CN114211756A - 一种垃圾填埋场土工膜覆盖双轨热熔技术工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种垃圾填埋场土工膜覆盖双轨热熔技术工艺，利用双轨热熔焊机双轨提供的400℃～600℃的高温，在极短的时间内将待焊的两片高密度聚乙烯膜熔融，从而使两片HDPE膜紧密的连接在一起。双轨一次完成一组双焊缝，双焊缝之间形成一个空腔，可通过对空腔进行充气检漏，以检测焊缝的焊接质量。本发明质量稳定，合格率大幅提升，拉力测试合格率99%以上，真空测试合格率99%以上；施工效率大幅提升，焊接速度达到4m/min以上；施工效率和施工质量的提升，降低施工成本20%以上。一次完成一组双焊缝，并形成一个可充气检漏的空腔，利用形成空腔进行充气法检漏，该工法质量稳定，合格率大幅提升。此工法适用于大面积拼接，减少焊缝长度，降低施工成本。

Description

一种垃圾填埋场土工膜覆盖双轨热熔技术工艺

技术领域

本发明属于一种HDPE膜覆盖技术领域，特别是一种垃圾填埋场土工膜覆盖双轨热熔技术工艺。

背景技术

当前，我国传统的垃圾填埋场很多已经达到设计库容甚至超负荷运行，传统垃圾填埋场已经无法进行焚烧处理，这些超负荷运行的垃圾填埋场带来的一系列环境污染问题越来越严重，造成的系列环保问题亟待解决。目前，针对传统的垃圾填埋场较好的解决方案就是采用土工膜进行封场覆盖。封场覆盖不仅彻底隔绝垃圾腐烂产生的气体，也防止雨水继续渗透，持续产生渗沥液，从而污染地下水。

土工膜采用传统的焊接方法施工效率低、漏点多，质量不好控制。在封场覆盖施工过程中，经过精心研究、不断改进工艺、逐步优化，总结出一套成熟的双轨热熔施工工法，经过技术经济成本分析考核，证明此工法技术先进、成熟可靠、经济和社会效益好，值得大力推广应用。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了可通过张力测试配合检测HDPE膜，减少出现膜组真空率以及增强膜组抗拉强度；同时可提升施工效率以及降低施工成本的一种垃圾填埋场土工膜覆盖双轨热熔技术工艺。

未实现上述目的，本发明提供了一种垃圾填埋场土工膜覆盖双轨热熔技术工艺，包括一下步骤：

步骤一：准备铺设工序；

①施工准备阶段；

②裁膜以及裁膜调运阶段；

(1)根据场地实际丈量并且裁剪膜片；

(2)通过运输机完成裁切完成并且集体收纳的HDPE膜；

③HDPE膜铺设阶段；

(1)确认场地平整以及保证场地地基压实的密度；

(2)预先检测HDPE膜的干湿度以及表面清洁程度；

(3)按照铺装现场要求，执行相关必要清洁或者穿戴条款；

(4)实时焊接完成铺设工序的HDPE膜，铺设过程中应当监测实时温度从而预留温度以及外力而影响HDPE膜伸缩形变量；

(5)接缝搭接宽度值在100±20mm；

④HDPE膜焊接阶段；

(1)添加焊接设备，将双轨热熔焊机和单轨挤出焊机运输至指定加工地点预备焊接加工；

(2)测试焊接，选择指定时间，适配不同气温完成焊接，同时测试试焊接HDPE膜的抗拉强度；

(3)正式焊接，根据测试焊接的成品测试的时间段、气候温度以及抗拉强度，完成焊接加工工序；

(4)检测正式焊接后的HDPE膜膜组；

⑤局部加强以及修补处理阶段；

采用人工处理实施二次特殊部位焊接的后期检查阶段；

⑥焊接质量检测阶段；

(1)加入检测设备：PIR真空盒、PVP真空泵、PN测漏针、软管、气泵、铜导线和电子拉力测试仪；

(2)气压检测流程为：将肥皂溶液均匀涂抹HDPE膜，把真空箱放在湿润的焊缝表面，对HDPE膜内部输入一定的气体并且观察HDPE膜上是否有肥皂泡出现；

(3)电火花测试和焊缝破坏性试验。

本发明的有益效果为：

综上所述，采用上述内容，本发明质量稳定，合格率大幅提升，拉力测试合格率99％以上，真空测试合格率99％以上；施工效率大幅提升，焊接速度达到 4m/min以上；施工效率和施工质量的提升，降低施工成本20％以上。一次完成一组双焊缝，并形成一个可充气检漏的空腔，可以利用形成的空腔，进行充气法检漏，该工法质量稳定，合格率大幅提升。此工法适用于大面积拼接，有效减少焊缝长度，大幅降低施工成本。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明一种垃圾填埋场土工膜覆盖双轨热熔技术工艺，包括一下步骤：

步骤一：准备铺设工序；

施工准备阶段；

裁膜以及裁膜调运阶段；

(1)首先要实际丈量、裁剪膜片，对每卷防渗材料进行编号，并绘制在项目的施工总平图上。对材料编号应交监理工程师存档，以便检测。

(2)HDPE膜的调运尽量采用机械转运摆放，对于机械无法施工的，采用人工进行转运。在边坡转运时施工人员必须佩戴安全防护措施，由专人负责看管提醒。

(3)在边坡转运HDPE膜时，边坡范围以内禁止站人。

HDPE膜铺设阶段；

(1)防渗材料正式铺设前，应请监理工程师共同对现场条件进行全面确认，地基基础表面平整度，压实密度，不得出现泥泞、积水及不利防渗材料铺设的任何异物。

(2)HDPE膜须干燥和整洁，避免HDPE膜产生皱纹和褶痕。只有质量合格的产品才可以使用；不允许HDPE膜表面有损害HDPE膜的油渍、燃料或喷溅的化学物或化学斑点；

(3)在铺设的HDPE膜上禁止吸烟。铺设HDPE膜的区域内禁止使用火柴、打火机和化学溶剂或类似的物品；

(4)当天铺设的HDPE膜须在当天进行焊接；并采取适当的保护措施以防止雨水进入下面的地表；

(5)铺设过程中应避免HDPE膜产生皱纹和折痕；如在雨天施工必须有可行的措施，并得到业主代表的确认后，才可进行施工；

(6)HDPE膜的表面只允许经认可的设备、工具箱或工具袋进行施工；除非正在使用中，设备和工具不可以放在HDPE膜的表面；工作鞋须为软平底无跟的工作鞋，大头钉鞋或鞋底、鞋跟有铁掌的鞋不可以进入；

(7)铺设就位后的HDPE膜在进行调整位置时应注意保护已安装好的 HDPE膜；

(8)接缝搭接宽度100±20mm；

(9)铺设不应产生褶皱，铺设完毕自然松弛，与支持层贴实，不可有悬空；

(10)铺设时应根据气温的变化、现场地形和膜的性能要求预留出相当的伸缩变形量，接缝、搭接的方向与位置合理，避免出现在应力集中的部位；

(11)所有HDPE膜表面的压力测试孔必须清楚地作上标记，随后用HDPE 膜修补或用挤出焊焊接；

(12)禁止由于高温造成的未使用过的挤出焊焊条与防渗膜和任何其他土工织物层粘连；施工中需要足够的临时压载物或地锚，在膜的边角处每隔2-5m 放一个重20-50kg的沙袋，以防止铺设的HDPE膜被大风吹起，所使用的压载物或地锚采用不会对HDPE膜产生损坏的物品。在大风的情况下，HDPE膜须被临时锚固，安装工作应停止进行；

(13)所有有关施工质量保证方面的数据，包括HDPE膜的铺设、焊接、修补和测试等，须清晰地、永远地记录并标记。

(14)拉运HDPE膜时只能使用经准使用的专用夹子。

(15)必须避免HDPE膜卷材因运输或储存过程中的高温可能导致的“粘连”现象。

HDPE膜焊接阶段；

(1)焊接设备：

HDPE膜的施工焊接机械主要有两种方法：双轨热熔焊机和单轨挤出焊机。

(2)试焊：

每天上、下午正式开始焊接施工前，根据当时当地的气温调试焊机设备，制作标准试件，并对试件进行剪切和剥离拉力测试，试件测试合格后才准许正式焊接。试件上需标明时间和环境温度。试焊不得少于两次，一次在开始工作前，一次在进行中间时段进行。若现场气温或风速出现较大的变化，及时调整设备参数，确保施工机械焊接性能合格。

(3)HDPE膜焊接：

HDPE膜的焊接以双轨热熔焊接为主，在不易使用双轨焊接的边角处、HDPE 膜的修补应使用单轨挤出式焊接。

双轨热熔焊机焊接工序分为：调节加热、定速恒温、搭接检查、启动焊接四道工序。

单轨焊机挤出焊接一般也按四道工序进行：搭接检查、热粘、打毛、焊接。

接缝应平行于坡面线；在场底的水平接缝与坡脚的距离须大于1.5米；焊缝与坡脚表面应整齐、美观，不得有裂纹、气孔、漏焊或跳焊现象；

接缝主要采用双轨热熔焊机焊接，挤压焊接仅用于修复及双轨焊机设备达不到的地方。双轨热熔焊机焊接焊缝的搭接宽度为100mm；单轨挤出悍接的焊缝的接宽度为75mm。焊前必须进行试焊，并进行拉力试验，定量测试焊缝的撕裂强度和抗剪强度；

T字形及十字形接头焊缝应采用母材补疤，尺寸不小于500mm×500mm；疤角需修圆；

焊接前必须将膜表面的油脂、湿气、灰尘、污物碎片清理干净。每条焊缝应逐条检验。焊缝不得出现虚焊、漏焊或超量焊。

采用单轨焊缝焊接时，紧靠两层HDPE膜的结合部位必须打磨，否则影响焊接质量；打磨时，其宽度应和焊缝宽度一致，打磨后的表面必须保持清洁，遇有污物时，要用干净的棉纱擦拭后再焊，必要时应重新打磨，切忌用手擦拭；

焊接工作的环境温度5℃－40℃；若环境温度低于5℃或高于40℃时，须提供具有与规定温度范围内同等焊接质量的书面证明，并经监理工程师确认后，方可进行焊接施工；

挤压焊接仅用于修复及由于熔焊设备达不到的地方，凡是能采用熔焊设备的区域必须采用熔焊工艺；

应用砂轮或其它相应的工具清除表面的氧化物，磨剥方向应垂直，不应平行于焊缝；

接缝焊接完成后，应及时请监理工程师对接缝及已焊接区域进行检查，对有异议之处及时抽样测试，并及时进行修补，对检验合格部分应及时做保护措施。

双轨热熔焊接程序：

双轨热熔焊机能提供400℃～600℃的恒定温度，一般焊机的温度设定为 420℃，高温能确保在极短的时间将待焊的两片高密度聚乙烯膜熔融，每分钟自动爬行焊接2m～6m，一次完成一组双焊缝，并形成一个可充气检漏的空腔，可以利用形成的空腔，进行充气法检漏，极大的提高了工作效率。

调试焊机：焊机的热靴加热，根据试焊的情况调试出最终的焊接温度和速度。

擦膜：在焊接前，安排专人清理上下两层HDPE膜，确保焊接时工作面清洁、干燥。

双轨焊接：焊接人员要密切注视焊缝的状况，及时调整焊接速度，以确保焊接质量。

单轨挤出焊接程序：

挤压焊接仅用于修复及双轨焊机设备达不到的地方，挤压焊接机能提供 250℃的稳定温度，焊接时，将HDPE焊条加热至熔融，然后挤压至待焊接的高密度聚乙烯膜连接处，将焊条、待焊高密度聚乙烯膜熔融为一体，达到密闭的效果。焊条与高密度聚乙烯膜的原材料相同，确保材料兼容性和焊缝强度。

定点粘接。打磨；用打毛机将焊缝处30mm～40mm宽度范围内的膜面打毛，使其彻底清洁，形成糙面。增加其接触面积，但其深度不可超过膜厚的10％、打毛时要轻轻操作，尽量少损伤膜面。对厚度等于或大于2.0mm的膜，要打出45°的坡口。单轨挤出焊接。

局部加强以及修补处理阶段；

局部加强处理：

在整个施工过程中经取样后的修补部位及无法采用正常焊接施工的地方，需根据现场的实际情况制定因地制宜的施工细节，采用特殊工艺进行施工。如“Y型”、“T型”等焊缝的二次焊接属特殊部位焊接。

修补处理：

对随时发现的缺陷部位用特制的白笔标注，并加编号记入工作日记，以免修补时漏掉；修补处的编号规格为B1，B2，B3和B4等连续排列；修补方案应经过项目经理的认可；修补后应按要求进行焊缝检测。

焊接质量检测阶段；

气压检测程序：

(1)把肥皂溶液涂在HDPE膜上；

(2)把真空箱放在湿润的焊缝表面；

(3)封口不漏气；

(4)保持真空箱内的压力为50厘米汞柱；

(5)通过透明窗口检查HDPE膜上是否有肥皂泡出现，时间不得少于30 秒；

(6)给有肥皂泡出现的地方标上记号，并按规范的要求进行修补。

(7)把要测试的焊缝两端封好，把空心针插入空气通道；

(8)气泵与HDPE膜的连接处加垫圈以保护土工膜，然后开动气泵将压力增强至250KPa；

(9)关气泵阀门，使焊缝中的压力稳定保持3～5分钟，气压不低于240Kpa，然后在焊缝的另一端开孔放气，气压表指针能够迅速归零方可视为合格；

(10)测试完成后还应用挤出焊对开孔处行修补。

电火花测试：

等效于真空检测，适应于地形复杂的地段。具体检测流程如下：

a、将一根0.3～0.5mm铜导线置于土工膜重叠部分的上面一层边缘，用挤出焊将导线盖住，焊接过程中用螺丝刀或其它工具将导线保持与焊缝中间；

b、在挤出焊焊缝的末端，导线的一端须露出焊缝约50～70mm，用于连接电火花的电极。导线不必做成圈状，但应在整个焊缝中保持连续；

c、测试装置的测试电压为35000伏；

d、测试时将测试装置的接地电极与焊缝中导线暴露的一端相连，慢慢使铜刷刷过整条焊缝，铜刷探头在距离焊缝10～30mm的高度探扫。如在焊缝上有漏洞将会发出响声，将铜刷移离焊缝约2cm的距离，漏洞和铜刷之间的电火花可指示焊缝上漏洞的准确位置；

e、测试过程中出现气泡的地方须作标记，返工修补后再次测试；

f、测试合格后，将暴露的铜线剪掉，然后对该处进行打磨并用挤出焊焊接。

焊缝破坏性试验

完成真空测试以后，应对焊缝取样并做焊接拉力测试，取样的尺寸为宽 350mm，长1000mm。从样品每端切下一个2.54cm的试样条并进行现场剪切和剥离检测。将其余的样品切成三分交由我方、监理工程师、业主存档保存。

(1)检测设备：电子拉力测试仪

(2)测试位置和频率如下：

A、测试频率：1000米长焊缝取一个1000mm×350mm做测试,合格率为 100％。

B、测试位置在焊接时确定、过热、被污染、焊缝偏移或值得怀疑的位置可作为测试位置，监理工程师和监测人员有责任选择测试位置。

(3)取样程序：

A、应当在焊接时，在项目监理工程师指定的位置取样，以便在HDPE膜被覆盖前得到试验结果；

B、项目监理工程师给每块试样编号，并在HDPE膜铺设平面图上标明试样的编码和位置。

(4)应当修复HDPE膜上所有由于破坏性取样而留下的孔洞，应根据规定进行修补；

(6)每个试样取10个25.4mm宽的标准试件，分别做5个剪切试验和5 个剥离试验。5个样品中的4个须通过符合标准，且平均值应达到下述标准，最低值不得低于标准值的80％方为通过强度测试。经测试合格的样块，由监理工程师存档。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案；需要说明的是，以上内容仅仅说明了本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种垃圾填埋场土工膜覆盖双轨热熔技术工艺；其特征在于：包括一下步骤：

步骤一：准备铺设工序；

①施工准备阶段；

②裁膜以及裁膜调运阶段；

(1)根据场地实际丈量并且裁剪膜片；

(2)通过运输机完成裁切完成并且集体收纳的HDPE膜；

③HDPE膜铺设阶段；

(1)确认场地平整以及保证场地地基压实的密度；

(2)预先检测HDPE膜的干湿度以及表面清洁程度；

(3)按照铺装现场要求，执行相关必要清洁或者穿戴条款；

(4)实时焊接完成铺设工序的HDPE膜，铺设过程中应当监测实时温度从而预留温度以及外力而影响HDPE膜伸缩形变量；

(5)接缝搭接宽度值在100±20mm；

④HDPE膜焊接阶段；

(1)添加焊接设备，将双轨热熔焊机和单轨挤出焊机运输至指定加工地点预备焊接加工；

(2)测试焊接，选择指定时间，适配不同气温完成焊接，同时测试试焊接HDPE膜的抗拉强度；

(3)正式焊接，根据测试焊接的成品测试的时间段、气候温度以及抗拉强度，完成焊接加工工序；

(4)检测正式焊接后的HDPE膜膜组；

⑤局部加强以及修补处理阶段；

采用人工处理实施二次特殊部位焊接的后期检查阶段；

⑥焊接质量检测阶段；

(1)加入检测设备：PIR真空盒、PVP真空泵、PN测漏针、软管、气泵、铜导线和电子拉力测试仪；

(2)气压检测流程为：将肥皂溶液均匀涂抹HDPE膜，把真空箱放在湿润的焊缝表面，对HDPE膜内部输入一定的气体并且观察HDPE膜上是否有肥皂泡出现；

(3)电火花测试和焊缝破坏性试验。