摘 要
通過對長大隧道瀝青施工安全管控的研究，創(chuàng)新性的提出環(huán)境對長大隧道瀝青施工安全的影響因素，并針對長大隧道的特殊環(huán)境因素，從溫度、濕度、通風(fēng)、照明、有害氣體與污染物等方面提出長大隧道瀝青施工安全管控措施，以盡量避免施工過程中安全事故的產(chǎn)生。
關(guān)鍵詞
環(huán)境因素 | 長大隧道 | 瀝青施工 | 安全管控
與一般工程安全管控相比，長大隧道瀝青路面的安全施工管理具有其明顯的特殊性，使得長大隧道瀝青路面施工中的安全管控工作也具有特殊的特點(diǎn)。由于熱拌熱鋪的瀝青混合料在施工過程中會(huì)釋放出大量的熱量和有害氣體，并受制于特殊的施工環(huán)境，嚴(yán)重影響施工的安全進(jìn)行。長大隧道瀝青施工具有較大的特殊性，與一般道路瀝青施工不同，受制于特殊的環(huán)境，其安全管控難度較大，也較為復(fù)雜，當(dāng)前對長大隧道瀝青施工安全的相關(guān)研究多數(shù)停留在對施工工序的安全管理方面，對環(huán)境因素所造成的長大隧道瀝青施工安全問題研究較少，故以此為研究對象，以充實(shí)該領(lǐng)域研究成果。
長大隧道熱拌熱鋪瀝青混合料影響施工安全的環(huán)境因素
溫度
我國政府出臺(tái)的《瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》一文中明確規(guī)定:瀝青混合料在出廠時(shí)的溫度的正常溫度為120℃，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場瀝青混合料溫度不能低于120℃，瀝青混合料進(jìn)行攤鋪施工時(shí)的溫度不低于110～130℃，且不能超過165℃，施工碾壓溫度為110～140℃不低于110℃。可見，在長大隧道內(nèi)，瀝青混合料攤鋪后會(huì)形成面性熱源。如果在沒有風(fēng)和沒有對流的環(huán)境當(dāng)中，瀝青混合料攤鋪后形成的熱源會(huì)不斷的產(chǎn)生熱量，并在隧道內(nèi)部進(jìn)行空氣之間熱傳導(dǎo)。如果在是隧道外部，攤鋪和碾壓過后的瀝青混合料產(chǎn)生的熱量會(huì)很快在空氣當(dāng)中散發(fā)掉;如果是在隧道外部，高溫的瀝青混合料產(chǎn)生的大量熱量聚集在封閉空間內(nèi)，使施工環(huán)境惡劣，當(dāng)溫度超過一定范圍時(shí)，會(huì)給施工人員產(chǎn)生不良情況，甚至引起病變，危害施工人員的人身安全。
濕度
由于長大隧道近似封閉空間，本身就長期處于一個(gè)潮濕的狀態(tài)當(dāng)中，無法受陽光和風(fēng)等因素的影響將熱量蒸發(fā)掉。同時(shí)，在瀝青路面的具體施工過程當(dāng)中，為了保障路面的碾壓質(zhì)量，施工隊(duì)伍會(huì)對攤鋪的瀝青混合料會(huì)予以灑水作業(yè)。水灑過后瀝青混合料就會(huì)產(chǎn)生一定的水蒸氣，在封閉的隧道空間內(nèi)遲遲不散，使得隧道內(nèi)部的空氣濕度指數(shù)上升，隧道內(nèi)的瀝青路面施工現(xiàn)場就會(huì)一直處于高溫、濕熱的狀態(tài)下。
而濕度過大時(shí)，人體就會(huì)感覺到明顯的不適感，進(jìn)而萎靡不振，影響到工程的施工進(jìn)度。施工人員如果一直處在這種高溫、濕熱的環(huán)境當(dāng)中，很容易患上風(fēng)濕、關(guān)節(jié)炎等疾病。另外，由于高溫、潮濕和低氣壓的環(huán)境下，人體的汗液不容易排泄出來，使得人體內(nèi)的含水量增多，出汗后的汗液也不容易被蒸發(fā)掉，一直黏在人體表面，容易引發(fā)人精神上發(fā)燥、疲憊、食欲不振的情緒，甚至?xí)T發(fā)施工人員的中暑、暈厥等安全事故的發(fā)生。
通風(fēng)
隧道內(nèi)部通風(fēng)的順暢性能直接影響的隧道結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量和隧道瀝青路面的順利施工。如果隧道施工內(nèi)部的通風(fēng)環(huán)境較差、欠缺完善的通風(fēng)設(shè)施，會(huì)使得隧道空間近似一個(gè)封閉空間。自然，隧道內(nèi)部的粉塵和有害氣體量也會(huì)比隧道外的環(huán)境更高。并且，隨著隧道內(nèi)部煙塵消散時(shí)間的延長，濃度會(huì)離地面越低，有毒氣體的毒性就會(huì)越高，對隧道施工中的施工人員帶來危害，甚至影響到機(jī)械的正常使用。高溫、濕熱的環(huán)境，加上施工器械排出的一氧化碳、氮氧化合物等有害氣體的慢慢積聚，使得施工人員的身體可能遭受的危害變得更大。
照明
照明是影響長大隧道瀝青路面施工安全的另一重要因素。由于隧道內(nèi)的環(huán)境近似一個(gè)封閉的空間，除隧道距離洞口兩端30m的范圍內(nèi)，隧道內(nèi)部無法進(jìn)行自然采光。若隧道內(nèi)瀝青路面施工過程中照明不足，低照明環(huán)境容易引起人的視力疲勞、降低勞動(dòng)效率，并且不易發(fā)覺不安全因素，因此隧道內(nèi)瀝青路面施工照明強(qiáng)度和范圍直接影響著施工效率、人員安全和路面質(zhì)量。瀝青路面施工單位應(yīng)參照《隧道施工規(guī)范》的要求，保證隧道瀝青路面施工具有足夠的亮度，同時(shí)減少眩光和陰影。
有害氣體與污染物
在長大隧道內(nèi)進(jìn)行瀝青路面施工過程中，產(chǎn)生的有害物質(zhì)主要包括瀝青煙塵和粉塵等。
隧道瀝青路面施工過程中產(chǎn)生的粉塵，一般指顆粒大小在100μm以下的巖粉、水泥粉塵以及煙塵等。隧道施工中的粉塵主要有兩個(gè)來源:道路基層存在凹凸不平整的問題，使得運(yùn)輸車輛在行駛過程中會(huì)將巖塵卷起，并散落在施工現(xiàn)場予以堆積;另一種是由于隧道內(nèi)為攤鋪的干燥路面在經(jīng)過風(fēng)吹之后而引起的揚(yáng)塵。由于粉塵對人體具有較大的危害，如果人體長時(shí)間的暴露在二氧化硅濃度較高的環(huán)境當(dāng)中，會(huì)給人帶來極大的危害。
基于環(huán)境因素下的長大隧道瀝青施工安全管控措施
通風(fēng)管控措施
隧道尤其是長大隧道近似封閉空間，隧道內(nèi)瀝青路面鋪筑過程中產(chǎn)生的煙塵、高溫等環(huán)境因素會(huì)使施工人員有中毒的危險(xiǎn)，設(shè)備也會(huì)因高溫不能正常工作。因此，通風(fēng)好壞決定著隧道內(nèi)瀝青路面施工環(huán)境和施工效率，也是降低隧道內(nèi)瀝青路面施工溫度、濕度的有效措施。
(1)隧道內(nèi)作業(yè)人員需風(fēng)量
根據(jù)同時(shí)在隧道內(nèi)的最多人數(shù)計(jì)算風(fēng)量:
式中:k為風(fēng)量備用系數(shù)，取1.150;m為同時(shí)工作人員;q為每人每分鐘呼吸所需新鮮空氣數(shù)量，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求上的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，取4m^3/min;
(2)稀釋內(nèi)燃設(shè)備廢氣需風(fēng)量
使用內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行施工時(shí)，施工人員應(yīng)保證隧道內(nèi)的通風(fēng)量能滿足所有設(shè)備廢棄的全部稀釋要求，依次保證設(shè)備排除的廢棄能得到排除，保證隧道內(nèi)部施工環(huán)境空氣的純潔性，作業(yè)地點(diǎn)中的空氣有毒含量也應(yīng)將至到可允許的范圍之內(nèi)。按柴油機(jī)額定功率系數(shù)法計(jì)算。
式中:q1為內(nèi)燃機(jī)每千瓦廢氣稀釋所需風(fēng)量，取3m^3/min;
K1為內(nèi)燃機(jī)功率使用有效系數(shù)，取0.6;K2為內(nèi)燃機(jī)功率工作系數(shù)，取0.8;∑N為隧道內(nèi)內(nèi)燃機(jī)功率之和。
(3)稀釋隧道內(nèi)瀝青煙塵所需風(fēng)量
瀝青混合料在裝車時(shí)產(chǎn)生的瀝青煙塵約3.75m^3/t。自卸汽車向攤鋪機(jī)料斗傾倒瀝青混合料產(chǎn)生的瀝青煙塵需乘1.5的系數(shù)，即為5.6m^3/t，每車瀝青混合料質(zhì)量約為35t，約10min攤鋪完成，這樣每分鐘產(chǎn)生瀝青煙塵約為20m^3/t稀釋每立方米煙塵保守取值10m，風(fēng)量，最終Q取200m^3/min。
(4)最低允許風(fēng)速計(jì)算風(fēng)量
為了能有效排除隧道內(nèi)的有毒氣體和粉塵、粉塵氣體等有害物質(zhì)，施工單位應(yīng)該合理控制隧道內(nèi)的風(fēng)速。這個(gè)風(fēng)速主要是由于有害氣體從稀釋到安全標(biāo)準(zhǔn)所需要的通風(fēng)量和斷面積來約定的。粉塵濃度和風(fēng)速的關(guān)系，從調(diào)查結(jié)果看，當(dāng)風(fēng)速在0.3m/s以上時(shí)，施工段各環(huán)境因素指標(biāo)均能得到保證。
確定最小風(fēng)速后，通過下式計(jì)算風(fēng)量。
式中:v為隧道斷面面積，m/s;s為隧道最大斷面積，m^2。
長大隧道瀝青路面通風(fēng)措施，應(yīng)先通過上述計(jì)算之后，選取相應(yīng)的功率的通風(fēng)設(shè)備，并在洞口兩端的側(cè)邊安裝2臺(tái)大功率的通風(fēng)機(jī)、3臺(tái)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為通風(fēng)機(jī)進(jìn)行供電。需要注意的是，通風(fēng)的方向應(yīng)該與攤鋪機(jī)行進(jìn)的方向保持相反，依次保證隧道內(nèi)部空氣的流動(dòng)，進(jìn)而保障隧道內(nèi)部施工環(huán)節(jié)的含氧量。依據(jù)長大隧道具體的施工環(huán)境，在隧道兩端的洞口安裝2臺(tái)大功率排風(fēng)扇引風(fēng)，攤鋪機(jī)前1臺(tái)，從前往后吹，壓路機(jī)后1臺(tái)，從前往后抽，以增加洞內(nèi)空氣流動(dòng)速度，保證現(xiàn)場氧氣比例，從而改善隧道瀝青路面施工作業(yè)面高溫、潮濕、高煙環(huán)境。
照明管控措施
在長大隧道內(nèi)，照明是保證瀝青路面施工安全進(jìn)行的重要保障，良好的照明條件有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)源，避免安全事故的產(chǎn)生。
照度即光照強(qiáng)度，是一種物理術(shù)語，指單位面積上所接受可見光的能量。一個(gè)被光線照射的表面上的照度定義為照射在單位面積上的光通量(單位流明)。在1平方米面積上所得的光通量是1流明時(shí)，它的照度是1勒克斯。
因此在長達(dá)隧道內(nèi)瀝青路面施工過程中，在施工段配備4臺(tái)帶發(fā)電機(jī)式可降可移動(dòng)照明燈，用于現(xiàn)場照明，保證所需光源總光通量符合要求。1臺(tái)安排在攤鋪機(jī)的施工范圍內(nèi)，依次保證攤鋪施工現(xiàn)場的照明，并安排專人進(jìn)行看管。同時(shí)，照明燈還應(yīng)該跟隨著攤鋪機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)，應(yīng)該將1臺(tái)固定安裝在攤鋪機(jī)后部，用于質(zhì)量檢查。在攤鋪機(jī)與壓路機(jī)之間，排水溝上部蓋板上各安排1臺(tái)照明燈，保障壓路機(jī)施工的照明，并安排人員按照碾壓區(qū)間調(diào)整照明方向和移動(dòng)，使現(xiàn)場施工人員和機(jī)械操作人員能看清施工段的每個(gè)角落，避免安全事故的發(fā)生。
空氣質(zhì)量管控措施
為了能實(shí)施監(jiān)控到隧道瀝青路面施工環(huán)境中的空氣質(zhì)量，施工單位應(yīng)采購一些符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的便攜式空氣質(zhì)量檢測儀，并在隧道的施工現(xiàn)場配備至少2臺(tái)以上，避免檢測儀故障時(shí)空氣質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)錯(cuò)漏現(xiàn)象的發(fā)生。施工單位還應(yīng)配備專人對空氣質(zhì)量進(jìn)行定期檢測，并將檢測的地點(diǎn)放置在瀝青濃度相對大、人員相對集中的位置。
空氣檢測的標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)該依據(jù)勞動(dòng)衛(wèi)生局頒布的標(biāo)準(zhǔn)，對多環(huán)芳烴(瀝青煙等)、氮氧化合物、SO2等有害氣體的排放量予以動(dòng)態(tài)的監(jiān)測，保證施工作業(yè)人員的健康。施工現(xiàn)場還必須配備足量的消防設(shè)備和大容量的便攜式氧氣袋，防止施工出現(xiàn)缺氧時(shí)間。另外，施工單位還應(yīng)加強(qiáng)施工人員的安全消防知識(shí)培訓(xùn)，必須保證每位施工人員都能熟悉消防設(shè)備的性能和使用方法。
勞動(dòng)保護(hù)管控措施
在長大隧道瀝青路面具體施工當(dāng)中，施工所造成的高溫、高濕以及高濃度瀝青煙可以給人體造成很大傷害，因此，長大隧道瀝青路面項(xiàng)目施工之前，應(yīng)在上崗前對施工作業(yè)人員進(jìn)行體檢，只有體檢合格后才能允許施工人員進(jìn)入隧道施工現(xiàn)場。在施工現(xiàn)場中，施工人員必須統(tǒng)一穿戴耐高溫的工作服和鞋具，并配戴符合標(biāo)準(zhǔn)的防毒口罩。防毒口罩作為一種保護(hù)人類呼吸系統(tǒng)的特種勞保用品，由濾毒盒/濾毒罐和面罩構(gòu)成。面罩的主體可有效隔絕空氣，發(fā)揮出密封的作用;濾毒盒/濾毒罐具有過濾毒氣和粉塵的功能。由于防毒口罩能有效隔離毒氣和粉塵，能滿足長大隧道瀝青路面施工作業(yè)人員的防護(hù)需求，降低施工人員吸入瀝青煙等粉塵的概率。
結(jié)論
通過上文基于環(huán)境因素下的長大隧道瀝青施工安全管控研究可知，長大隧道具體相對特殊的環(huán)境，在進(jìn)行瀝青面施工時(shí)，溫度高、環(huán)境潮濕、存在有毒有害氣體、通風(fēng)較差，給施工人員造成很大安全隱患，因此，公路隧道內(nèi)瀝青路面施工較隧道外尤其環(huán)境上的特殊性，必須針對特殊環(huán)境提出措施，改善施工的惡劣環(huán)境，滿足施工作業(yè)人員身體需求，確保施工的安全進(jìn)行。
