沪渝高速隧道防火涂料养护探索

1、沪渝高速隧道防火涂料养护探索中国公路网 作者：湖北省交通运输厅 湖北沪渝高速公路鄂西段 （原名为沪蓉西高速 ），其建设项目是迄今 为止湖北省投资最大、工程最为艰巨、地质最为复杂、建设周期最长的 山区高速公路建设工程， 自 2009 年底全线通车以来， 车流量迅速增加， 已成为沟通东中西部的交通大动脉。 该路段也是目前全国建设难度最大 的高速公路项目之一， 全长 320 公里，沿途不仅穿越数十道高山、 深谷， 还要翻越平均海拔 1100 米的鄂西高原， 而隧道以其实现目标距离最短、 占地面积最少、对自然环境及景观破坏程度最小、 造价低的特点受到了 规划建设者的青睐。沪渝高速鄂西段共有隧道 44

2、座 155712 米，其中： 中短隧道 20 座 25992 米，长隧道 14 座 37586 米，特长隧道 10 座 92134 米。隧道结构一般是钢筋混凝土结构层，温度升至 600 C时，混凝土强 度损失达 50% 以上，钢材的屈服应力降到常温下屈服力 1/3 以下。而隧 道火灾的燃烧物是汽油、塑料等物质，属于典型的烃类火灾， 10 分钟 之内，火灾温度可达到 1013 C,隧道砌体难以承受如此高温，严重部 分容易烧塌，再加上隧道环境相对密闭，人流密度大，一旦发生火灾， 疏散和扑救相当困难，容易造成重大人员伤亡和财产损失， 因此对隧道 进行防火处理显得十分重要。而隧道防火涂料就是喷涂在隧道

3、内拱顶和侧壁的表面， 起防火隔热 保护作用的一种隧道防火保护材料， 使用它可防止隧道内钢材混凝土在 火灾中迅速升温而导致强度降低， 避免混凝土炸裂、衬内钢筋破坏失去支撑能力而导致隧道垮塌。 沪渝高速鄂西段隧道均采用此种方式进行防 火处理。一、防火涂料及工艺简介 防火涂料由基料及阻燃添加剂两部分组成， 它除了应具有普通涂料 的装饰作用和对基材提供物理保护外，还需要具有阻燃耐火的特殊功 能。涂膜的质量直接影响其装饰效果和使用价值， 而涂膜的质量决定于 涂料和施工的质量。 所以在防火涂料配方设计研究的同时， 对防火涂料 的施工工艺条件进行研究也是十分重要的。 防火涂料的施工应由经过培 训并取得资质的

4、专业施工队进行。 施工中的安全和劳动保护应符合国家 现行的有关规定。1、底材表面处理方法 防火涂料施工前，应将建筑底材的灰尘、杂物等打扫干净，缝隙应 用防火涂料或其他防火材料填补平。 被保护物件底材的表面处理是涂料 施工的基础工序， 它的目的是为被保护物件表面即底材和涂膜的粘结创 造一个良好的条件，从而充分发挥涂膜的性能。1.1 新混凝土表面新混凝土表面不宜立刻涂装，至少要经过 23个星期的干燥，使 水分蒸发、盐分析出之后才能开始涂装。如需缩短工期，可采用15% 20%的硫酸锌或氯化锌溶液或氨基磺酸溶液涂刷水泥表面数次， 待干后 除去析出的粉质和浮粒 ;也可用 5% 1 0%的稀盐酸溶液喷淋，

5、 再用清水 洗涤干燥，此外也可用耐碱的底漆事先进行封闭。1.2 旧混凝土表面可用钢丝刷去除浮粒， 如果水泥混凝土表面有较深的裂缝或凹凸不 平处，先用极稀的氢氧化钠溶液清洗油垢，并用水冲洗干燥，再用防火 涂料或其他防火材料填补堵平后，方可进行涂装。2、防火涂料施工工艺的选择 防火涂料的涂装，是用不同的施工方法、 工具和设备将涂料均匀地 涂覆在被保护物件表面。 涂装的质量直接影响涂膜的质量， 对不同的被 保护物件和不同的防火涂料应该采用适宜的涂装方法和设备， 以获得最 佳的涂膜质量。2.1 刷涂法刷涂法适用于涂刷任何形状的物件， 绝大多数防火涂料可以用此种 方法施工。刷涂法很容易渗透到金属表面的细

6、孔中，因而可加强对金属 表面的附着力。缺点是生产效率低、劳动强度大，有时涂层表面留有刷 痕，影响涂层的装饰性。2.2 滚筒刷涂法滚筒是一个直径不大的空心圆柱， 表面粘有用合成纤维制成的长绒 毛，圆柱两端装有两个垫圈， 中心带孔， 弯曲的手柄即由这个孔中通过， 使用时先将辊子浸入涂料中浸润， 然后用力滚涂到所需的表面上。 现在 发展有用空压机输送涂料的滚涂装置。2.3 刮涂法 使用金属或非金属刮刀，如硬胶皮片、玻璃钢刮刀、牛角刮刀等用 手工涂刮，用于涂刮各种厚浆型防火涂料和腻子。2.4 喷涂法使用压缩空气及喷枪使涂料雾化的施工方法， 它的特点是喷涂后的 涂层质量均匀，生产效率高。缺点是有一部分涂

7、料被损耗，同时由于溶 剂的大量蒸发，影响操作者身体健康。空气喷涂的关键设备是喷枪，喷 枪依据涂料供给方式通常分为重力式、 吸引式和压送式 3 种，又按喷涂 能力分为小型和大型两类。涂料黏度高，需要空气工作压力大，喷嘴应 选大口径的 ;涂料黏度低，需要工作压力小，喷嘴可以选小口径的。空 气喷涂通常的空气工作压力一般为 0.30.6MPa。为了获得光滑平整的 理想涂层，喷涂时应注意以下几个问题： 施工前，首先应将涂料调至适当的黏度，要根据涂料的种类、空气压力、喷嘴的大小以及物面的需要量来决定； 供给喷枪的空气压力一般为 0.30.6MPa； 喷嘴与物面的距离，一般以 200300mm为宜； 喷出涂

8、料流的方向应尽量垂直于物体表面； 为了获得均匀的涂层， 操作时每一喷涂条带的边缘应当重叠在前 一已喷好的条带边缘上 （以重叠 1/3 为宜）。喷枪的运动速度应保持均匀 一致，不可时快时慢。防火涂料涂装施工方法一般依据被保护基材的条件、 对涂层质量的 要求和采用防火涂料的特性来选择，如饰面性防火涂料、超薄膨胀型钢 结构防火涂料、电缆防火涂料的施工一般采用刷涂，也可采用喷涂和辊 涂工艺。厚涂型钢结构防火涂料、预应力混凝土楼板防火涂料、隧道防 火涂料的施工，可采用喷涂、抹涂和刮涂工艺，或喷涂、抹涂和刮涂相 结合的施工工艺等。 防火涂料应分次涂刷，根据要求结合防火涂料品种 的特性而确定涂刷次数和相隔时

9、间。 一般说来，防火涂料有的容易沉淀， 因此使用前应充分搅匀。双组分包装的防火涂料，要根据产品说明书上规定的比例进行调 配，充分搅拌，经规定时间的停放使之充分反应，然后使用。二、运营中隧道防火涂料易出现的问题我国对隧道结构进行防火保护工作始于 20 世纪 80 年代中期，但限 于当时的技术、经济状况，除了上海延安东路越江隧道等有限的几个隧 道喷涂了防火涂料外，其它隧道的结构都没有采取防火措施。 真正根据 有关隧道设计规范设计、建造隧道，还是近几年的事，而隧道防火涂料 的应用，则是从 2001 年前后开始的，当时一些企业将厚型钢结构防火 涂料或混凝土楼板防火涂料甚至电缆防火涂料作为隧道防火涂料使

10、用。 因此关于隧道防火涂料研究的基础比较薄弱， 产品参差不齐， 给隧道防 火涂料施工和性能检测带来很大困难。沪渝高速鄂西段运营过程中防火涂料主要有以下问题： 1、由于涂层长期受汽车尾气、隧道灰尘等原因的影响，导致外观 质量方面与涂料本身色差较大；2、由于超限（超高、超宽）车辆以及拉大树到重庆方面的车辆较 多，全线隧道局部位置极易出现刮痕，严重影响行车视觉效果；3、由于涂层长期处于隧道的潮湿环境中，局部段落印迹明显，影 响外观质量，部分段落甚至会积水、脱落；4、交通事故以及火灾等原因也极易造成隧道防火涂料损伤； 由于上述等多种原因影响，在运营养护过程中，防火涂料修补最容 易出现的一种弊端就是出现 补丁 ”，这种补丁严重影响了整个隧道的装 饰质量，如何能最大限度的和原涂层连成一个整体是目前养护的一个难 题。养护一站在养