玻璃纤维筋在地下连续墙中的应用

玻璃纤维筋在地下连续墙中的应用

摘要：随着城市车辆的增加，给道路交通带来了巨大的压力，为了缓解交通压力我国很多城市开始建设地铁，在地铁的建设过程中，为了有效利用盾构机，节约能源，提高盾构机的效率，降低盾构刀盘的损耗，同时提升施工安全性，在地下连续墙施工中采用玻璃纤维筋。本文以南宁市地铁1号线为实例，介绍玻璃纤维筋的材料特征，玻璃纤维筋在工程中的应用，以及玻璃纤维筋在施工中的注意事项进行探讨。玻璃纤维筋在此工程中的应用，为工程中的难题找出了出路，也为盾构穿越提供了更好的条件。工程的实践证明，用玻璃纤维筋代替钢筋进行维护，可以有效的节约工程费用，同时也加快了施工进度，对周围环境影响也较小。 关键词:玻璃纤维筋地下连续墙应用

中图分类号：tv554文献标识码： a 文章编号：

玻璃纤维筋是一种玻璃纤维增强复合材料,由玻璃纤维和树脂经热融合而成。玻璃纤维筋和钢筋进行对比后，可以发现其抗拉强度要比钢筋强，而其重量却比钢筋轻，具有很强的抗腐蚀性，很好的静剪切力，但是动剪切力较差，弹性模量低、不能进行现场加工，除切割之外。

和传统的隧道施工不同，采用玻璃纤维筋代替钢筋进行地下连续墙的盾构，这样盾构机可以直接进行切削围护墙进行掘进，避免了要切断钢筋凿洞的施工程序，从而使得施工工艺变得简单明了，施工进度得以提升，同时又减少了施工的风险，满足止水的要求等。

本文就通过实例来对玻璃纤维筋在地下连续墙中的应用进行探讨。 1工程概况

现今开工建设的南宁市地铁1号线南湖站位于民族大道滨湖路口，车站全长457.2米，为地下两层岛式站台车站，站台宽10.5米，设置站前存车线，地下负一层为站厅层，地下负二层为站台层，共设置3个出入口、2组风亭， 1号线将于2016年中通车试运营。两端为盾构始发井，车站围护结构为800 mm厚的钢筋混凝土地下连续墙。围护结构连续墙车站两端盾构始发井，盾构穿越的洞门范围内的钢筋均用玻璃纤维筋代替。 2玻璃纤维筋的特性 2.1力学性能

(1)玻璃纤维筋的制作工艺是采用高性能的无碱玻璃纤维与乙烯基树脂经过不断的拉挤成型而制成的螺纹形态的纤维筋，成型后的纤维筋有很好的力学特性。

（2）玻璃纤维筋的密度一般在2.0左右，通过试验研究发现，玻璃纤维筋的抗拉强度为450～700 mpa和相同型号的钢筋的抗拉强度还要高。玻璃纤维筋的伸展性相对较小，只有3%，玻璃纤维筋损坏时，其纤维是纵向断裂的，而不是横向断裂，并且断裂后仍然有纤维连接。此外，玻璃纤维筋有很好的抗酸碱的能力，和抗腐蚀的能力，同时强度、刚度以及抗冻性能都很好。和钢筋进行对比的数据可以参见表1。

表1 玻璃纤维筋和钢筋技术参数的对比

（3）玻璃纤维筋在重量上也比钢筋轻，约为钢筋的1/4。 （4）玻璃纤维筋在膨胀性能上和混凝土相差不大，因此在应用上，当发生温度变化时，混凝土和玻璃纤维筋能一起相互促促进工作，不至于产生过大的温度应力。

（5）玻璃纤维筋导电、导热能力较差，但是容易切割，模量小脆性大。 2．2经济效应

玻璃纤维筋在纵向上有着较强的抗拉能力，因此在应用中，可以被盾构或者挖掘设备切割，因为这种材料独特的向异性，所以可以用在连续墙配筋上或者一些隧道类的工程施工中，利用玻璃纤维筋可以优化施工挖掘的过程。

地下施工中，盾构穿越地下连续墙的那部分称为破镜面，可以使用玻璃纤维筋来构造，这样可以有效的提升施工速度，而不用像原来传统的钢筋施工方法那样，要预先进行停机使得工人要在盾构和地下连续墙之间进行混凝土的挖掘和钢筋的切割。玻璃纤维筋和钢筋工艺效能对比如下（表2）。

表2玻璃纤维筋和钢筋工艺效能对比表 玻璃纤维筋 钢筋

盾构直接穿透玻璃纤维筋配筋连续墙 使用机械或人工开挖 无需土体加固:节省工期和成本 破镜面开挖前通常需要进行 大体积的土体加固或地质改良

tbm直接穿越连续墙:加快施工进度 开挖混凝土和切割钢筋使 tbm的进程需要延误工期 工人无需进入盾构机械前段工

作面进行作业:提高施工安全度 附加机械费用(挖岩机械费、 tbm窝工费、刀盘损耗费等) gfrp的重量(普通钢筋1/4)绑

扎更方便:节约工期和人工费 工人进入盾构机前段工作面进行作业增加了施工的危险性和不确定性 tbm可以在基坑开挖之前穿越

连续墙:增加施工工序的弹性 基坑开挖必须在tbm穿透之前完成

不损伤盾构机的刀盘 tbm直接切削钢筋会严重损伤刀头 3玻璃纤维筋的应用

3.1玻璃纤维筋在地下连续墙中的设置

地铁车站中的围护结构的墙体厚度为80cm，宽度为5m。为了有效节约成本，减少玻璃纤维筋的使用量，玻璃纤维筋只在正对盾构机施工的中心范围内使用，使用范围为直径7m内。（如图1） 图1玻璃纤维筋在盾构始发井处中的设置示意图 3.2玻璃纤维筋的施工工艺标准

我国目前并没有玻璃纤维筋施工的标准和检验标准，很多工程施工都是参考国外的一些标准。对于本工程玻璃纤维筋施工过程中

的标准经过参考国内外施工经验和实践确定以下几个标准。 （1）玻璃纤维筋代替钢筋，在使用上应按照原来钢筋的型号增加一个型号来确定玻璃纤维筋的使用。

（2）玻璃纤维筋要符合使用标准，不得使用有缺陷的玻璃纤维筋，不得使用表明存在结疤，露纤维的纤维筋。 （3）其他与国家相关施工规范中的规定相同。 3．3玻璃纤维筋的吊装

（1）由于玻璃纤维筋存在的刚度低的特点，所以在吊装玻璃纤维筋和钢筋的组合框架时要对其进行一定的加固处理。加固处理通常采用临时钢支架的方法进行，以便增强结构的整体性及吊装的安全性。固定框架采用“u”型螺栓，将钢架和玻璃纤维筋笼固定好，吊装完成后将支架拆除。

（2）起吊时要保持竖直起吊，而且要保证起吊的完整性、安全性和稳定性。

（3）要根据现场情况合理安置起吊机，合理分配起吊点。并且要在钢筋和玻璃纤维筋连接处设置吊点，由专人负责指挥起吊。 4玻璃纤维筋安装注意事项

（1）在捆绑玻璃纤维筋的时候要把其放置在支撑上进行，不能直接放置于地面上，这样做的原因是避免玻璃纤维筋的表面被地面的杂物沙粒等划伤，导致包裹力的破坏。此外，由于纤维筋存在刚度低的问题，所以在捆绑时注意适当的在其下方放些枕木。 （2）对于现场已经热固化的纤维筋要禁止进行冷加工。

（3）纵向主筋的搭接应在连续墙盾构掘进区域外围进行。纵向钢筋搭接区以外的其他节点可以使用普通铁丝、冷轧铁带或塑料尼龙带进行固定。

（4）玻璃纤维筋会受化学原料、紫外线、高温等的影响。所以在施工过程中尽量避免与这些物质的接触。

（5）在玻璃纤维筋的安装过程中，容易受到外界一些物质的污染而导致玻璃纤维筋的表面形成污渍，影响与混凝土的粘结性能，所以使用混凝土前，要进行清理擦拭。

（6）玻璃纤维筋在施工中的切割等环节都要注意安全，要佩戴安全防护手套等用具，以防受伤。 5结论

玻璃纤维筋在地下连续墙施工中应用是有一定的优势的，为解决一些技术上存在的难题和施工过程中的问题，为盾构机器的顺利掘进提供了好的条件。研究证明，:玻璃纤维筋完全可以代替钢筋进行地下墙的围护，而且可以节约工程资金，缩短工期，减少对环境的干预。 参考文献:

[1]蒋小锐．玻璃纤维筋在地下连续墙中的应用［j］．铁道标准设计，2009，(10)．

[2]朱继红.gfrp筋在地下连续墙的应用[j].土工基础,2007，(3).

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