玻璃纤维筋应用技术总结

玻璃纤维筋（GFRP）在配合盾构穿越工程地下连续墙中的应用苗恩新1发表时间：2019-12-26T08:56:09.720Z 来源：《建筑细部》2019年第15期作者：苗恩新1 余健2 高兴3[导读] 本文基于杭州萧山国际机场三期项目新建航站楼及陆侧交通中心工程出租车蓄车楼工程总结了玻璃纤维筋在地下连续墙中的应用方法。

12中建四局第六建筑工程有限公司华东分公司上海；3中国建筑第四工程局有限公司摘要：玻璃纤维筋是由无碱玻璃纤维或高强玻璃纤维和树脂、固化剂等材料，通过成型固化工艺复合而成的筋材，简称GFRP筋。

随着我国经济实力的提升，近年来大中型城市为适应城市发展需要，地下空间得到大规模开发建设，地下空间利用向深向大发展，其深基坑支护体系也向深向宽厚发展，一般采用地下连续墙作为支护体系，超深超厚地下连续墙配筋将影响盾构穿越，在规划隧道线路处地下连续墙钢筋采用玻璃纤维筋，利用玻璃纤维筋的抗拉强度高、耐腐蚀性好、抗剪强度低、易脆断等材料特性，以适应地铁、隧道盾构机械顺利穿越。

盾构穿越地下连续墙采用玻璃纤维筋，在保证基坑安全的前提下，既保证盾构顺利穿越、缩短工期，又降低基坑支护和盾构穿越成本。

本文基于杭州萧山国际机场三期项目新建航站楼及陆侧交通中心工程出租车蓄车楼工程总结了玻璃纤维筋在地下连续墙中的应用方法。

关键词：玻璃纤维筋；施工方法；低成本；绿色环保1前言在盾构施工过程中，传统钢筋混凝土结构可穿透性较差，穿越过程工艺复杂、工期缓慢，同时对盾构机械零部件损伤较大。

为解决这一施工难题，玻璃纤维筋技术被推广应用至基坑支护工程中，用玻璃纤维筋代替钢筋，其施工方法简单、具有良好的盾构易切削性。

在支护工程中利用GFRP可简化盾构穿越工艺、减小施工难度，从而产生一定的经济效益。

2工程概况2.1项目概况萧山机场出租车蓄车楼项目为机场配套设施，用地面积32518.44m2，总建筑面积64285.16m2，包含地下两层和地上一层。

玻璃纤维钢筋施工应用摘要：玻璃纤维筋是一种新型复合材料，它相对于普通钢筋具有很多。

优势；绝对的防腐性能，绝热绝缘性，且抗拉强度高，各项异性便于切割，重量轻仅为钢筋的1/4，而且和普通钢筋相比具有很大的增效性。

关键字：玻璃纤维新型复合材料增效。

一、前言玻璃纤维增强材料，是国外20世纪初开发的一种新型复合材料，它具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音等诸多优点，目前已经在美国等发达国家广泛使用，国内重点项目也开始应用。

二、工程概况天津地铁2号线沙柳路站的中间部分设置了一换乘段，远期将实施与地铁7号线的换乘。

其北侧地连墙作为7号线车站端头井的一部分，可采用凿除方式，而南侧地连墙作为盾构区间的一部分，既要保证2号线地连墙的入土深度及受力要求，又要保证盾构机能够穿越。

因此，设计在-19.7m标高以下的地连墙中采用了一种新型材料——玻璃纤维筋代替普通钢筋来受力，C10砼代替C30砼来浇筑地连墙。

三、主要研究任务1、玻璃纤维筋的材料性能及检测方法。

2、玻璃纤维筋的运输存放及施工。

四、主要研究成果1、玻璃纤维材料性能玻璃纤维筋的物理性能表：Aslan™100玻璃纤维筋的物理性能直径（mm）横截面积（mm2）实际直径（mm)抗拉强度(MPA)极限荷载（KN）弹性模量（GPA）6 33.23 6.35 825 27 40.8 10 84.32 9.53 760 64 40.8 13 144.85 12.70 690 100 40.8 16 217.56 15.88 655 142 40.8 19 295.50 19.05 620 183 40.8 22 382.73 22.23 586 224 40.8 25 537.90 25.40 550 296 40.8 28 645.00 28.65 517 333 40.8 32 807.34 31.75 480 388 40.8同型号的普通钢筋的材料性能如下表所示：普通钢筋材料性能表钢筋级别规格（mm）面积（mm2）抗拉强度（Ｍpa）屈服点（Ｍpa）伸长率（%）月牙肋Ⅱ￠8～￠25 201.1 510 ≥335 16￠28～￠40 490.9 510 ≥335 163、玻璃纤维筋的应用根据玻璃纤维的材料特点，该材料已应用于许多工程项目上，包括隧道工程、基坑和边坡支护、防腐工程、防电磁干扰工程、砖混结构加固工程。

玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用为了解决这些问题，玻璃纤维筋围护桩技术被引入到盾构管廊工程中。

玻璃纤维筋围护桩是一种新型的围护桩材料，具有重量轻、抗腐蚀、耐久性好等特点，因此在盾构管廊工程中得到了广泛的应用。

本文将从玻璃纤维筋围护桩技术的优势、应用案例以及未来发展趋势等方面来探讨玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用。

一、玻璃纤维筋围护桩技术的优势1. 重量轻：玻璃纤维筋是一种轻质高强材料，相比于传统的混凝土、钢筋等材料，玻璃纤维筋的重量轻，方便施工操作，减轻了工程负荷。

2. 抗腐蚀：玻璃纤维筋具有极强的抗腐蚀性能，不受潮气、酸碱等环境的侵蚀，能够长期保持稳定的力学性能，减少了围护桩的维护和更换成本。

3. 耐久性好：玻璃纤维筋具有良好的耐久性，能够长期承受土压力和地下水压力的作用，保证了管廊的施工安全和使用性能。

以上优势表明，玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊工程中具有明显的优势，可以有效提高围护桩的质量和稳定性，推动盾构管廊工程的发展。

1. 某城市地铁盾构管廊工程某城市地铁盾构管廊工程采用了玻璃纤维筋围护桩技术，由于地质条件复杂，施工环境恶劣，传统的混凝土、钢筋围护桩难以满足工程要求。

经过工程师的精心设计和施工人员的精心施工，玻璃纤维筋围护桩得到了良好的应用，为盾构管廊工程的顺利施工提供了可靠的保障。

2. 某重大水利工程某重大水利工程在围护桩材料的选择上也采用了玻璃纤维筋围护桩技术，通过现场试验和长期观测，证实了玻璃纤维筋围护桩在恶劣环境下的良好使用效果，为该水利工程的安全稳定运行提供了有力的支持。

1. 技术不断创新随着科学技术的不断进步，玻璃纤维筋围护桩技术也将不断创新，包括材料配方、施工工艺等方面的改进，为盾构管廊工程提供更加完善的围护桩解决方案。

2. 扩大应用范围玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊工程中的应用已经取得了良好的效果，未来将进一步扩大其应用范围，包括高速铁路、城市轨道交通等工程领域，为地下空间利用提供更加可靠的技术支持。

新型材料玻璃纤维钢筋的应用【摘要】玻璃纤维钢筋是一种新型的复合材料，具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音等优点，国内的生产厂家很多，产品形式多样。

目前已经在美国等发达国家广泛使用，在国内许多重大工程项目上也有应用。

【关键词】玻璃纤维钢筋；地铁；围护结构；盾构井连续墙以高强玻璃纤维为增强材料，以合成树脂为基体材料，并掺入适量辅助剂复合而成的复合材料，称为玻璃纤维增强塑料（英文缩写：FRP），俗称玻璃钢，主要有“玻璃纤维钢筋”和“玄武岩纤维钢筋”（见图1）。

它相对于普通钢筋具有很多优势，绝对的防腐性能、绝热绝缘性、抗拉强度高、便于切割、重量轻（仅为普通钢筋的1/4），而且和普通钢筋相比具有很大的增效性。

图1 玻璃纤维钢筋0 前言玻璃纤维增强材料是国外20世纪初开发的一种新型复合材料，具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音等诸多优点，目前已经在美国等发达国家广泛使用，在国内许多重大工程项目上也有应用。

1 产品特点1.1 抗拉强度高：抗拉强度优于普通钢材，高于同规格钢筋的20%，而且抗疲劳性好。

1.2 质量轻：仅为同体积钢筋的1/4；密度在1.5～1.9（g/cm3）之间。

1.3 耐腐蚀性强：耐酸碱等化学物的腐蚀可抵抗氯离子和低PH值溶液的侵蚀，尤其是抗碳化合物和氯化合物的腐蚀性更强。

1.4 材料结合力强：热膨胀系数与钢材相比更接近水泥，因此FRP筋材与混凝土结合握裹力更强。

1.5 可设计性强：弹性模量稳定。

热应力下尺寸稳定，折弯等形状可任意热成形；安全性能好，不导热、不导电、阻燃抗静电，通过配方改变与金属碰撞不会产生火花。

1.6 透磁波性能强：FRP筋材是一种非磁性材料，在非磁性或电磁性的混凝土构件中不用做脱磁处理。

1.7 施工方便：可按用户要求生产各种不同截面和长度的标准及非标准件，现场绑扎可用非金属拉紧带，操作简单。

2 国内主要生产厂家2.1 淮南市金德实业有限公司主要产品有树脂锚固剂、高强化学锚栓、注射式植筋胶、建筑结构胶泥、粘钢胶等5个系列锚固产品及玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢）筋材和玻璃纤维增强塑料锚杆等2个系列复合材料产品，并拥有加固工程施工资质。

玻璃纤维筋在地铁围护桩施工中的应用摘要：在可持续发展战略的指导下，加快城市轨道交通产业链的现代化进程。

用玻璃纤维筋替代围护桩中的钢筋，既可以提高盾构进出洞时的安全性，又节省了材料、时间，具有明显的经济效益。

同时由于工期的缩短和安全性的提高，减少了对地面和环境的干扰，特别是减少了灾害性的事故发生，改善了施工环境，具有长远的社会效益。

关键词：玻璃纤维筋、地铁、围护桩、施工、应用1玻璃纤维筋在地铁施工中的工艺原理由于玻璃纤维筋的性能大致与钢筋相似，与混凝土收缩系数大致相同，并且能够很好的与混凝土粘结，具有较低的抗剪强度以及较高的抗拉强度，能够被盾构机的磨削破碎、刀盘切割，所以在地铁盾构井围护结构中可以将玻璃纤维筋取代普通钢筋，减少人工切割、凿除盾构范围内支护桩，并大大减少盾构刀盘的切割损耗，提升盾构进洞与出洞的效率，在有效提升地铁施工安全性的同时，也实现了经济效益的显著增加。

除此之外，玻璃纤维筋旋工机具简便，施工工序精简，操作极为便捷。

2玻璃纤维筋的主要性能2.1玻璃纤维筋（GFRP）基本特征及制作工艺GFRP筋是一种有机非金属（树脂）与无机非金属（无机纤维）复合的塑料基复合材料，它包含基体和增强体两部分。

通过拉挤工艺把纤维和树脂两种不同形态和性质的组合材料复合在一起，固化形成的复合材料。

其中树脂是GFRP筋的基体，是一种有机非金属热固性塑料，起粘结作用，占总重量的65%~75%；连续的无机纤维称为增强体，在复合材料中起增强作用，是主要的承力组分。

2.2GFRP筋物理力学特性GFRP筋是一种各向异性材料，其力学性能受拉挤、编织、纤维类型及含量、树脂类型、纤维空间布置方位、缠绕方式、GFRP筋尺寸和制造工艺、加载速率及所处环境等因素的影响。

表1列出了纤维体积含量约75%，并按照美国有关GFRP材料试验的标准，在温度为23±3℃，相对湿度为50％±l0％的标准试验环境下制作试样、储存试样、调节试样和进行试验所测得的GFRP筋物理力学特性。

玻璃纤维筋在地下连续墙中的应用摘要：随着城市车辆的增加，给道路交通带来了巨大的压力，为了缓解交通压力我国很多城市开始建设地铁，在地铁的建设过程中，为了有效利用盾构机，节约能源，提高盾构机的效率，降低盾构刀盘的损耗，同时提升施工安全性，在地下连续墙施工中采用玻璃纤维筋。

本文以南宁市地铁1号线为实例，介绍玻璃纤维筋的材料特征，玻璃纤维筋在工程中的应用，以及玻璃纤维筋在施工中的注意事项进行探讨。

玻璃纤维筋在此工程中的应用，为工程中的难题找出了出路，也为盾构穿越提供了更好的条件。

工程的实践证明，用玻璃纤维筋代替钢筋进行维护，可以有效的节约工程费用，同时也加快了施工进度，对周围环境影响也较小。

关键词:玻璃纤维筋地下连续墙应用玻璃纤维筋是一种玻璃纤维增强复合材料,由玻璃纤维和树脂经热融合而成。

玻璃纤维筋和钢筋进行对比后，可以发现其抗拉强度要比钢筋强，而其重量却比钢筋轻，具有很强的抗腐蚀性，很好的静剪切力，但是动剪切力较差，弹性模量低、不能进行现场加工，除切割之外。

和传统的隧道施工不同，采用玻璃纤维筋代替钢筋进行地下连续墙的盾构，这样盾构机可以直接进行切削围护墙进行掘进，避免了要切断钢筋凿洞的施工程序，从而使得施工工艺变得简单明了，施工进度得以提升，同时又减少了施工的风险，满足止水的要求等。

本文就通过实例来对玻璃纤维筋在地下连续墙中的应用进行探讨。

1工程概况现今开工建设的南宁市地铁1号线南湖站位于民族大道滨湖路口，车站全长457.2米，为地下两层岛式站台车站，站台宽10.5米，设置站前存车线，地下负一层为站厅层，地下负二层为站台层，共设置3个出入口、2组风亭，1号线将于2016年中通车试运营。

两端为盾构始发井，车站围护结构为800 mm厚的钢筋混凝土地下连续墙。

围护结构连续墙车站两端盾构始发井，盾构穿越的洞门范围内的钢筋均用玻璃纤维筋代替。

2玻璃纤维筋的特性2.1力学性能(1)玻璃纤维筋的制作工艺是采用高性能的无碱玻璃纤维与乙烯基树脂经过不断的拉挤成型而制成的螺纹形态的纤维筋，成型后的纤维筋有很好的力学特性。

玻璃纤维钢筋施工应用一、玻璃纤维钢筋的特性1.高强度和耐久性：玻璃纤维钢筋具有与普通钢筋相当的拉伸强度，同时还具有良好的耐腐蚀性，不受湿度和化学物质的影响。

2.轻质：相比传统的钢筋，玻璃纤维钢筋的密度更低，因此更容易搬运和安装。

3.灵活性：玻璃纤维钢筋可以根据具体需求进行定制，适应不同形状和尺寸的结构。

4.透明性：与混凝土相比，玻璃纤维钢筋具有较高的透明性，这使得它在玻璃幕墙等建筑中使用时不会影响光线透过。

二、玻璃纤维钢筋的施工应用1.建筑结构：玻璃纤维钢筋可用于混凝土结构的加固和增强，如梁、柱、板等。

它可以替代传统的钢筋，在减轻结构重量的同时提供相同的强度。

2.土木工程：玻璃纤维钢筋可用于桥梁、隧道和道路等土木工程结构中。

由于其良好的耐腐蚀性和耐久性，它可以延长结构的使用寿命。

3.水利工程：玻璃纤维钢筋可以用于水坝、水库和污水处理厂等水利工程中。

它的耐腐蚀性使其能够在潮湿环境下长时间使用。

4.矿山工程：由于玻璃纤维钢筋不导电，可以在矿山工程中使用，减少安全事故的风险。

5.钢筋混凝土管道：玻璃纤维钢筋可以用于制造钢筋混凝土管道，其耐腐蚀性使其可以用于输送腐蚀性介质的管道。

三、玻璃纤维钢筋施工的优势1.耐久性：玻璃纤维钢筋具有良好的耐久性，不会受到腐蚀和氧化的影响，减少了维护和修复的需求。

2.轻质：相比传统的钢筋，玻璃纤维钢筋更轻，使得施工更加快捷和高效。

3.易于加工：玻璃纤维钢筋可以根据需要进行定制和加工，适应不同的结构形式和尺寸。

4.环保：由于玻璃纤维钢筋不腐蚀和不氧化，大大减少了对环境的影响，符合可持续发展的要求。

四、玻璃纤维钢筋施工的注意事项1.设计和施工规范：在使用玻璃纤维钢筋进行施工前，应了解相关设计和施工规范，确保施工的质量和安全。

2.质量控制：在使用玻璃纤维钢筋进行施工时，需要对材料的质量进行检测，确保其符合相关标准和要求。

3.施工技术：玻璃纤维钢筋的施工技术与传统钢筋有所不同，需要进行专门培训和指导，以确保施工的质量。

玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用随着城市地铁建设的不断推进，盾构施工技术也在不断发展。

而在盾构施工中，玻璃纤维筋围护桩技术的应用已经得到广泛的应用。

本文将介绍玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的作用和应用情况。

玻璃纤维筋围护桩技术是一种新型地下工程支护技术，其主要采用玻璃纤维筋加薄壁钢管组成的支撑体系，将玻璃纤维筋绑扎成桩体，形成围护桩。

玻璃纤维筋围护桩具有以下特点：1、强度高，耐久性好。

玻璃纤维筋具有较高的强度和硬度，能够保证在地下水位高、城市基础松散、地下管道众多的情况下，保持杆件的完整性，防止管廊变形和屈曲。

2、施工便捷、速度快。

玻璃纤维筋围护桩的施工比传统的钢筋混凝土支护更为便捷、快捷。

安装时只需将玻璃纤维筋组成桩体，再加上薄壁钢管，即可组装完成。

施工速度快，且不会对周围环境产生太大的影响。

3、适应性广。

玻璃纤维筋围护桩适用于各种地质环境，可以根据不同地质条件和不同的工程需求进行设计和施工。

同时还具有较高的安全性和环保性。

1、增加盾构管廊稳定性。

玻璃纤维筋围护桩可以在管廊周围形成一个稳固的桩体，增加管廊的稳定性和抗压能力。

同时可以在管道沉降、地基沉降等情况下，为管道提供支撑或者补偿。

2、防止土体流失和塌陷。

玻璃纤维筋围护桩可以将管道周围的土体牢牢地束缚住，防止流失或者塌陷。

尤其是在地下水位高和地质条件差的情况下，玻璃纤维筋围护桩可以更好地保护管道和施工人员的安全。

3、提高管道运行的稳定性。

玻璃纤维筋围护桩不仅可以起到支撑和固定管道的作用，同时还可以防止管道被外界环境侵蚀，延长管道使用寿命，提高管道运行的稳定性。

4、降低盾构施工风险。

盾构施工本身就有很多风险和难度，而采用玻璃纤维筋围护桩技术可以将施工风险降至最低，同时避免了由于管道变形和下沉而产生的安全隐患。

三、总结玻璃纤维筋围护桩技术在盾构工程中的应用是一种新兴技术，具有诸多优点，可以提高盾构管廊的稳定性和安全性，降低施工风险。

在未来城市地铁建设中，该技术将会得到更广泛的应用和推广。

玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用随着城市化进程的不断加快，地下空间利用的需求日益增加，盾构管廊因其施工速度快、对地面交通影响小等优点而得到越来越广泛的应用。

在盾构施工过程中，地下水位高、土层松软等多种复杂地质条件往往会对盾构施工构成较大的挑战，盾构管廊施工中的地基加固和支护工程变得至关重要。

而玻璃纤维筋围护桩技术的引入解决了许多传统盾构施工过程中的难题，为盾构管廊工程的成功施工提供了可靠保障。

一、玻璃纤维筋围护桩技术的特点玻璃纤维筋围护桩，是指采用玻璃纤维筋作为主筋，以混凝土为围护体的一种新型建筑材料。

玻璃纤维筋具有高强度、耐腐蚀、重量轻等优点，能够有效地提高围护桩的抗弯承载能力和抗拉、抗压性能，降低围护桩的自重比，同时还能够有效地延长围护桩的使用寿命。

二、玻璃纤维筋围护桩技术在盾构管廊中的应用1. 解决地下水问题盾构管廊施工过程中，地下水位高会给施工带来一定的困难，常规的围护桩在长期潮湿环境下容易发生腐蚀从而影响使用性能，而采用玻璃纤维筋围护桩可以有效地解决这一问题，其耐腐蚀性能强，能够长期在潮湿环境下使用。

2. 改善土质条件在盾构管廊施工过程中，土层松软、不稳定的情况时有发生，而采用玻璃纤维筋围护桩技术可以有效地改善土质条件，提高围护桩的抗拉、抗压性能，从而增加盾构管廊的安全性和稳定性。

3. 提高施工效率采用玻璃纤维筋围护桩技术可以大幅提高围护桩的抗弯承载能力，降低围护桩的自重比，从而能够减小围护桩的截面尺寸，减小土方开挖量、缩短施工周期，大幅提高盾构管廊施工效率。

4. 保障使用寿命传统围护桩在潮湿环境下易发生腐蚀，而采用玻璃纤维筋围护桩技术可以有效地提高围护桩的耐腐蚀性能，延长围护桩的使用寿命，降低维护成本，保障盾构管廊的长期稳定运行。

三、玻璃纤维筋围护桩技术在国内外的应用案例国外，玻璃纤维筋围护桩技术已经得到了广泛的应用，在美国、欧洲等地区，利用玻璃纤维筋围护桩来支护地下结构已成为一种常见的做法，得到了广泛的认可。

玻璃纤维筋在桥梁工程的应用玻璃纤维筋混凝土在轨道交通围护结构中常有应用，但在桥梁结构中尚不多见。

结合上海轨道交通15号线区间穿越张家塘港桥桩基工程，介绍和分析了玻璃纤维筋材料的物理力学性质；利用玻璃纤维筋混凝土桩基替代普通钢筋混凝土桥梁桩基，解决了桥梁基础体系转化时结构承载力问题。

这可供类似工程参考。

关键词：玻璃纤维筋；桥梁工程；桩基；盾构机；预留随着上海轨道交通网络规模的不断扩大，轨道交通工程建设环境面临着新老线路之间交叉穿越以及盾构区间穿越既有建（构）筑物等一系列问题。

在工程建设中要充分利用新技术、新工法、新工艺才能解决这一问题。

1工程概况建设中的上海轨道交通15号线全长约42.6km，均为地下线，全线盾构区间有8处穿越桥梁桩基。

现以盾构机穿越张家塘港桥桩基为案例，介绍和分析玻璃纤维筋在桥梁结构体系转化中的技术应用。

15号线上海南站站至百色路站盾构区间平面以弧线形式下穿张家塘港桥。

此区间范围地面道路为城市次干路，既有桥梁跨径组合为（8+10+8）m，桥宽为39m，桥面为双向7车道，分4幅布置，共有90根600mm钢筋混凝土钻孔灌注桩桩基，其中55根桩基受到区间的影响。

根据水务防汛要求，张家塘港施工期间不得断流；张家塘港桥东南角为污水管外排工程顶管工作井，市政管线错综，施工环境非常复杂。

桥梁改建方案为保留东侧1幅桥梁，改造西侧3幅桥梁，桥梁的跨径组合分别为（8+10+10）m、（10+10+10）m，桥梁宽度维持不变。

施工期间利用原桥面翻交，施工分两阶段进行。

横断面布置见图1。

施工过程中，考虑到基坑开挖深度较深，同时为了减小围护结构对桥下过流断面的影响，先拆除各阶段老桥的上部结构，搭设施工用钢平台，对与区间隧道相冲突的桩基进行拔除及新建桩基施工；拆除钢平台，设置临时围护结构，进行墩台结构拆除与施工。

桥梁围护结构主要采用单排/双排拉森钢板桩，局部采用钢板桩+钻孔桩形式，分为4个区分别实施。

坑内加固采用高压旋喷桩，邻近既有建筑处坑外主动区采用MJS工法桩加固。