鐵路隧道TBM施工職業病危害因素識別與分析

趙 靜

（中國鐵道科學研究院集團有限公司 節能環保勞衛研究所，北京 100081）

鐵路隧道施工過程中主要采用TBM(Tunnel Bor‐ing Machine)和鉆爆法，TBM 是指采用敞開式隧道掘進機和護盾式隧道掘進機的施工方法，鉆爆法是指采用炸藥爆破的方式進行掘進的施工方法。隨著科技進步，隧道大型施工設備，如盾構機、銑挖機等投入使用，減少了用工量[1]。TBM 施工方法具有施工快速、高效、安全和環保等優點，較鉆爆法更適合于長距離或超長距離隧道(超過4～5 km)施工，大埋深隧道建設，跨流域、跨洋也適合采用此種方法[2]。TBM 施工方法因其自動化程度高且節省襯砌費用，有較好的社會和經濟效益，被越來越多的應用于鐵路隧道施工。

1 鐵路隧道TBM施工工藝

TBM 在常壓狀態下開挖，開挖后首先安裝鋼筋，然后噴注混凝土以固定已開挖隧道洞壁。TBM掘進工序包括TBM 操作、出碴、初期支護、管線延伸、二次襯砌等。

（1）TBM操作。主要在控制室內進行，在掘進過程中密切監視各系統壓力、電流、方向等參數，根據不同的地質選擇合適的參數。

（2）出碴。TBM采用皮帶機系統出碴，刀盤破碎的石碴依次經過TBM 皮帶、連續皮帶、支洞皮帶運轉至洞口的臨時棄渣場，最后經自卸車運至永久棄渣場。

（3）初期支護。初期支護在TBM 掘進時同步施工，以穩定圍巖，保證施工安全為目的。

（4）管線延伸。TBM 掘進時需要同步延伸管線，包括軌道、風筒、給排水管、高壓電纜、連續皮帶、照明通訊電纜等。

（5）二次襯砌。二次襯砌采用模板臺車襯砌，臺車長度9～12 m，廠制后運至現場拼裝?；炷劣啥赐庾詣佑嬃炕炷涟韬驼旧a，混凝土運輸車運輸混凝土，輸送泵灌注混凝土入模?；炷翝仓璺謱庸嘧?、分層搗固，搗固時對時間精度把握較高，搗固后及時去掉砼層表面浮漿，保證砼面光滑度。封頂時砼由內向端模方向灌注，排除空氣，保證拱頂灌注密實，實施帶模注漿技術，脫模之后應及時灑水養護。

綜上，TBM 施工過程中主要涉及的工藝流程如圖1所示。

圖1 TBM施工工藝流程示意

2 鐵路隧道TBM施工職業病危害因素識別

2.1 施工原輔材料

TBM主要采用柴油發電機自發電供電，施工過程需要的原輔材料主要包括噴錨混凝土、鋼拱架、鋼筋網、鋼軌、水管、電纜、通風管、鋼枕或仰拱預制塊等，采用有軌運輸的方式，由洞外裝車運至洞內。

2.2 施工職業病危害因素識別

通過對隧道TBM施工現場開展職業衛生學調查，分析其施工工藝流程及原輔材料，崗位設置和工作內容，按照工藝流程劃分評價單位，各崗位設置、工作內容和接觸的職業病危害因素如表1所示。

表1 關鍵崗位及接觸的主要職業病危害因素

由表1可知，隧道工程TBM組裝過程中電焊工接觸電焊煙塵、錳及其無機化合物、一氧化碳、氮氧化物、臭氧、電焊弧光、噪聲等危害；TBM 出碴巡檢工、錨桿安裝系統巡檢工、網片及鋼拱架安裝系統巡檢工、自動噴射混凝土系統巡檢工等接觸矽塵/其他粉塵、噪聲危害；TBM司機接觸矽塵和噪聲危害；網片及鋼拱架組裝焊接工接觸矽塵/其他粉塵/電焊煙塵、錳及其無機化合物、一氧化碳、氮氧化物、臭氧、電焊弧光、噪聲等危害；機修工接觸矽塵/其他粉塵、噪聲危害。隧道工程作業現場人員接觸粉塵中游離二氧化硅含量大于10%為矽塵，小于10%為其他粉塵。

TBM施工自動化程度較高，主體工程作業人員主要采用設備操作和巡檢的作業方式，在進行檢維修及附屬工程時會進行人工操作。根據職業衛生學現場調查，TBM作業洞身開挖和支護過程中的關鍵控制崗位主要包括機組安裝的電焊工、進行機械維修保養的機修工、TBM出碴巡檢工、錨桿安裝系統巡檢工、網片及鋼拱架安裝系統巡檢工、自動噴射混凝土系統巡檢工；二次襯砌及水溝電纜槽施工過程中的混凝土工和附屬工程中的電焊工為關鍵控制崗位。

3 討論與建議

TBM施工機械化程度較高，多數工藝內容由機械自動化完成，接觸的粉塵主要是隧道環境內巖塵(多數為矽塵)、水泥粉塵、隧道內電焊產生的電焊煙塵，受作業面產塵影響，隧道內各環節的作業人員均接觸這三類混合塵[3]，施工過程中應保證通風效果，佩戴防塵口罩。施工過程中人員需在操作面隨時觀察掘進情況，則其接觸噪聲強度存在超過國家標準限值的可能，所以應在保證施工安全的基礎上采取有針對性的防護措施，如佩戴針對高頻噪聲的主動降噪耳罩或耳塞等。同時，為及時掌握隧道內有害因素濃度和強度，應嚴格執行定期檢測制度并加強職業健康檢查，落實衛生保障措施，切實保護好勞動者職業健康。

3.1 個體防護

隧道施工環境復雜，接觸有害因素種類較多，應確保作業人員佩戴有效的個體防護用品，根據《個體防護裝備配備規范 第1 部分：總則》(GB 39800.1—2020)[4]、《呼吸防護自吸過濾式防毒面具》(GB 2890—2009)[5]、《呼吸防護用品的選擇、使用與維護》(GB/T 18664—2002)[6]、《護聽器的選擇指南》(GB/T 23466—2009)[7]等相關標準和要求，個體防護用品建議配備如表2所示。

表2 個體防護用品配備建議

3.2 健康監護

隧道TBM施工環境復雜，接觸職業病危害因素種類較多，應按照《職業健康監護技術規范》(GBZ 188—2014)[8]的要求選擇具有職業健康體檢能力的機構開展職業健康監護工作。上崗前進行上崗前職業健康體檢；對長期從事規定需要進行健康監護的勞動者開展在崗期間的職業健康檢查；對準備調離或脫離所從事的職業病危害作業或崗位的人員進行離崗職業健康檢查。在崗期間職業健康檢查應根據接觸有害因素的種類，結合作業場所有害因素監測結果是否符合衛生標準和職業病危害暴露情況，按照《職業健康監護技術規范》(GBZ 188—2014)[8]的要求，分別按照不同接害工種的職業健康檢查項目和體檢周期規范開展，職業健康檢查項目及頻次見相關標準。用人單位應建立職業健康監護管理檔案，一人一檔，每年定期更新，職業健康體檢結果應書面告知。

根據現場相關調查檢測分析，隧道內施工過程中粉塵濃度和噪聲強度較大且作業環境較為復雜，粉塵濃度及噪聲強度易超標，故接觸粉塵及噪聲的工種及作業人員更應重視職業健康體檢，預防職業病的發生，切實保障作業人員的職業健康。

3.3 隧道通風

通風是降低粉塵濃度最直接有效的防護措施，TBM施工隧道獨頭通風長度應控制在15 km以下，若采用獨頭壓入式和隔板式的通風方式，為避免被污染的新風再次進入隧道內進行循環，應在洞外距離洞口30 m外安裝設置風機。隧道施工通風應當配置應急電源，風機、風管等重要部件應有一定數量備用，以確保隧道施工中不中斷通風。同時，應對通風設施和管道定期進行清潔和維護，提高通風效率，確保通風效果，切實降低隧道內施工過程中粉塵濃度。

3.4 組織管理

施工過程中施工單位應設立職業衛生管理機構或組織，配備相關管理人員，對負責人員和作業人員開展職業衛生相關培訓，制定相應的管理制度和考核制度，落實職業病危害評價定期檢測制度，加強職業病防治知識宣傳，提高組織管理水平，防止職業病發生。

4 結束語

鐵路隧道TBM施工作業工序繁多，作業人員接觸的職業病危害因素種類較多，由于施工環境復雜，長期在這樣的工作環境中作業易對作業人員的健康造成影響，應嚴格落實各項職業衛生管理措施和制度，防止職業病發生。今后，隨著衛生保障體系結構的不斷完善，應著重研究在崗職工的輪換周期、健康狀況的遠程電子監控等，研究新的工程防護措施，改善通風除塵效果，改進個體防護用品的舒適度，進一步落實個體防護用品的配備和使用，切實改善作業環境，從而不斷提高衛生保障技術水平、保障作業人員職業健康。