盾构下穿地下连续墙中玻璃纤维筋施工技术研究
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[摘要]随着我国社会经济的高速发展,城市化进程不断加快,地铁的建设很大程度上缓解了严重的交通压力,也是节能减排的重要措施。根据资料显示,在地铁施工中盾构机起着不可或缺的作用,同时也受到多方面因素的干涉。目前在地铁建设中,使用盾构机会有很高的安全隐患,而其工作效率与消耗等各方面也差强人意。而根据调查表明,采用地下连续墙中玻璃纤维筋施工技术,能有效地解决盾构机的不少问题。文章通过对玻璃纤维筋的阐述,施工手段,工程存在的风险进行分析,找出有效的施工解决措施,使其在地下连续墙中达到更好的效果。
[关键词]盾构井;地下连续墙;玻璃纤维筋;下穿段
文章编号:2095-4085(2019)03-0112-02
随着我国地铁网络的持续性发展,合理应用地下空间是尤为重要的措施。随着地铁网络的形成,新建的地铁隧道只能全断面穿越旧地铁隧道,这无疑给地铁施工带来巨大的难度,在确保盾构顺利穿越围护结构的条件下,又得确保地下结构组织的正常运行,这是施工中值得考虑的因素。在盾构隧道工程实施连续墙中玻璃纤维筋技术,能有效地使盾构切割隧道工程的围护墙,很大程度上提升了施工效率,避免了安全隐患,同时缩小围护墙底层加固涵盖范围,极大程度上节约了施工成本,获取优良工程质量的同时又带来极大的经济效益,在地铁建设中值得应用。
1玻璃纤维筋的简述及要求
1.1玻璃纤维筋的概念
玻璃纤维筋是通过热固性聚合物数值与玻璃纤维表面处理,配合拉挤工艺形成的玻璃纤维增强复合材料。玻璃纤维筋的表面是用玻璃纤维束螺旋环绕,再围一层树脂,形成全螺纹,提高了混凝土和玻璃纤维筋的粘合力。其与钢筋对比,具有抗拉能力极强,轻便,抗腐蚀性强等优点。
1.2玻璃纤维筋的特点
玻璃纤维筋有较强的抗拉能力,杆体强度是同等直径螺纹钢筋的两倍,但质量只有钢筋的1/4。因此玻璃纤维筋通常情况下不容易发生塑变;玻璃纤维筋基本可以取代钢筋的应用,因其具有较强的抗腐蚀性,普遍作用于地下、水工等有一定腐蚀性的环境中;抗冻,耐酸,重量也较轻。一般情况下,玻璃纤维筋的伸长率不会超过2.5%,即使发生破坏,造成纵向断裂,但因其为全螺纹状态,仍然会有纤维连接;通常情况下,玻璃纤维筋的纤维含量在75%,弹性模量是钢筋的1/4;玻璃纤维筋的热膨胀系数同混凝土相近,因此,不会出现差别较大的温度应力,同时两者协同工作,相得益彰;此外,其具有较好的切割性能,电热传导力都比较低。
1.3玻璃纤维筋施工要求
根据相关资料显示,将连续墙中玻璃纤维筋施工技术应用于地铁施工中要满足相关的施工要求与验收规范。首先,玻璃纤维筋在连接时应采用绑扎手段,主筋相连时应该采用U形螺栓配合钢筋搭接的方法;根据分析表明,玻璃纤维筋搭接验收指标,其误差应在士80mm内,表面不能有裂纹以及其他部位的缺陷;另外,还应该保证玻璃纖维筋质量符合国家相关规定以及施工要求。
2地下连续墙中玻璃纤维筋施工方法
2.1玻璃纤维筋设置
首先,为节约玻璃纤维筋材料耗费,降低成本,玻璃纤维筋设置范围为盾构刀盘中心内;确保玻璃纤维筋无损害,质量完好,符合相关技术要求,禁用质量差,纤维外露的玻璃纤维筋;严格按照玻璃纤维筋施工规定进行检验。
2.2玻璃纤维筋加固
地”下连续墙中玻璃纤维筋技术的应用是为了保证盾构部位的柔性,以此确保下一步工作的安全质量问题,因此,在应用玻璃纤维筋时,应该上下层玻璃纤维筋通过钢管建立桁架以此达到加固的目的;在进行钢筋笼施工时严格按照设计图纸明确标出盾构切割范围,再进行钢管加固操作;严格按照相关图纸标准在钢筋笼下方进行玻璃纤维筋的铺设作业,采取1.5mm镀锌铁丝绑扎;在钢筋桁架与玻璃纤维筋之间安装钢丝绳卡;最后应该按照相关规章制度对各个环节施工项目进行检查,保证其符合规定。
2.3钢筋笼吊点
一般情况下,考虑到受力特征,通常会在钢筋笼起吊面上建立8个吊点,位于桁架主筋,保证起吊平衡;钢筋笼顶部两端设立两组吊筋,实施这项操作时确保吊筋平衡性;吊筋和钢桁架之间通过焊接措施相连;设立吊点具体位置时,应该考虑玻璃纤维筋和钢筋之间的重量差,经过计算无误后再开始起吊工作。2.4钢筋笼吊装
玻璃纤维筋的刚度比普通钢筋低,所以,通过临时钢支架操作对钢筋与吊装玻璃纤维筋进行加固,确保吊装安全性。采用U形螺栓对钢架和玻璃纤维筋笼进行加固操作;绑扎完成后的钢筋和玻璃纤维筋形成连续墙笼,保证起吊稳定性与笼架完整性;根据现场实际情况进行分析后,安装起吊机,对起吊点进行合理地分配。一般情况下,连续墙起吊设立两台吊机协同工作,那么吊点应该设置为8个。吊点平均分布在主吊机和辅吊机间。值得注意的是,在玻璃纤维筋和钢筋相连的位置设立吊点,由相关工作人员进行起吊指挥作业,对起吊的速度加以控制,以免起吊速度太快造成不良现象的发生,比如起吊挠度太大等;将连续墙钢筋笼提到竖直平面,再移动墙幅,在钢筋笼放入槽段前期撤出临时支撑架。
2.5玻璃纤维筋安装
根据相关规定严格执行操作,在下端钢筋笼吊筋槽后,将吊梁穿进钢筋笼吊环里,再放置在导墙上;相关工作者应该注意将玻璃纤维筋加固桁架撤出后再将槽口对接钢筋笼放入槽中;在玻璃纤维筋安装完成后,相关工作者要根据相关规章制度对各项环节进行校对核查,出现偏差及时修正,直至达到相关标准,符合规定位置。
3施工风险分析
3.1设备
为了顺利穿越地下连续墙,盾构设备就是至关重要的措施,其扭矩、螺旋机等相关参数以及轨迹线布置都是不容忽视的步骤。因此,根据施工实际情况,针对性地选择盾构设备,能有效地使穿越安全隐患降到最低。
3.2环境
在主体结构下切割地下连续墙,要考虑地面的燃气、输配水等各种压力管线,任何一个环节出了差错,都会导致水土流失的现象,从而使各个环节以及结构都会有很大程度上的影响,因此,实际周围的环境也是值得考虑的因素。 3.3施工
盾构穿越地下连续墙受到诸多因素的影响,比如,推进速度,控制值,土压设定等,各个环节都不能有任何漏洞,一旦出现疏漏,都会造成刀盘卡在地下连续墙的隐患,引发一系列连锁反应,影响施工质量,降低经济效益。
3.4普通钢筋的隐患
根据相关资料以及设计图纸分析,地下连续墙中预留玻璃纤维筋的范围不应该设置普通钢筋,但部分相关资料表示,玻璃纤维钢筋笼起吊桁架并未完全撤出,那么这一现象很容易造成在实施盾构穿越时误切割普通钢筋的可能性,继而使普通钢筋卡死刀盘等不良现象的发生,引发更大的隐患。
4相关解决措施
根据施工的现场实际情况进行盾构机的选择工作,刀盘开口率控制在35%,提高耐磨堆焊层。结合周边环境因素,做好预加固措施,当刀盘进行切削时,可以结合径向注浆系统协同合作,避免外部土体流失。穿越前应该做好相关监测工作,通过静力水准对施工主体结构水平位移和道床结构实施监控。当地铁停运期间进行轨道间距和高差的监测。此外,站点出口处设立人工测点,每天保持三次的检查。地表设立三道监测断面和管线测点,确保穿越区域的立体监控,全面掌握地下结构变形和地层的变形状态,及时做好针对性措施进行解决与维护。
在进行加固土体时,应该注意推进速度以及模拟推进阶段扭矩的控制,在盾构推进时,扭矩应该根据施工實际情况进行相应的调整,分析刀盘接触加固土,再调整推进速度与扭矩,在推进到理论参数接触地下连续墙约8cm左右,再次进行推进速度的调整工作。通过使用径向注浆系统对全周径向进行单液水泥浆注浆作业,另外还需要注意对设备进行全面的检查工作;根据相关资料显示,通过理论计算,土压力基本设置为0.25MPa,尽可能使周边水土流失程度降到最小。为了充分切割地下连续墙应该合理控制注浆量以及推力的控制,保证左右区域油压参数一样,上下区域的油压差尽可能确保承托盾物不下沉即可,对推进速度加以控制,以此降低刀盘卡主等一系列隐患,切削时应该持续引进泡沫剂确保减磨降阻;在对车站下方进行推进操作时,在刀盘切地下连续墙作业后,将土压力改为理论土压力参数,避免土压力设定不规范引发沉降,在盾尾脱出地下连续墙固定位置时,为将管片和地下连续墙间间隙填充严密,应该使用二次注浆措施,以此避免土体渗透通道。
5结语
在地下连续墙中应用玻璃纤维筋有积极作用,不仅合理解决了钢筋笼吊装与加工等玻璃纤维筋大断面范围应用的隐患,而且还为盾构机穿越提供了较好的环境。根据资料数据显示,地下连续墙中玻璃纤维施工技术已逐渐趋于成熟阶段,但目前针对此项技术的施工案例较少,由此,前车之鉴也并不多。但调查表明,地下连续墙中玻璃纤维技术应用能提高施工的安全性,保证施工稳定性,一定程度上节约了施工成本耗费,提升了施工工作的效率,确保良好的施工工程质量和企业经济效益,为合理化应用地下空间做好基础,以此促进我国铁路事业的持续性发展,为现代化城市进程建设提供保障。
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