磁化涂料在公路隧道內壁病害處治中的應用

趙永康

（臨夏公路事業發展中心臨夏公路段，甘肅 臨夏 731100）

0 引言

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。考慮到隧道結構的復雜性，對其運營階段病害的處治技術要求更是嚴格，如何合理有效地處治隧道病害成為隧道養護單位最關心的問題，也是國內外相關專業的學者所研究的熱點。

隧道內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壁面有利于司機辨明前行車輛，尤其是前車車距。一旦出現涂裝脫落等病害，對于隧道安全運行及美觀性都具有不利影響。基于此，本文以G1816烏瑪高速南陽山隧道為例，針對該隧道內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。

1 隧道概況

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。該隧道設計為山嶺區高速公路分離式斷面，雙向四車道，設計行車速度80km∕h，于2010年12月建成通車。隧道內輪廓為三心圓，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，左側路緣帶寬0.5m，右側0.75m，兩側設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，路面右側停車道加寬2.75m，左側路緣帶寬0.5m，右側寬0.75m，兩側設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。

經現場調查并結合定檢報告可知，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

針對隧道內壁涂裝病害，對檢修道頂面以上3.4m范圍內原涂裝進行鏟除，同時，在檢修道頂面以上0～3.0m范圍內采用乳白色磁化涂料（中部設置藍色誘導箭頭），3.0～3.4m采用藍色磁化涂料進行處理。

2 磁化涂料材料要求

結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構防腐涂裝技術規范》DB 61∕T1036-2016的基礎上，提出嚴格控制磁化涂料面漆中有害物質類型及成分的要求。

為了提高應用的安全性，在參考陜西省地方標準的基礎上，提出加強控制產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

3 磁化涂料施工技術

3.1 施工準備

南陽山隧道磁化涂料施工前項目部應根據現場情況制定可行的專項施工方案，并進行三級安全技術交底。應在隧道襯砌驗收合格后，在交安工程安裝前進行施工。

隧道內壁磁化涂料的配制應嚴格按照產品使用說明書執行，應配置專人進行磁化涂料的配制，進行正式噴涂施工前，應進行試驗段施工。待養護完成后，進行檢測，總結施工經驗，確定最佳配合比、噴涂壓力、噴涂距離、噴嘴直徑等噴涂參數。

3.2 基面處理

噴涂前應對襯砌表面、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。噴涂應在襯砌表面干燥并無粉塵后進行施工，還應在襯砌表面噴涂界面增強劑。為確保涂裝施工質量，既有襯砌基面處理需滿足以下要求：

（1）鋼帶加固段落內涂裝實施前，應對鋼帶進行打磨，徹底清除既有涂裝、油漆、灰塵等；大面積涂裝施工前，應進行預施工，檢驗在鋼帶上刮涂膩子的粘結型，如不能滿足要求需聯系涂料廠家解決。

（2）其他段落內涂裝施工前，應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。

3.3 涂裝施工

（1）噴涂前應按照產品使用要求進行充分攪拌、均勻拌合；

（2）拌合后應在產品規定的時間內噴涂完畢，不應在噴涂過程中加水；

（3）噴涂宜分區、分段、流水作業施工，應從側墻由下至上的順序進行施工作業，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后應沿著襯砌設置的施工縫、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，切縫應整齊圓順；

（6）應在產品所規定的環境條件下施工，且溫度不應低于5℃，濕度不應高于85%。宜采用機械噴涂施工，也可采用刮涂和輥涂。噴涂應該均勻噴涂兩遍，保證噴涂均勻，并不得出現流掛現象。

3.4 防潮處理

對隧道涂裝有防潮影響的包括隧道內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。根據磁化涂料相關研究，對涂裝體系防潮影響較大的技術指標有：疏水性、耐濕熱性和漆膜硬度。根據測試結果可知，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，經過72h的試驗后，樣板漆膜均未出現涂層不開裂、起層、脫落的現象，說明磁化涂料具有良好的抗高溫和高濕環境的能力，可起到防潮的作用。經測試，磁化涂料的漆膜硬度為2H，硬度較高，具有較為致密的結構，能夠起隔水防水的作用[1]。

對影響涂裝實施段落內SK745+780、SK745+790、SK745+800、SK745+810、SK745+825 等5 處滲漏水采用埋管引排+內嵌保溫板進行處治。在電纜槽內設置Φ110縱向保溫管，使用三通將縱向保溫管與Φ100軟管連通，使滲水沿縱向保溫管順坡匯集。路面開槽，槽內埋設Φ 110橫向保溫管（縱坡應大于-5%為宜）將水就近引排至中心排水溝內；縱向保溫管與橫向保溫管在電纜槽內通過三通連接，連接需牢靠緊密，防止滲水在電纜槽內竄流而破壞電線電纜等設施。

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置間距為100m∕處，橫向排水共設置兩道，以減少對既有結構的損害。恢復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]。

3.5 注意事項

（1）隧道涂裝宜采用機械噴涂施工，也可采用刮涂和輥涂。隧道內裝飾用涂層施工時，若洞內設備已安裝或部分安裝，則該區域涂層施工應該用涂刷或抹刷，盡量不采用噴涂。

（2）隧道涂裝噴涂前應對襯砌表面、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。南陽山隧道側墻磁化涂料的配制應嚴格按照產品使用說明書執行，應配置專人進行磁化涂料的配制，進行正式噴涂施工前，應進行試驗段施工。待養護完成后，進行檢測，總結施工經驗，確定最佳配合比、噴涂壓力、噴涂距離、噴嘴直徑等噴涂參數。

（4）噴涂宜分區、分段、流水作業施工，應從側墻由下至上的順序進行施工作業，控制并檢測噴涂厚度。

4 磁化涂料施工質量驗收

4.1 驗收資料

隧道磁化涂料工程驗收時，應提供下列資料：

（1）強制性產品認證證書、產品檢驗報告、產品合格證；

（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。

4.2 驗收要求

施工后應對外觀質量、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沿隧道縱向每100m布置一個檢測單元，且每座隧道不應少于3個檢測單元，每個單元內應隨機布置不少于1個檢測斷面[3]。

外觀質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]。

外觀質量驗收要求：

（1）宜采用錘擊、目測等方法進行檢測；

（2）應對隧道磁化涂料層外觀質量進行檢測；

（3）涂料層表面應無露底、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]。

4.3 整改與復檢

當出現下列情況時，應進行整改：

（1）出現粉化、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進行復檢。

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量驗收完全合格，滿足施工要求。針對隧道病害內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。

5 結束語

本文在對G1816 烏瑪高速南陽山隧道內壁涂裝臟污、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。根據施工質量驗收情況可知，在合理有效進行施工的情況下，磁化涂料的施工質量滿足相關要求，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，值得推廣應用。