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            工程中預應力塑料波紋管的缺陷和不足

            來源:預應力塑料波紋管缺陷 作者:預應力塑料波紋管 發布日期:2018-10-17

              后張預應力技術已經廣泛應用于工程建設中, 預應力材料不斷推陳出新,現在都在大力度的推廣使用塑料波紋管產品。但在工程應用中,發現預應力塑料波紋管存在以下缺陷和不足。

              

            1、剛度與金屬波紋管相比偏低

              塑料波紋管管道密度0.954gcm3,短期(1min)彈性模量為 800MPa,長期(50年)彈性模量為150MPa,管道壁厚2.5~ 3.0mm。金屬波紋管管道密度為 7.85gcm3, 彈性模量為 2.06 ×105MPa,管道壁厚為 0.3mm。塑料波紋管的彎曲剛度(EI)為金屬波紋管的 1137.3(短期)~ 125.7(長期)。

              在施工時,對于后穿筋施工工藝,如果馬凳筋固定不好或間距過大,有可能發生孔道移位、上浮等問題。

              

            2、存在結構分層問題

              由于塑料本身強度和彈性模量均較低,塑料與水泥漿和混凝土均無粘結力,因此在結構內沿波紋管界面客觀上存在薄弱層。對于在截面同一高度密集配直線預應力束的結構,會在截面該高度上出現結構分層現象。

              在施工中,如果預應力束在長度方向出現偏差,則會出現較大的橫向拉應力。

              在預應力張拉時,如果施工階段預壓應力較大,由于材料泊松比 μ的影響,也會出現橫向拉應力。這兩種應力疊加后, 極有可能造成混凝土截面沿分層面分離,產生裂縫,嚴重時有可能造成面層混凝土剝落。某跨線橋采用鋼管混凝土下承式系桿簡支拱, 矢跨比 15。系桿采用預應力混凝土箱形截面。 為了平衡拉應力,系桿箱形截面頂板及底板均配有直線預應力束。預應力筋均采用1 860MPa級高強低松弛鋼絞線。預應力束為 15s15.2mm 鋼絞線,塑料波紋管內徑90mm,水平方向最小間距為 200mm。在預應力張拉過程中,在底板預應力束部位混凝土突然向下迸出。

              預應力孔道在施工時被振搗移位上浮,上下層普通鋼筋拉接筋放置嚴重不足。剝落混凝土后外露波紋管表面干凈,未粘結混凝土,表明塑料波紋管與混凝土基本無粘結力。以上因素綜合導致底板局部混凝土橫向主拉應力超過混凝土極限抗拉強度, 致使混凝土向下迸裂。隨后對該橋采用豎向植入防崩橫向鋼筋, 澆筑C60 灌漿料, 并補張拉預應力束等措施進行了修復。

              工程中預應力塑料波紋管的缺陷和不足

            3、塑料波紋管耐熱及防火性能差

              根據規范要求,塑料波紋管原材料主要成分應為高密度聚乙烯樹脂(HDPE)或聚丙烯(PP)。但目前部分材料生產廠家為降低生產成本,采用再生料作為原料進行生產。

              這種材料制作的產品雖能通過多項進場檢驗,但耐火性能不好,在電焊等高溫作用下會發生燃燒,有可能在施工階段造成火災。在夏季施工時,陽光炙烤造成鋼筋高溫有可能燒傷塑料波紋管。

              總結

              塑料波紋管具有密封性好、耐蝕性強、絕緣性能好等多種明顯的優點,可以產生顯著的經濟效益。在實際應用中也發現了塑料波紋管的諸多不足之處。其剛度小,耐熱性及防火性差,在結構中會造成截面分層。在設計及施工階段應加以重視。

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