以青島地鐵3號線青島站金屬膨脹劑爆破試驗為例,介紹暗挖下穿建筑物所采用的金屬膨脹劑爆破施工方案,總結金屬膨脹劑爆破施工采用的控制措施和爆破參數,以期為暗挖下穿建筑物施工提供參考借鑒。西端暗挖段地處青島火車站東廣場,全長為66.3m。本段為站前區間及換乘通道,下穿既有2號線車站及益群地下商場,頂板部分緊貼2號線底板。綜合該段周圍環境和控制因素,結合地質情況,本下穿段工法為平行導洞分部開挖,開挖采取以控制弱爆破為主 ,并在進洞口處設大管棚超前支護措施。本暗挖段二襯結構采用框架結構,結合2號線底板開洞與2號線進行換乘。
裂縫是導致普通水泥混凝土質量劣化的重要原因,混凝土結構的破壞和倒塌大多也是源于微裂縫的持續擴展。混凝土的微裂主要有三種: 1) 在骨料周圍出現的骨料與水泥石粘結面上的粘著裂縫; 2) 水泥石中的裂縫; 3) 骨料內部的裂縫。混凝土裂縫的主要成因可分為三種: 由靜載或動載作用而引起的主要應力或結構次應力引起的裂縫,以及由變形荷載( 如溫度、收縮和膨脹、不均勻沉陷等) 引起的裂縫。針對不同原因產生的裂縫,有不同的裂縫預防控制方法,如 控制水灰比、選用收縮量較小的水泥、加強養護、減小約束、預留收縮縫、摻外加劑等。其中,在普通混凝土中摻加膨脹劑以形成補償收縮是解決混凝土抗裂性有效而經濟的措施之一。
在混凝土中摻加膨脹劑主要能解決混凝土結構施工期間的 裂縫問題,例如,施工后澆帶以及需要二次澆筑的填充類混凝土, 不適用于結構使用期間出現過高的溫度變化的情況。潮濕的環境更有利于發揮摻膨脹劑混凝土的補償收縮功 能,因此,膨脹劑更適宜用于地鐵及地下構筑物、高層建筑地下室 以及隧道、管道等有抗裂防滲要求的構筑物; 同理,良好的養護條件和較早的養護開始時間,也是膨脹劑作用正常發揮的重要條件。摻加膨脹劑補償收縮的前提,是要在結構中建立預壓應力, 否則不適宜采取摻膨脹劑的抗裂辦法。不同系列的膨脹劑補償機理不同,摻量也不盡相同。要根據不同的結構部位,科學地確定膨脹劑的摻量,以達到最佳的補償收縮效果。