菱角湖地下连续墙钢筋笼吊装方案

1、目 录一、工程概述2二、施工部署2三、钢筋笼构造和吊装参数确定33.1钢筋笼构造及加固33.2吊机选型43.3 吊点的位置53.4有关吊具、吊点、搁置板受力的计算6四、钢筋笼吊装方法94.1吊装步骤94.2施工要点9五、吊装施工技术措施11六、钢筋笼吊装安全质量保证措施136.1吊装程序的检查136.2吊装前重点检查项目136.3吊车操作安全措施13菱角湖轨排井地下连续墙钢筋笼吊装专项施工方案一、工程概述武汉市轨道交通三号线菱角湖轨排井基坑围护结构采用地下连续墙，墙厚为800mm。本工程钢筋笼各幅尺寸及重量见表一，分别有“”、“L”两种形式，钢筋笼厚度为665mm。吊装设计时按最不利因素考虑取

2、最长为33.7m，最重29.8t来设计计算（已考虑工字钢重）。1、本工程施工的设计图纸和设计技术要求；2、建筑施工计算手册；3、钢筋混凝土结构设计规范；4、建筑施工起重吊装工程安全技术规范（JGJ2762012）；5、起重机械安全规程（GB6067.12010）；6、建筑机械使用安全技术规范（JGJ33-2001）；7、起重吊装常用数据手册；8、施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）；9、钢筋焊接及验收规范（JGJ18-2003）；10、地下连续墙施工方案。表1.1 钢筋笼各幅尺寸及重量统计序号墙幅编号宽度（m）数量（幅）墙深（m）钢筋笼长(m)重量（t）1A-161034.23

3、3.7262A-251034.233.7223A-36434.233.724二、施工部署1、本工程虽然地下连续墙钢筋笼较长、较重，根据设计要求钢筋笼采用整体吊装、整体回直、一次入槽的施工方法，采取可靠有效的吊装施工方案，即理论计算满足要求和吊装方案满足安全施工要求。根据上述特点和以往地铁工程施工经验，本工程采取双机抬吊四点吊装、整体回直入槽的吊装方案。150T履带吊一辆，80T履带吊一辆，相关吊具、钢丝绳及夜间照明设备若干。2、吊装场地布置因钢筋笼较重，150T、80T履带吊及成槽机等大型设备现场作业等原因，需对履带吊行走路线进行硬化处理，本工程采用20cm厚C25混凝土，内铺一层8200mm

4、钢筋网片。现场沿地连墙内侧修筑一条宽10米的钢筋砼道路，现场利用该道路及以前的辅助设施布置钢筋笼加工场地和循环道路。图2.1-1菱角湖轨排井场地布置图三、钢筋笼构造和吊装参数确定3.1钢筋笼构造及加固连续墙钢筋笼内外侧均设置横向桁架筋，间距4m；钢筋笼采用28mm钢筋内竖向设置平均5道桁架筋，每隔4m设置一道横向桁架筋。为了防止钢筋笼在吊装过程中产生不复原的变形，钢筋笼均设置纵、横向抗弯桁架，桁架为28“W”型桁架筋，连接幅及闭合幅开口端增设封口筋。异型钢筋笼还需增设定位拉杆。为了保证钢筋笼吊装安全，吊点位置的确定与吊环、吊具的选用都经过验算，作为钢筋笼最终吊装环中杆构件的钢筋笼上竖向钢筋，必

5、须同相交的水平钢筋自上而下的每个交点都焊接牢固。对于转角幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架和吊点之外，另要增设斜拉杆进行加强，以防钢筋笼在空中翻转角度时以生变形，如下图所示：图3.1-1 转角幅钢笼加固图3.2吊机选型1、钢筋笼一次成型，单幅最重约30t（加双工字钢重量，加吊具重量），钢筋笼长33.7m。钢筋笼起吊采用一台150T履带式起重机和一台80T履带式起重机双机抬吊法，互相配合吊装钢笼入槽。起吊钢筋笼时用150T履带吊(主吊)和80T履带吊(副吊)双机抬吊，将钢筋笼水平吊起，然后升150T主吊钩、放80T副吊钩，最终由150T吊车将钢筋笼凌空吊直。150吨及80T吨吊车性能参数表见下表：

6、表2.2-1 吊车型号SCC150C及参数表2.3-2 吊车型号QUY80C及参数1）本工程主吊使用150T吊车，根据150T吊车性能参数线性插值得，150吊车接43米拔杆工作半径为9米时的最大起吊能力为69.4T 。钢筋笼最重单幅约29T加钢丝绳加滑轮的总重不超过30T，吊车能满足吊放钢筋笼的要求。2）本工程副吊使用80吨吊车，吊车臂杆长28m拔杆工作半径为7米时其最大起重能力可以达到40.72吨，而80吨吊车最大受力出现在钢筋笼起吊到60°角的时候，最大受力约为钢筋笼重量的60，即30T×60%18T<40.72T，能够满足起吊要求。本次施工所使用的150T及80

7、T履带吊均为新购置设备，并且在使用前经过专业部门的鉴定，在施工现场也对其性能做了性能评估，其起重能力较好。 图3.2-1 钢筋笼吊装示意图2、吊点选择：吊点处节点加强，按吊装要求，钢筋笼进行局部加强。3、L型钢筋笼吊装：为了使钢筋笼回直后基本垂直，必须根据重心位置合理选择吊点位置。起吊钢筋笼过程中主副吊起重半径及起重角度均需控制在额定的范围内。3.3 吊点的位置1、吊装钢筋笼扁担采用二块4cm钢板对扣焊接，所有焊缝均应满焊。2、水平吊点采用28圆钢制作，主吊点设置3个，且应焊在桁架上，水平吊点不得少于2个，详见吊点位置图和吊点布置详图。图3.3-1吊点位置图图3.3-2吊点布置详图3.4有关吊

8、具、吊点、搁置板受力的计算钢丝绳受力及强度计算吊装钢笼使用6股×19根的钢丝绳，17米长，直径37mm，最小破断拉力总和为72.15t，按以下最不利情况计算：钢笼安放到位前，最终吊点上钢丝绳受到的拉力为30÷4=7.5T<72.15T笼头吊环强度计算综合笼头吊环所需强度、刚度及较大安全系数要求，最前端的主吊点使用32圆钢吊环。在钢筋笼垂直状态时，4个吊环共8个截面可提供拉力为：3.14*32*32*205*8/4=1318.297KN=131.83t总重36吨的钢筋笼不可能在吊点上产生如此大的拉力，故吊点能满足受拉要求。上式中Q235圆钢受拉强度设计值，取205Mpa

9、（钢结构规范）。根据计算结果，安全系数皆大于3，满足要求。3.4.3 吊点钢筋强度计算主吊其他吊点也采用28圆钢，副吊采用28圆钢，圆钢吊点和桁架上、下排主筋焊接牢固。钢笼重30T，最不利的情况是当钢筋笼拎直后，主吊3个吊点钢筋分别要承受整幅钢筋笼1/3的重量。计算如下，Q235圆钢受力最薄弱区为单根受剪，其最大抗剪强度为：fv16mm×16mm×3.14×120N/mm2÷9.8N/Kg÷1000Kg/T9.8T>30/3/2=5T.副吊点抗剪强度验算：fv14mm×14mm×3.14×120N/mm2&#

10、247;9.8N/Kg÷1000Kg/T7.536T>30*60%/6/2=2.5T，由于吊点钢筋和主筋及桁架焊接在一起，共同受力，所以满足起吊要求。焊接要求：施工各节点焊接要求必须满足JGJ18-2003的要求，吊点钢筋都与桁架上的主筋双面满焊，焊缝宽度不得小于0.6d，厚度大于0.35d；最终搁置板与吊攀钢筋双面满焊，焊缝宽度不得小于0.6d，厚度大于0.35d；桁架上的主筋和钢笼周边的主筋都与分布筋100焊接。3.4.4搁置板强度计算搁置板如下图：采用Q235钢板，板厚=20mm，尺寸300mm×300mm，吊耳孔半径r=50mm。 图3.4.4-1搁置钢板分布

11、图 图搁置钢板示意图每块搁置钢板受剪时最薄弱部位验算：(300mm-50mm)/2×20mm×0.008T/mm220T>30/4=7.5T，能满足要求。3.4.5 钢丝绳的报废标准钢丝绳使用到一定的损坏程度时,必须按规定报废,其报废标准如下:1、每一节距(也称捻距,指钢丝绳中的任何一股缠绕一周的轴向长度)内钢丝断裂的数目超过表3.4.5-1规定的数目时应报废。钢丝绳断丝数量不多,但断丝增加很快时也应报废。 2、钢丝绳的钢丝磨损或腐蚀达到或超过原来钢丝直径的40%以上时,即应报废。在40%以内者应按表3.4.5-2降级使用。当整根钢丝绳的外表面受腐蚀而形成的麻面达到肉

12、眼很容易看出的程度时,应予报废。断丝根数 结构形式 安全系数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    钢丝绳报废断丝数钢丝表面磨损或腐蚀量(%)折减系数(%)钢丝表面磨损或腐蚀盘(%)折减系数(%)10852560157530-40502070大于40O表3.4.5-2    折减系数3、钢丝绳受过火烧或局部电弧作用应报废。4、钢丝绳压扁变形、有绳股或钢丝挤出、笼形畸变、绳径局部增大、扭结、弯折时应报废。5、钢丝绳绳芯损坏而造成绳径显

13、著减少(达7%)时应报废。6、吊运炽热金属或危险品的钢丝绳,报废断丝数取通用起重机钢丝绳断丝数的一半,其中包括钢丝绳表面磨损或腐蚀的折减。四、钢筋笼吊装方法4.1吊装步骤钢筋笼吊放采用双机抬吊，空中回直。以150t作为主吊，一台80t履带吊机作副吊机。起吊时必须使吊钩中心与钢筋笼重心相重合，保证起吊平衡。主吊机用17m长起吊绳，副吊机用12m长起吊绳。钢筋笼吊放具体步骤如下：1、指挥150t、80t两吊机转移到起吊位置，分别安装吊点的卸扣；2、检查两吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后，开始同时平吊；3、钢筋笼吊至离地面0.2m0.3m后，应检查钢筋笼是否平稳，然后两台吊机起钩，并根据钢筋笼尾部距

14、地面距离，随时指挥副机配合起钩；4、钢筋笼吊起后，150t吊机向左（或向右）侧旋转、80t吊机顺转至合适位置，让钢筋笼垂直于地面；5、指挥起重工卸除钢筋笼上80t吊机起吊点的卸甲，然后远离起吊作业范围；6、指挥150t吊机吊笼入槽、定位，吊机走行应平稳，钢筋笼上应拉牵引绳。下放时不得强行入槽。4.2施工要点1、钢筋笼制作前应核对单元槽段实际宽度与成型钢筋尺寸，无差异才能上平台制作。对于闭合幅槽段，应提前复测槽段宽度，根据实际宽度调整钢筋笼宽度。2、钢筋笼必须严格按设计图进行焊接，保证其焊接焊缝长度、焊缝质量。钢筋焊接质量应符合设计要求，吊攀、吊点加强处须满焊，主筋与水平筋采用点焊连接，钢筋笼四

15、周及吊点位置上下1米范围内必须100%的点焊，其余位置可采用50%的点焊，并严格控制焊接质量。3、钢筋笼制作后须经过三级检验,符合质量标准要求后方能起吊入槽。4、根据规范要求，导墙墙顶面平整度为5mm，在钢筋笼吊放前要再次复核导墙上4个支点的标高，精确计算吊筋长度，确保误差在允许范围内。5、在钢筋笼下放到位后，由于吊点位置与测点不完全一致，吊筋会拉长等，会影响钢筋笼的标高，为确保接驳器的标高，应立即用水准仪测量钢筋笼的笼顶标高，根据实际情况进行调整，将笼顶标高调整至设计标高。6、钢筋笼吊放入槽时，不允许强行冲击入槽，同时注意钢筋笼基坑面与迎土面，严禁放反。搁置点槽钢必须根据实测导墙标高焊接。7

16、、对于异形钢筋笼的起吊，应合理布置吊点的设置，避免扰度的产生，并在过程中加强焊接质量的检查，避免遗漏焊点。当钢筋笼刚吊离平台后，应停止起吊，注意观察是否有异常现象发生，若有则可立即予以电焊加固。8、主吊设置两道吊点，副吊设置两道吊点，以实际起重量不大于极限起重量的0.8倍为原则。钢筋笼起吊入槽时必须缓慢放下，切忌急速抛放，以防钢筋笼变形或造成槽段坍方。钢筋笼上设置纵向W型起吊桁架、X型剪力拉筋和吊点，使钢筋笼起吊时有足够的刚度防止钢筋笼产生不可复原的变形。起吊过程示意图如下：1）吊挂初始状态2）150t吊车提起，80t吊车提离地面1米向150t吊车缓慢移动；3）150t吊车继续提升，80t吊车

17、保持离地距离向大吊缓慢移动；4）钢筋笼达到垂直状态后，80t吊车主钩解脱，150t吊车单独承重缓慢移动运送到地连墙槽孔。五、吊装施工技术措施1、防止钢筋笼焊缝开裂、散架安全技术措施1）焊缝检查，避免咬肉，转角幅必须设置角撑。2）吊放钢筋笼专职安全员，钢筋笼制作督查员必须到场，分别配合检查吊放环境及钢筋笼各吊点及料索的情况，符合安全吊放要求后才可正式吊放。3）起吊过程中如果出现异常情况，如焊缝开裂、钢筋笼散架等情况，则立即停止吊装，将钢筋笼放置地上，吊车30m范围内人员立即撤离，派专职安全员进行检查，并将损坏钢筋笼进行完全检查以待处理。并对以后的钢筋笼焊接质量进行严格检验，防止类似事情再次发生。

18、2、吊装施工道路确保吊车行走道路平整，高差控制在2cm3cm。3、钢筋笼吊装之前，做到自检合格后，报请监理验收、检验符合要求后，签发钢筋笼吊放交底。4、钢筋笼起吊之前，再派专人对钢筋笼进行巡检，确保钢筋笼内无短钢筋等遗留物，并清除干净。5、钢筋笼吊装之前，组织施工班组进行技术、安全交底，并有书面资料，对钢筋笼的重量、长度进行明确及吊装的主、副吊车停机位置。作业中，未经技术负责人批准，不得随意更改。6、钢筋笼吊装时，配备专职起重指挥，以主机起重指挥为主，副机起重指挥配合主机起重指挥，确保钢筋笼在吊装过程中合理受力。7、钢筋笼定位精确度控制措施：1）钢筋翻样认真按设计图纸翻样。2）钢筋笼制作根据翻

19、样单，正确布置钢筋、钢筋连接器，并焊接牢固。3）测量导墙标高，正确。换算吊攀钢筋的长度，焊接搁置槽钢、吊攀钢筋长度要准确无误，并应验收。4）搁置槽钢统一、用10#槽钢，避免搁置槽钢乱用而导致标高错误。5）钢筋笼制作前应核对单元槽段实际宽度与成型钢筋尺寸，无差异才能上平台制作。6）钢筋笼吊放入槽时，不允许强行冲击入槽，同时注意钢筋笼基坑面与迎土面，严禁放反。搁置点槽钢必须根据实测导墙标高焊接。8、起吊过程中，在起重机行走、回转、俯仰吊臂、起落吊勾等动作前，起重司机应鸣声示意。一次只宜进行一个动作，在前一个动作结束后，再进行下一个动作。9、根据实测的导墙标高，严格控制钢筋连接器的埋设标高。10、与

20、建筑物较近处：1）建筑物外墙：构筑物暂停使用，并用安全网隔离。2）钢筋笼入槽前用安全绳拉离建筑物，保证钢筋笼运输平稳，专人指挥吊装及安全监督是否对建筑物有安全隐患。11、严格执行起重吊装“十不吊”的规定要求。1）超载或被吊物重量不清不吊；2）指挥信号不明确不吊；3）捆绑、吊挂不牢或不平衡，可能引起滑动时不吊；4）被吊物上有人或浮置物时不吊；5）结构或零部件有影响安全工作的缺陷或损伤时不吊；6）遇有拉力不清的埋置物件时不吊；7）工作场地昏暗，无法看清场地、被吊物和指挥信号时不吊；8）被吊物棱角处与捆绑钢绳间未加衬垫时不吊；9）歪拉斜吊重物时不吊；10）容器内装的物品过满时不吊。六、钢筋笼吊装安全

21、质量保证措施6.1吊装程序的检查1、吊装前，应对钢筋笼焊接质量作全面检查，钢筋焊接质量符合相关规范要求。2、钢筋吊环布置必须对称布设，防止在吊装过程中钢筋笼产生偏斜；3、吊环与钢筋笼焊必须牢固，焊缝符合规范要求；4、钢筋笼入槽前应吊直扶稳，钢筋笼中心对准孔位中心缓慢下沉，不得摇晃碰撞孔壁和强行入孔。6.2吊装前重点检查项目1、各安全防护装置及各指示仪表齐全完好；2、钢丝绳及连接部位符合规定；3、应对起吊设备进行安全检查，各连接件应无松动；4、吊车司机应有操作证及上岗证，严禁无证人员操作起吊设备。5、钢筋笼吊装需要有专人统一指挥，动作应配合协调；无关人员严禁进入钢筋笼吊装影响区域内。6、吊装时，

22、现场所有人员必须佩戴安全帽。7、作业时，起重臂的最仰角不得超过出厂规定。当无资料可查时，不得超过78°。8、当超重机如需要带载行走时，载荷不得超过允许载荷的70，行走道路应坚实平整，重物应在起重机正前方向，重物离地面不得大于500mm，并应拴好拉绳，缓慢行驶。严禁长距离带载行驶。9、在有六级及以上大风或大雨、大雾等恶劣天气时，应停止起吊作业。6.3吊车操作安全措施1、经考试合格并持有设备操作证者方准进行操作，操作必须严格遵守有关安全、交接班制度。2、吊车工作及行走路线必须是坚硬水平地面，对强度不足的地面应事先进行场地硬化。3、吊车开始工作前必须检查仪表、水、油、制动、保险等是否完好，

23、并须经过试运转确认安全可靠后才能工作。4、吊车作业中禁止在斜坡地带带着重物回转臂杆，在满载负荷时禁止同时进行操作两种动作，更不得行走或降臂杆。5、吊车头尾回转范围一米以内应无障碍物。6、大件重物的起吊角度应大于75°。7、吊车行驶时，回转盘、动臂杆、吊钩都应制动。8、指挥吊车信号要明了。司机与信号指挥人员要密切配合，信号清楚后方可开始操作。各机构动作前应按电铃，发现信号不清要立即停止操作。9、吊物边沿锋利，无保护措施不能起吊。10、货物超重时不能起吊。11、钢丝绳应符合规定，按规定进行润滑，每隔5天要清扫除油一次。并经常检查，发现三股中断丝数大于10个丝时，应停止作业，立即更换钢丝绳

24、。12、光线阴暗，看不清吊物时不能起吊。13、雨、雷、强风天气不能起吊。14、工作后应检查清扫设备，做好日常保养工作，并将各种操作手柄置于空档位置，锁闭门窗，做到整齐、清洁、安全，冬季气温过低时应放尽冷却水。中铁一局集团有限公司武汉市轨道交通三号线土建工程第十标段项目经理部2013年3月1日聚乙烯（PE）简介1.1聚乙烯化学名称：聚乙烯英文名称：polyethylene，简称PE结构式： 聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，也包括乙烯与少量-烯烃的共聚物。聚乙烯是五大合成树脂之一，是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。聚乙烯的性能1.一般性能聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻

25、，无嗅、无味、无毒，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀。工业上为使用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的塑料助剂进行造粒，制成半透明的颗粒状物料。PE易燃，燃烧时有蜡味，并伴有熔融滴落现象。聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度，也与聚合工艺及后期造粒过程中加入的塑料助剂有关。2.力学性能PE是典型的软而韧的聚合物。除冲击强度较高外，其他力学性能绝对值在塑料材料中都是较低的。PE密度增大，除韧性以外的力学性能都有所提高。LDPE由于支化度大，结晶度低，密度小，各项力学性能较低，但韧性良好，耐冲击。HDPE支化度小，结晶度高，密度大，拉

26、伸强度、刚度和硬度较高，韧性较差些。相对分子质量增大，分子链间作用力相应增大，所有力学性能，包括韧性也都提高。几种PE的力学性能见表1-1。表1-1 几种PE力学性能数据性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯邵氏硬度(D)拉伸强度MPa拉伸弹性模量MPa压缩强度MPa缺口冲击强度kJ·m-2弯曲强度MPa414672010030012.5809012174050152525055070152560702137400130022.540702540646730501508001003.热性能PE受热后，随温度的升高，结晶部分逐渐熔化，无定形部分逐渐增多。其熔点与结晶度和结

27、晶形态有关。HDPE的熔点约为125137，MDPE的熔点约为126134，LDPE的熔点约为105115。相对分子质量对PE的熔融温度基本上无影响。PE的玻璃化温度（Tg）随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异，而且因测试方法不同有较大差别，一般在-50以下。PE在一般环境下韧性良好，耐低温性(耐寒性)优良，PE的脆化温度(Tb)约为-80-50，随相对分子质量增大脆化温度降低，如超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于-140。PE的热变形温度(THD)较低，不同PE的热变形温度也有差别，LDPE约为3850(0.45MPa，下同)，MDPE约为5075，HDPE约为6080。PE的最高连

28、续使用温度不算太低，LDPE约为82100，MDPE约为105121，HDPE为121，均高于PS和PVC。PE的热稳定性较好，在惰性气氛中，其热分解温度超过300。PE的比热容和热导率较大，不宜作为绝热材料选用。PE的线胀系数约在(1530)×10-5K-1之间，其制品尺寸随温度改变变化较大。几种PE的热性能见表1-2。表1-2几种PE热性能性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯熔点热降解温度(氮气)热变形温度(0.45MPa)脆化温度线性膨胀系数(×10-5K-1)比热容J·(kg·K)-1热导率/ W·(m·K)-

29、11051153003850-80-501624221823010.351201253005075-100-751251373006080-100-701116192523010.421902103007585-140-704.电性能PE分子结构中没有极性基团，因此具有优异的电性能，几种PE的电性能见表1-3。PE的体积电阻率较高，介电常数和介电损耗因数较小，几乎不受频率的影响，因而适宜于制备高频绝缘材料。它的吸湿性很小，小于0.01（质量分数），电性能不受环境湿度的影响。尽管PE具有优良的介电性能和绝缘性，但由于耐热性不够高，作为绝缘材料使用，只能达到Y级（工作温度90）。表1-3聚乙烯的电

30、性能性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯体积电阻率/·cm介电常数/F·m-1（106Hz）介电损耗因数（106Hz）介电强度/kV·mm-110162.252.350.00052010162.202.300.0005457010162.302.350.0005182810172.350.0005355.化学稳定性PE是非极性结晶聚合物，具有优良的化学稳定性。室温下它能耐酸、碱和盐类的水溶液，如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化钾以及各类盐溶液(包括具有氧化性的高锰酸钾溶液和重铬酸盐溶液等)，即使在较高的浓度下对PE也无显著作用。

31、但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对聚乙烯有缓慢侵蚀作用。PE在室温下不溶于任何溶剂，但溶度参数相近的溶剂可使其溶胀。随着温度的升高，PE结晶逐渐被破坏，大分子与溶剂的作用增强，当达到一定温度后PE可溶于脂肪烃、芳香烃、卤代烃等。如LDPE能溶于60的苯中，HDPE能溶于8090的苯中，超过100后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氢萘、十氢萘、石油醚、矿物油和石蜡中。但即使在较高温度下PE仍不溶于水、脂肪族醇、丙酮、乙醚、甘油和植物油中。PE在大气、阳光和氧的作用下易发生老化，具体表现为伸长率和耐寒性降低，力学性能和电性能下降，并逐渐变脆、产生裂纹，最终丧失使用性能。为了防止PE的氧化降解，便于贮存、

32、加工和应用，一般使用的PE原料在合成过程中已加入了稳定剂，可满足一般的加工和使用要求。如需进一步提高耐老化性能，可在PE中添加抗氧剂和光稳定剂等。6.卫生性PE分子链主要由碳、氢构成，本身毒性极低，但为了改善PE性能，在聚合、成型加工和使用中往往需添加抗氧剂和光稳定剂等塑料助剂，可能影响到它的卫生性。树脂生产厂家在聚合时总是选用无毒助剂，且用量极少，一般树脂不会受到污染。PE长期与脂肪烃、芳香烃、卤代烃类物质接触容易引起溶胀，PE中有些低相对分子质量组分可能会溶于其中，因此，长期使用PE容器盛装食用油脂会产生一种蜡味，影响食用效果。1.1.2聚乙烯的分类聚乙烯的生产方法不同，其密度及熔体流动速

33、率也不同。按密度大小主要分为低密度聚乙烯（LDPE）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）。其中线性低密度聚乙烯属于低密度聚乙烯中的一种，是工业上常用的聚乙烯，其他分类法有时把MDPE归类于HDPE或LLDPE。按相对分子质量可分为低相对分子质量聚乙烯、普通相对分子质量聚乙烯、超高相对分子质量聚乙烯。按生产方法可分为低压法聚乙烯、中压法聚乙烯和高压法聚乙烯。1.低密度聚乙烯英文名称： Low density polyethylene，简称LDPE低密度聚乙烯，又称高压聚乙烯。无味、无臭、无毒、表面无光泽、乳白色蜡状颗粒，密度0.9100.925g/

34、cm3，质轻，柔性，具有良好的延伸性、电绝缘性、化学稳定性、加工性能和耐低温性（可耐-70），但力学强度、隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差。分子结构不够规整，结晶度较低（55%65%），熔点105115。LDPE可采用热塑性成型加工的各种成型工艺，如注射、挤出、吹塑、旋转成型、涂覆、发泡工艺、热成型、热风焊、热焊接等，成型加工性好。主要用作农膜、工业用包装膜、药品与食品包装薄膜、机械零件、日用品、建筑材料、电线、电缆绝缘、吹塑中空成型制品、涂层和人造革等。2.高密度聚乙烯英文名称：High Density Polyethylene，简称HDPE高密度聚乙烯，又称低压聚乙烯。无毒、无味、无臭，白色颗

35、粒，分子为线型结构，很少有支化现象,是典型的结晶高聚物。力学性能均优于低密度聚乙烯，熔点比低密度聚乙烯高，约125137，其脆化温度比低密度聚乙烯低，约-100-70，密度为0.9410.960g/cm3。常温下不溶于一般溶剂，但在脂肪烃、芳香烃和卤代烃中长时间接触时能溶胀，在70以上时稍溶于甲苯、醋酸中。在空气中加热和受日光影响发生氧化作用。能耐大多数酸碱的侵蚀。吸水性小，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，介电性能、耐环境应力开裂性亦较好。HDPE可采用注射、挤出、吹塑、滚塑等成型方法，生产薄膜制品、日用品及工业用的各种大小中空容器、管材、包装用的压延带和结扎带

36、，绳缆、鱼网和编织用纤维、电线电缆等。3.线性低密度聚乙烯英文名称：Linear Low Density Polyethylene，简称LLDPE线形低密度聚乙烯被认为是“第三代聚乙烯”的新品种，是乙烯与少量高级-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物，为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒，密度0.9180.935g/cm3。与LDPE相比，具有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，且软化温度和熔融温度较高，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能。并可耐酸、碱、有机溶剂等。LLDPE可通过注射、挤出、吹塑等

37、成型方法生产农膜、包装薄膜、复合薄膜、管材、中空容器、电线、电缆绝缘层等。由于不存在长支链，LLDPE的 6570用于制作薄膜。4.中密度聚乙烯英文名称：Medium density polyethylene，简称MDPE中密度聚乙烯是在合成过程中用-烯烃共聚，控制密度而成。MDPE的密度为0.9260.953g/cm3，结晶度为7080，平均相对分子质量为20万，拉伸强度为824MPa，断裂伸长率为5060，熔融温度126135，熔体流动速率为0.135g10min，热变形温度(0.46MPa)4974。MDPE最突出的特点是耐环境应力开裂性及强度的长期保持性。MDPE可用挤出、注射、吹塑、

38、滚塑、旋转、粉末成型加工方法，生产工艺参数与HDPE和LDPF相似，常用于管材、薄膜、中空容器等。5.超高相对分子质量聚乙烯英文名称：ultra-high molecular weight polyethylene，简称UHMWPE超高相对分子质量聚乙烯冲击强度高，耐疲劳，耐磨，是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。其相对分子质量达到300600万，密度0.9360.964g/cm3，热变形温度(0.46MPa)85，熔点130136。UHMWPE因相对分子质量高而具有其他塑料无可比拟的优异性能，如耐冲击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能，广泛应用于机械、运输、纺织、造纸、矿业、

39、农业、化工及体育运动器械等领域，其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛。另外，由于超高相对分子质量聚乙烯优异的生理惰性，已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床医学上使用，而且，超高相对分子质量聚乙烯耐低温性能优异，在-40时仍具有较高的冲击强度，甚至可在-269下使用。超高相对分子质量聚乙烯纤维的复合材料在军事上已用作装甲车辆的壳体、雷达的防护罩壳、头盔等；体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。由于超高相对分子质量聚乙烯熔融状态的粘度高达108Pa·s，流动性极差，其熔体流动速率几乎为零，所以很难用一般的机械加工方法进行加工。近年来，通过对普通加工设备的改造，已使超高相对分子

40、质量聚乙烯由最初的压制-烧结成型发展为挤出、吹塑和注射成型以及其他特殊方法的成型。6.茂金属聚乙烯茂金属聚乙烯(mPE)是近年来迅速发展的一类新型高分子树脂，其相对分子质量分布窄，分子链结构和组成分布均一，具有优异的力学性能和光学性能，已被广泛应用于包装、电气绝缘制品等。1.1.3聚乙烯的成型加工PE的熔体粘度比PVC低，流动性能好，不需加入增塑剂已具有很好的成型加工性能。前文已介绍了各类聚乙烯可采用的成型加工方法，下面主要介绍在成型过程中应注意的几个问题。聚乙烯属于结晶性塑料，吸湿小，成型前不需充分干燥，熔体流动性极好，流动性对压力敏感，成型时宜用高压注射，料温均匀，填充速度快，保压充分。不

41、宜用直接浇口，以防收缩不均，内应力增大。注意选择浇口位置，防止产生缩孔和变形。PE的热容量较大，但成型加工温度却较低，成型加工温度的确定主要取决于相对分子质量、密度和结晶度。LDPE在180左右， HDPE在220左右，最高成型加工温度一般不超过280。熔融状态下，PE具有氧化倾向，因而，成型加工中应尽量减少熔体与空气的接触及在高温下的停留时间。PE的熔体粘度对剪切速率敏感，随剪切速率的增大下降得较多。当剪切速率超过临界值后，易出现熔体破裂等流动缺陷。制品的结晶度取决于成型加工中对冷却速率的控制。不论采取快速冷却还是缓慢冷却，应尽量使制品各部分冷却速率均匀一致，以免产生内应力，降低制品的力学性

42、能。收缩范围和收缩值大(一般成型收缩率为1.55.0)，方向性明显，易变形翘曲，冷却速度宜慢，模具设冷料穴，并有冷却系统。软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强行脱模。1.1.4聚乙烯的改性聚乙烯属非极性聚合物，与无机物、极性高分子相容性弱，因此其功能性较差，采用改性可提高PE的耐热老化性、高速加工性、冲击强度、粘接性、生物相容性等性质。常用的改性方法包括物理改性和化学改性。1.物理改性物理改性是在PE基体中加入另一组分(无机组分、有机组分或聚合物等)的一种改性方法。常用的方法有增强改性、共混改性、填充改性。（1）增强改性 增强改性是指填充后对聚合物有增强效果的改性。加入的增强剂有玻璃纤维、碳纤维、石

43、棉纤维、合成纤维、棉麻纤维、晶须等。自增强改性也属于增强改性的一种。自增强改性。所谓自增强就是使用特殊的加工成型方法，使得材料内部组织形成伸直链晶体，材料内部大分子晶体沿应力方向有序排列，材料的宏观强度得到大幅度提高，同时分子链有序排列将使结晶度提高，从而使材料的强度进一步提高，由于所形成的增强相与基体相的分子结构相同，因而不存在外增强材料中普遍存在的界面问题。如采用超高相对分子质量聚乙烯(UHMPE)纤维增强LDPE，在加热加压成型的条件下，可以形成良好的界面，最大限度发挥基体和纤维的强度。纤维增强改性。纤维增强聚合物基复合材料由于具有比强度高、比刚度高等优点而得到广泛应用。如采用经KH-5

44、50偶联剂处理的长玻璃纤维(LGF)与PE复合制备的PELGF复合材料，当LGF加入量为3O(质量分数)、长度约为35mm时，复合材料的拉伸强度和冲击强度分别为52.5MPa和52kJm。晶须改性。晶须的加入能够大幅度提高HDPE材料的力学性能，包括短期力学性能及耐长期蠕变性能。晶须对HDPE材料的增强作用主要归因于它们之间的良好界面粘接，同时刚性的晶须则能够承担较大的外界应力使复合材料的模量得到提高。纳米粒子增强改性。少量无机刚性粒子填充PE可同时起到增韧与增强的作用。如将表面处理过的纳米SiO2粒子填充mLLDPE-LDPE，SiO2纳米粒子均匀分散于基材中，与基材形成牢固的界面结合，当填

45、充质量分数为2时，拉伸强度、断裂伸长率分别提高了13.7MPa和174.9。（2）共混改性 共混改性主要目的是改善PE的韧性、冲击强度、粘接性、高速加工性等各种缺陷，使其具有较好的综合性能。共混改性主要是向PE基体中加入另一种聚合物，如塑料类、弹性体类等聚合物，以及不同种类的PE之间进行共混。PE系列的共混改性。单一组分的PE往往很难满足加工要求，而通过不同种类PE之间的共混改性可以获得性能优良的PE材料。如通过LDPE与LLDPE共混，解决了LDPE因大量添加阻燃剂和抗静电剂等助剂造成力学性能急剧降低的问题；LLDPE与HDPE共混后可以提高产品的综合性能。PE与弹性体的共混改性。弹性体具有

46、低的表面张力、较强的极性、突出的增韧作用，因此与PE共混后，既能保持PE的原有性能，同时也可以制备出具有综合优良性能的PE。如LDPE-聚烯烃弹性体(POE)共混物，当POE的质量分数为3O时，共混体系的拉伸强度达到最大值，为21.5 MPa。PE与塑料的共混改性。聚乙烯具有良好的韧性，但制品的强度和模量较低，与工程塑料等共混可提高复合体系的综合力学性能。但PE和这类高聚物的界面问题也是影响其共混物性能的主要原因，因此通常需要加入界面相容剂以提高共混物的力学性能。（3）填充改性 填充改性是在PE基质中加入无机填料或有机填料，一方面可以降低成本达到增重的目的，另一方面可提高PE的功能性，如电性能

47、、阻燃性能等，但同时对复合材料的力学性能和加工性能带来一定程度的影响。无论是无机填料还是有机填料，填料与PE基体的相容性和界面粘接强度是PE填充改性必须面临的问题，而PE是非极性化合物，与填料相容性差，因此，必须对填料进行表面处理。填料的表面处理一般采用物理或化学方法进行处理，在填料表面包覆一层类似于表面活性剂的过渡层，起“分子桥”的作用，使填料与基体树脂间形成一个良好的粘接界面。常用的填料表面处理技术有：表面活性剂或偶联剂处理技术、低温等离子体技术、聚合填充技术和原位乳液聚合技术等。PE中填充木粉、淀粉、废纸粉、滑石粉、碳酸钙等一类填料，不仅可以改善PE的性能，同时也具有十分重要的健康环保意

48、义。2.化学改性化学改性的方法主要有接枝改性、共聚改性、交联改性、氯化及氯磺化改性和等离子体改性处理等方法。其原理是通过化学反应在PE分子链上引入其他链节和功能基团，由此提高材料的力学性能、耐侯性能、抗老化性能和粘接性能等。（1）接枝改性 接枝改性是指将具有各种功能的极性单体接枝到PE主链上的一种改性方法。接枝改性后的PE不但保持了其原有特性，同时又增加了其新的功能。常用的接枝单体有丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)、马来酸盐、烯基双酚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、辐射接枝法、光接枝法等。（2）共聚改性 共聚改性是指通过共聚反应将其他大分子链或官能团引入到PE分子链中，从而改变PE的基本性能。主要改性品种有乙烯-丙烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其他烯烃（如辛烯POE、