铁路建设施工中的应用及危害因素分析

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摘要:目的调查电焊在铁路建设施工中的应用环节及产生的职业病危害因素，分析其对劳动者健康的危害程度，提出防护对策建议。方法对铁路建设施工现场电焊岗位进行职业卫生学调查及工作场所职业病危害因素检测。结果铁路建设施工现场电焊岗位接触的电焊烟尘、锰及其化合物、噪声等职业病危害因素的浓度或强度存在超过国家职业卫生标准限值的现象。结论铁路建设施工中电焊岗位应加强个体防护。

关键词:铁路;施工;电焊;职业病危害因素

近几年，我国铁路保持快速的发展，特别是在高速铁路方面，取得重大成就。随着铁路建设的快速发展，工程量日渐增长，作业人员数量也不断的增长，电焊在铁路施工的各个专业中均有广泛的应用，作业人数较多。本文结合对铁路建设项目进行的职业卫生学调查及工作场所危害因素检测，总结分析电焊在铁路施工中的应用、电焊岗位的职业病危害因素存在情况以及防护效果，提出切实可行的防护对策建议。

1电焊在铁路施工中的应用

1.1路基铁路淤积粘土层和软土路基处理采用预应力管桩—网结构复合地基，即预应力管桩—桩帽—土工格室碎石垫层新型多元复合地基加固体系。钢护筒护壁分为下沉钢护筒护壁和打入(强夯)钢护筒护壁法，接桩施工采用桩端板焊接法，当下节管桩桩头距地面1.0～1.5m时，停止沉桩进行焊接，使用E4320、E4303等型焊条［1－3］。当地下水对混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀、对钢构具有弱微腐蚀时，部分基坑支护设计采用“灌注桩+预应力锚索+水泥土搅拌桩止水帷幕+挂钢筋网喷射细石混凝土”复合式支护形式、“水泥土搅拌桩止水帷幕+坑内放坡+坡面插竹筋+挂电焊网喷射细石混凝土+坡脚打松土桩堆沙包反压”两种支护形式［3－4］。挂网钢筋网片焊接存在电焊作业危害。锚杆钢筋混凝土挡土墙施工拉筋与面板的联结采用预埋钢筋的方法，拉筋节的联接钢筋就是将拉筋节的主筋伸出混凝土以外进行搭接，采用双面搭接电弧焊焊接［5－6］。1.2桥涵软土上修筑桥梁桩基础采用预应力混凝土打入桩施工方法，利用桩头上法兰盘进行电焊接长，且焊接时为多人同时施焊［7］。水中桥梁承台施工浅水区采用钢围堰［8］、深水区承台采用钢板桩、钢吊箱、钢套箱将水中施工变为陆上施工，钢围堰、钢板桩、钢吊箱、钢套箱的制作采用电焊焊接。深水桩基础采用打设钢管桩［9］，钢护筒连接采用点焊和电焊。桥梁墩台施工岩溶发育区、卵石层较厚区采用钻孔桩方法，易漏浆、塌孔的溶岩区域采用钢护筒跟进，钢护筒连接应用电焊进行连接。桥梁墩身施工先进行钢筋笼焊接，然后在承台基础实施钢筋绑扎、混凝土浇注。简支梁预制过程中的钢筋骨架和预埋件制作采用电焊或二氧化碳保护焊进行连接。预制法简支梁架设施工过程中整孔桥梁就位后，电焊横板将左右四片梁联成整体［10］。预应力混凝土连续梁以悬臂灌注施工为主，挂篮模板、拼装、底板、腹板、内膜及顶板钢筋加工和边跨合龙工序均应用电焊。另一种为满堂支架连续梁施工，支架搭设采用电焊连接，该施工方法经济成本较高、受限条件多，在铁路施工中应用较少［11］。城市道路、公路、既有铁路下穿新建铁路的情况采用框架箱形桥，箱形桥底板、顶板、墙身等的钢筋绑扎焊接涉及大量施焊作业。1.3隧道钻爆法隧道施工初次支护根据不同的围岩等级视情况采用工字钢、格栅钢架，工字钢和格栅钢架焊接主要在钢筋加工厂完成，隧道内主要进行锚杆、工字钢、格栅钢架接头焊接。TBM(全断面隧道掘进机)、盾构法隧道施工准备TBM、盾构机、弧形钢板等的拼装焊接［12］，竖井围护结构地连墙钢筋笼施工均涉及施焊作业。二次衬砌、仰拱、防排水、附属工程水沟电缆槽等过程均存在钢筋绑扎焊接。1.4轨道铁路无砟轨道接地处理，钢筋接头采用电焊连接。铁路建设施工过程使用的铁轨和道岔均由各铁路局的焊轨基地生产。焊轨基地将现有25m定尺轨改为100m定尺轨，焊接方法主要采用闪光焊［13］。施工现场长钢轨铺设采用移动闪光焊机进行焊接，现场气压单元焊及锁定焊采用气压焊机，道岔及合龙锁定焊采用铝热焊［14］。1.5站场、房屋建筑站场安全围栏钢管架、钢板、双层钢丝网等的连接，采用钢架及木板搭设防护栏形成电缆沟，地道深基坑支护采用钢梁与纵向砼梁上的预埋钢板焊接作为基坑顶部横向支撑，雨棚钢结构焊接等均应用电焊［15］。旅客站房混凝土梁、预应力梁、钢梁、体外预应力梁的钢板、钢筋焊接［16－17］。

2电焊岗位职业病危害因素分析

路基、桥梁、站场、房屋建筑各专业施工电焊种类主要为二氧化碳保护焊和电弧焊，隧道施工电焊主要为电弧焊，作业人员接触的职业病危害因素为电焊烟尘、锰及其化合物、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、臭氧、电焊弧光、噪声等，可能出现不良体位、不能自由更换位置和无风环境时电焊工接触的电焊烟尘、锰及其无机化合物浓度会出现超过国家职业接触限值的情况。隧道环境比较复杂，除前述职业病危害因素外，还可能受隧道施工矽尘和柴油动力机械设备尾气的影响，隧道内电焊工的职业病危害因素接触浓度大部分超过国家职业接触限值，应重点关注。轨道专业无砟轨道接地处理钢筋接头焊接主要为电弧焊，作业人员接触的职业病危害因素为电焊烟尘、锰及其化合物、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、臭氧、电焊弧光、噪声等。焊轨基地主要采用闪光焊，施工现场采用移动闪光焊、移动气压焊、铝热焊。闪光焊作业人员接触的职业病危害因素为电焊烟尘、锰及其化合物、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、臭氧、噪声等。气压焊作业人员接触的职业病危害因素为电焊烟尘、锰及其化合物、噪声等。铝热焊作业人员接触的职业病危害因素为氧化铝粉尘、锰及其化合物、噪声等。上述岗位接触职业病危害因素超出国家标准限值的现象较少，但也不能忽视相应的危害。此外，路基、桥梁、隧道、轨道、站场等专业施工设备均需要检维修，维修时电焊工接触的职业病危害因素为电焊烟尘、锰及其化合物、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、臭氧、噪声等，存在部分超标现象，应予以关注。

3职业病危害防护措施建议

对铁路建设施工现场调查发现，少数钢(构)筋加工厂、焊轨基地等相对固定的工作场所电焊岗位设置了集尘装置，大部分配备了焊接面罩、焊接手套，但未配备防尘毒的个体防护用品。路基桥梁、隧道、轨道、站场各流动作业电焊岗位仅配备了焊接面罩、焊接手套。根据铁路建设施工的特点，建议相对固定的电焊岗位设置固定式或者移动式集尘装置，配备符合国家标准要求的焊接面罩、焊接手套，防尘毒半面罩、耳塞等。由于流动作业、高空作业等电焊岗位无法设置集尘装置，建议相应岗位为作业人员配备符合国家标准要求的焊接面罩、焊接手套，防尘毒半面罩、耳塞等。做好电焊岗位个人防护用品配备发放工作的同时，还应加强职业卫生培训教育和现场监督，确保防护用品的正确使用，以达到切实保护劳动者健康的效果。隧道还应保证焊接作业岗位的局部排风有效运转，保证吸风罩口达到一定的控制风速，注意局部排风罩与焊接作业面相对位置及保持有效的吸风距离，以保证有害烟气有效排出。

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作者:黄慧隆 陈轶岚 江助林 刘佳斌 马世伟 田源 单位:中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所 国家安全生产监督管理总局职业安全卫生研究中心 南昌铁路局劳动和卫生处