhì)量直接關(guān)系到堤防的防滲效果和耐久性，原材料取樣、送檢應符合規范，應委托具有資質(zhì)的材料實(shí)驗室做好檢測工作，各項性能指標符合設計要求后方可使用。
5.2開(kāi)槽深度檢驗
開(kāi)槽深度是機械垂直鋪膜工程施工過(guò)程質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)。在施工中控制好開(kāi)槽深度至關(guān)重要，本工程主要采用刀桿角度控制，人工用測繩復測，每10延米進(jìn)行一次槽深測量，工程師不定點(diǎn)抽測，確保槽深符合設計要求。
5.3試坑檢查
施工完畢，溝槽沉降穩定后，在防滲帷幕下游面開(kāi)挖試坑檢查。開(kāi)挖深度不小于2.5m，檢查防滲帷幕的平整度、完好度，聯(lián)接質(zhì)量和回填土質(zhì)量等。
6截滲效果
垂直鋪膜工程完成后，行洪期經(jīng)觀(guān)測發(fā)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(shuō)明垂直鋪塑后，有效延長(cháng)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(yǔ)
垂直鋪膜防滲因其施工技術(shù)可靠、施工速度快、適應堤防變形和土質(zhì)能力強，耐久性好、防滲效果顯著(zhù)等優(yōu)點(diǎn)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。
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