玻璃纤维筋在下穿地铁盾构区间基坑围护施工中的应用张晋生李瑞维摘要：杭州南站站房应急工程基坑开挖施工下穿杭州地铁5#线，地铁区间范围的基坑围护采用玻璃纤维筋钻孔桩围护结构。对玻璃纤维筋材料的性能和围护结构施工技术进行了简要介绍，以期为同类型的施工提供参考。关键词：玻璃纤维筋；下穿地铁；围护施工；基坑：U455.43：ADOI：10.15913/jki.kjycx.2015.08.0871工程概况杭州南站站房应急工程基坑下穿杭州地铁5#线，西侧为杭甬客专正线，基坑边缘距离杭甬正线线路中心线15.25m，基坑南北两侧为站房灰空间和雨棚施工场地，基坑东侧为杭长铺轨基地，基坑东南角有1号牵引变电站和输电线，牵引变电站距离最近的桩基施工24.6m。如图1所示，基坑围护采用钻孔桩结合止水帷幕+SMW工法桩+混凝土内支撑+坑底加固+坑底降水疏干方案，在盾构区间范围的基坑施工中采用玻璃纤维筋钻孔桩围护结构，使后续地铁施工中盾构机能直接将围护桩切除，减少了后续的施工处理，提高了施工效率，且降低了工程成本。图1杭州南站站房紧急工程平面示意图2技术原理玻璃纤维筋是由纵向连续的E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，是一种具有抗拉强度高、抗腐蚀性能好、抗电和抗磁性能高、质量轻、热传导和电传导能力低、可切割性好的纤维复合材料。玻璃纤维筋在性能上基本与钢筋相似，与砼有很好的黏结性，和砼具有几乎相同的收缩系数，同时，又具有很高的抗拉强度和较低的抗剪强度，可被盾构机的刀盘切割、磨削破碎。因此，采用玻璃纤维筋代替普通钢筋应用于地铁盾构井围护结构中，可避免人工凿除、切割盾构范围内支护桩，能有效提高盾构进、出洞效率，降低盾构刀盘的切割损耗，不仅能提高工程的安全性，还能使经济效益达到最大化。3施工工艺3.1钻孔施工准备钻孔施工准备工作分为以下3步：①根据现场的实际情况，钻孔前需将地面以下3m范围内的块石、片石挖出后进行常规钻孔。为了尽量减少施工对既有线的影响，在钻机的选用上，应采用反循环回旋钻机和旋挖钻机。如果钻进过程中遇到强度较高的岩石时，则可采用冲击钻施工。②钻孔施工前，应严格按照图纸文件放样出准确的桩孔中心线，并交叉布置4根护桩，护桩应远离护筒，钻孔过程中不得破坏。在钻进过程中，应经常检查桩中心位置的偏差情况。③检查机器运行情况，按钻孔直径要求增减钻头的直径。3.2泥浆制备和钻孔施工3.2.1泥浆制备造浆材料选用优质膨润土，如果有特殊需要，则可掺入适量Na2CO3纯碱或CMC羧基纤维素等外加剂，以满足泥浆达到沉淀极少、性能稳定、护壁效果好和成孔质量高的要求。泥浆各项指标如下所示：①黏度。一般地层的黏度为16～22s，松散易坍地层为19～28s。②新制泥浆含砂率。含砂率应<4%.③泥浆比重。正循环旋转钻机、冲击钻机使用管形钻头钻孔时为1.1～1.3，冲击钻机使用实心钻头钻孔时，孔底泥浆比例不宜大于1.3；大漂石、卵石层为1.4；岩石为1.2.④胶体率。胶体率应>95%.⑤pH值。pH值应>6.5.3.2.2钻机就位钻机按要求在现场安装就位，钻机座落场地应坚固，以免在钻孔过程中产生沉降，同时，钻机顶部的起吊滑轮缘、钻孔的中心应控制在同一铅垂线上。3.2.3钻孔钻孔过程分为以下3步：①孔桩钻进时，钻孔内的水位应比护筒底脚高0.5m以上，或高于地下水位1.5～2.0m以上；当在钻进过程中取渣或提钻时，必须及时向钻孔内补充水或泥浆，以保证孔内的水头高度、泥浆比例和黏度。②钻孔时，起、落钻头速度宜均匀，不应过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围。③孔桩钻进应保持连续，出现问题停钻后，有钻杆的钻机应将钻头提离孔底5m以上，其他钻机应将钻头提出孔外，孔口应加护盖。钻孔过程中，必须经常检查土质情况，如果与地质剖面图比较有差异，应立即派遣主管工程师解决问题。钻至设计位置后，检验孔位、孔径、孔深和孔形等项目，并填写钻孔记录表。3.2.4换浆、清碴和终孔检查换浆、清碴和终孔检查分为以下3步：①随着孔内钻碴增多，应及时清碴，出碴时可用抽碴筒抽取，并通过泥浆泵循环使碴浮起流入泥浆池沉淀。一般情况下，每钻进0.6～0.8m清碴一次，用泥浆泵向孔内压入新鲜泥浆，同时，将孔...