玻璃纤维筋施工工法

玻璃纤维筋施工工法 Hessen was revised in January 2021

地铁明挖基坑玻璃纤维筋桩施工工法

青岛城建集团有限公司

秦志强王勇

1.前言

目前，修建城市地铁隧道的施工方法中，盾构法以其施工的高效性、安全性，受气候条件的干扰小等特点受到广泛应用。与传统的城市地铁盾构竖井相比，在围护桩的盾构机进洞位置采用玻璃纤维筋代替钢筋，这样大大减少了盾构机进洞的难度和成本。

2. 工法特点

在城市地铁地下连续墙的盾构机进洞位置采用GFRP 筋代替钢筋，在盾构机进洞时可以直接切削围护墙掘进，从而避免了事前切断钢筋与凿除洞门的工作。这样不仅简化了施工工艺、加快了施工进度、减少施工风险，又减少了围护墙前地层加固范围和降低地层与围护墙间的止水要求，还节约了成本，取得一定的经济效益。

3. 适用范围

该工法适用于区间采用盾构法，车站采用明挖法的地铁施工。

4. 工艺原理

玻璃纤维筋钻孔灌注桩是在普通钻孔灌注桩的基础上用玻璃纤维筋替代钢筋。玻璃纤维筋 ( glass-fiber-reinforced plastic bar，GFRP)作为钢筋笼材料，是由纵向连续的玻璃纤维和一种热固性的聚合物树脂通过拉挤工艺和表面处理制成的杆体材料，得到的纤维聚合物表面由玻璃纤维束螺旋缠绕，并用树脂包裹，形成类似钢筋的齿，以提高与混凝土的黏结性能。与普通钢筋相比，具有质量轻、抗拉强度高、静剪切力很高但动剪切力较低、抗腐蚀性强、弹性模量低、无法进行除切割以外的现场加工( 如焊接、弯曲) 等特点。

5. 施工工艺流程及操作要点

工艺流程

操作要点

施工准备

1、技术准备

（1）根据《地质勘察报告》详细了解场地地层分布，地下水水位和水质情况。

（2）对图纸进行会审，选取合理的成桩工艺，编制详细施工组织设计，批复后实施。

（3）进行技术交底，使所有参与钻孔桩施工的施工人员明确本岗位的具体技术要求、职责，防止出现质量事故以及误操作引起的质量安全事故。

（4）搜集有关建筑物场地及附近地上、地下管线.建筑物、构筑物的资料，对可能受影响的要制定相应的保护措施。

2、现场准备

（1）地上、地下障碍物都处理完毕，达到“三通一平”，对施工现场进行合理的规划与布置。施工现场平面布置。场地平面布置主要分为施工区、钢筋笼制作区、弃浆池。

（2）泥浆制备准备工作：根据施工场地和桩位分布情况，合理布置泥浆池；泥浆材料准备。

3、材料机械准备

（1）根据设计图纸要求的材料品种、规格计算材料需用量，编制材料计划。

（2）依据材料需用计划及进度计划编制材料供应计划，落实材料货源，合理及时进场。

（3）钻机、护筒、钢筋、泥浆箱等相关材料进场。

测放桩位

1、测量工依据设计图纸、交接桩资料,按照导线点及有关工程点坐标,用全站仪测量桩位。

2、在孔位中心桩四角测放出护桩点，作为施钻中桩位控制点和检查点。

护筒制作、埋设

护筒的直径与钻头直径和成孔方法有关：用冲击法成孔，护筒内径比钻头直径大200—400mm。每节护筒的长度，视需要而定，一般为—。

1、护筒的制作

（1）护筒是重复使用的设备，在构造上要坚固耐用，便于安装和拆除。一般多采用钢制护筒，钢护筒由钢板卷制而成，钢板厚度4—12mm。

（2）为了吊装方便，在护筒的外侧焊以3—4个吊耳。

（3）护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。

（4）为便于泥浆循环，在护筒顶端设高400mm、宽200mm的出浆口。

2、护筒埋设

（1）护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。

（2）护筒顶端高度宜高出地面—；处于水中时，应高出水面—。

（3）护筒的埋设深度应根据设计要求或桩径及水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为2—4m，特殊情况应加深以保证钻孔和灌注桩混凝土顺利进行。

（4）护筒就位用十字交叉法定位，将坑内的护筒调平、调正，然后在护筒的四周对称而均匀的回填最佳含水量的粘土，分层对称夯实，防止护筒倾斜。

图埋设护筒

桩机就位

护筒埋设完成后，钻机就位,其下铺垫枕木,底座调平,确保成孔桩位准确。在钻进中不应产生位移或沉陷，否则应及时处理。

桩机移动定位一般采用吊车，并用千斤顶配合调整，使钻头中心对准桩位中心，最大偏差不大于10mm。采用“十字”交叉法校核，在护筒外1—2m范围内安设四根钢筋，坐落在以桩位中心为原点的坐标轴上，从两个方向查看负重钢丝绳是否处于交点。

钻孔机就位时，为准确控制钻孔深度，应在机架上或机管上作出控制的标尺，以便在施工中进行观测、记录。

图钻孔桩机图桩机就位

泥浆制备

普通泥浆是粘土与水的拌合物，由于泥浆的静水压力比水大，可在井孔壁上形成一层泥皮，阻隔孔外渗流，防止坍孔。泥浆还起浮悬钻渣的作用，特别是在冲击钻孔中。

根据钻孔方法和地层情况，采用不同性能指标的泥浆。一般应符合下表：

地层情况相对密度粘度静切力Pa含砂率%胶体率%失水率

ml/min

PH值

粘性土—16--22—＜8--4＞90--95＜258--10其它—19--283--5＜8--4＞90--95＜158--10现场设置沉淀池和储浆池，距离相近的桩孔可共用一套系统。泥浆池及沉

淀池的位置、大小因地制宜，钻进过程中随时捞取泥浆槽、池中的钻碴。

使用后的废弃泥浆经过三级沉淀处理后排放,待沉渣凉干后运至业主或环保

部门所规定的堆放位置。

图泥浆池砌筑图泥浆池

钻孔

钻孔前，由测量人员对护筒位置进行复测，并对会同有关人员对桩位轴线

进行复核，轴线桩位经复核无误后即可进行钻进施工。

钻孔的顺序也应实事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个

桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰，钻进过程中，要经常检查

钻孔直径和竖直度，随时检查平台的水平度，发现倾斜，及时调整，确保成孔

垂直度。

验孔

在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。

验收方法是制造一个长度等于4—6倍桩径，直径等于孔径的钢筋笼，将钢筋笼