磁化涂料在公路隧道内壁病害处治中的应用

赵永康

（临夏公路事业发展中心临夏公路段，甘肃 临夏 731100）

0 引言

隧道工程是我国公路线路的重要组成部分。在隧道运营阶段，一旦出现病害问题，会给隧道的运行埋下安全隐患，甚至造成严重的安全事故。考虑到隧道结构的复杂性，对其运营阶段病害的处治技术要求更是严格，如何合理有效地处治隧道病害成为隧道养护单位最关心的问题，也是国内外相关专业的学者所研究的热点。

隧道内壁涂装不仅起到美化隧道的作用，还能够起到照明的作用，有足够亮度、亮度对比和颜色对比的内壁面有利于司机辨明前行车辆，尤其是前车车距。一旦出现涂装脱落等病害，对于隧道安全运行及美观性都具有不利影响。基于此，本文以G1816乌玛高速南阳山隧道为例，针对该隧道内壁面存在的涂装病害，提出采用磁化涂料进行刷新的措施，以提高隧道的安全运行能力及美观性。

1 隧道概况

G1816 乌玛高速南阳山隧道位于康家崖-临夏段。上行线隧道起讫桩号SK744+300～SK747+590，全长3290m；下行线隧道起讫桩号XK744+330～XK747+658，全长3328m，均为特长公路隧道。该隧道设计为山岭区高速公路分离式断面，双向四车道，设计行车速度80km∕h，于2010年12月建成通车。隧道内轮廓为三心圆，半径分别为R1=5.43m，R2=7.93m，R3=1.00m，仰拱曲率半径为R4=15m，路面横坡2%。隧道断面形式如下：

（1）分离式隧道：行车道宽度2×3.75m，左侧路缘带宽0.5m，右侧0.75m，两侧设0.75m宽检修道，隧道净宽0.75+0.5+2×3.75+0.75+0.75=10.25m，净高5m，拱顶高7m；

（2）紧急停车带：行车道宽度2×3.75m，路面右侧停车道加宽2.75m，左侧路缘带宽0.5m，右侧宽0.75m，两侧设0.75m宽检修道，隧道净宽0.75+0.5+2×3.75+2.75+0.75+0.75=13m，净高5m；

（3）车行横通道：0.25+4.0+0.25=4.5m，净高5m；

（4）人行横通道：净宽2m，净高2.5m。

经现场调查并结合定检报告可知，南阳山隧道上下行线涂装剥落、起层、脏污严重，典型病害照片如图1所示。

图1 隧道衬砌涂装剥落

针对隧道内壁涂装病害，对检修道顶面以上3.4m范围内原涂装进行铲除，同时，在检修道顶面以上0～3.0m范围内采用乳白色磁化涂料（中部设置蓝色诱导箭头），3.0～3.4m采用蓝色磁化涂料进行处理。

2 磁化涂料材料要求

结合其他省份成功案例，在参考陕西省地方标准《公路桥梁和隧道混凝土结构防腐涂装技术规范》DB 61∕T1036-2016的基础上，提出严格控制磁化涂料面漆中有害物质类型及成分的要求。

为了提高应用的安全性，在参考陕西省地方标准的基础上，提出加强控制产烟毒性与燃烧性能等级的要求，对涂装体系（包括底层和面层）提出的具体要求如表1所示。

表1 涂装材料性能要求

3 磁化涂料施工技术

3.1 施工准备

南阳山隧道磁化涂料施工前项目部应根据现场情况制定可行的专项施工方案，并进行三级安全技术交底。应在隧道衬砌验收合格后，在交安工程安装前进行施工。

隧道内壁磁化涂料的配制应严格按照产品使用说明书执行，应配置专人进行磁化涂料的配制，进行正式喷涂施工前，应进行试验段施工。待养护完成后，进行检测，总结施工经验，确定最佳配合比、喷涂压力、喷涂距离、喷嘴直径等喷涂参数。

3.2 基面处理

喷涂前应对衬砌表面、施工缝、伸缩缝、沉降缝及错台部位进行打磨、聚合物腻子粉补平处理，清除衬砌表面的浮浆、油污、易剥落层等附着物。喷涂应在衬砌表面干燥并无粉尘后进行施工，还应在衬砌表面喷涂界面增强剂。为确保涂装施工质量，既有衬砌基面处理需满足以下要求：

（1）钢带加固段落内涂装实施前，应对钢带进行打磨，彻底清除既有涂装、油漆、灰尘等；大面积涂装施工前，应进行预施工，检验在钢带上刮涂腻子的粘结型，如不能满足要求需联系涂料厂家解决。

（2）其他段落内涂装施工前，应冲洗原有涂层上的灰尘等污物，铲除旧涂层起皮、开裂、鼓包部分，待衬砌表面干燥后进行施工。

3.3 涂装施工

（1）喷涂前应按照产品使用要求进行充分搅拌、均匀拌合；

（2）拌合后应在产品规定的时间内喷涂完毕，不应在喷涂过程中加水；

（3）喷涂宜分区、分段、流水作业施工，应从侧墙由下至上的顺序进行施工作业，控制并检测喷涂厚度；

（4）底漆与面漆喷涂时间间隔不宜小于24h；

（5）施工完毕3～7d后应沿着衬砌设置的施工缝、伸缩缝、沉降缝进行切割，切缝深度为喷层厚度，宽度宜为3～5mm，切缝应整齐圆顺；

（6）应在产品所规定的环境条件下施工，且温度不应低于5℃，湿度不应高于85%。宜采用机械喷涂施工，也可采用刮涂和辊涂。喷涂应该均匀喷涂两遍，保证喷涂均匀，并不得出现流挂现象。

3.4 防潮处理

对隧道涂装有防潮影响的包括隧道内水汽和既有壁面浸渗。既有壁面浸渗通过衬砌渗漏水处治后即无渗水，再加上既有衬砌混凝土的自防水性能，可起到防潮作用。

隧道内水汽对涂装体系的影响，需通过材料性能和施工工艺减少或消除。根据磁化涂料相关研究，对涂装体系防潮影响较大的技术指标有：疏水性、耐湿热性和漆膜硬度。根据测试结果可知，磁化涂料具有良好的疏水性，可有效减少水汽的附着，具有一定的防潮性能。磁化涂料在湿度90%、温度为45℃的恒温恒湿箱中，经过72h的试验后，样板漆膜均未出现涂层不开裂、起层、脱落的现象，说明磁化涂料具有良好的抗高温和高湿环境的能力，可起到防潮的作用。经测试，磁化涂料的漆膜硬度为2H，硬度较高，具有较为致密的结构，能够起隔水防水的作用[1]。

对影响涂装实施段落内SK745+780、SK745+790、SK745+800、SK745+810、SK745+825 等5 处渗漏水采用埋管引排+内嵌保温板进行处治。在电缆槽内设置Φ110纵向保温管，使用三通将纵向保温管与Φ100软管连通，使渗水沿纵向保温管顺坡汇集。路面开槽，槽内埋设Φ 110横向保温管（纵坡应大于-5%为宜）将水就近引排至中心排水沟内；纵向保温管与横向保温管在电缆槽内通过三通连接，连接需牢靠紧密，防止渗水在电缆槽内窜流而破坏电线电缆等设施。

由于SK745+780、SK745+790、SK745+800、SK745+810、SK745+825等5处渗漏水中，渗水处纵向分布长度为45m，故纵向排水长度按45m计算；考虑到既有检查井设置间距为100m∕处，横向排水共设置两道，以减少对既有结构的损害。恢复处治过程中被破坏的电缆槽、路面、涂装等，横向保温管开槽采用微膨胀快硬混凝土回填[2]。

3.5 注意事项

（1）隧道涂装宜采用机械喷涂施工，也可采用刮涂和辊涂。隧道内装饰用涂层施工时，若洞内设备已安装或部分安装，则该区域涂层施工应该用涂刷或抹刷，尽量不采用喷涂。

（2）隧道涂装喷涂前应对衬砌表面、施工缝、伸缩缝、沉降缝及错台部位进行打磨、聚合物腻子粉补平处理，清除衬砌表面的脱模剂、油污、易剥落层等附着物。

（3）喷涂应在衬砌表面干燥后进行施工。喷涂前宜在干燥后衬砌表面喷涂界面增强剂。南阳山隧道侧墙磁化涂料的配制应严格按照产品使用说明书执行，应配置专人进行磁化涂料的配制，进行正式喷涂施工前，应进行试验段施工。待养护完成后，进行检测，总结施工经验，确定最佳配合比、喷涂压力、喷涂距离、喷嘴直径等喷涂参数。

（4）喷涂宜分区、分段、流水作业施工，应从侧墙由下至上的顺序进行施工作业，控制并检测喷涂厚度。

4 磁化涂料施工质量验收

4.1 验收资料

隧道磁化涂料工程验收时，应提供下列资料：

（1）强制性产品认证证书、产品检验报告、产品合格证；

（2）隧道磁化涂料的出厂检验报告、进场验收记录和见证检验报告；

（3）施工过程的验收记录；

（4）对施工中不合格项等问题的处理记录。

4.2 验收要求

施工后应对外观质量、涂层厚度和涂层附着力进行检测。

涂层厚度和涂层附着力检测应沿隧道纵向每100m布置一个检测单元，且每座隧道不应少于3个检测单元，每个单元内应随机布置不少于1个检测断面[3]。

外观质量与涂层厚度检测宜在磁化涂料施工完7d后进行，涂层附着力检测宜在施工完28d后进行[4]。

外观质量验收要求：

（1）宜采用锤击、目测等方法进行检测；

（2）应对隧道磁化涂料层外观质量进行检测；

（3）涂料层表面应无露底、粉化、流挂等缺陷。

涂层厚度验收要求：

（1）宜采用钻孔法或测厚探针法检测；

（2）磁化涂料底漆厚度不小于60μm，面漆厚度不小于40μm，涂料总厚度不小于100μm[5]。

4.3 整改与复检

当出现下列情况时，应进行整改：

（1）出现粉化、空鼓、脱落和明显裂缝等缺陷；

（2）涂层厚度不合格单元；

（3）涂层附着力不合格单元。

隧道磁化涂料层整改段达到检测条件后应进行复检。

从G1816乌玛高速南阳山隧道涂装情况来看，该隧道磁化涂料施工质量验收完全合格，满足施工要求。针对隧道病害内壁的刷新涂装效果良好，为隧道运营的安全性和舒适性提供的有效保障。

5 结束语

本文在对G1816 乌玛高速南阳山隧道内壁涂装脏污、脱落、衬砌渗水等病害进行综合分析后，采取了磁化涂料刷新的处治方法。根据施工质量验收情况可知，在合理有效进行施工的情况下，磁化涂料的施工质量满足相关要求，施工效果良好，既保证了隧道亮度要求，又改善了隧道壁面的美观性，对于隧道的安全性和舒适性具有较大的提升，值得推广应用。