隧道电缆槽RPC新型材料盖板特点研究及应用分析

摘 要：本文结合我单位在项目建设中采用 RPC新型材料盖板在隧道中作为电缆槽盖板的施工案例，主要从隧道电缆槽盖板现状、行业发展前景要求等几方面介绍了传统混凝土盖板和 RPC新型材料盖板的特点，并对其应用效果进行了说明，从经济效益方面简单进行了分析，为今后类似工程提供了参考依据。

关键词：RPC新型;盖板;特点;比选;应用分析

中图分类号：U455.4文献标识码：A文章编号：1671-2064（2019）16-0000-00

0 引言

近年来，随着经济的发展，因此创建“绿色交通、人文交通”的理念逐渐成为工程建设的新理念和新目标。目前，在公路隧道建设中，隧道洞内两侧电缆槽盖板多采用传统的 C30钢筋混凝土预制而成，但随着新材料和新工艺的不断发展和完善，电缆沟槽盖板需要满足更高性能的要求。因此在这一方面，传统的混凝土盖板在RPC新型材料盖板面前则没有了以往的优势。但RPC材料盖板是否只在某一个方面有着优势？在其他方面它还具有哪些优势？本文将进一步探讨和分析。

1 传统隧道电缆槽盖板现状及发展要求

1.1 传统隧道电缆槽盖板现状及缺点

目前，在公路隧道建设中，洞内两侧电缆槽盖板采用C30钢筋混凝土预制。 主要满足封闭，便于养护、检修及人员行走，防尘、防水等作用; 从结构性能方面主要考虑可分为行人和行车盖板两类：行人盖板按均布荷载5KN/m²考虑，主要为隧道内正常段两侧电缆槽段;行车盖板按集中荷载10K N考虑，主要为主洞与车行横洞交叉处。 总结长期以来公路项目的建设经验，本人认为钢筋混凝土盖板主要存在以下缺点：（1）体积和重量均较大，盖板预制施工极不方便。目前，隧道内两侧电缆槽盖板通常长为70～80厘米，宽为50厘米，厚为10 厘米左右。 自重达到100～120Kg，一般需要两人才能抬起，且搬运、施工困难。（2）外观缺乏美感，脆性大、易破损并难修复，后期维护成本高。 施工人员将隧道电缆槽盖板拉到现场后，主要是利用钢钎、铁棍等物进行撬动、安装，在安装过程中极易使其产生损坏，而且损坏后不易修复; 同时，混凝土盖板表面不同程度会存在蜂窝麻面、色度不均匀、细微裂缝、表面不光洁等问题，缺乏美感，整体寿命较短，后期维护成本较高。

1.2 隧道电缆槽盖板发展要求

首先，为保证电缆槽盖板的使用，隧道内电缆沟槽盖板需具有一定的强度和承载能力， 强度和承载力需满足在隧道内偶然荷载和可变荷载条件下不被破坏的要求; 除此之外，还应具备以下性能： （1）阻燃性能。电缆沟槽盖板应具有良好的阻燃性能，应符合国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》（ GB8624-2012）中规定的 A级。即达到不燃等级，以满足隧道防火要求。（2）安全性能。 电缆沟槽盖板的安全性能主要体现在导热、导电、韧性等方面，电缆沟盖板应达到规定的要求，不导热不导电，有很强的韧性。（3）耐磨性能、耐腐蚀性能。 电缆沟槽盖板的使用寿命不小于30年，电缆沟盖板须满足一定的耐腐蚀性和耐磨性要求，防止电缆槽内电缆受到损坏。（4）管沟分隔。隧道行车道旁的电缆沟在其侧面应采用不渗透液体的结构，电缆沟槽的顶部应比路面至少高出200毫米。跨越防火分区的隧道电缆沟内，在交叉部位要求布设耐火极限不低于1.00h的不燃材料进行有效的防火密封。

2 RPC新型材料混凝土性能特点

2.1 RPC新型材料混凝土简介

RPC混凝土就是活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete）：以高强度细砂为骨料，混合微细钢纤维，高效减水剂和足够的硅灰等矿物掺合料，薄弱的界面得到极大增强，是继高强、高性能混凝土之后，开发的超高强度、高耐久性、高冲击韧性、抗腐蚀、抗冻蚀和体积稳定良好的水泥基复合材料。它具有良好的力学特性和耐用性，抗压强度能达到200～800 MPa， 抗拉强度能达到20 MPa～50MPa，弹性模量为40GPa～60GPa，断裂韧性可高达40000J/m²，机械性能可以达到普通混凝土的250倍，这样的效果完全与金属铝相当;抗渗透能力非常强，氯离子的渗透率只有高强度混凝土的1/25;在300次快速冻融循环实验条件下，试样并未损坏，经检测，耐久性因子的含量竟然高达100%。目前它已成为国际工程材料领域受追捧的研究热点，在工程应用方面具有较广阔的发展前景。

2.2 RPC新型材料性能特点及要求

根据相关要求和已应用项目的使用效果，结合本项目隧道电缆槽盖板的构造要求，确定RPC材料电缆槽盖板的材料性能指标，如表1所示。

除了上表列出的指标外，在经过国内外专家及学者的研究、应用情况来看，还具有以下技术性能指标：（1）力学性能：具有很高的变形能力，强度高，韧性大，抗拉强度明显高于同级别钢筋混凝土;（2）耐久性能：材料结构内部组成致密，缺陷少，因此具有很高的耐久性;抗渗性能优越，能有效保护构件不受外界不利因素的侵害;（3）施工性能：RPC拌和物不仅具有良好的流动性，还具有良好的粘聚性，在实际运输、浇筑和成型过程中不會发生离析现象。在较小模板空间与钢筋间隙中具有良好的透过性，浇筑后不需要振捣;（4）环保性能：具有良好的环保性能，水泥用量减少，几乎是普通混凝土的1/2，因此水泥生产过程中产生的CO₂排放量也只有一半左右。

3 RPC新型材料应用现状及经济分析

3.1 实际应用现状及发展展望

采用RPC材料制作的电缆槽盖板，具有自身轻﹑强度高﹑造价低﹑不容易被偷盗等特点;自从2003年以来， 以RPC为新型材料制作的小型预制构件、盖板等产品陆续在襄渝二线、青藏铁路、迁曹铁路、郑西客专线等铁路建设项目中大规模使用。 在以后的发展中，将在公路、市政、轨道交通、国防建设领域将会被更为广泛的应用。 尤其是国防建设领域，特别适合高寒、阴湿、耐火、防爆、海洋、抗腐等恶劣环境中应用。

3.2 和普通钢筋混凝土对比具有的优点

从应用效果角度分析，RPC新型材料混凝土盖板相较钢筋混凝土盖板具有以下几方面的显著优势：（1）重量轻，安装方便，一人就可安装;（2）强度一致，韧性更高;（3）整体性好，无缺边掉角，外形美观;（4）孔隙率极低，抗冻、抗腐蚀效果好;（5）节省预制场地、设备投入，安装成本低。

3.3 本项目实际应用RPC盖板经济效益分析

本高速公路项目共设置隧道22座，其中短隧道2座，中隧道9座，长隧道9座，特长隧道2座，隧道电缆沟盖板均使用 RPC新型材料盖板。下表是以传统钢筋混凝土盖板和RPC新型材料盖板从成本角度进行了经济效益对比分析，如表2所示。

4 结语

RPC新型材料混凝土与普通混凝土相比，是由剔除了粗骨料（石子）的水泥、活性混合材（粉煤灰、矿渣粉等）、细骨料，采用高效减水剂蒸汽养生（高压灭菌）制作而成，具有高性能耐久度、超高抗拉强度、高冲击韧性和良好稳定的体积等优异性能。它是一种高性能混凝土，是由配有纤维增强材料和 DSP材料复合而成的新型材料混凝土。经过在本单位高速公路建设项目中应用的经济对比分析， RPC新型材料盖板每块成本比普通钢筋混凝土盖板低10元左右， RPC新型材料盖板各种性能及指标均高于普通钢筋混凝土盖板，本项目全线共计34万余块，累计节约施工成本340万元，因此具有广泛推广意义。

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收稿日期：2019-07-30

作者簡介：岳杨韬（1985—），男，汉族，宁夏隆德人，硕士研究生，工程师，研究方向：工程管理。