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背(bei)景

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我國(guo)城市地鐵系統建設(she)發展至今，將近50年的歷史，最初(chu)只有(you)北京地(di)鐵40多公里的運營線路，自20世紀(ji)90年代(dai)以來，又有上海(hai)、廣州(zhou)等城市建成(cheng)了現代(dai)化的新型地鐵項目，截至2013年底，我國累計有(you)19個(ge)城市建(jian)成(cheng)投(tou)運城軌線路(lu)87條，運營里程2539公里。在(zai)2539公里(li)(li)運營里(li)(li)程中(zhong)，地(di)鐵2074公里，占總(zong)里程的81.7%；輕軌192公里，占總(zong)里程的7.6%；單軌75公里(li)(li)，占總(zong)里(li)(li)程的(de)3.0%；現(xian)代有軌電車100公里，占總里程的3.9%；磁浮交通(tong)30公里，占(zhan)總(zong)里程的1.2%；市域快(kuai)軌67公里，占總里程的(de)2.6%。各種軌道交通方式中，地鐵(tie)造(zao)價(jia)最高，有軌電車每公(gong)里造(zao)價(jia)2000萬(wan)元左右，輕(qing)軌每公(gong)里(li)造(zao)價(jia)2億(yi)元，地鐵每(mei)公里造價(jia)5億元甚至更多(duo)。據了解，地鐵建設總投資(zi)的10％～20％的資(zi)金都會用于工程設備購買(mai)。盾構機是修建(jian)地鐵所需的(de)主(zhu)要設備，每臺(tai)直徑11米(mi)以上的盾構機(ji)價格大概為1億元左(zuo)右，而使用壽命一般(ban)僅為10公里(li)。大量地(di)下(xia)隧道(dao)的(de)(de)(de)(de)開(kai)(kai)挖，需(xu)要采用(yong)現代先進(jin)(jin)施(shi)(shi)工(gong)技術的(de)(de)(de)(de)盾構(gou)掘進(jin)(jin)法來(lai)(lai)完(wan)成。然(ran)而(er)，當(dang)前盾構(gou)技術的(de)(de)(de)(de)掘進(jin)(jin)適用(yong)范圍(wei)，僅局限(xian)于地(di)鐵站區間(jian)隧道(dao)的(de)(de)(de)(de)工(gong)況條件，當(dang)遇到地(di)鐵車站同步施(shi)(shi)工(gong)時，盾構(gou)將(jiang)被地(di)鐵站周圍(wei)的(de)(de)(de)(de)鋼筋混凝土(tu)護(hu)壁(bi)圍(wei)護(hu)結構(gou)所阻(zu)擋(dang)而(er)無(wu)法通過，只能頻繁進(jin)(jin)出豎(shu)井，待(dai)重(zhong)新進(jin)(jin)入區間(jian)再行掘進(jin)(jin)施(shi)(shi)工(gong)。這樣不僅增加了(le)工(gong)人的(de)(de)(de)(de)勞動(dong)強度和(he)降(jiang)低了(le)工(gong)作(zuo)效率，也帶來(lai)(lai)了(le)施(shi)(shi)工(gong)的(de)(de)(de)(de)危險性，同時也增加了(le)隧道(dao)開(kai)(kai)挖的(de)(de)(de)(de)周期。

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為(wei)了克服上(shang)述缺陷，達到盾構(gou)從線路起點入地(di)后(hou)不再多次進(jin)出豎井即可全線貫通的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，就需要對鋼筋混凝(ning)土(tu)圍(wei)護結構(gou)的(de)(de)(de)配筋技術(shu)加以創新(xin)，滿足盾構(gou)可直接穿透混凝(ning)土(tu)墻體而仍能保持車(che)站結構(gou)的(de)(de)(de)設(she)計強度要求。有關(guan)技術(shu)在國外已有成熟應用經驗，即采(cai)用高性能玻璃(li)纖維增強塑料(liao)（GFRP）螺紋(wen)筋(jin)來代替(ti)鋼筋(jin)，不僅承載力可以滿足要(yao)求(qiu)，同時(shi)也(ye)保證(zheng)了(le)盾構機(ji)在(zai)掘進(jin)(jin)過程(cheng)中順利切割穿透而不損壞(huai)機(ji)器，從而避免了(le)工人(ren)頻繁進(jin)(jin)出豎(shu)井的(de)機(ji)會，提高了(le)施工安全性，有效的(de)降低了(le)工程(cheng)成本，縮短了整體施工(gong)周期(qi)，使經濟效(xiao)益(yi)明顯提升(sheng)。

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圖(tu)1（通常一貫(guan)的做法～鑿除鋼砼）???????????????????? ?? ??????? ????? ???圖2（直(zhi)接(jie)穿越GFRP筋連續墻）

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設計概況

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截(jie)止至(zhi)2014年5月，已開(kai)通地鐵的(de)城市有北京、上海、廣(guang)州(zhou)、深圳、佛山(shan)、武漢、鄭州(zhou)、長沙、成(cheng)都、重慶、天津、沈陽、大連、長春、哈爾濱、杭州(zhou)、蘇州(zhou)、南京、西安、昆明，無(wu)錫和青(qing)島首條線(xian)路計劃今年(nian)內通車。這些城市在修建地鐵的(de)過程中，均有采用高(gao)性能玻璃纖維增強塑料（GFRP）螺紋(wen)筋部分(fen)代(dai)替鋼筋用(yong)于(yu)建(jian)造盾構(gou)進出(chu)口連(lian)續(xu)墻、鋼筋籠，且該方法(fa)已(yi)形成施工慣(guan)例。于此同時，相應的(de)行業標準也(ye)出(chu)臺，可參(can)考由(you)深(shen)圳海(hai)川實業股(gu)份有限公司主(zhu)編的(de)行業標準《盾構(gou)可切(qie)削混凝土(tu)配筋技(ji)術規程(cheng)》CJJ/T 192-2012和行業標(biao)準《土(tu)木工程用玻璃纖(xian)維增強筋》JG/T 406-2013進行設計。

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上(shang)圖為盾(dun)構(gou)(gou)可(ke)切削混凝土技(ji)術的原理圖。該(gai)技(ji)術的核心是利用(yong)輕質高強、易(yi)剪切的玻璃(li)纖維筋代(dai)替以(yi)往(wang)盾(dun)構(gou)(gou)需破除的鋼筋部(bu)分，以(yi)此達到保(bao)護盾(dun)構(gou)(gou)機刀盤，節約盾(dun)構(gou)(gou)時(shi)間(jian)，減輕施工人員工作(zuo)的效果。在制(zhi)作(zuo)GFRP 筋(jin)籠(long)以及其吊裝構造技術中需要注(zhu)意的事項有：

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（1）受力(li)主（縱(zong)）筋(jin)間GFRP筋與鋼筋、GFRP筋與GFRP筋(jin)之間(jian)的連接應采用鋼制(zhi)U型卡連接，U型卡應與筋材直徑相適應，每根筋材連接(jie)端(duan)的U型卡數量不(bu)得少于(yu)兩個。

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（2）其余(yu)部位間的GFRP筋與鋼筋、GFRP筋與(yu)GFRP筋之間(jian)的連接可以采用鐵絲綁(bang)絲或者尼龍繩(sheng)進行綁(bang)扎，綁(bang)扎應該牢靠。

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（3）玻(bo)璃(li)(li)纖(xian)(xian)維筋(jin)(jin)籠(long)制(zhi)作(zuo)過程中(zhong)應注意(yi)采(cai)(cai)取增加玻(bo)璃(li)(li)纖(xian)(xian)維筋(jin)(jin)筋(jin)(jin)籠(long)剛度的(de)措施（如筋(jin)(jin)籠(long)兩(liang)側采(cai)(cai)用工字(zi)鋼包邊、筋(jin)(jin)籠(long)內(nei)部采(cai)(cai)用一些(xie)玻(bo)璃(li)(li)纖(xian)(xian)維筋(jin)(jin)桁(heng)架或后期可以去除的(de)鋼筋(jin)(jin)桁(heng)架等(deng)等(deng)），以防止在吊裝以及(ji)運輸(shu)過程中(zhong)出現(xian)較大的(de)變形。

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（4）對(dui)于(yu)需(xu)要吊裝才能將筋(jin)籠放置(zhi)到位的情況，由于(yu)盾構需(xu)要在筋(jin)籠中間（沿高度方向）穿越，所以筋(jin)籠一(yi)般會出(chu)現兩(liang)個部位的搭(da)接（受力(li)主(zhu)筋(jin)間GFRP筋與鋼(gang)筋、GFRP筋與GFRP筋(jin)之間(jian)），吊裝的方(fang)式宜采用從(cong)上(shang)向下（沿高度方(fang)向）的三吊點(dian)方(fang)式起吊，第(di)一吊點(dian)一般位于(yu)筋(jin)籠最上(shang)部1米(mi)范圍之內(nei)，第(di)二吊點(dian)一(yi)(yi)般位于(yu)第(di)一(yi)(yi)次(ci)連接點(dian)位置以上1米內，第三吊點一般(ban)位于(yu)第二(er)次連接(jie)點位置(zhi)以下合適的位置(zhi)。

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???????（5）筋(jin)籠(long)吊裝的過(guo)程中，起(qi)吊點(dian)均(jun)需要放置在(zai)鋼筋(jin)之上，嚴禁(jin)將起(qi)吊點(dian)放置在(zai)玻璃纖(xian)維筋(jin)上。

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