浅谈一种防渗土工膜拼接改进技术

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈一种防渗土工膜拼接改进技术范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：本文首先介绍了土工膜接缝存在原因及分类情况，接着阐述了土工膜常用拼接技术，主要分析了工程应用当中土工膜与土工膜之间的焊接与粘接技术存在的一些问题并提出了一些相应的改进措施，旨在进一步完善土工膜的拼接技术和施工工艺。

关键词：土工膜，拼接，焊接法，粘接法，改进技术.

中图分类号：TV441 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

近年来土工合成材料在工程建设中的应用日益增多。但在施工过程中也出现了一些值得重视的问题，特别是土工膜的拼接方法及拼接质量问题，是关系到施工成败的关键所在。如果选择的施工方法不当，不仅影响工程质量和进度，还将威胁到工程安全。

土工膜连接形式主要有土工膜基础部分的连接和土工膜与土工膜之间的连接。目前，工程中应用的土工膜主要有PE和PVC两种材料。对于这两种土工膜，PVC与PVC单膜之间拼接方法较多，可以粘接，也可以焊接；PE与PE单膜之间采用焊接的方法进行拼接效果良好［1］。

2 土工膜接缝存在原因：

2.1 两方面原因：

一是生产、运输、施工要求;生产巨型土工膜给生产技术提出很大要求，并且也不利于运输，另外，施工场地土工膜铺设要求不一也造成了接缝的存在。

二是意外破坏。包括顶破，刺破等。

2.2 接缝分类:

3 土工膜拼接方法：

由于施工缝占很大一部分，而且其拼接质量的好坏直接影响到一个工程的质量。本文主要针对施工缝做一些说明。主要方法有粘接法与焊接法，主要针对PE与PVC膜，其中PVC既可粘接 又可焊接，PE主要是焊接［2］。

3.1粘接法

3.1.1粘接法工艺

(1)涂胶

用毛刷蘸取适量TMJ-929胶液顺着同一个方向涂刷，不要反复进行，胶结面宽度不小于10cm，涂胶的速度要均匀、缓慢;确保每一块试样充分浸润，以形成良好的粘接界面。涂胶量适中，胶体过量易引起气泡，同时也会伤膜，且不利于固结;每一块试样要涂胶2遍，第一遍胶要尽量薄一些，晾置1-2分钟，待表层溶剂基本挥发，略呈现干燥状态再涂第二遍胶，第二次涂胶可略微厚一些，涂胶方向与第一次一致，然后晾置2-4分钟。

(2)胶合

待表面溶剂基本挥发即可粘合。将两块试样在10cm宽的涂胶范围内对齐，粘合要一次到位，不得错动。粘合到一起后立刻用毛巾或棉纱沿着垂直于接缝的方向由中间向两边擦压，以便排除粘合过程中内部产生的气泡，使胶层均匀、紧密地与两块膜粘接在一起。

(3)固化

固化是影响粘接性能的另一重要因素，特别是对粘接缝的强度影响较大，只有当胶层完全固化后其强度指标才能达到最大值。影响固结效果的因素主要有温度、压力和时间等， 有实验研究表明［1］：温度高则固化所需时间短，反之，则时间长。固化时要施加一定的压力，若不施加压力，则粘接强度大大降低;施加一定的压力有利于胶的扩散、渗透，粘接面紧密结合，防止产生空洞和气孔等不良现象。压力要均匀、大小要适度，压力不宜过大，以免挤出胶液，造成缺胶;压力也不能太小，不然。起不到压实作用。固化时间长短主要由以上两因素决定，只有完全固化，才能获得良好的粘接效果。一般在试样上施加4.5 kpa左右的压力，室温下放置1小时，可小心进行移动;12小时后抗拉强度达到母材强度的87%以上，但剥离强度很低，剥离面胶液呈现未干状态;24小时后进行测试，试样已完全固化，拉伸强度达到母材强度的88.96% ［1］。

3.1.2粘接法的缺点：

从粘接法施工工艺和实际施工操作中发现, PVC 膜采用粘接法有诸多缺点:

1、费胶, 仅粘接土工膜的底部裹圆钢和土工膜第1条缝各300 m 用胶就达300 kg, 增加了工程造价;

2、费时, 刷胶、胶合和等待固化都需要较长时间;

3、因现场施工条件差, 灰尘大, 影响土工膜粘接质量，强度不易保证［3］；

4、专用胶有一定毒性；

5、难以大面积推广。

3.2焊接法

3.2.1焊接法工艺

土工膜的焊接采用热楔型双缝自动焊接机，它是由一个楔状的发热体，自动在两片欲焊接的土工膜中间行走，并将两片土工膜的表面加热熔融，随后受到轧辊的压力，两片土工膜便焊接成一体［4］。图3-5-2 为热楔焊机的原理示意图。

图3-5-3为热楔焊机焊缝断面图。

用焊接法进行PVC土工膜的拼接，在工程中应用较多。土工膜焊接接缝搭接长度为80--100 mm，在焊接前，要对搭接的200 mm左右范围内的膜面进行清理，用湿抹布擦掉灰尘、污物［5］。焊接温度与焊接行走速度可调节和控制，最高温度为300℃，最大行走速度为4.0m/min。根据施工现场的环境温度与膜的厚度，经过试验，焊接温度可控制在250℃左右，行走速度可控制在0.8—1.2m/min［4］。施工难点及重点是:在焊接工作进行之前要根据当天的温度、湿度，通风状况以及膜的熔点范围对机器进行焊接温度和爬行速度的调节。PVC膜的焊接熔点为175℃土20℃，一般情况下，焊机的焊接温度随外界温度的变化而变化，外界温度高，则焊接时机器的温度调得低一些，爬行速度可适当快一些;野外施工时风大则机器温度要调得适当高一些。由于PVC膜的熔点范围比较狭窄，所以温度控制比较困难，温度高了容易烧焦，产生碳化;温度低了又焊接不牢，易于剥离。工程应用过程中每一天在进行焊接之前要先进行温度调试，进行焊接试验，确定出当天的焊接温度与爬行速度，定好以后当天就不再改变;焊接试样要保证焊接充分，两条焊缝应保持清晰透明，无夹渣，无白色气泡漏点，不出现焊接过度的熔点或焊缝跑边等不良的粘接现象。

PVC膜焊接好以后，要经过约12个小时左右的强度回复时期，不能马上进行强度测试。待放置一段时间，强度回复提高以后，对焊缝的焊接性能进行测试，而后对漏焊和焊接不好的地方要进行修补［1］。

3.2.2焊接法缺点：

1、焊接法的焊接质量受施工现场条件如膜的厚度、气温、风力、湿度、电压、垫层平整度、压力，行进速度等诸多因素的影响，性能不稳定，开始使用的焊接机是热楔式自动爬行焊机，室内试焊时温度在180℃左右时保证焊接质量，但在现场焊接时，由于受室外温度变化的影响，特别是受风的影响，很难使焊机控制在一个范围的温度上，必须随时调整焊机的温度，施焊人员手忙脚乱，膜很薄，焊缝的均匀性很差，不是焊漏就是漏焊，或者焊焦。几乎每延米都有问题。这样的焊接质量是不合格的。

2、焊接过程中不宜停顿，容易造成焊接质量不均；

3、焊接宽度过窄，其强度和止水效果也很难保证；

4、对施工人员技术有很大要求；

5、无论焊漏或漏焊，电焊机却无法补焊，只能用胶粘补［6］。

3 接缝改进法：

3.1将焊接法与粘接法相结合

3.1.1 改进方法：可将焊接仪进行改装，前进方向添加加胶设备，尾部添加加压设备，或者采用沙袋加压，在焊接的同时，在气道内充一定量的胶，（加胶与焊接，加压同步），这样将两种拼接方式结合起来，双重保障，取长补短。更易保障工程质量。

3.1.2 优点：双重保障可以抵消由于焊接机压力，温度，速度，调节不当等原因所引起的质量问题，这样对焊接技术要求可以适当放宽要求。同时，可以弥补粘接法拼接质量不高的问题，节约施工费用，大大提高施工工效。这里的胶可以不采用专用胶，而采用普通即涂即粘胶，固化就可以节省很多时间；由于气道体积较小，用胶量少，节省费用。

3.2 焊接法改进技术

3.2.1改进方法：改变两膜的粘接放置方式，由原来的相向拼接，改为同向并排拼接，

对土工膜进行双重焊接，也就是焊接两次，共四条焊缝，为节省时间可以两台机器一前一后同时焊接以加快施工进度。

3.2.2 优点：

1、可以更进一步保证施工质量，甚至可以免除拼接质量检验；

2、可以将焊接部分进行卷筒操作，这样可以增加土工膜与接触介质间的摩擦系数，提高稳定性,如果有水渗入，还能增加渗径。卷筒还可以起到伸缩节的作用，提高其适应变形的能力，通过接缝可以将大面积土工膜进行分块，每块单独工作，提高工程安全性。

3、对于漏焊部分可以重复焊接，补焊简单。

4 结论：对于土工膜的拼接，既可以采用粘接法，也可以采用焊接法，但二者都有其缺点，将两者结合在一起就可以取二者之长，达到更好地拼接效果。

参考文献：

【1】孙秋菊.土工膜拼接试验研究.2003.

【2】土工合成材料工程应用手册编写委员会.土工合成材料工程应用手册(第二版)，北京:中国建筑工业出版社，2000.

【3】石汉生,郭武山,刘海伟.PVC 复合土工膜焊接法施工. 人民长江.2001,(11)

【4】束一鸣. 用复合土工膜完善土坝防渗的实践.人民长江.2002,(9)

【5】扶奋勇.基于水电站土石围堰土工膜施工及连接形式. 黑龙江水利科技.2010,(6)

【6】李有林，王滨生，张艳文. 土工膜焊接新工艺. 黑龙江水利科技.1999,(1)