盾構下穿地下連續墻中玻璃纖維筋施工技術

葛照國 師文明 吳 爍

(中鐵十四局集團有限公司，山東 濟南 250000)

1 工程概況

無錫地鐵3號線旺莊路站為3號線工程第15座車站，為3號線和遠期5號線通道換乘車站。車站位于長江北路與旺莊路交叉口，沿長江北路方向布置。車站周邊現狀為商業、住宅、供電設施等，建筑物眾多，且距離車站主體基坑均較近，基坑范圍及兩側分布有大量市政管線。車站為地下兩層島式車站，主體結構為單柱雙跨及雙柱三跨鋼筋混凝土箱形結構，基坑圍護結構為地下連續墻。

根據設計要求，旺莊站站1號蓋板處下方遠期5號線盾構穿過。要求EW5～9,WW5～9地下連續墻盾構下穿位置處鋼筋采用玻璃纖維筋。具體示意圖見圖1。

2 地下連續墻玻璃纖維筋施工技術

2.1 總體方案

具體技術方案工藝流程圖如圖2所示。

2.2 玻璃纖維筋性能指標

采用玻璃纖維筋代替鋼筋是利用其抗拉強度高、剪切強度低、脆性破壞的特點，使得盾構刀具能夠輕而易舉地把玻璃纖維筋切成小段，經盾構排渣系統排出。玻璃纖維筋桿體表面質地均勻、無氣泡、裂紋及其他缺陷，其螺紋牙型、牙距應整齊，不得有損傷。玻璃纖維筋不能焊接，因此，玻璃纖維筋之間、玻璃纖維筋與鋼筋只能采用搭接。玻璃纖維筋的錨固長度和搭接長度在充分利用玻璃纖維筋材料設計強度時，其錨固長度不小于現行GB 50010—2010鋼筋混凝土結構設計規范規定同直徑螺紋鋼筋1.2倍。玻璃纖維筋材料性能指標如表1所示。

表1 玻璃纖維筋的性能要求

玻璃纖維筋直徑mm抗拉強度標準值MPa彈性模量GPa伸長率%剪切強度MPa22≥d>10≥600≥40≥1．5d>22≥500≥40≥1．3110注：玻璃纖維筋中所采用的玻璃纖維含量須控制在70%～80%，且未保證玻璃纖維筋必須為無堿玻璃纖維粗砂；玻璃纖維筋中的樹脂須采用環氧樹脂

2.3 鋼筋籠制作

2.3.1縱向桁架與橫向桁架

鋼筋籠采用4道通長縱向桁架筋，在鋼筋籠入槽時割除玻璃纖維筋段縱向桁架筋。橫向桁架筋鋼筋段按5 m一道設置，玻璃纖維筋段設置2道玻璃纖維筋桁架筋，考慮吊裝時鋼筋籠整體剛度，并在不影響遠期盾構下穿的前提下，在鋼筋籠底部設置一道鋼筋橫向桁架筋，并與縱向桁架筋可靠連接。桁架分布示意圖見圖3，圖4。

2.3.2下料

1)鋼筋下料。

玻璃纖維筋采用鍍鋅扎絲+鍍鋅鐵絲綁扎固定。施工現場玻璃纖維筋地下連續墻墻長為24.6 m，①號主筋C28型號單根長11.4 m，②號主筋C25型號單根長9.4 m，③號主筋C28型號單根長14.95 m，④號主筋C25型號單根長11 m。①號玻璃纖維筋G28型號單根長11.6 m，②號玻璃纖維筋G25型號單根長6.8 m，③號玻璃纖維筋G28型號單根長11.6 m，④號玻璃纖維筋G25型號單根長10.8 m，籠體下部預留出盾構切削空間，保證不侵入盾構切削限界。

2)具體制作方法：

a.施工順序：先在加工平臺上做出水平筋定位線，鋪設水平筋，然后放置主筋利用焊接鋼筋段，綁扎玻璃纖維筋段利用U型卡連接玻璃纖維筋與主筋；安裝桁架筋，其中縱向桁架通長布置；鋪設上排主筋，并與水平桁架全數固定(焊接或綁扎)；利用U型卡連接玻璃纖維筋與鋼筋；鋪設水平筋，并與主筋連接牢固。U型卡扣采用市場配套成品，卡扣的數量須滿足每個接頭三個卡扣，還得保證卡扣的旋緊程度。

b.上端鋼筋籠從地連墻的冠梁頂面起，往下15 m止，按照主體圍護結構地下連續墻配筋圖紙要求加工制作。

c.下端玻璃纖維筋從地連墻的冠梁頂面往下15 m計起，至25.1 m為止，全長10.1 m。與上端鋼筋籠的各種主筋連接采用U型卡。要求對加固螺紋筋與玻璃纖維筋采用10號鐵絲150×150 mm梅花形綁扎到位。鋼筋與玻璃纖維連接用U型螺栓，搭接長度1.5 m，每個接頭用3個U型螺栓連接，連接如圖5所示。

2.3.3預埋件的設置

根據設計要求及監測需要，地連墻施工中須設置槽底壓漿管、壓頂梁鋼筋接駁器、測斜管及聲測管等預埋件；預埋件設置質量對后期基坑鋼支撐、墻底注漿、壓頂梁結構施作及監控量測等工作有決定性的影響。在施工過程中，采取嚴格措施控制預埋件質量。

1)在地連墻施工前，按照相關設計要求及監測需求統計每槽段需要的預埋件種類、數量及型號，并逐一核對，防止漏埋。

2)各類預埋件安裝前，由監理工程師檢查確認，合格后方進行安裝。

3)地連墻施工過程中，在制作好的鋼筋籠上精確定位、安裝各類預埋件，根據需要及要求采用相應固定措施，并預估因地連墻沉降等原因造成的尺寸偏差。

4)預埋件安裝完成后，鋼筋籠吊裝前應由監理工程師對預埋件安裝情況進行隱蔽工程檢查確認，合格后方進行吊裝作業。

5)鋼筋籠吊放過程中，嚴格保護預埋件，不碰撞預埋件，以免變形移位，吊放完成后，利用導墻上控制線對鋼筋籠位置和標高檢查確認，并預留1.0 cm～2.0 cm沉降量，以確保基坑開挖后位置準確。

6)鋼筋籠吊裝后，將其固定于導墻上，混凝土灌注過程中，導管抽拔時要注意保護預埋件。最后預埋件采用聚乙烯泡沫板覆蓋。

7)槽底壓漿管與聲測管在可切削混凝土范圍內采用φ50 mm聚乙烯塑料管，上下兩端通過熱熔套在φ50鋼管上，接口處用電工膠帶密封。

2.3.4玻璃纖維筋范圍內鋼筋的切割

1)鋼筋籠入槽前，提前切割籠底5 m范圍內的桁架，要將纖維筋段水平、縱向桁架筋及吊點鋼筋切除干凈。

2)切割按照先桁架筋，后主筋的順序進行切割，盡量將鋼筋以直線段切出。

3)切割長度應小于50 cm，以便于將鋼筋拿出。

4)切割時注意火焰，嚴禁燒傷玻璃纖維筋。

5)采用4把切割裝置進行切割，切割桁架筋一定要快，防止成槽時間太長，引起塌孔。

現場鋼筋綁扎如圖6所示。

2.4 鋼筋籠吊裝

玻璃纖維筋屬于脆性材料，為保證吊裝安全，吊裝采用豎向4點吊裝，吊點均設置在縱向桁架上且在橫向桁架旁邊。

由于蓋板處地連墻上部鋼筋構造，為保證地連墻吊裝整體穩定性，用4根10號槽鋼將豎向桁架筋延伸至籠頂，后期混凝土破除時割除，另在籠頂增設兩根橫向10號槽鋼，長6.2 m扁擔，鋼筋籠吊裝完成后割除。吊裝時，緩慢起吊，鋼筋籠離地50 cm后靜置5 min，檢查整體受力變形情況，待無異常后，通過吊車配合，使鋼筋籠轉至豎直狀態，并移到槽段位置，平穩、緩慢地放入槽中。吊放鋼筋籠過程中要平穩。

表2 地連墻質量控制標準表

序號項目質量要求檢驗方法1成槽垂直度≤0．3%超聲波檢測儀2槽底沉渣厚≤100mm沉渣測量儀或探錘檢查3鋼筋籠和預埋件的安裝安裝后無變形，預埋件牢固、標高、位置及保護層厚度正確4鋼筋籠籠頂標高與設計標高之偏差≤10mm5鑿去浮漿后的墻頂標高設計標高±30mm6裸露表面局部突出≤100mm7墻面垂直度≤1/300觀察、尺量、水準儀、探錘檢查和檢查施工記錄8裸露墻面表面密實無滲漏，孔洞、露筋、蜂窩麻面面積不超過單元槽段裸露面積2%觀察和尺量檢查9地連墻的接頭接縫處無明顯夾泥和滲水現象觀察檢查

下鋼筋籠到槽段范圍時，由專業人員切割內部鋼筋桁架，并將鋼筋由主筋空隙內抽出。切割過程中不得碰觸玻璃纖維筋；向外抽出已拆離的鋼筋時，需小心輕拉，防止撞碎玻璃纖維筋。鋼筋籠入槽前，提前切割籠底5 m范圍內的桁架，要將纖維筋段水平、縱向桁架筋及吊點鋼筋切除干凈。切割按照先桁架筋，后主筋的順序進行切割，盡量將鋼筋以直線段切出。切割長度應小于50 cm，以便于將鋼筋拿出。切割時注意火焰，嚴禁燒傷玻璃纖維筋。采用4把切割裝置進行切割，切割桁架筋一定要快，防止成槽時間太長，引起塌孔。

鋼筋籠下放到位后，及時進行后續工序。現場鋼筋籠吊裝如圖7所示。

2.5 地連墻質量控制標準

本工程地連墻質量控制標準見表2。

3 結語

玻璃纖維筋在無錫地鐵3號線旺莊路站地下連續墻的施工中的成功應用，使盾構穿越施工更加安全，大大降低了施工風險，提高了施工效率，取得了很好的經濟效益。玻璃纖維筋作為普通鋼筋的替代品，在盾構穿越地鐵車站圍護結構工程施工中具有較高的推廣應用價值。

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