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(gè)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(guò)建設(shè)的一條長(zhǎng)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(guó)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(shù)脂和玻璃纖維。近年來(lái),GFRP筋作為混凝土增強(qiáng)筋的使用越來(lái)越受歡迎,因?yàn)樵O(shè)計(jì)師對(duì)材料和制造工藝的進(jìn)步有了信心,競(jìng)爭(zhēng)的加劇使其與傳統(tǒng)鋼筋相比更具成本競(jìng)爭(zhēng)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(duì)較低。
三家GFRP筋國(guó)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。
無(wú)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(lèi)有意識(shí)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(duì)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(lèi)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(gè)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(guò)程中,每天澆筑超過(guò)1500方的混凝土,這是沙特有史以來(lái)最快的渠道建設(shè)項(xiàng)目之一。整個(gè)項(xiàng)目超過(guò)1100萬(wàn)延米的GFRP筋材交付使用,大概82%的直筋和18%的箍筋。
應(yīng)對(duì)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(huì)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(zhuān)業(yè)知識(shí)和支持下,安裝了額外的自動(dòng)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(gè)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(gè)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(guò)項(xiàng)目方的拉擠專(zhuān)家的一些測(cè)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(wú)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(lái)的成本優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。對(duì)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(dòng)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(duì)于其他類(lèi)似的大型項(xiàng)目,GFRP筋材也可以顯著降低成本。