应力塑料波纹管的标准

混凝土桥梁用预应力塑料波纹管的标准解读及质量辩识

国家化学建材检测中心主任魏若奇

国家建设部塑料管道协作网常务理事

国家预应力塑料波纹管标准制定参与者黎明

黎明黎明

后张有粘结预应力混凝土桥梁用预应力塑料波纹管作为预应力筋的成孔管道，具有下述优良性能：提高预应力筋的防腐保护；可防止氯离子入侵而产生的腐蚀；减少张拉过程中预应力的摩擦损失；不导电，可防止杂散电流腐蚀；密封性好，永不生锈；且施工安装方便快捷，从而成为工程设计及施工的最佳选择。

国内塑料波纹管在预应力工程中使用已有六年，积累了丰富的经验，然而作为一种新型的塑料管材，在这六年来的实际应用过程中发现了许多不足：如质量难以达标、无法满足高温条件下的施工要求；也出了一些问题：如不少生产厂家不讲质量信誉、降低质量标准、更有甚者采用劣质材料生产，给施工及桥梁建成后的安全使用带来严重的事故隐患。

因此如何严格控制管材质量和规范管材市场已到了刻不容缓的地步。

本人作为国家建设部塑料管道协作网常务理事和国家预应力塑料波纹管标准制定的参与者，有着长期生产和使用的实践经验及专业知识，本着对社会负责的态度，通过对标准中的一些主要性能特征进行解读，就预应力塑料波纹管生产中的一些状况及如何辩识管材质量公诸于众：

1、外型特征

JT/T529-2004《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》规定波距30mm～

60mm(见下图),该参数的设定是充分考虑过密的波纹会造成混凝土的石头

1子无法嵌入到波纹管波谷而使波纹管与波纹管外的混凝土分层，影响桥梁的整体强度。

一些厂家由于采用过于低劣的材料——材质强度过低,不得不把波纹设计得很密以增加刚性。过小的波距所造成的后果是：一方面使波纹管易于弯曲，施工单位在施工时不得不把定位筋从1米间距缩短到0.5米，以减少在浇筑混凝土时波纹管上浮引起的弯曲，增加了施工单位的施工难度；另一方面也带来了混凝土的骨料无法嵌入到波纹管波谷而使波纹管与波纹管外的混凝土分层，影响桥梁的整体强度。

2、力学性能

在FIP施工指南和行业标准JT/T529-2004中，都有一项局部横向载荷检测：即以800N的载荷R6的作用点向波纹管加压并持荷2min后，受压管材表面不破裂；卸荷5min后残余变形量不得超过管材外径的10%。规定800N径向集中荷载是考虑一个一般体重的人携带一般重物，踩在波纹管上时，波纹管支撑钢筋或其它钢筋对波纹管形成的局部压力；或浇筑混凝土时波纹管上浮，钢筋对波纹管形成的局部约束力。残余变形量不大于内径（圆管）标称值的10％，以免影响穿束及局部突出增加磨坏管壁以及至使张拉受损的风险。因此，该检测参数的设定是至为关键的，关系到桥梁的

2整体强度及寿命。而波纹管具有一定的厚度是确保波纹管此项力学性能达标的主要途径。

保障上述两项最基本性能的要求，莫过于选用高品质的优质材料，选用全新的高密度聚乙烯无疑能保障管材质量。然而，随着地球石油资源的日益紧缺，导致塑料原料价格飞涨，聚乙烯已由预应力塑料波纹管推出初始(2002年)的6000元/吨，涨至现在的15000元/吨，而波纹管销售价格系数却从1.8～2.5降至现在的1.1～1.4,因此，波纹管生产厂家普遍只能在保障使用性能的基础上使用一定比例的再生颗粒料。

目前国内生产预应力塑料波纹管的质量保底配方是：

原料配方重量比例

二级再生聚乙烯料

全新聚乙烯料

填充母粒（碳酸钙）

消泡剂

黑母粒（炭黑）65%

20%

10%

5%

0.2%市场价格6800元/吨15000元/吨3000元/吨5000元/吨4000元/吨每吨预应力塑料波纹管的材料价格约为:7970元/吨。

注：上述材料市场参考价格来源：中国塑料城，取价基准日：2008年5月31日。

采用上述配方生产的波纹管，外表有一定的光泽，虽然无法满足南方地区在夏、秋高温季节某些时段的施工要求，但对于小于φ70的小口径管仍可以使用，若管径超过φ70，必须提高全新聚乙烯料的比例，以满足使用及规范要求。

3以最常用的内径φ70管为例进行成本分析：

内径为φ70的波纹管在规范要求壁厚下的理论重量为0.58公斤/米，分项成本如下：

材料成本：0.58千克/米×7.97元/千克＝4.63元/米；生产成本（电、水、损耗、人工工资）：0.65元/米；运输费用（100千米运距内）：0.3元/米；厂房和设备折旧及维修、销售、财务、管理等费用：≥0.8元/米；营业税金：0.45元/米；成本合计：6.83元/米。

成本价格系数＝直接成本（元/米）÷管径（厘米）＝0.97元/米.厘米。

目前市场上正常的销售价格系数一般在1.05～1.2之间，也有的地区高达1.4。随着塑料波纹管生产厂家的增多，市场竞争加剧，市场上也出现了销售价

格系数低于1.0甚至仅为0.9的管材。如此价格系数销售，在0.97的成本价格系数之下，只有三种可能可以解释：

一是采用价格在每吨5500元以下的三级再生聚乙烯料。所谓的三级再生聚乙烯料是指采用我们日常生活中的货物包装袋（俗称：背心袋）经高温熔化再生而成，而日常生活中的一些聚氯乙烯（垃圾袋、纯净水瓶封口膜等）及用塑料袋包装过的有害物质（如硫磺、盐、酸等物质）难免夹杂其中，如果含有这些有害物质，则不但起不到保护预应力筋的作用，而且更可能加速腐蚀，从而给桥梁的安全带来更大的事故隐患。此类管材的明显特征是:外观多为波距小于30mm的密波且外表光泽度较低。

4二是降低管材壁厚以达到降低管材的重量从而降低材料成本,此类管材的明显特征是:人单脚站立在管材上,管材就变形而扁塌,甚至扁塌到底。

此类管材若按正常工艺施工,浇筑混凝土的压力会使管材变形而无法穿过钢铰线；若采用事先在波纹管中穿好钢铰线的施工工艺，则由于波纹管变形至使张拉受损，从而影响桥梁的整体强度。

三是增加填充母料（碳酸钙）的比例从而降低材料成本,此类管材的明显特征是:人单脚站立在管材的端口上,将管材踏扁到底，管材就发生开裂，甚至裂成多片，原因是填充母料比例过大造成管材变脆。此类管材若按正常工艺施工,在浇筑混凝土时振动棒会将其振裂导致漏浆而无法穿过钢铰线；若采用事先在波纹管中穿好钢铰线的施工工艺，则由于波纹管漏浆至使张拉受损，从而影响桥梁的整体强度。

由于聚丙烯材料相比聚乙烯材料强度更高（一般来说聚丙烯材料的强度是聚乙烯的一倍）、更耐高温（聚乙烯变形温度是40～60℃，聚丙烯则可达100℃不变形，而南方室外施工现场夏季在阳光的照射下，中午的温度就可达60～70℃），采用聚丙烯生产预应力波纹管是今后技术发展的方向，目前国内已有少数厂家与有关科研院所在这方面开展了合作研究并取得了进展。

结论：

1、可根据管材外表的光泽，判断管材用料的优劣，管材光泽度越好则说明用料越佳。