玻璃纤维筋施工工法.docx

地铁明挖基坑玻璃纤维筋桩施工工法青岛城建集团秦志强 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承受玻璃纤维筋代替钢筋，这样大大削减了盾构机进洞的难度和本钱2. 工法特点在城市地铁地下连续墙的盾构机进洞位置承受GFRP 筋代替钢筋，在盾构机进洞时可以直接切削围护墙掘进，从而避开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、削减施工风险，又削减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，还节约了本钱，取得确定的经济效益3. 适用范围该工法适用于区间承受盾构法，车站承受明挖法的地铁施工4. 工艺原理玻璃纤维筋钻孔灌注桩是在一般钻孔灌注桩的根底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外表处理制成的杆体材料，得到的纤 维聚合物外表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。

与一般钢筋相比，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、无法进展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5.1 工艺流程施工预备测放桩位护筒制作、埋设桩机就位钻孔泥浆制备验孔清孔安放钢筋笼钢筋笼加工安装导管二次清孔混凝土灌注5.2 操作要点5.2.1 施工预备1、技术预备（1） 依据《地质勘察报告》具体了解场地地层分布，地下水水位和水质状况2） 对图纸进展会审，选取合理的成桩工艺，编制具体施工组织设计，批复后实施3） 进展技术交底，使全部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，防止消灭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四周地上、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、现场预备（1） 地上、地下障碍物都处理完毕，到达“三通一平”，对施工现场进展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） 泥浆制备预备工作：依据施工场地和桩位分布状况，合理布置泥浆池；泥浆材料预备3、材料机械预备（1） 依据设计图纸要求的材料品种、规格计算材料需用量，编制材料打算。

2） 依据材料需用打算及进度打算编制材料供给打算，落实材料货源，合理准时进场3） 钻机、护筒、钢筋、泥浆箱等相关材料进场5.2.2 测放桩位1、测量工依据设计图纸、交接桩资料,依据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，作为施钻中桩位把握点和检查点5.2.3 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1.5—2.0m1、护筒的制作（1） 护筒是重复使用的设备，在构造上要结实耐用，便于安装和撤除一般多承受钢制护筒，钢护筒由钢板卷制而成，钢板厚度4—12mm2） 为了吊装便利，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 0.3—0.5m；处于水中时，应高出水面 1.0—2.0m3） 护筒的埋设深度应依据设计要求或桩径及水文地质状况确定，一般状况埋置深度宜为 2—4m，特别状况应加深以保证钻孔和灌注桩混凝土顺当进展。

4） 护筒就位用十字穿插法定位，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正确含水量的粘土，分层对称夯实，防止护筒倾斜图 5.2.3-1 埋设护筒5.2.4 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，否则应准时处理桩机移动定位一般承受吊车，并用千斤顶协作调整，使钻头中心对准桩位中心，最大偏差不大于 10mm承受“十字”穿插法校核，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，为准确把握钻孔深度，应在机架上或机管上作出把握的标尺，以便在施工中进展观测、记录图 5.2.4-1 钻孔桩机 图 5.2.4-2 桩机就位5.2.5 泥浆制备一般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依据钻孔方法和地层状况，承受不同性能指标的泥浆一般应符合下表：地层状况相对密度 粘度 Pa.S 静切力Pa 含砂率%胶体率%失水率ml/minPH 值粘性土其它1.05—1.20 16--221.2—1.45 19--281.0—2.5 ＜8--43--5 ＜8--4＞90--95 ＜25＞90--95 ＜158--108--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 5.2.5-1 泥浆池砌筑 图 5.2.5-2 泥浆池5.2.6 钻孔钻孔前，由测量人员对护筒位置进展复测，并对会同有关人员对桩位轴线进展复核， 轴线桩位经复核无误后即可进展钻进施工钻孔的挨次也应实事先规划好，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，要常常检查钻孔直径和竖直度，随时检查平台的水平度，觉察倾斜，准时调整，确保成孔垂直度5.2.7 验孔在钻孔到达设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进展检查验收方法是 制造一个长度等于 4—6 倍桩径，直径等于孔径的钢筋笼，将钢筋笼吊放入孔，并顺当放到设计要求的孔底，说明孔径和偏斜度到达要求孔深用测绳和钢尺丈量表 5.2.7-1 钻孔成孔质量标准工程允许偏差孔中心位置〔mm〕群桩 单排桩10050孔径〔mm〕 倾斜度孔深钻孔桩摩擦桩支承桩有设计要求不小于设计桩径小于 1%不小于设计规定比设计深度超深不小于 50mm 符合设计要求沉淀厚度摩无设 直径擦计要≤1.5m＞1.5m≤300mm〔mm〕桩 桩长 ＞40m 求≤500mm土质较差的桩支承桩不大于设计规定相对密度1.03—1.10清孔后泥粘度17—20Pa.s浆指标含砂率＜2%胶体率＞98%图 5.2.7-1 探孔器验孔5.2.8 清孔在终孔检查完全符合设计要求时，应马上进展孔底清理，避开隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。

5.2.9 钢筋笼加工1、 钢筋笼材料要求（1） 玻璃纤维筋钢筋笼是由钢筋段钢筋笼和玻璃纤维筋段钢筋笼组成的2） 钢筋、焊条品种规格和技术性能应符合国家现行标准规定和设计要求3） 受力钢筋同一截面的接头数量、搭接长度和焊接质量应符合设计规定和标准要求4） 玻璃纤维筋抗拉力学指标的标准值应具有不小于99.87%的保证率，同一批次的玻璃纤维筋样本应不小于 25 根，一般状况下同一个盾构井的玻璃纤维筋应为同一批次5） 玻璃纤维筋的螺纹杆体外表质地应均匀、无气泡、裂纹及其它缺陷，其螺纹牙形、牙距应整齐，不得有损伤6） 玻璃纤维筋中的玻璃纤维应当承受含碱量小于0.8%的无碱玻璃纤维〔E- Glass〕树脂基体仅允许使用乙烯基和环氧树脂体系或乙烯基树脂和环氧树脂混合树脂， 以满足产品物理和根本耐久性使用的要求，树脂基体的原料聚合物不允许含有任何聚酯成 分图 5.2.9-1 玻璃纤维筋箍筋 图 5.2.9-2 玻璃纤维筋主筋2、钢筋笼加工玻璃纤维钢筋笼材料加工完成合格后，将钢筋笼和玻璃纤维钢筋笼分别加工钢筋笼加工按设计尺寸做好加劲圈〔箍筋〕，并在其上标出主筋位置把主筋摆在平坦的工作平台上，在其上说明加劲筋的位置。

使加劲筋上的任一主筋标记对准主筋中部的加劲筋的标记，扶正加劲筋并使其与主筋垂直后进展点焊一次，在一根主筋上焊好全部加劲筋玻璃纤维钢筋依据设计长度加工，在主筋上标注绑扎位置进展绑扎，严格把握钢筋间距受力主〔纵〕筋间GFRP 筋与钢筋、GFRP 筋与 GFRP 筋之间的连接应承受钢制U 型卡连接，搭接长度≥44d〔d 为主筋直径〕，U 型卡应与筋材直径相适应，每根筋材连接端的U 型卡数量不得少于两个 其余部位间的GFRP 筋与钢筋、GFRP 筋与 GFRP 筋之间的连接可以承受铁丝绑丝或者尼龙绳进展绑扎，绑扎应当牢靠用图 5.2.9-3 U 型卡连接玻璃纤维筋笼制作过程中应留意实行增加玻璃纤维筋筋笼刚度的措施〔如筋笼两侧承受工字钢包边、筋笼内部承受一些玻璃纤维筋桁架或后期可以去除的钢筋桁架等等〕，以防止在吊装以及运输过程中消灭较大的变形5.2.10 安放钢筋笼1、钢筋笼吊装对于需要吊装才能将筋笼放置到位的状况，由于盾构需要在筋笼中间〔沿高度方向〕 穿越，所以筋笼一般会消灭两个部位的搭接〔受力主筋间GFRP 筋与钢筋、GFRP 筋与GFRP 筋之间〕，吊装的方式宜承受从上向下〔沿高度方向〕的三吊点方式起吊，第一吊点一般位于筋笼最上部 1 米范围之内，其次吊点一般位于第一次连接点位置以上1 米内，第三吊点一般位于其次次连接点位置以下适宜的位置。

筋笼吊装的过程中，起吊点均需要放置在钢筋之上，严禁将起吊点放置在玻璃纤维筋上钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：骨架倾斜度±0.5％；骨架保护层厚度±20mm； 骨架中心平面位置 20mm；骨架顶端高程+20mm，骨架底面高程±50mm图 5.2.10-1 玻璃纤维筋筋笼吊装2、钢筋笼入孔承受定位钢筋环、混凝土垫块，或在埋设钢筋笼前在孔中对称设置环形均匀放置3-4 个，沿骨架方向每 2m 设置一道，以确保保护层厚度钢筋笼下放前，先用测孔器检查成孔，确保成孔无质量问题方可下钢筋笼去除孔口杂物，安放操作面跳板和钢筋笼横担枕木实行“一。