火神山和雷神山医院的“防护衣”：HDPE防渗膜施工工艺

▲ 图为火神山医院正在铺设土工布和HDPE防渗膜，3万平方米HDPE防渗膜为火神山医院2.5万平方米的地下基础穿上“防护衣”，确保不让一滴污水进入地下。

医院参照垃圾填埋场标准施工，施工结构为“两布一膜”结构，也就是“两层土工布及一层HDPE防渗膜”。在平整过的地面上，铺设厚度为20公分的砂子，并与管道预埋穿插施工，随后将在上面铺设“两布一膜”——两层土工布及一层HDPE防渗膜，然后再铺设20公分砂子，具有较强的防渗作用。

▲ HDPE防渗膜铺设现场

本次医院采用的土工布规格为600g/平方米丙纶长丝土工布，HDPE防渗膜规格为2.0mm双糙面防渗膜。

▲ 土工布

▲ HDPE防渗膜

▲ “两布一膜”结构施工

HDPE防渗膜，又称HDPE土工膜，全称高密度聚乙烯土工膜，是采用聚乙烯原生树脂（以高密度聚乙烯为主要成分）加以一定比例的碳黑黑色母料、抗老化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、稳定剂等，经单层、双层、三层共挤技术吹塑而成，是一种防渗效果好、耐酸碱、耐腐蚀、高抗拉、使用寿命长的防渗材料。适用于工程防渗、污水池防渗、垃圾填埋场防渗、尾矿处理场防渗、固废弃物填埋场防渗等工程。

▲ HDPE防渗膜是一种柔性防水材料，连接采用热熔焊接，焊缝强度高，焊接性能好，具有很高的防渗系数（1×10~17cm/s）；具有良好的耐热性和耐寒性，其使用环境温度为高温110℃、低温-70℃；具有很好的化学稳定性能，能耐80余种强酸、碱等化学腐蚀；具有很高的抗张力强度，具有很高的抗拉强度，能满足高标准工程项目需要；具有很强的耐候性，有很强的抗老化性能，能长时间裸露使用而保持原来的性能；整体性能好，具有很强的抗拉强度与断裂伸长率，能够在各种不同的恶劣地质与气候条件下使用，地质不均匀沉降应变力强。

HDPE防渗膜选材、检测及施工主要参照技术标准：《土工合成材料聚乙烯土工膜》、《聚乙烯（PE）土工膜防渗工程技术规范》、《土工合成材料应用技术规范》、《土工合成材料测试规程》、《垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜》。防渗设计中HDPE防渗膜材料的主要性能应满足下表要求：

CH-1：普通中（高）密度聚乙烯土工膜

CH-2：环保用高（中）密度聚乙烯土工膜

HDPE防渗膜连接采用热熔焊接方式，利用自身的连接形成一个完全封闭的整体防渗体，焊缝强度高，焊接性能好。其原理是利用焊机内电烙铁加热土工膜两面，使土工膜表面熔化，上下滚轴相互挤压两层土工膜，使之相互连接在一起。

HDPE防渗膜施工工艺流程

➤ 基面处理

1. 平整度：±5cm/m2，基面平整顺直；

2. 压实度：90%以上，经碾压后方可在其上铺设防渗膜；

3. 纵、横坡度：纵横坡度宜在2%以上；

4. 基面清理：垂直深度2.5cm内不得有尖棱物体。

➤ HDPE防渗膜的铺设、裁剪

1. HDPE防渗膜在铺设前，先对铺设区域进行检查、丈量，根据丈量的尺寸将仓库内尺寸相匹配的防渗膜运至锚固沟平台，铺设时根据现场实际条件，采取从上往下“推铺”的便利方式；

2. 铺设HDPE防渗膜时应力求焊缝最少，在保证质量的前提下，尽量节约原材料；

3. 铺设时应从底部向高位延伸，不要拉得太紧，应留有1.50%的余幅，以备局部下沉拉伸；

4. 相邻两幅的纵向接头不应在一条水平线上，应相互错开1m以上；

5. 纵向接头应距离坡脚、弯脚处1.50m以上，应设在平面上；

6. 先边坡后场底；

7. 边坡铺设时，展膜方向应基本平行于最大坡度线；

8. HDPE防渗膜铺设完成后，应尽量减少在膜面上行走、搬动工具等，凡能对HDPE防渗膜造成危害的物件，均不应放在膜上或携带在膜上行走，以免对膜造成意外损伤。

➤ HDPE防渗膜的对正、搭齐

1. HDPE防渗膜的铺设不论是边坡还是场底，应平整、顺直，避免出现褶皱、波纹，以使两幅防渗膜对正、搭齐；

2. 搭接宽度按设计要求，一般为左右10cm。

➤ 压膜定型

1. 用砂袋及时将对正、搭齐的HDPE防渗膜压住，以防风吹扯动；

2. 防渗膜的锚固的方法分为三种：沟槽锚固、射钉锚固和膨胀螺栓锚固；野外施工通常情况下，采用沟槽锚固。

1）采用沟槽锚固时，视HDPE防渗膜的使用条件及受力情况，其锚固沟槽宽度一般不小于0.5m-1.0m,其深度不得小于0.5m-1.0m；在锚固沟顶部，应按设计要求预留一定量的防渗膜，以备局部下沉拉伸；

2）采用射钉锚固时，压条宽度不小于2cm，厚度不得小于2mm，射钉间距不应大于400mm，压条明露处应有防腐措施；

3）采用膨胀螺栓锚固时，螺栓直径不小于4mm，其间距不大于0.5mm，施工时，先用备好的沙袋将摆好位置的膜临时固定，防止大风将HDPE膜吹动移位，然后再进行膨胀螺栓锚固。

➤ 擦拭尘土

用干净纱布擦拭焊缝搭接处，做到无水、无尘、无垢。

➤ 试验性焊接

1. 试验性焊接在HDPE防渗膜试样上进行，以检验和调节焊接设备；

2. 试验性焊接是与生产性焊接相同的表面和环境条件下进行的。

➤ 生产性焊接

1. 只有通过试验性焊接，才能进行生产性焊接；

2. 焊缝处HDPE防渗膜应熔接为一个整体，不得出现虚焊、漏焊或者超焊；

3. 不论生产性焊接还是试验性焊接，必须保持焊接的温度、速度，使焊接达到最佳效果；

4. 只有在修补和双缝焊接机不能操作的地方用焊枪进行修补；

5. 应对焊接机械定时保养，要经常清理焊机设备中的残留物；

6. HDPE防渗膜焊接特殊部位处理。

1）边坡交汇处：铺设和焊接均属特殊情况，要根据实际状况特殊裁剪，方能使防渗膜紧贴坝坡基底，否则，会造成“悬空”或“起鼓”现象；

2）库区的边坡与库底的交汇处：先把防渗膜顺着坝面铺设在距盲沟1.5米远以外处，再与库底膜相连；相邻两幅的焊接：先焊接好后，再压往盲沟内。

➤ 检测

HDPE防渗膜焊接后，应对下列部位进行检测：全部焊缝、焊缝结点、破损修补部位、漏焊、虚焊的补焊部位、前次检验不合格再次补焊部位。

➤ 修补

对检测不合格的地方进行修补时，需用大于损坏部位面积一倍以上的母材进行修补，焊机不能操作的部位才能用焊枪进行修补。

➤ 保护层施工

HDPE防渗膜焊接后，应及时覆盖保护层，避免阳光直射引起材料老化。在坡面坡度较大因失稳而不易铺设覆土或砂石保护层时，可以采用喷射砼保护层的施工方法。喷射砼要按设计要求设置变形缝并及时洒水养生，以免砼层开裂影响保护效果。若采用素土和砂垫层时，应压实或掺其他有固结作用的改良材料使覆盖物板结、稳固避免雨水冲刷而使防渗膜裸露。保护层施工时应满足以下要求：

1. HDPE防渗膜铺设及焊接合格后，应及时填筑保护层，填筑保护层的速度应与铺设HDPE防渗膜的速度相适应；

2. 保护层的厚度应在10cm以上；

3. 保护层的材料应符合设计要求，其中不得含易刺破HDPE防渗膜的尖锐物或杂物。