白鹤滩水电站上游围堰采用复合土工膜斜墙防渗，土工膜铺设面积约 25000m，其铺设及焊接质量直接影响围堰的防渗效果，对工程影响巨大。在项目实施过程中，施工、建设、设计、监理联合对土工膜施工关键技术进行了系统研究，形成了一套完整的斜坡面土工膜施工技术及工艺，并成功应用于工程中，可以为类似斜坡面、大面积、高标准条件下的土工膜施工提供借鉴。

1、概述
1.1 工程概况
白鹤滩水电站上游围堰为 3 级建筑物，按 50 年一遇洪水流量 28700m/s 设计，堰前水位655.58m，采用复合土工膜斜墙土石围堰，堰顶高程 658.00m，最大堰高83.0m，堰顶宽12.0m，堰顶轴线长约208m。围堰上游面坡比为1:1.5~1:2.3，下游面坡比为 1:1.75，考虑马道，综合坡比为 1:2.25。
上游围堰防渗墙施工平台 615.00m 高程以上采用复合土工膜斜墙防渗，土工膜斜墙防渗体高度43.0m，土工膜下部设置 0.5m 厚的垫层及 30m 厚的过渡层;土工膜表面喷 20cm 厚的 C25 混凝土保护层。
斜墙土工膜采用 350g/1.0mm HDPE/350g 复合土工膜，为两布一膜。一般大面积土工膜的拼接采用双缝热合焊接，边角处土工膜及缺陷修补采用塑料挤压焊接。
1.2 土工膜材料要求
上游围堰采用350g/1.0mmHDPE/350g 两布一膜复合土工膜。其主要技术参数见表 1。

2、基础条件要求
2.1 气候及现场环境要求
土工膜铺设及焊接应在现场环境温度 5C以上、风力3级以下且无雨、无雪的气象条件下进行，施工环境最高气温以不对施工人员的身体造成伤害为限制 (35C左右)。施工现场环境保证土工膜表面的清洁干燥并采取相应的防风、防尘措施，以防土工膜被阵风掀起或沙尘污染。若施工时现场风力大于 5级，采取挡风措施防止焊接温度波动，并加强对土工膜的防护和压覆。
2.2 现场人员要求及规章制度
参加土工膜铺设、焊接、检查、验收的技术人员和操作工人应接受专项培训，直接操作人员须经考核合格后方可进行现场施工。施工现场要求如下
(1)进入施工现场的所有人员严禁抽烟，也不得将火种带入现场。
(2)所有人员进人土工膜施工现场时，必须穿软底鞋或棉袜，不得穿钉鞋、高跟鞋及硬底鞋。
(3)已完成焊接铺设的范围禁止所有车辆、施工机械人内，除检测人员及下道工序施工人员外，其他闲杂人员一律不许入内。
(4)已完成铺设的土工膜需要及时采用土工布沙袋压重，防止阵风吹翻损伤土工膜
土工膜铺设后如暴露时间较长，应采用黑色遮阳布 (或彩条布)覆盖，防止太阳紫外线照射损伤。
2.3 下支持层要求
土工膜铺设前，应首先对土工膜下支持垫层面进行检查，铺设面上应清除一切树根、杂草、尖石及钢钉钢筋头、碎铁块等尖锐物体，尽量保证铺设砂研石垫层面平整，并应碾压密实。排除铺设工作范围内的所有积水，焊接时基底面的表面应尽量干燥，含水率宜在 15%以下。
2.4 土工膜材料要求及质量检查
该工程土工膜为两布一膜复合土工膜，布面与膜黏合紧密，加工成型后分开极为困难，因此为满足相邻膜块间的焊接要求，避免现场撕膜及裁剪浪费，必须在施工前根据下支持层情况进行严格的下料设计，并报送生产厂家，由厂家根据设计要求对每块土工膜进行定型生产，并根据需要在端头预留煤接接头。土工膜下料设计图见图 1。

土工膜铺设前，应首先对采购并运抵工地的土工膜根据要求进行抽样检查。经检验，质量不合格或不符合设计要求的同批次土工膜不得投人使用。
2.5施工人员培训
2.5.1 焊接施工人员培训
施工前，应对每个焊接操作人员进行培训，要求操作人员熟悉焊机的原理、操作及使用注意事项等;应采用与实际施工相同规格的土工膜进行试焊，在各种施工环境条件下焊缝的成功率达到 95%以上才能开始实际焊接施工。
2.52现场检测人员培训
检测人员需经专业培训，熟悉土工膜施工和检测过程、检测设备的原理、操作和注意事项，能够对各种质量问题进行准确描述和分析。
目测检查人员和现场撕裂检查人员经培训后，对明显的漏焊、虚焊、烫伤等焊缝缺陷可以比较容易地识别出来;充气检测人员经培训后，能熟练将气针插人焊接的中空检测部位，并不会破坏下层土工膜。2.5.3缺陷修补人员培训
缺陷修补人员应熟悉LST600 塑料挤出式焊枪的原理、使用注意事项及操作规范，根据修补方案和修补工艺，采用与实际施工相同格的土工膜进行缺陷修补在各种施工环境条件下修补成功率达到 95%以上才能开始实际修补施工。
3土工膜施工工艺流程
复合土工膜施工工艺流程为:施工准备测量放样--销膜、裁剪一对正、搭齐一压膜、定型擦拭尘土--焊接试验一缝下层布--焊接一检测一修补一复检-缝上层布一验收一下道工序。
施工过程中严格执行“三检制”，每道工序经监理工程师验收合格后方可进行下道工序施工。
土工膜施工
土工膜铺设
(1)土工膜铺设前，对销设区城进行复检，然后按《土工膜下料设计图》要求对每块土工膜位置进行严格放样，再将编号区域对应的土工搬运到工作面。
(2)土工膜一般采用人工装卸，卷幅较长的土工膜可采用机械辅助吊装《吊绳宜采用尼龙编织带一类柔性绳带，严禁采用钢丝绳等一类绳索直接吊)，铺设时人工从坡面自上而下翻滚铺设，也可采用自行设计土工膜转轴支架辅助展开，拖拉平顾，松紧适度，并注意预留接头和伸缩节，保证土工膜整体受力性能。
(3)铺设土工膜时应对正、搭齐，同时做到压膜定型，铺设到位后用沙袋或软性重物压住土工膜，防止被风吹起扭卷，直至保护层施工完毕为止。当天铺设的土工膜在当天全部拼接完成。
(4)设过中，不准使用带尖头的作动工具，严禁在复合土工膜上打石料和一切可能引起材料破损的施工作业。
(5) 复合土工膜与基础垫层之间应压平贴紧，避免架空，清除气泡，以保证安全。
(6) 摊铺时应检查土工膜的外观质，用醒目的记号笔标记已发现的机被损伤和生产性创伤、孔洞和折损等缺陷的位置，并做好记录。
土工膜焊接4.2
土工膜焊接采用 LST900自动爬行式焊接机进行施工，每次正式焊接前均应进行试焊以确定适合当时环境条件的焊接工艺，试焊长度不小于 1.0m。试完成后对目测及检漏合格的焊缝进行现场撕拉测试，母材先于焊缝撕裂方可认为合格。
正式施焊前，需首先将焊缝表面采用干纱布擦干擦净，做到无水、无尘、无垢，焊接过程及施工间歌期均需对焊继做经常性的防护。
焊接操作按3人一组分组进行，焊接时 3人沿焊缝成一条直线:第一个人负责擦膜、调整宽度和清除障碍，第二个人控制焊接，根据外侧焊缝距膜边距离随时调整焊机走向，第三个人牵引电缆线，并对焊缝质进行目测检查，对怀疑有缺陷的部位用颜色鲜明的记号笔作出标记，以便后续检查，但在焊接后 2 内不得进行撕拉检测。
焊接过程中应随时根据现场的气温、风速等施工条件调整焊接参数。已焊接完成但尚未进行覆盖处理的土工膜四周应设置警示标志，严禁设备和施工人员入内。
4.3士工膜接缝质量检测
复合土工膜接缝质量检查项目有:目测、检漏《包括充气法和真空法)、抽样做抗拉试验。所有检测内容均应在接缝完全冷却后方可进行。检测过程及结果应详细记录，标识在施工图上，且在土工膜检测部位醒目标识。
5缺陷修补
缺陷的确认及编号5.1
对焊接检验切除样件部位、铺焊后发现的材料破损与缺陷、焊接缺陷以及检验时发现的不合格部位等，均应进行修补。施工过程中应注意对随时发现的缺陷部位用颜色鲜明的记号笔标记，并加编号记人施工记录，以免修补时霸掉。
5.2缺陷修补设备及工艺
对子土工膜焊缝或土工膜未焊区城存在的缺陷，要求采用 LST600 塑料挤出式焊枪进行修补，针对不同类型的缺陷，分别采用以下对应修补工艺。5.21孔修
(1)对破损部位的土工膜适度打毛，打磨范围稍大于用于修补的 HDPE 膜，并把表面清干净保持干燥。
《2)将直径为 150mm 的 HDPE 土工膜黏结面打毛并清理干净。
(3)用手持挤出式塑料焊枪沿黏结面周边用焊料挤出黏结固定，焊料要均匀连续，焊缝宽度不小于20mm5.22补
当虚焊漏焊长度不大于 50mm 时，采取以下措施O将虚焊谢焊部位前后 100mm 长范圈的上层双焊缝搭接边裁剪至焊缝黏结处;@将焊料数结范打毛并清理干净，用手持塑料挤出式焊枪进行修补;@焊缝宽度不小于20mm。
当虚焊源焊长度超过 50mm 时，将漏焊部位前后120mm 长范的上层双焊缝搭接边裁剪至焊缝黏结处，然后采用孔洞修补工艺进行外贴 HDPE 膜修补外贴圆形 HDPE 膜片的直径为大于漏部位前后各100mm。
5.2.3
若土工膜表面的凹坑深度小于土工膜设计厚度的 1/3，将凹坑部位打毛后用挤出式塑料焊枪挤出焊料进行修补，修补直径30~50mm。
若土工膜表面的凹坑深度大于或等于土工膜设计厚度的 1/3，按孔洞修补工艺执行。
5.24T形接头补
(1)将T形接头部位适度打毛，打磨范稍大于用于修补的 HDPE 土工膜，并把表面清理干净、保持干燥。
(2)将直径为 250mm的 HDPE 黏结面打毛并清理干净。
(3)用手持塑料挤出式焊枪沿黏结面周边用焊料挤出黏结固定，煤料要均匀连续，焊缝宽度不小于20mm。
5.3 修补后的检查
缺陷修补后应采用真空法对修补部位进行检测，检测不合格的部位应重新修补并重新检测，直至合格为止。
施工注意事项
(1)土工膜施工应在干燥、暖和的天气进行，降雨时应停止施工，雨停止之后重新施工时应将接缝位置的雨水擦拭干净，并经监理工程师确认后，方可进行后续铺设和拼接施工。
(2)现场应密切注防火，不得将种带施工现场
(3)为了便于拼接，防止应力集中，土工铺设采用波浪形松弛方式，富余度约为 1.5%，摊开后及时拉平、拉开，要求土工膜与坡面吻合平整，无突起褶皱。(4)铺设时气温在5~35C为宜，考虑到土工膜的热胀冷缩性，气温较低时土工膜的铺设应紧一些，气温较高时应松弛。
(5)应对焊接机定时保养，要经常清理焊接机设备中的残留物。
7结语
由于白鹤滩水电站上游围堰土工膜斜墙在施工前进行了详细的铺设分区规划和下料设计，膜块定型生产加工，现场铺设、焊接及修补施工方法科学合理，大大缩短了土工膜施工工期，使围堰在加高填筑启动时间延迟3个月的情况下于2016 年汛前顺利完成了防渗体系施工，为白鹤滩水电站缩短直线工期做出了重要的贡献。