gfrp玻璃纤维筋在围护结构盾构端墙中应用

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1、GFRP玻璃纤维筋在围护结构盾构端墙中应用本文转自论文发表，原文地址http://www.zhjscn.com/lunwen/shigong/807.html，转载请注明来源摘要：介绍GFRP玻璃纤维筋在地铁基坑围护结构盾构端墙中局部代换钢筋的应用，并对该应用结合工程事例进行分析。关键词：GFRP玻璃纤维筋盾构隧道围护结构地铁前言：随着我们国家社会经济的不断发展，我国的城市化进程也不断加快，越来越多的大城市需要建设地铁来缓解交通压力，节约地面空间。在地铁建设中，盾构法隧道以其突出的优点成为地铁建设中的优先选择；但是，盾构法隧道也有一些施工环节具

2、有一定的风险性，比如盾构进（出）洞，即到达与始发，传统的做法是采用旋喷桩等对地层进行加固，但成本费用较高，所以需要采用新材料、新方法进行技术改进与创新。目前，因为有着较好的社会和经济效果，采用GFRP玻璃纤维筋全部或局部代换围护结构钢筋成为一种可行的选择方式。1工程概况：某地铁围护结构采用地下连续墙施工，按照设计要求在盾构端头井位置设置一幅宽8米局部采用玻璃纤维筋代换钢筋的特殊连续墙。根据地层统计资料，区间隧道主要通过<6-6>、<10-1>、<10-2>、<10-2-1>、<10-3>、<10-4>层中，计划采用德国海瑞克复合式盾构进行施工，

3、满足硬岩施工破岩要求。相关地层参数如下：（1）<6-6>硬塑状砂质粘性土（Qel）灰黄色、红褐、黄褐夹暗黑色等，硬塑状，局部夹可塑状，质地不均，含10～20%的石英砾、砂，由下伏混合片麻岩风化残积而成，岩芯呈土柱状，广泛分布于段内全风化层之上。标贯修正击数平均值N=21.6击/30cm。（2）<10-1>全风化混合片麻岩（Zd）褐色、褐黄色、灰黄色、灰白色，原岩结构基本破坏，但尚可辨认，矿物中除石英外绝大部分已风化成粘性土，长石手捏略具砂感。岩芯泡水易软化、崩解，合金钻进容易，局部夹强风化岩块，上下左右呈现软硬不均的现象。标贯修正击数平均值N=

4、37.7击/30cm。（3）<10-2>土状强风化混合片麻岩（Zd）褐黄、灰黄色、灰白色、褐黄色，原岩结构大部分破坏，矿物成分显著变化，裂隙很发育，岩体破碎，呈密实砂土状，软硬不均，泡水易软化、崩解，合金可钻进。标贯修正击数平均值N=87.1击/30cm。（4）<10-2-1>碎块状强风化混合片麻岩（Zd）褐色、褐灰色、褐红色，中粒变晶结构，片麻状构造，矿物大多数已被风化，岩石风化强烈，裂隙发育，裂隙面有铁锰质浸染，岩芯用手可折断。标贯修正击数平均值N=146击/30cm。（5）<10-3>中等风化混合片麻岩（Zd）灰、灰绿色、浅灰色夹肉红色、

5、灰黄色，中细粒变晶结构，片麻状构造，矿物成分主要为石英、长石、云母，裂隙发育，裂隙面铁锰质渲染，岩体破碎，岩芯多呈碎块状，少部分呈短柱状，锤击声稍脆，易碎，合金钻进较困难。岩石致密、坚硬，锤击声脆，中风化层基岩面起伏大，场地范围内该层起伏变化大，饱和极限抗压强度一般为fr=20.4～33.9MPa，极大值为33.9MPa。（6）<10-4>微风化混合片麻岩（Zd）灰色、浅灰色，中细粒结构，片麻状构造，矿物成分主要为石英、长石、云母，裂隙发育，裂隙面铁锰质渲染，岩石致密、坚硬，锤击声脆，合金钻进困难。钻探岩芯呈短柱状、柱状，节长5～25cm。饱和

6、极限抗压强度一般为fr=41.6～107.0MPa，极大值为114.0MPa。2GFRP玻璃纤维筋连续墙的设计与施工2.1GFRP玻璃纤维筋连续墙的设计（1）与普通钢筋相比较，GFRP玻璃纤维筋有着优异的力学性能：①高承载能力，抗拉能力强，杆体强度是同等直径螺纹钢筋的两倍，但重量只有钢筋的1/4；②弹模稳定，约为钢筋的1/3～2/5；③电热绝缘，热膨胀系数比钢筋更接近水泥；④耐腐蚀性能好，适合在水利、桥梁、码头和隧道等潮湿或其它腐蚀性环境中使用；⑤抗剪强度较低，普通的GFRP玻璃纤维筋抗剪强度仅有50～60MPa，具有优良的切割性。在性能上和钢

7、筋基本相似，与混凝土有很好的黏结性，同时又具有很高的抗拉强度和较低的抗剪强度，可以很容易的被复合式盾构机直接切割，而不会造成异常的刀具损坏。（2）根据GFRP玻璃纤维筋的以上特点，结合盾构的施工需要，按照以概率理论为基础的极限状态设计法进行结构设计。我们以盾构进出洞端头墙位置隧道设计中心点为中心，设置一幅8m×8m范围内采用玻璃纤维筋代替钢筋的特殊连续墙，根据玻璃纤维筋连续墙受力特点，箍筋代换时有一定加强，具体见图。（3）玻璃纤维筋代换工程量盾构端墙配筋数量表根据上述配筋数量表和玻璃纤维筋代换钢筋的规格，可以得出相应的玻璃纤维筋代换钢筋的数量对

8、应表如下：代换规格及数量对应表序号规格玻璃纤维筋m/元钢筋m/㎏备注1G32/φ32173828.5173810966.78钢筋总重：17223.25