摘要:介紹了現(xiàn)有隧道的防火措施,以及隧道防火涂料的施工工藝,具體闡述了施工過程中需要注意的技術指標及安全問題,為隧道防火涂料施工提供一些參考性的建議。
引言
隧道是整個公路交通運輸中比較薄弱的環(huán)節(jié),其安全與否直接影響著整條道路的暢通。隧道中發(fā)生交通事故或者出現(xiàn)地質(zhì)災害對道路通行影響時間長,恢復通行難度大;而在發(fā)生交通事故的各種情況尤其以交通火災事故影響最為嚴重。
為了減少交通事故造成的損失,隧道在建設和養(yǎng)護期采取防火措施。其中包括安裝噴淋滅火系統(tǒng)、設置混凝土犧牲層、使用耐火纖維混凝土、粘貼隧道專用防火板、噴涂隧道專用防火涂料、噴射無機纖維防火護層材料,各種措施各有利弊。
比較一下,發(fā)現(xiàn)噴涂防火涂料是性價比最高的防火方法。防火涂料通過機械噴涂于隧道的內(nèi)壁及拱頂表面,火災時起隔熱保護作用,可有效防止隧道內(nèi)鋼筋混凝土在高溫下強度降低,避免混凝土炸裂及襯砌內(nèi)鋼筋破壞失去支撐能力而導致隧道垮塌等。
本文研究隧道防火涂料施工工藝,是為了更好地通過施工控制來發(fā)揮隧道防火涂料的優(yōu)點,提高其耐火性能和使用效果。
1、適用范圍
由于隧道防火涂料的主要成分為鋁酸鹽水泥,其可以適用于一般民用混凝土結(jié)構(gòu)建筑防火和隧道防火噴涂工程,性能指標滿足《混凝土結(jié)構(gòu)防火涂料》標準。
防火涂料配方如表1。
鋁酸鹽水泥和膠粉主要起著黏結(jié)作用,在施工過程中添加適量水分經(jīng)攪拌均勻,膠粉溶解于漿狀涂料中,增加涂料黏結(jié)強度,保證涂料牢固地附著在隧道壁上。
涂料中的蛭石、云母和珍珠巖起了隔熱作用,空心玻璃珠、氫氧化鋁、氫氧化鎂等在涂層受熱時吸收熱量熔融分解,降低涂層溫度,起到防火作用。
2、工藝原理
隧道防火涂料施工工藝一般為3 層間隔性施工,分別為基層(表面打底)、中間層施工和表層(面涂)施工。
單組分涂料施工時采用與水按照1∶0.75的比例進行混合,以適合灰漿泵噴涂為準。
涂料經(jīng)攪拌并靜置一段時間后再通過擠壓式灰漿泵進行噴涂施工,噴涂后涂層要進行養(yǎng)護,直至達到設計要求。
3、工藝流程及操作要求
3.1 施工機械及材料準備
3.1.1 施工機具及人員
a)砂漿攪拌機用于隧道防火涂料的拌合,一般采用臥式攪拌機或者普通立式混凝土攪拌機,攪拌時邊添加涂料邊加水。
確保攪拌后的涂料具有足夠的黏度,用水量要適度,水量過大會出現(xiàn)涂料中的部分材料在噴涂間隙會發(fā)生沉淀,過灰漿泵時困難,易損毀設備,涂料噴涂后在隧道壁上流掛。
用水量過少,涂料黏度增大,流動性差,噴涂時增加泵的負荷,也會導致設備損壞。
b)專用噴涂設備(擠壓式灰漿泵、空壓機) 在灰漿機進料口處要增加一個過濾網(wǎng),將涂料中大顆粒的材料過濾下來,以免損壞噴涂設備,或者影響涂料噴涂后的黏結(jié)強度。在隧道內(nèi)噴涂施工,小面積修補時,通常需要滾涂設備或者滾涂刷子。
c)涂抹灰漿專用鐵板在修補隧道內(nèi)噴涂留下的死角或者施工中出現(xiàn)的少部分缺陷時,需要用鐵板盛上攪拌適當?shù)耐苛蠈ζ湫扪a。
d)清洗用具主要是噴水設備或者刷子,用于施工完畢后對噴涂機具進行清洗,保持施工設備干凈清潔,避免涂料干結(jié)固化后附著在設備內(nèi)壁上堵塞管路,影響下次施工應用。
e)運輸車輛一般采用大型載重汽車運輸防火涂料。
f)施工人員需要施工技術熟練的工人8~10 人,在施工經(jīng)驗和施工技能方面均可以保證工程質(zhì)量,節(jié)約費用。
3.1.2 施工準備
首先清理隧道內(nèi)混凝土表面的浮塵、油污等,使隧道壁表面更適合與防火涂料黏結(jié),并用混凝土修補隧道壁表面凹凸不平的地方,確保隧道混凝土表面的平整。
同時對表面特別光滑的隧道壁進行打毛,使隧道防火涂料更容易黏結(jié)。隧道內(nèi)漏水、滲水的地方必須進行止水補漏。施工前對隧道壁進行灑水潤濕,確保涂料與隧道壁黏結(jié)良好。
3.1.3 基層施工
將水和涂料大致按0.75∶1 的比例(質(zhì)量比)混合,用攪拌機攪拌均勻,使涂料成稠漿狀,根據(jù)設備噴涂壓力,調(diào)整水與涂料的比例,以適合施工設備噴涂施工為準。
在噴涂前先用攪拌好的料漿在隧道壁上做間距為2.5 m 的橫向條狀厚度標志,作為涂層厚度的參照物。施工時用噴涂機從隧道的腰部向頂部(從下至上)進行施工,每次噴涂約5 mm 厚。
待第一次噴涂干透后,再繼續(xù)噴涂第二次,如此循環(huán),直至達到設計厚度。由于施工時設備噴涂壓力大,噴涂形成的涂層在隧道壁上不夠光滑。
為了提高涂料涂層的美觀性,一般在最后一次噴涂后,要立即用料漿進行手工補填找平、修整抹光,使涂層表面平整光滑,并確保涂層達到設計厚度。也有在表面涂刷彩色涂料的,以提高隧道的美觀性、光潔性。
3.1.4 表層施工
在涂料基層基本干透成型后(需3 d)方可進行表層施工,對表面要求較高的工程,如市政工程等,在表層施工前最好在基層表面刮一層找平膩子,使表面平整,表層施工后隧道壁光潔明亮。
表層涂料一般黏度較低,可以采用設備噴涂、手工刷涂或滾涂施工。要求噴刷工藝均勻、平滑、無色差。不同顏色的分界線要求平直、清晰。
3.1.5 涂層養(yǎng)護
氣溫在5 ℃以上時,一般需自然養(yǎng)護28 d,養(yǎng)護條件與普通混凝土基本相同,在養(yǎng)護過程中如果發(fā)現(xiàn)涂層有損傷,應及時修補。
4、結(jié)語
目前,我國已成為世界上隧道和地下工程最多、隧道結(jié)構(gòu)最復雜、隧道建設發(fā)展速度最快的國家,鑒于各種道路火災的慘痛教訓,隧道消防安全問題已引起了我國交通運輸及消防、安監(jiān)等部門的高度重視。
本施工工藝簡單易行,可保證施工質(zhì)量,工程完成后可提高隧道的防火能力、可改善隧道內(nèi)壁整體的層間結(jié)構(gòu);
使隧道防火涂料的耐火優(yōu)勢得到充分發(fā)揮,提高隧道的行車安全系數(shù),本文對指導隧道防火涂料噴涂施工具有較大的推廣應用價值。