工程建设中用复合筋代替钢筋是如何实现的——访株洲中铁电气物资有限公司副总工程师任治国
中国建材报
由中铁二十一局集团路桥工程有限公司承建的陕西省西咸新区沣西新城项目在预制电力管廊施工过程中创新使用了纤维增强复合材料筋（以下简称复合筋）作为主筋材代替钢筋，不仅提高了混凝土结构的耐久性能，降低了管廊重量，同时减少了材料成本的投入，获得了较好的应用效果。

原文：http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-247-12544.html       由中铁二十一局集团路桥工程有限公司承建的陕西省西咸新区沣西新城项目在预制电力管廊施工过程中创新使用了纤维增强复合材料筋（以下简称复合筋）作为主筋材代替钢筋，不仅提高了混凝土结构的耐久性能，降低了管廊重量，同时减少了材料成本的投入，获得了较好的应用效果。


此事在行业内外引起了强烈反响。有人叫好，有人怀疑。在工程建设中用复合筋代替钢筋行得通吗？

在临时结构和非受力结构混凝土构件中，复合筋代替钢筋的使用已有多年，但复合筋在建设工程基础构造中的应用还比较少。沣西新城电力管廊项目是国内电力领域首个在较大体积混凝土预制结构中大批量将复合筋作为主受力筋应用的工程项目，株洲中铁电气物资有限公司参与了该项目的选材和应用工法研究等工作。

与钢筋相比，复合筋有哪些优势？复合筋目前在建设工程领域有哪些应用案例？它的推广还存在哪些障碍？我们应该从哪些方面着手才能推进复合筋的应用？本报日前采访了株洲中铁电气物资有限公司副总工程师任治国。

复合筋解决钢筋的锈蚀、导电、电磁屏蔽问题

复合筋是以高性能纤维为增强材料、树脂为基体材料，经拉缠工艺成型的高性能复合材料制品。复合筋有多个种类，包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维等。这些产品在特殊环境中的板件结构、非主要受力构件、需拆除或切削的临时性结构及其他结构的构造筋中应用具有良好的效果。

任治国介绍说，复合筋密度小，一般是钢筋的四分之一，可以降低材料、劳务和运输成本。其抗拉强度高，是同等规格钢筋的两到三倍，具有较好的替代优势。与此同时，复合筋耐酸碱、不锈蚀，与混凝土无机相容性好，不会因锈蚀而发生结构强度下降、胀裂等病害，使用寿命长。

此外，复合筋具有电绝缘、非导磁性，解决了钢筋的导电、电磁屏蔽等问题。电力管廊应避免出现电信信号的干扰因素，这也是沣西新城电力管廊项目使用复合筋代替钢筋的原因所在之一。

复合筋在建设工程领域的应用案例

除复合筋在沣西新城电力管廊的应用外，任治国介绍了复合筋在其他建设工程领域中的应用。

深圳地铁14号线为加快施工进度，创新地使用了盾构临时管片复合材料筋，用于地铁掘进施工。这是国内首次将复合材料筋应用于地铁管片结构件。该项目为解决小盾构机临时管片切削问题，小盾构主筋不易被切削引起掘进困难等问题，经过比较分析，采用了玻璃纤维筋代替管片钢筋主筋及分布筋，成功解决了临时管片切削的技术难题，达到了预期的结构性能和工程效果。

新希望集团湖北十堰养猪场在基础和粪沟底板的面层中采用复合筋做构造筋，用于基础构造，成功解决了粪沟底板高腐蚀性问题，彻底解决了粪沟后期维护和耐久性问题。

中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司横琴杧洲隧道工程项目把复合筋用于盾构始发、到达竖井的围护桩，用相同直径的复合材料筋代替人工挖孔桩的钢筋，缩短了盾构机破除围护结构的时间，提高了盾构进出洞时的安全性，取得了良好的经济效益和社会效益。

要打通材料生产和工程应用的认知壁垒

复合筋不是一个新东西，早在2012年就有了《纤维增强复合材料筋》行业标准，但从在建设工程领域推广应用角度来说，它还属于一个比较新的产品，在建设工程基础构造中的应用还相对较少。

任治国表示，复合筋在拉伸强度、轻质、耐腐蚀方面优势明显，尤其在密度和耐腐蚀性能上相较于钢筋具有颠覆性的优势，在成本上也具有良好的性价比。

他认为，目前复合筋的生产企业对建设工程行业的了解不够深入，而施工单位对复合筋的材料特性又不够熟悉，使得复合筋产品推广应用过程中不能结合各个工程的实际需要和施工工法扬长避短，给复合筋的推广带来了很大限制。要解决这个问题，必须要打通材料生产和工程应用的认知壁垒，才能达到事半功倍的推广效果。

老牌电气化制品企业向新材料转型

株洲中铁电气物资有限公司（以下简称电气物资公司）是一家以物流仓储和铁路电气化制品为主要经营方向的老牌企业。

2019年，企业启动战略转型，投入玄武岩纤维和玻璃纤维复合筋等新型工程复合材料项目的研发，建设了4条拉挤拉缠复合材料产品生产线，形成了3000吨复合筋的年产能，生产速度和产品质量都处于行业内先进水平。

3年时间里，电气物资公司建设了完善的科研研发体系，先后引入各专业人才20余人，成立工程材料研究设计院，先后开展科研课题项目20余项，新申专利22项，解决了从生产工艺到施工工法的诸多企业难题和行业难题，取得了多个创新型应用的成果。

任治国认为，复合筋的性能非常好，能够与钢筋材料结合应用或者是在特殊工况下有效替代应用，可以解决工程施工过程中的实际问题。作为一种耐腐蚀和轻量化材料，海洋工程、道路工程等领域还是有很大的应用需求。

他同时指出，好产品是一方面，能不能针对不同施工部位、施工环境要求提供可行可靠的方案则是关键。

电气物资公司作为中国铁建股份有限公司下属中国铁建重工集团股份有限公司的全资子公司，拥有多年的项目施工经验，充分熟练掌握工程施工要求和施工工法，结合对复合筋材料性能的熟悉和深度挖掘，在产品应用上更易精准定位关键的工程使用环境，打通了材料生产和工程应用的认知壁垒。

电气物资公司不仅与湖南大学、中南大学、同济大学等高校在产品研发上有密切合作，还与铁五院、西安市政设计院、港航局及其设计院、中铁二十一局、中铁十二局、中铁十五局等设计单位、工程建设单位在轨道交通、能源矿业、环境海工等领域的工程项目应用上开展了深入合作，使复合筋的应用范围不断突破。

复合筋的工程推广应用任重道远

在国内外土木工程领域，复合筋主要用于锚杆支护应用、盾构可削切混凝土配筋、连续配筋混凝土路面、结构加固补强、海洋混凝土增强及一些对电磁敏感的工程中，而复合筋替代钢筋直接作为筑造本体，由于涉及结构设计、施工质量、制造成本等诸多难题，尚处于起步探索阶段。

任治国认为，复合筋要推广好，一定要找准自身定位，突破应用关键技术。不能用全面替代钢筋的思路去推广复合筋，首先做好两者的有效结合，其次结合具体的工程领域、工程环境开发有针对性的施工工法。

根据工程应用需求，开发工程建设需要的好产品。工程行业在不断创新进步，复合筋产品要跟上施工工艺的创新步伐，产品与施工工艺相结合，根据施工需求的反馈，推陈出新地开发新的产品系列，这样才能满足市场需求。

同时，还要健全完善相关的技术标准和规范。目前有国家标准《结构工程用纤维增强复合材料筋》（GB/T 26743—2011）、《纤维增强复合材料工程应用技术标准》（GB 50608—2020），行业标准《纤维增强复合材料筋》（JG/T 351—2012）、《土木工程用玻璃纤维增强筋》（JG/T 406—2013），对复合筋的产品质量和工程应用技术提出了要求，但复合筋的工程使用规范还很少，这极大地限制了复合筋在工程建设领域的应用，需要进一步统筹推进。

目前工程单位对复合筋的使用疑虑大于兴趣。建设领域出于可靠性考虑，对建筑材料的选择是有惯性的，所以复合筋这种面世时间不长的产品，在建设工程领域的应用推广还有很长的路要走。

任治国希望，在经过使用复合筋的相关工程有效性验证和评审后，使用单位能够给像复合筋这样的新材料更多的使用机会，给材料应用发展提供更广阔的发展空间。 文章来源：http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-247-12544.html