趙永康
(臨夏公路事業(yè)發(fā)展中心臨夏公路段,甘肅 臨夏 731100)
隧道工程是我國公路線路的重要組成部分。在隧道運營階段,一旦出現(xiàn)病害問題,會給隧道的運行埋下安全隱患,甚至造成嚴重的安全事故??紤]到隧道結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,對其運營階段病害的處治技術(shù)要求更是嚴格,如何合理有效地處治隧道病害成為隧道養(yǎng)護單位最關(guān)心的問題,也是國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)的學者所研究的熱點。
隧道內(nèi)壁涂裝不僅起到美化隧道的作用,還能夠起到照明的作用,有足夠亮度、亮度對比和顏色對比的內(nèi)壁面有利于司機辨明前行車輛,尤其是前車車距。一旦出現(xiàn)涂裝脫落等病害,對于隧道安全運行及美觀性都具有不利影響?;诖?,本文以G1816烏瑪高速南陽山隧道為例,針對該隧道內(nèi)壁面存在的涂裝病害,提出采用磁化涂料進行刷新的措施,以提高隧道的安全運行能力及美觀性。
G1816 烏瑪高速南陽山隧道位于康家崖-臨夏段。上行線隧道起訖樁號SK744+300~SK747+590,全長3290m;下行線隧道起訖樁號XK744+330~XK747+658,全長3328m,均為特長公路隧道。該隧道設(shè)計為山嶺區(qū)高速公路分離式斷面,雙向四車道,設(shè)計行車速度80km∕h,于2010年12月建成通車。隧道內(nèi)輪廓為三心圓,半徑分別為R1=5.43m,R2=7.93m,R3=1.00m,仰拱曲率半徑為R4=15m,路面橫坡2%。隧道斷面形式如下:
(1)分離式隧道:行車道寬度2×3.75m,左側(cè)路緣帶寬0.5m,右側(cè)0.75m,兩側(cè)設(shè)0.75m寬檢修道,隧道凈寬0.75+0.5+2×3.75+0.75+0.75=10.25m,凈高5m,拱頂高7m;
(2)緊急停車帶:行車道寬度2×3.75m,路面右側(cè)停車道加寬2.75m,左側(cè)路緣帶寬0.5m,右側(cè)寬0.75m,兩側(cè)設(shè)0.75m寬檢修道,隧道凈寬0.75+0.5+2×3.75+2.75+0.75+0.75=13m,凈高5m;
(3)車行橫通道:0.25+4.0+0.25=4.5m,凈高5m;
(4)人行橫通道:凈寬2m,凈高2.5m。
經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查并結(jié)合定檢報告可知,南陽山隧道上下行線涂裝剝落、起層、臟污嚴重,典型病害照片如圖1所示。
圖1 隧道襯砌涂裝剝落
針對隧道內(nèi)壁涂裝病害,對檢修道頂面以上3.4m范圍內(nèi)原涂裝進行鏟除,同時,在檢修道頂面以上0~3.0m范圍內(nèi)采用乳白色磁化涂料(中部設(shè)置藍色誘導(dǎo)箭頭),3.0~3.4m采用藍色磁化涂料進行處理。
結(jié)合其他省份成功案例,在參考陜西省地方標準《公路橋梁和隧道混凝土結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)規(guī)范》DB 61∕T1036-2016的基礎(chǔ)上,提出嚴格控制磁化涂料面漆中有害物質(zhì)類型及成分的要求。
為了提高應(yīng)用的安全性,在參考陜西省地方標準的基礎(chǔ)上,提出加強控制產(chǎn)煙毒性與燃燒性能等級的要求,對涂裝體系(包括底層和面層)提出的具體要求如表1所示。
表1 涂裝材料性能要求
南陽山隧道磁化涂料施工前項目部應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況制定可行的專項施工方案,并進行三級安全技術(shù)交底。應(yīng)在隧道襯砌驗收合格后,在交安工程安裝前進行施工。
隧道內(nèi)壁磁化涂料的配制應(yīng)嚴格按照產(chǎn)品使用說明書執(zhí)行,應(yīng)配置專人進行磁化涂料的配制,進行正式噴涂施工前,應(yīng)進行試驗段施工。待養(yǎng)護完成后,進行檢測,總結(jié)施工經(jīng)驗,確定最佳配合比、噴涂壓力、噴涂距離、噴嘴直徑等噴涂參數(shù)。
噴涂前應(yīng)對襯砌表面、施工縫、伸縮縫、沉降縫及錯臺部位進行打磨、聚合物膩子粉補平處理,清除襯砌表面的浮漿、油污、易剝落層等附著物。噴涂應(yīng)在襯砌表面干燥并無粉塵后進行施工,還應(yīng)在襯砌表面噴涂界面增強劑。為確保涂裝施工質(zhì)量,既有襯砌基面處理需滿足以下要求:
(1)鋼帶加固段落內(nèi)涂裝實施前,應(yīng)對鋼帶進行打磨,徹底清除既有涂裝、油漆、灰塵等;大面積涂裝施工前,應(yīng)進行預(yù)施工,檢驗在鋼帶上刮涂膩子的粘結(jié)型,如不能滿足要求需聯(lián)系涂料廠家解決。
(2)其他段落內(nèi)涂裝施工前,應(yīng)沖洗原有涂層上的灰塵等污物,鏟除舊涂層起皮、開裂、鼓包部分,待襯砌表面干燥后進行施工。
(1)噴涂前應(yīng)按照產(chǎn)品使用要求進行充分攪拌、均勻拌合;
(2)拌合后應(yīng)在產(chǎn)品規(guī)定的時間內(nèi)噴涂完畢,不應(yīng)在噴涂過程中加水;
(3)噴涂宜分區(qū)、分段、流水作業(yè)施工,應(yīng)從側(cè)墻由下至上的順序進行施工作業(yè),控制并檢測噴涂厚度;
(4)底漆與面漆噴涂時間間隔不宜小于24h;
(5)施工完畢3~7d后應(yīng)沿著襯砌設(shè)置的施工縫、伸縮縫、沉降縫進行切割,切縫深度為噴層厚度,寬度宜為3~5mm,切縫應(yīng)整齊圓順;
(6)應(yīng)在產(chǎn)品所規(guī)定的環(huán)境條件下施工,且溫度不應(yīng)低于5℃,濕度不應(yīng)高于85%。宜采用機械噴涂施工,也可采用刮涂和輥涂。噴涂應(yīng)該均勻噴涂兩遍,保證噴涂均勻,并不得出現(xiàn)流掛現(xiàn)象。
對隧道涂裝有防潮影響的包括隧道內(nèi)水汽和既有壁面浸滲。既有壁面浸滲通過襯砌滲漏水處治后即無滲水,再加上既有襯砌混凝土的自防水性能,可起到防潮作用。
隧道內(nèi)水汽對涂裝體系的影響,需通過材料性能和施工工藝減少或消除。根據(jù)磁化涂料相關(guān)研究,對涂裝體系防潮影響較大的技術(shù)指標有:疏水性、耐濕熱性和漆膜硬度。根據(jù)測試結(jié)果可知,磁化涂料具有良好的疏水性,可有效減少水汽的附著,具有一定的防潮性能。磁化涂料在濕度90%、溫度為45℃的恒溫恒濕箱中,經(jīng)過72h的試驗后,樣板漆膜均未出現(xiàn)涂層不開裂、起層、脫落的現(xiàn)象,說明磁化涂料具有良好的抗高溫和高濕環(huán)境的能力,可起到防潮的作用。經(jīng)測試,磁化涂料的漆膜硬度為2H,硬度較高,具有較為致密的結(jié)構(gòu),能夠起隔水防水的作用[1]。
對影響涂裝實施段落內(nèi)SK745+780、SK745+790、SK745+800、SK745+810、SK745+825 等5 處滲漏水采用埋管引排+內(nèi)嵌保溫板進行處治。在電纜槽內(nèi)設(shè)置Φ110縱向保溫管,使用三通將縱向保溫管與Φ100軟管連通,使?jié)B水沿縱向保溫管順坡匯集。路面開槽,槽內(nèi)埋設(shè)Φ 110橫向保溫管(縱坡應(yīng)大于-5%為宜)將水就近引排至中心排水溝內(nèi);縱向保溫管與橫向保溫管在電纜槽內(nèi)通過三通連接,連接需牢靠緊密,防止?jié)B水在電纜槽內(nèi)竄流而破壞電線電纜等設(shè)施。
由于SK745+780、SK745+790、SK745+800、SK745+810、SK745+825等5處滲漏水中,滲水處縱向分布長度為45m,故縱向排水長度按45m計算;考慮到既有檢查井設(shè)置間距為100m∕處,橫向排水共設(shè)置兩道,以減少對既有結(jié)構(gòu)的損害。恢復(fù)處治過程中被破壞的電纜槽、路面、涂裝等,橫向保溫管開槽采用微膨脹快硬混凝土回填[2]。
(1)隧道涂裝宜采用機械噴涂施工,也可采用刮涂和輥涂。隧道內(nèi)裝飾用涂層施工時,若洞內(nèi)設(shè)備已安裝或部分安裝,則該區(qū)域涂層施工應(yīng)該用涂刷或抹刷,盡量不采用噴涂。
(2)隧道涂裝噴涂前應(yīng)對襯砌表面、施工縫、伸縮縫、沉降縫及錯臺部位進行打磨、聚合物膩子粉補平處理,清除襯砌表面的脫模劑、油污、易剝落層等附著物。
(3)噴涂應(yīng)在襯砌表面干燥后進行施工。噴涂前宜在干燥后襯砌表面噴涂界面增強劑。南陽山隧道側(cè)墻磁化涂料的配制應(yīng)嚴格按照產(chǎn)品使用說明書執(zhí)行,應(yīng)配置專人進行磁化涂料的配制,進行正式噴涂施工前,應(yīng)進行試驗段施工。待養(yǎng)護完成后,進行檢測,總結(jié)施工經(jīng)驗,確定最佳配合比、噴涂壓力、噴涂距離、噴嘴直徑等噴涂參數(shù)。
(4)噴涂宜分區(qū)、分段、流水作業(yè)施工,應(yīng)從側(cè)墻由下至上的順序進行施工作業(yè),控制并檢測噴涂厚度。
隧道磁化涂料工程驗收時,應(yīng)提供下列資料:
(1)強制性產(chǎn)品認證證書、產(chǎn)品檢驗報告、產(chǎn)品合格證;
(2)隧道磁化涂料的出廠檢驗報告、進場驗收記錄和見證檢驗報告;
(3)施工過程的驗收記錄;
(4)對施工中不合格項等問題的處理記錄。
施工后應(yīng)對外觀質(zhì)量、涂層厚度和涂層附著力進行檢測。
涂層厚度和涂層附著力檢測應(yīng)沿隧道縱向每100m布置一個檢測單元,且每座隧道不應(yīng)少于3個檢測單元,每個單元內(nèi)應(yīng)隨機布置不少于1個檢測斷面[3]。
外觀質(zhì)量與涂層厚度檢測宜在磁化涂料施工完7d后進行,涂層附著力檢測宜在施工完28d后進行[4]。
外觀質(zhì)量驗收要求:
(1)宜采用錘擊、目測等方法進行檢測;
(2)應(yīng)對隧道磁化涂料層外觀質(zhì)量進行檢測;
(3)涂料層表面應(yīng)無露底、粉化、流掛等缺陷。
涂層厚度驗收要求:
(1)宜采用鉆孔法或測厚探針法檢測;
(2)磁化涂料底漆厚度不小于60μm,面漆厚度不小于40μm,涂料總厚度不小于100μm[5]。
當出現(xiàn)下列情況時,應(yīng)進行整改:
(1)出現(xiàn)粉化、空鼓、脫落和明顯裂縫等缺陷;
(2)涂層厚度不合格單元;
(3)涂層附著力不合格單元。
隧道磁化涂料層整改段達到檢測條件后應(yīng)進行復(fù)檢。
從G1816烏瑪高速南陽山隧道涂裝情況來看,該隧道磁化涂料施工質(zhì)量驗收完全合格,滿足施工要求。針對隧道病害內(nèi)壁的刷新涂裝效果良好,為隧道運營的安全性和舒適性提供的有效保障。
本文在對G1816 烏瑪高速南陽山隧道內(nèi)壁涂裝臟污、脫落、襯砌滲水等病害進行綜合分析后,采取了磁化涂料刷新的處治方法。根據(jù)施工質(zhì)量驗收情況可知,在合理有效進行施工的情況下,磁化涂料的施工質(zhì)量滿足相關(guān)要求,施工效果良好,既保證了隧道亮度要求,又改善了隧道壁面的美觀性,對于隧道的安全性和舒適性具有較大的提升,值得推廣應(yīng)用。