本書系統(tǒng)的總結和研究了在上海市越江通道建設中應用的超大直徑盾構隧道（直徑＞14m）內部雙層結構的預制裝配技術。本書從設計、構建廠預制、現(xiàn)場裝配、機械設備等方面系統(tǒng)介紹了盾構隧道內部雙層預制結構的關鍵技術和施工難點。提出了盾構隧道內部雙層預制裝配式車道結構體系，研發(fā)了盾構雙層結構預制裝配技術。該技術應用在上海市周家嘴路越江隧道、銀都路越江隧道，并作為工程示范。本書內容有助于推動上海乃至全國地下道路隧道工程裝配式發(fā)展，提升城市隧道建設水平。
大直徑盾構隧道內部雙層結構的構件標準化、工廠化預制有效縮短工期、提高構件品控、亦能提高隧道內施工作業(yè)環(huán)境。上海城投在多條越江隧道中作為主流應用，優(yōu)勢顯著、技術成熟值得推廣應用。
交通擁堵是超大型城市的痼疾，嚴重制約著城市的可持續(xù)發(fā)展。城市道路隧道作為城市地下空間拓展和城市立體交通網絡構筑的利器，在解決城市交通擁堵和改善民生方面發(fā)揮著關鍵作用。全預制可以解決作業(yè)環(huán)境惡劣、安全風險大、質量控制難、施工工期長等諸多問題，因此雙層預制結構盾構隧道可節(jié)約地下空間、提高建設效率、節(jié)省成本。
城市道路隧道建設出現(xiàn)了由小直徑向大直徑、由單層向雙層、由短向長、由現(xiàn)澆到預制的發(fā)展趨勢。借助成熟大直徑盾構隧道技術及裝配式建筑的發(fā)展與成熟，盾構隧道內部雙層結構的全預制裝配式已成為當代隧道建設發(fā)展的必然趨勢。在以往的隧道建設過程中，工程總體預制化程度不高，基本屬于半預制化狀態(tài)，尚未實現(xiàn)內部結構的全預制裝配化，對施工效率的提高和施工工期的縮短并不顯著。目前國內尚無書籍對隧道內部雙層結構的預制技術開展系統(tǒng)的總結和研究。本書依托實際工程，沿著調研研究設計施工總結的路線，對盾構隧道內部雙層車道結構的預制裝配技術進行了系統(tǒng)的研究和總結，形成了豐富的研究成果。本書的出版可為道路隧道預制裝配式結構建造技術的推廣應用提供重要的實踐經驗與技術基礎。
本書主要包含以下內容： 第1章介紹了國內外城市隧道的建設現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。第2章介紹了隧道內部板梁柱框架結構體系，以及內部結構與管片的連接方式。第3章根據(jù)建筑功能、結構安全、施工工藝等諸多因素，介紹了4種合理的拆分方式。第4章通過足尺試驗分析了立柱基座、基座管片、梁柱等關鍵節(jié)點的力學性能。第5章介紹了立柱、車道板、蓋板、防撞側石等預制構件的標準化生產關鍵技術。第6章介紹了立柱、車道板、蓋板、防撞側石吊裝、運輸、現(xiàn)場裝配及設備選型。第7章介紹了全預制裝配式煙道設計方案、接縫關鍵技術和快速化施工技術。
本書涉及的研究成果是在上海市科委項目（項目編號： 16DZ1201900）資助下完成的。成果在完成過程中得到了上海城投公路投資（集團）有限公司、上海黃浦江越江設施投資建設發(fā)展有限公司、上海隧道工程有限公司、上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司、同濟大學等的大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝。
由于作者水平有限，書中難免存在不足之處，懇請讀者批評指正。
編者2020年10月
姜海西 博士，教授級高級工程師，現(xiàn)任上海城投公路投資（集團）有限公司副總經理。主要從事橋梁和隧道工程建設和技術管理工作，以及上海市路橋隧重大工程項目的投資建設管理及重大科技研發(fā)及應用工作。創(chuàng)新成果橋梁鋼筋模塊化施工工藝和城市橋梁全預制拼裝技術；實現(xiàn)了超高頻液壓振動沉樁技術這項全新的樁基技術在國內的應用。獲上海市科技進步獎、華夏獎、上海市建設功臣等榮譽，獲得發(fā)明專利授權4項，實用新型專利9項。
第1章緒論／1
1.1預制裝配技術在隧道中應用現(xiàn)狀3
1.2本書主要內容7
第2章盾構隧道雙層預制裝配式結構體系／9
2.1盾構隧道雙層車道內部結構類型及特點11
2.1.1牛腿 簡支板結構體系11
2.1.2板梁柱結構體系11
2.1.3板墻結構體系14
2.1.4全預制內部結構的探索15
2.2內部結構與盾構管片連接選型16
2.2.1內部結構與盾構管片的連接類型16
2.2.2內部結構與盾構管片不同連接下的受力分析17
第3章預制裝配整體式內部結構拆分設計／25
3.1拆分方案一27
3.1.1拆分設計27
3.1.2預制構件設計27
3.1.3施工工序33
3.2拆分方案二35
3.2.1拆分設計35
3.2.2預制構件設計36
3.2.3施工工序37
3.3拆分方案三39
3.3.1拆分設計39
3.3.2預制構件設計40
3.3.3施工工序40
3.4拆分方案四42
3.4.1拆分設計42
3.4.2預制構件設計43
3.4.3施工工序44
目錄第4章連接節(jié)點形式與力學性能／47
4.1關鍵節(jié)點的連接方式49
4.1.1基座與預制立柱的連接方式49
4.1.2基座與管片的連接方式53
4.1.3梁柱接頭的連接形式54
4.2立柱與基座的連接力學試驗54
4.2.1預制立柱基座節(jié)點數(shù)值模擬54
4.2.2試驗方案59
4.2.3材性試驗61
4.2.4試驗現(xiàn)象61
4.2.5試驗結果分析67
4.3基座與管片的連接力學試驗76
4.3.1試驗方案76
4.3.2試驗現(xiàn)象76
4.3.3試驗結果分析79
4.4梁柱接頭試驗研究81
4.4.1試驗方案81
4.4.2試驗現(xiàn)象86
4.4.3試驗結果分析92
第5章成套預制技術／97
5.1預制立柱的生產99
5.1.1質量控制標準99
5.1.2現(xiàn)場制作工藝流程100
5.2預制車道板的生產102
5.2.1質量控制標準102
5.2.2構件生產流程103
5.3預制蓋板及防撞側石生產工藝107
5.3.1質量控制標準107
5.3.2構件生產流程108
第6章成套裝配技術／111
6.1預制形件安裝113
6.1.1預制形件運輸113
6.1.2形件裝配114
6.1.3形件兩側混凝土填充114
6.2基座施工115
6.2.1管片植筋115
6.2.2基座澆筑及預留立柱插筋117
6.3立柱裝配118
6.3.1立柱的運輸118
6.3.2預制立柱的安裝118
6.3.3套筒灌漿120
6.4車道板安裝122
6.4.1車道板運輸122
6.4.2車道板安裝122
6.4.3后澆接頭施工126
6.5蓋板及防撞側石安裝127
6.5.1蓋板安裝127
6.5.2防撞側石安裝127
第7章盾構隧道全預制裝配式煙道設計及施工技術／129
7.1煙道現(xiàn)狀技術131
7.2全預制裝配式煙道設計方案133
7.2.1煙道板設計方案133
7.2.2接縫關鍵技術134
7.3煙道板快速化施工技術135
7.3.1所需設施和設備136
7.3.2牛腿施工137
7.3.3煙道板的預制138
7.3.4煙道板現(xiàn)場裝配139
參考文獻／141
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