21隧道內(nèi)1062型防火涂料施工工藝工法

1、隧道內(nèi)106-2型防火涂料施工工藝工法QB/ZTYJGYGF-SD-0321-2011第五工程有限公司 張 松1 前言1.1工藝工法概況隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高等級(jí)公路隧道的日益增多，高速公路網(wǎng)絡(luò)在中華大地上迅速形成。作為高速公路的咽喉地段-隧道，其隧道結(jié)構(gòu)防火性能對(duì)隧道的消防及運(yùn)營(yíng)安全有很大的影響。高速公路隧道一旦發(fā)生火災(zāi)事故，如果火災(zāi)初期失去控制，短時(shí)間內(nèi)兇猛的火勢(shì)和長(zhǎng)時(shí)間的高溫會(huì)對(duì)隧道內(nèi)部設(shè)施造成嚴(yán)重的毀壞。當(dāng)中型火災(zāi)持續(xù)90分鐘以上時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)將炸裂，產(chǎn)生坍塌，側(cè)壁也會(huì)失去穩(wěn)定，危及人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。由此可見(jiàn)，在不做防火保護(hù)的隧道中，火災(zāi)發(fā)生后，危險(xiǎn)是非常大的。一旦發(fā)生火災(zāi)，若混

2、凝土結(jié)構(gòu)在一定的時(shí)效內(nèi)不能有效地抵抗火勢(shì)的高溫和高熱，其結(jié)果將是災(zāi)難性的。針對(duì)海底隧道運(yùn)營(yíng)的特殊性，若火災(zāi)一旦發(fā)生，為保證混凝土結(jié)構(gòu)有較長(zhǎng)的耐熱性和穩(wěn)定性，考慮在混凝土二次襯砌表面噴涂高耐熱的106-2型防火涂料，提高隧道的防火能力。對(duì)隧道其中的2910m進(jìn)行了106-2型非膨脹水性防火涂料的噴涂施工。經(jīng)過(guò)在隧道中的噴涂實(shí)踐、歸納總結(jié),形成了本施工工法。1.2 工法原理 通過(guò)在隧道二次襯砌表面逐層噴涂106-2型非膨脹水性防火涂料的工法，利用防火涂料的耐火性和較好的隔熱性，使混凝土結(jié)構(gòu)體在設(shè)計(jì)要求的時(shí)間內(nèi)不喪失穩(wěn)定性，以提高混凝土的耐熱性能。2 工法特點(diǎn) 采用106-2型非膨脹水性防火涂料對(duì)隧

3、道二襯表面進(jìn)行處理，有效地提高了混凝土結(jié)構(gòu)體的耐高溫、耐高熱時(shí)效；為消防救災(zāi)贏得寶貴的時(shí)間；降低了隧道運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。3 適用范圍 本工法適用于公路、鐵路、電纜等各種有防火要求的地下工程。4 主要引用標(biāo)準(zhǔn) 漆膜、 膩?zhàn)幽じ稍飼r(shí)間測(cè)定GB/T 1728；合成樹(shù)脂乳液砂壁狀建筑涂料JG/T 24（檢驗(yàn)粘結(jié)強(qiáng)度）； 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料GB 14907-2002（干密度檢驗(yàn)及耐濕熱性檢驗(yàn))； 漆膜耐水性測(cè)定法GB/T 1733；中華人民共和國(guó)公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA 98（檢驗(yàn)?zāi)退帷A、凍融循環(huán)性）。5 防火涂料施工方法 106-2型非膨脹水性防火涂料作為隧道關(guān)鍵的防火隔熱材料，采用自下而上逐層噴涂的方法，在隧道原

4、二次襯砌混凝土表面形成具有耐熱耐火的涂層。6工藝流程及操作要點(diǎn)6.1施工工藝流程材料檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)具準(zhǔn)備二襯基面清理基面檢查試配料配合比檢查基層噴涂防火涂料基層噴涂厚度檢查厚度不合格合格鋪設(shè)玻纖格柵補(bǔ)噴表干配料配合比檢查面層噴涂防火涂料面層涂料厚度檢查噴涂飾面材料防火涂料、材料進(jìn)場(chǎng)圖1 海底隧道防火涂料的施工工藝流程6.2 操作要點(diǎn)設(shè)計(jì)參數(shù)及材料檢驗(yàn) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，海域段防火涂料厚度為22±2mm，在噴層間加鋪玻纖格柵，耐火極限不得小于3小時(shí)；陸域段防火涂料厚度為13mm，耐火極限不得小于2小時(shí)。海底隧道所使用的106-2型非膨脹水性防火涂料檢驗(yàn)主要依據(jù)中華人民共和國(guó)公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA

5、98-2005和鋼結(jié)構(gòu)防火涂料GB 14907-2002進(jìn)行檢驗(yàn)。其中耐火性按照碳?xì)鋾r(shí)間-溫度進(jìn)行升溫測(cè)定。施工前的準(zhǔn)備 1 檢查二襯表面是否有滲漏水，清除二襯表面處理滲水點(diǎn)后的疏松層、浮灰、浮塵、脫模劑、油污和污漬等雜物。 2 檢查隧道內(nèi)壁板塊接縫是否平整，檢查伸縮縫、施工縫的情況，詳細(xì)記錄檢查情況。 3 用高壓水將二襯表面沖洗干凈，混凝土表面應(yīng)充分潤(rùn)濕，但混凝土表面不得有明水。 4 對(duì)施工用涂料進(jìn)行復(fù)檢。檢查其產(chǎn)品型號(hào)、出廠檢驗(yàn)單、合格證、質(zhì)量保證期以及現(xiàn)場(chǎng)抽樣化驗(yàn)，并把復(fù)驗(yàn)的資料數(shù)據(jù)存檔備案。 5 噴涂防火涂料前采用彩條布將施工段的管溝及側(cè)墻進(jìn)行覆蓋保護(hù)，若在已完成路面基層砼澆注區(qū)段施工

6、時(shí)用彩條布將路面覆蓋防護(hù)好再進(jìn)行噴涂施工。 防火涂料配制與拌合 第一層防火涂料按水：涂料=（100120）：80進(jìn)行涂料拌和，第24層按水：涂料=（80100）：80進(jìn)行涂料拌合，且拌合時(shí)間不得小于10分鐘。待拌合均勻后，需繼續(xù)拌合3分鐘，才可進(jìn)行噴涂施工。 防火涂料涂裝 1涂裝方法106-2防火涂料為非膨脹水性涂料，其粒度較大，黏度比較稠，應(yīng)采用空氣噴涂法施工。在進(jìn)行噴涂施工時(shí)，噴槍?xiě)?yīng)采用重力式噴槍?zhuān)瑖娮熘睆?6mm，空氣壓力控制在0.40.6MPa，噴嘴距隧道表面的距離，一般以200300mm為宜。噴出的涂料流應(yīng)盡量垂直于隧道襯砌表面，每一個(gè)噴涂條帶的邊緣應(yīng)當(dāng)重疊在前噴好的條帶邊緣（以重疊

7、1/3 為宜）。圖2 防火涂料噴涂施工 2涂料噴層厚度 防火涂料采用逐層噴涂的方式進(jìn)行。第一層噴涂厚度宜控制在3-5mm，確保第一層涂裝涂料與混凝土表面粘結(jié)可靠，以后每遍噴涂厚度控制在5-8mm，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求的涂裝涂層厚度為止。 3噴層間間隙時(shí)間 后一層涂料的施工應(yīng)待前一層表干后進(jìn)行，工地現(xiàn)場(chǎng)噴涂施工間隔時(shí)間建議在24h以上（涂料表干時(shí)間與氣溫及涂層厚度有關(guān)）。 4噴涂順序 防火涂料噴涂時(shí)，分34層逐層噴涂，噴涂從隧道腰部往拱頂自下而上施工，噴槍的運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)保持一致，不可時(shí)快時(shí)慢。 5飾面涂料施工檢查噴層涂料的干燥度、平整度及噴層厚度，當(dāng)以上幾項(xiàng)指標(biāo)符合要求后，且在保證上一層涂料硬化后（一

8、般在涂裝涂層施工完畢后7d），進(jìn)行飾面涂料的施工，飾面涂料一般采用噴涂或輥涂施工（視現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而定）。7 勞動(dòng)力組織 防火涂料施工分為技術(shù)組，噴涂組，拌合組及后勤保障組，其中技術(shù)組主要負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)和施工現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程控制，其他組負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)施工的安全高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，主要人員配置見(jiàn)表1。表1 人員配置表序號(hào)班組數(shù)量（人）備 注1技術(shù)組2施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)，施工過(guò)程質(zhì)量控制，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員1人，試驗(yàn)員1人 。2噴涂組6噴槍手2個(gè)，協(xié)助人員4人。3拌合組4上料人員2人，稱(chēng)量人員1人，拌合人員2人4后勤組8電工2人，修理工2人，空壓機(jī)司機(jī)2人，汽車(chē)司機(jī)2人8 主要機(jī)具設(shè)備 機(jī)械設(shè)備配置以先進(jìn)、高效、適用、配套為原則，

9、投入的主要施工機(jī)械設(shè)備的規(guī)格型號(hào)和數(shù)量必須充分滿足防火涂料施工工藝的需要。主要機(jī)械設(shè)備配置見(jiàn)表2。表2 機(jī)械設(shè)備配置表序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)（參考）單位數(shù)量1專(zhuān)業(yè)噴涂設(shè)備UBJ-1.8臺(tái)22空氣壓縮機(jī)Z-0.06/2-8臺(tái)23自卸汽車(chē)紅巖32160臺(tái)24砂漿拌合機(jī)GQ350臺(tái)29 質(zhì)量控制9.1易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題 由于材料受潮等原因，造成拌合后的涂料顆粒不均勻，粘結(jié)力和強(qiáng)度降低。 拌合不均勻，養(yǎng)護(hù)不到位，造成涂料開(kāi)裂。 基面清理不到位，影響涂料與襯砌混凝土的粘結(jié)力。操作手未按照作業(yè)要求噴涂，使涂料的致密性降低。涂料拌合后存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成涂料本身的性能降低。9.2質(zhì)量保證措施原材料儲(chǔ)存與檢驗(yàn)1 防火涂料存

10、放必須防雨防潮，輕裝輕卸，防止散包，塑料袋嚴(yán)禁破裂，堆碼不宜過(guò)高，防止涂料結(jié)塊。2 涂料的最佳儲(chǔ)存溫度535°C。運(yùn)輸時(shí)，嚴(yán)禁日曬雨淋。3 每批次的原材料進(jìn)場(chǎng)，均要提供產(chǎn)品的出廠合格證明及該批次的主要技術(shù)參數(shù)的檢驗(yàn)報(bào)告，同時(shí)我方對(duì)進(jìn)場(chǎng)的原材按批次進(jìn)行抽樣檢查，保證進(jìn)場(chǎng)材料符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求。 拌合控制 1 防火涂料應(yīng)用攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆颍柚茣r(shí)間不得少于10分鐘，當(dāng)攪拌均勻后，需繼續(xù)攪拌3分鐘，才可噴涂施工。 2 拌制好的涂料應(yīng)色澤均勻，無(wú)結(jié)塊、粉團(tuán)。 3 有受潮、結(jié)塊的涂料必須丟棄，不得用于拌合。4 噴涂過(guò)程中散落回彈的涂料不得回收利用，被污染和超過(guò)規(guī)定時(shí)間（拌制好的材料

11、超過(guò)50分鐘）的涂料不得使用。噴涂作業(yè)控制1 噴涂時(shí)，噴槍距混凝土表面200300mm為宜。2 拌制好的涂料應(yīng)在3045分鐘內(nèi)用完，切忌存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)后使用。3 涂料施工時(shí)應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行噴層厚度及拌合料稠度檢查，保證噴涂均勻，無(wú)漏涂，無(wú)色差，無(wú)流掛、結(jié)塊，噴涂表面平整，粘結(jié)牢固，無(wú)開(kāi)裂、無(wú)空鼓和脫落。4 噴出的涂料流應(yīng)與混凝土基面垂直。5 涂料施工期間及施工后24小時(shí)內(nèi)，外部環(huán)境溫度不得小于5°C，濕度不應(yīng)大于80%。空氣應(yīng)保持流通。6 在涂裝下一層涂料時(shí)，必須保證上一層涂料處于干燥狀態(tài)。7 涂料在噴涂前，必須保證涂料拌合均勻，稠度適中，使黏度在施工時(shí)，不發(fā)生流淌和下墜現(xiàn)象為宜。8 噴層基

12、面應(yīng)清潔、平整、無(wú)滲水。 養(yǎng)護(hù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 1 噴涂完成后，按照混凝土養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期為28天。 2 養(yǎng)護(hù)期間，涂層不得受凍，不得受碰撞和水沖刷。3 當(dāng)氣溫超過(guò)30°C時(shí)，應(yīng)每隔4個(gè)小時(shí)噴灑一次水，當(dāng)氣溫超過(guò)35°C時(shí)，應(yīng)每隔2小時(shí)噴灑一次水。施工質(zhì)量檢查與驗(yàn)收1 關(guān)鍵工序質(zhì)量檢查 防火涂料施工過(guò)程中，影響涂料施工質(zhì)量主要有以下四個(gè)關(guān)鍵工序： 1）涂料的配合比是否適當(dāng)。 2）防火涂料噴涂 是否清洗干凈。 3）噴涂厚度否合格。 4）涂料養(yǎng)護(hù)是否到位。 所以嚴(yán)格以上四道關(guān)鍵工序過(guò)程監(jiān)控，對(duì)防火涂料最終的效能有很大的作用。 在施工過(guò)程中，主要采用以下方法對(duì)以上四道關(guān)鍵工序進(jìn)行

13、檢查和監(jiān)控（見(jiàn)表3）：表3 關(guān)鍵工序過(guò)程檢查序號(hào)檢查內(nèi)容檢查方法1混凝土表面清潔度及濕度目測(cè)：表面濕潤(rùn)且無(wú)明水，擦拭法：表面無(wú)灰質(zhì)2涂料厚度鉆孔游標(biāo)卡尺每層每200m檢查10點(diǎn)3涂料施工配合比稠度儀每拌合一批檢查，配料拌合前稱(chēng)重4涂料養(yǎng)護(hù)期濕度洞內(nèi)設(shè)置溫、濕度儀2 工程質(zhì)量驗(yàn)收現(xiàn)行的公、鐵路防火涂料施工質(zhì)量驗(yàn)收還沒(méi)有統(tǒng)一的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，在工程質(zhì)量驗(yàn)收過(guò)程中，根據(jù)防火涂料各方面的性能及測(cè)定方法，主要采用公安部下發(fā)的 中華人民共和國(guó)公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA98,同時(shí)結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范CECS24:90進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收。其主要的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)頻率如下：表4 主要的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)頻率表項(xiàng)次檢驗(yàn)項(xiàng)目規(guī)定

14、值或允許偏差檢驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)頻率和方法1平整度偏差2mm每200米檢測(cè)10點(diǎn),1米平整度尺2厚度每平方米內(nèi)糙面平均厚度設(shè)計(jì)厚度L；最小厚度0.9L每200米抽1平方米面積檢測(cè)10點(diǎn),針刺游標(biāo)卡尺針刺3飾面效果附著力強(qiáng)、保色性好、色澤均勻、耐水、顏色為要求的顏色每200米檢測(cè)1平方米4玻纖格柵平整、無(wú)漏掛每200米檢測(cè)1平方米10 安全措施10.1主要安全風(fēng)險(xiǎn)分析 用電安全 由于隧道防火涂料在海域環(huán)境中施工，空氣濕度大，且為堿性環(huán)境，若施工用電線路保養(yǎng)不善，不嚴(yán)格施工用電規(guī)程，電路極易發(fā)生短路、漏電、線路老化等情況，這將對(duì)隧道內(nèi)的作業(yè)人員安全造成隱患。 高空作業(yè)安全廈門(mén)海底隧道為大斷面海底隧道，防火

15、涂料噴涂作業(yè)最大高度達(dá)到7m。防火涂料施工時(shí)，采用移動(dòng)式門(mén)架輔助作業(yè)人員高處施工，同時(shí)施工作業(yè)區(qū)車(chē)輛運(yùn)行較多，存在較多施工干擾和安全隱患，因此做好噴涂作業(yè)人員的安全防護(hù)、作業(yè)區(qū)的安全警示是有必要的。10.2保證措施用電作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1 現(xiàn)場(chǎng)電工人員，必須持證上崗，當(dāng)班電工，嚴(yán)禁脫崗，嚴(yán)禁酒后作業(yè)，嚴(yán)禁非電工人員代替電工人員作業(yè)。2 當(dāng)班電工人員，須進(jìn)行巡回檢查施工現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備及用電器材。確保接地（零）線、配電箱、閘刀、熔斷器、自動(dòng)開(kāi)關(guān)、漏電保護(hù)器等設(shè)施齊全有效。3 場(chǎng)內(nèi)架設(shè)的電線應(yīng)絕緣良好，懸掛高度及線間距必須符合電業(yè)部門(mén)的安全規(guī)定。認(rèn)真處理現(xiàn)場(chǎng)各種電器設(shè)備線路故障?，F(xiàn)場(chǎng)架設(shè)的臨時(shí)線路必須用絕緣物支

16、持，不得隨意飛線、布線。不得將電線纏繞在鋼筋，鋼管或腳手架上。 4 在三相五線中性點(diǎn)接地供電系統(tǒng)中，電氣設(shè)備的金屬外殼應(yīng)做好接零保護(hù)。 5 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的各類(lèi)手提式、移動(dòng)式電器及其它小型機(jī)電工具，配電箱（框）等應(yīng)做好使用前的檢查，測(cè)試工作。確保安全使用，杜絕線路、閘刀裸露現(xiàn)象的發(fā)生。 6 移動(dòng)式電氣機(jī)具設(shè)備應(yīng)用橡膠電纜供電，并經(jīng)常注意理順。跨越道路時(shí)應(yīng)埋入地下或做穿管保護(hù)。 7 電器設(shè)備及線路檢查維修時(shí)，必須切斷電源總閘，并懸掛維修牌、指定專(zhuān)人監(jiān)護(hù)。對(duì)維修過(guò)的電器設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，合格后方可投入使用，并做好電工維修記錄。噴涂人員安全作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1 進(jìn)入作業(yè)區(qū)，務(wù)必戴好安全帽及防塵面罩及防護(hù)服。2 高空作

17、業(yè)時(shí)，必須拴好安全帶，穿防滑鞋，作業(yè)平臺(tái)周?chē)鷳?yīng)有防護(hù)措施，作業(yè)時(shí)，作業(yè)平臺(tái)應(yīng)有加固措施并有專(zhuān)人看護(hù)。3 作業(yè)區(qū)內(nèi)需有慢速行駛、行人繞行、防止打傷、高處墜落等警示標(biāo)示。4 在噴涂作業(yè)過(guò)程中，嚴(yán)禁將噴槍口對(duì)他人。11 環(huán)保措施 11.1材料統(tǒng)一堆放，不得隨意亂放。 11.2對(duì)將要施工區(qū)段，必須對(duì)已施工的路面管溝等結(jié)構(gòu)物進(jìn)行覆蓋處理。 11.3每次噴涂結(jié)束后，必須對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行清潔，將噴涂回彈料清理干凈。12 應(yīng)用實(shí)例12.1工程簡(jiǎn)介廈門(mén)東通道（翔安隧道）工程隧道全長(zhǎng)6051m，其中跨越海域總長(zhǎng)4200m。按照高等級(jí)公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算行車(chē)速度為80km/h，暗挖隧道最大斷面尺寸17.04m

18、5;12.56m（寬×高），建筑限界凈寬×凈高為13.5×5.0m。隧道連接廈門(mén)市本島和翔安區(qū)陸地，具有公路和城市道路雙重功能。設(shè)計(jì)原方案采用7mm厚，耐火極限不得小于2小時(shí)的防火涂料，后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及海底隧道工程的特殊性，將海域段和陸域段的防火涂料分別加厚到22mm和13mm，耐火極限調(diào)整到不得小于3小時(shí)。采用該方案施工后，現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)例證明，通過(guò)對(duì)混凝土表面噴涂一定厚度的106-2非膨脹水性防火涂料，能有效的降低火災(zāi)產(chǎn)生的高溫和高熱對(duì)隧道襯砌混凝土的影響，有效的保護(hù)了隧道主體的結(jié)構(gòu)安全，為火災(zāi)救援贏得了更多的時(shí)間。12.2施工情況 廈門(mén)海底隧道（翔安隧道）工程A4合同段在防火涂料的施工過(guò)程中，采用分區(qū)分段逐層施工的噴涂工藝，流水作業(yè)與平行作業(yè)相結(jié)合的方法，僅用40天完成了隧道2910m的防火涂料噴涂任務(wù)，極好地提高了隧道的防火性能，為隧道的順利通車(chē)創(chuàng)造了有利的條件。為隧道安全運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造了良好的條件。12.3工程結(jié)果評(píng)價(jià)廈門(mén)海底隧道是我國(guó)大陸第一座大斷面的海底隧道，對(duì)我國(guó)隧道建設(shè)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，縮小與世界先進(jìn)水平的差距，將起到里程碑式的作用。隧道防火作為廈門(mén)海底隧道運(yùn)營(yíng)安全的重點(diǎn)之一，能否有效的在建設(shè)期間處理好隧道的防火