爱华网补偿收缩混凝土（膨胀混凝土）的一个失败案例
博主按：工程实践一般成功者居多，有时也难免遭遇失败，成功的谓之“经验”，失败者乃“教训”是也。土力学的奠基人太沙基讲过: "A well documented case history should be givenas much weight as ten ingenious theories"(一个记录完善的工程实录等价于十个有创造性的理论，出自1949年Geotechnique杂志第1期的前言)。失败的案例往往比成功的案例更加宝贵，因为在其中往往能总结出值得吸取的教训。
下面根据手头留存的资料，总结2007年底调查分析某地下室底板漏水事故，供参考借鉴。
一、工程概况
广州市某创意产业园由3栋8层钢筋混凝土框架结构的办公楼组成，依山势而建（见图1）。3栋楼均设置1层地下室。
2007年底该园1#楼已结构封顶，2#楼已开挖完基坑，3#楼尚未动工。期间建设单位联系本人，邀请对该园1#楼地下室漏水进行咨询。
图1 总平面图
二、1#楼地下室漏水情况及原因分析
（一）踏勘现场
由建设单位人员陪同，进入了1#楼地下室，全面查看了渗漏的情况。当时该地下室的地面已用砂浆找平。据介绍，找平层为200mm厚耐磨砂浆，以满足停车库车辆行走的要求。
渗漏的点比较多，其中最严重的2个点找平层砂浆已拱起约100mm，肉眼可明显分辨；另有1个点，上面的找平层砂浆已被凿去，形成1个500X500的小水坑，里面的水冰凉清澈，据介绍，把这个坑的水抽干后2~3小时就又渗满了，可见地下水量不算小。
（二）设计资料
该工程地下室深6.8m，主楼采用柱下独立基础+防水板，纯地下室采用防水板+抗拔锚杆。持力层为强风化花岗岩，fak=600kPa，见图2，3。超长地下室底板、顶板和侧壁采用膨胀混凝土，作为应对混凝土收缩开裂的技术措施，膨胀混凝土设计要求见图4。
图2 地下室底板和基础平面（1#楼）
图3 基础设计说明（1#楼）
图4 地下室底板膨胀混凝土设计说明（1#楼）
（三）现场查询施工的情况
从设计资料来看问题不大，所以继续从外部天气和施工等环节调查原因，查看现场的施工及监理日记等资料，并向施工管理人员查询相关情况。
建设单位人员比较担心可能是由于塔楼与纯地下室之间的沉降差过大而导致地下室底板开裂渗水。经踏勘现场，没有发现地下室顶板在对应部位有明显的开裂和漏水现象；再查阅沉降观测资料，沉降量不大，均在10mm以内。可以判断，不是沉降差过大引起地下室底板开裂漏水。
据施工管理人员介绍，渗漏现象是在砂浆找平层完成后1~2个月内陆续出现，而且越发严重；在施工砂浆找平层前曾做基层检查验收，当时已发现在5~7轴、10~11轴和E~F轴处各有2条平行的、通长的水印，但尚无明显渗水。对照图2可知，这些部位正是膨胀加强带的位置，而且现场发现的2个找平层明显拱起的点，正是纵向和横向膨胀加强带的交叉点。这引起了本人极大的关注，因此进一步查询膨胀混凝土的施工情况。
施工管理人员反映，实际施工其实没有按设计要求连续浇捣膨胀混凝土，而是采用类似后浇带的做法：先浇捣膨胀加强带以外的膨胀混凝土，隔数天后再浇捣膨胀加强带，没有在两者之间的施工缝加止水钢板。至此，漏水原因昭然若揭。
（四）原因分析
膨胀剂发生膨胀作用主要在1~7d，通过其膨胀作用对楼盖平面内施加一定的预压应力，用以补偿混凝土早期干缩和中期水化热引起温差收缩，避免开裂的概率。膨胀加强带通常设置在收缩应力最大的部位，相应该处添加更多的膨胀剂。
混凝土的膨胀只有在限制条件下才能产生预压应力。本工程没有连续浇捣混凝土。先浇捣的大面积楼盖砼，由于缺少了相邻单元的约束而在一定程度上可以自由膨胀，预压应力的效果大打折扣，而且留下了施工缝；后浇膨胀加强带时，又麻痹大意、马虎处理，没有按后浇带的做法设置止水钢板，终于留下了渗漏的后患。
事故的直接原因是施工方没执行设计要求，间接原因是设计人没有对施工方进行有效的设计交底。从深层次分析，本工程是建设单位自己开发、自己施工，连监理人员其实也是建设单位工程部的员工，其意图十分明显：只挂靠施工和监理单位，用自己的人，既节省费用又可避免外人对工程开展的制约。粤语有句老话：“针无两头利”（一颗针只有一端是锋利的，另一端为了穿线也为免刺伤自己是不锋利的），意即“凡事有利必有弊”。工程开展过程中一旦出现失误，这样的组织架构就缺乏了独立的第三方来发现问题，失去了纠错的机会，结果自然是捡了芝麻，丢了西瓜，为膨胀混凝土而多花30多万打了水漂不说，还得再花钱进行补漏处理。
（五）进一步检查和处理
鉴于以上分析，建议凿开膨胀加强带上面的砂浆找平层，全面清查渗漏的部位，然后聘请专业补漏单位进行灌浆处理。
三、2#楼膨胀混凝土的取消
2#楼地下室的规模、技术措施与1#楼基本相同。1#楼捅了这样的大娄子后，建设单位对即将施工的2#楼地下室膨胀混凝土重视了许多，向本人提供了他们备选的2种膨胀剂，希望本人提出参考意见。一种是WG-CMA型复合膨胀剂，综合性能较好，其价格为1600元/吨；另一种是SY-G型传统的硫铝酸钙类膨胀剂，许多工程的实践证明这类膨胀剂在合理使用的情况下也可达到防渗抗裂的效果，其价格为1300元/吨。
在查阅设计图纸、产品说明书等资料后，本人的建议为：应以限制膨胀率为控制目标，设计图纸和产品说明书的膨胀剂掺入量仅可作为参考，必须按工地实际使用的水泥等原材料进行试配，在满足混凝土坍落度、强度、抗渗等级和设计要求的限制膨胀率的前提下，确定实际的掺入量；施工阶段的监控是膨胀剂能否发挥作用的关键，甚至比膨胀剂的具体类型更重要，膨胀剂应符合《混凝土膨胀剂》（JC476-2001）才能入库使用，膨胀混凝土应充分养护、不小于14d，具体施工要求按《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）第8.5节。
建设单位最后用了单价较低的SY-G型膨胀剂进行试配，结果在发现完全没有膨胀效果后，临时决定取消2#楼地下室的膨胀混凝土，改用设置后浇带来处理地下室超长的问题。
四、几点感悟与总结
（一）设计应该提出膨胀剂掺入量还是限制膨胀率？
本工程2#楼地下室的案例充分说明了，应该是后者。
（二）1#楼地下室用了膨胀砼却严重漏水，应该吸取什么教训？
1、任何先进的技术都要配合正确的施工方法，才能获得成功；
2、工程建设中，有关各方之间有效的交流沟通是十分重要的；
3、开挖时基坑没有水，并不等于没有抗浮、抗渗问题：本人作为专家组成员参加了本工程2#楼基坑支护评审，此前曾踏勘过2#楼的基坑开挖现场。从当时情况来看，2#楼基坑里基本没有发现什么地下水，可相隔不远的1#楼地下室在2~3个月后就发现严重漏水问题。这说明地下水实际压力不小，工程活动会改变地下水的储存、渗流状况。在花岗岩地基中开挖基坑，恰似作成一个不漏水的容器，不断积聚地表和周边渗透过来的水，该容器内水位或快或慢、逐渐升高，对地下室产生浮力作用，不能因为基坑开挖没发现地下水而忽略了地下室的抗浮、抗渗问题。
（三）后浇带PK膨胀砼
1、经济性：C25普通砼约230元每立方（2007年广州地区价格，下同），膨胀砼每立方增加约40~50元；
2、施工难易程度：（1）后浇带容易积聚垃圾、难以清理；需要在封闭前不停抽走在地下室底板、侧壁后浇带流进来的水；顶板后浇带的支撑系统在回浇混凝土前不能拆除。（2）膨胀混凝土需要连续浇注，对纵横尺寸都比较大的地下室而言难度不小，需要统筹安排混凝土供应、浇注顺序，以避免浇注时间超过混凝土初凝时间而形成施工缝。
3、防渗防裂效果：工程实践表明，只要能按要求正常施工，两者均能减少渗水开裂的风险，同等条件下膨胀砼效果更好。
参考资料：
《膨胀剂及其补偿收缩混凝土》（游宝坤、李乃珍，中国建材工业出版社，2005年）
《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）第8章
《混凝土膨胀剂》（JC476-2001）
