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                  塑料波紋管取代金屬波紋管的原因分析

                  來源:塑料波紋管取代金屬波紋 作者:塑料波紋管 發布日期:2018-08-08

                    

                  1、金屬波紋管的特點

                  塑料波紋管和金屬波紋管比較

                    當前橋梁工程中應用的金屬波紋管多為不銹鋼、鋼質襯塑、碳鋼或金屬鋁。在我國預應力橋梁早期使用的波紋管多為金屬波紋管。金屬波紋管具有抗滲、耐壓、強度高、可撓性好等優點,另外當溫度變化時,金屬波紋管仍可以與周圍的混凝土較好的粘合。但金屬波紋管由于材質和生產工藝的限制,也具有很多不足:

                    (1)質量控制問題。

                    金屬波紋管的生產往往采用施工現場由工人操作生產的方式,多是利用碳鋼等材質經機器碾壓、軋卷、繞纏而成。由于現場操作工人培訓水平參差不齊,生產出來的金屬波紋管質量也有好有壞。導致生產的金屬波紋管管壁厚度不一,密實性不高,強度達不到規范標準的情況時有發生。

                    (2)壓箍鏈接問題。

                    金屬波紋管的管肋之間需要進行處理來進行連接,如果壓箍操作失誤導致接縫存在裂隙,那么在后續的施工過程中受到擠壓、拉拽等外力作用時就會使裂縫擴大,甚至出現空洞。如此,水泥漿體就會從空洞處進入波紋管,導致后期注入波紋管的壓漿無法順利進入,從而產生注漿不飽滿的現象,威脅橋梁的使用安全。

                    (3)易于破損變形。

                    在波紋管安裝完畢后,需要澆筑混凝土。為了使混凝土密實結合,消除蜂窩麻面,提高其強度,要對混凝土進行搗振。在搗振過程中,施工人員的踩踏及搗振設備的重壓等外力作用可能會使金屬波紋管產生破損或變形。

                    (4)耐腐蝕性較差。

                    金屬波紋管工作在由水泥漿體包裹的環境中,當有空氣和水進入時,由于其自身材質的問題,極易產生銹蝕的問題。尤其是多雨季節,浸水的金屬波紋管的耐腐蝕性更差,銹蝕處往往是應力集中的薄弱環節,給橋梁的安全使用造成隱患。

                    

                  2、塑料波紋管的特點

                  塑料波紋管的特點

                    應用于橋梁工程領域的塑料波紋管多采用高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯(PP)為原料,以先進生產工藝加工而成,是一種較新的成孔材料,與金屬波紋管相比,它具有以下優點。

                    (1)耐久性好。

                    高密度聚乙烯(HDPE)是一種結晶度高、非極性的熱塑性樹脂材料。其本身具有抗溫差變化,抗酸堿腐蝕,不易變形的特點。如果孔道外部有水浸入,塑料波紋管處于空氣和水構成的潮濕環境中,也能夠很好的對預應力鋼筋形成保護,從而延長了預應力梁的使用壽命,保證了橋梁的使用安全。

                    (2)摩阻損失小。

                    在后張法預應力橋梁的施工過程中,預應力孔道與鋼筋的摩擦是產生預應力損耗的主要原因。在相同的條件下,塑料波紋管的摩擦系數約為金屬波紋管的二分之一。那么在張拉預應力筋時,金屬波紋管產生的摩阻損失要遠大于塑料波紋管,采用塑料波紋管的預應力孔道使預應力鋼筋保留了更多的有效應力。

                    (3)鏈接更加牢固。

                    塑料波紋管的連接端是由化學方法處理的,其接口要比金屬波紋管牢固、密實。由于材質的問題,塑料波紋管比金屬波紋管具有更好的抗變形能力,在施工過程中,不易被施工搗振和機器及施工人員的重壓而導致變形。而且,目前廣泛推廣使用的真空注漿技術對塑料波紋管來說也更加適用,因為其比金屬波紋管具有更好的密實性。

                    (4)耐腐蝕性好。

                    在預應力孔道內,常常由于雜散電土壤水體的存在,使金屬波紋管產生雜散流腐蝕現象。而塑料波紋管是絕緣體,很好的防止了這一情況的發生。從而大大增加了波紋管的耐久性,提高了預應力孔道的使用壽命。但塑料波紋管也存在一些不足,其中最主要的就是凝固之后混凝土與波紋管的粘結性較差。這是由于混凝土在澆筑時,其中富含的堿性集料會釋放大量的熱,而塑料材質有遇熱膨脹的特點。當混凝土成型后溫度逐漸降低,原來膨脹的波紋管又會發生收縮,從而導致管壁與混凝土分離,產生空隙。這對預應力孔道的耐久性產生了影響,對橋梁的安全使用造成了隱患。但總體來說,塑料波紋管的使用之于預應力橋梁來說,還是利大于弊。

                    鑒于此,國際預應力協會(FIP)已經建議采用塑料波紋管取代金屬波紋管,作為大中型預應力橋梁的預設孔道。目前,北京、天津地區已經開始大規模推廣使用塑料波紋管。

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