GFRP筋在盾构端头井围护桩中应用的效益分析
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。
超深地连墙GFRP筋在地铁盾构井中的应用
超深地连墙 GFRP筋在地铁盾构井中的应用摘要:GFPR筋也被称为玻璃纤维筋,作为一种新型材料,因其强度较高等优势在施工项目中得到了广泛应用,但在一些特殊的环境中,具体应用情况还需要展开进一步分析。
因此,本文结合实际工程项目案例,围绕着超深地连墙GFRP筋在地铁盾构井中的应用展开分析,在明确地铁工程施工概况后,分析GFPR筋在实际应用中过程的优势,进而分析具体的应用效果,让其可以得到更好的利用,以供其他工程项目参考。
关键词:超深地连墙;GFRP筋;地铁盾构井;应用工艺引言盾构法在地铁工程施工过程中非常常见,这种施工技术安全系数较高、施工效率、质量都相对较优,机械化程度较高,因此得到了大面积推广。
但随着地铁工程项目的发展扩大,盾构法在实际落实的过程中经常需要穿越机构构筑物或者临近的既有地铁线。
如果需要保证盾构施工项目稳定落实,就需要对其中的各项细节进行控制,让施工项目得到根本上的改善。
GFPR筋作为最为关键的材料,也是盾构井围护结构中最为关键的材料,具体应用工作需要得到落实。
1工程概况天津某地铁站工程中预计构建形成地下三层车站,结合地区实际情况,最终选择采用明挖法进行施工,打造出叠侧式横向三跨的箱形结构。
作为超深地下工程,考虑到周围的地质结构,最终采用1000mm厚的地下连续墙,确保基坑围护的安全性。
在进行地下连续墙的同时配合5道支撑,确保低下施工结构稳定性。
而在这个车站中东西两个的端口均采用盾构吊出井。
2超深地连墙GFRP筋在地铁盾构井中的应用优势2.1力学性能比较力学性能是GFPR筋最大的优势,其承载能力、抗拉能力较强,是相同直径普通钢筋强度的而被,但质量却是其四分之一,弹模稳定,是普通钢筋的三分之一到五分之二。
另外,GFPR筋的耐腐蚀性较强、热膨胀系数接近水泥,电热绝缘,能够在多种不同复杂的环境中使用。
GFPR筋抗剪强度较优,从数据来看,44-55MPa的抗剪强度下,切割性优异。
在这种性能下,GFPR筋易切割特点,也是其广泛应用的主要原因。
超深地连墙GFRP筋在地铁盾构井中的应用研究
超深地连墙GFRP筋在地铁盾构井中的应用研究摘要:随着我国城市规模不断扩大,地铁工程建设数量也在不断增多。
为了提高地铁隧道工程施工质量,必须采用GFRP筋在同等条件下,GFRP筋用于地连墙,可以有效避免人工破除洞门始发接收过程端头图体暴露的位置,减少始发接收风险隐患。
还能够合理控制造价,但是GFRP筋自身也存在着不耐热的特性,所以需要对GFRP连接钢筋笼的制作、吊装、安装等一系列流程采取针对性的措施,保证GFRP筋的施工质量达到预期要求。
关键词:超深地连墙;GFRP筋;地铁盾构井引言在地铁隧道盾构机施工的过程中,盾构端头通常采用普通钢筋混凝土结构,整体破拆难度比较大。
如果没有进行严格的质量控制,很容易出现涌水、涌沙等安全隐患,严重的还会导致塌方等问题。
为此必须积极利用GFRP筋缩短始发接收过程端头体暴露的时间,减少始发接收的风险因素。
通过对比GFRP筋与普通钢筋的力学性能和制作进行分析,明确玻璃纤维增强筋在盾构接收井中的实际应用,从而全面提高GFRP筋的应用质量,为我国地铁工程施工建设提供全新的方案。
1GFRP筋与普通钢筋的对比1.1力学性能的对比从力学角度来看,玻璃纤维增强基于普通钢筋相比较具有非常明显的优势,一方面玻璃纤维增强筋自身的承载性能比较高,抗拉强度大。
与同等直径螺纹钢筋单体强度比较,GFRP筋是同等直径螺纹钢筋单体强度的两倍以上,但其总体质量只有直径螺纹钢筋的1/4,可以显著降低建筑物的整体质量,GFRP筋仅为钢筋的1/3~2/5。
与普通钢筋相比较来看,GFRP筋的热膨胀系数与水泥相同,具有电热绝缘的特性、耐腐蚀性非常好,可以在桥梁、码头、隧道等各种潮湿恶劣环境下长时间使用。
通过抗剪强度对比GFRP筋试验数据仅为45~55MPa,具有良好的切割性和规模化生产的特点。
GFRP筋能够具有非常好的粘结性特点,在与混凝土粘结时。
能够有比较高的抗拉强度和比较低的抗剪强度,玻璃纤维筋整体抗剪强度也能够非常容易被复合式盾构机快速切割,不会对盾构机的刀具造成损坏。
玻璃纤维筋(GFRP)在基坑支护桩施工中的应用
玻璃纤维筋(GFRP)在基坑支护桩施工中的应用摘要:玻璃纤维筋(GFRP)作为一种新型复合材料,具有抗拉强度高,接近混凝土的弹性模量,耐腐蚀、非磁性、易于切割的特点,在国内外被用于地铁盾构机需要通过的基坑围护结构中。
这种材料的使用解决了传统做法中破除普通钢筋围护桩的难题,降低了盾构施工中的安全风险因素,提高了盾构施工效率。
本文着重从广州市祈福新邨出口隧道工程B段玻璃纤维筋支护桩的施工,分析玻璃纤维筋围护桩施工应用的难点和未来的效益分析。
关键词:玻璃纤维筋 U型卡扣社会效益一、前言盾构是目前地铁修建中最常用机械设备,在穿越既有公路隧道支护桩时,传统的施工工艺中仍需要对支护桩钢筋切割打凿,不仅易出现土体塌方,导致地表沉降,危及周围地下管线和穿越的建构筑物。
因此,位于地铁规划线路上方建(构)筑物的施工工艺和工程材料的选用就显得尤为重要。
玻璃纤维筋防腐性能好,绝热绝缘性,且抗拉强度高,各项异性,很好的解决了盾构机穿越支护围护结构切割钢筋面临的问题。
二、工程概况祈福新邨出口隧道工程B段上部为市广路和广明高速交叉路口,下方为广州市2020年地铁规划穿越线路。
基坑支护采用GFRP筋桩,数量58条,桩径1000mm,桩间距1200mm,嵌固深度5m~6m。
玻璃纤维筋桩施工范围及设计要求见图1:图1 玻璃纤维筋桩施工范围及设计要求三、玻璃纤维筋桩施工1、施工流程经过实践探究,采用如下施工流程:图2 玻璃纤维筋施工流程图2、玻璃纤维筋施工难点1)钢筋笼的连接钢筋笼长度为12~15米,分两段制作,普通钢筋主筋和箍筋、加强筋采用电弧焊连接,玻璃纤维主筋和玻璃纤维箍筋采用绑扎连接,普通钢筋和玻璃纤维筋搭接处采用两个钢制U 型卡扣连接。
2)钻孔和钢筋笼的吊装长螺旋钻机成孔的时间和钢筋笼的下放时间间隔要严格控制,避免成孔放置时间过长造成孔底沉渣,影响混凝土的浇筑质量。
由于场地狭小,施工工期紧,钻孔与钢筋笼的吊装同时进行,钻孔采用跳挖的施工顺序。
盾构始发、接收端围护结构中玻璃纤维钢筋施工管控要点
2021年第11期(总第407期)厦门轨道交通工程通风竖井盾构始发、接收围护结构在盾构切削区域,采用玻璃纤维筋代替围护结构中的钢筋,不但能保证盾构行经围护结构的安全,而且在盾构的始发、到达围护结构时减少人工破除门洞工序。
可采用一般盾构机切削刀具直接切削,达到盾构机组直接进出洞、降低施工风险、加快施工进度、降低工程成本的目的。
1玻璃纤维筋材料特性及力学性能分析玻璃纤维筋又称玻璃纤维增强塑料(GFRP ),由一种热固性的聚合物树脂和纵向连续的E 玻璃纤维通过拉挤、表面处理工艺制成的杆体建筑材料,纤维聚合物表面可采用玻璃纤维束螺旋缠绕,并用树脂包裹,形成类似钢筋的肋齿,以提高与混凝土的握裹性能。
玻璃纤维筋强度高、易切割,同时还具有良好的电磁绝缘性,不易腐蚀,耐久性好,玻璃纤维筋的弹性模量较低,一般为40GPa ~56GPa ,约为钢筋的1/4,与混凝土的握裹力能力比同直径普通钢筋强,弹性模量更接近混凝土弹性模量,玻璃纤维筋受拉时以脆性破坏为主,可达到极限强度而不出现屈服现象。
虽然玻璃纤维筋材料早在20世纪90年代就开始研究应用,但在福建建筑市场近几年才开始少量应用,2016年在施工期间项目所在标段取样,送往广东华南理工大学土木与交通检测中心进行原材进场复检,材料检验依据采用《土木工程用玻璃纤维增强筋》JG/T406-2013。
2玻璃纤维筋钢筋笼的制作、安装、浇筑管理厦门市轨道交通翁角路站~马青路站区间通风竖井基坑围护结构采用钻孔灌注桩。
以玻璃纤维筋替代盾构穿越影响区内的钻孔灌注桩钢筋,通过改进传统的盾构进出洞端头围护结构骨架筋材料类型、减少人工切割破除端头钢筋等工序,优化盾构施工工序,提高盾构进出洞施工的效率、经济性和安全性。
2.1原材料运输、存储玻璃纤维筋装卸和运输过程中,不应悬空过长、抛掷或撞击。
切割玻璃纤维筋时注意安全防护,佩戴手套、防护眼镜,防止纤维刺入皮肤或碎屑伤到眼睛。
存放应水平放置,避免暴晒,纤维杆体材料不应沾染油污。
混凝土结构中钢筋与玻璃纤维增强筋(GFRP)的基本特征及其应用
建筑结构Building Structure 建筑技术开发Building Technology Development第46卷第1期2019年1月混凝土结构中钢筋与玻璃纤维增强筋(GFRP)的基本特征及其应用罗晶晶,周博杰,赵加兵(中国建筑一局(集团)有限公司西北分公司,西安710065)[摘要]玻璃纤维增强筋(GFRP),具有较强的抗腐蚀性、耐久性,常应用于地铁站台的混凝土结构中,抗拉性能明显高于钢筋,替代钢筋作为抗拉材料非常合适,但是其延伸率远小于钢筋,同时,抗剪能力比较差,不适合替代钢筋作为主要的抗剪材料。
在拉伸状态时,钢筋首先出现轻微紧缩,达到破坏强度时,力不再增加而是迅速下降,钢筋出现明显紧缩,随后突然断裂,而GFRP筋是从中间纤维先开裂,然后断裂的纤维越来越多,直至完全断开。
[关键词]玻璃纤维增强筋;钢筋;抗拉能力;抗剪能力[中图分类号]TU528[文献标志码]A[文章编号]1001-523X(2019)01-0020-02Basic Characteristics and Application of Rebar and Glass Fiber ReinforcedPolymer(GFRP)in Concrete StructureLuo Jing-jing,Zhou Bo-jie,Zhao Jia-bing[Abstract]Glass Fiber Reinforced Polymer with strong corrosion resistance and durability,it is often used in the concrete structure of subway platform.GFRP tensile performance is significantly higher than rebar,which reinforced as tensile material is very suitable alternative,but the elongation is far less than rebar,at the same time,the shear capacity is poor,not suitable for alternative rebar as the main material of shear.In the tensile condition,the rebar first appears to be slightly constricted,and when it reaches the breaking strength,the force does not increase,but rapidly decreases,and the rebar becomes visibly constricted,then suddenly breaks.However,GFRP is the intermediate fibers that crack first,and then the fibers break more and more until they are completely disconnected.[Keywords]GFRP;rebar;shear capacity;tensile capacity为解决钢筋腐蚀问题,通过不断地研究发现了玻璃纤维增强筋(Glass Fiber Reinforced Polymer,GFRP),其具有良好的耐久性使用功能,在抗腐蚀等方面具有传统钢材无法比拟的优势。
浅谈玻璃纤维筋在地铁施工中的使用
1 引言
近年来,我国许多城市正在考虑修建或已经在修建地铁 以解决城市的交通拥挤问题。地铁隧道穿梭于各种建筑物之 下,在车站采用明挖法以及相应区间采用盾构法的时候就存 在盾构机过站的问题。因此处理好车站与区间过站问题是使 得工程得以顺利衔接的保障之一,同样是地铁建设者非常关 注的一个问题。在济南地铁施工中,作者对此问题加以积累, 先将研究结果和施工经验作一简单介绍,供大家参考。
4 施工进度与经济对比
加工一根 20m 左右的钢筋笼使用时间约为 2 天,这与绑扎 玻璃纤维筋笼所需要的时间差别不大,而且使用玻璃纤维筋 笼的围护桩仅仅几根而已,并不存在影响工期的说法。
玻璃纤维筋的价格远远高于同规格普通带肋钢筋,但是 使用玻璃纤维筋笼的盾构井端头节省购买特殊刀具的费用和 更换刀具时间,创造的价值远大于前期。
5 结论
根据济南地铁 2 号线辛祝路地铁基坑开挖检查报告表明, 使用了 gfrp 的人工挖孔桩能够实现基坑稳定性,并且分别于 2019 年 5 月份,成功完成东、西两个盾构井的盾构机过站,对盾 构刀具不存在特殊要求及破坏性,实际验证了玻璃纤维筋在 盾构端头井围护桩中的应用的可行性。
2019.12
玻璃纤维筋(gfrp)其成型工艺是将高强纤维丝浸渍专用 环氧树脂基体后在光电热一体的高速聚合装置内受热固化, 经牵引连续拉挤成型。
gfrp 筋具有以下特性: (1)强度高,用玻璃纤维做成的复合材料筋材,其抗拉强 度与高强钢材接近。 (2)耐腐蚀,玻璃纤维复合材料筋的寿命为钢筋的两倍。 (3)玻璃纤维复合材料筋的拉伸弹性模量介于普通钢材 和高强钢材之间, (4)玻璃纤维复合筋材的疲劳极限较高,约为静荷强度的 70%~80%,并在破坏前有变形显著的征兆。 (5)容重轻,仅为钢筋的 1/4,由利于玻璃纤维筋的运输和 安装。 (6)对氯离子及其他化学腐蚀具有很好的抵抗能力。 (7)具有优良的抗徐变能力。 (8)热稳定性较差。 从上面的数据可以看出,其比强度、比模量综合指标是较 高的(介于普通钢材和高强钢材之间)。主要用于有防腐要求 的海洋工程、化学工程以及建筑、桥梁作预应力混凝土结构的 力筋,效果十分理想。在某些特定场所替代传统钢筋。
玻璃纤维筋在地铁围护桩施工中的应用
玻璃纤维筋在地铁围护桩施工中的应用摘要:在可持续发展战略的指导下,加快城市轨道交通产业链的现代化进程。
用玻璃纤维筋替代围护桩中的钢筋,既可以提高盾构进出洞时的安全性,又节省了材料、时间,具有明显的经济效益。
同时由于工期的缩短和安全性的提高,减少了对地面和环境的干扰,特别是减少了灾害性的事故发生,改善了施工环境,具有长远的社会效益。
关键词:玻璃纤维筋、地铁、围护桩、施工、应用1玻璃纤维筋在地铁施工中的工艺原理由于玻璃纤维筋的性能大致与钢筋相似,与混凝土收缩系数大致相同,并且能够很好的与混凝土粘结,具有较低的抗剪强度以及较高的抗拉强度,能够被盾构机的磨削破碎、刀盘切割,所以在地铁盾构井围护结构中可以将玻璃纤维筋取代普通钢筋,减少人工切割、凿除盾构范围内支护桩,并大大减少盾构刀盘的切割损耗,提升盾构进洞与出洞的效率,在有效提升地铁施工安全性的同时,也实现了经济效益的显著增加。
除此之外,玻璃纤维筋旋工机具简便,施工工序精简,操作极为便捷。
2玻璃纤维筋的主要性能2.1玻璃纤维筋(GFRP)基本特征及制作工艺GFRP筋是一种有机非金属(树脂)与无机非金属(无机纤维)复合的塑料基复合材料,它包含基体和增强体两部分。
通过拉挤工艺把纤维和树脂两种不同形态和性质的组合材料复合在一起,固化形成的复合材料。
其中树脂是GFRP筋的基体,是一种有机非金属热固性塑料,起粘结作用,占总重量的65%~75%;连续的无机纤维称为增强体,在复合材料中起增强作用,是主要的承力组分。
2.2GFRP筋物理力学特性GFRP筋是一种各向异性材料,其力学性能受拉挤、编织、纤维类型及含量、树脂类型、纤维空间布置方位、缠绕方式、GFRP筋尺寸和制造工艺、加载速率及所处环境等因素的影响。
表1列出了纤维体积含量约75%,并按照美国有关GFRP材料试验的标准,在温度为23±3℃,相对湿度为50%±l0%的标准试验环境下制作试样、储存试样、调节试样和进行试验所测得的GFRP筋物理力学特性。
玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用
玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用玻璃纤维筋围护桩技术是一种新型的围护桩技术,广泛应用于盾构管廊的建设中。
玻璃纤维筋围护桩是以玻璃纤维为基体材料,与环氧树脂等复合材料相结合,制成圆形或方形的筋材,用于在盾构管廊的施工中起到围护和支撑的作用。
玻璃纤维筋围护桩具有许多优点,使其在盾构管廊的应用越来越广泛。
玻璃纤维筋围护桩具有重量轻、强度高的特点,能够承受较大的荷载,同时也减轻了施工过程中的人工操作和设备负担。
玻璃纤维筋围护桩的导磁性能很低,不会对盾构机的导向系统产生干扰,从而保证了盾构施工的准确性和稳定性。
玻璃纤维筋围护桩还具有良好的耐久性和耐腐蚀性,能够在恶劣的施工环境下保持长期稳定的性能。
在盾构管廊中,玻璃纤维筋围护桩主要应用于地下结构的围护和支撑。
通过将玻璃纤维筋围护桩嵌入地下土层中,可以增强土层的强度和稳定性,防止土层发生滑移和坍塌。
与传统钢筋混凝土围护桩相比,玻璃纤维筋围护桩在施工过程中不需要进行钢筋焊接和混凝土浇筑,节省了大量的时间和人力成本。
玻璃纤维筋围护桩的使用还能减少由于施工振动而引起的地表沉降和裂缝,保护周边建筑物的安全。
在盾构管廊的施工过程中,玻璃纤维筋围护桩的应用也存在一些挑战和限制。
玻璃纤维筋围护桩的生产和加工工艺比较复杂,需要使用特殊的设备和工具进行制造。
玻璃纤维筋围护桩的价格相对较高,需要投入较多的成本。
在一些特殊的土层条件下,使用玻璃纤维筋围护桩可能会出现不适用的情况,需要根据具体情况选择合适的围护桩材料。
玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中具有广阔的应用前景。
通过合理的设计和施工,能够提高盾构管廊的施工效率和安全性,减少不必要的施工成本。
为了更好地发挥玻璃纤维筋围护桩的优势,还需要进一步研究和开发相关的设计和施工技术,推动玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用。
盾构井围护结构中的玻璃纤维筋加固设计技术
f f = [  ̄ / ( E f  ̄ e o o ) 2 + 一 .
一
× E ×
0 . 5× E f × 。 l
式中E 为G F R P筋弹性模 量 ;
盾构进 出洞事 故 , 又 能提 高 施工 效 率 、 节 省 工程 造 价 。 。
本文通过玻璃纤 维筋 在深圳地铁 1 1号线 红树 湾 一后海 区间 中间风井 的应用 , 探讨 了盾构井 围护 结构 中的玻璃纤维筋 加
固设 计 技 术 。
式中d 为G F R P筋的主筋直径。
玻璃纤 维筋 ( G F R P ) 是将高强玻璃纤维浸 渍专用环 氧树 脂基体后在 光电热一体的高速聚合装 置内受热 固化 , 经牵 引 连续拉挤成 型 一种 新 型复 合材 料 。G F R P筋 与普 通 钢筋 相 比, 其特点在于 : 良好 的防腐性与 电、 磁场绝缘 性 ; 质量轻 , 约 为钢材 的 1 / 5—1 / 4; 抗拉强度高于普通钢筋 ; 各 向异性 , 抗 剪 切强度远低 于普 通钢筋 , 便 于盾构 机直 接切 割。G F R P筋 与 普通钢筋最 大的差异就是它的弹性模量 小 , 是 典型 的脆性 材 料, 应力 一应变 曲在 断裂前 均表 现 出明显 的线性 关 系 , 没 有 延展性或屈 服点。用玻 璃纤 维筋代 替 围护结 构 中需要破 除 的钢筋 , 盾构机始发 、 接收时可直接切割 围护结构 , 既 能减 少
验算步骤如下 :
C 为玻璃纤维筋 的环境折减 系数 , 当混凝 土未在露天或 土壤 中时取 0 . 8 , 当混凝土在露天与土壤 内时取 0 . 7;
为G F R P筋 的抗拉强度值 。 ( 2 ) 连续墙 的截 面面计算 高度 ( 保 护层 厚度 t )
玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用
玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用随着城市地铁建设的不断推进,盾构施工技术也在不断发展。
而在盾构施工中,玻璃纤维筋围护桩技术的应用已经得到广泛的应用。
本文将介绍玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的作用和应用情况。
玻璃纤维筋围护桩技术是一种新型地下工程支护技术,其主要采用玻璃纤维筋加薄壁钢管组成的支撑体系,将玻璃纤维筋绑扎成桩体,形成围护桩。
玻璃纤维筋围护桩具有以下特点:1、强度高,耐久性好。
玻璃纤维筋具有较高的强度和硬度,能够保证在地下水位高、城市基础松散、地下管道众多的情况下,保持杆件的完整性,防止管廊变形和屈曲。
2、施工便捷、速度快。
玻璃纤维筋围护桩的施工比传统的钢筋混凝土支护更为便捷、快捷。
安装时只需将玻璃纤维筋组成桩体,再加上薄壁钢管,即可组装完成。
施工速度快,且不会对周围环境产生太大的影响。
3、适应性广。
玻璃纤维筋围护桩适用于各种地质环境,可以根据不同地质条件和不同的工程需求进行设计和施工。
同时还具有较高的安全性和环保性。
1、增加盾构管廊稳定性。
玻璃纤维筋围护桩可以在管廊周围形成一个稳固的桩体,增加管廊的稳定性和抗压能力。
同时可以在管道沉降、地基沉降等情况下,为管道提供支撑或者补偿。
2、防止土体流失和塌陷。
玻璃纤维筋围护桩可以将管道周围的土体牢牢地束缚住,防止流失或者塌陷。
尤其是在地下水位高和地质条件差的情况下,玻璃纤维筋围护桩可以更好地保护管道和施工人员的安全。
3、提高管道运行的稳定性。
玻璃纤维筋围护桩不仅可以起到支撑和固定管道的作用,同时还可以防止管道被外界环境侵蚀,延长管道使用寿命,提高管道运行的稳定性。
4、降低盾构施工风险。
盾构施工本身就有很多风险和难度,而采用玻璃纤维筋围护桩技术可以将施工风险降至最低,同时避免了由于管道变形和下沉而产生的安全隐患。
三、总结玻璃纤维筋围护桩技术在盾构工程中的应用是一种新兴技术,具有诸多优点,可以提高盾构管廊的稳定性和安全性,降低施工风险。
在未来城市地铁建设中,该技术将会得到更广泛的应用和推广。
玻璃纤维筋在盾构井围护结构中的应用
玻璃纤维筋在盾构井围护结构中的应用杨红军(中铁隧道股份有限公司,河南新乡 453000)摘要:用玻璃纤维筋代替盾构围护结构中的钢筋,不但保证了盾构井围护结构的安全,而且使盾构始发、到达施工时不需要人工破除洞门,减少了盾构施工的安全风险。
介绍玻璃纤维筋的性质,论述在盾构始发和到达井围护结构中的应用方法及应用效果,并对今后的设计、施工提出了建议。
关键词:玻璃纤维筋;盾构井;围护结构中图分类号:U 455文献标志码:B文章编号:1672-741X (2008)06-0711-05Appli cati on of GFRP i n Constructi on of Ret a i n i n gStructures of Shi eld 2l aunchi n g ShaftsY ANG Hongjun(Ch ina R ail w ay Tunnel S tock Co .,L td .,X inxiang 453000,Henan,China )Abstract:The use of GFRP t o rep lace the re 2bars in the retaining structures of shield launching/arriving shafts can not only ensure the safety of the retaining structures,but als o can m ini m ize the safety risks in shield boring due t o the cance 2ling of the manual dis mantling of the retaining structures during shield machine launching and arriving .The characteris 2tics,app licati on method and app licati on effect of GFRP in the retaining structures of the shield launching/arriving shafts are intr oduced in this paper,which can p r ovide reference for the design and constructi on of si m ilar works in the future .Key words:GFRP;shield launching/arriving shaft;retaining structure0引言目前,盾构法隧道施工正在朝长距离、大直径、大埋深、复杂断面和高度自动化方向发展。
玻璃纤维(GFRP)钢筋在盾构法区间洞门中的应用
玻璃纤维(GFRP)钢筋在盾构法区间洞门中的应用摘要:通过在南宁地铁1号线原心圩江站(现鲁班路站)围护结构地下连续墙施工中采用玻璃纤维(GFRP)钢筋的应用,总结玻璃纤维(GFRP)钢筋在地铁洞门处的应用技术特点。
对于盾构机进出洞时玻璃纤维(GFRP)钢筋混凝土可以容易的被盾构机切割,盾构机直接穿透工作面地下连续墙钢筋混凝土,提高施工效率及安全度,加快盾构机进出洞速度,减小了端头加固费用投入。
关键词:区间洞门玻璃纤维(GFRP)钢筋地下连续墙1.前言盾构法地铁洞门采用的钢筋混凝土地下连续墙,用盾构机直接切削墙体进行进出洞极为困难,通常做法采用人工破除,破除困难且危险性较大。
因此,工法研究阶段希望能有一种新型材料来代替盾构机无法切削的普通钢筋。
玻璃纤维(GFRP)钢筋的应用,顺利解决了这一难题,玻璃纤维(GFRP)钢筋以其抗拉强度高、质量轻、易切割、施工方便、与混凝土结合力强等优势,目前已被国内外建筑市场所接受,并且在地铁盾构隧道、高速公路、桥梁、机场、码头、水利工程、地下工程等领域有成功的应用案例。
南宁地铁1号线心圩江站,车站位于南宁市大学鲁班路口,主体围护结构采用800mm厚地下连续墙,车站未设盾构井,区间盾构施工经由广西大学站始发,心圩江站站内过站,到达动物园站后吊出,盾构机通过心圩江站围护结构地下连续墙洞门处采用玻璃纤维(GFRP)钢筋混凝土,为考虑预留足够的施工误差,玻璃纤维(GFRP)钢筋洞门处预留直径7.62m,玻璃纤维(GFRP)钢筋选用抗拉强度标准值不小于500Mpa,弹性模量不小于34Gpa,钢筋最大直径为Φ36,最小直径为Φ16,搭接长度为1.8m。
2.玻璃纤维(GFRP)钢筋简介玻璃纤维(GFRP)钢筋是一种由树脂和玻璃纤维复合组成的新型材料,具有强度高、质量轻、易剪切、耐腐蚀、非磁性等显著优点,是由纵向连续的玻璃纤维和树脂通过拉挤工艺和表面处理制成的杆体材料。
玻璃纤维(GFRP)钢筋的特点有:抗拉强度高:抗拉强度优于普通钢材,高于同规格钢筋的20%;质量轻:仅为同体积钢筋的1/4;耐腐蚀性强:耐酸碱等化学物的腐蚀可抵抗氯离子和低PH值溶液的侵蚀,尤其是抗碳化合物和氯化合物的腐蚀性更强;易切割、施工方便:盾构机刀盘可直接切割,施工操作简单;混凝土结合力强:热膨胀系数与钢材相比更接近水泥,因此与混凝土结合握裹力更强。
玻璃纤维筋在盾构端头井围护结构中的应用
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玻璃纤维筋在地铁盾构施工中的应用分析
玻璃纤维筋在地铁盾构施工中的应用分析王德林(中铁十九局集团轨道交通工程有限公司,北京101300)摘要:以广州地铁四南三标为依托,在盾构始发井和接收井区间隧道洞门范围的围护结构骨架采用玻璃纤维筋代替钢筋,通过理论分析,并结合现场实际施工工况,对玻璃纤维筋使用进行了研究。
工程实践证明,围护结构采用玻璃纤维筋,有效降低了盾构法施工的盾构机磨桩对刀具产生损伤,减少对围护结构墙体破除带来的涌泥、涌水风险,为盾构机始发提供了有利地条件,同时又节省成本、缩短了盾构机磨桩的时间,减少了对地面及周围的环境干扰。
关键词'玻璃纤维筋;盾构区间;围护结构中图分类号:K455.43文献标识码:B DOI:10.16621/ki.issnl001-0599.2021.01D.790引言玻璃纤维筋(Glass Fiber Reinforced Polymer,GFRP(以高强玻璃纤维为增强材料0以合成树脂为基体材料0并掺入适量固化剂等辅助剂,采用复合成型工艺所形成的复合材料。
在力学性能方面能承受较大的拉应力,因其为复合材料的原因,其结合能力强,具有较强的可模性,在施工中有广泛的应用前景。
蒋小锐718以深圳地铁大学城站实际工程为研究背景,研究了玻璃纤维筋的设计原则、材料性能及其在本工程的实际运用。
王光辉究了玻璃纤维筋的施工工艺,并对盾构始发与接收的风控进行研究。
刘小东738以长春地铁为依托,分析了玻璃纤维筋材料力学性能与其在实际工程中的运用。
于学义748对玻璃纤维筋在地铁车站地下连续墙钢筋笼中的应用进行了研究,大大降低了盾构进出洞施工时施工的风险,在提高施工效率的同时,赢得了良好的社会效应和经济效益。
李飞、钟志全758和柳林768对城市轨道交通盾构始发车站基坑维护结构中使用玻璃纤维筋桩的不同工况进行研究,并得到地表位移的一些普适性规律。
1工程概况1.1工程概况广州地铁四号线南延段塘坑站,车站为岛式站台,地下两层车站,车站围护结构采用800mm地下连续墙宽,地下连续墙间采用工字钢接头。
玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用
玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用随着城市化进程的不断加快,地下空间利用的需求日益增加,盾构管廊因其施工速度快、对地面交通影响小等优点而得到越来越广泛的应用。
在盾构施工过程中,地下水位高、土层松软等多种复杂地质条件往往会对盾构施工构成较大的挑战,盾构管廊施工中的地基加固和支护工程变得至关重要。
而玻璃纤维筋围护桩技术的引入解决了许多传统盾构施工过程中的难题,为盾构管廊工程的成功施工提供了可靠保障。
一、玻璃纤维筋围护桩技术的特点玻璃纤维筋围护桩,是指采用玻璃纤维筋作为主筋,以混凝土为围护体的一种新型建筑材料。
玻璃纤维筋具有高强度、耐腐蚀、重量轻等优点,能够有效地提高围护桩的抗弯承载能力和抗拉、抗压性能,降低围护桩的自重比,同时还能够有效地延长围护桩的使用寿命。
二、玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用1. 解决地下水问题盾构管廊施工过程中,地下水位高会给施工带来一定的困难,常规的围护桩在长期潮湿环境下容易发生腐蚀从而影响使用性能,而采用玻璃纤维筋围护桩可以有效地解决这一问题,其耐腐蚀性能强,能够长期在潮湿环境下使用。
2. 改善土质条件在盾构管廊施工过程中,土层松软、不稳定的情况时有发生,而采用玻璃纤维筋围护桩技术可以有效地改善土质条件,提高围护桩的抗拉、抗压性能,从而增加盾构管廊的安全性和稳定性。
3. 提高施工效率采用玻璃纤维筋围护桩技术可以大幅提高围护桩的抗弯承载能力,降低围护桩的自重比,从而能够减小围护桩的截面尺寸,减小土方开挖量、缩短施工周期,大幅提高盾构管廊施工效率。
4. 保障使用寿命传统围护桩在潮湿环境下易发生腐蚀,而采用玻璃纤维筋围护桩技术可以有效地提高围护桩的耐腐蚀性能,延长围护桩的使用寿命,降低维护成本,保障盾构管廊的长期稳定运行。
三、玻璃纤维筋围护桩技术在国内外的应用案例国外,玻璃纤维筋围护桩技术已经得到了广泛的应用,在美国、欧洲等地区,利用玻璃纤维筋围护桩来支护地下结构已成为一种常见的做法,得到了广泛的认可。
玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用
玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用作者:任力邵武涛韩逗闫国栋来源:《中国房地产业·下旬》2019年第05期【摘要】根据西安市科技八路地下综合管廊(盾构段)“先盾后井”施工的实践经验,详细介绍了盾构在穿越2#、3#工艺井时,为了满足盾构下穿工艺井及满足工艺井支护工程施工要求,工艺井围护桩采用玻璃纤维筋施工,总结了玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用。
【关键词】玻璃纤维筋;围护桩;盾构管廊;应用1、概述科技八路综合管廊为《西安市城市地下综合管廊规划》确定的“一环、六放射、多组团”的干支线地下综合管廊体系中高新区组团的主要干线管廊。
盾构段沿科技八路东西向布置,西起经九路,东站丈八北路,全长1022.5m,包含957.5m盾构区间和65m矿山法区间(地裂缝处理);盾构隧道采用单线单圆结构,单圆盾构开挖直径6.44m,管廊内径5.5m,掘进深度达地下18.7m。
盾构管廊沿线共设置4个节点井,包含1个盾构始发井,1个接收井,2个节点井。
2#工艺井结构平面外轮廓尺寸为16.65m×30.4m,底板埋深约20m,围护结构采用钻孔灌注桩+2道砼支撑+2道钢支撑的形式。
3#工艺井结构平面外轮廓尺寸为15.5m×9.6m,底板埋深约20m,围护结构采用钻孔灌注桩+2道砼支撑+3道钢支撑的形式。
盾构区间段采用“先盾后井”施工方法,2#、3#工艺井在穿盾构区域围护桩采用玻璃纤维筋桩基。
2、施工技术措施简介盾构区间2#、3#工艺井平面尺寸分别为:16.65m×30.4m,15.5m×9.6m,底板埋深约20m,围护结构采用钻孔灌注桩+2道砼支撑+2道钢支撑的形式,采用明挖顺作法施工。
围护桩为1m钻孔灌注桩。
由于2#、3#工艺井位置管线复杂,在工艺井施工时需进行管线改迁,改迁工期较长,如等待工艺井施工完成后进行盾构施工整个工期将滞后近半年。
为了确保施工工期,进行了施工工法的调整,将“先井后盾”调整为“先盾构后井”施工,也就是盾构施工完成后进行工艺井主体施工,但必要条件是将桩基施工完成,尤其是盾构穿越段。
GFRP玻璃纤维筋在围护结构盾构端墙中应用
GFRP玻璃纤维筋在围护结构盾构端墙中应用王志良广州建筑股份有限公司摘要: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,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=37.7击/30cm。
玻璃纤维增强树脂筋(GFRP筋)在土钉墙喷锚支护体系中应用几点思考
玻璃纤维增强树脂筋(GFRP筋)在土钉墙喷锚支护体系中应
用几点思考
关于玻璃纤维增强树脂筋(GFRP筋)在土钉墙喷锚支护体系中
应用的几点思考
【摘要】本文通过对一个基坑案例的失败分析,对gfrp筋在土钉墙支护体系中的应用提出了几点有建设性的思考。
【关键词】基坑围护 gfrp筋土钉墙
一、gfrp筋的简介
gfrp筋(glass-fiber-reinforced plastic bar)是一种由纵向连续的玻璃纤维和热固性的聚合物树脂通过拉挤工艺和表面处理制成的复合物杆体材料,具有较好的力学性能和耐腐蚀性能。
玻璃纤维增强复合材料是一种高强度、抗腐蚀和抗磁干扰的新型复合材料,广泛应用于土木工程、建筑工程、市政工程及地下工程等领域,近年来,对于gfrp筋的研究在我国也是方兴未艾,并己经有了一些实际工程应用。
二、gfrp筋与传统钢筋的优缺点分析
与传统的钢筋相比较,gfrp筋具有以下优点:
(1)具有优良的抗腐蚀性能,耐久性好;
gfrp筋材的腐蚀机理与金属材料有着本质的区别。
金属材料的腐蚀主要是发生在表面的电化学腐蚀,从外向内逐步腐蚀,gfrp材料的腐蚀主要是环境介质对玻璃纤维和树脂界面的腐蚀,周围介质(气体、液体、蒸汽等)向材料内渗透是腐蚀的主要原因。
尽管frp 材料不会像金属那样产生电化学腐蚀,但它也会在不同的化学环境下发生变化,玻璃纤维容易受到碱性和中性溶液的腐蚀,但在树脂。
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2 结语
盾构在急曲线 段施 工时 , 最为重 要 的是 如何处 理盾构 姿 态、 管片姿态 、 隧道轴线 之间 的关 系。因此 , 在盾构设 备和管 片选 型 确定后 , 盾构施工过程 中的控制方案 决定 了成型 隧道 的质量。通 过系统 阐述急曲线段的施工控制措施 , 以期更 好地为指导盾构 施
2 成都地 铁盾构 始发 井工程 基本 结构
成都地铁一号线采用玻 璃纤 维筋 的站点或盾 构井 , 盾构进 出
2 盾构进出洞过 程与钢 筋桩 身 的区别。盾构 隧道施工 过程 ) 洞口围护桩桩长 1 m, 8 纤维筋直径 1 0 g , 0I n钢筋桩直径 1 0 l ; 中, 5 T 0n n 2 盾构 井出洞是关键 的工序之 一。盾构 始发和到达是盾构 隧道 主筋直径均为 2 -2 m; 2mm- 5m 玻璃纤维筋 围护桩 在盾构进 出孔 施工安全控制 的风险点和成本控制的重点。 处采用 2 -2 m 的玻璃纤 维筋 , 2mm- 5m 与钢筋搭接长度 1 2m~ . 14m。盾构始发井工程实例结构如图 1 . 所示 。
土、 基坑开挖及临时横撑的施工过程 也基 本相 同。
道交通规划和建设 工作 。如 此大规 模地铁建 设对 施工工 艺和城
市环 境保护提 出了更大 的挑 战。盾 构法具有 安全 、 快捷 、 防水效 果好 、 对环境影D b的特 点 , g, 因此在 我 国各 城市地 铁施工 中得 到 越来越广泛的应用 。 盾构隧道施工过程 中, 盾构进 出洞是关键 的工序 之一 。为 了
[ ] 刘建航 , 学渊 . 3 侯 盾构 法隧道 [ . 京: 国铁道 出版社 , M] 北 中
19 . 9 1
[ ] 张凤祥 , 合华 , 4 朱 傅德 明. 构 隧道 [ . 京: 民交通 出 盾 M] 北 人
版 社 . 0 4. 20
The m a n p i s o o r lt c o o y o h r u v hi l o s r c i n i o nt fc nt o e hn l g fs a p c r e s e d c n t u to
图 1 后 子 门站 盾 构始 发 井平 面 图
接近混凝土的弹性模量 、 耐腐蚀 、 非磁性或非导 电性 等特性 , 同时
还具有易于切 割的特点 。
区别在于采用玻璃 纤维筋 桩一般 需采 取人工 挖孔桩 的形式 成 型围护结构桩 ; 钢筋笼一 般采 用整体 吊装方 式入井 , 玻璃 纤维 筋需采用井 内成笼方式绑扎 、 安装 。
采用钢筋桩 身围护结构 , 了使 盾构机能顺利始发及始发时 为
人机安全 , 在盾构机 始发或 到达前 , 对 围护桩进行 凿除及 端头 需
3 玻璃纤维筋桩施工 过程及 盾构进 出洞与钢筋桩 的 比较 加固。传统 的做法是在盾构进 出洞 ( 始发或到达 ) , 前 用注浆或临
18 壁 后 注 浆 控 制 .
第3 6卷 第 2 8期 2010年 10月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI C 兀 J TE RE
Vl. 6No. 8 0 3 1 Hale Waihona Puke O t 2 1 c. 0 0
・3 1 ・ 0
文章 编 号 :0 96 2 (00 2 —3 10 10 —8 52 1 }80 0 —2
1纤维筋桩 的施工过 程。纤维 筋桩 的施工过 程与钢筋 桩基 ) 本相同。纤维筋骨架采用绑扎 , 箍筋 由厂家按尺寸 要求 加工好连
续的箍 筋 , 施工起来更加方便 ; 由于筋材 的质量 轻 , 加之箍筋 已按 尺寸要求加 工成 型 , 扎起 来更 轻便 以及 节 省时 间。浇筑 混凝 绑
确保进出洞作业 的安 全 , 传统 的做 法是 在盾构进 出洞前 , 注浆 用 或临时围护桩 等工法对井壁背后的土体进行加 固 , 做好 人工降 并 水, 再人工凿除 围护桩并切 割其 中的钢筋 。
而随着国产玻璃纤维 ( F P 筋 的出现 , GR ) 它具有抗拉强度 高 ,
注 : 构 出 口处 设 置 5根 纤 维 筋 围 护 桩 , 余 为 钢 筋桩 盾 其
HE Zh n h a S e ・ u HEN i e g HA Yu - n j- n p N ewa g Ab ta t o ii g wi h h r ce i iso h ed c n tu t n u d rt e s u t n o h r u v ,t et e i i u ta e h i on s o s r c :C mb n n t t e c a a t r t fs i o sr ci n e h i a i fs ap c r e h h ss l sr ts t e man p i t f h sc l o t o l
工提供借鉴 。
在急 曲线段进行盾 构施 工 , 宜采取不平衡 同步注浆与双液注 参 考文 献 : [ ] 竺维彬 , 1 鞠世健 . 复合地层 中的盾构施 工技术 [ . M] 北京 : 中 浆相结合 的方案 , 控制成型隧道轴线 , 减少管片错 台和破损现象 。 即关 闭轴线内侧壁 后注浆 泵 , 利用外 侧注浆 孔进行 注浆 , 甚至 二 次注浆 , 防止管片环在侧 向分力作用下 向外偏移。 国科 学技 术 出版社 ,0 6 20 . [ ] 竺维彬 , 2 鞠世健 . 盾构 隧道 管片开裂 的原 因及 相应 对策[ ] J.
关键词 : 盾构 隧道 , 璃纤维筋 , 玻 纤维筋桩, 经济效益 , 社会效益
中 图分 类 号 : 5 .3 U45 4 文 献标 识 码 : A
1 概述
随着 中国城市化进程 的不断发展 , 对城市地下空 间的大规模 开发 已成为必然趋 势。 目前 , 国有 3 全 4个城 市正 在积极 开展轨
G R F P筋在 盾 构端 头井 围护桩 中应 用 的效 益分 析
段
摘
浩
孙 凤 江
要: 以成都地铁一号线盾构 隧道 的实际案例 为背景 , 介绍 了纤维筋桩 的施工过程 , 阐述 了盾构进 出洞过程与钢筋桩
身的 区别 , 并总结 了纤维筋桩在经济效益和社会效益方面的优 势, 为推广 应用奠定 了基 础。