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工程中预应力塑料波纹管的缺陷和不足

来源:预应力塑料波纹管缺陷 作者:预应力塑料波纹管 发布日期:2018-10-17

  后张预应力技术已经广泛应用于工程建设中, 预应力材料不断推陈出新,现在都在大力度的推广使用塑料波纹管产品。但在工程应用中,发现预应力塑料波纹管存在以下缺陷和不足。

  

1、刚度与金属波纹管相比偏低

  塑料波纹管管道密度0.954gcm3,短期(1min)弹性模量为 800MPa,长期(50年)弹性模量为150MPa,管道壁厚2.5~ 3.0mm。金属波纹管管道密度为 7.85gcm3, 弹性模量为 2.06 ×105MPa,管道壁厚为 0.3mm。塑料波纹管的弯曲刚度(EI)为金属波纹管的 1137.3(短期)~ 125.7(长期)。

  在施工时,对于后穿筋施工工艺,如果马凳筋固定不好或间距过大,有可能发生孔道移位、上浮等问题。

  

2、存在结构分层问题

  由于塑料本身强度和弹性模量均较低,塑料与水泥浆和混凝土均无粘结力,因此在结构内沿波纹管界面客观上存在薄弱层。对于在截面同一高度密集配直线预应力束的结构,会在截面该高度上出现结构分层现象。

  在施工中,如果预应力束在长度方向出现偏差,则会出现较大的横向拉应力。

  在预应力张拉时,如果施工阶段预压应力较大,由于材料泊松比 μ的影响,也会出现横向拉应力。这两种应力叠加后, 极有可能造成混凝土截面沿分层面分离,产生裂缝,严重时有可能造成面层混凝土剥落。某跨线桥采用钢管混凝土下承式系杆简支拱, 矢跨比 15。系杆采用预应力混凝土箱形截面。 为了平衡拉应力,系杆箱形截面顶板及底板均配有直线预应力束。预应力筋均采用1 860MPa级高强低松弛钢绞线。预应力束为 15s15.2mm 钢绞线,塑料波纹管内径90mm,水平方向最小间距为 200mm。在预应力张拉过程中,在底板预应力束部位混凝土突然向下迸出。

  预应力孔道在施工时被振捣移位上浮,上下层普通钢筋拉接筋放置严重不足。剥落混凝土后外露波纹管表面干净,未粘结混凝土,表明塑料波纹管与混凝土基本无粘结力。以上因素综合导致底板局部混凝土横向主拉应力超过混凝土极限抗拉强度, 致使混凝土向下迸裂。随后对该桥采用竖向植入防崩横向钢筋, 浇筑C60 灌浆料, 并补张拉预应力束等措施进行了修复。

  工程中预应力塑料波纹管的缺陷和不足

3、塑料波纹管耐热及防火性能差

  根据规范要求,塑料波纹管原材料主要成分应为高密度聚乙烯树脂(HDPE)或聚丙烯(PP)。但目前部分材料生产厂家为降低生产成本,采用再生料作为原料进行生产。

  这种材料制作的产品虽能通过多项进场检验,但耐火性能不好,在电焊等高温作用下会发生燃烧,有可能在施工阶段造成火灾。在夏季施工时,阳光炙烤造成钢筋高温有可能烧伤塑料波纹管。

  总结

  塑料波纹管具有密封性好、耐蚀性强、绝缘性能好等多种明显的优点,可以产生显著的经济效益。在实际应用中也发现了塑料波纹管的诸多不足之处。其刚度小,耐热性及防火性差,在结构中会造成截面分层。在设计及施工阶段应加以重视。

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