Bài viết Phương pháp thi công màng chống thấm trong công trình hồ chứa nhỏ trình bày về phương pháp thi công cũng như các trang thiết bị, nguyên tắc cơ bản trong lắp đặt, phương pháp và các thiết bị dùng để hàn nối, cách kết nối màng chống thấm với các kết cấu khác, cũng như các quy định về đường hàn, cách sửa chữa đường hàn lỗi. Với các bạn chuyên ngành Kiến trúc - Xây dựng thì đây là tài liệu tham khảo hữu ích.
PHƯƠNG PHÁP THI CƠNG MÀNG CHỐNG THẤM TRONG CƠNG TRÌNH HỒ CHỨA NHỎ TS §inh Vò Thanh Vụ Khoa học cơng nghệ - Bộ Nơng nghiệp PTNT; KS Ngun Bá Yêm Vin Khoa hc thy li Túm tt: Thi công màng chống thấm, tạo hồ chứa nước nhỏ nhằm chứa cấp nước cho nông nghiệp, dân sinh nhu cầu khác công việc quan trọng, đòi hỏi quy trình chặt chẽ kỹ thuật cao Để thi cơng cơng trình đạt chất lượng cao, cần có thiết bị chuyên dụng phù hợp đội ngũ công nhân, cán kỹ thuật lành nghề Bài viết nhằm giới thiệu số kết nghiên cứu, đề xuất phương pháp thi công trang thiết bị, nguyên tắc lắp đặt, phương pháp thiết bị dùng để hàn nối, cách kết nối màng chống thấm với kết cấu khác, quy định đường hàn, cách sửa chữa đường hàn lỗi, hàn vá chỗ thủng rách màng chống thấm phù hợp, phục vụ xây dựng cơng trình thuỷ lợi loại nhỏ, có dung tích 50.000 m3 nước Từ khoá: màng chống thấm, lắp đặt, đường hàn, thiết bị hàn, quy định đường hàn, cách nối kết, sửa chữa đường hàn MỞ ĐẦU Trong nội dung phần giới thiệu kỹ thuật phương pháp thi công, nghiệm thu, trang thiết bị thi công, sửa chữa, bảo dưỡng màng chống thấm cho cơng trình thuỷ lợi loại nhỏ, có dung tích 50.000 m3 nước Tham khảo tài liệu tài liệu dẫn nhà sản xuất màng chống thấm cung cấp thi công kết cấu chống thấm bảo vệ mái đập (đập đất, đập đá v.v…) làm lớp chống thấm cơng trình xử lý chất thải v.v… chống ô nhiễm nguồn nước, bảo vệ môi trường, để tối ưu hoá việc sử dụng màng chống thấm PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG MÀNG CT 2.1 Trang thiết bị dụng cụ phục vụ thi công - Bộ thiết bị hàn, gồm: Máy hàn kép (Hot wedge double truck fusion weld) hàn đường thẳng; Máy hàn đùn (Extrusion welding machine) hàn đường cong; Máy cầm tay (Hand welding tool) hàn đính thổi khí nóng sấy khơ; Nguồn điện: Máy phát điện điện lưới; Các thiết bị an toàn điện - Thiết bị di chuyển, rải màng: Xe nâng, cáp 66 mềm; Giá đỡ - Dụng cụ đo, cắt: Thước đo độ dài (thước dây, thước nhôm), cữ lấy dấu, bút (sơn trắng); Dao, kéo - Dụng cụ kéo, chỉnh, chặn, vệ sinh màng: Kìm, thiết bị kẹp để kéo màng (Puller); Bao tải cát; Giẻ lau - Trang bị bảo hộ lao động phòng chống cháy nổ: Quần áo, giầy đế mềm, kính, găng tay bảo hộ; Thang dây, bình chữa cháy, nước, cát v.v… Thuốc men dụng cụ sơ cứu vết thương 2.2 Các nguyên tắc lắp đặt màng chống thấm - Yêu cầu mặt trước rải màng CT: Lớp bảo vệ màng phía phải hoàn thiện, đầm chặt, bảo đảm độ phẳng, nhẵn; Khơng có nước bề măt để tránh tượng màng dính chặt vào mặt nền; Dọn vật sắc nhọn như: Đá dăm, sỏi sạn, vỏ hầu hà v.v… - Nguyên tắc lắp đặt màng chống thấm cho hồ chứa: dẫn hình H.2.1 Tuỳ trường hợp cụ thể mà lựa chọn trình tự lắp đặt cho hiệu nhất, bảo đảm nguyên tắc trình lắp đặt đây: 1g 2g 1n 2n L 3n 4g L=10cm(Min) vµ15cm(Max) 3g R·nh neo 1d Đỉnh m¸i n h M¸i 2d W иy W W ≥ 150 cm (5 feet) H.2.1: Cách lắp đặt màng chống thấm cho hồ chứa Ghi chú: 1n, 2n, 3n,…,Mn- Các màng rải theo chiều rộng chiều ngắn hồ 1d, 2d,…, Md- Các màng rải theo chiều dài 1g, 2g, 3g,…- Các màng rải góc + Cách rải màng CT theo chiều rộng: Tấm màng ngang (ký hiệu 1n hình H2.1) trải rãnh neo mái bên kết thúc rãnh neo bên mái đối diện Vị trí đặt cách chân khay chiều rộng hồ 1,5m Hướng rải màng xi theo hướng gió Mép rải sau chồng lên mép rải trước từ 10cm đến 15cm Tấm màng ngang cuối (ký hiệu Mn hình 2.1) phải trải cách chân khay đối diện 1,5m + Cách rải màng CT theo chiều dài: Tấm màng dọc (ký hiệu 1d, H2.1) rãnh neo rải dọc theo chiều dài hồ chồng lên mép màng rải theo chiều rộng hồ từ 10 cm đến 15 cm Vị trí phải cách chân khay mái chiều dài 1,5m Mép rải sau chồng lên mép rải trước từ 10cm đến 15cm Tấm cuối (ký hiệu Md) phải đặt cách chân khay mái đối diện 1,5m + Cách rải màng góc: Các góc sau đo, cắt xác kích thước hình học rải từ đáy lên đỉnh tuân theo qui tắc chồng mép Đối với hồ chứa, góc có diện tích nhỏ nên chế tạo hồn thiện góc riêng sau tiến hành lắp ghép + Căn chỉnh xác khoảng cách chồng mép, chặn bao cát Vẽ sơ đồ lắp đặt đánh số thứ tự theo chiều ngược xuôi kim đồng hồ Kết thúc công đoạn lắp đặt chuyển sang cơng đoạn hàn Trong thực tế thi công thường tiến hành song song việc này, rải xong hàn - Lắp đặt màng chống thấm thân đập: tương tự lắp đặt mái hồ chứa tuân theo nguyên tắc hình H.2.2 Độ dài “h” lấy theo kết khảo sát chiều sâu mạch nước ngầm - Lắp đặt màng chống thấm mặt phẳng nghiêng: Những mặt phẳng nghiêng có diện tích lớn tích chiều rộng màng (W x W) lắp đặt màng CT phải rải theo chiều dọc mặt phẳng nghiêng Trên mặt không áp dụng qui tắc 67 R·nh Màng CT neo M¸i hạ lưu Đập Thân Đỉnh đập A-A R·nh neo Đường đỉnh đập Mng chng thm ng chân khay Rãnh chân H.2.2: Cách lắp đặt màng chống thấm th©n đập PHƯƠNG PHÁP HÀN NỐI VÀ CÁC THIẾT BỊ HÀN NỐI 3.1 Các bước công nghệ hàn màng chống thấm Rải màng Chỉnh kÝch thước chång mÐp Sửa chỗ hàn lỗi K/tra chất lượng đường hàn Phương ph¸p ph¸ huỷ KiĨm tra chỗ sửa chữa 3.2 Các thông số cho đường hàn - Nhiệt độ hàn (phụ thuộc vào nhiệt độ nóng chảy vật liệu, nhiệt độ mơi trường, oC); - Áp lực nén rulô ép (N; KN); Tốc độ hàn (m/phút); Khoảng cách chồng mép L (cm); Ghi chú: - Để xác định thông số phải tiến hành hàn thử kiểm tra chất lượng mối hàn thử trường máy kéo xách tay (Portable Tensiometer) - Chiều dài đường hàn thử 5m, số lần hàn thử ứng với thông số hàn khác Từ kết đường hàn thử có chất lượng tốt chọn thông số hàn để thi công Tất thông số phải ghi vào nhật ký thi công 3.3 Thiết bị hàn đường thẳng kép (Hot wedge double track fusion weld) - Các loại máy hàn như: Hot wedge welder hãng Clumbine (USA), Comet, Astro, 68 Vệ sinh diƯn tÝch hàn Hàn nối Phương ph¸p không phá hu Tng nghim thu ng hn Twinny, Twinmat v.v…của hãng Leister (Thuỵ sĩ) chế tạo máy hàn đường thẳng dựa nguyên lý gia nhiệt (H.3.1) - Nguyên lý làm việc máy hàn đường thẳng: Hai mép màng sau cài vào máy áp sát vào mặt gia nhiệt Hai bề mặt màng thời điểm nóng chảy gắn kết đồng (diện tích gắn kết diện tích đường hàn) nhờ lơ lăn ép áp lực cao (800N đến 1000N) Do lô lăn ép có cấu tạo rãnh (rộng 10mm 20mm) giữa, phần diện tích màng chống thấm nằm chiều rộng rãnh không chịu áp lực nén không gắn kết với nhau, tạo kênh khí đường hàn kép - Tốc độ máy hàn thẳng điều chỉnh từ đến m/phút - Đường hàn thẳng (đường hàn kép) có dạng hình H.3.2 Rul« lăn/Ðp B lô ép Mng CT phía Bn gia nhit Mng CT phía di H.3.1: Nguyên lý máy hn kép Kªnh khÝ a a cm H.3.2: Dạng đường hàn kÐp Màng CT a=1,5cm (hoặc a=2,0cm) nóng tới nhiệt độ nóng chảy đẩy đầu đùn trục xoắn Guốc hàn sứ chịu nhiệt, mặt phẳng, mặt hình lòng mo tiếp xúc với điểm hàn Tốc độ nguyên liệu hàn điều chỉnh tốc độ quay trục xoắn phụ thuộc vào tốc độ hàn cho lượng nguyên liệu vừa đủ - Tốc độ hàn phụ thuộc vào tay nghề người điều khiển CÁCH KẾT NỐI MÀNG CHỐNG THẤM VỚI KẾT CẤU KHÁC 4.1 Cách kết nối màng - Tất đường hàn thẳng phải kiểm chống thấm với kết cấu bêtông, gạch, đá xây tra áp lực khí (Phương pháp khơng phá Cách 1: Kết nối Polylock huỷ) trường lấy mẫu để kiểm - Polylock chi tiết polime chế tạo tra sức bền kháng kéo kháng bóc sẵn, có thành phần vật liệu với màng phòng thí nghiệm tiêu chuẩn chống thấm, có kiểu dáng đa dạng (dạng Chữ 3.4 Thiết bị hàn đùn (Extrusion Welding I, C, E, Omega v.v… H.4.1) nhiều kích thước equipment) khác (Polylock hãng GSE có kích - Các loại máy hàn đùn: U7-SC; U7-COMP thước tiêu chuẩn: dài 3m; Rộng:15cm; chân: v.v… hãng Columbine - Mỹ Haudi, 2,5cm ) Weldmax, Section1, Section2, Section3,…do - Kết cấu kết nối màng CT Polylock với hãng Leister - Thuỵ Sĩ sản xuất để hàn chi kết cấu bêtông, gạch, đá xây như: móng, tiết mà máy hàn nóng chảy khơng thực tường, trụ, mang cống, cột, sàn v.v… được Ngoài thiết bị dùng để sửa chữa dẫn hình H.4.2 đường hàn lỗi Cửa nguyªn liệu vào - Nguyên lý làm Xilanh việc máy hàn đùn Polylock (H.3.3): Nguyên liệu Trục xoắn Đường hàn hàn dạng hạt Bản gia nhiệt Đầu đïn dây có thành Màng CT mài v¸t 45o phần trùng vi thnh Guc hn phn cu to ca Bê tông, gch, xây mng chng thm c t ng a vào xilanh máy ≥10cm hàn, nguyên liệu hn c nung H.3.3: Nguyên lý máy đùn v dng đường hàn H.4.2: Kết nối Polylock 69 - Polylock lắp đặt đồng thời thi công kết cấu bêtông, gạch, đá v.v…Chẳng hạn Polylock gắn vào cốt thép coppha trước đổ bê tông Cách 2: Kết nối bu lông, nẹp giăng cao su (chỉ dẫn hình H.4.3) - Gioăng cao su chế tạo có thành phần phù hợp với mục đích chống thấm Để chống thấm Chữ C dầu dùng gioăng cao su Neoprene Nitrine Để chống thấm hồ chứa, bể nước sinh hoạt v.v… thành phần phụ gia gioăng cao su phải khơng có chất độc hại - Nẹp, bu lơng, vòng đệm chế tạo từ thép không rỉ 4.2 Cách kết nối màng chống thấm với ng ng Giong cao su Np thép không r Bê tông Bu lông+vòng m Ch I Mng CT Omega H.4.1: C¸c dạng Polylock H.4.3: Kết nối bulong Màng CT ng ng thép Giong Hn ùn Polylock Nn Bêtông H.4.4 Sơ đồ công nghệ kết nối màng chống thấm với đường ống Đường ống Màng CT Trực tiếp: Hàn đùn Gi¸n tiếp: nẹp, gioăng, keo Hệ trung gian: -Tấm Bêtông ct thép +Polylock hoc Bulông Mng CT H.4.5: Cỏch kết nối màng CT với đường ống - Các chi tiết để nối màng CT với ống (thép, bêtông, gốm, sứ, nhựa v.v… ) gồm: Tấm bêtơng cốt thép có độ dày 15cm, mác M 20, dạng tròn, vng, chữ nhật, kích thước theo thiết kế; Polylock lắp đặt thi công bêtông, dạng vuông, chữ nhật, đa giác đều, tâm trùng với tâm ống; Nẹp chế tạo thép khơng 70 rỉ, kích thước theo thiết kế - Thành phần cấu tạo gioăng chọn theo dẫn nêu trên, kích thước gioăng chọn theo thiết kế - Trường hợp thành phần vật liệu ống loại với thành phần vật liệu màng (như ống HD màng HDPE) kết nối trực tiếp màng chống thấm với ống phươngg Đường hàn dọc pháp hàn đùn phải giữ nguyên hệ nối tiếp trung gian gồm bêtông cốt thép Polylock (hoặc bu lông-nẹp-gioăng) Nhờ hệ nối tiếp trung gian mà chuyển vị màng gia tải (như: đổ vật liệu mới, tích nước lần đầu v.v…) khơng làm gẫy ống, ống nằm mặt phẳng nghiêng Đường đỉnh m¸i Đường nối ngang Đường ch©n khay Đường hàn ngang Đường nối dọc CÁC QUI ĐỊNH VỀ ĐƯỜNG HÀN 5.1 Đối với nằm mặt phẳng: Không qui định hướng độ dài đường hàn 5.2 Đối với nằm mặt nghiêng - Các đường hàn nối màng phải chạy dọc theo mặt phẳng nghiêng - Các đường hàn nối ngang màng CT có độ dài không vượt độ dài chiều rộng khổ vải vị trí (nếu hai dọc có đường nối ngang lắp đặt liền đường nối ngang phải nằm so le với nhau); Đường hàn không trùng với đường đỉnh mái đường chân khay; Số đường hàn góc phải tính tốn cho (hình 5.1) H.5.1: C¸c qui nh v hng, v trí đường hàn CCH SỬA CHỮA ĐƯỜNG HÀN LỖI Trường hợp 1: Đứt, hở hai lớp màng CT kênh khí Trình tự cách sửa chữa: Vệ sinh chỗ hở > Hàn đùn -> Kiểm tra vết hàn (hình 6.1) Màng CT Chỗ hở Hàn đïn H.6.1: Cách sửa chữa chỗ hở kênh khí Đường hàn hở Hàn đïn Đường hàn tốt Đường hàn sửa chữa MÐp trªn Đoạn hở Cắt Đường hàn MÐp 10cm 10cm H.6.2: Cách sửa chữa chỗ hở hai đường hàn kép Trường hợp 2: Hở hai đường hàn kép vệ sinh khu vực hàn không sạch, không bóc nhãn, mác, băng dính v.v…trước hàn Trình tự cách sửa chữa: Vệ sinh mép cắt lượn cách đầu mút đoạn hàn tốt 10cm -> Hàn đùn -> Kiểm tra vết hàn (xem hình 6.2) Trường hợp 3: Hàn vá chỗ thủng, rách Trình tự cách hàn vá: Cắt miếng vá đồng dạng với lỗ thủng rách cho đường bao miếng vá trùm lên đường bao lỗ thủng rách 10cm Vệ sinh miếng vá diện tích hàn Dùng máy thổi khí nóng cầm tay rulo hàn định vị miếng vá lên lỗ thủng rách, chờ nguội Dùng máy hàn đùn hàn liên tục theo đường bao miếng vá đường hàn khép kín Kiểm tra đường hàn vá phương pháp hút chân khơng (xem hình 6.3) 71 Lỗ thủng, r¸ch Miếng v¸ Hàn đïn Các thiết bị chuyên dụng cho thi cơng ngày cải tiến hồn thiện Trong phần lựa chọn, đề 10cm 10cm nghị phương pháp thi công phù hợp nhất, Ađể áp dụng xây dựng cơng trình thuỷ A lợi, chắn có điểm Đường hàn v¸ Lỗ thủng r¸ch A cần hồn chỉnh, bổ sung thêm Cơng tác thi công cần sử dụng D≥10cm thiết bị kỹ thuật phù hợp chuyên gia có kinh nghiệm thực tế với tài liệu hướng dẫn kỹ thuật nhà sản xuất màng chống thấm nhằm đảm bảo chất D≥10cm A lượng cơng trình H.6.3: C¸ch hàn v¸ lỗ thủng, r¸ch Hiện có nhiều cơng trình thuỷ lợi sử dụng màng chống thấm thay cho KẾT LUẬN đất sét, thảm sét, bentonite v.v… kết Để sử dụng màng CT vào xây dựng cơng trình cấu chống thấm cơng trình Q trình đánh thuỷ lợi mang lại hiệu kinh tế, kỹ thuật bảo giá chất lượng, nghiệm thu, quản lý vận hành, vệ mơi trường, sử dụng tài liệu hướng dẫn sử dụng cơng trình có vấn đề cần quan thi công, lắp đặt vật liệu, kiểm tâm, nghiên cứu đề tra đánh giá chất lượng cơng trình cập đến khía cạnh TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Viện khoa học Thuỷ lợi, 2007, Báo cáo nghiên cứu xây dựng hướng dẫn sử dụng màng chống thấm cơng trình thuỷ lợi 2 Chỉ dẫn thiết kế sử dụng vải địa kỹ thuật để lọc cơng trình thuỷ lợi, năm 1996 - Bộ Nông nghiệp PTNT 3 Colunbine international Ltd - Plastic welding equipment specialist, 2005 4 Đinh Vũ Thanh, Lê Minh, đặc trưng kỹ thuật phương pháp xác định tính chất lý màng chống thấm phục vụ xây dựng cơng trình thuỷ lợi, Tạp chí Nơng nghiệp PTNT, số 17 năm 2007 Summary: Methods for constructing the geomembrane for small reservoirs Constructing the geomembrane for the creation of small reservoirs to supply water for agriculture, people’s living and other purposes is very important, which requires tight procedures and high techniques For high quality construction, it is essential to have proper specialized equipment and skillful staff and workers This paper introduces some research results; proposes construction methods as well as equipment, basic rules in installation, methods and equipment for welding, the way to connect the geomembrane with other structures, rules of welding lines, fixing wrong welding lines, welding the hole of the membrane, serving the construction of small hydraulic structures with the storage capacity of less than 50.000m3 water Key words: geomembrane, installation, welding lines, welding line rules, the connection method, fixing the welding line _ Người phản biện: PGS.TS Lê Minh 72 ... chân khay Rãnh chân H.2.2: Cách lp đặt màng chống thấm th©n đập PHƯƠNG PHÁP HÀN NỐI VÀ CÁC THI T BỊ HÀN NỐI 3.1 Các bước công nghệ hàn màng chống thấm Rải màng Chỉnh kÝch thước chång mÐp Sửa chỗ... lắp đặt màng chống thấm cho hồ chứa Ghi chú: 1n, 2n, 3n,…,Mn- Các màng rải theo chiều rộng chiều ngắn hồ 1d, 2d,…, Md- Các màng rải theo chiều dài 1g, 2g, 3g,…- Các màng rải góc + Cách rải màng. .. vá phương pháp hút chân khơng (xem hình 6.3) 71 Lỗ thủng, r¸ch Miếng v¸ Hàn đïn Các thi t bị chuyên dụng cho thi công ngày cải tiến hoàn thi n Trong phần lựa chọn, đề 10cm 10cm nghị phương pháp