大型玻璃纤维钢筋笼整体吊装技术

大型玻璃纤维钢筋笼整体吊装技术

白艳峰

（中铁十六局集团有限公司，北京，100018）

【摘要】玻璃纤维钢筋是一种具有抗拉强度高、质量轻、耐腐蚀性强、易切割、施工方便、混凝土结合力强、可设计性强、透磁波性能强等特点的新型复合材料，被广泛应用于地铁隧道（盾构施工）、桥梁、机场、码头、车站、高速公路、水利工程、地下工程等领域。本文以玻璃纤维筋在地铁隧道（盾构施工）工程中的具体应用，具体讲解大型玻璃纤维钢筋笼整体吊装技术。

【关键词】玻璃纤维筋；钢筋笼整体吊装；措施

1、适用范围

1.1大型玻璃纤维钢筋笼整体吊装技术适用于以玻璃纤维筋替代普通钢筋进行盾构穿越影响范围内围护结构的钢筋笼的吊装。

1.2施工场地内不能有超过主吊臂长高度的限高。

1.3地质情况不佳，成槽或成孔后容易出现坍塌的围护结构。

2、施工工艺流程及操作要点

2.1工艺流程

2.2操作要点

因为一般只是洞门位置用玻璃纤维筋，而周边必须用普通钢筋，所以一般一幅连续墙的钢筋笼是由这两种材料组成。这两种材料的有效连接也很重要。

首先要保证进场的玻璃纤维筋和钢筋的物理力学性能等指标必须要符合设计要求，普通钢筋与玻璃纤维筋绑扎搭接接头宜相互错开，且处于相同连接区段内的纵向受力筋搭接面积务必小于50%的百分率。

2.2.1钢筋笼制作

1.由于钢筋笼尺寸较长且采用整幅吊装，具备了足够刚度、稳定性且保持水平的钢筋笼加工平台须安置在施工现场。钢筋笼平台使用的平面框架结构可以运用水平周正、纵横垂直、整体稳固的120mm工字钢焊成。为确保能够高精度的布设钢筋笼与各种预埋件，可在平台上依照设计的预埋件位置、钢筋间距画出控制标记，这样也能方便布置与绑扎钢筋放样。

2.一般可依照下列顺序来进行顺应设计图纸与施工规范条件的钢筋加工操作：

a、铺设时采用横筋先于纵向筋的铺设顺序，且进行稳固焊接操作；

b、进行焊接操作时采用底层保护垫块先于中间桁架的焊接顺序；

c、接着进行面层横向筋与上层纵向中间联结筋的焊接操作；

d、再是进行吊筋与锁边U型筋的焊接操作；

e、最终进行保护垫块的焊接操作。

其中，每根筋材至少运用两个以上且与筋材直径相匹配的钢制U型卡连接受力主(纵)筋间的玻璃纤维筋与钢筋、玻璃纤维筋与玻璃纤维筋；运用铁丝绑扎或者小卡环牢靠连接其它部位间的玻璃纤维筋与钢筋、玻璃纤维筋与玻璃纤维筋。

3.为确保钢筋笼的整体性、便于吊装以及加强钢筋笼的刚度，每幅连续墙中应设有5~8个钢筋桁架，为确保钢筋笼吊装的平衡务必均匀布置竖向钢筋桁架。为增加钢筋笼整体刚度也可在钢筋笼两边加设两道纵向桁架与钢筋水平桁架（每隔3米可设置一道），避免横向变形。

4.在制作钢筋笼的过程中进行钢筋桁架焊接操作时，应注意保证预埋件、测量元件的位置要准确，并按设计要求预留出灌注导管的位置（如果预埋筋、接驳器会影响导管下放务必适当挪动其位置），两导管间距应小于3m，导管离槽段端部距离小于1.5m。用剪力撑在起吊处进行加固可以有效预防起吊钢筋笼时出现变形。对“┐”型钢筋笼外侧应每隔2米加2道水平剪力筋，入槽时打掉。运用3毫米厚钢板做成“┛┗”状的钢筋保护层定位块，焊在水平筋上，满焊加强起吊点。

2.2.2钢筋笼吊装

施工吊装时抬吊、移位，入槽可用一台大履带吊机与一台小履带吊机操作。如图2.2-1。起吊时，钢筋笼顶部运用主钩起吊，其中下部运用副钩起吊，要做到起吊平衡可运用多组滑轮组，使钢筋笼慢慢吊起再转为垂直，小履带吊机在垂直后退出工作，钢筋骨架由大履带吊机吊着行走就位。起吊期间钢筋笼禁止出现不可恢复的变形，因此，入槽过程中，吊点中心要确保对准槽段中心后才能缓慢放下。当钢筋笼入槽至玻璃纤维筋与钢筋搭接位置高过导墙面300mm时停止下放，由专业切割工分层将制作钢筋笼时在玻璃纤维筋处增添的桁架筋及加强筋全数割除。割除完毕后使钢筋笼继续平缓入槽并掌控好标高。钢筋笼放置到设计标高后，可运用工字钢或槽钢穿过吊筋横担面（吊环）搁置在导墙上。

钢筋笼起吊俯视图

钢筋笼吊装示意图

图2.2-1钢筋笼吊装示意图

3、实例

如在广州地铁七号线谢村站围护结构施工中，车站两端盾构始发、接收位置连续墙单幅长19.5-20.3米，宽7.5米，厚0.8米，总重约19吨，其中洞门位置长度方向7.5米范围内主筋、分布筋、拉筋全部采用玻璃纤维筋。施工吊装时由一台100吨履带吊机和一台50吨履带吊机抬吊、移位，入槽。采用添加桁架钢筋及加强筋等多种针对性措施保证了玻璃纤维钢筋笼整体吊装的安全，节省分段起吊及搭接时间，最大程度地避免了槽段坍塌，同时可以更精确控制玻璃纤维筋的标高。

4、效益分析

4.1经济效益

通过对大量类似项目地盾构入口成本进行分析表明，玻璃纤维筋墙（桩）比钢筋墙（桩）的综合成本低，整体经济效益良好。造价伴随着批量生产纤维筋的成本的缩减而缩减。结合广州的地质特点，计算表明，单个洞门在采用盾构机直接切割纤维筋围护墙的出洞方案比在围护墙体的外侧另外加设受力转换的素混凝土桩的方案可缩减约5～10万元的造价成本，施工周期也可以缩短约1.5个月，施工成本得以降低。

4.2安全效益

应用过程中积极采用新思路、新材料、新工艺，有效提高了玻璃纤维筋钢筋笼吊装的安全性，达到了安全快捷目的。施工中减少破除洞门工序，免除了在此工序上的安全隐患，节约安全措施等一系列开支。

4.3社会效益

采用“玻璃纤维钢筋笼吊装技术”，施工效果与普通钢筋笼吊装效果相当，施工有效避免玻璃纤维钢筋笼在吊装中出现的起吊弯曲、变形及空中解体等一系列安全隐患，为盾构机安全、有效地通过收发井垫定了稳固的基础。

5、结束语

为了充分利用盾构机的性能,提高盾构机始发到隧道贯通的掘进效率,降低盾构刀盘的磨损、节约资源，同时降低施工风险，洞门处的围护结构骨架运用玻璃纤维筋代替普通钢筋是很必要的。工程实践证明:运用玻璃纤维筋代替普通钢筋的围护结构,既可以节省成本,也缩短了工期,减少了对地面环境的干扰，在经济效益、社会效益、节能效益方面效果都十分显著。