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危險(xiǎn)固體廢物填埋庫防滲膜的垂直鋪貼技術(shù)

文檔作者：陳浙軍沈鋼文檔來源：上海市第五建筑有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年11月19日
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第y0216．2卷6 第No1．期1 陳浙軍、沈 鋼：危險(xiǎn)固體廢物填埋庫防滲膜的垂直鋪貼技術(shù) 建 友 鈍 工
BUlLDING CONs1 UCn0N
● 芴穗工鏖
危險(xiǎn)固體廢物填埋庫防滲膜
的垂直鋪貼技術(shù)
口 陳浙軍 沈鋼 (上海市第五建筑有限公司200062)
【摘要】防滲性好是建設(shè)危險(xiǎn)固體廢物填埋庫的重點(diǎn)，而防滲膜又是填埋復(fù)合防滲系統(tǒng)的核心，本文對(duì)防滲膜的材料和施工
技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)介紹。
【關(guān)鍵詞J危險(xiǎn)固體廢物填埋庫防滲膜鋪貼技術(shù)
【中圖分類~1TU592；761 ／文獻(xiàn)識(shí)別碼 A 【文章編號(hào)】1004—1001(2004)01—0069～02
Technique of Vertical Laying of Impermeable M embrane for Underground
Storage Filled with Dangerous Solid W aste
Chen Zhejun Shen ng
1 工程概況
上海市危險(xiǎn)固體廢物處置中心位于嘉定區(qū)朱家橋鎮(zhèn)，是
社會(huì)公益性環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施之一。本次的一期填埋庫工
程是由3個(gè)64×50×11．35m的鋼筋混凝土地下填埋庫組
成，設(shè)計(jì)填埋容量8．3萬m 。
本工程為國內(nèi)第一個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)固體廢物
安全填埋庫，由于其庫內(nèi)填埋的均是有毒有害廢物，一旦滲
漏就會(huì)影響周圍的水環(huán)境，所以其防滲要求非常高。工程防
滲系統(tǒng)由膜上滲濾液收集、HDPE復(fù)合防滲、膜下地下水收
集等3個(gè)分系統(tǒng)組成。本文主要討論的HDPE防滲膜則是填
埋庫復(fù)合防滲系統(tǒng)的核心層。
圖1 防滲層剖面
I收稿日期】2003—10—10
【作者簡介與地址】陳浙軍，男，1973年生，大學(xué)本科．現(xiàn)
任上海五建第八項(xiàng)目經(jīng)營部主任工程師。上海市大渡河路850
號(hào)(200062)，電話62054641。
2004年第1期
2 材料介紹
HDPE防滲膜的化學(xué)名稱為高密度聚乙烯膜，其具有優(yōu)
異的防腐防滲性能，同時(shí)抗拉伸、抗穿刺、抗冷彎等物理性能
也非常優(yōu)異。而且HDPE防滲膜抗老化性能更是一流，經(jīng)國
際上的試驗(yàn)測(cè)定，其抗老化年限可達(dá)上百年。另外，HDPE防
滲膜這種材料的幅寬很大，從5m多到9m多不等，幅長則不
受限制，給工程應(yīng)用帶來更多的選擇。HDPE膜厚度的種類
也很多，從0．75～3mm之間有十來種選擇。HDPE膜從生產(chǎn)
工藝分類，可分為平板擠出膜和吹膜兩種，以前者的性能更
為優(yōu)異。從膜的表面形式分，又可分為光面膜、毛面膜及骨肋
膜等幾種。
HDPE防滲材料除了膜以外，還有其他一系列的材料，
如HDPE管、HDPE連接鎖、HDPE焊條等等。而且HDPE材
料只有同種材料之間才能無縫焊接，與其它材料(如金屬、木
材等)要無縫連接則十分困難。HDPE材料的上述特性使我
們考慮問題是要更加注意。
3 確保危險(xiǎn)固體廢物填埋庫防滲質(zhì)量須考慮的
幾個(gè)問題
3．1防滲膜幅寬的選用
在無特殊情況下，填埋庫防滲膜破壞原因只有兩種，一
是被外物刺破，二是相鄰膜之間的焊縫不良。所以要盡量減
少的焊縫的總延長米。而HDPE防滲膜的幅寬越大，焊縫肯
定會(huì)隨之減少，當(dāng)然幅寬越寬，膜的單價(jià)也越高。這就需要我
們根據(jù)工程特點(diǎn)和自身的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，找到一個(gè)最佳平衡點(diǎn)。
在本工程中，我們最終選用了7、2m幅寬的HDPE防滲膜。
3．2防滲膜種類、層數(shù)的選用
選用何種類型的防滲膜也是個(gè)綜合工程。由于固體廢物
一69—
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第Vo216．2卷6 第No1．期1 陳浙軍、洗 鋼：危險(xiǎn)固體廢物填埋庫防滲膜的垂直鋪貼技術(shù) 建 筑 鈍 工
BUILDING CONSTRUCTION
填埋庫防滲膜所受的外力相對(duì)較大，因此首先要選擇物理性
能較為優(yōu)良的平板擠出膜。由于與混凝土側(cè)壁的固定采用機(jī)
械連接，所以一般選用光面膜。對(duì)于防滲膜的層數(shù)，要么采用
一層較厚的，要么采用兩層較薄的。采用兩層較薄的防滲膜，
看起來比較安全，但這種方式的焊縫數(shù)量大大增加，損壞的
概率也相應(yīng)增加。在本工程中，我們最終選用了一層2．5mm
厚光面膜，生產(chǎn)方式為擠膜。
3．3屋面最好采用大跨度結(jié)構(gòu)
這主要是因?yàn)樘盥駧熘虚g的垂直結(jié)構(gòu)的防滲處理相對(duì)
較難，是今后的質(zhì)量薄弱點(diǎn)。本工程原有方案中，填埋庫的屋
面結(jié)構(gòu)為輕鋼結(jié)構(gòu)，50m跨度的跨中設(shè)一個(gè)柱子。庫中間有
一排柱子，一方面大大增加防滲膜鋪貼的施工難度，另一方
面也影響今后固體廢物的填埋操作和填埋容量。針對(duì)這一情
況，最后把輕鋼結(jié)構(gòu)屋面改成了大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)屋面，取消
了原有跨中設(shè)立的混凝土柱子。
3．4兩類收集井的設(shè)置
分別設(shè)在膜上面和膜下面的滲濾液收集系統(tǒng)和地下水
收集系統(tǒng)，是監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)固體廢物填埋庫運(yùn)行時(shí)取得原始的分
析材料所必須的。但是正像前文所說，在庫中設(shè)立單獨(dú)的垂
直結(jié)構(gòu)是得不償失的，所以最好把滲濾液收集井和地下水收
集井均設(shè)在庫壁外側(cè)。由于滲濾液收集井是收集填埋庫有毒
有害物的析出液的，所以其內(nèi)側(cè)也是滿鋪防滲膜的，與填埋
庫內(nèi)防滲膜的相互連接必須采用HDPE管，因?yàn)橹挥蠬DPE
材料之間才能做到無縫焊接。
3．5膜與混凝土側(cè)壁的連接點(diǎn)數(shù)量
固體廢物填埋庫的防滲膜鋪貼與液體廢物填埋庫的鋪
貼相比，關(guān)鍵區(qū)別就在側(cè)壁防滲膜的鋪貼上。由于一般危險(xiǎn)
固體廢物填埋庫的使用年限均較長，像上海固體廢物填埋庫
就設(shè)計(jì)為47年，意味著要用47年時(shí)間全部填滿。本工程庫
高1 1m，根據(jù)上海的年極大溫差計(jì)算防滲膜的最大伸縮量可
達(dá)20cm左右。而防滲膜熱脹延伸后在庫底累積被填埋物堆
壓是十分危險(xiǎn)的事情，因?yàn)檫@會(huì)造成膜的附加應(yīng)力增加。所
以側(cè)壁上膜鋪貼時(shí)，應(yīng)考慮把膜的延伸量均勻分散分布。本
工程最終在混凝土側(cè)壁上設(shè)了6個(gè)固定點(diǎn)(含頂部)，除庫底
斜角處外固定間距均為2m，這樣可有效解決防滲膜在大熱
天時(shí)庫底累積的現(xiàn)象。水平方向，根據(jù)防滲膜的幅寬
(7．2m)，把水平固定間距定為3．55m(相鄰膜之間的搭接為
10cm)。
3．6膜與混凝土側(cè)壁的連接構(gòu)造
從提高HDPE膜的防滲牢靠度來講，必須盡量避免膜正
面穿孔固定的方法，比如在防滲膜正面直接用射釘或膨脹螺
栓固定，再外覆小片膜的方法。經(jīng)過我們的聯(lián)合攻關(guān)，本工程
獨(dú)創(chuàng)一種“反掛鋪貼法”，該方法通過在每一個(gè)固定點(diǎn)處增焊
附加膜，使得整個(gè)填埋庫防滲膜的固定不需要任何一個(gè)地方
有正面穿孔，把將來有滲漏質(zhì)量隱患的點(diǎn)降到最小限度；同
時(shí)，采用這種方法，使得側(cè)壁防滲膜后面的水蒸氣外泄更加
一7O一
順利。
3．7庫底膜上滲濾層的改進(jìn)做法
膜上滲濾液收集系統(tǒng)除起收集滲濾液的作用外，還承擔(dān)
了一個(gè)保護(hù)層的作用。從純收集滲濾液的作用來看，采用天
然卵石夾黃砂做為滲濾層似乎很好，但這么大數(shù)量的天然卵
石(約27oot)很難保證沒有帶尖角的，為預(yù)防萬一，本工程最
終采用了兩層排水網(wǎng)格夾黃砂層的做法。這種形式的滲濾層
施工方便，構(gòu)造先進(jìn)，而且造價(jià)還比采用天然卵石層便宜。
3．8運(yùn)輸固體廢物至庫底的方式
危險(xiǎn)固體廢物經(jīng)各種處理后，至填埋庫填埋時(shí)，已是幾
百公斤重的固化物，要運(yùn)輸至庫底，必須采用機(jī)械進(jìn)行垂直
運(yùn)輸。要注意的是，由于HDPE材料無法與其它材料進(jìn)行無
縫連接，所以在庫內(nèi)設(shè)永久性垂直運(yùn)輸機(jī)械難度很大，而且
隨著固體廢物不斷地往上填，該機(jī)械最后只能報(bào)廢，不能重
復(fù)利用，同時(shí)機(jī)械放在庫內(nèi)還將大大影響設(shè)計(jì)填埋容量。本
工程最后定制了一臺(tái)類似土建施工塔吊的水平滑移機(jī)，該機(jī)
械的機(jī)身設(shè)在填埋庫外，只有一個(gè)臂伸進(jìn)庫內(nèi)，可方便地將
要填埋的危險(xiǎn)固體廢物從車上卸下再滑移至庫內(nèi)，然后再運(yùn)
至庫底。
3．9防滲膜的焊縫檢查
前面已經(jīng)講過，焊縫不良是填埋庫防滲膜滲漏的兩個(gè)原
因之一，所以焊縫質(zhì)量檢查是防滲膜鋪貼的最重要內(nèi)容之
一
。防滲膜的搭接采用的主要焊縫形式為雙軌熱合縫，這種
焊縫焊接形式與檢驗(yàn)方法均相當(dāng)科學(xué)，用專用機(jī)械在搭接
10cm的防滲膜上行走一遍，同時(shí)形成兩條熱合焊縫，檢驗(yàn)時(shí)
采用氣壓檢測(cè)法，把焊縫兩端密封并達(dá)到一定強(qiáng)度后，用特
制針頭刺入雙焊縫空腔，用空壓機(jī)充氣，達(dá)0．25MPa正式停
泵，維持5min，氣壓不下降為合格。但有的地方，雙軌熱合縫
的專用焊接機(jī)械無法行走到位，就只好采用手工焊條擠壓
焊。對(duì)于焊條擠壓焊，可采用真空檢測(cè)法測(cè)試。真空檢測(cè)法如
下：焊縫上涂肥皂水，罩上真空盒，用真空設(shè)備抽真空，造成
規(guī)定的負(fù)壓，以不產(chǎn)生肥皂泡為合格。對(duì)焊條擠壓焊的檢驗(yàn)，
現(xiàn)在有一種更先進(jìn)的方法是電火花測(cè)試法，只是電火花測(cè)試
儀的價(jià)格非常昂貴，高達(dá)上百萬。其測(cè)試方法如下：在擠壓焊
縫中埋入特殊金屬絲(焊前放入)，焊好后用電火花測(cè)試儀進(jìn)
行測(cè)試，以不產(chǎn)生電火花為合格。
4 結(jié)束語
危險(xiǎn)固體廢物集中安全填埋是國際上新興的一項(xiàng)環(huán)保
事業(yè)，上海在向國際性大都市邁進(jìn)的征途上，在環(huán)保事業(yè)上
也走在國內(nèi)前列。本人有幸參與上海市危險(xiǎn)固體廢物安全填
埋庫的建設(shè)，對(duì)HDPE防滲膜這種材料有了更深刻的了解，
上述介紹正是我們從中獲得了一些經(jīng)驗(yàn)的小結(jié)。
【參考文獻(xiàn)】(略)
《建筑施工>第26卷

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