建筑倒塌救援中的頂升技術(shù)研究

黃 亮

建筑倒塌救援中的頂升技術(shù)研究

黃 亮

筆者以建筑倒塌救援中的頂升作業(yè)為主線，分析其適用性并深入、全面地研究了以評(píng)估、選擇、創(chuàng)建、頂升、支護(hù)和監(jiān)控為主要內(nèi)容的“六步頂升作業(yè)法”，較詳細(xì)地闡述了安全意識(shí)、個(gè)人防護(hù)、肢體形態(tài)、器材操作和受力狀況分析五方面行動(dòng)要求，這些研究可在不同程度上為消防部隊(duì)建筑倒塌救援中的頂升作業(yè)、相關(guān)專業(yè)訓(xùn)練提供一些新的參考。

消防 建筑倒塌 救援技術(shù) 頂升作業(yè)

在建筑倒塌救援中，頂升作業(yè)是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)高、危險(xiǎn)性大，易造成人員傷亡的救援行動(dòng)。救援人員為了在第一時(shí)間營救埋壓人員、創(chuàng)建或擴(kuò)展救援空間，采取頂升作業(yè)是必不可少的救援環(huán)節(jié)。因此，分析頂升作業(yè)的適用性，遵循科學(xué)、可行的頂升作業(yè)程序，落實(shí)頂升作業(yè)行動(dòng)要求，有助于降低頂升作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，提高人員救助的效能。

1 頂升作業(yè)適用性分析

建筑發(fā)生倒塌后，傾斜或破損的混凝土塊、墻體、樓板、梁、柱等危險(xiǎn)構(gòu)件交織地堆積在一起，為了創(chuàng)建或擴(kuò)展?fàn)I救空間、解除壓在被困人員身上的荷載，救援人員需利用專業(yè)頂升技術(shù)，對(duì)可移動(dòng)（或部分可移動(dòng)）的廢墟構(gòu)件、區(qū)域?qū)嵤┱w或部分短距離頂升作業(yè)。

1.1 創(chuàng)建或擴(kuò)展?fàn)I救空間

在建筑倒塌救援現(xiàn)場，為了接近被困人員，尤其是深層埋壓人員，救援人員需利用專業(yè)頂升設(shè)備、器材和專業(yè)頂升技術(shù)，對(duì)由傾斜或交織的建筑危險(xiǎn)構(gòu)件形成的狹小或開口尺寸不足的救援空間進(jìn)行頂升作業(yè)，旨在創(chuàng)建或擴(kuò)展?fàn)I救空間，以便救援人員能夠在第一時(shí)間順利地接近被困人員，并給傷員的搬運(yùn)提供足夠的救援空間。

1.2 解除壓在被困人員身上的荷載

在大多數(shù)建筑倒塌救援現(xiàn)場，救援人員都會(huì)遇到被困人員完全或部分埋壓在塌落的混凝土塊、樓板、梁、柱等建筑危險(xiǎn)構(gòu)件下方的情況。為了在第一時(shí)間營救被困人員，一般情況下，救援人員會(huì)采用頂升作業(yè)，極其謹(jǐn)慎地對(duì)可移動(dòng)（或部分可移動(dòng)）強(qiáng)度高且重量大（或上覆物較多）的廢墟構(gòu)件進(jìn)行整體或部分短距離頂升，以解除壓在被困人員身上的荷載。

2 實(shí)戰(zhàn)頂升作業(yè)程序研究

基于建筑倒塌救援案例的研究分析、國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料的研讀和一線救援人員的座談交流，研究并總結(jié)、歸納了在實(shí)戰(zhàn)中可遵循的，以評(píng)估、選擇、創(chuàng)建、頂升、支護(hù)和監(jiān)控為主要內(nèi)容的“六步頂升作業(yè)法”，希望可以為救援人員的頂升作業(yè)提供一定的幫助，提高消防部隊(duì)建筑倒塌救援的科學(xué)性和專業(yè)性。

2.1 頂升作業(yè)行動(dòng)安全評(píng)估

2.1.1 基于“六面檢查法”的頂升作業(yè)安全性評(píng)估

在建筑倒塌現(xiàn)場頂升作業(yè)時(shí)，救援人員不可避免會(huì)面臨危險(xiǎn)。為了盡可能地降低危險(xiǎn)，救援人員必須針對(duì)具體的頂升作業(yè)環(huán)境，進(jìn)行深入、細(xì)致的安全性評(píng)估，通常采用“六面檢查法”。所謂“六面”，是頂升作業(yè)小組正在作業(yè)的區(qū)域或在開始安全性評(píng)估之前必須要檢查的區(qū)域的頂面、底面和四個(gè)側(cè)面。

開始頂升作業(yè)之前，救援人員需檢查作業(yè)點(diǎn)的頂部以確定松散的、變形的或懸掛的碎塊或構(gòu)件。有些情況下，基于具體的實(shí)際情況，六個(gè)平面中的部分構(gòu)件可能不得不移除、頂升或完全避開。在可能需要的被頂升荷載估算之后，頂升的底部檢查一般是地面或樓層的堅(jiān)固部分，救援人員必須確定將要接受荷載的地面（底面）是否能夠承受住作用力。

運(yùn)用“六面檢查法”時(shí)，應(yīng)著重關(guān)注最主要的薄弱部位，如墻和連接處的橫向強(qiáng)度；傾斜的多層建筑首層；開裂的、傾斜的煙囪砌體或表面；樓板與屋頂之間的連接處及外墻；梁、柱之間的結(jié)合部；開裂柱的頂部、底部等，針對(duì)頂升作業(yè)環(huán)境具體的檢查細(xì)節(jié)，制作頂升作業(yè)安全性評(píng)估表，如表1所示。

2.1.2常見被頂升荷載重量估算

頂升作業(yè)前，救援人員需對(duì)被頂升的荷載重量進(jìn)行估算，以便選擇合適的頂升器材或裝備并進(jìn)行有效的荷載跟隨。在荷載估算時(shí)，如果樓層沒有被破壞，僅估算荷載的碎塊重量；如果樓層被破壞，估算樓板和碎塊的重量。通常，被頂升荷載估算是由兩部分組成，即被頂升荷載的體積或面積估算、被頂升荷載的密度，將這兩部分相乘就得出被頂升荷載的重量，如下列公式所示：

式中，T是指被頂升荷載的重量（t或kg）；A是指被頂升荷載的體積或面積（m3或m2）；P是指被頂升荷載的密度（t/m3或t/m2）。在倒塌現(xiàn)場，救援人員使用卷尺或鋼尺，通過測量被頂升荷載的長度、寬度和（或）深度，得到被頂升荷載的體積或面積。

下面列舉了建筑倒塌現(xiàn)場常見的被頂升荷載的密度：

(1)通常遇到的普通鋼筋混凝土密度約2.33 t/m3，如果考慮鋼筋的重量，大致使用2.41 t/m3作為鋼筋混凝土的密度。

(2)磚石，包括混凝土塊、磚和砂漿，或它們的混合物，密度略小于鋼筋混凝土，通常使用2.01 t/m3作為磚石荷載密度。

(3)用于建筑的典型木材產(chǎn)品，包括膠合板、柱、梁、桁架、椽子和大多數(shù)的桁架，密度大約為0.57 t/m3。

(4)各種形狀、尺寸和不同設(shè)計(jì)的鋼材料，通常它的密度約7.85 t/m3。

(5)各種尺寸和不同類型的現(xiàn)澆混凝土板及框架，其密度范圍約是0.44至0.74 t/m2。

(6)不同尺寸和類型的木地板，典型的木地板密度范圍是0.05至0.13 t/m2。

(7)典型的建筑部件和大多數(shù)建筑的內(nèi)部隔離物密度約0.1至0.13 t/m2。

(8)碎石堆的密度估算是最困難的，一般來說，1cm厚的每平方米碎石堆，以19.23kg計(jì)算；也就是說，對(duì)于一塊覆蓋著1m厚的碎石區(qū)域，該區(qū)域的密度大約是1.93 t/m3。

以上數(shù)據(jù)均來源于美國聯(lián)邦應(yīng)急管理局（FEMA）的城市搜索與救援隊(duì)、國際地震救援隊(duì)長期的救援實(shí)踐總結(jié)和有關(guān)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，如表2所示[1]。

表1 建筑倒塌救援頂升作業(yè)安全性評(píng)估表

表2 建筑倒塌救援現(xiàn)場常見頂升荷載密度估算值表

2.2 頂升作業(yè)方式與器材選擇

在建筑倒塌救援過程中，頂升方式和器材對(duì)整個(gè)頂升作業(yè)的順利開展有著重要影響，選擇合適的作業(yè)方式和頂升器材有助于安全、高效地完成頂升作業(yè)。

2.2.1 頂升作業(yè)方式

2.2.1.1 單點(diǎn)頂升作業(yè)

單點(diǎn)頂升是指僅在被頂升物表面選定一個(gè)受力點(diǎn)進(jìn)行頂升作業(yè)，多用于在被頂升廢墟構(gòu)件的一端，對(duì)其進(jìn)行局部頂升作業(yè)。單點(diǎn)頂升作業(yè)時(shí)，由于受力點(diǎn)承受的荷載較大，要求其頂部和底部能夠提供足夠頂升反作用力及良好的表面條件和強(qiáng)度，并輔以高強(qiáng)度墊塊。

例如，當(dāng)使用撐桿單點(diǎn)頂升傾斜的構(gòu)件時(shí)，應(yīng)使用連接帶、石塊、楔子等固定撐桿底部的支撐板和被頂升的對(duì)象，以盡可能地控制潛在的橫向力和水平力。在建立連接帶網(wǎng)絡(luò)時(shí)，最優(yōu)的方式是形成一種三角形結(jié)構(gòu)，如圖1所示。對(duì)于水平力而言，在頂升作業(yè)時(shí)，用于閉合三角的連接帶可阻止墻體底部推離撐桿，也可阻止撐桿的底部支撐板被推離墻體；同理，對(duì)于橫向力而言，連接帶可阻止墻體從一側(cè)向另一側(cè)移動(dòng)，也阻止撐桿底部的支撐板從一側(cè)滑向另一側(cè)。

2.2.1.2 多點(diǎn)頂升作業(yè)

多點(diǎn)頂升是在被頂升物表面選定兩個(gè)或多個(gè)受力點(diǎn)并同步進(jìn)行頂升作業(yè)，它減小了單個(gè)頂升設(shè)備或器材的荷載，分散了作用在被頂升物表面的單點(diǎn)荷載，能夠增強(qiáng)頂升作業(yè)中的安全性和廢墟穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于建筑倒塌現(xiàn)場人員營救及救援空間擴(kuò)展。多點(diǎn)頂升的關(guān)鍵技術(shù)是多個(gè)受力點(diǎn)頂升速度應(yīng)保持一致，這就要求各作業(yè)點(diǎn)之間能夠精確地相互配合，要在同一時(shí)間頂升相同的高度，達(dá)到同步抬升的目的。否則，因頂升速度差異，各受力點(diǎn)高度變化幅度大，會(huì)引起被頂升物再次傾斜或垮塌，直接威脅救援人員的安全和對(duì)被困者造成二次傷害。

實(shí)戰(zhàn)中，在選定頂升作業(yè)方式時(shí)，救援人員還需根據(jù)被頂升物的形狀、質(zhì)心位置、支點(diǎn)表面強(qiáng)度及所需頂升力大小等因素，選擇合適的頂升受力點(diǎn)，多數(shù)情況下需采取其他準(zhǔn)備措施，如墊塊、鉆鑿方法等使頂升受力點(diǎn)能滿足頂升作業(yè)的需求。選擇多點(diǎn)頂升作業(yè)時(shí)，應(yīng)遵循對(duì)稱、平齊的原則，最好選定三個(gè)或四個(gè)頂升作業(yè)受力點(diǎn)。此外，為了實(shí)現(xiàn)“多點(diǎn)頂升、整體抬升”的目標(biāo)，關(guān)鍵是要保證各作業(yè)點(diǎn)頂升速度的一致性。

圖1 單撐桿頂升傾斜墻體時(shí)水平力和橫向力分析示意圖

2.2.2 頂升作業(yè)器材選擇

頂升器材是建筑倒塌救援頂升作業(yè)順利進(jìn)行的必備條件之一，在整個(gè)頂升作業(yè)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。目前，公安消防部隊(duì)配備了各種品牌的氣動(dòng)起重氣墊、液壓撐頂器、液壓千斤頂?shù)软斏鞑模约半妱?dòng)剪擴(kuò)鉗、液壓擴(kuò)張器等頂升輔助器材[2]。在頂升作業(yè)之前，通?；谧鳂I(yè)尺寸、被頂升荷載重量、所需頂升距離和作業(yè)點(diǎn)的位置四方面因素，選擇所需頂升設(shè)備或器材。

2.2.2.1 基于作業(yè)尺寸的器材選擇

在建筑倒塌救援現(xiàn)場，如果被頂升構(gòu)件堆疊空間緊密或開口較小，本體高度較大的頂升器材因沒有作業(yè)空間而無法使用時(shí)，應(yīng)選擇可在較小空間工作的楔形千斤頂、液壓擴(kuò)張器、液壓剪擴(kuò)雙用鉗或趾型千斤頂?shù)闹翰肯冗M(jìn)行一級(jí)頂升，待將作業(yè)點(diǎn)的開口擴(kuò)展至一定高度，達(dá)到或超過下一級(jí)頂升設(shè)備的本體高度后，再選擇起重氣墊、千斤頂或撐桿等進(jìn)行二級(jí)或三級(jí)頂升。

2.2.2.2 基于荷載重量的器材選擇

頂升作業(yè)前，救援人員必須估算被頂升荷載的重量，這是非常重要和必要的。如果估算不科學(xué)或不準(zhǔn)確，被頂升荷載重量超過使用的頂升設(shè)備最大有效頂升能力，這不僅會(huì)造成頂升作業(yè)的失敗，還會(huì)對(duì)救援人員和被困者的人身安全造成極大的傷害。因此，在準(zhǔn)確估算荷載重量的前提下，救援人員應(yīng)盡可能地選擇最大有效頂升能力較大的頂升設(shè)備，若被頂升的荷載重量接近現(xiàn)場頂升能力最大的頂升設(shè)備，為了安全起見，救援人員可選擇較大的頂升設(shè)備進(jìn)行一級(jí)頂升，隨后，再選擇頂升能力相近的設(shè)備進(jìn)行二級(jí)頂升。

2.2.2.3 基于頂升距離的器材選擇

建筑物倒塌后，被困者大多數(shù)情況下是被埋壓或擠壓在廢墟內(nèi)部的空隙、夾層或狹小空間中[3]，為了營救被困者或擴(kuò)張救生通道，救援人員需要將這些區(qū)域擴(kuò)張至一定的距離，以便搬運(yùn)被困者和救援人員進(jìn)出。頂升作業(yè)前，救援人員要清楚需頂升的距離，盡量選擇實(shí)際頂升距離小于最大頂升高度的頂升設(shè)備。如果現(xiàn)場的頂升設(shè)備不能滿足要求，應(yīng)在確保穩(wěn)定和安全的前提下，采用在千斤頂?shù)撞糠胖脡|塊或?qū)蓧K高壓起重氣墊疊加起來使用的方法，達(dá)到增加頂升器材工作高度的目的。

2.2.2.4 基于作業(yè)點(diǎn)位置的器材選擇

軟管是輸送經(jīng)液壓泵加壓的液壓油的管道，沒有軟管，頂升器材就會(huì)因缺失動(dòng)力源而無法工作。然而，軟管的長度都是有限的，且受救援環(huán)境的影響，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)作業(yè)點(diǎn)的位置超出軟管長度或受作業(yè)空間、救援環(huán)境的影響，造成軟管無法正常使用或液壓泵無法抵達(dá)的情況。此時(shí)，無繩的、自給式頂升器材是非常有用的。目前，自給式頂升器材主要有楔形千斤頂、液壓擴(kuò)張器、液壓剪擴(kuò)器等，它們?cè)谝恍┢h(yuǎn)地區(qū)或難以到達(dá)區(qū)域的頂升作業(yè)中，發(fā)揮著重要的作用。

值得注意的是，在頂升作業(yè)之前，救援人員選擇頂升器材時(shí)，所考慮的標(biāo)準(zhǔn)并不是特定的、唯一的，而是上述四方面因素相互作用、相輔相成的結(jié)果。

2.3 創(chuàng)建頂升作業(yè)空間

為了營救被困者、創(chuàng)造或擴(kuò)展臨時(shí)營救空間，救援人員需要選擇頂升作業(yè)對(duì)堆疊可移動(dòng)（或部分可移動(dòng)）的構(gòu)件或可利用的間隙進(jìn)行短距離頂升。如果堆疊空間緊密或間隙很小，厚度較大的高壓氣墊或本體高度較高的千斤頂?shù)软斏鞑囊驘o法置入被頂升荷載下方而限制使用時(shí)，救援人員應(yīng)首先使用楔形千斤頂（開縫器）創(chuàng)建頂升作業(yè)空間，并用楔形塊、墊塊或疊木等及時(shí)進(jìn)行荷載跟隨，如圖2所示。待擴(kuò)展至一定高度，達(dá)到或超過下一級(jí)頂升器材、設(shè)備的本體高度后，再置入高壓起重氣墊、千斤頂或撐桿等進(jìn)行二級(jí)或三級(jí)頂升。

圖2 創(chuàng)建頂升作業(yè)空間示意圖

2.4 實(shí)施頂升作業(yè)

實(shí)施頂升作業(yè)時(shí)，整個(gè)小組應(yīng)做到“邊頂升、邊評(píng)估、邊支護(hù)”，即在控制頂升速度的同時(shí)，一方面根據(jù)被頂升構(gòu)件或區(qū)域受力狀況的變化，實(shí)時(shí)調(diào)整頂升作業(yè)；另一方面，選擇合適的支護(hù)點(diǎn)并及時(shí)跟隨被頂升荷載進(jìn)行支護(hù)，努力實(shí)現(xiàn)“緩慢操作、實(shí)時(shí)評(píng)估、全面協(xié)調(diào)”，以保證頂升作業(yè)順利、高效的開展。

“緩慢操作、實(shí)時(shí)評(píng)估”，指的是頂升作業(yè)時(shí)，需嚴(yán)格控制被頂升荷載單位時(shí)間的移動(dòng)距離，即應(yīng)緩慢操作施加作用力的各頂升作業(yè)點(diǎn)所用器材，謹(jǐn)慎作業(yè)，以便給可能發(fā)生的意外或突發(fā)情況留有一定的反應(yīng)時(shí)間；同時(shí)，也只有“緩慢操作”，才能使“實(shí)時(shí)評(píng)估”成為可能，否則，行動(dòng)安全性評(píng)估、被頂升荷載及周邊廢墟受力狀況分析等救援環(huán)節(jié)可利用的時(shí)間就極為有限，甚至因頂升速度快、可利用時(shí)間短而無法實(shí)施。

所謂“全面協(xié)調(diào)”，主要體現(xiàn)在“點(diǎn)、線、面”三個(gè)層次上，由作業(yè)小組的指揮員或頂升員具體負(fù)責(zé)，并直接影響整個(gè)行動(dòng)的順利開展，甚至成敗。

第一，“點(diǎn)”協(xié)調(diào)。為了滿足較大頂升距離的救援需求，在同一個(gè)作業(yè)點(diǎn)，頂升員需要采用兩個(gè)頂升器材（最大頂升距離一大一?。┙惶孀鳂I(yè)的方式進(jìn)行頂升。此時(shí)，大、小兩個(gè)頂升器材之間的“點(diǎn)”協(xié)調(diào)會(huì)直接影響該點(diǎn)的作業(yè)成效。頂升員交替使用兩個(gè)頂升器材，通過交替添加墊塊的方式，不斷增大該點(diǎn)的頂升距離，直至滿足救援需求。

第二，“線”協(xié)調(diào)。頂升作業(yè)點(diǎn)使用的器材，一般包括開縫器、撐桿、千斤頂和起重氣墊等，其中，液壓千斤頂和高壓起重氣墊最為常見。它們通過軟管分別與后方的手動(dòng)液壓泵和空氣控制附件（接高壓氣瓶）連接。頂升操作時(shí)，頂升員應(yīng)負(fù)責(zé)各作業(yè)點(diǎn)頂升器材與后方動(dòng)力裝置之間的“線”協(xié)調(diào)，即做好千斤頂與對(duì)應(yīng)的手動(dòng)液壓泵之間的“線”協(xié)調(diào)、高壓起重氣墊與相應(yīng)空氣控制附件之間的“線”協(xié)調(diào)，務(wù)必做好給油與回油、增壓與減壓及放氣速度等協(xié)調(diào)工作。

第三，“面”協(xié)調(diào)。它是針對(duì)整個(gè)頂升操作面而言的，尤其是當(dāng)采取多點(diǎn)頂升作業(yè)時(shí)，為了保證各頂升作業(yè)點(diǎn)頂升速度的一致性，小組指揮員需要協(xié)調(diào)各作業(yè)點(diǎn)之間地頂升操作，使其最大限度地相互協(xié)同配合，盡可能在同一時(shí)間內(nèi)頂升相同的距離，以達(dá)到同步頂升、整體抬升的目的。如果“面”協(xié)調(diào)缺失或協(xié)調(diào)不到位，因頂升的速度差異，易造成各作業(yè)點(diǎn)頂升距離差異幅度較大，降低被頂升構(gòu)件的穩(wěn)定性，甚至可能引發(fā)被頂升構(gòu)件的二次傾斜或垮塌，直接威脅救援人員的安全和造成被困人員的二次傷害。

2.5 頂升作業(yè)過程中的支護(hù)

對(duì)塌落的廢墟構(gòu)件進(jìn)行頂升作業(yè)時(shí)，必須采取支護(hù)措施。如果不進(jìn)行支護(hù)，當(dāng)遭遇被頂升的巨大荷載意外回落或頂升器材出現(xiàn)故障等突發(fā)狀況時(shí)，極易造成救援人員的傷亡和被困人員的二次傷害。然而，即使采取了支護(hù)措施，各支護(hù)點(diǎn)的荷載跟隨若不及時(shí)，則會(huì)降低被頂升荷載及相關(guān)聯(lián)受力構(gòu)件的穩(wěn)定性，增大頂升作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，頂升作業(yè)時(shí)，不僅要采取支護(hù)措施，而且支護(hù)一定要及時(shí)使用疊木、撐桿、支撐、墊塊或楔形塊等跟隨上升的荷載部位，這樣不僅能夠防止上升的荷載意外回落而傷害救援人員和被困者，還有助于頂升作業(yè)后新的穩(wěn)定狀態(tài)的形成。此外，支護(hù)點(diǎn)的數(shù)量選擇對(duì)頂升作業(yè)的安全性也有重要影響。為了增大頂升作業(yè)的穩(wěn)定性，全面支護(hù)被頂升的荷載，作業(yè)人員應(yīng)至少選擇三個(gè)支護(hù)點(diǎn)，即頂升作業(yè)點(diǎn)的兩側(cè)和與其相對(duì)的被頂升構(gòu)件一端，以最大限度地防止被頂升構(gòu)件的側(cè)翻或滑動(dòng)。

當(dāng)救援人員使用楔形塊進(jìn)行支護(hù)時(shí)，一旦被頂升構(gòu)件上升至稍高于齒形邊，就應(yīng)立即將楔形塊向前推進(jìn)一步；如果使用撐桿進(jìn)行支護(hù)，救援人員首先應(yīng)選擇合適的頭部配件和底部支撐塊，使撐桿牢固地支撐被頂升構(gòu)件，然后，隨著起重氣墊膨脹，及時(shí)手動(dòng)進(jìn)行荷載跟隨，如圖3所示。

圖3 使用楔形塊和撐桿支護(hù)被頂升荷載示意圖

圖4 使用疊木支護(hù)被頂升荷載作業(yè)圖

圖5 多角度支護(hù)被頂升荷載示意圖

在實(shí)戰(zhàn)中，大多數(shù)情況下，救援人員是選擇現(xiàn)場的方木塊進(jìn)行頂升作業(yè)支護(hù)的，這樣雖然簡單、便捷，但是，為了安全、及時(shí)、高效地支護(hù)作業(yè)，所用木塊必須是實(shí)木、表面平整且接觸面大致相等。如圖4所示，當(dāng)千斤頂將構(gòu)件頂升至稍大于木塊厚度時(shí)，支護(hù)員必須及時(shí)疊加木塊并保持各木塊的齊整。當(dāng)多角度頂升作業(yè)時(shí)，救援人員必須極其謹(jǐn)慎地作業(yè)，以確保頂升作業(yè)不會(huì)導(dǎo)致荷載發(fā)生不受控制的偏移，最好通過恰當(dāng)?shù)男▔K支護(hù)進(jìn)行控制，隨著起重氣墊膨脹，支護(hù)員需及時(shí)塞緊兩側(cè)的木楔，如圖5所示。

2.6 頂升作業(yè)過程中的安全監(jiān)控

在建筑倒塌現(xiàn)場頂升作業(yè)時(shí)，首先應(yīng)由建筑結(jié)構(gòu)專家對(duì)被頂升的建筑危險(xiǎn)構(gòu)件或區(qū)域，周邊廢墟的破壞程度、穩(wěn)定性進(jìn)行初步安全評(píng)估，并提出危險(xiǎn)部位的頂升及支護(hù)、加固建議。小組指揮員需根據(jù)建筑倒塌現(xiàn)場規(guī)模、救援隊(duì)自身實(shí)際等情況，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)安全哨，每個(gè)安全哨指派一至兩名安全員，采用外部觀察和儀器監(jiān)測相結(jié)合的方式，針對(duì)被頂升構(gòu)件及建筑結(jié)構(gòu)專家指定的危險(xiǎn)區(qū)段、部位進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測，發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)征兆應(yīng)立即上報(bào)。緊急情況下，現(xiàn)場的救援人員均有權(quán)采用吹哨、呼喊、開關(guān)手電筒等方式發(fā)布緊急撤退信號(hào)。

3 頂升作業(yè)行動(dòng)要求

在建筑倒塌現(xiàn)場進(jìn)行頂升作業(yè)時(shí)，為了保護(hù)救援人員的人身安全，順利有效地開展頂升作業(yè)，提高人員救助的效能，作業(yè)人員必須落實(shí)五方面的行動(dòng)要求：安全意識(shí)、個(gè)人防護(hù)、肢體形態(tài)、器材操作和受力狀況分析。

3.1 作業(yè)人員安全意識(shí)要求

建筑倒塌救援現(xiàn)場的環(huán)境非常復(fù)雜，塌落的建筑危險(xiǎn)構(gòu)件錯(cuò)綜地交織在一起，存在許多薄弱部位，即使輕微地?cái)_動(dòng)也可能造成已坍塌結(jié)構(gòu)部分、甚至完全二次倒塌，對(duì)救援人員和被困者的人身安全構(gòu)成極大威脅。因此，指揮員首先應(yīng)有精簡頂升作業(yè)小組人員數(shù)量和制定緊急情況下撤退路線的意識(shí)；其次，所有作業(yè)人員需牢固樹立風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)、安全意識(shí)，時(shí)刻注意被頂升荷載及周圍物體可能會(huì)影響作業(yè)環(huán)境穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)或變化；最后，達(dá)到預(yù)期頂升距離后，務(wù)必在加固支護(hù)之后，緩慢、謹(jǐn)慎地撤出頂升器材。

3.2 作業(yè)人員個(gè)人防護(hù)要求

如果救援人員進(jìn)入一般建筑倒塌現(xiàn)場進(jìn)行頂升作業(yè)，應(yīng)穿戴搶險(xiǎn)救援頭盔、防塵口罩、搶險(xiǎn)救援服、搶險(xiǎn)救援手套、搶險(xiǎn)救援靴、硬質(zhì)護(hù)膝、護(hù)肘等個(gè)人基本防護(hù)裝備[4]。如果進(jìn)入有危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏的特殊建筑倒塌現(xiàn)場開展頂升作業(yè)，應(yīng)根據(jù)GA/T 970的要求穿戴個(gè)人特種防護(hù)裝備[5]。不論是在哪種場所進(jìn)行頂升作業(yè)，在行動(dòng)前救援人員必須針對(duì)頂升器材的完整性、可操作性進(jìn)行檢查，確定其是否完整好用，特種頂升器材應(yīng)由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)并獲得相應(yīng)資質(zhì)的人員操作。

3.3 作業(yè)人員肢體形態(tài)要求

在建筑倒塌救援中的頂升作業(yè)時(shí)，參與操作的頂升員和支護(hù)員必須保持高低交叉式蹲姿，即下蹲時(shí)右腳在前，左腳在后，右小腿垂直于地面，左腳跟提起，腳掌著地，左膝低于右膝，左膝內(nèi)側(cè)靠于右小腿內(nèi)側(cè)，兩腿靠緊，合力支撐身體。相比于兩膝水平同時(shí)彎曲的“死蹲”姿勢，在緊急情況下，高低交叉式蹲姿后撤所需的反應(yīng)時(shí)間更短。此外，作業(yè)人員與被頂升荷載應(yīng)保持一定的距離，通常是30cm左右，且身體的任何部位決不能置于被頂升荷載的下方，特別是手指和腳部。

3.4 頂升器材操作要求

在建筑倒塌救援中，常用的頂升器材包括撐桿、千斤頂和高壓起重氣墊。為了安全、高效地完成頂升作業(yè)，救援人員除了遵守器材操作說明進(jìn)行作業(yè)外，還應(yīng)符合以下有關(guān)的操作要求。

圖6 用楔形塊完全塞入起重氣墊示意圖

圖7 使用帶安全閥的切斷軟管示意圖

3.4.1 撐桿操作要求

使用撐桿進(jìn)行頂升作業(yè)時(shí)，其底部和頂部一般應(yīng)安裝適合救援環(huán)境的頭部配件，與被頂升荷載接觸的部位應(yīng)足夠堅(jiān)硬，且塞入防滑墊塊。撐桿的延長桿不能連接在柱塞延伸一側(cè)的端部，為了減輕整個(gè)撐桿系統(tǒng)的重量，應(yīng)使用數(shù)量最少的獨(dú)立延長桿，以達(dá)到所需的頂升距離。實(shí)戰(zhàn)中，最短的延長桿應(yīng)安裝于撐桿的端部，而不是中部，以便調(diào)節(jié)長度并降低受到側(cè)向負(fù)荷的可能性。

3.4.2 千斤頂操作要求

在建筑倒塌救援現(xiàn)場，盡量使用兩個(gè)千斤頂并放置在兩個(gè)不同的受力點(diǎn)上，其底部和頂部一般應(yīng)加防滑墊塊，且與被頂升荷載的接觸部位應(yīng)足夠堅(jiān)硬。在實(shí)戰(zhàn)中，如果所需的頂升距離較大時(shí)，應(yīng)使用最大頂升距離成比例的大、小兩個(gè)千斤頂進(jìn)行漸進(jìn)式頂升，以兩個(gè)千斤頂交替頂升并輔以墊塊的方式，實(shí)現(xiàn)需要的頂升距離。此外，使用的千斤頂與手動(dòng)液壓泵需對(duì)應(yīng)連接，以防止因長時(shí)間使用，造成回油量的差異而影響操作。

3.4.3 高壓起重氣墊操作要求

實(shí)戰(zhàn)中，決不能將三個(gè)及三個(gè)以上高壓起重氣墊疊加使用，如果需將兩個(gè)起重氣墊堆疊使用，務(wù)必按照“大下小上”的順序彼此對(duì)中安放兩塊起重氣墊。塞入起重氣墊時(shí)，最好用楔形塊或錘子等將氣墊頂入，以保證手指安全。此外，在充氣前，應(yīng)至少將氣墊表面積的2∕3置于荷載下方，使氣墊整體都承受負(fù)荷，否則會(huì)減小頂升力并可能引起氣墊側(cè)翻或被擠出，如圖6所示。充氣時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制放氣速度，以防因氣墊頂升速度過快而造成危險(xiǎn)。氣墊與被頂升物和支撐物的距離要足夠小，如果起重氣墊需要留在原位，應(yīng)使用帶安全閥的切斷軟管，如圖7所示。同時(shí)，為防止被頂升構(gòu)件發(fā)生意外滑動(dòng)，在頂升前應(yīng)確定支護(hù)點(diǎn)并采取必要的支護(hù)措施。最后，氣墊在撤出后應(yīng)檢驗(yàn)是否有損壞或化學(xué)腐蝕、輕度割傷。

3.5 頂升作業(yè)受力狀況分析要求

在頂升作業(yè)時(shí)，受力狀況分析是一個(gè)技術(shù)性要求非常高的救援環(huán)節(jié)，擔(dān)負(fù)此項(xiàng)任務(wù)的救援人員應(yīng)具備建筑工程相關(guān)專業(yè)知識(shí)和豐富的救援實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并取得相應(yīng)的從業(yè)資質(zhì)。實(shí)施頂升作業(yè)之前，建筑結(jié)構(gòu)專家和指揮員首先應(yīng)觀察被頂升構(gòu)件及其周邊廢墟環(huán)境，了解廢墟的結(jié)構(gòu)組成，分析廢墟構(gòu)件的相互作用力及靜力學(xué)關(guān)系，并完成《頂升作業(yè)安全性評(píng)估表》。此外，還應(yīng)根據(jù)塌落構(gòu)件的組成、建筑材料與現(xiàn)存狀況，估算被頂升構(gòu)件重量及靜力學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)，預(yù)估其在頂升作業(yè)后可能形成的新的穩(wěn)定狀態(tài)。同時(shí)，科學(xué)評(píng)估擬被頂升構(gòu)件表面可利用的頂升作業(yè)位置、頂升受力點(diǎn)數(shù)量及可能的頂升距離，預(yù)估頂升作業(yè)過程及其可能的最終荷載分布。

4 結(jié)語

本文以建筑倒塌救援中的頂升作業(yè)為主線。首先，分析了頂升作業(yè)的適用性；其次，基于評(píng)估、選擇、創(chuàng)建、頂升、支護(hù)和監(jiān)控六個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)，較深入、較全面地研究、分析了實(shí)戰(zhàn)中的頂升作業(yè)程序；最后，總結(jié)、歸納出安全意識(shí)、個(gè)人防護(hù)、肢體形態(tài)、器材操作和受力狀況分析五方面的頂升作業(yè)行動(dòng)要求。然而，建筑倒塌救援是一項(xiàng)相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要取得最大的救援效能，還需進(jìn)一步研究頂升作業(yè)與定位、支撐、破拆、掏挖、牽引、起吊等作業(yè)的協(xié)同、配合問題。

作者單位：武警江蘇消防總隊(duì)常州支隊(duì)培訓(xùn)基地

[1] John P.O’Connell.Emergency Rescue Shoring Techniques[M].Library of Congress Cataloging-in-Publication Data,2004.

[2] JB152-2011.城市消防站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2011.

[3]李建華，黃金印等.災(zāi)害搶險(xiǎn)救援技術(shù)[M].武警學(xué)院試用教材，2005．

[4] GA/T1040-2013.建筑倒塌事故救援行動(dòng)規(guī)程[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

[5] GA/T970-2011.危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏事故處置行動(dòng)要?jiǎng)t[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.