预应力塑料波纹管在工程中的缺陷

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预应力塑料波纹管在工程中的缺陷

发布时间: 2018-08-20文章分类: 塑料波纹管问题 来源:衡光波纹管

 

预应力塑料波纹管在工程中的缺陷

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。

预应力塑料波纹管在工程中的缺陷

1)刚度与金属波纹管相比偏低

预应力塑料波纹管管道密度Q954g(m3,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7.85gkm3,弹性模量为2.06×105MPa.管道壁厚为03mm。预应力塑料波纹管的弯曲刚度(El)为金属波纹管的1137.3(短期)~1/25.7(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u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。

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,表明预应力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。

 

3)预应力塑料波纹管耐热及防火性能差

根据规范要求,预应力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预应力塑料波纹管。

 

预应力塑料波纹管工程缺陷的解决办法

针对以上问题,建议采用以下针对性措施,防止造成工程事故。

1)控制结构中各工况下的局部压应力。在设计时,必须对施工工况进行验算,确保满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JIGD62-2004中7.2.8条规定,避免产生过大的压应力。如果在截面同一高度处密排预应力束,则应适当增大箍筋、拉接筋等横向普通钢筋配筋率,不能按照规范规定进行构造配筋,以增大截面整体性,减少材料分层对结构的不利影响。

2)对预应力塑料波纹管应加强检验,其各项性能必须满足《预应力混凝土桥梁用预应力塑料波纹管》JT介5292004要求。应加强进场检验,检验项目应包括外观、尺寸偏差(内径、外径、不圆度)、环刚度。如果对产品有怀疑则应增加局部横向荷载、柔韧性和抗冲击性检验。并应增加耐火性检验。

3)预应力塑料波纹管原材料应使用原始粒状原料,严禁使用粉状和再造粒状颗粒原料,并且高密度聚乙烯应满足《高密度聚乙烯树脂》GB/T11116-1989的要求,聚丙烯应满足《塑料打包带》GBT12023-1989的要求。

4)加强施工质量控制采用预应力塑料波纹管时,马凳筋间距≤500mm.并必须采用U形筋或井字架固定牢固,避免浇筑混凝土时发生孔道移位。

在工程应用中应控制截面应力水平,进行施工工况验算。在预应力塑料波纹管的施工工程中须加强材料检验、确保施工质量。通过采取针对性的措施,扬长避短,便可充分发挥预应力塑料波纹管的优势。