盾構(gòu)下穿地下連續(xù)墻中玻璃纖維筋施工技術(shù)研究

蘇澤斌

[摘要]隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，地鐵的建設(shè)很大程度上緩解了嚴(yán)重的交通壓力，也是節(jié)能減排的重要措施。根據(jù)資料顯示，在地鐵施工中盾構(gòu)機(jī)起著不可或缺的作用，同時也受到多方面因素的干涉。目前在地鐵建設(shè)中，使用盾構(gòu)機(jī)會有很高的安全隱患，而其工作效率與消耗等各方面也差強(qiáng)人意。而根據(jù)調(diào)查表明，采用地下連續(xù)墻中玻璃纖維筋施工技術(shù)，能有效地解決盾構(gòu)機(jī)的不少問題。文章通過對玻璃纖維筋的闡述，施工手段，工程存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，找出有效的施工解決措施，使其在地下連續(xù)墻中達(dá)到更好的效果。

[關(guān)鍵詞]盾構(gòu)井;地下連續(xù)墻;玻璃纖維筋;下穿段

文章編號：2095-4085（2019）03-0112-02

隨著我國地鐵網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)性發(fā)展，合理應(yīng)用地下空間是尤為重要的措施。隨著地鐵網(wǎng)絡(luò)的形成，新建的地鐵隧道只能全斷面穿越舊地鐵隧道，這無疑給地鐵施工帶來巨大的難度，在確保盾構(gòu)順利穿越圍護(hù)結(jié)構(gòu)的條件下，又得確保地下結(jié)構(gòu)組織的正常運(yùn)行，這是施工中值得考慮的因素。在盾構(gòu)隧道工程實(shí)施連續(xù)墻中玻璃纖維筋技術(shù)，能有效地使盾構(gòu)切割隧道工程的圍護(hù)墻，很大程度上提升了施工效率，避免了安全隱患，同時縮小圍護(hù)墻底層加固涵蓋范圍，極大程度上節(jié)約了施工成本，獲取優(yōu)良工程質(zhì)量的同時又帶來極大的經(jīng)濟(jì)效益，在地鐵建設(shè)中值得應(yīng)用。

1玻璃纖維筋的簡述及要求

1.1玻璃纖維筋的概念

玻璃纖維筋是通過熱固性聚合物數(shù)值與玻璃纖維表面處理，配合拉擠工藝形成的玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。玻璃纖維筋的表面是用玻璃纖維束螺旋環(huán)繞，再圍一層樹脂，形成全螺紋，提高了混凝土和玻璃纖維筋的粘合力。其與鋼筋對比，具有抗拉能力極強(qiáng)，輕便，抗腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

1.2玻璃纖維筋的特點(diǎn)

玻璃纖維筋有較強(qiáng)的抗拉能力，桿體強(qiáng)度是同等直徑螺紋鋼筋的兩倍，但質(zhì)量只有鋼筋的1/4。因此玻璃纖維筋通常情況下不容易發(fā)生塑變;玻璃纖維筋基本可以取代鋼筋的應(yīng)用，因其具有較強(qiáng)的抗腐蝕性，普遍作用于地下、水工等有一定腐蝕性的環(huán)境中;抗凍，耐酸，重量也較輕。一般情況下，玻璃纖維筋的伸長率不會超過2.5%，即使發(fā)生破壞，造成縱向斷裂，但因其為全螺紋狀態(tài)，仍然會有纖維連接;通常情況下，玻璃纖維筋的纖維含量在75%，彈性模量是鋼筋的1/4;玻璃纖維筋的熱膨脹系數(shù)同混凝土相近，因此，不會出現(xiàn)差別較大的溫度應(yīng)力，同時兩者協(xié)同工作，相得益彰;此外，其具有較好的切割性能，電熱傳導(dǎo)力都比較低。

1.3玻璃纖維筋施工要求

根據(jù)相關(guān)資料顯示，將連續(xù)墻中玻璃纖維筋施工技術(shù)應(yīng)用于地鐵施工中要滿足相關(guān)的施工要求與驗(yàn)收規(guī)范。首先，玻璃纖維筋在連接時應(yīng)采用綁扎手段，主筋相連時應(yīng)該采用U形螺栓配合鋼筋搭接的方法;根據(jù)分析表明，玻璃纖維筋搭接驗(yàn)收指標(biāo)，其誤差應(yīng)在士80mm內(nèi)，表面不能有裂紋以及其他部位的缺陷;另外，還應(yīng)該保證玻璃纖維筋質(zhì)量符合國家相關(guān)規(guī)定以及施工要求。

2地下連續(xù)墻中玻璃纖維筋施工方法

2.1玻璃纖維筋設(shè)置

首先，為節(jié)約玻璃纖維筋材料耗費(fèi)，降低成本，玻璃纖維筋設(shè)置范圍為盾構(gòu)刀盤中心內(nèi);確保玻璃纖維筋無損害，質(zhì)量完好，符合相關(guān)技術(shù)要求，禁用質(zhì)量差，纖維外露的玻璃纖維筋;嚴(yán)格按照玻璃纖維筋施工規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.2玻璃纖維筋加固

地”下連續(xù)墻中玻璃纖維筋技術(shù)的應(yīng)用是為了保證盾構(gòu)部位的柔性，以此確保下一步工作的安全質(zhì)量問題，因此，在應(yīng)用玻璃纖維筋時，應(yīng)該上下層玻璃纖維筋通過鋼管建立桁架以此達(dá)到加固的目的;在進(jìn)行鋼筋籠施工時嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙明確標(biāo)出盾構(gòu)切割范圍，再進(jìn)行鋼管加固操作;嚴(yán)格按照相關(guān)圖紙標(biāo)準(zhǔn)在鋼筋籠下方進(jìn)行玻璃纖維筋的鋪設(shè)作業(yè)，采取1.5mm鍍鋅鐵絲綁扎;在鋼筋桁架與玻璃纖維筋之間安裝鋼絲繩卡;最后應(yīng)該按照相關(guān)規(guī)章制度對各個環(huán)節(jié)施工項(xiàng)目進(jìn)行檢查，保證其符合規(guī)定。

2.3鋼筋籠吊點(diǎn)

一般情況下，考慮到受力特征，通常會在鋼筋籠起吊面上建立8個吊點(diǎn)，位于桁架主筋，保證起吊平衡;鋼筋籠頂部兩端設(shè)立兩組吊筋，實(shí)施這項(xiàng)操作時確保吊筋平衡性;吊筋和鋼桁架之間通過焊接措施相連;設(shè)立吊點(diǎn)具體位置時，應(yīng)該考慮玻璃纖維筋和鋼筋之間的重量差，經(jīng)過計(jì)算無誤后再開始起吊工作。2.4鋼筋籠吊裝

玻璃纖維筋的剛度比普通鋼筋低，所以，通過臨時鋼支架操作對鋼筋與吊裝玻璃纖維筋進(jìn)行加固，確保吊裝安全性。采用U形螺栓對鋼架和玻璃纖維筋籠進(jìn)行加固操作;綁扎完成后的鋼筋和玻璃纖維筋形成連續(xù)墻籠，保證起吊穩(wěn)定性與籠架完整性;根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行分析后，安裝起吊機(jī)，對起吊點(diǎn)進(jìn)行合理地分配。一般情況下，連續(xù)墻起吊設(shè)立兩臺吊機(jī)協(xié)同工作，那么吊點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置為8個。吊點(diǎn)平均分布在主吊機(jī)和輔吊機(jī)間。值得注意的是，在玻璃纖維筋和鋼筋相連的位置設(shè)立吊點(diǎn)，由相關(guān)工作人員進(jìn)行起吊指揮作業(yè)，對起吊的速度加以控制，以免起吊速度太快造成不良現(xiàn)象的發(fā)生，比如起吊撓度太大等;將連續(xù)墻鋼筋籠提到豎直平面，再移動墻幅，在鋼筋籠放入槽段前期撤出臨時支撐架。

2.5玻璃纖維筋安裝

根據(jù)相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行操作，在下端鋼筋籠吊筋槽后，將吊梁穿進(jìn)鋼筋籠吊環(huán)里，再放置在導(dǎo)墻上;相關(guān)工作者應(yīng)該注意將玻璃纖維筋加固桁架撤出后再將槽口對接鋼筋籠放入槽中;在玻璃纖維筋安裝完成后，相關(guān)工作者要根據(jù)相關(guān)規(guī)章制度對各項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行校對核查，出現(xiàn)偏差及時修正，直至達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，符合規(guī)定位置。

3施工風(fēng)險(xiǎn)分析

3.1設(shè)備

為了順利穿越地下連續(xù)墻，盾構(gòu)設(shè)備就是至關(guān)重要的措施，其扭矩、螺旋機(jī)等相關(guān)參數(shù)以及軌跡線布置都是不容忽視的步驟。因此，根據(jù)施工實(shí)際情況，針對性地選擇盾構(gòu)設(shè)備，能有效地使穿越安全隱患降到最低。

3.2環(huán)境

在主體結(jié)構(gòu)下切割地下連續(xù)墻，要考慮地面的燃?xì)狻⑤斉渌雀鞣N壓力管線，任何一個環(huán)節(jié)出了差錯，都會導(dǎo)致水土流失的現(xiàn)象，從而使各個環(huán)節(jié)以及結(jié)構(gòu)都會有很大程度上的影響，因此，實(shí)際周圍的環(huán)境也是值得考慮的因素。

3.3施工

盾構(gòu)穿越地下連續(xù)墻受到諸多因素的影響，比如，推進(jìn)速度，控制值，土壓設(shè)定等，各個環(huán)節(jié)都不能有任何漏洞，一旦出現(xiàn)疏漏，都會造成刀盤卡在地下連續(xù)墻的隱患，引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，影響施工質(zhì)量，降低經(jīng)濟(jì)效益。

3.4普通鋼筋的隱患

根據(jù)相關(guān)資料以及設(shè)計(jì)圖紙分析，地下連續(xù)墻中預(yù)留玻璃纖維筋的范圍不應(yīng)該設(shè)置普通鋼筋，但部分相關(guān)資料表示，玻璃纖維鋼筋籠起吊桁架并未完全撤出，那么這一現(xiàn)象很容易造成在實(shí)施盾構(gòu)穿越時誤切割普通鋼筋的可能性，繼而使普通鋼筋卡死刀盤等不良現(xiàn)象的發(fā)生，引發(fā)更大的隱患。

4相關(guān)解決措施

根據(jù)施工的現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)的選擇工作，刀盤開口率控制在35%，提高耐磨堆焊層。結(jié)合周邊環(huán)境因素，做好預(yù)加固措施，當(dāng)?shù)侗P進(jìn)行切削時，可以結(jié)合徑向注漿系統(tǒng)協(xié)同合作，避免外部土體流失。穿越前應(yīng)該做好相關(guān)監(jiān)測工作，通過靜力水準(zhǔn)對施工主體結(jié)構(gòu)水平位移和道床結(jié)構(gòu)實(shí)施監(jiān)控。當(dāng)?shù)罔F停運(yùn)期間進(jìn)行軌道間距和高差的監(jiān)測。此外，站點(diǎn)出口處設(shè)立人工測點(diǎn)，每天保持三次的檢查。地表設(shè)立三道監(jiān)測斷面和管線測點(diǎn)，確保穿越區(qū)域的立體監(jiān)控，全面掌握地下結(jié)構(gòu)變形和地層的變形狀態(tài)，及時做好針對性措施進(jìn)行解決與維護(hù)。

在進(jìn)行加固土體時，應(yīng)該注意推進(jìn)速度以及模擬推進(jìn)階段扭矩的控制，在盾構(gòu)推進(jìn)時，扭矩應(yīng)該根據(jù)施工實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，分析刀盤接觸加固土，再調(diào)整推進(jìn)速度與扭矩，在推進(jìn)到理論參數(shù)接觸地下連續(xù)墻約8cm左右，再次進(jìn)行推進(jìn)速度的調(diào)整工作。通過使用徑向注漿系統(tǒng)對全周徑向進(jìn)行單液水泥漿注漿作業(yè)，另外還需要注意對設(shè)備進(jìn)行全面的檢查工作;根據(jù)相關(guān)資料顯示，通過理論計(jì)算，土壓力基本設(shè)置為0.25MPa，盡可能使周邊水土流失程度降到最小。為了充分切割地下連續(xù)墻應(yīng)該合理控制注漿量以及推力的控制，保證左右區(qū)域油壓參數(shù)一樣，上下區(qū)域的油壓差盡可能確保承托盾物不下沉即可，對推進(jìn)速度加以控制，以此降低刀盤卡主等一系列隱患，切削時應(yīng)該持續(xù)引進(jìn)泡沫劑確保減磨降阻;在對車站下方進(jìn)行推進(jìn)操作時，在刀盤切地下連續(xù)墻作業(yè)后，將土壓力改為理論土壓力參數(shù)，避免土壓力設(shè)定不規(guī)范引發(fā)沉降，在盾尾脫出地下連續(xù)墻固定位置時，為將管片和地下連續(xù)墻間間隙填充嚴(yán)密，應(yīng)該使用二次注漿措施，以此避免土體滲透通道。

5結(jié)語

在地下連續(xù)墻中應(yīng)用玻璃纖維筋有積極作用，不僅合理解決了鋼筋籠吊裝與加工等玻璃纖維筋大斷面范圍應(yīng)用的隱患，而且還為盾構(gòu)機(jī)穿越提供了較好的環(huán)境。根據(jù)資料數(shù)據(jù)顯示，地下連續(xù)墻中玻璃纖維施工技術(shù)已逐漸趨于成熟階段，但目前針對此項(xiàng)技術(shù)的施工案例較少，由此，前車之鑒也并不多。但調(diào)查表明，地下連續(xù)墻中玻璃纖維技術(shù)應(yīng)用能提高施工的安全性，保證施工穩(wěn)定性，一定程度上節(jié)約了施工成本耗費(fèi)，提升了施工工作的效率，確保良好的施工工程質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，為合理化應(yīng)用地下空間做好基礎(chǔ)，以此促進(jìn)我國鐵路事業(yè)的持續(xù)性發(fā)展，為現(xiàn)代化城市進(jìn)程建設(shè)提供保障。

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