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，會給施工人員產(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，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，施工隊伍會對攤鋪的瀝青混合料會予以灑水作業(yè)。水灑過后瀝青混合料就會產(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)場就會一直處于高溫、濕熱的狀態(tài)下。

而濕度過大時，人體就會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，會使得隧道空間近似一個封閉空間。自然，隧道內(nèi)部的粉塵和有害氣體量也會比隧道外的環(huán)境更高。并且，隨著隧道內(nèi)部煙塵消散時間的延長，濃度會離地面越低，有毒氣體的毒性就會越高，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，如果人體長時間的暴露在二氧化硅濃度較高的環(huán)境當(dāng)中，會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)境因素會使施工人員有中毒的危險，設(shè)備也會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)同時在隧道內(nèi)的最多人數(shù)計算風(fēng)量:

式中:k為風(fēng)量備用系數(shù)，取1.150;m為同時工作人員;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)動力設(shè)備進(jìn)行施工時，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，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臺大功率的通風(fēng)機(jī)、3臺柴油發(fā)動機(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，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臺大功率排風(fēng)扇引風(fēng)，攤鋪機(jī)前1臺，從前往后吹，壓路機(jī)后1臺，從前往后抽，以增加洞內(nèi)空氣流動速度，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發(fā)現(xiàn)危險源，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，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臺帶發(fā)電機(jī)式可降可移動照明燈，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，照明燈還應(yīng)該跟隨著攤鋪機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊苿?，?yīng)該將1臺固定安裝在攤鋪機(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，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臺以上，避免檢測儀故障時空氣質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)錯漏現(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)缺氧時間。另外，施工單位還應(yīng)加強(qiáng)施工人員的安全消防知識培訓(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，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。