一种隧道管片预制柔性防火覆层施工及维护方法

本发明涉及隧道防火工程施工与维护，尤其涉及一种隧道管片预制柔性防火覆层施工及维护方法。

背景技术：

1、隧道发生火灾时，结构温度快速升高，进而可能出现强度退化、表层剥落、局部开裂甚至爆裂等问题。特别是对于海底隧道、跨江隧道等服役环境复杂的隧道，通常需要在管片内弧面设置连续的防火保护层，以延缓火灾高温向管片结构传递。

2、目前，隧道防火保护主要采用现场喷涂防火涂料或安装防火板。现场喷涂工序较多，质量易受环境和操作条件影响，接缝、错台及功能节点处厚度和平整度难以一致；防火板虽可减少湿作业，但需配合锚固或龙骨安装，对曲面衬砌和局部变形区域贴合性较差。上述方式在接缝、开孔及边缘部位易形成防火薄弱区，局部损伤后仍需修补，增加维护工作量。

3、此外，隧道运营过程中，靠近车辆运行空间的防火层可能因车辆异常偏移、碰撞、刮擦或冲击产生局部损伤，传统连续式防护构造缺乏明确的局部拆换边界，维修时容易扩大拆除范围并扰动相邻完好防火层；对于设置有注浆孔、螺栓手孔等功能孔洞的隧道结构，孔洞部位既属于防火薄弱节点，又需满足后续注浆、螺栓复紧、检测及维护要求，若采用永久封堵会影响后续开启检修，而现场反复裁切、拼接和修补又容易增加施工复杂程度并造成防护质量波动。

4、因此，需要一种兼具高效施工、局部损伤快速修复及功能孔洞可开启恢复能力的隧道防火体系。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种隧道管片预制柔性防火覆层施工及维护方法，其将隧道管片防火覆层由传统整体连续施工转变为“主体区域预制防护＋车辆碰撞易损区预设边界模块化可拆换＋功能孔洞可开启恢复”的分区防护体系，并通过闭合拆换边界和止裂增强带将局部损伤限制在既定范围内，实现受损区域快速独立更换而不破坏周边完好防火覆层。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供一种隧道管片预制柔性防火覆层，包括贴设于隧道管片内弧面主体防护区域的主体预制柔性防火覆层、贴设于隧道管片内弧面车辆碰撞易损区域的可拆换式预制柔性防火覆层、设置于相邻隧道管片接缝处的柔性防火封闭构造、整体柔性耐候面层以及可拆卸式防火封闭构造；

4、所述可拆换式预制柔性防火覆层的周缘与主体预制柔性防火覆层的端缘相对衔接形成闭合拆换边界；所述可拆卸式防火封闭构造设置于隧道管片的注浆孔和螺栓手孔处，用于在完成注浆及螺栓连接作业后分别对各孔洞形成防火封闭，且能够在不破坏周围覆层的前提下开启并恢复封闭；

5、所述柔性防火封闭构造包括现场防火过渡层和柔性耐火密封材料，所述现场防火过渡层覆盖主体预制柔性防火覆层端部与接缝之间的区域并分别与二者连接，所述柔性耐火密封材料填充于接缝内弧面的开口处。

6、优选地，所述主体预制柔性防火覆层和可拆换式预制柔性防火覆层均包括预制覆层本体，所述预制覆层本体通过同源粘结层贴设于隧道管片的内弧面；所述预制覆层本体由膨胀防火涂层与柔性增强材料一体复合形成，所述同源粘结层的粘结材料与所述预制覆层本体的基体材料相同或具有粘结相容性。

7、优选地，所述可拆卸式防火封闭构造设置于注浆孔处时，包括预制柔性防火覆层补片、同源粘结层、防火盖板、固定螺栓和预埋螺纹套筒，所述预埋螺纹套筒锚固于注浆孔周缘的隧道管片内，所述固定螺栓穿过防火盖板并与预埋螺纹套筒连接；

8、所述可拆卸式防火封闭构造设置于螺栓手孔处时，包括填充于螺栓手孔内的可剔除式耐火封堵体、同源粘结层和预制柔性防火覆层补片；所述防火盖板和可剔除式耐火封堵体朝向隧道内部的一侧采用与预制覆层本体同源的防火材料抹平，所述预制柔性防火覆层补片通过同源粘结层分别粘贴于防火盖板和可剔除式耐火封堵体朝向隧道内部的表面。

9、优选地，沿所述闭合拆换边界设置有用于抑制开裂向相邻覆层扩展的止裂增强带，所述止裂增强带连续设置于主体预制柔性防火覆层邻近闭合拆换边界的边缘区域且不跨越该边界；所述闭合拆换边界采用膨胀防火涂料填充；所述止裂增强带采用耐高温纤维布或纤维网格材料形成。

10、优选地，所述可拆换式预制柔性防火覆层与主体预制柔性防火覆层采用相同或相适配的预制覆层本体，且能够沿闭合拆换边界整体拆除并更换为替换单元。

11、优选地，所述整体柔性耐候面层连续覆盖于主体预制柔性防火覆层、可拆换式预制柔性防火覆层、现场防火过渡层、柔性耐火密封材料和可拆卸式防火封闭构造朝向隧道内部的表面；所述整体柔性耐候面层在闭合拆换边界处形成可分离收边，使可拆换式预制柔性防火覆层表面的整体柔性耐候面层能够随其进行整体拆除和恢复。

12、优选地，所述柔性耐火密封材料为能够适应接缝变形的柔性耐火密封胶或密封条；所述车辆碰撞易损区域根据隧道建筑限界、车辆运行空间及车辆异常偏移条件确定。

13、本发明还提供一种隧道管片预制柔性防火覆层施工及维护方法，包括以下步骤：

14、s1、分区预制：对隧道管片内弧面的主体防护区域施工形成主体预制柔性防火覆层，在车辆碰撞易损区域预留安装区域，并在该安装区域周缘的主体预制柔性防火覆层边缘预设止裂增强带；独立预制可拆换式预制柔性防火覆层；在注浆孔周缘设置预埋螺纹套筒；

15、s2、现场拼装及接缝闭合：将隧道管片拼装，在接缝处设置柔性防火封闭构造，包括在接缝内弧面的开口处填充柔性耐火密封材料，并在主体预制柔性防火覆层端缘与接缝之间的裸露混凝土表面采用膨胀防火涂料填充形成现场防火过渡层；

16、s3、功能孔洞闭合：完成注浆作业和连接螺栓紧固后，在注浆孔和螺栓手孔处安装可拆卸式防火封闭构造；

17、s4、易损区域安装及面层施工：在车辆碰撞易损区域安装可拆换式预制柔性防火覆层，使其周缘与主体预制柔性防火覆层形成闭合拆换边界；在朝向隧道内部的防护表面连续施工整体柔性耐候面层，并在闭合拆换边界处形成可分离收边；

18、s5、局部拆换维护：当可拆换式预制柔性防火覆层发生损伤时，沿闭合拆换边界整体拆除受损单元，并安装替换单元恢复可拆换式预制柔性防火覆层安装区域的防火覆盖，保留相邻完好的主体预制柔性防火覆层及未受损的止裂增强带。

19、优选地，步骤s5中，沿闭合拆换边界分离受损的可拆换式预制柔性防火覆层与相邻主体预制柔性防火覆层之间的连接，保留相邻完好的主体预制柔性防火覆层及未受损的止裂增强带；

20、对裸露的隧道管片表面清理后，通过同源粘结层将替换单元安装于原位置，使替换单元周缘与主体预制柔性防火覆层重新形成闭合拆换边界，并在替换单元表面恢复整体柔性耐候面层及可分离收边。

21、优选地，对可拆卸式防火封闭构造进行维护时，先拆除相应的预制柔性防火覆层补片及同源粘结层；需启用注浆孔时，拆卸固定螺栓和防火盖板，需检修螺栓手孔时，剔除可剔除式耐火封堵体；作业完成后，分别恢复防火盖板或可剔除式耐火封堵体，采用与预制覆层本体同源的防火材料抹平，并通过同源粘结层重新粘贴预制柔性防火覆层补片，恢复原防火封闭状态，并恢复其表面的整体柔性耐候面层。

22、有益效果：1、本发明通过在主体防护区域设置主体预制柔性防火覆层，在车辆碰撞易损区域设置独立的可拆换式预制柔性防火覆层，实现大面积连续防火与局部易损区域的针对性防护，使易损区域发生碰撞或局部损伤后能够独立处理，避免因局部损伤而大范围拆除完好覆层，提高了防护体系的维护效率。

23、2、相邻隧道管片接缝处设置柔性防火封闭构造，注浆孔和螺栓手孔处分别设置可拆卸式防火封闭构造，在保证各功能节点区域防火覆盖连续性的同时，可满足后续接缝变形适应、注浆、螺栓复紧、检查维护及构造恢复等要求，避免永久封堵或刚性封闭对运营检修造成限制，兼顾了节点防火可靠性与长期维护便利性。

24、3、可拆换式预制柔性防火覆层通过闭合拆换边界和止裂增强带限定独立拆换范围，并抑制局部开裂向相邻覆层扩展。当覆层发生碰撞损伤时，可沿闭合拆换边界整体拆除并更换受损的可拆换式预制柔性防火覆层，同时保留周围完好的主体预制柔性防火覆层，实现了局部损伤的快速、定向修复。