射线防护工程施工工法

射线防护工程施工工法一、前言随着近年来医疗科技的不断发展，各种以射线辅助检测和治疗设备得到了广泛应用，如X光、CT、DSA、PET、加速器、伽马刀、震波碎石等等，已逐渐成为现代化医院不可或缺的组成部分，甚至成为衡量一个医院综合能力的重要参数，然而随着机械设备的不断改进、更新，为了达到更高的技术要求，其功率也不断提高，随之产生的辐射危害也等比提高，在X光CT等检查或治疗过程中，放射线不仅作用于患者，也以一定的角度直射、折射或散射至检查治疗室各个部位，如不适当防护，还会危害旁人及工作人员健康，因此对有害射线的防护至关重要。一般情况下，对射线的防护主要通过以下三种方式。时间防护主要是通过机器本身及操作过程中控制，本文不做详述；距离防护在一般的医疗设计及防护规范中也有注明（若忽略空气对X线的吸收，照射量应与距离平方成反比。因此，若距离增加一倍，则照射量减少到原来的1／4倍，一般情况下单管头200mAX射线机机房应不小于24m2，双管头的宜不小于36m2）；而本文以下主要探讨屏蔽防护部分。一般情况下，对防护的评价等级为毫米铅当量（mmpb），即以1mm纯度为99.9%的匀质铅板（厚度偏差±0.01mm）作为防护的计算单位。对用于医疗射线的屏蔽防护措施有：实心砖墙、混凝土墙/楼板、硫酸钡、专用防护铅涂料、铅板、铅玻璃等。通过采用墙面铅板、顶棚铅涂料的复合型防护方式后，扬长避短，达到了较好的防护效果，也节约了工期、降低了施工成本。一般情况下，对用于医疗射线的屏蔽防护措施有：实心砖墙、混凝土墙/楼板、专用防护铅涂料、铅板、铅玻璃等。一般医疗设备条件下各种材料防护能力如下实心砖墙（灰缝必须饱满）：24墙相当1mm铅当量，37墙相当2mm铅当量，50墙相当3mm铅当量。混凝土墙/楼板（密度大于2.35g/cm3）：约8cm相当1mm铅当量。专用防护铅涂料：根据不同厂家产品略有差别，本工程所用材料为1cm铅涂料相当1mm铅当量。铅板：主要是纯度及匀质程度，一般情况下防护用铅板纯度为99.5％，1mm铅当量厚度略大于1mm。铅玻璃：目前国内铅玻璃生产厂家企业标准是0.24mmpb/mm。进口铅玻璃是0.35mmpb/mm。按照国内标准厚为10mm（实际为11mm~12mm）、15mm（实际为16mm）、20mm（实际为18.5mm~22mm)计算应该为:2.4mmpb、3.6mmpb、4.8mmpb。二、工法特点（一）防护效果可靠射线是一种不可见但又无孔不如的物质，而对屏蔽空间的射线防护质量又只能在设备正式投入运行时才能检测，此时室内装修均已完成，一旦漏线需要拆除装修后大面积返工，因此施工的一次性成功率要求非常高，而采用本工法施工，各种防护材料扬长避短：在主射面（墙面）采用效果可靠的铅板，关键缝隙（如窗、门边等）采用铅涂料收边，不同界面完美搭接，顶棚地面采用铅涂料，避免了因铅密度过大导致防护脱落及与混凝土连接不好的现象。通过设备进场后相关卫生部门检测，一次性验收全部合格。（二）施工多为干作业，施工干净、速度快本工法大部分采用铅板干作业，内部装修轻质隔墙，具有施工干净、对周边影响小的特点，另外，相较于传统的防护措施大大缩短施工工期。（三）节省空间因同等级防护需求的厚度较小，所以防护施工后对空间的影响非常小，效果明显。（四）内部装修灵活使用铅板搭配轻质隔墙进行防护后，对空间布局的调整，管线修改等均在防护以内施工，对整个空间的防护完全没有影响，所以对业主的自由度比较大，可以对电器设备，装修等任意调整。（五）具有较好的经济效益复合型施工工法防护效果好，避免返工成本，一劳永逸，改建随意。另外，以铅涂料代替部分铅板也可以明显降低成本。三、适用范围广泛应用于各种医院项目主要医疗设备的射线防护工程，不仅仅在医院新建工程中，更可利用在空间有限的旧机房改建中，以及对原有设计或施工不足部分进行的补强工程中。四、工艺原理本工法的工艺原理是利用原子序数较高的铅元素，对设备发出的有害的X射线、γ射线等进行反射（部分吸收），控制射线在机房内部迅速衰减，以达到阻隔机房对外部环境的影响的目的。五、施工工艺施工流程施工要点屏蔽防护易失败的部位主要在：门窗边塞缝、门窗框与门体玻璃之间、铅板接缝、钉眼、自动门门缝及管道周边，在施工中应特别注意，另外少量使用的铅涂料配比也应特别注意。详细施工方案及步骤门窗框及轨道安装因门窗框及门扇均进行了加铅防护处理，重量要超出普通门窗很多，所以在门框的固定上采用膨胀螺丝焊接的方式，加密膨胀螺丝至40cm一道。两外门框的垂直度也必须严格控制（满足一般验收规范要求即可）；本工程自动门门体很重，故采用下承式自动门，轨道深度3cm，在自动门的轨道埋设时，基层必须坚实可靠，轨道两侧50cm打设Φ8膨胀螺丝与轨道焊接固定，轨道距离墙体完成面5mm。门窗框塞缝门窗框边是比较容易漏线的部分，主要是因为墙体铅板与门窗铅板搭接较难控制与固定，为此，在塞缝材料的选择上，没有使用普通的水泥砂浆，而是采用铅涂料塞缝，在保证密实的前提下，两侧用铅涂料粉刷并于外侧压框2cm，房间内部再用墙体铅板搭接，保证防护质量。墙面铅板固定铅板的固定一般采用强力胶粘及机械固定两种方式，本工程采取机械固定＋胶粘相结合的方式自上而下（避免在上部安装时破坏下部已安装好部分）逐片安装，上部与顶棚搭接5cm，铅板与铅板搭接大于5cm，横向固定采用20mm×30mm木龙骨，间距30cm左右一道，钉距30cm，木龙骨采用5cm长气钉固定在墙体上，铅板竖向搭接为非受力向，采用胶粘的方式固定，在墙体管道部分，预先丈量好尺寸，在铅板上开洞，洞口尺寸各边小于管道尺寸10cm左右，并剪开对角线，安装时包覆在管道上。如下图：铅板与地面搭接5cm，并用气钉直接固定在地面上。门窗洞口边施工时，预先丈量需要铅板尺寸，以铅板包覆墙体并与门窗框搭接2cm为宜。因射线在门窗框边射角已无法穿透墙体，故此部分可直接用设定将铅板固定在墙面上。钉眼补强铅板固定完成，检查牢固可靠后可进行钉眼补强，采用裁剪过后剩余废料，裁剪成5cm×16cm矩形，覆盖在钉眼处木龙骨上，用强力胶与铅板及木龙骨粘牢。管道补强根据管道周长，预先剪好宽度大于30cm的铅板条，用16＃铁丝围绕在管道出墙部分，并与墙面铅板预留部分充分搭接，最后用铁丝及胶水将铅板固定牢固即可。CT室天地防护处理CT室因其功率大，射线穿透力强，一般需要做六面防护（X光室一般为4面防护），考虑到施工质量及经济的因素，CT室墙面和地面采用铅涂料。为设置电缆沟，地面结构部分预降一般30cm左右，因此地坪以下部分防护如下图处理：地面下铅涂料施工范围出地面5cm，上口切齐，保证墙面铅板施工时的搭接。墙面与顶棚交接处，顶棚铅涂料先施工，再由铅板搭接5cm。铅涂料的配比根据各生产厂家材质区别，各有不同，本工程采用的铅涂料与42.5#水泥按照重量比4：1配置，另外每50kg配料加入厂家专用粘结剂4kg，搅拌时必须均匀混合，最好采用机械搅拌，增加拌和物的匀质性。施工前，混凝土界面需按照抹灰标准先行处理（清理甩浆润湿等），每隔1m用拌和物先打好灰饼，分两次（根据天气状况，间隔1天左右）将拌和物粘结压实在结构体上，为了保证有效的防护，避免施工误差，可适当加厚粉刷厚度，本工程加至15mm。施工重要节点门窗边按照施工方案，如下图：自动门自动门门扇与墙体距离必须小于1cm，自动门门扇尺寸大于洞口尺寸各边10cm，底部深入地坪以下3cm，本工程自动门洞口尺寸1500mm×2100mm，则门扇实际尺寸为1700mm×2230mm。推开门推开门剖面节点示意图如下：推开门底部构造：固定窗固定窗剖面节点示意图如下：铅板搭接处铅板竖向搭接处如下图钉眼补强处类同E项六、劳动力组织瓦工：3人主要负责铅涂料粉刷、墙面抹灰、清理等工作专业安装人员4人，主要负责铅板的安装、防辐射门窗的安装调试等专职质量员兼施工员1人，主要负责现场的质量控制及施工协调专职保安2人，负责现场物资保管七、机具设备及材料（一）使用材料：铅板、铅涂料、16＃铁丝、42.5#水泥、防辐射门窗玻璃、20mm×30mm木龙骨、强力胶、5cm气钉等（二）使用机具：小型压缩机及气枪2把、剪刀、卷尺、扫把等（三）材料要求：铅板：根据项目部定制规格（3mm×1mm）厚度偏差±0.01mm。纯度达到99.5%（工程用铅板）。铅涂料：根据各厂的产品说明书要求。八、质量控制屏蔽防护的因过程中无法用仪器检测，需等装修完成设备进场后方可进行检测，一旦发现射线泄漏，其返工工作量很大，因此在施工过程中主要是通过选择可靠的材料，及加强对重点部位的控制来保证。（一）基层：砖墙：新建机房砖缝必须饱满，顶部斜砖在砌筑时间及砌砖方式上要严格安装规范砌筑，有条件的可以将240实心砖墙分2次砌筑（2层120墙），但原有构造柱圈梁必须加强加密。混凝土墙/板：混凝土的防护效果与混凝土的密室程度关系很大，在混凝土施工时对机房部位的墙板，必须充分振捣，避免漏震。在顶棚尽量不要预留类似线盒等削弱板厚的预埋件。抹灰：墙面的抹灰需符合规范要求，并且强度达到设计要求后方可施工，以避免脱落。（二）防护材料防护材料主要有铅涂料部分和铅板部分。铅涂料主要的控制重点分为两项：A．产品本身必须合格。合理选择信誉可靠的产品生产厂家，以合适的市场价采购。B．现场施工必须严把质量关。一般医院的射线防护工程量不会很大，但施工必须指派专人现场监控，尤其是材料配比中的水泥量和搅拌的均匀程度，另外基层要处理好，避免发生空鼓开裂等抹灰质量通病，灰饼打好后要逐个检查，避免厚度不够造成防护失败。其他质量标准同一般抹灰标准。2、铅板：铅板的施工质量控制重点主要在搭接与固定，搭接长度必须大于5cm，并固定牢固，不留缝隙；固定方式上最好材料胶粘和机械连接结合的方式，1～2mm铅板可以直接粘贴在墙面上，但是最好辅以机械固定，避免脱落。另外因为铅质地软，在铅板施工前，必须仔细检查墙面有无突出的利器等可能造成铅板破损的物体。保证屏蔽的完整性。3、观察窗：观察窗是机房最关键的部位之一，操作人员通过观察窗控制机器设备的运行和检测，因此窗户的防护能力和防护质量直接关系工作人员健康。观察窗主要控制铅玻璃的厚度、平整度、完整性及玻璃和窗框的固定。按照设计合理选择玻璃厚度和玻璃尺寸，一般窗不大于1.2m×0.9m，过大后玻璃损耗大，可能产生玻璃的拼接；另外窗框与玻璃的连接也很重要，连接不当容易造成漏线或因玻璃的变形造成玻璃破损，最好采用木框。4、推开门及自动门：此部分为病人及工作人员经常通行的部位，也是直接与非屏蔽区域连接的部分，主要是控制重点是门扇与门框的搭接，尤其是底部，推开门通过严格控制安装高度，保证底部防护门挡与地面齐平，不留缝隙，充分保证门扇与门框的搭接；自动门主要是控制门体侧墙体的垂直度及自动门与墙体的距离，必须保证距离小于10mm。九、安全措施屏蔽防护工程因多使用铅材料，而且重量大，作业面需登高，所以施工人员的安全问题需引起高度重视，主要有以下几点：1、操作人员必须经过严格的培训，尤其是铅板的施工，必须配置手套、口罩、工作服、防护眼睛等防护用品，施工完成后必须及时彻底的清洗，避免造成铅中毒。2、登高作业必须设置稳定可靠的支撑体系，一般采用门型架，必须稳定的固定拉杆、插销及脚手板，并将脚手架与墙体地面等加设拉结或斜撑，避免人员在操作时脚手架倾覆（尤其是铅板作业）。3、因室内操作，所以需合理选择安全带长度，保证施工人员的安全。4、施工环境必须保证通风。5、严禁垂直交叉施工，铅板每安装一部分，需检查固定状况，避免跌落伤人。6、其他机械、安全用电等方面必须符合工地及国家规范要求。十、后续装修配合屏蔽防护施工完成，后续装修及安装需严格注意防护的成品保护，不得为固定物件随意破坏防护，最好距离防护3～5cm施工；如实在无法克服必须在防护上开洞或固定锚栓，则需在防护专业施工人员协助下进行，并及时做好补强。另外CT室顶棚在吊顶施工时需对吊筋膨胀头做防护补强，具体做法如下图：将铅板剪成如图形状，在上紧膨胀头前将铅板衬于螺母下，固定好螺母后，延虚线翻折包覆在吊筋及膨胀头上。其他设施固定件类同。十一、技术经济分析以下以普通CT室为例，一般防护厚度墙面3mmpb（扣除墙体防护），地面顶棚1mmpb（扣除楼板防护后），净尺寸5m×8m，层高净4.7m，使用面积40m2，对比方案如下：方案A：墙面500mm实心砖墙防护，地面增加80mmC30混凝土防护，顶棚于上层结构增加80mm混凝土防护方案B：墙面使用30mm铅涂料防护，地面顶棚采用10mm铅涂料防护。方案C：墙面使用3mm铅板防护，地面墙面使用1mm铅板防护方案D：墙面使用3mm铅板防护，地面墙面使用10mm铅涂料防护，门窗边等复杂部位辅以铅涂料塞缝补充。（一）、技术效益工期（对比前提：原结构墙面抹灰完成28天，结构喷浆结束，施工至后续工作可直接开展）方案A：地面浇筑混凝土及养护3天，50墙分2次砌筑（错缝要求）8天（含构造柱等），合计11天。方案B：顶棚地面铅涂料：3天（含养护）、墙面铅涂料5天（分三遍含养护），合计8天方案C：顶棚铅板3天，墙面铅板3天，地面铅板1天，合计7天方案D：顶棚地面铅涂料3天（含养护），墙面铅板3天。合计6天空间方案A：施工完成后使用面积：（5－0.5×2）×（8－0.5×2）＝28m2方案B：施工完成后使用面积：（5－0.03×2）×（8－0.03×2）＝39.2m2方案C：施工完成后使用面积：约计40m2方案D：施工完成后使用面积：约计40m2布局水电等调整方案A：需重新开槽后补强。方案B：需对破坏的铅涂料重新补强，影响较大。方案C：必要时要对顶棚铅板进行加固，避免变动引起脱落。方案D：基本无影响。使用、维修便捷性方案A：空间小、对上层地面影响较大，维修量小。方案B：维修量小。方案C：顶棚固定需经常检查，避免发生危险，地面易空鼓。方案D：维修量小。（二）、经济效益方案A：混凝土约6.4立方×300＝1920元，砌体约56.4立方×100＝5640元。合计7560元方案B：1mmpb每平方约240元，此房间3mmpb约122平方，1mmpb约80平方240×3×122＋240×80＝107040元。方案C：1mm铅板约520元/平方，3mm铅板约1560元/平方。1560×122＋520×80＝231920元方案D：1560×122＋240×80＝209520元。综上所述，得出下表结论：方案A方案B方案C方案D工期11天8天7天6天空间28m239.2m240m240m2布局调整影响较大影响大影响小无影响维修使用不便维修量较小需经常检查维修量小经济性7560元107040231920209520评价费用很小，但对空空间影响很大大，一般不采采用，此种结结构防护概念念在大功率放放射设备中有有应用，如加加速器等，一一般需采用特特殊施工工艺艺，相应费用用很高、组织织繁琐、工期期很长。施工方式简单，费费用相对较低低，与混凝土土连接较容易易，但防护效效果受到材料料质量的影响响参差不齐，施施工中对厚度度的掌握要求求比较高，有有一定的风险险，可能造成成防护失败却却找不到失败败的部位，尤尤其是墙面这这种关键部位位，一旦出现现裂缝或空鼓鼓，维修及返返工很繁琐且且费用高防护可靠，效果明明显，但费用用很高，因铅铅板很软且密密度很大，所所以顶棚部分分需经常检查查，避免脱落落伤人，地面面与混凝土接接触不太好，易易空鼓。顶棚地面因混凝土土较厚，且非非主射面，防防护相对要求求较低，此种种方案充分利利用两种材料料的特点，相辅辅相成，即保保证了可靠的的防护，又对对铅板的缺陷陷适时的做了了补充，如顶顶棚过重、与与混凝土粘结结不好，缝隙隙不好处理等等，在取得总体防护效果果的前提下，合合理的节约了了成本。经实际对比，本工法在避免防护失败的前提下，充