成都乐山成品油管道工程彭州首站工程防渗处理方案.doc
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1、成都-乐山成品油管道工程彭州首站工程 防渗处理施工技术方案中国石油天然气第X建设公司2013年10月26日 版次:第A/1版施工技术措施编制审批表工 程 名 称成都-乐山成品油管道工程彭州首站工程技术措施名称防渗处理施工技术方案会 签 意 见编 制审 核批 准目 录1.工程概况及特点11.1编制说明11.2主要工程特点12.施工方案12.1防渗施工工艺12.2基面准备工作22.3现场模块施工方案32.4 HDPE土工膜主要施工方法62.5 HDPE膜试验性焊接142.6 HDPE土工膜焊接质量检测方法172.7 HDPE土工膜质量保护措施212.8 HDPE土工膜缺陷的修补222.9 600g
2、/m2长丝无纺土工布施工方法232.10水泥基渗透结晶型涂料施工方案(涂刷法)263.质量保证管理293.1质量保证管理措施293.2工程质量技术保证措施303.3成品保护措施313.4 HDPE土工膜质量控制324.安全施工保证措施421.工程概况及特点1.1编制说明1.1.1适用范围及编制目的(1)适用范围:用于彭州首站工程防渗工程施工作业。(2)编制目的:防渗工程在本工程中占有非常大的比重,它的质量好坏对地基影响极大,将直接关系到彭州首站工程施工和运行过程中的环境质量,为保证本工程防渗的施工质量,同时保证施工安全,特编制此方案。1.1.2编制依据(1)设计研究院设计施工图及设计提供的有效
3、技术数据等。(2)国家现行有关规程、规范和标准。(3)防渗图集第五版。1.2主要工程特点整个泵棚区基础以及埋地管道部位。铺设工程程序非常繁琐,本工程性质决定了防渗技术要求很高,对施工单位的施工能力也有很高要求。为了保证本工程防渗系统的连贯性防渗系统的各工序(无纺土工布、HDPE膜、无纺布土工布工序)采用交替进行,考虑到HDPE膜、无纺土公布的施工特点,防渗材料铺设分区进行。防渗材料铺设施工的过程中,涉及到防渗区域区基础土建施工等相互间的配合。 HDPE防渗膜铺设、焊接是最为关键的工序,整个工程的成败取决于人工HDPE防渗膜的施工质量,一旦防渗膜发生渗漏,造成地下水源污染,后果将无法弥补。所以在
4、HDPE膜焊接施工中必须保证每一条焊缝均达到质量要求,确保100无渗漏池、井内壁采用涂刷抗渗结晶防渗涂料,采用内防结构。2.施工方案2.1防渗施工工艺考虑到该工程工序较多,决定采用分片逐层施工的方法,作到各层防渗材料的铺设紧凑而有序。防渗施工流程图下层土工布铺设HDPE土工膜铺设防渗专业工程验收检验、验收检验、验收检验、验收基础层验收上层土工布铺设检验、验收防渗材料锚固检验、验收穿膜管施工检验、验收水泥基防渗施工(范围外)检验、验收 基础防渗结构层自下而上为:土工布、高密度聚乙烯土工膜(HDPE膜)、土工布,局部采用水泥基渗透结晶型防渗材料。平整地基(基础层)完成后经验收,依次进行土工布铺设、
5、HDPE土工膜铺设、土工布铺设。下层防渗材料施工完成并得到监理工程师验收合格后才可进行上层防渗材料的施工,且上层防渗材料施工时不得破坏下层防渗材料。如意外损伤应通知监理工程师并及时进行修补。2.2基面准备工作 2.2.1需铺设防渗材料的表面应平整并没有废渣、树根、有棱角或很锋利的岩石。所有的回填土料均应采用粘性土,且不应含有机物、垃圾、块石或其它对土工膜铺设不利的有害杂质,衬垫的表层(15cm以内)不应包含直径大于4cm的石头或碎屑。衬垫应按照设计要求分层碾压,不得漏压和欠压。 2.2.2基层施工应确保基层碾压不受干燥、洪水或冰冻的影响,不得出现明显膨胀或干裂。严禁雨天进行施工,对已施工区域应
6、采用薄塑料膜(或其它经监理工程师认可的材料)进行临时覆盖保护,直到土工膜衬垫开始铺设。对明显膨胀或干裂变形区域应在监理工程师认可下进行翻动后重新碾压。 2.2.3锚固沟应在土工膜放置之前,由施工队按设计图纸上标明的位置和宽度来进行开挖。锚固沟开挖宜在衬垫施工的前几天开挖,并应最大限度减小粘土干燥裂开的可能。 2.2.4 HDPE土工膜铺设前需收到监理工程师或业主下达到地基书面验收意见书。2.3现场模块施工方案2.3.1在土工膜铺设之前,应在放样图上标出模块的外形及土工膜放置和现场缝合的位置,每一模块都以数字或字母标号,标号数应该同模块设置表格中土工膜的制造卷号相一致,以显示材料类型,批号和生产
7、日期。编制铺膜图后,并报监理审核通过,然后根据铺膜图进行膜材的裁剪和铺设;铺膜图要考虑工作面地形情况,对于凹凸不平的部分和场地拐角部位更需要详细计算,减少十字焊缝、T型焊缝、双T型焊缝以及应力集中。土工膜在任何降水期间均不能铺设,过大的湿度、过高或过低的大气温度、经过滞水区或风速过大(超过30km/h)时暂停施工。 基底防渗膜铺设示意图2.3.2土工膜模块铺设规则(1)用于土工膜铺设的施工方法与设备,不得对土工膜或其下基层造成损坏。(2)工作人员在土工膜上工作时都必须穿不带硬钉的软底鞋,否则会损坏土工膜或因工作忙乱而导致土工膜的损坏。(3)土工膜铺设前应准备足够的临时压载物(如砂袋、轮胎等)以
8、防止土工膜被风吹起。(4)土工膜铺设时应尽量从上往下,避免折皱。(5)任何遭到严重损坏(如拉坏、卷曲或起皱)的地方都必须标明并修补。(6)所有设备在装卸、运输过程中不得损坏土工膜,并且不得由于碳氢化合物泄漏或其它原因而损坏土工膜,在交通比较繁忙的区域,应在土工膜上铺设合适的保护性覆盖层。(7)跟土工膜模块铺设有关的信息包括日期,时间,模块与和模块尺寸,都必须在模块设置的表格中标明。如果一卷土工膜的一部分被留起来下次再用,必须在剩下部分的几个地方同时标明卷号。 (8)铺设过程中应避免土工膜产生皱纹和折痕;须避免土工膜卷材发生“粘连”现象运输或储存过程中的高温会导致土工膜产生此类现象。如果发现发生
9、此种现象,须通知质量保证执行单位。 (9)土工膜的表面只允许经认可的设备、工具箱或工具袋进行施工;设备和工具不可以放在土工膜的表面,除非正在使用中;工作鞋须为软平底无跟的工作鞋。 (10)铺设就位后的土工膜在进行调整位置时应注意保护已安装好的防渗膜。 (11)土工膜锚固需根据现场地形采用合理、灵活的方法,但应征得设计和监理单位认同方可实施。 (12)接缝搭接宽度为100 mm。 (13)铺设不应产生皱褶,铺设完毕自然松弛,与支持层贴实,不可有悬空。 (14)铺设时应根据气温的变化、现场地形和模的性能要求预留出相当的伸缩变形量,接缝、搭接的方向与位置应合理,避免出现在应力集中的部位。2.3.3土
10、工膜焊接要求 (1)接缝应平衡于垂直式坡度线,不应与水平式斜坡相交。 (2)水平接缝与坡脚和存有高压力地方的距离须大于1.5m。 (3)接缝均采用双轨热熔焊机焊接,局部修补可采取其它方式。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。 (4)T字形接头及十字形接头焊缝应采用母材补疤,尺寸不小于300mm300mm;疤角需修圆。 (5)每条焊缝应逐条检验。焊缝不得出现虚焊、漏焊或超量焊。2.4 HDPE土工膜主要施工方法2.4.1HDPE膜施工工艺流程在土工膜铺设前,先画出土工膜的铺设和焊接平面布置图,报现场监理认可方可施工,具体的流程为:首先根据场区的实际地形尺寸进行规划
11、按实际规划尺寸进行裁膜并运至施工现场的相对应的位置按施工操作程序进行铺设、焊接自检合格后申请验收,为下道工序作好准备。以上工艺流程见(下页)框架图不合格合格不合格合格同意不合格焊缝电火花检测不合格合格合格 HDPE土工膜施工工艺流程不同意地基勘验当日验收剪力与剥离强度检测场内二次搬运铺设试焊剥离及剪力强度检测正式焊接勘验结果地基处理检测结果验收结果修补记录剪力与剥离强度检测不合格检测结果电火花检测检测结果焊缝打压检测电火花检测焊缝打压检测 2.4.2自动双轨焊机焊接原理 图5.4 自动双轨焊机焊接原理图 2.4.3自动双轨焊机操作程序 以下为双轨焊机焊接程序图。焊机检查调试试 焊检查是否合格重
12、新调整参数焊机状态复核焊 接焊 缝 检 查填写司焊记录土工膜试铺调整搭接宽度清理搭接部位基底已经验收否合格 2.3.4双轨焊机焊接的操作要点(1)开机后,仔细观察指示仪表显示的温升情况,使设备充分预热。(2)向焊机中插入膜时,搭接尺寸要准确,动作要迅速。(3)在焊接中,司焊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。(4)在焊接中要保持焊缝的平直整齐,应及早对膜下不平整部分采取应对措施,避免影响焊机顺利自行。遇到特殊故障时,应及时停机,避免将膜烫坏。(5)在坡度大于1:3的坡面上安装(本工程坡度为1:3)时,司焊和辅助人员必须在软梯上操作,且系好安全带。(如下图所示)(6)在陡
13、坡或垂直面处作业时,司焊人员要在吊蓝里或直梯上操作,均应系牢安全带。必要时,在坡顶处设置固定点,对焊机的升降进行辅助控制,以便于准确操作,并确保焊机的安全运行。(7)从事环境工程作业的HDPE土工膜焊接的司焊人员,必须是中级或中级以上的焊工。如果是初级焊工操作,必须有中级或中级以上焊工在一旁指导、监视,并由监视人签字。(8)在从事热合焊接时,根据安装条件,一般为2-3个人为一组,其中至少有一名中级或中级以上焊工负责司焊。瑞士进口自动双轨焊机与焊接图 2.4.5挤压焊机操作程序详见挤压熔焊机焊接程序图 2.4.6挤压熔焊机的焊接程序及工艺要求(1)挤压熔焊机在防渗工程的施工过程中,挤压熔焊机双轨
14、焊机的最主要辅助机械。挤压熔焊机普遍使用在双轨焊接机无法焊接的部位、需要修补的部位以及管道等特殊部位的地焊接。挤压焊接机械见下页。(2)焊接程序与工艺采用单轨焊接的HDPE膜在焊接前应预先削平。在所有情况下,磨光范围均不应超过焊接时热熔树脂焊条所覆盖边缘3.5cm,且磨光部分均应尽可能采用热焊树脂焊条覆盖。在开始每一个接缝之前应从焊机中重新移动所有降热压出物,焊料都必须清洁。焊条必须保持清洁和干燥。外观检查:当发现膜面有孔眼等缺陷损伤及焊接过程中出现的漏焊、虚焊、破损等情况下,应及时用新鲜的母材修补,补疤每边超过破损部位30cm,并做好记录。土工膜在任何降雨期间均不能铺设,过大的湿度(雾、露水
15、)、过高或过低的气温,经过滞水区或风速过大(超过30km/h)时都应暂停施工HDPE土工膜焊接缝搭接面不得有污垢、砂土、积水(包括露水)等影响焊接质量的杂质存在,在焊接时应清理干净。焊接开始时(清晨及午休后),必须在现场先进行试焊,并进行拉力试验,定量、定性测试撕拉强度和焊接缝抗剪强度,在监理工程师确认试件合格后,才准许正是焊接。试件需标明日期、时刻、环境温度。HDPE土工膜的大面积焊接应采用双轨热熔焊机焊接,挤压焊接仅用在修复、覆盖或热熔焊机达不到的地方。根据气温和材料性能,随时调整和控制焊机工作温度以及速度。边坡(主边坡)HDPE土工膜防渗层的铺设施工由上向下放卷,焊缝沿渗液径流方向搭接,
16、膜间压茬1015cm,焊好后将土工膜一端压入锚固槽内。相邻土工膜焊缝应尽量错缝搭接,横向焊缝间错位尺寸应大于或等于500mm,膜块间形成的结点,应为T字型,不得成十字型,纵横向焊缝交点处应用挤压焊机加强,可以顺缝T字型焊接,也可以采用母材补疤,补疤尺寸为300300mm。疤的直角应修圆。采用挤压焊机焊接时,应先用热风焊枪按25厘米的间距将HDPE土工膜两层间点焊好,以防挤压焊接时HDPE土工膜错位,再用手提砂轮(角磨机)将待焊处打毛,在整个厚度上倒角45度,并且可以用砂纸垂直打毛,打毛要到位,打毛后表面要清洁,用棉纱掸灰,切记用手擦,最后用挤压焊机焊接。焊缝处HDPE膜应熔结为一个整体,不得出
17、现虚焊、漏焊或过焊,连接的两层HDPE土工膜必须搭接平展、舒缓,HDPE土工膜焊好后,焊缝应整齐美观,大面积允许有不严重的凹凸不平。用挤压焊枪焊接膜的接缝时,一次不能焊接完,第二次焊接开始前,焊接处的搭接长度不小于100毫米。实验性焊接应当在与生产性焊接相同的表面和环境条件下进行,也就是HDPE膜温度和周围环境温度相同;接条应采用与HDPE膜同种材质的焊条。 2.4.7HDPE膜特殊部位施工方法 (1)穿膜管道部位的施工方法 涉及到的管道穿坝处,管与膜的衔接焊接应采用“管穿膜”特殊工艺进行施工。在基础四周的内壁的镀锌钢管,需要与HDPE土工膜焊接成一体。技术和施工难度非常大。我公司经技术部门研
18、究决定采用如下施工方法。其施工要点为:先根据镀锌管道的直径HDPE土工膜管靴,管靴的长度大于钢管60mm,在镀锌钢管的外壁缠绕一圈丁基自粘带,把土工膜管靴套入钢管外壁并使土工膜与自粘胶带紧密贴实,在管靴的前端使用不锈钢管箍箍紧。此为外部施工方法。然后在镀锌钢管的管口内壁缠绕一圈丁基自粘胶带,把外壁管靴前端长的60mmHDPE土工膜反包进钢管内壁 ,并使之与自粘胶带贴实。为了保证内壁的严密性,再使用与钢管内径相同的外径尺寸的PE管50mm铆进钢管内壁前端,起到内部挤密压实的作用。最后在整个管靴的外壁使用挤压堆焊把不锈钢管箍包裹进去,并使之与PE管焊接成一体。在钢管外壁与内壁缠绕丁基自粘胶带的作用
19、为:防止液体从HDPE膜与钢管的内外壁间隙渗入基础层。具体做法见下图。 (2)通长扁钢条与HDPE土工膜的锚固防渗区域防渗材料与基础四周的锚固采用4*40*1500mm的不锈钢板条,使用膨胀螺栓进行锚固,膨胀螺栓间隔为400mm。为保证膨胀螺栓不腐蚀,使用2.0mmHDPE土工膜进行包裹封闭,挤压焊焊死。为保证土工膜不被磨损,在HDPE土工膜包裹钢板条之前使用打磨机磨光螺栓,用无纺布包裹一层。穿膜管施工示意图通长扁钢条与HDPE土工膜的锚固示意图 (3)HDPE土工膜片交叉部位处理: 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方案,采
20、用特殊工艺进行施工。如“T型”、“双T型”等焊接缝的二次焊接部位。见下图。 2.5 HDPE膜试验性焊接2.5.1HDPE膜双轨焊机试验性焊接要求 (1)试验焊接由专业焊接工完成。在开始焊接阶段与即将关机前,或在设备出现故障需中断休息至少四小时才能重新起动时,或者当气候条件发生变化,或有焊接问题被检查出来而主管监理认为需要时,都应进行试焊。 (2)所有的试验焊接将在与实际相同的缝合条件下进行。一旦试验焊接质量被确认合格,焊接技工不得改变焊接参数(温度、速度等),直到进行下一个试验焊接为止。 (3)试焊应在提供的防渗材料样品上进行,试验焊接应由两片土工膜接合而成,用于熔化焊接试验的试件长度不小于
21、4.5m,热压焊试验接缝至少需1.2m长,每天早、中开工时分别要做一次试焊。试样用拉力机,进行现场撕拉检测试验,焊缝不被撕拉破坏,母材被撕裂开为合格,确保焊接性能,焊接方法,焊接温度等外界条件无误后,征得监理同意下用已调好工作状态的热楔焊机逐幅进行焊接。试焊过程中试焊及其测试结果应记录。并有监理工程师签字认可。必要时可把试样送到有关部门实验室测试。 (4)焊接设备和人员只有成功完成实验焊接后,才能进行生产性焊接。实验性焊接应当在与生产性焊接相同的膜面和环境条件下进行,也就是HDPE膜基础和周围环境温度相同。 (5)实验性焊接完成后,割下3块2.5厘米宽的试块,测试撕裂强度和焊接抗剪强度。(6)
22、当任何已经测试的试块没有通过撕裂和焊接抗剪测试时,实验性焊接应全部重做。 2.5.2 HDPE膜双轨焊机试验焊接判断标准对双轨焊机焊接的焊缝进行剪切和剥离检验时,只能是膜被撕坏,不能出现焊口的破坏(即FTB),如图所示:自动双轨焊机试焊焊件质量评判示意图2.5.3 HDPE膜挤压焊机试验性焊接要求 在正式焊接之前,要取不小于300600mm的小样,根据经验初定设备参数进行试焊。然后切取试件,在拉伸机上进行剪切和剥离试验,如果检验结果符合规定,则锁定设备参数依此焊接。否则,重新调机、试焊、检验,直到合格时为止。 2.5.4 HDPE膜挤压焊机试验焊接判断标准 试焊成功或失败的评定标准是:对挤压粘
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