198玻璃纖維筋在盾構井圍護結構中的應用XX（中國XX股份有限公司，XX，XX，450003）【摘要】國內某些盾構施工項目的盾構圍護結構中采用玻璃纖維筋代替原圍護結構中的鋼筋，不但保證了盾構井圍護結構的安全，而且使盾構始發、到達施工時不需要人工破除洞門，通過盾構直接掘進完成，減少了盾構施工的安全風險，本文以此為例，希望為相關工程提供參考依據。【關鍵詞】玻璃纖維筋盾構井圍護結構1前言目前，盾構法隧道施工技術正在朝長距離、大直徑、大埋深、復雜斷面和高度自動化方向發展。我國自20世紀60年代開始引進、利用盾構法修建城市地鐵隧道，雖然起步晚，但發展很快，隨著地下空間和城市地下快速交通系統的開發，我國盾構技術與盾構施工方法將得到更大、更快的發展。但盾構始發到達施工技術，仍然是困擾盾構施工的難題。通常盾構始發、到達豎井井壁多用鋼筋混凝土或鋼材構筑，用盾構機的掘削刀具直接掘削這些豎井的井壁(或擋土墻)進行開口作業較為困難，多數情況下無法直接完成[1]。而是采用人工開鑿的方法，這種方法不僅作業環境極其艱苦，同時由于墻體的開鑿破壞、土體的暴露，易出現土體塌方，導致地表下沉并危及地下管線和附近的建筑物的安全，而且在盾構范圍內鋼筋處理不干凈還可能造成盾構刀盤、刀具的損壞。為了確保作業的安全，需在開口作業之前用注漿或其他工法對井壁背后的土體進行加固，一般稱為端頭加固。如果加固土體強度太高，增加造價，給刀盤切削帶來困難；加固土體強度低，又起不到相應的作用，在盾構始發、到達作業時仍常出現地表過大沉降或涌水事故。鑒于上述技術原因，人們迫切地希望能有一種工期短、造價低、施工安全性高的新工法問世。NOMST工法就是在這種迫切需求的條件下問世的。NOMST(NovelMaterialShield—cuttableTunnel—WallSystem)即盾構直接掘削新型材料墻體的方法[4]。該工法在XX己經比較成熟，國內還處于實驗研究階段。這種新型材料就是纖維增強塑料即FRP筋，目前NOMST中的加強筋以碳纖維筋居多，玻璃纖維筋材還不普通，更缺乏設計和施工的依據。2玻璃纖維筋的性質玻璃纖維筋學術上稱玻璃增強塑料（GlassFiberReinforcedPlastics簡稱GFRP），是一種連續纖維增強材料（ContinuousFiberReinforcedPlastics簡稱FRP）。在其生產過程中，首先將多股纖維輕微扭動并通過樹脂浸漬器浸漬樹脂，然后進行矯直處理，再通過一個熱金屬模張拉，除去多余的樹脂即可[4]。在這些FRP中，GFRP研制最早，1942年就由XX橡膠公司研制成功，1970年，XX首先將GFRP筋應用于混凝土結構。作為混凝土結構配筋用的FRP其外形可以作成光圓、螺紋、矩形及工字形等。FRP有如下特點：（1）抗拉強度高、密度小；密度2g/cm3左右，抗拉強度近2000MPa，和高強鋼絲接近[5]；（2）熱漲系數與混凝土接近，為0.8～1.2×10-5；適合作為加強筋在混凝土中應用。當周圍環境溫度變化時，不會產生較大的溫度應力，破壞FRP筋與混凝土之間的粘結，從而保證了FRP筋與混凝土之間能協同工作[8]。（3）彈性模量低，約為鋼筋的2/3至1/5[5]。（5）耐腐蝕性能好。對于水利工程、橋梁、碼頭等在潮濕環境或其他侵蝕性環境中工作的結構構件，FRP非常適合于作為鋼筋的替代材料[6]。（6）抗剪強度較低；普通的FRP筋的抗剪強度僅有50～60MPa[9]。（7）具有優良的切割性[6]。斑玻璃纖維另筋隱為裙FR研P絡的一種，沃其性能上息基本和鋼恒筋相似，獅與混凝土來很好的黏錄結性，和揀混凝土具陪有躲幾乎相同遼的收縮系似數，同時日又具有很揚高的抗拉懇強度和較指低的抗剪份強度，可貓以被盾構絨機的刀具須切割、磨駐削破碎，冷可以作為爬NOMS筆T幫材料應用勢。律3寧巷玻璃纖維戰筋在盾構抱始發、到允達井圍護欺結構中的灘應用揀3.1醒抵玻璃纖維生筋日在房X咬X慶地兄鐵去1喇號線試驗和段人工挖舊孔樁圍護觀結構中的擋應用意（憲1郊）畜X蜓X賓地薯鐵悠1仔號線試驗覆段玻璃纖煌維筋在盾筑構井中的惡使用情況蟻X相X膀地處岷江撓沖積扇狀魔平原，地鴿層主要為降富水飽和雕砂卵石層乳，水位高觀，卵石含姻量大，達斷到至了價6均0跨％以上，眾粒徑大，棵最大的超賓過梯600m患m未。蟻X草X圾地井鐵怕1愧號線試驗孔段為國內典首次在富港水卵石地泛層中采用梢盾構施工些，在此種野地層中還馳沒有比較腸成熟的地門層加固改歷良方法（雨化學加固學法、置換辭法繼<爐高壓旋噴乳等插>買、凍結法耳、豎井壓奸氣法、鋼校板樁、直型接切削臨租時墻法等踢）拳[3]東；因此設束計時充分蹦參考了直林接切削臨微時墻玻法傳――弱NOMS詢T冬工法冊，利朱用阿FR例P售的高抗拉擱強度、低加抗剪強度守的特性，類盾構始發放、到達圍欲護結構混狀凝土用玻覺璃纖維筋削代替鋼筋惠，盾構刀亡具可直接柏切削完成起盾構始發獨、到達。錦盾構井主找體圍護結三構采展用百Φ摟1200樸@140貴0期人工挖孔萄鋼筋混凝朋土灌男注樁為圍租護結構；眠盾構開挖獲范圍內圍閥護樁樁體漂采劃用亮Φ份25m閉m出的玻璃纖貍維筋，采淹用綁扎連你接，搭接發長源度杯1.2掉m侄～穩1.4豪m益，妄C3圈0詠混凝土。迷樁體嵌入旦坑底卵石落土層深度冤為槽3.盒5炮米。每個逼盾構隧道示洞門范圍跨內玻璃纖沿維筋圍護筒樁每共濟5該根菊[4]揭。洞X眾X顧地損鐵前1驚號線盾構摔井圍護結擋構如目圖媽1附所示。秧圖證1X慕X嗽地填鐵分1越號線試驗憤段火車南簽站盾構井螺橫斷面圖雁（宮2衫）玻璃纖竹維筋應用抽效果回X就X逗地殺鐵蜓1矩號線試驗敵段在盾構小始發、到意達的豎井凳圍護結構開中在盾構擋隧道范圍愉內的人工朋挖孔樁采暫用相同直散徑的玻璃欄纖維筋代霜替鋼筋，深基坑開挖允過程對玻鑰璃纖維筋盾樁和鋼筋碎樁進行了岔監測對比旱，兩種樁梯體基本上貴沒有區別款；盾構施吹工掘進段姓，為了確扣保盾構始茅發、到達吩施工的安谷全，部分嘗施工區域狠對地層進妻行了簡單守的加固，盜如局部小熱范圍的壓天密注漿或驢者井點降殖水等措施笨；始發時烤在主體結某構上安裝測鋼制延長窮洞門，確貼保盾構機衫刀盤在剛博靠近圍護終結構時盾壤構機就能剃被延長洞香門上的洞健門密封裝或置密封，旗建立壓力暢，正常掘渾進，泥水扒盾構和土戀壓盾構全擔部直接切授屑玻璃纖悔維筋樁安談全的通過腹盾構井圍使護結構，捧成功始發言；到達時迅同樣直接蘆掘進切削視玻璃纖維淋筋圍護樁夏直接通過糕；此種施場工方法減壽少了地層紀加固費用緊，減少了極人工語洞門破除刻工序，降振低了破除奴洞門時的朝安全風險下。取得了此非常好的唐經濟、社剛會效益。漸X妄X絡地豪鐵智1桶號線試驗頁段分別采賽用了泥水闊盾構和土頑壓平衡盾蠅構施工，鋒刀盤百為軟6哄把中心滾晶刀正，它1飛3持把雙刃滾丹刀宵，燭1充6特把刮刀甩，旁6更4工把齒刀，捏均直接切古削玻璃纖鉛維筋樁圍式護結構成娛功始發。叼泥水盾構朝機在掘進位玻璃纖維賢筋樁時由升于玻璃纖域維筋密度右小漂浮在糧高濃度漿瞧液上方堆先積后堵塞呆了出漿泵洞口，前期慶通過人員驢進倉處理鍋，后通過始及時、定只期的泥漿假泵反循環趕沖洗，破猜碎的玻璃懼纖維筋無羨法在泵口箱聚集，成魯功排出。弟玻璃纖維嫂筋圍護結欣構人工挖麥孔樁中施溉工照片、筋被盾構機售破碎后的會照片見照事片紙1窄～這8把。輕照汽片遮1宰餓纖維筋圍屢護樁的主攔筋律幻蠟田冤捏照限片獄2酒稼纖維筋圍特護樁的箍軋筋故照認片善3器模玻璃纖維皆筋圍護樁倡護絹壁沙趣饑予淋照追片掠4紛宣玻璃纖維鹿筋圍護樁忍樁體施工即照派片億5歇令土壓盾構拳切削的?？缌Юw維筋日碎片與渣信土印追幻照蓄片愁6勻堵土壓盾構溪切削的玻刮璃纖維筋姻短節訂照泄片犯7館思泥水盾構賊掘進切削鑄的玻璃纖輸維筋碎注屑水挺圍照晶片盤8嘗購泥水盾構提掘進切削嗎的玻璃纖系維筋短節逐3姜.2比泳玻璃纖維截筋眠在膛X步X挎長江隧道猾連續墻圍陜護結構中拜的應用悅被譽舍為啟“僅X另X智第一搬隧適”灘的遵X抖X哭長江隧道詳為水下公量路隧道，夏盾構隧道框長俗約孤2.5K雷m團，隧道內勇徑啊10估m致，采取用漲11.3廟8震m擴的泥水盾總構施工，幼盾構始發門豎井圍護咳結構采慎用粗800m同m憐厚的地下淚連續墻；逼因始發時更隧道埋深外淺，其地贊下水豐富乎，為保證撒盾構始發名的安全，猴始發考慮飯采用延長參洞門結合鬼直接切削括臨時墻歌法批――肢NOMS稍T睡工法，在刻盾構始發逆井連續墻略盾構隧道帶的圓形區鄙間范圍內反，采用相霉同直徑的戰玻璃纖維躁筋等量代聚替鋼筋，府玻璃纖維姐筋和鋼筋檢通過綁扎報連接瓜。支X誠X疲長江隧道告地下連續蹤墻玻璃纖駕維筋綁扎下施工見照惠片附9辜、炮10城[2]嫌。脅（照片中印白色的為使玻璃纖維招筋、黑色潛為鋼筋）錫照哈片慧9怒焰玻璃纖維嫁筋連續墻詠綁扎施釣工櫻誕缸據照挨片竿10傾少玻璃纖維墾筋連續墻押準備施工戲X陸X每長江隧道樸盾構機配孩備北3駐9屑把單刃滾鏈刀洪，紋22解4喪把切刀，營刀盤直捉徑援11.3盯8零米，通過覽延長洞門物，迅速建滿立壓力，謊開始正常武掘進，刀破盤直接切哲削通過圍轟護結貪構蔑―侄―蘭盾構隧道蘇范圍內為鳳玻璃纖維割筋，（設回計為了確強保施工安光全，設計訪了端頭加綁固）。由壞于霧X吊X摟長江隧道堵的地質以闖淤泥質粘急土為主，捕盾構機配喇置刀具以牙切刀為主輸，而圍護壓結構地下道連續墻的語混凝土標剩號較高，飲為水遠下公C3挖0帶混凝土，據導致盾構綠機始發時撒掘進通過獲連續墻的掙過程中切賤削混凝土梨非常困難猾，且由于研混凝土和奪玻璃纖維鴿筋結合非擋常緊密，塞玻璃纖維右筋卡壞了性部分切刀這，最終只畜能人工破禮除地下連喉續墻騎。幣X住X尼地鐵試驗苦段泥水盾便構見照奧片逗1慧1路，張X沙X起長江隧道樣盾構刀盤犯見照貍片般1帆2悲。鹽照建片抹11X礦X放地鐵試驗葡段泥水盾暗構刀舞盤雷顆蹲照革片益12瞞X蛋X象長江隧道玩泥水盾構隱刀幫盤丑趟4稍肉總結穴雖然玻璃飄纖維筋的沾價格比鋼賠筋貴，但硬是相比與掘減少的洞疏門的鑿除中和減少的使盾構始發塘端頭加固索費用、時誦間，還是浴比較經濟喪，而且增是加了施工認安全性。組通過稱在刃X缸X男地鐵一號欠線試驗段減工程以滋及稀X戒X絹長江隧道浴兩個盾構喊標段的實罩施，驗證容盾構井圍魚護結構采滿用玻璃纖遙維筋代替分鋼筋，取倒消人工破之除洞門，急直接盾構姻（泥水、嶄土壓盾構豪均可以）寒掘進通過院圍護結構夕的施工是茅一種可以掙實施的、最經濟的、勁安全的施咱工方案，輛以后其他訴類似工程聾可以借鑒粘。痛但在采用譽玻璃纖維宜筋圍護結見構的設計非、施工的倉過程中要弊注意：團①蹤玻璃纖維電筋與鋼筋賽為綁扎連菊接，必須挺按照相關套的規范保俊證足夠的療搭接長度修，確保工槳程安全樣[10]胳；山②詳這種施工贏方法在盾鋒構始發時維需要根據膽盾構井主銷體配合延幅長洞門一叔起應用，束效果明顯距；累③畜當盾構機年是以刮刀尸