蘇澤斌
[摘要]隨著我國社會(huì)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(shí)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(huì)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(duì)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(hào):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(shí)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(shí)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(duì)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(huì)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(huì)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(huì)出現(xiàn)差別較大的溫度應(yīng)力,同時(shí)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(shí)應(yīng)采用綁扎手段,主筋相連時(shí)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(shí),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(shí)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(duì)各個(gè)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(huì)在鋼筋籠起吊面上建立8個(gè)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(shí)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(shí),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(shí)鋼支架操作對(duì)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(duì)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(duì)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(tái)吊機(jī)協(xié)同工作,那么吊點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置為8個(gè)。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(duì)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(dòng)墻幅,在鋼筋籠放入槽段前期撤出臨時(shí)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(duì)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(duì)各項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行校對(duì)核查,出現(xiàn)偏差及時(shí)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(duì)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(gè)環(huán)節(jié)出了差錯(cuò),都會(huì)導(dǎo)致水土流失的現(xiàn)象,從而使各個(gè)環(huán)節(jié)以及結(jié)構(gòu)都會(huì)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(gè)環(huán)節(jié)都不能有任何漏洞,一旦出現(xiàn)疏漏,都會(huì)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(shí)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(shí),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(cè)工作,通過靜力水準(zhǔn)對(duì)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(cè)。此外,站點(diǎn)出口處設(shè)立人工測(cè)點(diǎn),每天保持三次的檢查。地表設(shè)立三道監(jiān)測(cè)斷面和管線測(cè)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(shí)做好針對(duì)性措施進(jìn)行解決與維護(hù)。
在進(jìn)行加固土體時(shí),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(shí),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(duì)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(duì)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(duì)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(shí)應(yīng)該持續(xù)引進(jìn)泡沫劑確保減磨降阻;在對(duì)車站下方進(jìn)行推進(jìn)操作時(shí),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(shí),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(duì)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。
參考文獻(xiàn):
[1]李文峰,俞蔡城,杜江濤.新建隧道穿越既有車站地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)洞門穩(wěn)定性分析[J].施工技術(shù),2017,46(17):82-86.
[2]張凱,袁杰,王冠玻璃纖維筋(GFRP)在盾構(gòu)法區(qū)間洞門中的應(yīng)用[J].山西建筑,2017,43(7):146-147.
[3]陳代昆,陳代昆,王青,等.玻璃纖維筋在盾構(gòu)工作井圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用分析[J].市政技術(shù),2016,34(2):158-161.
[4]張世民,馮婷,李哲輝,等.下穿地鐵深基坑開挖影響的監(jiān)測(cè)分析[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2016,49(5):674-682.