HDPE防渗膜铺设施工工艺工法

HDPE防渗膜铺设施工工艺工法第一章总则1.1编制目的为统一高密度聚乙烯（HDPE）防渗膜铺设作业的技术标准、质量判定准则与安全环保要求，确保垃圾填埋场、尾矿库、蒸发塘等防渗单元在30年设计年限内渗透系数≤1×10⁻¹²cm/s，特制定本工法。1.2适用范围本工法适用于厚度1.0mm～3.0mm、光面或糙面HDPE膜在环境温度5℃～45℃、坡度≤1∶1.5、基层为压实黏土（渗透系数≤1×10⁻�cm/s）或GCL（膨润土垫）之上的铺设、焊接、检测与修补全过程。1.3引用标准GB/T176432011《土工合成材料聚乙烯土工膜》CJJ1132007《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》ASTMD443718《StandardPracticeforNondestructiveTestingofWeldsinGeomembranes》JGJ2762012《焊接工艺评定规程》1.4术语双轨热熔焊缝：通过热熔焊机同时形成两条平行焊缝，中间预留空气腔，用于充气检漏。挤压角焊：以HDPE焊条为填充材料，采用挤压角焊机对T型搭接、修补区域进行二次封闭。“三检制”：操作者自检、班组互检、质检科专检，每道工序签字确认后方可进入下道工序。第二章施工准备2.1现场勘查2.1.1使用RTK测量仪复核基底标高，每20m×20m方格网高差≤5cm，超标部位用黏土补平并夯实，压实度≥93%。2.1.2沿库区四周开挖锚固沟，沟底宽0.8m、深0.6m，坡度1%，沟壁无尖锐棱角；锚固沟回填土粒径≤5mm，有机质含量≤2%。2.2材料进场检验2.2.1每批次HDPE膜随车提供熔体流动速率（MFR≤1.0g/10min）、密度（0.939～0.943g/cm³）、拉伸屈服强度（≥22N/mm²）第三方报告。2.2.2现场抽样：每5000m²随机切取2m²试样，做200℃氧化诱导时间（OIT≥100min）和70℃低温脆化冲击，任一项不合格即整批退场。2.3设备标定2.3.1瑞士LEISTERTwinnyT自动热熔焊机：每日首班前用0.2MPa压力表校准热楔温度，设定420℃±10℃；行走速度2.0m/min±0.1m/min。2.3.2挤压角焊机：更换3mm×4mmHDPE焊条后，空转2min，出料均匀、无气泡、无断丝方可使用。2.4环境阈值风速≤4级（5.5m/s）；膜面温度≥5℃；相对湿度≤85%；雨雪天气必须停工，已铺膜用0.5mm厚防雨布覆盖，搭接宽度≥1m。第三章铺设作业3.1铺膜方向长边沿坡度方向（即纵向）自上而下铺设，减少横向搭接；若坡度＞10%，每隔8m设一道防滑台阶，台阶宽1m，膜在台阶处预留1.5m余量。3.2展开要求3.2.1采用φ200mm不锈钢穿芯轴，配合5t履带吊“空中展放”，禁止在地面上拖拽；吊点间距≤6m，吊绳与膜接触面包裹土工布。3.2.2膜片间预留搭接宽度：双轨热熔焊缝≥80mm，挤压角焊≥100mm；当日铺设膜片必须当日焊接完毕，禁止隔夜裸露。3.3临时压固膜展开后，用0.5m×0.5m×0.05m软质橡胶压块间距2m临时压边；坡顶锚固沟内每1m压一袋黏土（25kg），防止大风掀起。第四章焊接工艺4.1双轨热熔焊4.1.1清洁：用工业酒精（浓度≥95%）擦拭搭接区，宽度≥120mm，待挥发30s后进行焊接。4.1.2试焊：每日、每班、每种膜厚度先做300mm试焊，切取2条25mm宽样条做剥离强度（≥25N/mm）与剪切强度（≥30N/mm），合格后方可正式焊接。4.1.3焊接参数温度：420℃±10℃速度：2.0m/min±0.1m/min压力：900N±50N4.1.4焊缝标识：每完成一条焊缝，立即用防水记号笔在膜边缘书写“日期班次机号序号”，如“0523B0317”，并同步录入APP“GeomembraneTracker”。4.2挤压角焊4.2.1应用场景：修补孔洞（d＞5mm）、T型节点、管道穿越根部。4.2.2开槽：用角磨机配80目砂片在待焊区打磨出宽度≥20mm的粗糙带，深度0.2mm～0.3mm，清除碎屑。4.2.3焊条预热：将4mmHDPE焊条置于60℃烘箱预热30min，去除表面水分。4.2.4施焊：喷嘴距膜面45°，温度设定340℃，速度0.5m/min，焊条搭接前一条≥25mm，焊冠高出母材1.5mm。4.3特殊节点4.3.1管道穿越：采用“靴型”套筒，套筒外径≥管道外径+200mm，套筒与膜间双轨焊接后，再用聚氨酯密封胶（ShoreA45）二次封口。4.3.2锚固沟转角：将膜折叠成“Ω”型，折叠长度≥1m，内设φ50mmHDPE软芯，防止锐角折裂。第五章无损检测与破坏性检测5.1充气检漏双轨焊缝空腔插入φ6mm铜针头，充气0.2MPa，保压5min，压降≤0.02MPa为合格；若不合格，用肥皂水定位漏点，标记“×”并补焊。5.2电火花检测对挤压角焊、T型节点使用35kV电火花扫描，扫描速度0.3m/s，无击穿火花为合格；发现漏点立即用红色自粘胶带圈出，24h内完成修补。5.3破坏性检测每500m焊缝切取1组（300mm×25mm）样条，做拉伸试验；若任一样条强度低于规范值，则双倍复检，仍不合格则整条焊缝返工。第六章修补与返工6.1修补材料使用与母材同品牌、同厚度、同颜色的HDPE补丁，补丁边缘距缺陷边缘≥100mm，圆角半径≥25mm。6.2修补流程6.2.1裁剪补丁：用圆角刀裁剪，尺寸为缺陷长轴+200mm。6.2.2打磨：在母材与补丁背面同时打磨，粗糙度Ra0.4μm～0.6μm。6.2.3热熔焊接：采用手持挤出焊枪，温度340℃，速度0.4m/min，焊冠宽15mm。6.2.4复检：修补后24h做电火花与剥离强度双重检测，合格后方可进入下道工序。第七章雨季与冬季施工预案7.1雨季预案7.1.1提前48h关注气象预警，当24h累计降雨量≥10mm时启动Ⅲ级响应：已铺膜用防雨布覆盖，四周用沙袋（25kg）压实，间距1m。7.1.2雨后复工：先用吸水机抽排积水，再用0.5%次氯酸钠溶液喷洒膜面杀菌，清水冲洗后做电火花全检，合格后方可继续焊接。7.2冬季预案7.2.1当环境温度＜5℃时，搭设双层保温棚，棚内用柴油热风机升温，保持膜面≥5℃；焊机预热时间延长至30min。7.2.2夜间加盖20mm厚岩棉被，防止膜材脆化；次日开工前用红外测温枪逐点复测，膜面温度＜0℃区域禁止施工。第八章质量管理制度8.1三检制记录表每道工序完成后，操作者、班组长、质检工程师三级签字，扫描上传至“防渗云”平台，未签字系统自动锁定下一道工序。8.2质量奖惩8.2.1一次焊接合格率≥98%，奖班组2000元；一次合格率＜95%，罚班组1000元并强制再培训。8.2.2第三方飞检发现渗漏点，每处扣减工程款5000元，并承担后续修补费用。8.3质量追溯每条焊缝编号与GPS坐标绑定，扫码即可查看焊接参数、检测视频、修补记录，保存年限≥工程寿命期。第九章安全与环保9.1安全风险清单9.1.1坡面坠落：坡度＞15%区域设1.2m高钢管护栏，立杆间距2m，用密目网封闭。9.1.2焊接烫伤：热楔温度420℃，操作者必须佩戴耐高温手套（EN407标准），袖口扎紧。9.1.3电火花触电：设备接地电阻≤4Ω，每班用ZC8接地摇表复测，记录上墙。9.2环保措施9.2.1废焊条、膜边角料集中收集，用200LPE桶密封，每月5日交由有资质单位焚烧处置，转移联单存档。9.2.2清洁剂空桶：用10%NaOH溶液中和后压扁，交由供应商回收，禁止就地焚烧。第十章项目案例（2022年×市生活垃圾填埋场扩容工程）10.1项目概况业主：×市城管局总包：×建工集团防渗事业部膜面积：18万㎡，厚度2.0mm，糙面工期：20220315～2022073010.2实施过程3月20日完成基底找平，高差合格率98.7%；4月5日开始铺膜，投入LEISTER焊机6台、挤压焊机4台；5月10日遭遇50mm暴雨，按预案覆盖防雨布2万㎡，雨后3天完成复检，零渗漏；6月20日完成全部焊接，累计焊缝长度216km，一次合格率99.2%；7月15日通过住建部科技中心验收，渗透系数实测1.2×10⁻¹³cm/s，优于设计指标一个数量级。10.3经验总结采用“GeomembraneTracker”APP后，焊缝编号错误率由2%降至0.1%；冬季保温棚方案经实测可提升膜面温度8℃，焊机故障率下降30%；建议今后在锚固沟底部增设50mm厚HDPE软垫，可进一步降低折裂风险。第十一章常见问题与排错指南（面向初学者）11.1焊缝起泡原因：基底潮湿、焊机速度过快解决：停机→用吸水纸吸干→重新打磨→补焊→电火花复检11.2焊道发黑原因：温度过高（＞440℃）解决：立即停机降温→裁掉发黑段≥300mm→重新试焊→参数合格后再焊11.3充气保压失败原因：铜针头未插入空腔中心解决：更换φ8mm