湖北滬渝高速公路鄂西段(原名為滬蓉西高速)，其建設項目是迄今為止湖北省投資最大、工程最為艱巨、地質最為復雜、建設周期最長的山區高速公路建設工程，自2009年底全線通車以來，車流量迅速增加，已成為溝通東中西部的交通大動脈。該路段也是目前全國建設難度最大的高速公路項目之一，全長320公里，沿途不僅穿越數十道高山、深谷，還要翻越平均海拔1100米的鄂西高原，而隧道以其實現目標距離最短、占地面積最少、對自然環境及景觀破壞程度最小、造價低的特點受到了規劃建設者的青睞。滬渝高速鄂西段共有隧道44座155712米，其中：中短隧道20座25992米，長隧道14座37586米，特長隧道10座92134米。
隧道結構一般是鋼筋混凝土結構層，溫度升至600℃時，混凝土強度損失達50%以上，鋼材的屈服應力降到常溫下屈服力1/3以下。而隧道火災的燃燒物是汽油、塑料等物質，屬于典型的烴類火災，10分鐘之內，火災溫度可達到1013℃，隧道砌體難以承受如此高溫，嚴重部分容易燒塌，再加上隧道環境相對密閉，人流密度大，一旦發生火災，疏散和撲救相當困難，容易造成重大人員傷亡和財產損失，因此對隧道進行防火處理顯得十分重要。
而隧道防火涂料就是噴涂在隧道內拱頂和側壁的表面，起防火隔熱保護作用的一種隧道防火保護材料，使用它可防止隧道內鋼材混凝土在火災中迅速升溫而導致強度降低，避免混凝土炸裂、襯內鋼筋破壞失去支撐能力而導致隧道垮塌。滬渝高速鄂西段隧道均采用此種方式進行防火處理。
一、防火涂料及工藝簡介
防火涂料由基料及阻燃添加劑兩部分組成，它除了應具有普通涂料的裝飾作用和對基材提供物理保護外，還需要具有阻燃耐火的特殊功能。涂膜的質量直接影響其裝飾效果和使用價值，而涂膜的質量決定于涂料和施工的質量。所以在防火涂料配方設計研究的同時，對防火涂料的施工工藝條件進行研究也是十分重要的。防火涂料的施工應由經過培訓并取得資質的專業施工隊進行。施工中的安全和勞動保護應符合國家現行的有關規定。
1、底材表面處理方法
防火涂料施工前，應將建筑底材的灰塵、雜物等打掃干凈，縫隙應用防火涂料或其他防火材料填補平。被保護物件底材的表面處理是涂料施工的基礎工序，它的目的是為被保護物件表面即底材和涂膜的粘結創造一個良好的條件，從而充分發揮涂膜的性能。
1.1新混凝土表面
新混凝土表面不宜立刻涂裝，至少要經過2～3個星期的干燥，使水分蒸發、鹽分析出之后才能開始涂裝。如需縮短工期，可采用15%～20%的硫酸鋅或氯化鋅溶液或氨基磺酸溶液涂刷水泥表面數次，待干后除去析出的粉質和浮粒;也可用5%～10%的稀鹽酸溶液噴淋，再用清水洗滌干燥，此外也可用耐堿的底漆事先進行封閉。
1.2舊混凝土表面
可用鋼絲刷去除浮粒，如果水泥混凝土表面有較深的裂縫或凹凸不平處，先用極稀的氫氧化鈉溶液清洗油垢，并用水沖洗干燥，再用防火涂料或其他防火材料填補堵平后，方可進行涂裝。
2、防火涂料施工工藝的選擇
防火涂料的涂裝，是用不同的施工方法、工具和設備將涂料均勻地涂覆在被保護物件表面。涂裝的質量直接影響涂膜的質量，對不同的被保護物件和不同的防火涂料應該采用適宜的涂裝方法和設備，以獲得最佳的涂膜質量。
2.1刷涂法
刷涂法適用于涂刷任何形狀的物件，絕大多數防火涂料可以用此種方法施工。刷涂法很容易滲透到金屬表面的細孔中，因而可加強對金屬表面的附著力。缺點是生產效率低、勞動強度大，有時涂層表面留有刷痕，影響涂層的裝飾性。
2.2滾筒刷涂法
滾筒是一個直徑不大的空心圓柱，表面粘有用合成纖維制成的長絨毛，圓柱兩端裝有兩個墊圈，中心帶孔，彎曲的手柄即由這個孔中通過，使用時先將輥子浸入涂料中浸潤，然后用力滾涂到所需的表面上。現在發展有用空壓機輸送涂料的滾涂裝置。
2.3刮涂法
使用金屬或非金屬刮刀，如硬膠皮片、玻璃鋼刮刀、牛角刮刀等用手工涂刮，用于涂刮各種厚漿型防火涂料和膩子。
2.4噴涂法
使用壓縮空氣及噴槍使涂料霧化的施工方法，它的特點是噴涂后的涂層質量均勻，生產效率高。缺點是有一部分涂料被損耗，同時由于溶劑的大量蒸發，影響操作者身體健康。空氣噴涂的關鍵設備是噴槍，噴槍依據涂料供給方式通常分為重力式、吸引式和壓送式3種，又按噴涂能力分為小型和大型兩類。涂料黏度高，需要空氣工作壓力大，噴嘴應選大口徑的;涂料黏度低，需要工作壓力小，噴嘴可以選小口徑的。空氣噴涂通常的空氣工作壓力一般為0.3～0.6MPa。為了獲得光滑平整的理想涂層，噴涂時應注意以下幾個問題：
①施工前，首先應將涂料調至適當的黏度，要根據涂料的種類、空氣壓力、噴嘴的大小以及物面的需要量來決定；
②供給噴槍的空氣壓力一般為0.3～0.6MPa；
③噴嘴與物面的距離，一般以200～300mm為宜；
④噴出涂料流的方向應盡量垂直于物體表面；
⑤為了獲得均勻的涂層，操作時每一噴涂條帶的邊緣應當重疊在前一已噴好的條帶邊緣上(以重疊1/3為宜)。噴槍的運動速度應保持均勻一致，不可時快時慢。
防火涂料涂裝施工方法一般依據被保護基材的條件、對涂層質量的要求和采用防火涂料的特性來選擇，如飾面性防火涂料、超薄膨脹型鋼結構防火涂料、電纜防火涂料的施工一般采用刷涂，也可采用噴涂和輥涂工藝。厚涂型鋼結構防火涂料、預應力混凝土樓板防火涂料、隧道防火涂料的施工，可采用噴涂、抹涂和刮涂工藝，或噴涂、抹涂和刮涂相結合的施工工藝等。防火涂料應分次涂刷，根據要求結合防火涂料品種的特性而確定涂刷次數和相隔時間。一般說來，防火涂料有的容易沉淀，因此使用前應充分攪勻。
雙組分包裝的防火涂料，要根據產品說明書上規定的比例進行調配，充分攪拌，經規定時間的停放使之充分反應，然后使用。
二、運營中隧道防火涂料易出現的問題
我國對隧道結構進行防火保護工作始于20世紀80年代中期，但限于當時的技術、經濟狀況，除了上海延安東路越江隧道等有限的幾個隧道噴涂了防火涂料外，其它隧道的結構都沒有采取防火措施。真正根據有關隧道設計規范設計、建造隧道，還是近幾年的事，而隧道防火涂料的應用，則是從2001年前后開始的，當時一些企業將厚型鋼結構防火涂料或混凝土樓板防火涂料甚至電纜防火涂料作為隧道防火涂料使用。因此關于隧道防火涂料研究的基礎比較薄弱，產品參差不齊，給隧道防火涂料施工和性能檢測帶來很大困難。
滬渝高速鄂西段運營過程中防火涂料主要有以下問題：
1、由于涂層長期受汽車尾氣、隧道灰塵等原因的影響，導致外觀質量方面與涂料本身色差較大；
2、由于超限（超高、超寬）車輛以及拉大樹到重慶方面的車輛較多，全線隧道局部位置極易出現刮痕，嚴重影響行車視覺效果；
3、由于涂層長期處于隧道的潮濕環境中，局部段落印跡明顯，影響外觀質量，部分段落甚至會積水、脫落；
4、交通事故以及火災等原因也極易造成隧道防火涂料損傷；
由于上述等多種原因影響，在運營養護過程中，防火涂料修補最容易出現的一種弊端就是出現“補丁”，這種補丁嚴重影響了整個隧道的裝飾質量，如何能最大限度的和原涂層連成一個整體是目前養護的一個難題。養護一站在養護過程中，將按照規范要求半年對隧道裝飾工程進行清洗；對于需要修補的地方，綜合考慮到交通安全以及施工工藝的要求，基本采用滾筒刷涂法，先要求養護單位將需處理地方周邊清洗干凈，再對基層進行處理，等涂層干燥后再進行配色，爭取能夠最大限度的保持色調一致。但是這種辦法效果有限，更合理更好的辦法建議增加研究課題進一步探索。 |
