隧道盾构混凝土管片预制与模具 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张弛，蔡亚宁 著

图书标签:

• 盾构管片
• 混凝土预制
• 隧道工程
• 模具技术
• 地下工程
• 结构工程
• 施工技术
• 预应力混凝土
• 隧道施工
• 管片结构

出版社： 中国建筑工业出版社

ISBN：9787112118717

版次：1

商品编码：10135869

包装：平装

开本：大32开

出版时间：2010-03-01

用纸：胶版纸

页数：67

字数：68000

正文语种：中文

编辑推荐

　　作者提炼了法国CBE集团30年来制造模具的技术经验，以北京第1家生产混凝土管片的北京城建建材工业有限公司近十年来管片生产及工艺技术为例，结合模具在华推广过程中遇到的技术与观念问题，全面反映了当今混凝土管片生产及其钢模具的新技术、新设备、新成果、新观念与经验。可作为从事隧道建设以及预制混凝土管片生产企业与相关技术人员的参考材料。

内容简介

　　以减少城市拆迁为主要优点的盾构法建设隧道已经在国内隧道工程领域得到大规模地普及使用。成型隧道结构质量优劣与隧道混凝土管片的质量密不可分，混凝土管片的质量在很大程度上取决于钢模具的质量。作者提炼了法国CBE集团三十年制造模具的技术经验，以北京第1家生产混凝土管片的北京城建建材工业有限公司近十年来管片生产及工艺技术为例，结合模具在华推广过程当中遇到技术与观念问题的解决，全面反映了当今混凝土管片生产及钢模具的新技术、新设备、新成果、新观念与经验。可作为从事隧道建设以及预制混凝土管片生产企业与相关技术人员的参考材料。

作者简介

　　张弛，博士，男，1955年生，法籍华人。早年毕业于法国.国立路桥学院（ENPC）。现任法国CBE模具集团亚洲总部总经理、法国经济技术顾问公司（FC）总经理、法国地下工程协会AFTES）会员，法国轨道交通工程师协会（AFFI）会员，联合国教科文组织（UNESCO）支持的巴黎世界物质与非物质文化遗产保护中心（CIPEP）副主席。长期从事地铁与地下工程技术研究以中法经济技术交流与合作。曾任北京城建集团、北京城建研究总院工程师。法国巴黎地铁公司工程部工程师、法国交通住房部顾问。在国际国内技术刊物发表数篇学术文章：著作有《巴黎大区快轨交通体系（RER）》、《现代法国轻轨》；重要译著有《法国地铁设计与施工》。1995年代表法国交通部与法国地下工程协会与北京市政府在京举办地下工程盾构法施工研讨会。1995年代表法国交通部巴黎地铁公司在京举办中法地铁研讨会。协助住房和城乡建设部、科技部、南水北调指挥部、中国地下工程学会地铁学组、北京城建集团、北京城建研究总院等开展中法合作交流与科研。协助北京工业大学创建由联合国教科文支持的世界文化遗产保护研究中心。张弛博士在法国巴黎还长期致力于国际社会文化活动与公益事业。近年来成功主持推进了法国CBE集团在华的拓展。
　　蔡亚宁，1970年生，陕西人，1995年7月毕业于中国科学院煤炭化学研究所。现任北京城建建材工业有限公司（原北京城建集团总公司构件厂）总工程师，中国土木工程学会总：工程师咨询工作委员会理事和中国建筑学会建筑材料分会建筑材料测试技术专业委员会委员。主要从事混凝土外加剂、混凝土及预制构件的生产与技术研究。负责了多项国家和北京市重（特）大工程的混凝土及预制构件施工技术工作，研究总结的“鸟巢”清水混凝土看台板生产与安装技术等7项技术成果达到国际先进或国内领先水平，获得2项专利、“华夏建设科学技术”二等奖1项、被市总工会评为“经济技术创新标兵”1次、被城建集团评为“优秀党员”、“三八”红旗手和奥运工程建设“三等功臣”共4次，并获局级科技进步一、二和三等奖各1项。主编了北京市地标DB11／T698-2009《清水混凝土预制构件生产与质量验收标准》及北京市工法08-61-142和08-62-143；是GB50446-2008《盾构法隧道施工与验收规范》第6章和16章的执笔人；参编了国标《混凝土用再生粗骨料》等6项标准。审查了国标《普通混凝土长期性能和耐久性能实验方法》等十余部。在国内外累计发表论文20篇，合撰论著两部。

内页插图

目录

前言
第一章 隧道衬砌管片的历史与现状
第二章 隧道衬砌管片类型及钢筋混凝土管片主要技术参数
2.1 隧道衬砌管片类型
2.2 钢筋混凝土管片主要技术参数
第三章 隧道衬砌钢筋混凝土管片模具
3.1 管片钢模具设计和制作
3.2 管片钢模具选择
第四章 固定式预制管片厂设计
4.1 管片生产工艺设计
4.2 场地选用
4.3 场地布置
第五章 自动化预制管片厂简介
5.1 自动化管片厂组成
5.2 自动化生产能力
5.3 固定式生产厂与自动化工厂的比较
第六章 隧道衬砌钢筋混凝土管片预制
6.1 生产准备
6.2 工艺流程
6.3 技术要求
6.4 管片制造
第七章 钢筋混凝土管片成品检验
7.1 外观质量要求
7.2 尺寸允许偏差
7.3 强度检验
7.4 抗渗试验
7.5 管片成品检漏试验
7.6 水平拼装试验
7.7 吊装预埋件拉拔试验
第八章 钢筋混凝土管片运输和储存
第九章 有关钢筋混凝土盾构管片生产常见的几个错误认识
附录 《盾构法隧道施工与验收规范》GB 50446-2008节选

精彩书摘

　　第一章 隧道衬砌管片的历史与现状
　　人类交通网络的建立由地上转到地下是一次伟大的创举，最早的地下铁道工程采用基础明挖和现浇混凝土成洞的施工方法，在城市建设发展初期收到了很好的成效，世界许多著名大都市建成了很多早期的地下铁路。但是随着城市发展、城市地下工程逐步增多以及面向城市中心区域扩张，该种施工方法逐渐暴露出一些局限，迫切需要选用一种新的施工方法来建设城市地下铁道工程，盾构法施工正是在这种背景下应运而生的。
　　基础明挖和现浇混凝土成洞的施工方法，顾名思义就是在地面上先用机械开挖出一条“地下深沟”，再在“地下深沟”的底部、内壁和顶部现浇混凝土建成牢固的地下孔洞结构，形成地下铁道，最后在上面回填将道路恢复到原来的面目。这种类似“开膛破肚后缝合”的施工方法显然不能适应现代城市对现有建筑保护和地下铁路穿越建筑物的需要，也不能在高山上和海底下施工，于是地下隧道暗挖施工即盾构法得到了发展。盾构法施工的突出优势就是实现地下暗中开挖穿越而不会影响地上的建筑物，要想实现这种施工技术的飞跃有两大施工技术关键，即地下结构开挖技术和新挖隧道衬砌技术。现代盾构法施工采取盾构机进行地下结构开挖，同时安装预制管片组成管环形成衬砌并与隧道一道铸就永久性结构，可见这种隧道衬砌管片的质量关系到隧道的质量与寿命，更关乎隧道上面建筑物的安全。
　　隧道衬砌管片是隧道衬砌安装和受力的最小单元，管片之间需要通过螺栓连接形成管环，在隧道长度方向上管环与管环通过螺栓连接才形成隧道的永久构筑物。隧道的管片衬砌要求在盾构施工中受到盾构机推进时的推力挤压而不变形不破裂，同时也要在衬砌成型后承受周围的水压力和土荷载而保持结构稳定。

前言/序言

　　随着北京等一线城市轨道交通建设的迅速发展，2009年，全国已有25个城市陆续加入了城市及城郊轨道交通建设的大军。因此，以减少城市拆迁为主要优点的全断面掘进的盾构法建设隧道已经在国内隧道工程领域得到大规模的普及使用。成型隧道结构质量优劣与隧道混凝土管片的质量密不可分，混凝土管片的质量在很大程度上取决于钢模具的质量。据不完全统计，目前国内从事隧道混凝土管片生产的企业已经超过30家。每年仍然有数十家新建工厂，发展之势迅猛。但在国内，尚未见到有关管片生产与钢模具介绍的系统的技术专著。本书作者把模具与混凝土管片这两个关系极其密切的产品作为一个统一的整体进行系统的介绍，填补了该领域的一项空白。
　　作者提炼了法国CBE集团30年来制造模具的技术经验，以北京首家生产混凝土管片的北京城建建材工业有限公司近十年来管片生产及工艺技术为例，结合模具在华推广过程中遇到的技术与观念问题，全面反映了当今混凝土管片生产及其钢模具的新技术、新设备、新成果、新观念与经验。可作为从事隧道建设以及预制混凝土管片生产企业与相关技术人员的参考材料。
　　书中关于混凝土管片生产制作相关部分由蔡亚宁总工程师执笔，张弛博士执笔了书中模具及自动化工厂部分。

《隧道盾构混凝土管片预制与模具》 是一本深入探讨隧道工程关键环节——混凝土管片预制与模具技术的专业著作。本书以其严谨的学术态度、详实的工程实践案例和前瞻性的技术展望，旨在为隧道工程领域的工程师、技术人员、科研工作者以及相关专业的学生提供一本集理论、技术、应用与创新于一体的参考书籍。 核心内容概览： 本书系统地梳理了隧道盾构法施工中混凝土管片所扮演的核心角色，并以此为切入点，详细阐述了管片预制工艺的各个环节，以及与之紧密相连的模具设计、制造与应用。全书内容围绕“预制”与“模具”两大主题展开，力求做到全面、深入、实用。 第一部分：隧道混凝土管片基础理论与工程应用 隧道工程概况与管片的重要性： 本书开篇将简要介绍隧道工程的分类、发展历程，以及盾构法作为一种高效、环保的隧道掘进技术，在现代城市地下空间开发中的重要地位。 重点阐述混凝土管片作为构成隧道衬砌结构的基本单元，其结构形式、材料特性、承载能力以及在抵抗地层压力、防水、止水等方面的关键作用。 分析不同地质条件、水文条件、设计荷载等因素对管片结构设计和材料选择的影响。 混凝土管片的主要类型与结构设计： 详细介绍各类盾构隧道常用的管片形状，如圆形、马蹄形等，并分析其结构特点和适用范围。 深入探讨管片环的组成，包括衬砌环的连接方式（如螺栓连接、键槽连接）、接头形式（如直口、斜口、圆弧口）及其力学性能。 分析管片内部配筋设计原则、配筋形式（如单层、双层、网状配筋）及钢筋的布置要求，确保管片具有足够的抗拉、抗压和抗弯能力。 介绍管片表面的止水带槽设计、防水涂层等相关内容，强调其在保证隧道整体防水性能中的重要性。 管片混凝土材料与性能要求： 详细论述用于管片预制的混凝土配合比设计，包括水泥、骨料（砂、石）、外加剂（减水剂、早强剂、抗裂剂等）、掺合料（粉煤灰、矿渣粉等）的选择原则和用量控制。 强调管片混凝土的抗压强度、抗折强度、耐久性（抗冻融、抗化学侵蚀）、收缩性能等关键性能指标，并结合实际工程需求进行讲解。 介绍高性能混凝土在管片预制中的应用，如UHPC（超高性能混凝土）在特殊工程中的应用前景。 探讨管片混凝土的质量控制要点，包括原材料检验、拌合物性能检测、硬化混凝土强度检验等。 第二部分：混凝土管片预制工艺详解 管片预制厂布局与设备选型： 介绍现代化管片预制厂的典型布局，包括原材料堆场、拌合站、模具存放区、养护区、堆放区、吊装区等功能区域的合理划分。 详细分析管片生产所需的关键设备，如混凝土拌合站（强制式搅拌机、配料系统）、钢筋加工设备（钢筋笼成型机、弯曲机、切断机）、振捣设备（振捣台、振捣器）、吊装设备（行车、轮胎吊）、养护设备（蒸养设备、自然养护设施）等，并提供设备选型依据。 钢筋骨架的制作与安装： 详细讲解钢筋骨架的制作工艺，包括钢筋的下料、绑扎、焊接，以及钢筋笼成型机的应用。 强调钢筋骨架的尺寸精度、保护层厚度的控制，以及在装模过程中的固定方法。 介绍不同类型的钢筋骨架，如预制钢筋笼、手工绑扎钢筋骨架等的制作特点。 混凝土浇筑与振捣工艺： 详细介绍混凝土浇筑前的准备工作，包括模具的清洁、脱模剂的涂刷、钢筋骨架的就位与固定。 深入分析混凝土的浇筑方法，如分层浇筑、连续浇筑，以及防止泌水、离析的措施。 重点讲解振捣工艺在管片成型中的重要性，包括振捣设备的选择、振捣方式（内振、外振、台振）、振捣时间和频率的控制，确保混凝土密实，消除气泡和孔隙。 探讨预制混凝土管片中可能出现的质量缺陷（如蜂窝、麻面、裂缝）及其预防措施。 管片养护工艺与质量控制： 详细介绍混凝土养护的原理与目的，包括早期强度增长、后期强度发展、减少早期开裂等。 分析不同养护方式的优缺点，如常温养护、蒸汽养护、湿养护等，并探讨在不同气候条件下的养护策略。 重点讲解蒸汽养护的工艺参数控制，如升温速率、恒温温度、恒温时间、降温速率等，以及这些参数对混凝土性能的影响。 介绍管片在出厂前应进行的质量检验，包括外观检查、尺寸测量、外观缺陷评定、强度检验（试块法、无损检测法）等。 第三部分：混凝土管片模具设计、制造与应用 模具在管片预制中的关键作用： 深入分析模具作为管片成型过程中的“骨架”与“皮肤”，其精度、刚度、耐磨性、脱模性能等直接影响管片成品的质量和生产效率。 强调模具设计与管片结构设计的高度匹配性，以及模具的经济性与耐用性。 管片模具的设计原则与类型： 详细阐述管片模具设计应遵循的原则，包括尺寸精度要求、结构强度计算、材料选择、耐磨性、易于清洁与维修、脱模方便性、安全性等。 重点介绍各类管片模具的结构形式，如： 整体式模具： 结构简单，但脱模困难，适用于小批量生产。 组合式模具： 由侧模、底板、顶盖等部件组成，方便拆卸和脱模，是目前主流的管片模具形式。 翻板式模具： 侧模通过铰链连接，可翻转脱模，适用于特定形状的管片。 机械脱模式模具： 配备液压或机械装置，实现自动化脱模，效率高。 分析不同模具类型在材料选择（如钢材、铸铁）、表面处理（如镀铬、喷涂）方面的考量。 模具的结构组成与关键设计要素： 模具面板： 详细分析模具面板的设计，包括曲率半径、边缘处理、表面光洁度要求，以及与混凝土直接接触部分的设计，确保管片外形尺寸和表面质量。 模具加强筋： 讲解模具结构加强的设计，如侧模背部的加强肋、底板的支撑结构，确保模具在承受混凝土自重和振捣力时不易变形。 连接结构： 重点分析模具各部件之间的连接方式，如螺栓连接、卡槽连接、销轴连接等，要求连接可靠、拆装方便、密封性好。 定位与锁紧装置： 介绍模具的定位销、锁紧机构的设计，确保模具组装后的精度和整体稳定性。 脱模机构： 详细阐述不同脱模方式的机械设计，如斜撑、液压顶杆、翻板铰链等，以及这些机构的可靠性、操作简便性。 辅助结构： 如吊耳、搬运孔等，方便模具的搬运和存放。 模具制造工艺与质量控制： 详细介绍模具制造所需的工艺流程，包括材料采购、下料、焊接、机械加工、表面处理、组装调试等。 强调模具制造过程中的精度控制，如数控加工（CNC）在模具制造中的应用，以及三坐标测量仪（CMM）在精度检验中的作用。 介绍模具的焊接工艺要求，如焊缝质量、变形控制。 分析模具表面处理的重要性，如防腐、耐磨、易脱模。 探讨模具的试装与调试，确保模具在实际生产中运行顺畅。 模具在生产过程中的应用与维护： 讲解模具在管片生产线上的装拆、定位、锁紧等操作规程。 分析模具的日常检查与维护，如清洁、润滑、定期检测，及时发现和修复磨损、变形等问题。 探讨模具的修旧利废，延长模具的使用寿命。 介绍模具在使用过程中可能遇到的问题及解决方法，如脱模困难、粘模、变形等。 第四部分：新技术、新工艺与发展趋势 智能化与自动化在管片预制中的应用： 探讨自动化拌合站、钢筋笼自动化生产线、自动化浇筑机器人、自动化养护系统在提高生产效率、降低劳动强度、保证产品质量方面的应用。 介绍基于物联网（IoT）和大数据技术的生产过程监控与管理系统。 新型管片材料与结构： 介绍玄武岩纤维混凝土管片、纤维增强聚合物（FRP）增强混凝土管片等新型管片材料及其优越性能。 探讨一体化管片、异形管片等结构创新在特殊工程中的应用。 绿色环保与可持续发展： 分析管片预制过程中的节能减排措施，如推广使用绿色建材、优化能源利用、减少废弃物排放。 探讨预制厂的环保设计与管理。 管片与模具技术的未来展望： 展望管片设计与模具制造技术在智能化、精密化、模块化、绿色化等方面的发展趋势。 预测未来隧道工程对管片和模具技术提出的新挑战与新需求。 本书的特色与价值： 理论与实践相结合： 既有对基础理论的深入剖析，又有大量结合实际工程的案例分析，使读者能够更好地理解和应用所学知识。 全面性与系统性： 涵盖了从管片结构设计、材料选择到预制工艺、模具设计与制造的全过程，构成了一个完整的知识体系。 前瞻性与创新性： 关注行业前沿技术和发展趋势，为读者提供最新的技术信息和发展方向。 实用性与指导性： 旨在为工程实践提供直接的指导和参考，帮助解决生产过程中遇到的实际问题。 图文并茂： 配备大量原理示意图、工程实例照片、设备图片，以及表格和数据，增强了本书的可读性和直观性。 《隧道盾构混凝土管片预制与模具》将成为隧道工程领域的一部重要参考书，为推动我国隧道工程技术的发展和进步做出贡献。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计确实让人眼前一亮，封面采用了一种深沉的蓝色调，搭配着烫金的字体，显得既专业又不失稳重。内页的纸张质量也相当不错，触感细腻，油墨印刷清晰，即便是长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳。作为一名长期在工程领域摸爬滚打的工程师，我发现这本书的排版布局非常科学合理，章节之间的逻辑衔接非常顺畅，图文并茂的方式极大地提高了阅读的效率和理解深度。那些复杂的结构示意图，线条流畅，标注详细，即便是初次接触这方面技术的新手，也能很快把握住核心概念。而且，书中对于一些关键节点的讲解，那种抽丝剥茧的深入分析，体现了作者深厚的专业功底和丰富的实践经验，让我对一些以往模糊不清的环节有了豁然开朗的感觉。尤其是一些关键参数的推导过程，作者的处理方式非常严谨，让人读起来心里踏实，感觉这就是一本可以信赖的工具书，而不是市面上那些充斥着套话空话的普通读物。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书的知识体系构建得非常宏大且深入，它不仅仅停留在理论层面，更是紧密结合了当前行业内最前沿的施工技术和质量控制标准。我特别欣赏作者在描述不同工艺流程时所展现出的那种近乎苛刻的细节把控能力。比如，它对材料选择的考量、对养护环境的精确控制，以及应对各种突发状况的预案设计，都写得详实而具体，读起来让人感觉自己仿佛站在了生产线上，亲身经历了整个预制过程。更难得的是，书中似乎还隐含着一种对“精益制造”的追求，很多地方都体现了如何通过优化设计和流程来降低成本、提高效率的智慧。我翻阅了很多同类的书籍，大多都只是罗列标准和规范，但这本书却将这些规范“活化”了，变成了一套可操作、可复制的实践指南。对于我们这些需要不断优化生产管理的人来说，这本书无疑提供了一个极佳的参照系，它不仅仅是知识的传递，更像是一场高水平的行业经验分享会。

评分☆☆☆☆☆

从内容的前瞻性来看，这本书显然是经过了长时间的市场调研和技术沉淀的。它没有停留在传统方法的窠臼里，而是大胆地引入了一些关于智能化生产和数字化管理的思考，虽然这部分内容可能需要结合其他资料来深化理解，但它为我们描绘了一个未来工厂的蓝图。特别是关于模具的动态调整和自动化检测系统的描述，让我对下一阶段的技术升级有了更清晰的规划方向。这本书的价值不仅在于解决了当前的问题，更在于它引导读者思考未来。它像是一位经验丰富的前辈，在交出自己“独门秘籍”的同时，还不忘指明下一片技术高地在哪里。这种“授人以渔”的教育理念，在技术专著中是比较少见的。阅读过程中，我好几次停下来，反复揣摩作者对未来技术趋势的判断，这对我个人的职业发展规划也有着重要的启发作用。

评分☆☆☆☆☆

我必须提到这本书在检索和参考方面的便利性。作为一个工具书，易用性是至关重要的。这本书的目录结构设计得极为精细，索引部分做得非常到位，即便是需要快速定位到某个特定的配方比例或者某个特定工序的参数范围时，也能迅速找到目标。书后附带的各种表格、图集和标准对照清单，简直是救急的法宝，省去了我大量自己整理和核对的时间。这些附录内容组织得井井有条，数据的准确性和时效性也值得信赖，感觉作者在最后校对阶段是下了大功夫的。很多技术手册的附录都是应付了事，但这本书的附录部分本身就是一份高价值的参考资料。总而言之，这本书的实用价值已经远远超出了其作为一本专业书籍的预期，它更像是一个集成化的技术支持平台，无论是现场工程师、质量检验员还是研发技术人员，都能从中获得即时且可靠的帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常凝练，绝没有多余的废话，每一个段落、每一句话都像是在解决一个具体问题，直击要害。这种高效的沟通方式，对于时间宝贵的行业人士来说简直是福音。我注意到，作者在处理技术术语时，总是能找到一个平衡点，既保持了学术的严谨性，又避免了过度晦涩难懂的表达。即便是那些涉及高分子材料学或者结构力学的高深理论，作者也能用通俗易懂的语言进行阐释，并迅速将其与实际的管片生产联系起来。我尤其喜欢书中穿插的一些“案例分析”部分，虽然篇幅不长，但案例选择的典型性极强，往往能以小见大，揭示出隐藏在日常工作中的技术难点。读完这些案例，你会发现，原来很多看似偶发的质量问题，其根源都可以追溯到设计或工艺流程中的某一微小疏忽。这种由表及里、层层深入的解读方式，极大地提升了读者的分析和判断能力。

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