GFRP復(fù)合筋材在沙特吉贊泄洪渠中的規(guī)模應(yīng)用
總長度為21.3km的沙特吉贊泄洪渠采用了直徑為13 mm的玻璃纖維增強(qiáng)聚合物（GFRP）復(fù)合筋材（直筋和箍筋），GFRP筋材使用超過1100萬米。 項(xiàng)目概況 吉贊經(jīng)濟(jì)新城位于吉達(dá)市以南約725km，距離吉贊市80km。
吉贊經(jīng)濟(jì)新城是工業(yè)和商業(yè)中心，擁有一個繁忙港口，但由于季節(jié)性強(qiáng)降雨及排水不良，該地區(qū)容易發(fā)生洪水。通過建設(shè)的一條長21.3km的泄洪渠道，將在保護(hù)城市基礎(chǔ)設(shè)施和社區(qū)安全方面發(fā)揮重要作用。


吉贊泄洪渠是目前世界上最大的使用GFRP作為混凝土筋材的項(xiàng)目。該項(xiàng)目的委托方為沙特阿美石油公司，迪拜Pultron公司、中國廣東德士達(dá)Dextra公司、俄羅斯Galen公司是該項(xiàng)目GFRP筋材的主要供應(yīng)商。 GFRP材料性能 GFRP是一種復(fù)合材料，通常包括乙烯基酯樹脂和玻璃纖維。近年來，GFRP筋作為混凝土增強(qiáng)筋的使用越來越受歡迎，因?yàn)樵O(shè)計(jì)師對材料和制造工藝的進(jìn)步有了信心，競爭的加劇使其與傳統(tǒng)鋼筋相比更具成本競爭力。除了耐腐蝕性，GFRP筋還具有高的比強(qiáng)度、電磁中性和高疲勞耐久性。此外，筋材較低的重量也降低了運(yùn)輸和安裝成本。雖然與混凝土的熱膨脹和剛度兼容性很好，但GFRP筋的彈性模量、抗剪強(qiáng)度和拉伸蠕變斷裂應(yīng)力相對較低。 三家GFRP筋國際供應(yīng)商憑借其優(yōu)越的產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)能力和產(chǎn)品可本土化而中標(biāo)此項(xiàng)目。表1列出了三家供應(yīng)商提供的GFRP筋材產(chǎn)品性能。

                                                                                                      表1 三家GFRP供應(yīng)商的產(chǎn)品性能
無腐蝕基礎(chǔ)設(shè)施的華麗轉(zhuǎn)身
環(huán)境保護(hù)又是指人類有意識地保護(hù)自然資源并使其得到合理的利用，防止自然環(huán)境受到污染和破壞；對受到污染和破壞的環(huán)境必須做好綜合治理，以創(chuàng)造出適合于人類生活、工作的環(huán)境。
吉贊泄洪渠正是標(biāo)志著基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的一個重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)，它是世界范圍內(nèi)使用GFRP筋作為混凝土筋材的眾多大型項(xiàng)目之一。

Al Yamama公司是建造該泄洪渠的施工方，在施工過程中，每天澆筑超過1500方的混凝土，這是沙特有史以來最快的渠道建設(shè)項(xiàng)目之一。整個項(xiàng)目超過1100萬延米的GFRP筋材交付使用，大概82%的直筋和18%的箍筋。

應(yīng)對泄洪渠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變化
任何如此規(guī)模的項(xiàng)目都會不可避免地隨時(shí)發(fā)生設(shè)計(jì)方面的變化。設(shè)計(jì)的變更和數(shù)量修改，需要擴(kuò)大生產(chǎn)水平以滿足交付日期。為此在工程項(xiàng)目方和研究合作伙伴的專業(yè)知識和支持下，安裝了額外的自動打磨機(jī)和新的彎管機(jī)，該設(shè)備的快速生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量的增加，正是能夠輕松地滿足施工進(jìn)度的前提。

另一個引起關(guān)注的原因是泄洪渠的形狀設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)要求在每塊板上安裝一個伸縮縫，因此需要提供一種能夠彎曲到自身背后的彎曲筋材。通常，這是不可能的，但經(jīng)過項(xiàng)目方的拉擠專家的一些測試，實(shí)現(xiàn)了這種復(fù)雜的彎曲，實(shí)現(xiàn)了GFRP筋材的預(yù)制并及時(shí)供應(yīng)給項(xiàng)目。

使用GFRP筋材的積極效果
無腐蝕性和高耐化學(xué)性——由于使用高性能玻璃纖維增強(qiáng)聚合物筋材，其優(yōu)異耐久性確保了泄洪渠100年的設(shè)計(jì)壽命周期，幾乎不需要維護(hù)。吉贊泄洪渠將保護(hù)人民和城市免受洪水造成的破壞。 在項(xiàng)目實(shí)施近3年后，沙特阿美石油公司和承包商聯(lián)合調(diào)研了使用GFRP鋼筋代替環(huán)氧涂層鋼筋所帶來的成本優(yōu)勢和劣勢。對于一塊30 x 30 x 0.2 m的混凝土板，使用GFRP方案替代傳統(tǒng)鋼筋，使筋材成本降低了11%，混凝土成本降低了10%，鋼筋捆扎帶成本降低了42%，起重機(jī)費(fèi)用降低了100%，勞動力成本降低了67%。GFRP筋材方案的總直接成本節(jié)約為21%。如果考慮生命周期成本分析，成本節(jié)約將更加顯著。對于其他類似的大型項(xiàng)目，GFRP筋材也可以顯著降低成本。
[來源] www.concreteinternational.com, A Monumental Flood Mitigation Channel in Saudi Arabia, 2021, 10: 33-41.

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