射線防護工程施工工法

射線防護工程施工工法一、前言隨著近年來醫(yī)療科技的不斷發(fā)展，各種以射線輔助檢測和治療設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用，如X光、CT、DSA、PET、加速器、伽馬刀、震波碎石等等，已逐漸成為現(xiàn)代化醫(yī)院不可或缺的組成部分，甚至成為衡量一個醫(yī)院綜合能力的重要參數(shù)，然而隨著機械設(shè)備的不斷改進、更新，為了達到更高的技術(shù)要求，其功率也不斷提高，隨之產(chǎn)生的輻射危害也等比提高，在X光CT等檢查或治療過程中，放射線不僅作用于患者，也以一定的角度直射、折射或散射至檢查治療室各個部位，如不適當防護，還會危害旁人及工作人員健康，因此對有害射線的防護至關(guān)重要。一般情況下，對射線的防護主要通過以下三種方式。時間防護主要是通過機器本身及操作過程中控制，本文不做詳述；距離防護在一般的醫(yī)療設(shè)計及防護規(guī)范中也有注明（若忽略空氣對X線的吸收，照射量應(yīng)與距離平方成反比。因此，若距離增加一倍，則照射量減少到原來的1／4倍，一般情況下單管頭200mAX射線機機房應(yīng)不小于24m2，雙管頭的宜不小于36m2）；而本文以下主要探討屏蔽防護部分。一般情況下，對防護的評價等級為毫米鉛當量（mmpb），即以1mm純度為99.9%的勻質(zhì)鉛板（厚度偏差±0.01mm）作為防護的計算單位。對用于醫(yī)療射線的屏蔽防護措施有：實心磚墻、混凝土墻/樓板、硫酸鋇、專用防護鉛涂料、鉛板、鉛玻璃等。通過采用墻面鉛板、頂棚鉛涂料的復(fù)合型防護方式后，揚長避短，達到了較好的防護效果，也節(jié)約了工期、降低了施工成本。一般情況下，對用于醫(yī)療射線的屏蔽防護措施有：實心磚墻、混凝土墻/樓板、專用防護鉛涂料、鉛板、鉛玻璃等。一般醫(yī)療設(shè)備條件下各種材料防護能力如下實心磚墻（灰縫必須飽滿）：24墻相當1mm鉛當量，37墻相當2mm鉛當量，50墻相當3mm鉛當量。混凝土墻/樓板（密度大于2.35g/cm3）：約8cm相當1mm鉛當量。專用防護鉛涂料：根據(jù)不同廠家產(chǎn)品略有差別，本工程所用材料為1cm鉛涂料相當1mm鉛當量。鉛板：主要是純度及勻質(zhì)程度，一般情況下防護用鉛板純度為99.5％，1mm鉛當量厚度略大于1mm。鉛玻璃：目前國內(nèi)鉛玻璃生產(chǎn)廠家企業(yè)標準是0.24mmpb/mm。進口鉛玻璃是0.35mmpb/mm。按照國內(nèi)標準厚為10mm（實際為11mm~12mm）、15mm（實際為16mm）、20mm（實際為18.5mm~22mm)計算應(yīng)該為:2.4mmpb、3.6mmpb、4.8mmpb。二、工法特點（一）防護效果可靠射線是一種不可見但又無孔不如的物質(zhì)，而對屏蔽空間的射線防護質(zhì)量又只能在設(shè)備正式投入運行時才能檢測，此時室內(nèi)裝修均已完成，一旦漏線需要拆除裝修后大面積返工，因此施工的一次性成功率要求非常高，而采用本工法施工，各種防護材料揚長避短：在主射面（墻面）采用效果可靠的鉛板，關(guān)鍵縫隙（如窗、門邊等）采用鉛涂料收邊，不同界面完美搭接，頂棚地面采用鉛涂料，避免了因鉛密度過大導(dǎo)致防護脫落及與混凝土連接不好的現(xiàn)象。通過設(shè)備進場后相關(guān)衛(wèi)生部門檢測，一次性驗收全部合格。（二）施工多為干作業(yè)，施工干凈、速度快本工法大部分采用鉛板干作業(yè)，內(nèi)部裝修輕質(zhì)隔墻，具有施工干凈、對周邊影響小的特點，另外，相較于傳統(tǒng)的防護措施大大縮短施工工期。（三）節(jié)省空間因同等級防護需求的厚度較小，所以防護施工后對空間的影響非常小，效果明顯。（四）內(nèi)部裝修靈活使用鉛板搭配輕質(zhì)隔墻進行防護后，對空間布局的調(diào)整，管線修改等均在防護以內(nèi)施工，對整個空間的防護完全沒有影響，所以對業(yè)主的自由度比較大，可以對電器設(shè)備，裝修等任意調(diào)整。（五）具有較好的經(jīng)濟效益復(fù)合型施工工法防護效果好，避免返工成本，一勞永逸，改建隨意。另外，以鉛涂料代替部分鉛板也可以明顯降低成本。三、適用范圍廣泛應(yīng)用于各種醫(yī)院項目主要醫(yī)療設(shè)備的射線防護工程，不僅僅在醫(yī)院新建工程中，更可利用在空間有限的舊機房改建中，以及對原有設(shè)計或施工不足部分進行的補強工程中。四、工藝原理本工法的工藝原理是利用原子序數(shù)較高的鉛元素，對設(shè)備發(fā)出的有害的X射線、γ射線等進行反射（部分吸收），控制射線在機房內(nèi)部迅速衰減，以達到阻隔機房對外部環(huán)境的影響的目的。五、施工工藝施工流程施工要點屏蔽防護易失敗的部位主要在：門窗邊塞縫、門窗框與門體玻璃之間、鉛板接縫、釘眼、自動門門縫及管道周邊，在施工中應(yīng)特別注意，另外少量使用的鉛涂料配比也應(yīng)特別注意。詳細施工方案及步驟門窗框及軌道安裝因門窗框及門扇均進行了加鉛防護處理，重量要超出普通門窗很多，所以在門框的固定上采用膨脹螺絲焊接的方式，加密膨脹螺絲至40cm一道。兩外門框的垂直度也必須嚴格控制（滿足一般驗收規(guī)范要求即可）；本工程自動門門體很重，故采用下承式自動門，軌道深度3cm，在自動門的軌道埋設(shè)時，基層必須堅實可靠，軌道兩側(cè)50cm打設(shè)Φ8膨脹螺絲與軌道焊接固定，軌道距離墻體完成面5mm。門窗框塞縫門窗框邊是比較容易漏線的部分，主要是因為墻體鉛板與門窗鉛板搭接較難控制與固定，為此，在塞縫材料的選擇上，沒有使用普通的水泥砂漿，而是采用鉛涂料塞縫，在保證密實的前提下，兩側(cè)用鉛涂料粉刷并于外側(cè)壓框2cm，房間內(nèi)部再用墻體鉛板搭接，保證防護質(zhì)量。墻面鉛板固定鉛板的固定一般采用強力膠粘及機械固定兩種方式，本工程采取機械固定＋膠粘相結(jié)合的方式自上而下（避免在上部安裝時破壞下部已安裝好部分）逐片安裝，上部與頂棚搭接5cm，鉛板與鉛板搭接大于5cm，橫向固定采用20mm×30mm木龍骨，間距30cm左右一道，釘距30cm，木龍骨采用5cm長氣釘固定在墻體上，鉛板豎向搭接為非受力向，采用膠粘的方式固定，在墻體管道部分，預(yù)先丈量好尺寸，在鉛板上開洞，洞口尺寸各邊小于管道尺寸10cm左右，并剪開對角線，安裝時包覆在管道上。如下圖：鉛板與地面搭接5cm，并用氣釘直接固定在地面上。門窗洞口邊施工時，預(yù)先丈量需要鉛板尺寸，以鉛板包覆墻體并與門窗框搭接2cm為宜。因射線在門窗框邊射角已無法穿透墻體，故此部分可直接用設(shè)定將鉛板固定在墻面上。釘眼補強鉛板固定完成，檢查牢固可靠后可進行釘眼補強，采用裁剪過后剩余廢料，裁剪成5cm×16cm矩形，覆蓋在釘眼處木龍骨上，用強力膠與鉛板及木龍骨粘牢。管道補強根據(jù)管道周長，預(yù)先剪好寬度大于30cm的鉛板條，用16＃鐵絲圍繞在管道出墻部分，并與墻面鉛板預(yù)留部分充分搭接，最后用鐵絲及膠水將鉛板固定牢固即可。CT室天地防護處理CT室因其功率大，射線穿透力強，一般需要做六面防護（X光室一般為4面防護），考慮到施工質(zhì)量及經(jīng)濟的因素，CT室墻面和地面采用鉛涂料。為設(shè)置電纜溝，地面結(jié)構(gòu)部分預(yù)降一般30cm左右，因此地坪以下部分防護如下圖處理：地面下鉛涂料施工范圍出地面5cm，上口切齊，保證墻面鉛板施工時的搭接。墻面與頂棚交接處，頂棚鉛涂料先施工，再由鉛板搭接5cm。鉛涂料的配比根據(jù)各生產(chǎn)廠家材質(zhì)區(qū)別，各有不同，本工程采用的鉛涂料與42.5#水泥按照重量比4：1配置，另外每50kg配料加入廠家專用粘結(jié)劑4kg，攪拌時必須均勻混合，最好采用機械攪拌，增加拌和物的勻質(zhì)性。施工前，混凝土界面需按照抹灰標準先行處理（清理甩漿潤濕等），每隔1m用拌和物先打好灰餅，分兩次（根據(jù)天氣狀況，間隔1天左右）將拌和物粘結(jié)壓實在結(jié)構(gòu)體上，為了保證有效的防護，避免施工誤差，可適當加厚粉刷厚度，本工程加至15mm。施工重要節(jié)點門窗邊按照施工方案，如下圖：自動門自動門門扇與墻體距離必須小于1cm，自動門門扇尺寸大于洞口尺寸各邊10cm，底部深入地坪以下3cm，本工程自動門洞口尺寸1500mm×2100mm，則門扇實際尺寸為1700mm×2230mm。推開門推開門剖面節(jié)點示意圖如下：推開門底部構(gòu)造：固定窗固定窗剖面節(jié)點示意圖如下：鉛板搭接處鉛板豎向搭接處如下圖釘眼補強處類同E項六、勞動力組織瓦工：3人主要負責鉛涂料粉刷、墻面抹灰、清理等工作專業(yè)安裝人員4人，主要負責鉛板的安裝、防輻射門窗的安裝調(diào)試等專職質(zhì)量員兼施工員1人，主要負責現(xiàn)場的質(zhì)量控制及施工協(xié)調(diào)專職保安2人，負責現(xiàn)場物資保管七、機具設(shè)備及材料（一）使用材料：鉛板、鉛涂料、16＃鐵絲、42.5#水泥、防輻射門窗玻璃、20mm×30mm木龍骨、強力膠、5cm氣釘?shù)龋ǘ┦褂脵C具：小型壓縮機及氣槍2把、剪刀、卷尺、掃把等（三）材料要求：鉛板：根據(jù)項目部定制規(guī)格（3mm×1mm）厚度偏差±0.01mm。純度達到99.5%（工程用鉛板）。鉛涂料：根據(jù)各廠的產(chǎn)品說明書要求。八、質(zhì)量控制屏蔽防護的因過程中無法用儀器檢測，需等裝修完成設(shè)備進場后方可進行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)射線泄漏，其返工工作量很大，因此在施工過程中主要是通過選擇可靠的材料，及加強對重點部位的控制來保證。（一）基層：磚墻：新建機房磚縫必須飽滿，頂部斜磚在砌筑時間及砌磚方式上要嚴格安裝規(guī)范砌筑，有條件的可以將240實心磚墻分2次砌筑（2層120墻），但原有構(gòu)造柱圈梁必須加強加密?；炷翂?板：混凝土的防護效果與混凝土的密室程度關(guān)系很大，在混凝土施工時對機房部位的墻板，必須充分振搗，避免漏震。在頂棚盡量不要預(yù)留類似線盒等削弱板厚的預(yù)埋件。抹灰：墻面的抹灰需符合規(guī)范要求，并且強度達到設(shè)計要求后方可施工，以避免脫落。（二）防護材料防護材料主要有鉛涂料部分和鉛板部分。鉛涂料主要的控制重點分為兩項：A．產(chǎn)品本身必須合格。合理選擇信譽可靠的產(chǎn)品生產(chǎn)廠家，以合適的市場價采購。B．現(xiàn)場施工必須嚴把質(zhì)量關(guān)。一般醫(yī)院的射線防護工程量不會很大，但施工必須指派專人現(xiàn)場監(jiān)控，尤其是材料配比中的水泥量和攪拌的均勻程度，另外基層要處理好，避免發(fā)生空鼓開裂等抹灰質(zhì)量通病，灰餅打好后要逐個檢查，避免厚度不夠造成防護失敗。其他質(zhì)量標準同一般抹灰標準。2、鉛板：鉛板的施工質(zhì)量控制重點主要在搭接與固定，搭接長度必須大于5cm，并固定牢固，不留縫隙；固定方式上最好材料膠粘和機械連接結(jié)合的方式，1～2mm鉛板可以直接粘貼在墻面上，但是最好輔以機械固定，避免脫落。另外因為鉛質(zhì)地軟，在鉛板施工前，必須仔細檢查墻面有無突出的利器等可能造成鉛板破損的物體。保證屏蔽的完整性。3、觀察窗：觀察窗是機房最關(guān)鍵的部位之一，操作人員通過觀察窗控制機器設(shè)備的運行和檢測，因此窗戶的防護能力和防護質(zhì)量直接關(guān)系工作人員健康。觀察窗主要控制鉛玻璃的厚度、平整度、完整性及玻璃和窗框的固定。按照設(shè)計合理選擇玻璃厚度和玻璃尺寸，一般窗不大于1.2m×0.9m，過大后玻璃損耗大，可能產(chǎn)生玻璃的拼接；另外窗框與玻璃的連接也很重要，連接不當容易造成漏線或因玻璃的變形造成玻璃破損，最好采用木框。4、推開門及自動門：此部分為病人及工作人員經(jīng)常通行的部位，也是直接與非屏蔽區(qū)域連接的部分，主要是控制重點是門扇與門框的搭接，尤其是底部，推開門通過嚴格控制安裝高度，保證底部防護門擋與地面齊平，不留縫隙，充分保證門扇與門框的搭接；自動門主要是控制門體側(cè)墻體的垂直度及自動門與墻體的距離，必須保證距離小于10mm。九、安全措施屏蔽防護工程因多使用鉛材料，而且重量大，作業(yè)面需登高，所以施工人員的安全問題需引起高度重視，主要有以下幾點：1、操作人員必須經(jīng)過嚴格的培訓，尤其是鉛板的施工，必須配置手套、口罩、工作服、防護眼睛等防護用品，施工完成后必須及時徹底的清洗，避免造成鉛中毒。2、登高作業(yè)必須設(shè)置穩(wěn)定可靠的支撐體系，一般采用門型架，必須穩(wěn)定的固定拉桿、插銷及腳手板，并將腳手架與墻體地面等加設(shè)拉結(jié)或斜撐，避免人員在操作時腳手架傾覆（尤其是鉛板作業(yè)）。3、因室內(nèi)操作，所以需合理選擇安全帶長度，保證施工人員的安全。4、施工環(huán)境必須保證通風。5、嚴禁垂直交叉施工，鉛板每安裝一部分，需檢查固定狀況，避免跌落傷人。6、其他機械、安全用電等方面必須符合工地及國家規(guī)范要求。十、后續(xù)裝修配合屏蔽防護施工完成，后續(xù)裝修及安裝需嚴格注意防護的成品保護，不得為固定物件隨意破壞防護，最好距離防護3～5cm施工；如實在無法克服必須在防護上開洞或固定錨栓，則需在防護專業(yè)施工人員協(xié)助下進行，并及時做好補強。另外CT室頂棚在吊頂施工時需對吊筋膨脹頭做防護補強，具體做法如下圖：將鉛板剪成如圖形狀，在上緊膨脹頭前將鉛板襯于螺母下，固定好螺母后，延虛線翻折包覆在吊筋及膨脹頭上。其他設(shè)施固定件類同。十一、技術(shù)經(jīng)濟分析以下以普通CT室為例，一般防護厚度墻面3mmpb（扣除墻體防護），地面頂棚1mmpb（扣除樓板防護后），凈尺寸5m×8m，層高凈4.7m，使用面積40m2，對比方案如下：方案A：墻面500mm實心磚墻防護，地面增加80mmC30混凝土防護，頂棚于上層結(jié)構(gòu)增加80mm混凝土防護方案B：墻面使用30mm鉛涂料防護，地面頂棚采用10mm鉛涂料防護。方案C：墻面使用3mm鉛板防護，地面墻面使用1mm鉛板防護方案D：墻面使用3mm鉛板防護，地面墻面使用10mm鉛涂料防護，門窗邊等復(fù)雜部位輔以鉛涂料塞縫補充。（一）、技術(shù)效益工期（對比前提：原結(jié)構(gòu)墻面抹灰完成28天，結(jié)構(gòu)噴漿結(jié)束，施工至后續(xù)工作可直接開展）方案A：地面澆筑混凝土及養(yǎng)護3天，50墻分2次砌筑（錯縫要求）8天（含構(gòu)造柱等），合計11天。方案B：頂棚地面鉛涂料：3天（含養(yǎng)護）、墻面鉛涂料5天（分三遍含養(yǎng)護），合計8天方案C：頂棚鉛板3天，墻面鉛板3天，地面鉛板1天，合計7天方案D：頂棚地面鉛涂料3天（含養(yǎng)護），墻面鉛板3天。合計6天空間方案A：施工完成后使用面積：（5－0.5×2）×（8－0.5×2）＝28m2方案B：施工完成后使用面積：（5－0.03×2）×（8－0.03×2）＝39.2m2方案C：施工完成后使用面積：約計40m2方案D：施工完成后使用面積：約計40m2布局水電等調(diào)整方案A：需重新開槽后補強。方案B：需對破壞的鉛涂料重新補強，影響較大。方案C：必要時要對頂棚鉛板進行加固，避免變動引起脫落。方案D：基本無影響。使用、維修便捷性方案A：空間小、對上層地面影響較大，維修量小。方案B：維修量小。方案C：頂棚固定需經(jīng)常檢查，避免發(fā)生危險，地面易空鼓。方案D：維修量小。（二）、經(jīng)濟效益方案A：混凝土約6.4立方×300＝1920元，砌體約56.4立方×100＝5640元。合計7560元方案B：1mmpb每平方約240元，此房間3mmpb約122平方，1mmpb約80平方240×3×122＋240×80＝107040元。方案C：1mm鉛板約520元/平方，3mm鉛板約1560元/平方。1560×122＋520×80＝231920元方案D：1560×122＋240×80＝209520元。綜上所述，得出下表結(jié)論：方案A方案B方案C方案D工期11天8天7天6天空間28m239.2m240m240m2布局調(diào)整影響較大影響大影響小無影響維修使用不便維修量較小需經(jīng)常檢查維修量小經(jīng)濟性7560元107040231920209520評價費用很小，但對空空間影響很大大，一般不采采用，此種結(jié)結(jié)構(gòu)防護概念念在大功率放放射設(shè)備中有有應(yīng)用，如加加速器等，一一般需采用特特殊施工工藝藝，相應(yīng)費用用很高、組織織繁瑣、工期期很長。施工方式簡單，費費用相對較低低，與混凝土土連接較容易易，但防護效效果受到材料料質(zhì)量的影響響參差不齊，施施工中對厚度度的掌握要求求比較高，有有一定的風險險，可能造成成防護失敗卻卻找不到失敗敗的部位，尤尤其是墻面這這種關(guān)鍵部位位，一旦出現(xiàn)現(xiàn)裂縫或空鼓鼓，維修及返返工很繁瑣且且費用高防護可靠，效果明明顯，但費用用很高，因鉛鉛板很軟且密密度很大，所所以頂棚部分分需經(jīng)常檢查查，避免脫落落傷人，地面面與混凝土接接觸不太好，易易空鼓。頂棚地面因混凝土土較厚，且非非主射面，防防護相對要求求較低，此種種方案充分利利用兩種材料料的特點，相輔輔相成，即保保證了可靠的的防護，又對對鉛板的缺陷陷適時的做了了補充，如頂頂棚過重、與與混凝土粘結(jié)結(jié)不好，縫隙隙不好處理等等，在取得總體防護效果果的前提下，合合理的節(jié)約了了成本。經(jīng)實際對比，本工法在避免防護失敗的前提下，充