湖北沪渝高速公路鄂西段(原名为沪蓉西高速)，其建设项目是迄今为止湖北省投资最大、工程最为艰巨、地质最为复杂、建设周期最长的山区高速公路建设工程，自2009年底全线通车以来，车流量迅速增加，已成为沟通东中西部的交通大动脉。该路段也是目前全国建设难度最大的高速公路项目之一，全长320公里，沿途不仅穿越数十道高山、深谷，还要翻越平均海拔1100米的鄂西高原，而隧道以其实现目标距离最短、占地面积最少、对自然环境及景观破坏程度最小、造价低的特点受到了规划建设者的青睐。沪渝高速鄂西段共有隧道44座155712米，其中：中短隧道20座25992米，长隧道14座37586米，特长隧道10座92134米。
隧道结构一般是钢筋混凝土结构层，温度升至600℃时，混凝土强度损失达50%以上，钢材的屈服应力降到常温下屈服力1/3以下。而隧道火灾的燃烧物是汽油、塑料等物质，属于典型的烃类火灾，10分钟之内，火灾温度可达到1013℃，隧道砌体难以承受如此高温，严重部分容易烧塌，再加上隧道环境相对密闭，人流密度大，一旦发生火灾，疏散和扑救相当困难，容易造成重大人员伤亡和财产损失，因此对隧道进行防火处理显得十分重要。
而隧道防火涂料就是喷涂在隧道内拱顶和侧壁的表面，起防火隔热保护作用的一种隧道防火保护材料，使用它可防止隧道内钢材混凝土在火灾中迅速升温而导致强度降低，避免混凝土炸裂、衬内钢筋破坏失去支撑能力而导致隧道垮塌。沪渝高速鄂西段隧道均采用此种方式进行防火处理。
一、防火涂料及工艺简介
防火涂料由基料及阻燃添加剂两部分组成，它除了应具有普通涂料的装饰作用和对基材提供物理保护外，还需要具有阻燃耐火的特殊功能。涂膜的质量直接影响其装饰效果和使用价值，而涂膜的质量决定于涂料和施工的质量。所以在防火涂料配方设计研究的同时，对防火涂料的施工工艺条件进行研究也是十分重要的。防火涂料的施工应由经过培训并取得资质的专业施工队进行。施工中的安全和劳动保护应符合国家现行的有关规定。
1、底材表面处理方法
防火涂料施工前，应将建筑底材的灰尘、杂物等打扫干净，缝隙应用防火涂料或其他防火材料填补平。被保护物件底材的表面处理是涂料施工的基础工序，它的目的是为被保护物件表面即底材和涂膜的粘结创造一个良好的条件，从而充分发挥涂膜的性能。
1.1新混凝土表面
新混凝土表面不宜立刻涂装，至少要经过2～3个星期的干燥，使水分蒸发、盐分析出之后才能开始涂装。如需缩短工期，可采用15%～20%的硫酸锌或氯化锌溶液或氨基磺酸溶液涂刷水泥表面数次，待干后除去析出的粉质和浮粒;也可用5%～10%的稀盐酸溶液喷淋，再用清水洗涤干燥，此外也可用耐碱的底漆事先进行封闭。
1.2旧混凝土表面
可用钢丝刷去除浮粒，如果水泥混凝土表面有较深的裂缝或凹凸不平处，先用极稀的氢氧化钠溶液清洗油垢，并用水冲洗干燥，再用防火涂料或其他防火材料填补堵平后，方可进行涂装。
2、防火涂料施工工艺的选择
防火涂料的涂装，是用不同的施工方法、工具和设备将涂料均匀地涂覆在被保护物件表面。涂装的质量直接影响涂膜的质量，对不同的被保护物件和不同的防火涂料应该采用适宜的涂装方法和设备，以获得最佳的涂膜质量。
2.1刷涂法
刷涂法适用于涂刷任何形状的物件，绝大多数防火涂料可以用此种方法施工。刷涂法很容易渗透到金属表面的细孔中，因而可加强对金属表面的附着力。缺点是生产效率低、劳动强度大，有时涂层表面留有刷痕，影响涂层的装饰性。
2.2滚筒刷涂法
滚筒是一个直径不大的空心圆柱，表面粘有用合成纤维制成的长绒毛，圆柱两端装有两个垫圈，中心带孔，弯曲的手柄即由这个孔中通过，使用时先将辊子浸入涂料中浸润，然后用力滚涂到所需的表面上。现在发展有用空压机输送涂料的滚涂装置。
2.3刮涂法
使用金属或非金属刮刀，如硬胶皮片、玻璃钢刮刀、牛角刮刀等用手工涂刮，用于涂刮各种厚浆型防火涂料和腻子。
2.4喷涂法
使用压缩空气及喷枪使涂料雾化的施工方法，它的特点是喷涂后的涂层质量均匀，生产效率高。缺点是有一部分涂料被损耗，同时由于溶剂的大量蒸发，影响操作者身体健康。空气喷涂的关键设备是喷枪，喷枪依据涂料供给方式通常分为重力式、吸引式和压送式3种，又按喷涂能力分为小型和大型两类。涂料黏度高，需要空气工作压力大，喷嘴应选大口径的;涂料黏度低，需要工作压力小，喷嘴可以选小口径的。空气喷涂通常的空气工作压力一般为0.3～0.6MPa。为了获得光滑平整的理想涂层，喷涂时应注意以下几个问题：
①施工前，首先应将涂料调至适当的黏度，要根据涂料的种类、空气压力、喷嘴的大小以及物面的需要量来决定；
②供给喷枪的空气压力一般为0.3～0.6MPa；
③喷嘴与物面的距离，一般以200～300mm为宜；
④喷出涂料流的方向应尽量垂直于物体表面；
⑤为了获得均匀的涂层，操作时每一喷涂条带的边缘应当重叠在前一已喷好的条带边缘上(以重叠1/3为宜)。喷枪的运动速度应保持均匀一致，不可时快时慢。
防火涂料涂装施工方法一般依据被保护基材的条件、对涂层质量的要求和采用防火涂料的特性来选择，如饰面性防火涂料、超薄膨胀型钢结构防火涂料、电缆防火涂料的施工一般采用刷涂，也可采用喷涂和辊涂工艺。厚涂型钢结构防火涂料、预应力混凝土楼板防火涂料、隧道防火涂料的施工，可采用喷涂、抹涂和刮涂工艺，或喷涂、抹涂和刮涂相结合的施工工艺等。防火涂料应分次涂刷，根据要求结合防火涂料品种的特性而确定涂刷次数和相隔时间。一般说来，防火涂料有的容易沉淀，因此使用前应充分搅匀。
双组分包装的防火涂料，要根据产品说明书上规定的比例进行调配，充分搅拌，经规定时间的停放使之充分反应，然后使用。
二、运营中隧道防火涂料易出现的问题
我国对隧道结构进行防火保护工作始于20世纪80年代中期，但限于当时的技术、经济状况，除了上海延安东路越江隧道等有限的几个隧道喷涂了防火涂料外，其它隧道的结构都没有采取防火措施。真正根据有关隧道设计规范设计、建造隧道，还是近几年的事，而隧道防火涂料的应用，则是从2001年前后开始的，当时一些企业将厚型钢结构防火涂料或混凝土楼板防火涂料甚至电缆防火涂料作为隧道防火涂料使用。因此关于隧道防火涂料研究的基础比较薄弱，产品参差不齐，给隧道防火涂料施工和性能检测带来很大困难。
沪渝高速鄂西段运营过程中防火涂料主要有以下问题：
1、由于涂层长期受汽车尾气、隧道灰尘等原因的影响，导致外观质量方面与涂料本身色差较大；
2、由于超限（超高、超宽）车辆以及拉大树到重庆方面的车辆较多，全线隧道局部位置极易出现刮痕，严重影响行车视觉效果；
3、由于涂层长期处于隧道的潮湿环境中，局部段落印迹明显，影响外观质量，部分段落甚至会积水、脱落；
4、交通事故以及火灾等原因也极易造成隧道防火涂料损伤；
由于上述等多种原因影响，在运营养护过程中，防火涂料修补最容易出现的一种弊端就是出现“补丁”，这种补丁严重影响了整个隧道的装饰质量，如何能最大限度的和原涂层连成一个整体是目前养护的一个难题。养护一站在养护过程中，将按照规范要求半年对隧道装饰工程进行清洗；对于需要修补的地方，综合考虑到交通安全以及施工工艺的要求，基本采用滚筒刷涂法，先要求养护单位将需处理地方周边清洗干净，再对基层进行处理，等涂层干燥后再进行配色，争取能够最大限度的保持色调一致。但是这种办法效果有限，更合理更好的办法建议增加研究课题进一步探索。 |
