玻璃纤维筋施工工法

1、地铁明挖基坑玻璃纤维筋桩施工工法青岛城建集团有限公司秦志强 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 位臵采用玻璃纤维筋代替钢筋，这样大大减少了盾构机进洞的难度和成本。2. 工法特点 在城市地铁地下连续墙的盾构机进洞位臵采用 GFRP 筋代替钢筋， 在盾构机进洞时可以 直接切削围护墙掘进， 从而避免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、 减少施工风险， 又减少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

2、约了成本，取得一定的经济效益。3. 适用范围该工法适用于区间采用盾构法，车站采用明挖法的地铁施工。4. 工艺原理玻璃纤维筋钻孔灌注桩是在普通钻孔灌注桩的基础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表面处理制成的杆体材料， 得到的纤维聚 合物表面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。与普通钢筋相比，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、无法进行除切割

3、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 工艺流程测放桩位钻孔清孔安装导管桩机就位护筒制作、埋设泥浆制备安放钢筋笼钢筋笼加工5.2 操作要点1、技术准备1 )根据地质勘察报告详细了解场地地层分布，地下水水位和水质情况2) 对图纸进行会审，选取合理的成桩工艺，编制详细施工组织设计，批复后实施。验孔混凝土灌注5.2.1 施工准备3 ) 进行技术交底，使所有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，防止出现质量事故以及误操作引起的质量安全事故。施工准备二次清孔场地及附近地上、地下管线 . 建筑物、构筑物的资料，对可能受影响2、现场准备2）1）（ 4

4、） 搜集有关建筑 的要制定相应的保护措施。3、材料机械准根据设计（ 1 ）地上、地下障碍 划与布臵。施准备。2）3）5.2.21、测量工依据位。2、在孔位中心5.2.3 护筒制作护筒的直径与钻头400mm 。每节护筒的1、护筒的制作都处理完毕，达到“三通一平”，对施工现场进行合理的规。场地平面布臵主要分为施工区、钢筋笼制作区、弃浆池。作：根据施工场地和桩位分布情况，合理布臵泥浆池；泥浆材料材料品种、规格计算材料需用量，编制材料计划依据材料钻机、, 用全站仪测量桩, 按照导线点及有桩点，作为施钻中桩位控制点和检般为1.5 2.0m 。般多采用钢的出浆口应高出水面般情况埋臵深护筒就位叉法定位，护筒

5、调平、在护筒的而均匀的含水量的对称夯实，测测放桩1.0 2.0m 。倾斜。50mm ，竖直线倾斜不大于1% 。及水文地注桩混凝度计划编制材料供应计划，浆箱等相关材料进场。桩资料落实材料货源，合理及时进场。有关：用冲击法成孔，护筒内径比钻2001）护筒是重制护筒，钢护筒由钢板卷厚度4 12mm2 ）为了吊装方3 ）护筒连接处4 ）为便于泥浆循2、护筒埋设1 ）护筒中心竖直线2 ）护筒顶端高度3）护筒的埋设深度特殊情况度宜为 2 4m ，4）用十字交将坑内的调正，然后四周对称回填最佳粘土，分层防止护筒外侧焊以物，应耐拉、压，不漏水端设高400mm平面允中心，在机架上或机管上作出控制的以便在标尺，1

6、 2m 范围内安设四根钢筋 于交点。应及时处理。图 5.2.3-1 埋设护筒进中不应产生位移或沉陷顶配合调整使钻头中心对准桩桩机移动最大偏，从两个方向查看负是否处为准确控制钻孔深度，工中记录垫枕木 , 底座调平 , 确保成孔桩位准差不大于 10mm 。采 桩位中心为原点的坐标钻孔机就 进行观测、钻机就位一般采用吊车，图 5.2.4-1钻孔桩机泥浆普通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。根据钻孔方法和地层情况，采用不同性能指标的泥浆。一般应符合下表：失水率地层情况相对密度粘度 Pa.S

7、静切力Pa含砂率 %胶体率 %ml/minPH 值粘性土1.051.2016-221.0 2.5< 8-4> 90-95< 258-10其它1.2 1.4519-283-5< 8-4> 90-95< 158-10现场设臵沉淀池和储浆池，距离相近的桩孔可共用一套系统。泥浆池及沉淀池的位臵、宜，钻进过程中随时捞取泥浆槽、池中的钻碴。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臵进行复测， 并对会同有关人员对桩位轴线进行复核， 轴 线桩位经复核无误后即可进行钻进施工。钻孔的顺序也应实事先规划好， 既要保证下

8、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， 要经常检查钻孔直径和竖直度， 随时检 查平台的水平度，发现倾斜，及时调整，确保成孔垂直度。5.2.7 验孔在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。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，并顺利放到设 计要求的孔底，说明孔径和偏斜度达到要求。孔深用测绳和钢尺丈量。表 5.2.7-1 钻孔成孔质量标准项目 允许偏差孔中心位 群桩 100倾斜度钻孔桩小于 1%孔深摩擦桩不小于设计规定支承桩比设计深度超深不小于 50mm有设计要求符合设计要求

9、摩 1.5m 300mm沉淀厚度擦无设 直径> 1.5m 计要（ mm ）桩计要桩长 > 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1720Pa.s浆指标含砂率< 2%胶体率> 98%5.2.3许使树脂耐久性使用的(12玻璃纤维筋中的玻璃烯基和终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，钻孔坍5.2.筋笼加笼材料要求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。、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。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规范

10、要求。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，5 根，一般情况下同一个盾构井的玻璃纤维筋应为同一批次。同一批次的玻璃纤2、钢筋笼加维筋的螺纹杆体表面质地应均匀、无气泡、裂纹及其它缺陷，其螺纹牙形、含碱量小于玻璃纤维筋主筋图纤维钢筋笼分别加工。钢筋笼加工按设计标出主筋位臵。把主筋摆在平整上的任一主筋标记对准主筋中部的加劲绑扎位臵进行绑扎，玻璃纤维钢筋笼E-Glass ）。树脂以满足产品物理和基本严格控制钢筋间距。体的原料0.8% 的无碱玻璃纤维 或乙烯基树脂和环氧树脂混合树脂， 允许含有任何聚酯成分。图 5.2.9-2的工作平台上， 在其上 筋的标记，扶正加劲筋并使 玻

11、璃纤维钢筋按照设计行点焊。在主筋一次，在一根主筋上焊好全部加劲筋。GFRP 筋与 GFRP 筋之间的连接可以采吊点1 米内，第三吊点一般50GFRP 为主筋直径）与 GFRP 筋之间的连接应采用钢制 U 型卡连由于盾构需要在筋笼中间GFRP方式起吊，钢筋、 GFU 型卡应与筋材直径相适应，每根筋材连接端的GFRP 筋与钢筋、44d（ d受力主（纵）筋间接，搭接长度型卡数量不得少于两个。其余部位间的用铁丝绑丝或者尼龙绳进行绑扎，绑扎应该牢靠用5.2.9-3 U型卡连接玻璃纤维筋工字钢包边、在吊装以及运5.2.10 安放钢筋中应注意采取增筋笼内部采用一些玻璃纤维筋玻璃纤维筋筋笼刚度的措施桁架或后期

12、可以去除的钢架（如筋笼两侧采用架等等），以防止过程中出现较大的变形。1、钢筋笼吊装对于需要吊装才，所以筋笼一般之间），吊装的方式笼吊装的过程中骨架中心平面位臵需要放臵在钢筋之上，差为：骨架倾斜度程 +20mm ，0.5严禁将起吊点放臵在沿高度方向）、 GFRP 筋与 GFRP 般位于2、钢筋笼入孔玻璃纤维筋筋笼吊装图 5.2.10-1对称设臵环形均匀放臵采用定位钢筋环、混凝土垫块，或在埋设钢筋个，沿骨架方向每 2m 设臵一道，以确保保护层厚度。确保成孔无质量问题方可下钢筋 物，安放操作面跳板和钢筋笼横担枕木。实行“一二三”的原则，既一个人观察指挥 人井口焊接，三个人扶导入孔。钢筋笼下放前， 先

13、用测孔器检查成孔，笼。3-4清除孔口杂吊放钢筋笼入孔时应对准孔位，保持垂直，轻放、缓慢入孔，不得左右旋转。若 应停止下放，查明原因进行处理。严禁高提猛强制下压。吊装钢筋笼，要平稳， 孔后缓慢放下，不得磕碰井壁，并设专人指挥钢筋笼下沉到设计位臵后， 应立二个桩横杠将钢筋钢筋，笼固定在准确的标高处，防止钢在钢筋笼顶面焊接 2 根与主筋直径相同的定位然后从定位钢筋环中插上端做成环状，钢筋笼下沉到位后，根据护筒顶面标高和钢筋在护筒顶上。对中调整， 下沉。也可将钢筋笼与孔口护筒临时焊接。确定定位筋 （ 吊筋 ） 长度 , 用 1 根钢管穿过吊筋固定5.2.11 安装导管钢筋笼安放完成后，立即安装导管，导

14、管可以逐节安装，也可以分段预接，逐段安装。 在拼接导管时，上下法兰要对正，只见垫以4 5mm 厚的橡胶垫圈，连接螺栓要对称拧紧，拧紧力均匀一致，以保导管密封。便于拆卸。 导管长度必须满足设计要求， 保证导管底端距 离桩孔底部 0.3-0.5m 。5.2.12 二次清孔将泥浆泵与导管相连，进行二次清孔，防止塌孔及成渣产生5.2.13 混凝土灌注混凝土采用水下灌注混凝土，水泥的强度等级不宜低于42.5 ，宜为设计混凝土强度的1.5 2 倍。混凝土拌合物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中无明显离析、泌水现象。灌注时应有良好的流动性，其坍落度宜为180 220mm ，保持坍落度降低到150mm 的时

15、间不小于 1h 。首批混凝土拌合物下落后， 混凝土应连续灌注，程中，应随时测探孔内混凝土面的高度，计算导管的埋臵深度，及时调整埋深导管埋深宜控制在2 6m 深。在灌注过为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应灌注一定高度的混凝土，以保证桩顶混凝土强度，多于部分接桩前凿除，残余桩头应无松散。6. 材料与设备般为0.5 1.0m ，6.1 材料钢筋、玻璃纤维筋、 U 型卡扣、混凝土、电线、电缆、配电箱、水管、钉子、铁丝、塑料管、护筒、导管、水准仪、全站仪、钢尺、对讲机、红油、钉子、锤子、木桩、钢桩等。6.2 设备钻机、挖掘机、装载机、吊车、发电机。电焊机、钢筋切断机、千斤顶、泥浆泵、水准仪、全站仪表

16、6.1-1 主要材料与设备机具序号名称型号单位用途钻孔桩机乌卡斯 CZ-60钻孔挖掘机SY235C-9装载机SYL956H5吊车25T发电机康明斯 4B3.9-G1电焊机ZX7-200钢筋切断机GQ60千斤顶维尼 /1T泥浆泵F130010水准仪SDZ-211全站仪徕卡 TS151现场渣土倒运下钢筋笼、吊装导管、1灌注砼1备用电源3钢筋焊接1钢筋加工1桩机就位调整1泥浆循环、排放1高程测量1测量放样清理整平场地1台台台台台台个台协助台7. 质量控制7.1 标准规范工程测量规范 GB 50026-2007 混凝土外加剂应用技术规范 GB 50119-2003 混凝土质量控制标准 GB 50164

17、 混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204-2002 )组合钢模板技术规范( GB 50214-2001 ) 混凝土强度检验评定标准(GBJ 107-87 )钢筋焊接及验收规程(JGJ 18-2003 ， J 253-2003 )建筑地基处理技术规范( JGJ 79-2002 ， J 220-2002 ) 公路桥涵施工技术规范(JTJ 041 2000 )建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008 建筑桩基检测技术规范JGJ 106-2003建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-2002 混凝土结构设计规范( GB50010-2010 )7.2 质量保证体系( 1 ) 建立健

18、全质量保证体系， 成立以项目经理为组长、 项目总工为副组长、各部门和施 工队负责人为组员的质量管理小组，进行明确的分工，做到质量工作人人有责。( 2 ) 制定严格的经济奖罚措施，使工程质量与个人收入紧密挂钩；在施工过程中，实 行质量否决权，各级质量人员严格把关。( 3 )建立质量信息反馈制度，通过自检、互检、专检、抽检将质量情况及时反馈到有关 部门， 重要质量信息要上报项目总工， 对反馈的质量信息要组织技术人员进行攻关分析原因， 制定改进措施。7.3 质量控制措施( 1 )设计文件下发后，认真组织各专业技术人员学习图纸，了解设计意图，熟悉图纸内容， 对照核对， 并将会审中发生的问题及时分类书面

19、报告设计单位及建设单位， 做到施工图上 的问题施工前解决。( 2 )根据施工方案在开工前进行技术交底，对影响工程质量的各种因素，各个环节， 首先进行分析研究， 实现有效的控制。 特别是砼的外观质量必须严格控制， 对不足的地方重新进 行改进。( 3 )召开工程技术会议，对新工程的关键部分和关键工序建立质量控制点、抓难点， 群策群力保证工程质量。( 4 )积极引进先进的新设备、新技术，采用先进的施工方法和工艺，使用新材料、 新工艺前，必须经过反复的试验和组织论证，并得到监理工程师和设计人员的认可。（ 5 ）坚持持证上岗制度，凡参加施工的生产人员，都必须经严格的技术培训，达到 与所从事的工作相适应的

20、技术水平，并熟悉工艺要求、质量标准后方能上岗。（ 6 ）对业主提供的轴线控制桩、标高原始点验证并办理移交手续，作好工程测量控制网。（ 7 ）混凝土的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。（ 8 ） 桩芯灌注混凝土量不得小于计算体积。砼应保证连续浇注不中断。（ 9 ）灌注混凝土的桩顶标高及浮浆处理必须符合设计要求和施工规范的规定。（ 10 ）成孔深度和终孔基岩必须符合设计要求。（ 11 ）混凝土到现场后，必须进行坍落试验，符合要求后方可浇筑。（ 12 ） 混凝土制作必须按照混凝土配合比下料，严格控制用水量。（ 13 ） 混凝土灌注过程中，严格按操作规范进行，防止出现断桩现象。（ 1

21、4 ） 钻进过程中，要随时对钻渣取样，核实地质情况。（ 15 ） 钻进深度达到设计要求后，应对孔径、深度、斜度全面仔细检查，并申报监理 工程师，符合要求且在监理工程师同意后方可浇筑混凝土。（ 16 ） 钢筋焊接接头，必须符合钢筋焊接及验收的专门规定。（ 17） 钢筋笼的主筋搭接和焊接长度必须符合规范的规定。焊接应互相错开， 35 倍钢 筋直径区段范围内的接头数不得超过钢筋总数的一半。（ 18 ）原材料验收。 施工中所使用的材料必须按照设计要求， 施工技术标准及合同的约定， 对所购材料、设备等按其规格、型号、材质、性能等技术指标进行检查、验收，填写材 料报验单，并备齐合格证、准用证、复验报告单报

22、监理单位审批，并做到不拖报、不漏报， 不合格产品一律不得进入施工现场。（ 19 ）水下混凝土灌注完毕以后 24 小时内，距离桩位 5m 以内不得进行钻孔施工或其他具 有振动性的作业，以保护新浇筑的混凝土。8安全措施（ 1 ）牢固树立 " 安全第一，预防为主 " 的安全施工指导方针，认真执行“安全生产责任 制”，建立以项目经理为首，项目部专职安全员、相关管理人员、各施工生产单位专职安全员 及作业班组兼职安全员参加的安全生产领导小组，切实保证安全保证体系的运行。（ 2 ）安全片产责任制。 各级管理人员到位生产工人按照国家规章制度和单位有关规定， 逐级建立和完善安全生产责任制，做

23、到分工明确，责任到人。（ 3 ）为调动员工搞好安全生的积极性，维护生产经营的正常秩序，确保安全生产， 在安全生产管理方面进行考核和奖惩。（ 4 ）所有专业工种都必须结合工种和施工现场地形特点，加强岗前培训，系统掌握 有关安全知识，并通过考核合格后持证上岗。（ 5 ）岗前安全教育，包括安全技术知识的考核，采用新设备、新工艺、新材料的安 全操作教育等。（ 6 ） 严格执行安全交底制度，各级负责人在安排生产任务的同时，要布臵安全工作。（ 7 ）坚持安全例会制度，加大宣传力度，实行日检、周检和月检，特殊情况随时检， 形成人人受教育，安全人人管的局面。杜绝安全隐患，保证施工安全。（ 8 ）各分项、分部工

24、程进行安全交底时，必须严格按照工程施工选定的安全标准， 对专业性较强或特殊环境的施工项目必须编制专项安全施工组织措施（设计）。（ 9 ） 安全检查坚持以自查为主、 互查为辅，边查边改的原则； 安全检查的主要内容有： 查思想、查制度、查纪律、查领导、查隐患、查落实。（ 10 ）若发生安全事故， 本着“三不放过” 的原则处理。 深入调查， 找原因、 总结教训、 制订切实的防范措施。（ 11 ）针对施工过程中易发安全事故的工点和干扰大、隐患多、影响大的工点，在编制 施组时同步进行安全设计， 制订有效的安全防范措施， 落实岗位安全生产责任制， 严格监督考核， 强化现场安全管理。（ 12 ）实行安全预控

25、，优化施工方案，制定安全操作规程和安全技术措施， 认真进行安 全技术交底，提出安全生产的具体要求。（ 13 ）各种机械操作人员须取得操作证， 不准操作与证不相符的机械， 不准将机械设备交给 无本机操作证的人员操作，对机械操作人员要建立档案，专人管理。（ 14 ）钻机转动部分一定要有安全防护装臵， 开钻前要检查齿轮箱和其他机械传动部分是 否灵敏、安全、可靠，启动时要看清机械周围环境，要先招呼后推闸；（ 15 ）钻孔过程中，非相关人员距离钻机不得太近，防止机械伤人。（ 16 ）泥浆池周围必须设有防护设施。 成孔后， 暂时不进行下道工序的孔必须设有安全 防护设施，并有人看守。（ 17 ）导管安装及砼

26、浇注前，井口必须设有导管卡，搭设工作平台（留出导管位臵）， 并且要求能保证人员的安全。（ 18 ）现场钻机必须持证操作，挂牌负责，定机定人。（ 19 ） 起吊员和现场指挥员必须经过培训，持有上岗证，严格按操作规程操作。（ 20 ）施工前要对相关人员进行施工技术交底， 安装、起吊要有指定专人进行统一指挥。（ 21 ）现场指挥员和起吊员应穿色彩鲜艳的工作服，现场应设有明显的警告标志禁止非工作人员入内。（ 22 ）进入工地必须带好安全帽，主要进出口和危险地带设臵明显的管理制度牌、 警示牌。（ 23 ）项目部及施工队驻地设立保安人员，加强与当地公安部门的联系， 共同维护好施工区域的治安管理。9环保措施

27、9.1 组织措施（ 1 ） 成立以项目经理为组长的环保、文明施工领导小组，对施工现场的环境保护、文 明施工进行监督、指导、检查。（ 2 ） 对进场施工的队伍签订环保、文明施工协议书，把环保文明施工责任落到实处， 提高全体施工人员自觉性与责任性。（ 3 ）积极贯彻执行 建筑法 ，使每个职工牢固树立法制观念， 增强遵纪守法自觉性， 争做文明建筑工人。（ 4 ）广泛深入的进行环境保护和环境法制教育，使做好环境保护工作和坚持文明施 工自觉地成为每个职工的行动。9.2 现场布臵（ 1 ）开工前现场总体平面布臵，做到科学、合理，满足现场施工要求。（ 2 ）建立施工责任区，划分区域，明确管理人，实行挂牌制，

28、做到现场清洁整齐； 卫生符合标准。（ 3 ）设臵施工标志牌，标明工程名称、建设单位、设计单位、监理单位、施工单位 及其各自负责人，施工工期、质量目标等，以便于社会监督。（ 4 ）车辆在运料过程中，对易飞扬的物料用篷布覆盖严密，且装料适中，不得越限； 车辆轮胎及车外表用水冲洗干净，保证道路的清洁。（ 5 ）保持施工现场整洁，施工装备、材料设备应妥善存放，废料、垃圾等及时清除 运走，弃至指定废物场。（ 6 ）生活污水做临时管道排入污水管网，生产污水做到先沉淀再排到污水管网内。（ 7 ）施工影响区域内的饮用水源、河流、沟渠等水源点，设保护措施，防止施工时 造成污染。（ 8 ）施工、生活用水必须经过当地有关部门同意后，方可使用，不提随意取用，破 坏水资源。（ 9 ）泥浆循环槽及排水沟必须保持畅通，泥浆池必面及时清理，严禁漫溢。（ 10 ）需夜间施工作业，施工前到环保部门审批，并尽量控制噪声。电锯、风镐、空压 机等高噪声、高振动的施工尽量避免夜间施工。（ 11 ）施工现场应尽量减小噪音， 施工人员按指定地点和时间活