隧道防火涂料施工工艺研究

         摘要:介绍了现有隧道的防火措施,以及隧道防火涂料的施工工艺,具体阐述了施工过程中需要注意的技术指标及安全问题,为隧道防火涂料施工提供一些参考性的建议。

         引言

          隧道是整个公路交通运输中比较薄弱的环节,其安全与否直接影响着整条道路的畅通。隧道中发生交通事故或者出现地质灾害对道路通行影响时间长,恢复通行难度大;而在发生交通事故的各种情况尤其以交通火灾事故影响较为严重。

          为了减少交通事故造成的损失,隧道在建设和养护期采取防火措施。其中包括安装喷淋灭火系统、设置混凝土牺牲层、使用耐火纤维混凝土、粘贴隧道**防火板、喷涂隧道**防火涂料、喷射无机纤维防火护层材料,各种措施各有利弊。

         比较一下,发现喷涂防火涂料是性价比较高的防火方法。防火涂料通过机械喷涂于隧道的内壁及拱**表面,火灾时起隔热保护作用,可有效防止隧道内钢筋混凝土在高温下强度降低,避免混凝土炸裂及衬砌内钢筋破坏失去支撑能力而导致隧道垮塌等。

          本文研究隧道防火涂料施工工艺,是为了更好地通过施工控制来发挥隧道防火涂料的优点,提高其耐火性能和使用效果。

    1、适用范围

    由于隧道防火涂料的主要成分为铝酸盐水泥,其可以适用于一般民用混凝土结构建筑防火和隧道防火喷涂工程,性能指标满足《混凝土结构防火涂料》标准。

    铝酸盐水泥和胶粉主要起着黏结作用,在施工过程中添加适量水分经搅拌均匀,胶粉溶解于浆状涂料中,增加涂料黏结强度,保证涂料牢固地附着在隧道壁上。

    涂料中的蛭石、云母和珍珠岩起了隔热作用,空心玻璃珠、氢氧化铝、氢氧化镁等在涂层受热时吸收热量熔融分解,降低涂层温度,起到防火作用。

    2、工艺原理

    隧道防火涂料施工工艺一般为3 层间隔性施工,分别为基层(表面打底)、中间层施工和表层(面涂)施工。

    单组分涂料施工时采用与水按照1∶0.75的比例进行混合,以适合灰浆泵喷涂为准。

    涂料经搅拌并静置一段时间后再通过挤压式灰浆泵进行喷涂施工,喷涂后涂层要进行养护,直至达到设计要求。

    3、工艺流程及操作要求

    3.1 施工机械及材料准备

    3.1.1 施工机具及人员

    a)砂浆搅拌机用于隧道防火涂料的拌合,一般采用卧式搅拌机或者普通立式混凝土搅拌机,搅拌时边添加涂料边加水。

    确保搅拌后的涂料具有足够的黏度,用水量要适度,水量过大会出现涂料中的部分材料在喷涂间隙会发生沉淀,过灰浆泵时困难,易损毁设备,涂料喷涂后在隧道壁**挂。

    用水量过少,涂料黏度增大,流动性差,喷涂时增加泵的负荷,也会导致设备损坏。

    b)**喷涂设备(挤压式灰浆泵、空压机) 在灰浆机进料口处要增加一个过滤网,将涂料中大颗粒的材料过滤下来,以免损坏喷涂设备,或者影响涂料喷涂后的黏结强度。在隧道内喷涂施工,小面积修补时,通常需要滚涂设备或者滚涂刷子。

    c)涂抹灰浆**铁板在修补隧道内喷涂留下的死角或者施工中出现的少部分缺陷时,需要用铁板盛上搅拌适当的涂料对其修补。

    d)清洗用具主要是喷水设备或者刷子,用于施工完毕后对喷涂机具进行清洗,保持施工设备干净清洁,避免涂料干结固化后附着在设备内壁上堵塞管路,影响下次施工应用。

    e)运输车辆一般采用大型载重汽车运输防火涂料。

    f)施工人员需要施工技术熟练的工人8~10 人,在施工经验和施工技能方面均可以保证工程质量,节约费用。

    3.1.2 施工准备

    首先清理隧道内混凝土表面的浮尘、油污等,使隧道壁表面更适合与防火涂料黏结,并用混凝土修补隧道壁表面凹凸不平的地方,确保隧道混凝土表面的平整。

    同时对表面特别光滑的隧道壁进行打毛,使隧道防火涂料更容易黏结。隧道内漏水、渗水的地方必须进行止水补漏。施工前对隧道壁进行洒水润湿,确保涂料与隧道壁黏结良好。

    3.1.3 基层施工

    将水和涂料大致按0.75∶1 的比例(质量比)混合,用搅拌机搅拌均匀,使涂料成稠浆状,根据设备喷涂压力,调整水与涂料的比例,以适合施工设备喷涂施工为准。

    在喷涂前先用搅拌好的料浆在隧道壁上做间距为2.5 m 的横向条状厚度标志,作为涂层厚度的参照物。施工时用喷涂机从隧道的腰部向**部(从下至上)进行施工,每次喷涂约5 mm 厚。

    待**次喷涂干透后,再继续喷涂*二次,如此循环,直至达到设计厚度。由于施工时设备喷涂压力大,喷涂形成的涂层在隧道壁上不够光滑。

    为了提高涂料涂层的美观性,一般在最后一次喷涂后,要立即用料浆进行手工补填找平、修整抹光,使涂层表面平整光滑,并确保涂层达到设计厚度。也有在表面涂刷彩色涂料的,以提高隧道的美观性、光洁性。

    3.1.4 表层施工

    在涂料基层基本干透成型后(需3 d)方可进行表层施工,对表面要求较高的工程,如**工程等,在表层施工前较好在基层表面刮一层找平腻子,使表面平整,表层施工后隧道壁光洁明亮。

    表层涂料一般黏度较低,可以采用设备喷涂、手工刷涂或滚涂施工。要求喷刷工艺均匀、平滑、无色差。不同颜色的分界线要求平直、清晰。

    3.1.5 涂层养护

    气温在5 ℃以上时,一般需自然养护28 d,养护条件与普通混凝土基本相同,在养护过程中如果发现涂层有损伤,应及时修补。

    4、结语

    目前,我国已成为世界上隧道和地下工程较多、隧道结构较复杂、隧道建设发展速度较快的国家,鉴于各种道路火灾的惨痛教训,隧道消防安全问题已引起了我国交通运输及消防、安监等部门的高度重视。

    本施工工艺简单易行,可保证施工质量,工程完成后可提高隧道的防火能力、可改善隧道内壁整体的层间结构;

    使隧道防火涂料的耐火优势得到充分发挥,提高隧道的行车安全系数,本文对指导隧道防火涂料喷涂施工具有较大的推广应用价值。

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