菱角湖地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝方案

1、目 錄一、工程概述2二、施工部署2三、鋼筋籠構(gòu)造和吊裝參數(shù)確定33.1鋼筋籠構(gòu)造及加固33.2吊機選型43.3 吊點的位置53.4有關(guān)吊具、吊點、擱置板受力的計算6四、鋼筋籠吊裝方法94.1吊裝步驟94.2施工要點9五、吊裝施工技術(shù)措施11六、鋼筋籠吊裝安全質(zhì)量保證措施136.1吊裝程序的檢查136.2吊裝前重點檢查項目136.3吊車操作安全措施13菱角湖軌排井地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝專項施工方案一、工程概述武漢市軌道交通三號線菱角湖軌排井基坑圍護結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻，墻厚為800mm。本工程鋼筋籠各幅尺寸及重量見表一，分別有“”、“L”兩種形式，鋼筋籠厚度為665mm。吊裝設(shè)計時按最不利因素考慮取

2、最長為33.7m，最重29.8t來設(shè)計計算（已考慮工字鋼重）。1、本工程施工的設(shè)計圖紙和設(shè)計技術(shù)要求；2、建筑施工計算手冊；3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范；4、建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范（JGJ2762012）；5、起重機械安全規(guī)程（GB6067.12010）；6、建筑機械使用安全技術(shù)規(guī)范（JGJ33-2001）；7、起重吊裝常用數(shù)據(jù)手冊；8、施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范（JGJ46-2005）；9、鋼筋焊接及驗收規(guī)范（JGJ18-2003）；10、地下連續(xù)墻施工方案。表1.1 鋼筋籠各幅尺寸及重量統(tǒng)計序號墻幅編號寬度（m）數(shù)量（幅）墻深（m）鋼筋籠長(m)重量（t）1A-161034.23

3、3.7262A-251034.233.7223A-36434.233.724二、施工部署1、本工程雖然地下連續(xù)墻鋼筋籠較長、較重，根據(jù)設(shè)計要求鋼筋籠采用整體吊裝、整體回直、一次入槽的施工方法，采取可靠有效的吊裝施工方案，即理論計算滿足要求和吊裝方案滿足安全施工要求。根據(jù)上述特點和以往地鐵工程施工經(jīng)驗，本工程采取雙機抬吊四點吊裝、整體回直入槽的吊裝方案。150T履帶吊一輛，80T履帶吊一輛，相關(guān)吊具、鋼絲繩及夜間照明設(shè)備若干。2、吊裝場地布置因鋼筋籠較重，150T、80T履帶吊及成槽機等大型設(shè)備現(xiàn)場作業(yè)等原因，需對履帶吊行走路線進行硬化處理，本工程采用20cm厚C25混凝土，內(nèi)鋪一層8200mm

4、鋼筋網(wǎng)片?，F(xiàn)場沿地連墻內(nèi)側(cè)修筑一條寬10米的鋼筋砼道路，現(xiàn)場利用該道路及以前的輔助設(shè)施布置鋼筋籠加工場地和循環(huán)道路。圖2.1-1菱角湖軌排井場地布置圖三、鋼筋籠構(gòu)造和吊裝參數(shù)確定3.1鋼筋籠構(gòu)造及加固連續(xù)墻鋼筋籠內(nèi)外側(cè)均設(shè)置橫向桁架筋，間距4m；鋼筋籠采用28mm鋼筋內(nèi)豎向設(shè)置平均5道桁架筋，每隔4m設(shè)置一道橫向桁架筋。為了防止鋼筋籠在吊裝過程中產(chǎn)生不復(fù)原的變形，鋼筋籠均設(shè)置縱、橫向抗彎桁架，桁架為28“W”型桁架筋，連接幅及閉合幅開口端增設(shè)封口筋。異型鋼筋籠還需增設(shè)定位拉桿。為了保證鋼筋籠吊裝安全，吊點位置的確定與吊環(huán)、吊具的選用都經(jīng)過驗算，作為鋼筋籠最終吊裝環(huán)中桿構(gòu)件的鋼筋籠上豎向鋼筋，必

5、須同相交的水平鋼筋自上而下的每個交點都焊接牢固。對于轉(zhuǎn)角幅鋼筋籠除設(shè)置縱、橫向起吊桁架和吊點之外，另要增設(shè)斜拉桿進行加強，以防鋼筋籠在空中翻轉(zhuǎn)角度時以生變形，如下圖所示：圖3.1-1 轉(zhuǎn)角幅鋼籠加固圖3.2吊機選型1、鋼筋籠一次成型，單幅最重約30t（加雙工字鋼重量，加吊具重量），鋼筋籠長33.7m。鋼筋籠起吊采用一臺150T履帶式起重機和一臺80T履帶式起重機雙機抬吊法，互相配合吊裝鋼籠入槽。起吊鋼筋籠時用150T履帶吊(主吊)和80T履帶吊(副吊)雙機抬吊，將鋼筋籠水平吊起，然后升150T主吊鉤、放80T副吊鉤，最終由150T吊車將鋼筋籠凌空吊直。150噸及80T噸吊車性能參數(shù)表見下表：

6、表2.2-1 吊車型號SCC150C及參數(shù)表2.3-2 吊車型號QUY80C及參數(shù)1）本工程主吊使用150T吊車，根據(jù)150T吊車性能參數(shù)線性插值得，150吊車接43米拔桿工作半徑為9米時的最大起吊能力為69.4T 。鋼筋籠最重單幅約29T加鋼絲繩加滑輪的總重不超過30T，吊車能滿足吊放鋼筋籠的要求。2）本工程副吊使用80噸吊車，吊車臂桿長28m拔桿工作半徑為7米時其最大起重能力可以達到40.72噸，而80噸吊車最大受力出現(xiàn)在鋼筋籠起吊到60°角的時候，最大受力約為鋼筋籠重量的60，即30T×60%18T<40.72T，能夠滿足起吊要求。本次施工所使用的150T及80

7、T履帶吊均為新購置設(shè)備，并且在使用前經(jīng)過專業(yè)部門的鑒定，在施工現(xiàn)場也對其性能做了性能評估，其起重能力較好。 圖3.2-1 鋼筋籠吊裝示意圖2、吊點選擇：吊點處節(jié)點加強，按吊裝要求，鋼筋籠進行局部加強。3、L型鋼筋籠吊裝：為了使鋼筋籠回直后基本垂直，必須根據(jù)重心位置合理選擇吊點位置。起吊鋼筋籠過程中主副吊起重半徑及起重角度均需控制在額定的范圍內(nèi)。3.3 吊點的位置1、吊裝鋼筋籠扁擔采用二塊4cm鋼板對扣焊接，所有焊縫均應(yīng)滿焊。2、水平吊點采用28圓鋼制作，主吊點設(shè)置3個，且應(yīng)焊在桁架上，水平吊點不得少于2個，詳見吊點位置圖和吊點布置詳圖。圖3.3-1吊點位置圖圖3.3-2吊點布置詳圖3.4有關(guān)吊

8、具、吊點、擱置板受力的計算鋼絲繩受力及強度計算吊裝鋼籠使用6股×19根的鋼絲繩，17米長，直徑37mm，最小破斷拉力總和為72.15t，按以下最不利情況計算：鋼籠安放到位前，最終吊點上鋼絲繩受到的拉力為30÷4=7.5T<72.15T籠頭吊環(huán)強度計算綜合籠頭吊環(huán)所需強度、剛度及較大安全系數(shù)要求，最前端的主吊點使用32圓鋼吊環(huán)。在鋼筋籠垂直狀態(tài)時，4個吊環(huán)共8個截面可提供拉力為：3.14*32*32*205*8/4=1318.297KN=131.83t總重36噸的鋼筋籠不可能在吊點上產(chǎn)生如此大的拉力，故吊點能滿足受拉要求。上式中Q235圓鋼受拉強度設(shè)計值，取205Mpa

9、（鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范）。根據(jù)計算結(jié)果，安全系數(shù)皆大于3，滿足要求。3.4.3 吊點鋼筋強度計算主吊其他吊點也采用28圓鋼，副吊采用28圓鋼，圓鋼吊點和桁架上、下排主筋焊接牢固。鋼籠重30T，最不利的情況是當鋼筋籠拎直后，主吊3個吊點鋼筋分別要承受整幅鋼筋籠1/3的重量。計算如下，Q235圓鋼受力最薄弱區(qū)為單根受剪，其最大抗剪強度為：fv16mm×16mm×3.14×120N/mm2÷9.8N/Kg÷1000Kg/T9.8T>30/3/2=5T.副吊點抗剪強度驗算：fv14mm×14mm×3.14×120N/mm2&#

10、247;9.8N/Kg÷1000Kg/T7.536T>30*60%/6/2=2.5T，由于吊點鋼筋和主筋及桁架焊接在一起，共同受力，所以滿足起吊要求。焊接要求：施工各節(jié)點焊接要求必須滿足JGJ18-2003的要求，吊點鋼筋都與桁架上的主筋雙面滿焊，焊縫寬度不得小于0.6d，厚度大于0.35d；最終擱置板與吊攀鋼筋雙面滿焊，焊縫寬度不得小于0.6d，厚度大于0.35d；桁架上的主筋和鋼籠周邊的主筋都與分布筋100焊接。3.4.4擱置板強度計算擱置板如下圖：采用Q235鋼板，板厚=20mm，尺寸300mm×300mm，吊耳孔半徑r=50mm。 圖3.4.4-1擱置鋼板分布

11、圖 圖擱置鋼板示意圖每塊擱置鋼板受剪時最薄弱部位驗算：(300mm-50mm)/2×20mm×0.008T/mm220T>30/4=7.5T，能滿足要求。3.4.5 鋼絲繩的報廢標準鋼絲繩使用到一定的損壞程度時,必須按規(guī)定報廢,其報廢標準如下:1、每一節(jié)距(也稱捻距,指鋼絲繩中的任何一股纏繞一周的軸向長度)內(nèi)鋼絲斷裂的數(shù)目超過表3.4.5-1規(guī)定的數(shù)目時應(yīng)報廢。鋼絲繩斷絲數(shù)量不多,但斷絲增加很快時也應(yīng)報廢。 2、鋼絲繩的鋼絲磨損或腐蝕達到或超過原來鋼絲直徑的40%以上時,即應(yīng)報廢。在40%以內(nèi)者應(yīng)按表3.4.5-2降級使用。當整根鋼絲繩的外表面受腐蝕而形成的麻面達到肉

12、眼很容易看出的程度時,應(yīng)予報廢。斷絲根數(shù) 結(jié)構(gòu)形式 安全系數(shù)K6×196×37交互捻同向捻交互捻同向捻小于61262211671472613大于71683015表3.4.5-1    鋼絲繩報廢斷絲數(shù)鋼絲表面磨損或腐蝕量(%)折減系數(shù)(%)鋼絲表面磨損或腐蝕盤(%)折減系數(shù)(%)10852560157530-40502070大于40O表3.4.5-2    折減系數(shù)3、鋼絲繩受過火燒或局部電弧作用應(yīng)報廢。4、鋼絲繩壓扁變形、有繩股或鋼絲擠出、籠形畸變、繩徑局部增大、扭結(jié)、彎折時應(yīng)報廢。5、鋼絲繩繩芯損壞而造成繩徑顯

13、著減少(達7%)時應(yīng)報廢。6、吊運熾熱金屬或危險品的鋼絲繩,報廢斷絲數(shù)取通用起重機鋼絲繩斷絲數(shù)的一半,其中包括鋼絲繩表面磨損或腐蝕的折減。四、鋼筋籠吊裝方法4.1吊裝步驟鋼筋籠吊放采用雙機抬吊，空中回直。以150t作為主吊，一臺80t履帶吊機作副吊機。起吊時必須使吊鉤中心與鋼筋籠重心相重合，保證起吊平衡。主吊機用17m長起吊繩，副吊機用12m長起吊繩。鋼筋籠吊放具體步驟如下：1、指揮150t、80t兩吊機轉(zhuǎn)移到起吊位置，分別安裝吊點的卸扣；2、檢查兩吊機鋼絲繩的安裝情況及受力重心后，開始同時平吊；3、鋼筋籠吊至離地面0.2m0.3m后，應(yīng)檢查鋼筋籠是否平穩(wěn)，然后兩臺吊機起鉤，并根據(jù)鋼筋籠尾部距

14、地面距離，隨時指揮副機配合起鉤；4、鋼筋籠吊起后，150t吊機向左（或向右）側(cè)旋轉(zhuǎn)、80t吊機順轉(zhuǎn)至合適位置，讓鋼筋籠垂直于地面；5、指揮起重工卸除鋼筋籠上80t吊機起吊點的卸甲，然后遠離起吊作業(yè)范圍；6、指揮150t吊機吊籠入槽、定位，吊機走行應(yīng)平穩(wěn)，鋼筋籠上應(yīng)拉牽引繩。下放時不得強行入槽。4.2施工要點1、鋼筋籠制作前應(yīng)核對單元槽段實際寬度與成型鋼筋尺寸，無差異才能上平臺制作。對于閉合幅槽段，應(yīng)提前復(fù)測槽段寬度，根據(jù)實際寬度調(diào)整鋼筋籠寬度。2、鋼筋籠必須嚴格按設(shè)計圖進行焊接，保證其焊接焊縫長度、焊縫質(zhì)量。鋼筋焊接質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求，吊攀、吊點加強處須滿焊，主筋與水平筋采用點焊連接，鋼筋籠四

15、周及吊點位置上下1米范圍內(nèi)必須100%的點焊，其余位置可采用50%的點焊，并嚴格控制焊接質(zhì)量。3、鋼筋籠制作后須經(jīng)過三級檢驗,符合質(zhì)量標準要求后方能起吊入槽。4、根據(jù)規(guī)范要求，導(dǎo)墻墻頂面平整度為5mm，在鋼筋籠吊放前要再次復(fù)核導(dǎo)墻上4個支點的標高，精確計算吊筋長度，確保誤差在允許范圍內(nèi)。5、在鋼筋籠下放到位后，由于吊點位置與測點不完全一致，吊筋會拉長等，會影響鋼筋籠的標高，為確保接駁器的標高，應(yīng)立即用水準儀測量鋼筋籠的籠頂標高，根據(jù)實際情況進行調(diào)整，將籠頂標高調(diào)整至設(shè)計標高。6、鋼筋籠吊放入槽時，不允許強行沖擊入槽，同時注意鋼筋籠基坑面與迎土面，嚴禁放反。擱置點槽鋼必須根據(jù)實測導(dǎo)墻標高焊接。7

16、、對于異形鋼筋籠的起吊，應(yīng)合理布置吊點的設(shè)置，避免擾度的產(chǎn)生，并在過程中加強焊接質(zhì)量的檢查，避免遺漏焊點。當鋼筋籠剛吊離平臺后，應(yīng)停止起吊，注意觀察是否有異?，F(xiàn)象發(fā)生，若有則可立即予以電焊加固。8、主吊設(shè)置兩道吊點，副吊設(shè)置兩道吊點，以實際起重量不大于極限起重量的0.8倍為原則。鋼筋籠起吊入槽時必須緩慢放下，切忌急速拋放，以防鋼筋籠變形或造成槽段坍方。鋼筋籠上設(shè)置縱向W型起吊桁架、X型剪力拉筋和吊點，使鋼筋籠起吊時有足夠的剛度防止鋼筋籠產(chǎn)生不可復(fù)原的變形。起吊過程示意圖如下：1）吊掛初始狀態(tài)2）150t吊車提起，80t吊車提離地面1米向150t吊車緩慢移動；3）150t吊車繼續(xù)提升，80t吊車

17、保持離地距離向大吊緩慢移動；4）鋼筋籠達到垂直狀態(tài)后，80t吊車主鉤解脫，150t吊車單獨承重緩慢移動運送到地連墻槽孔。五、吊裝施工技術(shù)措施1、防止鋼筋籠焊縫開裂、散架安全技術(shù)措施1）焊縫檢查，避免咬肉，轉(zhuǎn)角幅必須設(shè)置角撐。2）吊放鋼筋籠專職安全員，鋼筋籠制作督查員必須到場，分別配合檢查吊放環(huán)境及鋼筋籠各吊點及料索的情況，符合安全吊放要求后才可正式吊放。3）起吊過程中如果出現(xiàn)異常情況，如焊縫開裂、鋼筋籠散架等情況，則立即停止吊裝，將鋼筋籠放置地上，吊車30m范圍內(nèi)人員立即撤離，派專職安全員進行檢查，并將損壞鋼筋籠進行完全檢查以待處理。并對以后的鋼筋籠焊接質(zhì)量進行嚴格檢驗，防止類似事情再次發(fā)生。

18、2、吊裝施工道路確保吊車行走道路平整，高差控制在2cm3cm。3、鋼筋籠吊裝之前，做到自檢合格后，報請監(jiān)理驗收、檢驗符合要求后，簽發(fā)鋼筋籠吊放交底。4、鋼筋籠起吊之前，再派專人對鋼筋籠進行巡檢，確保鋼筋籠內(nèi)無短鋼筋等遺留物，并清除干凈。5、鋼筋籠吊裝之前，組織施工班組進行技術(shù)、安全交底，并有書面資料，對鋼筋籠的重量、長度進行明確及吊裝的主、副吊車停機位置。作業(yè)中，未經(jīng)技術(shù)負責人批準，不得隨意更改。6、鋼筋籠吊裝時，配備專職起重指揮，以主機起重指揮為主，副機起重指揮配合主機起重指揮，確保鋼筋籠在吊裝過程中合理受力。7、鋼筋籠定位精確度控制措施：1）鋼筋翻樣認真按設(shè)計圖紙翻樣。2）鋼筋籠制作根據(jù)翻

19、樣單，正確布置鋼筋、鋼筋連接器，并焊接牢固。3）測量導(dǎo)墻標高，正確。換算吊攀鋼筋的長度，焊接擱置槽鋼、吊攀鋼筋長度要準確無誤，并應(yīng)驗收。4）擱置槽鋼統(tǒng)一、用10#槽鋼，避免擱置槽鋼亂用而導(dǎo)致標高錯誤。5）鋼筋籠制作前應(yīng)核對單元槽段實際寬度與成型鋼筋尺寸，無差異才能上平臺制作。6）鋼筋籠吊放入槽時，不允許強行沖擊入槽，同時注意鋼筋籠基坑面與迎土面，嚴禁放反。擱置點槽鋼必須根據(jù)實測導(dǎo)墻標高焊接。8、起吊過程中，在起重機行走、回轉(zhuǎn)、俯仰吊臂、起落吊勾等動作前，起重司機應(yīng)鳴聲示意。一次只宜進行一個動作，在前一個動作結(jié)束后，再進行下一個動作。9、根據(jù)實測的導(dǎo)墻標高，嚴格控制鋼筋連接器的埋設(shè)標高。10、與

20、建筑物較近處：1）建筑物外墻：構(gòu)筑物暫停使用，并用安全網(wǎng)隔離。2）鋼筋籠入槽前用安全繩拉離建筑物，保證鋼筋籠運輸平穩(wěn)，專人指揮吊裝及安全監(jiān)督是否對建筑物有安全隱患。11、嚴格執(zhí)行起重吊裝“十不吊”的規(guī)定要求。1）超載或被吊物重量不清不吊；2）指揮信號不明確不吊；3）捆綁、吊掛不牢或不平衡，可能引起滑動時不吊；4）被吊物上有人或浮置物時不吊；5）結(jié)構(gòu)或零部件有影響安全工作的缺陷或損傷時不吊；6）遇有拉力不清的埋置物件時不吊；7）工作場地昏暗，無法看清場地、被吊物和指揮信號時不吊；8）被吊物棱角處與捆綁鋼繩間未加襯墊時不吊；9）歪拉斜吊重物時不吊；10）容器內(nèi)裝的物品過滿時不吊。六、鋼筋籠吊裝安全

21、質(zhì)量保證措施6.1吊裝程序的檢查1、吊裝前，應(yīng)對鋼筋籠焊接質(zhì)量作全面檢查，鋼筋焊接質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)范要求。2、鋼筋吊環(huán)布置必須對稱布設(shè)，防止在吊裝過程中鋼筋籠產(chǎn)生偏斜；3、吊環(huán)與鋼筋籠焊必須牢固，焊縫符合規(guī)范要求；4、鋼筋籠入槽前應(yīng)吊直扶穩(wěn)，鋼筋籠中心對準孔位中心緩慢下沉，不得搖晃碰撞孔壁和強行入孔。6.2吊裝前重點檢查項目1、各安全防護裝置及各指示儀表齊全完好；2、鋼絲繩及連接部位符合規(guī)定；3、應(yīng)對起吊設(shè)備進行安全檢查，各連接件應(yīng)無松動；4、吊車司機應(yīng)有操作證及上崗證，嚴禁無證人員操作起吊設(shè)備。5、鋼筋籠吊裝需要有專人統(tǒng)一指揮，動作應(yīng)配合協(xié)調(diào)；無關(guān)人員嚴禁進入鋼筋籠吊裝影響區(qū)域內(nèi)。6、吊裝時，

22、現(xiàn)場所有人員必須佩戴安全帽。7、作業(yè)時，起重臂的最仰角不得超過出廠規(guī)定。當無資料可查時，不得超過78°。8、當超重機如需要帶載行走時，載荷不得超過允許載荷的70，行走道路應(yīng)堅實平整，重物應(yīng)在起重機正前方向，重物離地面不得大于500mm，并應(yīng)拴好拉繩，緩慢行駛。嚴禁長距離帶載行駛。9、在有六級及以上大風或大雨、大霧等惡劣天氣時，應(yīng)停止起吊作業(yè)。6.3吊車操作安全措施1、經(jīng)考試合格并持有設(shè)備操作證者方準進行操作，操作必須嚴格遵守有關(guān)安全、交接班制度。2、吊車工作及行走路線必須是堅硬水平地面，對強度不足的地面應(yīng)事先進行場地硬化。3、吊車開始工作前必須檢查儀表、水、油、制動、保險等是否完好，

23、并須經(jīng)過試運轉(zhuǎn)確認安全可靠后才能工作。4、吊車作業(yè)中禁止在斜坡地帶帶著重物回轉(zhuǎn)臂桿，在滿載負荷時禁止同時進行操作兩種動作，更不得行走或降臂桿。5、吊車頭尾回轉(zhuǎn)范圍一米以內(nèi)應(yīng)無障礙物。6、大件重物的起吊角度應(yīng)大于75°。7、吊車行駛時，回轉(zhuǎn)盤、動臂桿、吊鉤都應(yīng)制動。8、指揮吊車信號要明了。司機與信號指揮人員要密切配合，信號清楚后方可開始操作。各機構(gòu)動作前應(yīng)按電鈴，發(fā)現(xiàn)信號不清要立即停止操作。9、吊物邊沿鋒利，無保護措施不能起吊。10、貨物超重時不能起吊。11、鋼絲繩應(yīng)符合規(guī)定，按規(guī)定進行潤滑，每隔5天要清掃除油一次。并經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)三股中斷絲數(shù)大于10個絲時，應(yīng)停止作業(yè)，立即更換鋼絲繩

24、。12、光線陰暗，看不清吊物時不能起吊。13、雨、雷、強風天氣不能起吊。14、工作后應(yīng)檢查清掃設(shè)備，做好日常保養(yǎng)工作，并將各種操作手柄置于空檔位置，鎖閉門窗，做到整齊、清潔、安全，冬季氣溫過低時應(yīng)放盡冷卻水。中鐵一局集團有限公司武漢市軌道交通三號線土建工程第十標段項目經(jīng)理部2013年3月1日聚乙烯（PE）簡介1.1聚乙烯化學名稱：聚乙烯英文名稱：polyethylene，簡稱PE結(jié)構(gòu)式： 聚乙烯是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂，也包括乙烯與少量-烯烴的共聚物。聚乙烯是五大合成樹脂之一，是我國合成樹脂中產(chǎn)能最大、進口量最多的品種。聚乙烯的性能1.一般性能聚乙烯為白色蠟狀半透明材料，柔而韌，比水輕

25、，無嗅、無味、無毒，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，但由于其為線性分子可緩慢溶于某些有機溶劑，且不發(fā)生溶脹。工業(yè)上為使用和貯存的方便通常在聚合后加入適量的塑料助劑進行造粒，制成半透明的顆粒狀物料。PE易燃，燃燒時有蠟味，并伴有熔融滴落現(xiàn)象。聚乙烯的性質(zhì)因品種而異，主要取決于分子結(jié)構(gòu)和密度，也與聚合工藝及后期造粒過程中加入的塑料助劑有關(guān)。2.力學性能PE是典型的軟而韌的聚合物。除沖擊強度較高外，其他力學性能絕對值在塑料材料中都是較低的。PE密度增大，除韌性以外的力學性能都有所提高。LDPE由于支化度大，結(jié)晶度低，密度小，各項力學性能較低，但韌性良好，耐沖擊。HDPE支化度小，結(jié)晶度高，密度大，拉

26、伸強度、剛度和硬度較高，韌性較差些。相對分子質(zhì)量增大，分子鏈間作用力相應(yīng)增大，所有力學性能，包括韌性也都提高。幾種PE的力學性能見表1-1。表1-1 幾種PE力學性能數(shù)據(jù)性能LDPELLDPEHDPE超高相對分子質(zhì)量聚乙烯邵氏硬度(D)拉伸強度MPa拉伸彈性模量MPa壓縮強度MPa缺口沖擊強度kJ·m-2彎曲強度MPa414672010030012.5809012174050152525055070152560702137400130022.540702540646730501508001003.熱性能PE受熱后，隨溫度的升高，結(jié)晶部分逐漸熔化，無定形部分逐漸增多。其熔點與結(jié)晶度和結(jié)

27、晶形態(tài)有關(guān)。HDPE的熔點約為125137，MDPE的熔點約為126134，LDPE的熔點約為105115。相對分子質(zhì)量對PE的熔融溫度基本上無影響。PE的玻璃化溫度（Tg）隨相對分子質(zhì)量、結(jié)晶度和支化程度的不同而異，而且因測試方法不同有較大差別，一般在-50以下。PE在一般環(huán)境下韌性良好，耐低溫性(耐寒性)優(yōu)良，PE的脆化溫度(Tb)約為-80-50，隨相對分子質(zhì)量增大脆化溫度降低，如超高相對分子質(zhì)量聚乙烯的脆化溫度低于-140。PE的熱變形溫度(THD)較低，不同PE的熱變形溫度也有差別，LDPE約為3850(0.45MPa，下同)，MDPE約為5075，HDPE約為6080。PE的最高連

28、續(xù)使用溫度不算太低，LDPE約為82100，MDPE約為105121，HDPE為121，均高于PS和PVC。PE的熱穩(wěn)定性較好，在惰性氣氛中，其熱分解溫度超過300。PE的比熱容和熱導(dǎo)率較大，不宜作為絕熱材料選用。PE的線脹系數(shù)約在(1530)×10-5K-1之間，其制品尺寸隨溫度改變變化較大。幾種PE的熱性能見表1-2。表1-2幾種PE熱性能性能LDPELLDPEHDPE超高相對分子質(zhì)量聚乙烯熔點熱降解溫度(氮氣)熱變形溫度(0.45MPa)脆化溫度線性膨脹系數(shù)(×10-5K-1)比熱容J·(kg·K)-1熱導(dǎo)率/ W·(m·K)-

29、11051153003850-80-501624221823010.351201253005075-100-751251373006080-100-701116192523010.421902103007585-140-704.電性能PE分子結(jié)構(gòu)中沒有極性基團，因此具有優(yōu)異的電性能，幾種PE的電性能見表1-3。PE的體積電阻率較高，介電常數(shù)和介電損耗因數(shù)較小，幾乎不受頻率的影響，因而適宜于制備高頻絕緣材料。它的吸濕性很小，小于0.01（質(zhì)量分數(shù)），電性能不受環(huán)境濕度的影響。盡管PE具有優(yōu)良的介電性能和絕緣性，但由于耐熱性不夠高，作為絕緣材料使用，只能達到Y(jié)級（工作溫度90）。表1-3聚乙烯的電

30、性能性能LDPELLDPEHDPE超高相對分子質(zhì)量聚乙烯體積電阻率/·cm介電常數(shù)/F·m-1（106Hz）介電損耗因數(shù)（106Hz）介電強度/kV·mm-110162.252.350.00052010162.202.300.0005457010162.302.350.0005182810172.350.0005355.化學穩(wěn)定性PE是非極性結(jié)晶聚合物，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性。室溫下它能耐酸、堿和鹽類的水溶液，如鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氫氧化鈉、氫氧化鉀以及各類鹽溶液(包括具有氧化性的高錳酸鉀溶液和重鉻酸鹽溶液等)，即使在較高的濃度下對PE也無顯著作用。

31、但濃硫酸和濃硝酸及其他氧化劑對聚乙烯有緩慢侵蝕作用。PE在室溫下不溶于任何溶劑，但溶度參數(shù)相近的溶劑可使其溶脹。隨著溫度的升高，PE結(jié)晶逐漸被破壞，大分子與溶劑的作用增強，當達到一定溫度后PE可溶于脂肪烴、芳香烴、鹵代烴等。如LDPE能溶于60的苯中，HDPE能溶于8090的苯中，超過100后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氫萘、十氫萘、石油醚、礦物油和石蠟中。但即使在較高溫度下PE仍不溶于水、脂肪族醇、丙酮、乙醚、甘油和植物油中。PE在大氣、陽光和氧的作用下易發(fā)生老化，具體表現(xiàn)為伸長率和耐寒性降低，力學性能和電性能下降，并逐漸變脆、產(chǎn)生裂紋，最終喪失使用性能。為了防止PE的氧化降解，便于貯存、

32、加工和應(yīng)用，一般使用的PE原料在合成過程中已加入了穩(wěn)定劑，可滿足一般的加工和使用要求。如需進一步提高耐老化性能，可在PE中添加抗氧劑和光穩(wěn)定劑等。6.衛(wèi)生性PE分子鏈主要由碳、氫構(gòu)成，本身毒性極低，但為了改善PE性能，在聚合、成型加工和使用中往往需添加抗氧劑和光穩(wěn)定劑等塑料助劑，可能影響到它的衛(wèi)生性。樹脂生產(chǎn)廠家在聚合時總是選用無毒助劑，且用量極少，一般樹脂不會受到污染。PE長期與脂肪烴、芳香烴、鹵代烴類物質(zhì)接觸容易引起溶脹，PE中有些低相對分子質(zhì)量組分可能會溶于其中，因此，長期使用PE容器盛裝食用油脂會產(chǎn)生一種蠟味，影響食用效果。1.1.2聚乙烯的分類聚乙烯的生產(chǎn)方法不同，其密度及熔體流動速

33、率也不同。按密度大小主要分為低密度聚乙烯（LDPE）、線型低密度聚乙烯（LLDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）。其中線性低密度聚乙烯屬于低密度聚乙烯中的一種，是工業(yè)上常用的聚乙烯，其他分類法有時把MDPE歸類于HDPE或LLDPE。按相對分子質(zhì)量可分為低相對分子質(zhì)量聚乙烯、普通相對分子質(zhì)量聚乙烯、超高相對分子質(zhì)量聚乙烯。按生產(chǎn)方法可分為低壓法聚乙烯、中壓法聚乙烯和高壓法聚乙烯。1.低密度聚乙烯英文名稱： Low density polyethylene，簡稱LDPE低密度聚乙烯，又稱高壓聚乙烯。無味、無臭、無毒、表面無光澤、乳白色蠟狀顆粒，密度0.9100.925g/

34、cm3，質(zhì)輕，柔性，具有良好的延伸性、電絕緣性、化學穩(wěn)定性、加工性能和耐低溫性（可耐-70），但力學強度、隔濕性、隔氣性和耐溶劑性較差。分子結(jié)構(gòu)不夠規(guī)整，結(jié)晶度較低（55%65%），熔點105115。LDPE可采用熱塑性成型加工的各種成型工藝，如注射、擠出、吹塑、旋轉(zhuǎn)成型、涂覆、發(fā)泡工藝、熱成型、熱風焊、熱焊接等，成型加工性好。主要用作農(nóng)膜、工業(yè)用包裝膜、藥品與食品包裝薄膜、機械零件、日用品、建筑材料、電線、電纜絕緣、吹塑中空成型制品、涂層和人造革等。2.高密度聚乙烯英文名稱：High Density Polyethylene，簡稱HDPE高密度聚乙烯，又稱低壓聚乙烯。無毒、無味、無臭，白色顆

35、粒，分子為線型結(jié)構(gòu)，很少有支化現(xiàn)象,是典型的結(jié)晶高聚物。力學性能均優(yōu)于低密度聚乙烯，熔點比低密度聚乙烯高，約125137，其脆化溫度比低密度聚乙烯低，約-100-70，密度為0.9410.960g/cm3。常溫下不溶于一般溶劑，但在脂肪烴、芳香烴和鹵代烴中長時間接觸時能溶脹，在70以上時稍溶于甲苯、醋酸中。在空氣中加熱和受日光影響發(fā)生氧化作用。能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕。吸水性小，具有良好的耐熱性和耐寒性，化學穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，介電性能、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性亦較好。HDPE可采用注射、擠出、吹塑、滾塑等成型方法，生產(chǎn)薄膜制品、日用品及工業(yè)用的各種大小中空容器、管材、包裝用的壓延帶和結(jié)扎帶

36、，繩纜、魚網(wǎng)和編織用纖維、電線電纜等。3.線性低密度聚乙烯英文名稱：Linear Low Density Polyethylene，簡稱LLDPE線形低密度聚乙烯被認為是“第三代聚乙烯”的新品種，是乙烯與少量高級-烯烴(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化劑作用下，經(jīng)高壓或低壓聚合而成的一種共聚物，為無毒、無味、無臭的乳白色顆粒，密度0.9180.935g/cm3。與LDPE相比，具有強度大、韌性好、剛性大、耐熱、耐寒性好等優(yōu)點，且軟化溫度和熔融溫度較高，還具有良好的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性，耐沖擊強度、耐撕裂強度等性能。并可耐酸、堿、有機溶劑等。LLDPE可通過注射、擠出、吹塑等

37、成型方法生產(chǎn)農(nóng)膜、包裝薄膜、復(fù)合薄膜、管材、中空容器、電線、電纜絕緣層等。由于不存在長支鏈，LLDPE的 6570用于制作薄膜。4.中密度聚乙烯英文名稱：Medium density polyethylene，簡稱MDPE中密度聚乙烯是在合成過程中用-烯烴共聚，控制密度而成。MDPE的密度為0.9260.953g/cm3，結(jié)晶度為7080，平均相對分子質(zhì)量為20萬，拉伸強度為824MPa，斷裂伸長率為5060，熔融溫度126135，熔體流動速率為0.135g10min，熱變形溫度(0.46MPa)4974。MDPE最突出的特點是耐環(huán)境應(yīng)力開裂性及強度的長期保持性。MDPE可用擠出、注射、吹塑、

38、滾塑、旋轉(zhuǎn)、粉末成型加工方法，生產(chǎn)工藝參數(shù)與HDPE和LDPF相似，常用于管材、薄膜、中空容器等。5.超高相對分子質(zhì)量聚乙烯英文名稱：ultra-high molecular weight polyethylene，簡稱UHMWPE超高相對分子質(zhì)量聚乙烯沖擊強度高，耐疲勞，耐磨，是一種線型結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料。其相對分子質(zhì)量達到300600萬，密度0.9360.964g/cm3，熱變形溫度(0.46MPa)85，熔點130136。UHMWPE因相對分子質(zhì)量高而具有其他塑料無可比擬的優(yōu)異性能，如耐沖擊、耐磨損、自潤滑性、耐化學腐蝕等性能，廣泛應(yīng)用于機械、運輸、紡織、造紙、礦業(yè)、

39、農(nóng)業(yè)、化工及體育運動器械等領(lǐng)域，其中以大型包裝容器和管道的應(yīng)用最為廣泛。另外，由于超高相對分子質(zhì)量聚乙烯優(yōu)異的生理惰性，已作為心臟瓣膜、矯形外科零件、人工關(guān)節(jié)等在臨床醫(yī)學上使用，而且，超高相對分子質(zhì)量聚乙烯耐低溫性能優(yōu)異，在-40時仍具有較高的沖擊強度，甚至可在-269下使用。超高相對分子質(zhì)量聚乙烯纖維的復(fù)合材料在軍事上已用作裝甲車輛的殼體、雷達的防護罩殼、頭盔等；體育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。由于超高相對分子質(zhì)量聚乙烯熔融狀態(tài)的粘度高達108Pa·s，流動性極差，其熔體流動速率幾乎為零，所以很難用一般的機械加工方法進行加工。近年來，通過對普通加工設(shè)備的改造，已使超高相對分子

40、質(zhì)量聚乙烯由最初的壓制-燒結(jié)成型發(fā)展為擠出、吹塑和注射成型以及其他特殊方法的成型。6.茂金屬聚乙烯茂金屬聚乙烯(mPE)是近年來迅速發(fā)展的一類新型高分子樹脂，其相對分子質(zhì)量分布窄，分子鏈結(jié)構(gòu)和組成分布均一，具有優(yōu)異的力學性能和光學性能，已被廣泛應(yīng)用于包裝、電氣絕緣制品等。1.1.3聚乙烯的成型加工PE的熔體粘度比PVC低，流動性能好，不需加入增塑劑已具有很好的成型加工性能。前文已介紹了各類聚乙烯可采用的成型加工方法，下面主要介紹在成型過程中應(yīng)注意的幾個問題。聚乙烯屬于結(jié)晶性塑料，吸濕小，成型前不需充分干燥，熔體流動性極好，流動性對壓力敏感，成型時宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度快，保壓充分。不

41、宜用直接澆口，以防收縮不均，內(nèi)應(yīng)力增大。注意選擇澆口位置，防止產(chǎn)生縮孔和變形。PE的熱容量較大，但成型加工溫度卻較低，成型加工溫度的確定主要取決于相對分子質(zhì)量、密度和結(jié)晶度。LDPE在180左右， HDPE在220左右，最高成型加工溫度一般不超過280。熔融狀態(tài)下，PE具有氧化傾向，因而，成型加工中應(yīng)盡量減少熔體與空氣的接觸及在高溫下的停留時間。PE的熔體粘度對剪切速率敏感，隨剪切速率的增大下降得較多。當剪切速率超過臨界值后，易出現(xiàn)熔體破裂等流動缺陷。制品的結(jié)晶度取決于成型加工中對冷卻速率的控制。不論采取快速冷卻還是緩慢冷卻，應(yīng)盡量使制品各部分冷卻速率均勻一致，以免產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，降低制品的力學性

42、能。收縮范圍和收縮值大(一般成型收縮率為1.55.0)，方向性明顯，易變形翹曲，冷卻速度宜慢，模具設(shè)冷料穴，并有冷卻系統(tǒng)。軟質(zhì)塑件有較淺的側(cè)凹槽時，可強行脫模。1.1.4聚乙烯的改性聚乙烯屬非極性聚合物，與無機物、極性高分子相容性弱，因此其功能性較差，采用改性可提高PE的耐熱老化性、高速加工性、沖擊強度、粘接性、生物相容性等性質(zhì)。常用的改性方法包括物理改性和化學改性。1.物理改性物理改性是在PE基體中加入另一組分(無機組分、有機組分或聚合物等)的一種改性方法。常用的方法有增強改性、共混改性、填充改性。（1）增強改性 增強改性是指填充后對聚合物有增強效果的改性。加入的增強劑有玻璃纖維、碳纖維、石

43、棉纖維、合成纖維、棉麻纖維、晶須等。自增強改性也屬于增強改性的一種。自增強改性。所謂自增強就是使用特殊的加工成型方法，使得材料內(nèi)部組織形成伸直鏈晶體，材料內(nèi)部大分子晶體沿應(yīng)力方向有序排列，材料的宏觀強度得到大幅度提高，同時分子鏈有序排列將使結(jié)晶度提高，從而使材料的強度進一步提高，由于所形成的增強相與基體相的分子結(jié)構(gòu)相同，因而不存在外增強材料中普遍存在的界面問題。如采用超高相對分子質(zhì)量聚乙烯(UHMPE)纖維增強LDPE，在加熱加壓成型的條件下，可以形成良好的界面，最大限度發(fā)揮基體和纖維的強度。纖維增強改性。纖維增強聚合物基復(fù)合材料由于具有比強度高、比剛度高等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。如采用經(jīng)KH-5

44、50偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維(LGF)與PE復(fù)合制備的PELGF復(fù)合材料，當LGF加入量為3O(質(zhì)量分數(shù))、長度約為35mm時，復(fù)合材料的拉伸強度和沖擊強度分別為52.5MPa和52kJm。晶須改性。晶須的加入能夠大幅度提高HDPE材料的力學性能，包括短期力學性能及耐長期蠕變性能。晶須對HDPE材料的增強作用主要歸因于它們之間的良好界面粘接，同時剛性的晶須則能夠承擔較大的外界應(yīng)力使復(fù)合材料的模量得到提高。納米粒子增強改性。少量無機剛性粒子填充PE可同時起到增韌與增強的作用。如將表面處理過的納米SiO2粒子填充mLLDPE-LDPE，SiO2納米粒子均勻分散于基材中，與基材形成牢固的界面結(jié)合，當填

45、充質(zhì)量分數(shù)為2時，拉伸強度、斷裂伸長率分別提高了13.7MPa和174.9。（2）共混改性 共混改性主要目的是改善PE的韌性、沖擊強度、粘接性、高速加工性等各種缺陷，使其具有較好的綜合性能。共混改性主要是向PE基體中加入另一種聚合物，如塑料類、彈性體類等聚合物，以及不同種類的PE之間進行共混。PE系列的共混改性。單一組分的PE往往很難滿足加工要求，而通過不同種類PE之間的共混改性可以獲得性能優(yōu)良的PE材料。如通過LDPE與LLDPE共混，解決了LDPE因大量添加阻燃劑和抗靜電劑等助劑造成力學性能急劇降低的問題；LLDPE與HDPE共混后可以提高產(chǎn)品的綜合性能。PE與彈性體的共混改性。彈性體具有

46、低的表面張力、較強的極性、突出的增韌作用，因此與PE共混后，既能保持PE的原有性能，同時也可以制備出具有綜合優(yōu)良性能的PE。如LDPE-聚烯烴彈性體(POE)共混物，當POE的質(zhì)量分數(shù)為3O時，共混體系的拉伸強度達到最大值，為21.5 MPa。PE與塑料的共混改性。聚乙烯具有良好的韌性，但制品的強度和模量較低，與工程塑料等共混可提高復(fù)合體系的綜合力學性能。但PE和這類高聚物的界面問題也是影響其共混物性能的主要原因，因此通常需要加入界面相容劑以提高共混物的力學性能。（3）填充改性 填充改性是在PE基質(zhì)中加入無機填料或有機填料，一方面可以降低成本達到增重的目的，另一方面可提高PE的功能性，如電性能

47、、阻燃性能等，但同時對復(fù)合材料的力學性能和加工性能帶來一定程度的影響。無論是無機填料還是有機填料，填料與PE基體的相容性和界面粘接強度是PE填充改性必須面臨的問題，而PE是非極性化合物，與填料相容性差，因此，必須對填料進行表面處理。填料的表面處理一般采用物理或化學方法進行處理，在填料表面包覆一層類似于表面活性劑的過渡層，起“分子橋”的作用，使填料與基體樹脂間形成一個良好的粘接界面。常用的填料表面處理技術(shù)有：表面活性劑或偶聯(lián)劑處理技術(shù)、低溫等離子體技術(shù)、聚合填充技術(shù)和原位乳液聚合技術(shù)等。PE中填充木粉、淀粉、廢紙粉、滑石粉、碳酸鈣等一類填料，不僅可以改善PE的性能，同時也具有十分重要的健康環(huán)保意

48、義。2.化學改性化學改性的方法主要有接枝改性、共聚改性、交聯(lián)改性、氯化及氯磺化改性和等離子體改性處理等方法。其原理是通過化學反應(yīng)在PE分子鏈上引入其他鏈節(jié)和功能基團，由此提高材料的力學性能、耐侯性能、抗老化性能和粘接性能等。（1）接枝改性 接枝改性是指將具有各種功能的極性單體接枝到PE主鏈上的一種改性方法。接枝改性后的PE不但保持了其原有特性，同時又增加了其新的功能。常用的接枝單體有丙烯酸(AA)、馬來酸酐(MA)、馬來酸鹽、烯基雙酚A醚和活性硅油等。接枝改性的方法主要有溶液法、固相法、熔融法、輻射接枝法、光接枝法等。（2）共聚改性 共聚改性是指通過共聚反應(yīng)將其他大分子鏈或官能團引入到PE分子鏈中，從而改變PE的基本性能。主要改性品種有乙烯-丙烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其他烯烴（如辛烯POE、