水泥混凝土路面裂缝及修补措施

宋晓宇薛国玲

（北京交通大学，北京，100044）

摘 要：导致水泥混凝土路面产生裂缝的原因很多，针对不同情况可以采取不同修补方案。

关键词：裂缝的原因 修复

我国公路建设中，水泥混凝土因取材广泛、价格低廉、抗压强度高、养护费用低等特点，应用范围很广。但混凝土最主要的缺点是抗压能力差、容易开裂。在设计年限为30年的公路路面中，往往不足10年就不同程度的出现裂缝，影响公路行车的舒适性，严重的甚至无法正常运营，道路改造修补的任务越来越重。

导致水泥混凝土路面产生裂缝的原因很多，不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关，而且与路面形成后的使用、养护等也有关系。

路面厚度设计问题。路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次。但路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。路面早期开裂破坏情况较多的症结之一是公路在短期内已达到设计年限内的累计当量轴次。

路基、基层影响。路基软弱，未压实，或路面基层强度不足，沉降量过大，混凝土板受弯产生裂缝。半填半挖路段，填挖交接处未按要求进行处理或处理不好，或填方部分未压实，导致填方部分沉降或滑移而造成裂缝。老路拓宽，新填土部分施工方法不当，与老路结合不好，导致混凝土板产生裂缝。基层平整度差，导致混凝土面层厚度不匀，离散性大，在行车荷载及温度翘曲应力作用下，使得路面应力集中。当应力超过极限强度时，就会在厚度薄弱处产生裂缝。地基强度不均匀，路基填料混杂或压实不好，产生不均匀沉降，导致混凝土板产生裂缝。

混凝土质量影响。不同标号及品种的水泥混杂使用，硬化时间及收缩量不一样，形成裂缝。水泥用量过大，致使水化热大，易发生收缩裂纹。集料中的杂质含量大，特别是其中的有害杂质如云母、有机质、轻物质、泥及石料上的包裹层等，削弱水泥的胶结力，延缓水泥硬化，降低混凝土的强度。同时集料级配不良导致集料间孔隙过大，水泥砂浆集中，局部收缩加大，出现裂缝。搅拌时间过短，则拌合不均匀，造成面层强度相差过大，硬化时间及收缩量不同，导致裂缝产生；搅拌时间过长，则容易导致骨料破碎、离析，影响混凝土的强度。振捣不足，易使混凝土中出现气孔、蜂窝，在行车荷载及自然因素作用下产生应力集中而导致裂缝；振捣过量，则粗骨料下沉，混凝土离析，影响其强度。混凝土的养护不当，出现收缩裂缝。养护剂使用不当，混凝土产生收缩裂缝。

横向缩缝质量的影响设置横向缩缝是为了减小收缩应力和翘曲应力。切缝时机不当或切缝过浅，引发裂缝。接缝渗水，接缝料施工质量差，灌缝不饱满，导致路面水渗入基层，基层软化，混凝土板在荷载作用下出现裂缝。接缝材料性能差，则杂物极易嵌入缝中，使接缝失去胀缩作用，板产生断裂。小石子嵌入时，使接缝处板端应力集中，以致接缝附近的混凝土板挤裂。

拉杆和传力杆的影响。传力杆无法保证其伸缩距离，缝端混凝土将被挤裂。传力杆与路面不平行，无法保证其伸缩方向，混凝土板伸缩时，传力杆对混凝土板产生压应力，引起混凝土板拉裂。横向施工缝传力杆使用螺纹钢，且不涂沥青。施工缝两边混凝土浇筑时间不同，凝结过程中产生的收缩不同步，传力杆不能伸缩，形成薄弱环节。当混凝土板在荷载或自然因素作用下产生收缩，则在此薄弱环节处产生裂缝。纵缝拉杆采用小直径螺纹钢，长度达不到要求，或者拉杆间距偏大，不能提供足够的拉力，混凝土面板收缩时纵缝被拉开而形成裂缝。

过早开放交通。开放交通过早，混凝土的强度尚低，不足以承受行车荷载，在荷载作用下，混凝土路面产生裂缝。

水泥混凝土路面的修复比较困难，可采用的大修措施有翻修、加铺新水泥混凝土面层、加铺沥青混凝土面层和加铺纤维混凝土面层。翻修及加铺新水泥混凝土面层为重教育与社会 财经界（下半月刊）April，2006

做水泥混凝土面层，此处不再赘述。以下重点介绍加铺沥青混凝土面层和加铺纤维混凝土面层。

加铺沥青混凝土面层，就是用原有旧水泥板作为基层或底基层，加罩沥青层。沥青加铺层设计目前仍没有统一的方法。

采用厚加铺层方案时，通常应用经验法确定厚度，如美国沥青协会（AI）的弯沉法，或美国陆军工程师（COE）的补足厚度缺额法。将破碎的旧路面当作基层，通过弯沉测定反算破碎层的模量，按沥青路面设计方法确定沥青加铺层的厚度。应变和应力分析，通常采用二维（温度作用时）和三维（荷载作用时）有限元分析模型进行。

采用直接加铺薄面层时，须注意以下几种病害的处理。脱空板及断板，将旧板破碎、运走，清扫基层；用15#素混凝土修复松散基层，基层表面要平整，并具有一定的横坡坡度，然后重新浇筑不小于原来板块的设计强度的混凝土板。角部断裂、接缝破碎，围绕裂缝按一定长和宽用切割机切割成矩形，破碎清除碎块，若基层板体性差，则下挖基层，直至板体性好的层面。然后如脱空板方法一样，浇筑新混凝土，与原有道面平齐。传荷能力差的接缝，对于相邻两板弯沉差≥0.06mm的接缝，在接缝两边各50cm进行全深度切割，清除切割的旧板，老基层板体性差，则下挖至板体性好的层面，用15#素混凝土修复基层，然后浇筑30#混凝土与原有道面平齐。错台，错台≤1cm的可不予处理；错台＞1cm的板块，可以将错台高出的一侧的板块边缘30～50cm范围内，按斜度削平至下沉板边缘平齐。

钢纤维混凝土就是在一般普通混凝土中掺配一定数量的短而细的钢纤维所组成的一种新型高强复合材料。通过分散的钢纤维，减小因荷载在基体混凝土引起的细裂缝端部的应力集中，从而控制混凝土裂缝的扩展，提高整个复合材料的抗裂性。同时由于混凝土与钢纤维接触界面之间有很大的界面粘结力，因而可将外力传抗拉强度大、延伸率高的纤维上面，使钢纤维混凝土作为一个均匀的整体抵抗外力的作用，显著提高了混凝土原有的抗拉、抗弯强度和断裂延伸率。特别是提高了混凝土的韧性和抗冲击性。掺以体积率为1％～2％的钢纤维增强混凝土与基体比较，其抗冲击强度可提高10倍～20倍，弯曲韧性可提高20倍左右，抗弯强度可提高1倍～6倍，抗拉强度可提高2倍左右，疲劳强度提高50％，抗裂强度可提高2倍，抗压强度可提高10％～30％。同时可使路面厚度减薄50％以上，缩缝间距可增至15m～30m，不用设胀缝和纵缝。

钢纤维混凝土用钢纤维类型有圆直型、熔抽型和剪切型钢纤维。其长度分为各种不同规格，最佳长径比为40～70，截面直径在0．4mm～0．7mm范围内，抗拉强度不低于380MPa。在施工时钢纤维在混凝土中的掺入量为1．0％～2．0％（体积比），但最大掺量不宜超过2．0％。水泥采用425＃～525＃普通硅酸盐水泥，以保证混合料具有较高的强度和耐磨性能。钢纤维混凝土用的粗骨料最大粒径不宜大于20mm。细集料采用中粗砂，平均粒径

0．35mm～0．45mm，松装密度1．37g/cm3。砂率采用45％～50％。

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2、尽管我国经济发展迅速，但由于经济发展的基础薄弱，没有形成一个比较庞大的食利者阶层和中产阶级，我国个人客户数量大、规模小的特点更为突出，因而我国商业银行在提供个人理财服务时，只能设置较低的进入门槛，这使得我国商业银行在提供个人理财业务时，面临着相对较高的服务成本；

3、我国金融市场的发展并不成熟，仍有待发展和完善，而且在运行中存在着某些不规范现象，这使得人们的现代金融意识普遍较为薄弱或存在认识偏差（除了普通的存、贷、汇业务外），导致我国个人客户对自身理财需求以及如何满足理财需求的认识也相应地薄弱，而且存在一定的认识偏差；

4、我国的经济发展速度举世瞩目，国民收入增长很快，人们生活节奏也变得更快，这使得个人客户选择个人理财服务的时间成本增加，进而增加个人客户对接受个人理财业务的成本评价。

根据以上分析，关于如何从金融机构经营的角度，加强我国个人理财业务的需求管理，本文提出了如下建议和对策：

1、研究我国个人理财业务需求的特点，在合乎监管规则、公众道德的前提下，发展具有针对性的个人理财业务：

2、挖掘个人客户潜在的理财需求，扩大个人理财业务发展的需求基础：

3、提高个人客户对接受个人理财服务产品的效用评价，并降低其成本评价，从而提高个人理财业务需求的可实现性。