1、南京市橋北污水處理系統一期工程浦東路、浦口新馬路、柳洲路、江北大道、浦烏路污水管鋪設工程倒掛護壁井施工方案編制： 審核： 批準： 目 錄1 工程概況及編制依據31.1 工程概述31.2 工程地質及水文地質31.2.1 工程地質31.2.2 水文地質51.3 編制依據62 施工方案72.1方案特點72.2磚砌護壁拱墻72.3施工流程72.4施工工藝83 質量保證措施94 安全文明措施114.1主要安全防護措施114.2施工用電安全114.3機械安全措施114.4制度保證114.5文明施工措施125 應急救援預案135.1 應急預案的方針與原則135.2 應急預案工作流程圖135.3 應急救援組織

2、架構131 工程概況及編制依據1.1 工程概述本工程為浦東路、浦口新馬路、柳洲路、江北大道、浦烏路污水管鋪設工程。浦東路段污水主干管總長約1366米，管徑de500,起點位于沿江路路口，終點進入浦東路西側主干管。浦口新馬路段污水干管總長約2300米，分為兩段，西段起自小柳河，終于浦珠路主干管。采用de400HDPE管，全長460米。東段西端起點位于小柳河，東端起點位于新馬路、規劃沿江路路口，東西兩向匯入規劃豐字河路主干管。全長約840米，采用de400-500HDPE管。柳洲路段污水主干管總長約1680米，分南北兩段，分別匯入浦珠路主干管，北段北起星火南路，南段南起沿江路。江北大道該段污水管總

3、長約2656米，起自泰山轉盤，終于浦珠路污水主干管，管徑de500600.浦烏路污水次干管全長約2700米，南端自七里河，北端至定向河，南北兩端向中間匯水至規劃中央大道路口，接入待建中央大道污水管，由定向河泵站提升。1.2 工程地質及水文地質 工程地質浦東路段地質狀況：11層雜填土：雜色，以碎磚、碎石為主，混粉質粘土，在道路位置，由三合土組成，中密密實，填齡大于5年，沿線普遍分布。層厚0.500.80m，層頂標高6.569.35m；12層素填土：灰黃色，以軟塑粉質粘土為主，夾有碎石、碎磚塊，松散，填齡大于10年，含植物根系，沿線普遍存在。層厚0.602.00m，層頂標高5.868.65m，層頂

4、埋深0.500.80m；21層粉質粘土：灰褐色，軟塑，局部可塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，場地局部缺失，層厚0.501.50m，層頂標高5.037.75m，層頂埋深1.502.50m；22層淤泥質粉質粘土：灰色，流塑，局部為軟塑狀粉質粘土，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，局部夾有薄層粉土，沿線普遍分布。層厚2.0010.50m，層頂標高4.217.05m，層頂埋深1.303.40m；22C層粉質粘土與粉土互層：灰色，粉質粘土，軟塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，粉土，稍密，搖震反應迅速，無光澤反應，干強度低，韌性低。沿線局部分布，層厚0.604.50

5、m，層頂標高1.563.30m，層頂埋深3.507.00m。22B層粉砂：灰色，稍密中密，飽和，主要成分為石英、長石，含云母及少量腐殖物，級配較好，局部為粉土，夾有粉質粘土薄層。沿線普遍分布，未揭穿，層頂標高-5.970.96m，層頂埋深5.6013.60m。浦口新馬路段地質狀況：11層雜填土：雜色，以碎磚、碎石為主，下部夾雜粉質粘土，0.00.70m主要由路基及路基下三合土組成，中密密實，填齡大于5年，沿線普遍分布。層厚1.23.00m，層頂標高6.348.12m；21層粉質粘土：灰褐色，軟塑，局部可塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，場地局部分布。層厚0.700.90m，層頂標

6、高4.946.52m，層頂埋深1.501.70m；22層淤泥質粉質粘土：灰色，流塑，局部為軟塑狀粉質粘土，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，局部夾有薄層粉土，沿線普遍分布。層厚5.3018.40m，層頂標高4.115.80m，層頂埋深1.203.00m；22C層粉質粘土與粉土互層：灰色，粉質粘土，軟塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，粉土，稍密，搖震反應迅速，無光澤反應，干強度低，韌性低。沿線局部缺失。層厚1.003.80m，層頂標高-3.890.50m，層頂埋深6.7010.5m；22B層粉砂：灰色，稍密中密，飽和，主要成分為石英、長石，含云母及少量腐殖物，級配較好，局

7、部為粉土，夾有粉質粘土薄層。沿線普遍分布，J1,C1,J2勘探深度范圍內未揭露。層厚3.508.50m，層頂標高-5.49-2.12m，層頂埋深9.0013.00m；柳州路段地質狀況：11層雜填土：雜色，以碎磚、碎石為主，混粉質粘土，由三合土組成，中密密實，填齡大于5年，沿線普遍分布。層厚0.504.30m，層頂標高6.307.83m；12層素填土：灰黃色，以粉質粘土為主，松散，填齡大于10年，含植物根系，沿線局部分布。層厚0.501.70m，層頂標高5.066.88m，層頂埋深1.402.20m；12A層淤泥質填土：灰黑色，以粉質粘土為主，軟-流塑，填齡大于5年，含少量碎石，C7-J7可見。

8、層厚0.502.30m，層頂標高5.086.03m，層頂埋深1.802.20m；22層淤泥質粉質粘土：灰色，流塑，局部為軟塑狀粉質粘土，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，局部夾有稍密狀粉土、粉砂薄層，沿線普遍分布，局部未揭穿。層厚3.9013.10m，層頂標高3.735.47m，層頂埋深1.504.70m；22B層粉土-粉砂：灰色，稍密，飽和，主要成分為石英、長石，級配一般，含云母碎片，局部夾有粉質粘土。沿線均有分布，該層未揭穿，層頂標高-8.28-0.11m，層頂埋深7.0015.50m。江北大道路地質狀況：11層雜填土：雜色，松散稍密，以碎磚、碎石、粘性土為主，在道路表層為中密三

9、合土，填齡大于5年，沿線普遍分布。層厚0.504.20m，層頂標高6.9311.70m；12層素填土：灰黃色、灰褐色，以粉質粘土為主，軟塑可塑，含碎石、植物根系等，填齡大于10年，沿線局部缺失。層厚0.503.90m，層頂標高5.7311.10m，層頂埋深0.502.50m；21層粉質粘土：灰黃色，可塑，局部軟塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，沿線零星分布，層厚0.403.90m，層頂標高3.5710.60m，層頂埋深1.104.40m；22層粉質粘土淤泥質粉質粘土：灰色，流塑，局部為軟塑狀粉質粘土，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，局部夾有稍密狀粉土、粉砂薄層，沿線北

10、端缺失。層厚2.0015.50m，層頂標高2.775.95m，層頂埋深1.704.80m；22B層粉砂：灰色，稍密，局部中密，飽和，石英、長石為主要成分，級配一般，含云母碎片，局部夾有粉質粘土。主要在沿線南部分布，北部局部零星分布，未揭穿，層頂標高-7.416.96m，層頂埋深3.4014.50m；23A層粉質粘土：褐灰色，軟塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，沿線僅北端分布，局部揭穿，層頂標高4.066.70m，層頂埋深5.006.30m；23B層粉質粘土：褐灰色，可塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，沿線僅J1揭露，未揭穿，層頂標高-6.30m，層頂埋深18.00m

11、；3層粉質粘土：黃褐色，硬塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，沿線僅J2揭露，未揭穿，層頂標高6.84m，層頂埋深3.00m。浦烏路段地質狀況：1-1層雜填土：雜色，松散，表面為水泥混凝土路面，下部為碎石、碎磚建筑垃圾組成，硬質含量大于30%，填齡大于10年。層厚0.22.30m，層頂高程9.4010.30m；1-2層素填土：黃褐色，軟可塑，夾少量石子，以粉質粘土為主填積，填齡大于10年。層厚0.52.20m，層頂高程7.809.70m，層頂埋深0.22.30m；2-1灰黃色，軟可塑，稍有光澤，無搖震反應，韌性，干強度中等，層厚0.602.90m，層頂標高6.208.10m，層頂埋

12、深1.503.50m；22層淤泥質粉質粘土粉質粘土：灰色，流塑軟塑，稍有光澤，無搖震反應，韌性、干強度中等，。層頂標高4.407.20m，層頂埋深2.905.20m；3層粉質粘土：灰色，可塑，稍有光澤，無搖震反應，韌性、干強度高，僅見于勘探點C11；5-1層強風化泥質粉砂巖細砂巖：棕紅色紫紅色，風化強烈，呈土狀，具遇水軟化特征，屬極軟巖，巖體基本質量等級為級。層頂高程-10.705.60m，層頂埋深4.4020.40m；5-2層中風化泥質粉砂巖細砂巖：紫紅色，層狀結構，塊狀構造，泥、鈣質膠結，巖芯呈長柱狀，局部短柱狀，巖體完整，屬較軟軟巖，巖體基本質量等級為級。層頂高程-1.404.80m，層

13、頂埋深5.3011.20m。 水文地質南京地區地下水水位最高一般在78月份，最低水位多出現在旱季12月份至翌年3月份。場地潛水穩定水位埋深1.23.4m。沿線地下水補給來源主要為地下徑流和大氣降水；水位變化除人為因素影響外，主要受大氣降水的影響，年變化幅度在1米左右。潛水最高地下水位取6.7m（吳淞高程系）。1.3 編制依據1、本施工方案依據工程招標文件、合同技術條款、設計圖紙，按照有關技術規范、檢驗評定標準編制而成。2、施工現場的綜合情況。3、國家現行的相關政策、標準、規范等。主要規范如下：建筑結構荷載規范（GB 50009-2006）砌體結構設計規范（GB 50003-2001）給水排水工

14、程鋼筋混凝土水池結構設計規程（CECS 138：2002）埋地聚乙烯排水管管道工程技術規程（CECS164:2004）地下工程防水技術規范（GB 50108-2009）給水排水圖集（蘇SO1-2004）埋地塑料排水管道施工（04S520）給水排水構筑物施工及驗收規范（GB50141-2008）給水排水管道工程施工及驗收規范（GB50268-2008）建筑地基基礎工程施工質量驗收規范（GB 50202-2002）混凝土結構工程施工質量驗收規范（GB 20204-2002）建筑地基處理技術規范（JGJ 79-2002）鋼筋焊接及驗收規程（JGJ18-2003）鋼筋機械連接通用技術規程（JGJ107

15、-2003）混凝土堿含量限值標準（CECS 53:93）混凝土外加劑應用設計規范（GB 50119-2003）4、我單位長期從事類似工程施工過程中積累的施工經驗。2 施工方案2.1方案特點根據施工現場實際情況，該方案首先明確地下管線位置，采用人工開挖的方式，在開挖的過程中為保證土方邊坡的穩定性，邊開挖邊向下施工磚砌拱墻，對已開挖土方的邊坡進行保護，開挖順序為水平分段，垂直分道施工，水平分段數量和垂直每道施工高度視土的直立高度而定。待上道拱墻合攏且強度達到一定的強度后，才可進行下道拱墻施工。上下兩道拱墻的豎向施工縫應錯開。邊開挖邊砌筑，直至拱墻施工至設計高程，挖土停止。而后進行井底鋼筋混凝土施工

16、，綁扎井壁鋼筋，以拱墻作為井壁外模，支設內模，澆注井壁混凝土。逆作法的優點是：縮短工程施工的總工期；基坑變形小，減少施工對周圍環境的影響；簡化基坑支護結構，有明顯經濟效益；可減少坑底隆起及底板抗浮。2.2磚砌護壁拱墻井外護壁拱墻是本方案的核心，它一方面是井壁施工的外模板，更為重要的是它需要滿足承載力的要求，在逆作開挖過程中滿足各個工況下土體對拱墻的土壓力，不同施工階段的穩定性；可能遇見的不同地質情況下的穩定；和土體之間的摩擦阻力使其在逆作過程中保持穩定不下沉等等，根據設計圖紙磚護壁厚度為240mm，磚護壁內間距1米設置一道插筋。2.3施工流程2.4施工工藝1.定位放線： 根據圖紙設計要求，進行

17、定位放線工作。2.挖土： 根據現場實際情況，開挖上部土方，以便進一步掌握地下管線情況。開挖的深度以使地下管線全部外露為宜。如果周邊環境許可，可以放坡，第一次挖土的深度盡量挖深一點，以降低逆作深度。3.砌筑第一層拱墻： 第一層逆作拱墻的砌筑在開挖以后的工作坑內進行，和普通砌體的砌筑沒有多大區別，不再詳述。4.降水：逆作法施工的全過程均需要在無水施工的狀態下進行。5.分段挖土： 逆作挖土采取人工挖土、分層分段的方法。每層厚度根據土質情況而定，但不超過1.2m。本層開挖完成拱墻砌筑完成72h以后，砂漿強度達到50%以上時，才進行下層挖土。挖土采用人工挖土的方式進行，開挖以后的土方通過設置在井位上方的

18、龍門吊吊出，自卸汽車外運。6.分段砌筑拱墻：逆作拱墻的砌筑墻體砌筑時嚴格按照設計要求施工，做好技術交底，砌體用磚提前澆水濕潤，嚴禁干磚上墻，以確保砌筑質量。砌筑砂漿采用重量配合比，計量準確，試塊按規定留取。砂漿應隨伴隨用，水泥砂漿和水泥混合砂漿必須在拌成后3h和4h內使用完畢，隔夜砂漿不得使用。施工段墻體交接處只能留直槎，留成陽槎，并加設拉結筋，拉結筋為10鋼筋，間距沿墻高1000mm，埋入深度從墻的留槎處算起大于500mm，外露長度200mm，末端成90度彎鉤。接槎時，將接槎處的表面清理干凈，澆水濕潤，并填實砂漿，保證灰縫順直。本施工層的拱墻砌筑完成以后，下層拱墻砌筑以前，應確保水泥砂漿的強

19、度達到設計強度的50%以上。7.鋼筋混凝土施工：當逆作拱墻施工至設計高程以后，開始澆筑混凝土底板墊層。然后綁扎鋼筋、支內模板，澆筑井壁混凝土，是常規的鋼筋混凝土施工，不再詳述。8.養護。3 質量保證措施1.磚的品種、標號必須符合設計要求，規格一致。2.磚砌體應上下錯縫，內外搭接，每皮磚的里外縫必須準確對齊。3.磚砌體的水平灰縫的砂漿應飽滿，豎向灰縫采用擠漿方式，使其砂漿飽滿。4.水平灰縫812mm，一般為10mm。5.砌筑砂漿宜在攪拌后3h內用完，稠度為710cm。6.砌筑腳手采用鋼管扣件腳手，跳板采用5cm厚木板，綁扎牢固。7.在混凝土施工時，實行全過程監測。8.量測入模混凝土塌落度，每班不

20、少于5次；檢查混凝土在運送過程中是否離析，如發生離析現象則不得使用；記錄運送時間，防止使用超過終凝時間的混凝土。9.按規定在現場留做試塊，試塊組數符合有關技術規定。10.質量管理組織網絡圖項目經理：王廣經技術負責人：趙丹項目副經理：范昌月試驗員：沈金平施工員：鄭超質檢員：張國強材料員：周啟明資料員：丁恩凱測量員：段世輝11材料設備及勞動力保證計劃本工程勞動力計劃表工 種本工程勞動力投入情況管理人員5瓦工10木工5鋼筋工5雜工10主要機械設備計劃表機械或設備名 稱型 號規 格數 量國 別產 地卡特挖掘機320L1美國推土機PD1401上海裝載機ZL501常州木工電鋸FJ1043國產木工平刨MB-

21、504-12國產木工壓刨FB-1062國產鋼筋切斷機GQ-402國產鋼筋彎曲機GW-402國產砂輪機S3-3501國產砂輪機切割機2國產低壓水泵8sh65國產插入式振動器4國產平板式振動器1國產潛水泵4國產砂漿攪拌機2m31國產柴油發電機康明斯200KW1國產4 安全文明措施4.1主要安全防護措施1.施工現場必須設置安全防護措施，必須配備足夠的消防器材。在各配電箱旁邊必須懸掛相關的危險標志牌。所有作業人員進場時必須佩戴安全帽。施工人員將嚴格按有關施工規范施工，做好預防監測控制措施,做好排水和邊坡支護措施。2.在施工過程中的不安全因素主要是由塌方造成。施工中引起塌方的主要原因有：(1)大型機械離

22、溝坑邊太近，增大土體的滑動力；(2)排水系統設計不合理，使土體抗滑力減小，滑動力增大。(3)明確各級各類人員在施工活動中應承擔的安全職責，做到安全生產事事有人負責，并使責任制落實到實處。把安全生產同經濟責任制掛鉤，做到獎罰分明。4.2施工用電安全1.現場設配電房，采用三相五線制，配電房建筑面積約10平方米左右，并具備一級耐火等級。2.用電由有相應專業資質的持證專業人員管理，負責保護所有設備的線路和開關箱，停用的設備必須接閘斷電，鎖好開關箱；搬遷和移動用電設備應切斷電源，作妥善處理后進行；對用電過程發現的問題應及時報告和解決。3.嚴格用電管理，現場臨時電線路按施工臨時設施用電安全技術規范要求布設

23、，必須由持證的專職電工上崗操作，不得任意拉接電線和電器設備，采用三相五線制供電系統，各類電器設備均安設安全保險裝置，嚴格執行一機一閘一保護，對電力線路、電器設備經常檢查、維修、調整并做好測試、檢查、維修記錄。4.電氣設備和線路的絕緣必須良好，各種電動機械接地，接地電阻不大于4，電氣設備及線路檢修時，先切斷電源。4.3機械安全措施1.各種機械要有專人負責維修、保養，并經常對機械運行的關鍵部位進行檢查，保證安全防護裝置完好，設備裝置附近設標志牌及安全使用規則牌。2.各種機械設備視其工作性質、性能的不同搭設防塵、防雨、防曬、防噪音工棚等裝置。3.機械安裝基礎必須穩固，吊裝機械臂下不得站人，操作時，機

24、械臂距架空線要求符合安全規定。4.運輸車輛服從指揮，信號燈齊全，制動器機械性能良好。4.4制度保證1.落實安全生產責任制在本工程施工中，我公司將貫徹執行安全生產責任制，從領導到施工工人層層落實，分工負責，使“安全生產，人人有責”落到實處。2.貫徹落實安全檢查制度項目部每月組織一次定期安全大檢查，施工隊每半個月組織一次定期安全大檢查。對安全隱患提出整改措施，并由安全員督促落實。雨后安全大檢查結合防雨工作進行。專業安全大檢查由工長負責組織工種班長、安全員參加。按照表列的檢查項目、內容、標準進行詳細檢查，確認無重大危險隱患，基本達到規程要求，檢查組長簽字正式驗收。各級領導和專職安全員等，經常深入施工

25、現場、生產車間、庫房，對各種設施、安全裝置、機電設備、起重設備運行狀況，施工工程周圍高壓線路的防護情況，以及干部有無違章指揮、工人有無違章作業行為等，進行隨時的檢查。3.堅持持證上崗制度對于機械操作手、電工等等作業人員，嚴格執行持證上崗，確保按操作規程施工，保證施工安全。4.落實安全教育培訓制度安全教育包括安全生產思想、安全知識、安全技能三個方面的教育。安全教育由質安科等部門組織，采用安全標語宣傳牌、開設安全生產黑板報、掛安全掛圖或防護標準、張掛安全警示板等形式，采取三級安全教育、特種作業人員崗位培訓、經常性安全教育等方法，使安全教育工作形成制度化、經常化、群眾化。4.5文明施工措施1.成立以

26、項目經理為組長的施工現場文明領導小組，負責基坑開挖文明施工管理工作，并結合實際情況制定文明施工管理細則，報駐監理批準后實施。2.加強宣傳教育工作，提高管理人員及各施工班組文明施工的意識和自覺性，并定期對現場文明施工情況進行評比，找出不足，重點改進。3.做好施工現場總平面設計，報請監理工程師審批，施工中，嚴格按總平面圖布置，不得隨意改變。同時根據工程進度，適時地對施工現場進行整理和整改，或進行必要的調整。4.施工沿線范圍除預留路口外全部采用圍擋圍蔽，以降低施工對周圍的干擾與影響。5.現場機械機具分類堆放停置。6.施工現場設置施工銘牌，標明工程項目名稱、建設單位、項目監理單位、施工單位、設計單位、

27、項目經理和施工現場管理代表人的姓名、開竣工日期、施工許可證批號等。7.加強施工范圍地上、地下管線及公用設施的保護；8.及時修復因施工遭到破壞的行車路面，確保行車順暢；9.加強施工沿線的夜間照明；10.保持場內排水系統處于良好的使用狀態，保持場地的整潔、道路暢通，隨時清理生產、生活垃圾。5 應急救援預案5.1 應急預案的方針與原則“發生事故時應遵循“保護人員優先，防止和控制事故的蔓延為主；統一指揮、分級負責、區域為主、單位自救與社會救援相結合”的原則。達到控制事故，有效地搶救傷員，減少事故損失，防止事故擴大。 5.2 應急預案工作流程圖根據本工程的特點及施工工藝的實際情況，認真的組織對危險源和環

28、境因素的識別和評價，特制定本項目發生緊急情況或事故的應急措施，開展應急知識教育和應急演練，提高現場操作人員應急能力，減少突發事件造成的損害和不良環境影響。其應急準備和響應工作程序見下圖：危險源及環境因素辯識、評價編制應急預案成立搶險領導小組組建搶險隊配備應急物資、設備應急知識教育培訓定期評審實施應急預案進行評審、修訂未發生發生應急準備和響應工作程序圖5.3 應急救援組織架構1、應急救援領導組：組 長：范昌月 電話：副組長：王桂青 組 員：周啟明、鄧超、張國強聚乙烯（PE）簡介1.1聚乙烯化學名稱：聚乙烯英文名稱：polyethylene，簡稱PE結構式： 聚乙烯是乙烯經聚合制得的一種熱塑性樹脂

29、，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，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，且不發生溶脹。工業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，并伴有熔融滴落現象。聚乙烯的性質因品種而異，主要取決于分子結構和密度，也與聚合工藝及后期造粒過程中加入的塑料助劑有關。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

30、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，結晶度高，密度大，拉伸強度、剛度和硬度較高，韌性較差些。相對分子質量增大，分子鏈間作用力相應增大，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力學性能數據性能LDPELLDPEHDPE超高相對分子質量聚乙烯邵氏硬度(D)拉伸強度MPa拉伸彈性模量MPa壓縮強度MPa缺口沖擊強度kJm-2彎曲強度MPa414672010030012.5809012174050152525055070152560702137400

31、130022.540702540646730501508001003.熱性能PE受熱后，隨溫度的升高，結晶部分逐漸熔化，無定形部分逐漸增多。其熔點與結晶度和結晶形態有關。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）隨相對分子質量、結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在一般環境下韌性良好，耐低溫性(耐寒性)優良，PE的脆化溫度(Tb)約為-80-50，隨相對分子質量增大脆化溫度降低，如超高相對分子質量聚乙烯的脆化溫度低于-140。PE的

32、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的最高連續使用溫度不算太低，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的比熱容和熱導率較大，不宜作為絕熱材料選用。PE的線脹系數約在(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超高相對分子質量聚乙烯熔點熱降解溫度(氮氣)熱變形溫度(0.45MP

33、a)脆化溫度線性膨脹系數(10-5K-1)比熱容J(kgK)-1熱導率/ W(mK)-11051153003850-80-501624221823010.351201253005075-100-751251373006080-100-701116192523010.421902103007585-140-704.電性能PE分子結構中沒有極性基團，因此具有優異的電性能，幾種PE的電性能見表1-3。PE的體積電阻率較高，介電常數和介電損耗因數較小，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（質量分數），電性能不受環境濕度的影響。盡管PE具有優良的介電性能和絕緣性，

34、但由于耐熱性不夠高，作為絕緣材料使用，只能達到Y級（工作溫度90）。表1-3聚乙烯的電性能性能LDPELLDPEHDPE超高相對分子質量聚乙烯體積電阻率/cm介電常數/Fm-1（106Hz）介電損耗因數（106Hz）介電強度/kVmm-110162.252.350.00052010162.202.300.0005457010162.302.350.0005182810172.350.0005355.化學穩定性PE是非極性結晶聚合物，具有優良的化學穩定性。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

35、鹽溶液等)，即使在較高的濃度下對PE也無顯著作用。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，但溶度參數相近的溶劑可使其溶脹。隨著溫度的升高，PE結晶逐漸被破壞，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生老化，具體表現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、產生裂紋，最

36、終喪失使用性能。為了防止PE的氧化降解，便于貯存、加工和應用，一般使用的PE原料在合成過程中已加入了穩定劑，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定劑等。6.衛生性PE分子鏈主要由碳、氫構成，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定劑等塑料助劑，可能影響到它的衛生性。樹脂生產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、鹵代烴類物質接觸容易引起溶脹，PE中有些低相對分子質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生一種蠟味，影響食用效果。1.1.2聚

37、乙烯的分類聚乙烯的生產方法不同，其密度及熔體流動速率也不同。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。按相對分子質量可分為低相對分子質量聚乙烯、普通相對分子質量聚乙烯、超高相對分子質量聚乙烯。按生產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

38、光澤、乳白色蠟狀顆粒，密度0.9100.925g/cm3，質輕，柔性，具有良好的延伸性、電絕緣性、化學穩定性、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。分子結構不夠規整，結晶度較低（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、旋轉成型、涂覆、發泡工藝、熱成型、熱風焊、熱焊接等，成型加工性好。主要用作農膜、工業用包裝膜、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

39、度聚乙烯，又稱低壓聚乙烯。無毒、無味、無臭，白色顆粒，分子為線型結構，很少有支化現象,是典型的結晶高聚物。力學性能均優于低密度聚乙烯，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生氧化作用。能耐大多數酸堿的侵蝕。吸水性小，具有良好的耐熱性和耐寒性，化學穩定性好，還具有較高的剛性和韌性，介電性能、耐環境應力開裂性亦較好。HDPE可采用注射、擠出、吹塑、滾塑等成型方法，生產薄膜制品、日用品及工業

40、用的各種大小中空容器、管材、包裝用的壓延帶和結扎帶，繩纜、魚網和編織用纖維、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、耐寒性好等優點，且軟化溫度和熔融溫度較高，還具有良好的耐環境應力開裂性，耐沖擊強度、耐撕裂強度等性能。并可耐酸、

41、堿、有機溶劑等。LLDPE可通過注射、擠出、吹塑等成型方法生產農膜、包裝薄膜、復合薄膜、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，結晶度為7080，平均相對分子質量為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境應力開裂性

42、及強度的長期保持性。MDPE可用擠出、注射、吹塑、滾塑、旋轉、粉末成型加工方法，生產工藝參數與HDPE和LDPF相似，常用于管材、薄膜、中空容器等。5.超高相對分子質量聚乙烯英文名稱：ultra-high molecular weight polyethylene，簡稱UHMWPE超高相對分子質量聚乙烯沖擊強度高，耐疲勞，耐磨，是一種線型結構的具有優異綜合性能的熱塑性工程塑料。其相對分子質量達到300600萬，密度0.9360.964g/cm3，熱變形溫度(0.46MPa)85，熔點130136。UHMWPE因相對分子質量高而具有其他塑料無可比擬的優異性能，如耐沖擊、耐磨損、自潤滑性、耐化學腐

43、蝕等性能，廣泛應用于機械、運輸、紡織、造紙、礦業、農業、化工及體育運動器械等領域，其中以大型包裝容器和管道的應用最為廣泛。另外，由于超高相對分子質量聚乙烯優異的生理惰性，已作為心臟瓣膜、矯形外科零件、人工關節等在臨床醫學上使用，而且，超高相對分子質量聚乙烯耐低溫性能優異，在-40時仍具有較高的沖擊強度，甚至可在-269下使用。超高相對分子質量聚乙烯纖維的復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量聚乙烯熔融狀態的粘度高達108Pas，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

44、對普通加工設備的改造，已使超高相對分子質量聚乙烯由最初的壓制-燒結成型發展為擠出、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)是近年來迅速發展的一類新型高分子樹脂，其相對分子質量分布窄，分子鏈結構和組成分布均一，具有優異的力學性能和光學性能，已被廣泛應用于包裝、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注意的幾個問題。聚乙烯屬于結晶性塑料，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

45、射，料溫均勻，填充速度快，保壓充分。不宜用直接澆口，以防收縮不均，內應力增大。注意選擇澆口位置，防止產生縮孔和變形。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量、密度和結晶度。LDPE在180左右， HDPE在220左右，最高成型加工溫度一般不超過280。熔融狀態下，PE具有氧化傾向，因而，成型加工中應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，易出現熔體破裂等流動缺陷。制品的結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，應盡量使制品各部分冷卻速率均勻

46、一致，以免產生內應力，降低制品的力學性能。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，模具設冷料穴，并有冷卻系統。軟質塑件有較淺的側凹槽時，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。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

47、性。加入的增強劑有玻璃纖維、碳纖維、石棉纖維、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，使得材料內部組織形成伸直鏈晶體，材料內部大分子晶體沿應力方向有序排列，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構相同，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，最大限度發揮基體和纖維的強度。纖維增強改性。纖維增強聚合物基復合材料由于具有比強度高、比剛度高

48、等優點而得到廣泛應用。如采用經KH-550偶聯劑處理的長玻璃纖維(LGF)與PE復合制備的PELGF復合材料，當LGF加入量為3O(質量分數)、長度約為35mm時，復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力使復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

49、基材中，與基材形成牢固的界面結合，當填充質量分數為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共混后可以提高產品的綜合性

50、能。PE與彈性體的共混改性。彈性體具有低的表面張力、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良性能的PE。如LDPE-聚烯烴彈性體(POE)共混物，當POE的質量分數為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

51、，另一方面可提高PE的功能性，如電性能、阻燃性能等，但同時對復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有：表面活性劑或偶聯劑處理技術、低溫等離子體技術、聚合填充技術和原位乳液聚合技術等。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

52、的性能，同時也具有十分重要的健康環保意義。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在PE分子鏈上引入其他鏈節和功能基團，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

53、應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、環烯烴）共聚物、乙烯-不飽和酯共聚物（EAA、 EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH）等。通過共聚反應，可以改變大分子鏈的柔順性或使原來的基團帶有反應性官能團，可以起到反應性增容劑的作用。（3）交聯改性 交聯改性是指在聚合物大分子鏈間形成了化學共價鍵以取代原來的范德華力，由此極大地改善了諸如耐熱性、耐磨性、彈性形變、耐化學藥品性及耐環境應力開裂性等一系列物理化學性能，適于作大型管材、電纜電線以及滾塑制品等。聚乙烯的交聯改性

54、方法包括過氧化物交聯(化學交聯)、高能輻射交聯、硅烷接枝交聯、紫外光交聯。（4）氯化及氯磺化改性 氯化聚乙烯是聚乙烯分子中的仲碳原子被氯原子取代后生成的一種高分子氯化物，具有較好的耐候性、耐臭氧性、耐化學藥品性、耐寒性、阻燃性和優良的電絕緣性。主要用作聚氯乙烯的改性劑，以改善聚氯乙烯抗沖擊性能，氯化聚乙烯本身還可作為電絕緣材料和地面材料。氯磺化聚乙烯是聚乙烯經過氯化和氯磺化反應而制得的具有高飽和結構的特種彈性材料，屬于高性能橡膠品種。其結構飽和，無發色基團存在，涂膜的抗氧性、耐油性、耐候性、耐磨性和保色性能優異，且耐酸堿和化學藥品的腐蝕，已廣泛應用于石油、化工等行業。（5）等離子體改性處理 等

55、離子體是由部分電離的導電氣體組成，其中包括電子、正離子、負離子，基態的原子或分子、激發態的原子或分子、游離基等類型的活性粒子。在聚乙烯等高分子材料表面改性中主要利用低溫等離子體中的活性粒子轟擊材料表面，使材料表面分子的化學鍵被打開，并與等離子體中的氧、氮等活性自由基結合，在高分子材料表面形成含有氧、氮等極性基團，由于表面增加了大量的極性基團從而能明顯地提高材料表面的粘接性、印刷性、染色性等。1.1.5聚乙烯的應用聚乙烯是通用塑料中應用最廣泛的品種，薄膜是其主要加工產品，其次是片材和涂層、瓶、罐、桶等中空容器及其他各種注射和吹塑制品、管材和電線、電纜的絕緣和護套等。主要用于包裝、農業和交通等部門

56、。1.薄膜低密度聚乙烯總產量的一半以上經吹塑制成薄膜,這種薄膜有良好的透明性和一定的拉伸強度,廣泛用作各種食品、衣物、醫藥、化肥、工業品的包裝材料以及農用薄膜。也可用擠出法加工成復合薄膜用于包裝重物。高密度聚乙烯薄膜的強度高、耐低溫、防潮，并有良好的印刷性和可加工性。線型低密度聚乙烯的最大用途也是制成薄膜，其強度、韌性均優于低密度聚乙烯，耐刺穿性和剛性也較好，透明性稍優于高密度聚乙烯。此外，還可以在紙、鋁箔或其他塑料薄膜上擠出涂布聚乙烯涂層，制成高分子復合材料。2.中空制品高密度聚乙烯強度較高，適宜成型中空制品。可用吹塑法制成瓶、桶、罐、槽等容器，或用澆鑄法制成槽車罐和貯罐等大型容器。3.管、

57、板材擠出法可生產聚乙烯管材，高密度聚乙烯管強度較高，適于地下鋪設。擠出的板材可進行二次加工，也可用發泡擠出和發泡注射法將高密度聚乙烯制成低發泡塑料，作臺板和建筑材料。4.纖維中國稱為乙綸，一般采用低壓聚乙烯作原料，紡制成合成纖維。乙綸主要用于生產漁網和繩索，或紡成短纖維后用作絮片，也可用于工業耐酸堿織物。超高相對分子質量聚乙烯纖維（強度可達34GPa）,可用作防彈背心，汽車和海上作業用的復合材料。5.雜品用注射成型法生產的雜品包括日用雜品、人造花卉、周轉箱、小型容器、自行車和拖拉機的零件等。制造結構件時要用高密度聚乙烯。超高相對分子質量聚乙烯適于制作減震,耐磨及傳動零件。1.1.6聚乙烯的簡易識別方法（1）外觀印象 白色蠟狀，半透明，HDPE透明性更差，用手摸制品有滑膩感；LDPE柔而韌，稍能伸長，HDPE手感較堅硬。（2）水中沉浮 比水輕，浮于水面。（3）溶解特性 一般熔融后可溶于對二甲苯、三氯苯等。（4）受熱表現 溫度達90135以上變軟熔融，315以上分解。（5）燃燒現象 易燃，離火后繼續燃燒，火焰上端呈黃色，下端藍色，燃燒時熔融滴落，發出石蠟燃燒時的氣味。