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浅谈垃圾场填埋库区防渗系统施工技术

随着国家政府大力发展城市化建设, 越来越多的农村人口进入城市谋求生计,随之带来的就是生活日常用品变多,产生的生活垃圾也变得越来越多,如果不及时的处理这些垃圾,日复一日的堆积起来,会严重的影响到城市的发展,因而需要修建大型的垃圾厂来处理每日产出的各种各样的垃圾。修建垃圾场最重要的就是做好填埋库区防渗系统, 保证垃圾不会对地下土壤造成进一步的污染,对周围的生态环境产生影响。
1、工程概括
上海市固体废物处置中心二期填埋库工程, 场地位于上海市固体废弃物处置中心厂区西部,规划嘉浏高速以东、北和公路以南区域。本工程填埋库区开挖深度约13m,堆高约25m(自库底起算),堆载按30T/m2 考虑,外围采用6m 宽围堤(顶标高+6.45m) 进行垂直防渗。本防渗工程主要分为南侧库区和北侧库区,两个填埋库区防渗系统工程。防渗系统的施工是本垃圾处理厂的核心修建部分, 施工的好坏会直接影响垃圾处理厂整个工程修建的成败,所以在施工修建中对所采用的工艺、方法、关键工序的管控都是需要按照规范来一一监管。
2、填埋库区防渗系统工程主要施工工艺流程
测量放线→开挖地下水盲沟及锚固沟→盲沟管道及二层土工材料和碎石导流层的铺设→防渗系统的铺设及检测→渗沥液收集系统施工→地下水及渗沥液斜卧井的制作安装→锚固沟回填夯实→整个防渗系统的检测、验收。其中防渗系统的铺设主要包括:150g/㎡ 轻质有纺土工布150g/㎡ 轻质有纺土工布、75cm压实粘土保护层、6.0mm GCL 膨润土垫、1.5mm 光面HDPE 土工膜、5.0mm 土工复合排水网、2.0mm 光面HDPE 土工膜。
3、锚固沟的开挖、回填
通过现场了解制定了相关的锚固沟的开挖、回填方案。填埋库区锚固沟分挡墙内侧锚固沟和挡墙外侧锚固沟两条。在测量放线过程中将锚固沟的位置和尺寸线确定好并加以保护。锚固沟挖掘采用斗宽0.8m 以内的小型挖掘机沿放线进行直线作业。开挖中挖机沿沟线后退式开挖,尽量减少侧移,防止履带过分压迫沟边引起塌陷。开挖过程中锚固沟底部和边坡至少要留10cm厚的虚状土留待后期压实作业。锚固沟采用粘土回填夯实,根据锚固沟单位体积小、线路过长且较为分散的特点,回填直接采用自卸车开至沟边倾倒的方式回填。在倾倒过程中,计算一车粘土可填充的长度,在边缘处设置挡板,以保证粘土在一定长度内倾倒完成。按照合同要求以及相关规范夯实回填土,使其满足设计
压实要求。
4、地下水导流系统的施工
填埋库区分为南、北库区两个单元中间以分区坝为界,平行铺设二条地下水主盲沟, 暗沟内采用DE200 的HDPE 穿孔管连接;每组主盲沟两侧对应设置2 组地下水副盲沟呈“鱼刺状”排列、同时环库铺设地下水副盲沟, 副盲沟内采用DE110 的HDPE 穿孔管连接。盲沟内HDPE 管四周用碎石回填,顶部回填30mm 的16~32mm 碎石作为导流层。
5、HDPE 管的施工
在铺设之前应查验设计图纸及其他技术文件,按图纸和施工现场的情况确定管道连接的先后顺序,剪裁至需要长度,随后收集管道应按照图纸与相关技术要求进行打孔、加工。由于HDPE 管很容易受温度的影响,极易出现热胀冷缩的现象,因此HDPE 管在低温(0.5℃以下)施工时应使用锋利的刀具缓慢切割,防止脆裂。在铺设管道的过程中,应防止碎屑和其它异物进入管道,发现异物应及时清除。在开展焊接工作时,本工程施工管道采用连接方法是热熔对接。主要流程包括:切削管端头、对正检查、接通电源、加温熔化、停止加温、加压对接、保压冷却。
同时还应该注意在设备使用前应检查施工现场的电压,预热设备不得漏电;在热熔焊接施工时,应按产品相关的技术参数操作;在加热及承插过程中,不能转动管道、管件。正常熔接后在管道、管件的结合面应有高约2mm~4mm、宽约6mm~8mm 的均匀熔接圈。冬季施工时,应采取可靠的防寒防冻措施同时考虑管材的收缩性。在最后进行保压冷却, 保压冷却时间为20 分钟~30 分钟,根据现场的具体温度相应的调整保压冷却时间的长短。
6、土工布的施工
在进行土工布的搭接作业时,填埋库区底部需采用150g 轻质有纺土工布进行局部铺设,即地下水盲沟的位置均须设置土工布。本工程土工布的施工方式主要采取热粘连接的方式。搭接宽度一般不小于20cm。在搭接施工前先将热风枪预热至正常工作温度600C~800C, 再以8~12m/min 的推进速度把热风嘴对准重叠双层土工布之间的中心位置,在配合滚轮进行粘合。并且在搭接时需注意在手持热风枪操作过程中一定要保持相对的匀速前进,不得在同一个位置有较长的停留时间。在搭接过程中不得跳搭、漏搭或者少搭,一定要将重叠的20cm 土工布充分搭接。在搭接施工时,现场的工作人员应严禁抽烟或动用明火。
7、回填土的施工
根据设计要求,本工程库底采用75cm 的粘土进行回填,作为膜下保护层。施工由推土机进行“扩散型”作业将土料推铺至整个库底。考虑到压实度及压实后的沉降系数,故在摊铺过程中分多次回填,每次回填25cm 厚的基础上多留有2-3cm 土料。分层摊铺完成后, 使用8T 的轻型压路机对满铺的土料分层夯实,另安排专人进行跟踪标高测量,直到压实的强度及含水量达到设计要求为止。回填土料的含水量至少为最佳含水量的±2%,当达不到时,应翻晒或采用其他相应措施以让其达到设计要求的压实度指标。
8、膨润土(GCL)垫与HDPE 防渗膜的施工
8.1 膨润土(GCL)垫的施工
本工程采用6.0mm 的膨润土垫作为次防渗膜下的保护层,铺设前的准备工作, 在基底施工时不可以有积水、不能产生龟裂,还需要防止各类尖锐物体刺穿GCL 膨润土垫。按照规范开展铺设作业,严格的按照顺序进行铺膜,科学合理的规划膨润土垫的工程进度。同时还需要注意未来连续一星期的天气情况,尽可能在晴天开展施工作业,应避免在雨天施工。由于GCL 在搬运过程中重量较大,极难推动,在GCL 中间位置安插一个不锈钢管来取代原出厂时候留有的塑料管来进行摊铺, 这样虽然增加了我们施工的成本, 但是能较好较快的完成GCL 的铺设工作。铺设时需要做好规划,有条理的铺设卷材,铺设完成后还需要做好记录, 保证后续的工作能有序开展。根据材料的工艺要求,接缝处铺撒专配的膨润土粉,并用吹风枪对上下层土工布进行吹焊或采用缝合连接。为确保膨润土垫不提前湿化, 丧失作用, 只要有膨润土垫的施工当天必须保证所有铺设好的膨润土垫上再铺设一层HDPE 膜,杜绝膨润土垫长时间甚至隔夜暴露在空气中。
8.2 HDPE 防渗膜的施工
填埋库区使用双层防渗膜的设计进行铺设, 首层为1.5mm光面HDPE 膜,二层防渗漏层为2.0mm 光面HDPE 膜,边坡为1.5mm 双毛面HDPE 膜及2.0mm 双毛面HEPE 膜。HDPE 膜在焊接时是使用热熔式双轨焊接法进行作业, 但在一些不能使用热熔焊接区域应该使用单轨挤压焊接法对该区域再次进行焊接。根据设计要求,底部及边坡均须满铺。在铺设的过程中应根据相应的规划图纸有序的设置HDPE 防渗膜,同时还需要结合场地的实际情况对HDPE 防渗膜开展裁剪工作,把已经裁剪好的HDPE 防渗膜按照记录的顺序一一搬入施工场地。在HDPE
防渗膜的铺设时,应尽可能铺设均匀,避免在HDPE 防渗膜上走动踩踏。在库区边坡进行防渗膜铺设时,尽量创造有利条件,对边坡进行较大面积的一次性整体铺设, 施工时锚固沟内采用袋装土压封,其边坡坡脚以外膜铺设不小于一米五,铺设至适量时即用混凝土进行锚固,以避免在施工中遭遇雨水侵袭,对沟槽产生浸泡,使沟槽失去稳固性。针对HDPE 膜焊接的检测,双轨热熔焊缝的检漏主要是使用充气法进行检测;单轨挤压焊缝的检验主要是通过电火花检测法进行检查。在对防渗膜存在的缺陷开展查漏修补工作时,检查部分包括已经切除的构件部位、铺焊后存在的材料各种变形、缺陷以及在焊接时没达到相应要求的部位。
9、地下水、渗沥液收集井系统施工
地下水、渗沥液收集井系统施工主要包括:斜卧井土方开挖、HDPE 管斜井的制作、井底施工、管道吊装、斜井固定、成品保护等。在进行土方开挖时需要注意天气,及时进行防护,以防雨水冲刷引起塌方。在校验定位轴线及标高桩,根据定位轴线,按照图纸设计的尺寸位置,定出井的位置,并放出挖土灰线。在开展井底施工时,需要根据施工图纸的要求做好斜井下的各构造层的施工,在管道与基层接触部位加铺一层土工布,然后在基坑内铺填碎石,碎石的质量应符合图纸设计的要求,铺设至管底标高后暂停铺设,在斜井管底处设置闷板,然后吊装管道。吊装使用多台挖机并采用专用的膜带吊装,吊点的设置应满足吊装要求,并设置专门的信号工指挥吊装,管道较长时应设缆风绳,吊装过程应轻吊轻放,放到挖好的边坡槽内,保证吊装的精准度。斜井安装后立即进行固定,固定完后应按设计要求将管四周的空隙填实。斜井施工后应对井口进行封闭,以防人员或其他物体不慎落入,经验收合格后立即进入下道工序的施工,对斜井进行隐蔽覆盖。
10、结语
总而言之,城市的发展必不可免的会产生大量的垃圾,需要对这些各种各样的垃圾进行集中处理就需要修建垃圾处理场,而修建垃圾处理厂最重要的就是做好垃圾场填埋库区防渗系统,防止集中堆积的垃圾污水渗入地下,造成水土污染,对生态环境造成无法挽救的巨大损失。
参考文献:
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