玻璃纤维筋(GFRP)在配合盾构穿越工程地下连续墙中的应用 苗恩新1

玻璃纤维筋（GFRP）在配合盾构穿越工程地下连续墙中的应用苗恩新1
发表时间：2019-12-26T08:56:09.720Z 来源：《建筑细部》2019年第15期作者：苗恩新1 余健2 高兴3
[导读] 本文基于杭州萧山国际机场三期项目新建航站楼及陆侧交通中心工程出租车蓄车楼工程总结了玻璃纤维筋在地下连续墙中的应用方法。

12中建四局第六建筑工程有限公司华东分公司上海；3中国建筑第四工程局有限公司
摘要：玻璃纤维筋是由无碱玻璃纤维或高强玻璃纤维和树脂、固化剂等材料，通过成型固化工艺复合而成的筋材，简称GFRP筋。

随着我国经济实力的提升，近年来大中型城市为适应城市发展需要，地下空间得到大规模开发建设，地下空间利用向深向大发展，其深基坑支护体系也向深向宽厚发展，一般采用地下连续墙作为支护体系，超深超厚地下连续墙配筋将影响盾构穿越，在规划隧道线路处地下连续墙钢筋采用玻璃纤维筋，利用玻璃纤维筋的抗拉强度高、耐腐蚀性好、抗剪强度低、易脆断等材料特性，以适应地铁、隧道盾构机械顺利穿越。

盾构穿越地下连续墙采用玻璃纤维筋，在保证基坑安全的前提下，既保证盾构顺利穿越、缩短工期，又降低基坑支护和盾构穿越成本。

本文基于杭州萧山国际机场三期项目新建航站楼及陆侧交通中心工程出租车蓄车楼工程总结了玻璃纤维筋在地下连续墙中的应用方法。

关键词：玻璃纤维筋；施工方法；低成本；绿色环保
1前言
在盾构施工过程中，传统钢筋混凝土结构可穿透性较差，穿越过程工艺复杂、工期缓慢，同时对盾构机械零部件损伤较大。

为解决这一施工难题，玻璃纤维筋技术被推广应用至基坑支护工程中，用玻璃纤维筋代替钢筋，其施工方法简单、具有良好的盾构易切削性。

在支护工程中利用GFRP可简化盾构穿越工艺、减小施工难度，从而产生一定的经济效益。

2工程概况
2.1项目概况
萧山机场出租车蓄车楼项目为机场配套设施，用地面积32518.44m2，总建筑面积64285.16m2，包含地下两层和地上一层。

本工程底板以下有6条盾构线待穿越，盾构穿越方向为自东向西，为满足盾构设计要求，本工程桩基及地梁呈流线型布置。

本工程计算开挖深度约12m，基坑支护形式为地下连续墙+TRD+预应力型钢组合支撑。

盾构穿越时需拔除TRD内插型钢，鉴于本工程工期要求，盾构穿越时东区地下室无法完成±0.00施工及地下室回填。

因此基坑东侧围护采用地下连续墙，盾构穿越区域钢筋笼采用玻璃纤维筋。

2.2施工情况
本工程地连墙墙深设计25.95m，设计墙厚600mm，设计钢筋笼长25.45m，盾构穿透区域地连墙标高范围-11.2~-21.4m全部采用玻璃纤维筋加工。

地连墙玻璃纤维筋按照规格分为以下四类：Φ28、Φ22、Φ20、Φ16；按照功能分为以下五类：主筋、水平筋、桁架筋、雌雄头异形筋、拉钩。

3材料特性
3.1自重轻
玻璃纤维筋的密度为1.9~2.2g/cm3，运输或吊装过程中对车辆或起重机械性能要求较低。

3.2抗拉强度高抗剪切强度低
GFRP的抗拉强度高于钢筋，抗剪切强度一般为抗拉强度的10%~20%。

3.3材料外观
玻璃纤维筋一般为螺纹式、质地均匀、螺纹形状及间距整齐，螺纹下凹处环绕加强纤维，表面粗糙不光滑，色彩种类较多，如图1。

图1 玻璃纤维筋
3.4易脆断适用于后期破除结构
GFRP抗剪切性能较差在剪力作用下易发生脆断，鉴于上述特点玻璃纤维筋适用于基坑支护中需破除区域，若无特殊要求应后续工程需要可直接采用机械进行破除，相较于钢筋混凝土结构可节约工期、简化施工工艺、减少施工措施费同时降低设备故障率。

3.5无塑形
玻璃纤维筋为脆性材料，不具备现场加工性能，有弯曲要求或为异形构件时需提前完成深化设计进行工厂化生产。

4施工方法
翻样→工厂化生产→运输→现场钢筋笼制作→吊装→桁架钢筋割除→下放至设计标高→吊筋固定→浇筑混凝土
4.1翻样、加工、运输
根据地下连续墙设计钢筋笼配筋图及分幅图确定玻璃纤维筋需要的规格、尺寸、形状及数量。

将翻样单提交至厂家进行加工生产，生产完成后运输至现场备用。

4.2钢筋笼加工
（1）纵向玻璃纤维筋与钢筋连接采用紧固式U型扣件，玻璃纤维筋与钢筋搭接长度为2m，采用4个U型扣件宜均匀扣接，端部U型扣件距离玻璃纤维筋端头距离为300mm，U型扣件弯折内径宜等于玻璃纤维筋与钢筋直径较大者。

（2）除钢筋笼纵向主筋外，利用玻璃纤筋加工制成的水平筋、拉钩、雌雄头异形筋均采用绑扎连接，玻璃纤维筋绑扎，如图2所示。