铁路轨道施工工艺及职业病危害因素分析

邱永祥

（中国铁道科学研究院集团有限公司 节能环保劳卫研究所，北京 100081）

铁路轨道是路基、桥梁、隧道等线下结构物以上的线路部分，由钢轨及配件、轨枕及扣件、道床(有砟或无砟)、道岔及钢轨伸缩调节器等组成[1]，轨道施工对整个铁路建设项目具有重要意义。结合铁路轨道工艺调查、职业卫生学调查及工作场所职业病危害因素检测，总结分析轨道施工各环节的工艺、劳动者作业过程中接触的职业病危害因素存在情况及防护效果，提出防护对策建议。

1 轨道施工准备工艺及职业病危害因素分析

目前，我国无砟轨道有长枕埋入式、弹性支承块式和板式3种类型[2]。长枕埋入式无砟轨道由预应力混凝土轨枕、混凝土道床和混凝土底座组成，轨枕在工厂预制，道床板和底座在现场灌注[2]。弹性支承块式无砟轨道在工厂完成支承块、块下橡胶垫及橡胶套靴的预制。板式无砟轨道板在轨道板预制场工厂化生产[2]。

1.1 轨枕预制

轨枕的预制工艺主要分为钢筋加工及轨枕环形预制加工2个相对独立的部分[3]，工艺流程及职业病危害因素分布情况如图1、图2所示。

1.2 弹性支承块、轨道板预制

支承块预制流程：模具清理→脱模机喷涂→钢筋绑扎→混凝土浇筑→混凝土振捣台振捣→抹平→蒸汽养生。混凝土振捣台操作员及支承块混凝土振捣台操作员主要接触噪声因素。

轨道板预制厂通常设置以下区域：轨道板生产区、侧板拆组区、钢筋加工区、轨道板封锚区、轨道板水养区、混凝土搅拌区、轨道板存放区、砂石料存放区、辅助生产区、现场办公区。轨道板预制工艺流程及职业病危害因素分布如图3所示。

1.3 焊轨基地

图2 轨枕预制工艺流程及职业病危害因素分布

图3 轨道板预制工艺流程及职业病危害因素分布

铁路建设使用的铁轨和道岔均由焊轨基地生产。焊轨工艺流程主要包括钢轨选配、除锈调直、闪光焊、粗磨、正火、热调直、精调、精磨、探伤、钢轨打号、仿形磨，并将25 m 定尺钢轨焊接成100 m 长钢轨。除锈调直、闪光焊、粗磨、正火、精磨、钢轨打号、仿形磨作业人员接触铁及其化合物粉尘和噪声。

1.4 铺轨基地

铺轨基地是长钢轨铺设的总后方，是进行铺轨施工的基础，是长钢轨、道岔等轨料进场的中转站，铺轨基地内装卸长钢轨的龙门吊是长钢轨运输的重要设施，龙门吊和其他厂内机械司机受噪声和全身振动影响。

2 铁路正线施工工艺及职业病危害因素分析

2.1 道床施工工艺及职业病危害因素分析

2.1.1 无砟轨道

（1）长枕埋入式无砟轨道。长枕埋入式无砟轨道由预应力混凝土轨枕、混凝土道床和混凝土底座组成，在道床板和底座之间设置隔离层，使道床板可以修复或更换，在隔离层上还可以设置弹性垫层以增加轨道整体弹性。轨枕在工厂预制，道床板和底座在现场灌注。施工的程序：测量放线→安装模板→浇灌混凝土、拆模→下部结构和底座凹槽处的表面清理干净、铺设隔离层→支脚和钢轨模板钻孔、固定、安装→接地钢筋绑扎、焊接→混凝土浇筑→轨枕压入→混凝土表面抹平及养护→横梁、框架、支脚、模板拆除及倒运[4]。

（2）板式无砟轨道。板式无砟轨道由预制的轨道板、乳化沥青砂浆(CA砂浆)及混凝土底座组成，轨道板之间有凸形挡台。轨道板由工厂预制，在路基、桥上或隧道内将混凝土底座现场浇筑完成后，再将轨道板及其上部的钢轨、扣件就位，然后在轨道板和混凝土底座之间灌注CA砂浆，给轨道提供适当弹性的缓冲层，同时可确保轨道几何精度[2]。施工流程：施工测量底座板放样→铺设两布一膜滑动层→底座板钢筋绑扎→摊铺机施工底座混凝土→双向运板车轨道板运输、铺板龙门吊粗放→轨道板精调→CA砂浆拌制与灌注→拆除轨道板压紧装置和调节支架，进入下一循环[5]。

（3）弹性支承块式无砟轨道。弹性支承块式无砟轨道由混凝土支承块、块下橡胶垫、橡胶套靴、填充混凝土道床板及混凝土底座组成，在工厂完成支承块、块下橡胶垫及橡胶套靴的预制，混凝土底座现场浇注完成后，将支承块、橡胶垫、橡胶套靴与钢轨、扣件进行组装并精确定位，然后灌注混凝土道床板，就地成型[2]。施工工艺流程：布置基桩控制网，测设加密基标→摊铺路基及隧道地段的支承层混凝土，浇筑桥上混凝土底座→轨枕、工具轨、钢筋等施工材料运输和卸车→铺设中间层、安装固定横向模板的定位条→钻销钉孔、铺设纵向底层钢筋→布枕、组装轨排，安装螺杆调整器底板，锚固销钉→粗调轨排，绑扎钢筋网、接地焊接→安装纵横向模板→精调轨排，轨排固定→浇筑道床板混凝土→拆除调整器，放松扣件，放散温度应力，混凝土养生→拆除模板及工具轨，进入下一循环[6]。

底座施工接地焊接时电焊工接触电焊烟尘、锰及其化合物、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、电焊弧光、噪声等。

2.1.2 有砟轨道

有砟轨道为单层道床，一般路基地段厚度0.3 m，桥梁上、硬质岩石路堑段、隧道内道床厚0.35 m。将石砟场生产的道砟由自卸汽车运送至上砟点，经水洗后再由自卸汽车运送到线路上，预铺下层道砟，经压路机碾压密实后进行铺轨作业，钢轨铺设后及时采用风动车补砟，以增加道床稳定性并开始机械化养路，根据测设的标高，确定填补道砟需用量后用风动车进行二、三遍补砟，起拨道捣固车、配砟整形车对道砟进行捣固、整形。

道砟铺设过程中自卸汽车、压路机、风动车、起拨道捣固车、配砟整形车等机械司机接触矽尘、噪声和全身振动。在门窗关闭的情况下，机械司机接触的矽尘、噪声通常符合国家标准限值的要求。

2.2 钢轨施工工艺及职业病危害因素分析

2.2.1 钢轨铺设

一般应用长轨运输平车、长轨铺轨机、轨排运输车等机械车辆运输、放置钢轨，部分铁路建设项目站线轨道采用人工铺设方法，从站线的一段岔尾部开始铺设，根据信号绝缘接头的位置确定非标轨的长度，使用单轨车将钢轨沿着正线均匀散布到位，然后用抬轨钳人工操作抬入轨槽[7]。运输车辆司机可能接触噪声、全身振动，人工作业接触的危害因素受外界环境影响较大。

2.2.2 有缝线路

有缝线路轨道上钢轨与钢轨之间用夹板和螺栓连接，称为钢轨接头，按其性能分为普通接头、异形接头、绝缘接头、焊接接头、导电接头、伸缩接头、冻结接头等。有缝线路无砟轨道施工过程中轨枕、轨排运输机械司机受噪声、全身振动影响，有砟轨道施工过程中还可能接触矽尘。钢轨接头采用气压焊、闪光焊焊接时焊工接触铁及其化合物粉尘、噪声，采用铝热焊时作业人员接触氧化铝粉尘、锰及其化合物、高温等。由于上述作业均为露天作业，且作业量小、接触时间短，作业人员接触的职业病危害因素通常符合国家标准限值要求，但接触的噪声强度可能达到80 dB(A)。

2.2.3 无缝线路

无缝线路也叫长钢轨线路，即将若干根标准长度的钢轨焊接成为1 000 ～ 2 000 m而铺设的铁路线路。通常是在焊轨基地用闪光焊、气压焊的方法，将标准轨焊接成250 ～ 500 m的轨条，再运到现场用闪光焊、铝热焊、气压焊焊接后就地铺设，工艺流程及职业病危害因素分布如图4所示。

露天环境下扩散条件较好，尘源产尘浓度也不高，闪光焊、气压焊作业人员接触的铁及其化合物粉尘、锰及其化合物，铝热焊作业人员接触的氧化铝粉尘浓度通常符合国家标准限值；闪光焊和气压焊的发电车产生噪声强度较高；轨道整修及打磨过程中打磨车、推瘤机司机主要接触噪声因素。

3 道岔施工工艺及职业病危害因素分析

有砟轨道的道岔施工流程：拆除岔位的正线线路→人工平整道砟→道砟的铺设→摆枕→铺设直股并进行拨正→曲股的铺设→道岔焊接(采用铝热焊，有时也采用闪光焊)、禁锢→道岔整修及打磨。

无砟轨道的道岔施工流程：绑扎道床板底层钢筋网、摆放中层钢筋→安装岔枕→道岔钢轨件就位、联接→道岔粗调→安装道床板钢筋网架、绝缘测试→道岔区道床板砼施工→施工区封闭、砼养生。

受不良体位和风向影响，铺砟施工人员接触粉尘浓度、铝热焊作业人员接触的氧化铝粉尘浓度、闪光焊作业人员接触的铁及其化合物粉尘浓度通常符合国家标准限值要求，闪光焊发电车作业人员主要接触噪声因素，道岔整修及打磨过程中作业人员主要接触噪声和手传振动。无砟轨道的道岔施工过程中底板钢筋接地焊接时电焊工接触电焊烟尘、锰及其化合物、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、电焊孤光、噪声等。道床板混凝土施工时混凝土工主要接触手传振动和噪声因素。

图4 无缝线路铺轨工艺流程及职业病危害因素分布

4 职业病危害防护措施建议

铁路轨道施工涉及工种包括各类机械司机、电焊工、混凝土工、混凝土喷射工等，为露天或隧道内作业，并且工作地点不固定，难以设置集尘装置。小型机械司机在门窗关闭状态下接触粉尘浓度符合国家标准限值要求，但在门窗开放状态下，受施工场地二次扬尘影响，接触粉尘浓度可能会增加。道砟铺设过程中起拨道捣固车、配砟整形车等大型机械可以设置洒水设施，以湿式作业降低粉尘对作业人员的影响。建议施工单位为电焊工配备焊接面罩、焊接手套、防尘毒半面罩、耳塞等，为人工投料(水泥、粉煤灰等)人员配备防尘口罩，为混凝土工配备防振动手套，其他岗位人员视噪声强度和作业现场安全要求等情况酌情配备耳塞。

铁路轨道施工除了接触生产工艺中的职业病危害因素，还受环境因素影响，露天作业夏季受高温影响，北方冬季受低温影响，对于高原铁路施工还受高原低氧、低气压、紫外辐射等因素影响。夏季施工应配备防暑降温用品，北方冬季施工人员应配备防寒服、防寒手套、防寒鞋等防寒用品。高原地区还应配备一定数量的制氧装置，远离医院的医疗点、施工队、作业组可配备小型制氧机及吸氧装置，高原作业接触紫外辐射强度较大，建议使用护目镜、风镜。

用人单位除做好各岗位个人防护用品、应急救援用品的配备发放工作外，还应加强职业卫生培训教育和现场监督，确保劳动者掌握职业病危害因素防护知识和防护用品的正确使用方法，以达到切实保护劳动者健康的目的。