浙江金鹏跨海大桥防撞设施吸能单元EVA建造技术标准

jimosea

金鹏跨海大桥防撞设施为高性能自浮式旋转防撞方案，采用“一种组合式可旋转桥 墩防撞装置”（ZL2023 2 1992947.6）专利技术，设计使用年限为 20 年。高性能自浮式 旋转防撞设施主要由吸能单元、旋转中心轴、固定单元、螺栓连接构件和预埋件等构成， 根据实际工程需求，设计 A 型、B 型两种型号防撞设施。吸能单元由水润型工业轴承、 内衬钢管、EVA 及高分子保护层组成，其中，A 型防撞设施吸能单元长 3000mm，直径 2000mm；B 型防撞设施吸能单元长 3000mm，直径 1000mm。各构件具体尺寸参考《金 鹏大桥防撞设施施工图》，建造技术标准、材料性能要求和检测方式以本标准为准。

1材料要求

1.1EVA板材

1.1.1 EVA板材参数指标

吸能单元中 EVA 分为两种，一种是密度为 35kg/m3的低密度 EVA；一种是密度为 90kg/m3的高密度 EVA 。低密度 EVA 填充在吸能单元内部，外面包裹高密度 EVA 。具 体构造示意图参见《金鹏大桥防撞设施施工图》。EVA 板材材料参数指标要求如下表规 定：

表 1.1-1 EVA 板材材料参数指标要求（密度：35kg/m3）

EVA 质量密度 参数项	35kg/m3
硬度（邵氏 A）/度	≥60
拉伸强度（MPa）	≥0.8
断裂伸长率（%）	≥120
撕裂强度（kN/mm）	≥50
压缩 10%变形量回弹率（%）	≥96.5

表 1.1-2 EVA 板材材料参数指标要求（密度：90kg/m3）

EVA 质量密度 参数项	90kg/m3
硬度（邵氏 A）/度	≥60
抗拉强度（MPa）	≥1
断裂伸长率（%）	≥100
撕裂强度（kN/mm）	≥50
压缩 10%变形量回弹率（%）	≥99.5

1.1.2 EVA 板材材料参数指标测试方法

（1）硬度

按《软质泡沫聚合材料 硬度的测定（压陷法）》（GB/T 10807-2006）的规定进行测 试，采用方法 A。

形状和尺寸：试样边长 380mm，厚度为(50 士 2)mm。小于标准厚度的试样应叠加 以达到标准厚度。根据供需双方协商也可对最终制品进行测试。

试样取向：如果试样的泡孔结构具有方向性，则压陷力所施加的方向应由供需双方 商定。通常，试验时的压陷方向应与产品实际使用时的受力方向一致。

状态调节：材料在生产后放置 72h 后方可进行试验，如果可以证明经放置 16h 或 48h 与 72h 的试验结果之差不大于土 10%，试验可以在放置 16h 或 48h 后进行。试验前 将试样放在不受弯曲变形和破坏的条件下，选择《橡胶物理试验方法试样制备和调节通 用程序》（GB/T 2941-2006）给定的下列其中一种环境条件，进行不少于 16h 的状态调 节。

温度：(23±2)℃,相对湿度：(50±5)%；或温度：(27±2>℃, 相对湿度：(65±5)%。 这一状态调节时间可包括在生产之后 72h 内。试验应在同等环境下进行。

预压：按规定状态调节后立即进行试验。把试样放在支撑板表面上， 使试样中心或 商定的位置，置于压头下方，一侧有凹的试样应使有凹的一侧向支撑板。使压头缓慢下 降，在试样表面施加 5N 的力，测量其试样厚度。压头以(100±20)mm/min 的速度压陷 试样，压入试样厚度的(70±2.5)%后，再以同样的速度卸载。重复加载和卸载两次，立 即开始自动绘图记录或拨回测力仪表指针。压陷试样至(40±1)%，记录瞬时最大力值， 以牛顿计，然后卸载。

（2）拉伸强度和断裂伸长率

按《软质泡沫聚合材料 拉伸强度和断裂伸长率的测定》（GB/T 6344-2008）的规定 进行测试。

试样数量：不少于五个。若试样断裂在标距之外则应舍弃，另取试样补作。

试样状态调节及试验的标准环境：材料在生产后放置 72h 后方可进行试验，如果可 以证明经放置 16h 或 48h 与 72h 的试验结果之差不大于土 10%，试验可以在放置 16h 或 48h 后进行。温度： (23±2)℃, 相对湿度：(50±5)%；或温度：(27±2>℃, 相对湿度： (65±5)%。状态调节时间 16h 以上。

（3）撕裂强度

按《ASTM  》（D3574）的规定进行测试。

（4）压缩永久变形

按《软质泡沫聚合材料 压缩永久变形的测定》（GB/T 6669-2008）的规定进行测试。

试样：试样的上下面应平行，相邻各面应垂直。试样长度、宽度应分别为(50±1)mm， 厚度应为(25±1)mm。试样应无污染，各面应无表皮。

当测试薄形材料时，应将足够数量(50×50)mm 的试片叠合，使叠合试样在受压前总 厚度至少为 25mm，各试片之间用玻璃片隔开。在测试时，整个叠合件作为一个试样。 试样取向：试验时的压缩方向应与产品实际使用时的受压方向相同。试样数量：5  个 25mm 厚的试样，或 5 个由薄形材料叠合而成的试样。

状态调节：生产后不到 72h 的材料一般不得用于试验。如果可以证明生产后 16h 或 48h 得到的结果与生产后72h 得到的结果差值不超过士 10%，允许在生产后 16h 或48h 进行试验。试验前， 试样应在下列任一种环境中状态调节 16h 以上。①(23±2)℃, 相对 湿度 50%±5%；②(27±2)℃, 相对湿度 65%±5%。在生产后 16h 进行试验的情况下，状 态调节时间可以包括部分或全部生产后放置时间。在质量控制试验的情况下，试样可以 在生产后放置较短的时间(最短 12h)，并按上述任一种环境规定，采用较短的状态调节 时间(最短 6h)调节后进行试验。

试样按规定进行状态调节后，按《泡沫塑料与橡胶 线性尺寸的测定》（GB/T 6342-  1996）测量其初始厚度 d。对于薄形材料， 试样初始厚度 d。等于在水平位置测得的由 试片和玻璃片叠合总厚度减去玻璃片厚度。将试样或叠合试样置于装置的两平板之间， 压缩试样厚度的 50%±4%或 75%±4%，并保持此状态。在特殊情况下，可以压缩 90% 。 在 15min 内，将被压缩的试样或叠合试样置于(70±1)℃的烘箱内并保持(22±0.2)h。

从烘箱内取出装置并在 1min   内从装置中取出试样，将其放置于低导热物体(如木 板)的表面上，物体的表面温度应是实验室温度。试样在与状态调节相同的温度下恢复 (30±5)min。测量试样最终厚度 d，。对于薄形材料， 测量时需仔细不要弄乱叠合件，试 样最终厚度 d，等于由试片和玻璃片叠合总厚度减去玻璃片厚度。

（5）密度

EVA 材料表观密度按《泡沫塑料及橡胶 表观密度的测定》（GB/T 6343-2009）的规 定进行测试。至少测试 5 个试样，密度误差不大于 10%。

在测定样品的密度时会用到试样的总体积和总质量。试样应制成体积可精确测量 的规整几何体。试样的形状应便于体积计算。切割时， 应不改变其原始泡孔结构。试样

总体积至少为 100cm3，在仪器允许及保持原始形状不变的条件下，尺寸尽可能大。对 于硬质材料，用从大样品上切下的试样进行表观总密度的测定时，试样和大样品的表皮 面积与体积之比应相同。

测试用样品材料生产后，应至少放置 72h，才能进行制样。如果经验数据表明， 材 料制成后放置 48h 或 16h 测出的密度与放置 72h 测出的密度相差小于 10%，放置时间 可减少至 48h  或 16h.样品应在下列规定的标准环境或干燥环境(干燥器中)下至少放置 16h，这段状态调节时间可以是在材料制成后放置的 72h 中的一部分。

测量试样的尺寸，单位为毫米。每个尺寸至少测量三个位置，对于板状的硬质材料， 在中部每个尺寸测量五个位置。分别计算每个尺寸平均值，并计算试样体积。称量试样， 精确到 0.5%，单位为克(g)。

1.1.3 EVA材料检测频数

按产品订单进行取样：每一批订单生产前，进行板材取样检测至少 1 次，期间若更 换板材批次，提前进行新板材检验。

1.2 EVA层间胶水

1.2.1 EVA 层间胶水相关参数指标

吸能单元采用EVA 板材卷制工艺，各层间需满涂胶水，保证各层之间的紧密结合。 EVA 层间胶水测试性能指标如下表所示：

表 1.2-1 EVA 层间胶水性能指标

项目		指标
黏度（25℃) /（mPa·s）		1000~8000
不挥发物含量/%		10~25
可操作时间/h                                              ≥		2
剪切强度/Mpa                ≥	30min	2.0
	2h	2.4
	24h	3.4
剥离强度/（N/25mm）≥	30min	70
	2h	80
	24h	130

1.2.2 EVA 层间胶水相关参数指标测试方法

EVA 层间胶水性能按《快速粘接输送带用氯丁胶粘剂》（HG/T 3659-2020）的规定 进行测试。

试验环境：试验均在温度（23±2℃) ℃、相对湿度（50±5）%的标准条件下进行。

涂胶：在基材粘结面上均匀涂覆 3 遍胶液，胶液间隔约为 15min。