玻璃纤维筋在城市下穿隧道支护结构中的应用

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1、广东建材2010年第7期施工技术{自El=；=======2；=—；=；；；==j—=_；2===j；j目======；=j目l=====_=一％=一===一玻璃纤维筋在城市下穿隧道支护结构中的应用王晓璜(广州市第三市政工程有限公司)捅要：吸取近几年在国内地铁工程建设中玻璃纤维筋应用于端头井及围护桩的施工经验，结合广州市番禺区汉溪下穿隧道工程施工I标的具体特点，在明挖式隧道基坑支护桩时，将规划盾构范围内以玻璃纤维筋代替普通钢筋，实现盾构直接切割混凝土及筋材，为盾构预留了通道，避免了后期对支护桩的处理。关键词：玻璃纤维筋；支护桩；盾构通道；施工工艺；下穿隧道1工程概述广州市番

2、禺区汉溪大道下穿隧道工程采用明挖施工，隧道基坑深度最深达10．5m(泵房为15m)，基坑支护采用钢板桩及钻孔桩支护加止水帷幕的方案，钻孔桩的图1明挖隧道与地铁隧道位置关系平面图直径为1．Om，间距为1．1m。其中位于规划地铁7号线盾构通道上的支护桩有40根，施工时在规划盾构范围内以玻璃纤维筋代替普通钢筋，可实现盾构直接切割混凝土及筋材，为盾构预留了通道，避免了后期对支护桩的处理。支护桩具体位置及形式如图l、图2所示：2工艺原理为了确保盾构机始发或到达人员及机器作业的安全，传统做法是在盾构始发或到达前，采用注浆、降水等工法对端头土体进行加固，再采用人工凿除围护结构并切割其中的

3、钢筋。但是作为明挖隧道的支护桩，难以采用人工进行钢筋的切割施工，在盾构通过的范围内的支护桩以玻璃纤维筋代替普通钢筋就能很好的解决这个问题。进入到规划地铁隧道范围的支护桩，笼底至地铁隧道以上50cm的范围内全部用对应直径的玻璃纤维筋代替普通钢筋，两种筋材采用绑扎的方式连接，搭接长、。挚7丑t珊生域．．2雩Li：■～1一一、、强L／!厂]f‘～～：l监Ll!卿髓睦、她fi-i{_。’●f2幻量要舅麓显，U片a一、一●砌囊明璺群皿番_声≥匿艘丽弋8y-5r／I眄一【图2隧道基坑支护桩与规划地铁隧道位置示意图——47——施工技术广东建材2010年第7期度为lm。后期地铁隧道施工时，

4、泥水盾构和土压盾构全部直接切屑玻璃纤维筋桩，安全地通过明挖隧道围护结构。玻璃纤维筋施工严格按照施工图要求的长度、直径、形状及数量等在工厂完成制作，运送至施工现场，按照施工图进行绑扎安装，一般采用14#(2．2ram)镀锌铁线绑扎，玻璃纤维筋间搭接长度为40d，玻璃纤维筋与普通钢筋间搭接长度为1m，玻璃纤维筋可采用细齿钢锯或金刚石锯片切割。完成制安后，即可进行笼体吊放(需要安装模板的结构则进行模板安装)，最后进行混凝土灌(浇)注。图3基坑支护桩配筋图3施工工艺3．1施工工艺流程玻璃纤维筋施工主要包括工厂N-r、材料运送及制作安装等。具体的工艺流程如图4：不合格验收核算工程量工

5、厂生产加工自检合格运送至施工现场相关试验项目检测制作安装吊装笼体(模板安装)灌注混凝土图4玻璃纤维筋安装施工流程图3．2核算工程量及生产加工(1)生产厂商可根据客户要求进行各种规格、形状、长度的制作，材料损耗率很低。开工前由计量部将所用——48——材料的型号、规格、形状及总用量等进行抽料，根据图纸的配筋图、大样图、工程量表等，校对图纸工程量及实际用量，并将结果交项目技术负责人审核，如有疑问马上联系设计单位核实，将准确工程量送往厂家加工制作。(2)由于材料的特殊性，现成的材料很难完全满足施工现场的需要，需要提前与工厂联系订做，根据经验及厂方实际生产进度，一般要提前30～45天

6、，以避免供料不足影响工程进度。(3)由于在生产玻璃纤维筋时，均采用热固性树脂制作，因而一旦成形后，一般在施工现场将难以改变其形状。各种形状弯筋及箍筋可以在工厂预制，厂家也可根据客户要求的长度开料，减少现场制作的时间，也降低材料的损耗。3．3相关检测项目玻璃纤维筋由多股连续玻璃纤维通过基底材料聚乙烯树脂进行胶合后，经特制的模具挤压并拉拔成型的。玻璃纤维提供了钢筋所需要的高强度，树脂提供了较好的耐腐蚀性能。根据《纤维增强复合材料工程应用技术规范(送审稿)》3．3．4要求，FRP筋的抗拉强度应按筋材的截面面积(含树脂)计算，截面面积按名义直径计算。FRP筋的纤维体积含量不应小于6

7、0％，主要力学性能指标应满足表l的要求。表1FRP筋的力学性能指标要求弹性模量伸长率(％)类型抗拉强度标准值(MPa)(GPa)CFRP筋≥1800≥140≥1．5d≤10mm≥700≥1．8玻璃纤维筋22mm≥d>10ram≥600≥40≥1．5d>22mm≥500≥1．3AFRP筋≥1300≥65≥2．0BFRP筋≥800≥60≥1．6根据设计图纸要求，玻璃纤维筋应具有如下的技术指标：(1)玻璃纤维筋生产的主要原料：①玻璃纤维70％；②合成树脂30％；③固化剂适量。(2)杆件的技术指标：①杆件表面质地均匀、无裂