頂撐技術(shù)在地震救援中的效能淺析

馮博?張健強(qiáng)?殷新宇

摘要：地震災(zāi)害中的建筑物倒塌是指由于在地震的強(qiáng)力破壞作用下，造成各種建筑結(jié)構(gòu)整體或局部倒塌，導(dǎo)致大量人員和財(cái)產(chǎn)損失。如何針對地震建筑倒塌的事故現(xiàn)場，通過有效運(yùn)用裝備、技術(shù)，高效地開展生命通道創(chuàng)建，快速營救出幸存者[1]。

本文在參考地震建筑倒塌相關(guān)資料、實(shí)際救援以及救援技術(shù)模擬培訓(xùn)中的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，分析了當(dāng)前建筑倒塌現(xiàn)場頂撐技術(shù)救援難點(diǎn)，通過對頂升裝備優(yōu)缺點(diǎn)及性能分析和典型建筑倒塌形式下頂撐作業(yè)創(chuàng)建生命通道的難易程度闡述。研究了地震建筑倒塌現(xiàn)場的頂撐技術(shù)及其應(yīng)用，得出了針對被困者運(yùn)用頂撐技術(shù)創(chuàng)建生命通道所對應(yīng)的頂撐技術(shù)，以及其在頂撐救援過程中的注意事項(xiàng)。

1 頂撐技術(shù)的目的及意義

頂升是指采用專業(yè)設(shè)備對整體性好、強(qiáng)度高、重量大（或上覆物較多）的廢墟構(gòu)件進(jìn)行短距離平穩(wěn)移動(dòng)，旨在解除壓在傷員身體上的載荷，創(chuàng)建營救空間。而在頂升的同時(shí)，為防止構(gòu)筑物失穩(wěn)發(fā)生二次坍塌，一般會(huì)在頂升支點(diǎn)附近利用墊木進(jìn)行支撐，故此種邊頂升邊支撐的營救方法統(tǒng)稱為“頂撐”[2]。

2 頂撐技術(shù)的難點(diǎn)

頂撐技術(shù)是地震救援中創(chuàng)建營救通道的常用技術(shù)之一，但由于頂撐作業(yè)中將面臨錯(cuò)綜復(fù)雜的倒塌構(gòu)建，頂升作業(yè)時(shí)一是會(huì)引起與被頂升構(gòu)建毗連的其他構(gòu)建產(chǎn)生不可控位移;二是由于構(gòu)建材料和房屋構(gòu)件在倒塌堆疊過程中在空間分布上具有隨機(jī)性，因此頂撐會(huì)引起構(gòu)建重心發(fā)生偏移;三是頂撐作業(yè)一般多采用多點(diǎn)頂升的方法，因此需要作業(yè)人員緊密配合和精細(xì)操作，確保構(gòu)筑物按照預(yù)定方向移動(dòng)。

3 典型建筑倒塌形式下頂撐作業(yè)受限性分析

根據(jù)建筑倒塌的形式和在建筑倒塌實(shí)際救援的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)， 對于建筑物倒塌，構(gòu)成生存空間的多為樓板、桁梁、墻體等，按其型式主要有四類，即傾斜式、V型倒塌、疊餅型倒塌和無規(guī)則型倒塌[3]。

3.1 傾斜式倒塌

單斜式生存空間是在樓板或房頂?shù)囊粋?cè)失去支撐，而另一側(cè)支撐相對完好的情況下形成的，如圖1。

3.2 ?V型倒塌

V型式生存空間是由于樓板的中部坍塌，樓板的兩邊承重墻和其它上部的樓板卻沒有倒塌，如由于坍塌樓板靠承重墻處仍被支撐著，則在其下面可能分別形成兩個(gè)生存空間，如圖2。

3.3 ?疊餅型倒塌

疊餅型倒塌是由于建筑物內(nèi)部多層樓板水平塌落，因各樓板上原存放的較大且堅(jiān)實(shí)的家具或其他物品起到了支撐樓板的作用，而在坍塌樓板之間形成多個(gè)生存空間，如圖3。

3.4 無規(guī)則型倒塌

無規(guī)則型倒塌是因?yàn)榈顾飪?nèi)部各種較大和堅(jiān)實(shí)的構(gòu)件或物體，在某一部位相互擠靠支撐形成的，因?yàn)槠湫纬傻碾S機(jī)性很大，很大程度取決于原建筑物內(nèi)部的分隔和家具的分布，如圖4。

頂撐作業(yè)根據(jù)裝備的尺寸和作業(yè)特性，對作業(yè)環(huán)境有較為苛刻要求，頂升的實(shí)質(zhì)目標(biāo)是對廢墟構(gòu)件進(jìn)行短距離平穩(wěn)移動(dòng)創(chuàng)建營救空間，因此針對以上四種不同倒塌類型由于傾斜式、V型倒塌一是具備有效的作業(yè)空間;二是由于坍塌樓板靠承重墻處仍被支撐著直接為頂撐作業(yè)提供了清潔堅(jiān)實(shí)的地面支撐基礎(chǔ)，而疊餅型倒塌和無規(guī)則型倒塌不具備以上兩個(gè)條件，因此在實(shí)際運(yùn)用頂撐技術(shù)救援中傾斜式、V型倒塌優(yōu)于疊餅型倒塌和無規(guī)則型倒塌。

4 頂升裝備的分類及優(yōu)缺點(diǎn)

頂升裝備按照動(dòng)力源不同一般可分為氣動(dòng)頂升和液壓頂升兩種類型。

氣動(dòng)頂升裝備一般由充氣機(jī)、高壓氣瓶、輸氣管、氣動(dòng)頂升工具和壓力控制附件等組成。常用的氣動(dòng)頂升工具有起重氣墊、起重氣球等。

液壓頂升裝備一般由液壓泵、液壓油管和液壓頂升設(shè)備組成。常用的液壓頂升裝備有千斤頂、液壓頂桿，此外液壓擴(kuò)張鉗、開縫器也是頂撐操作中必要的輔助設(shè)備[4]。

5 頂撐裝備性能分析

頂撐裝備在作業(yè)初期具有頂升力大的特點(diǎn)，但是隨著頂升高度的增高其頂升能力會(huì)出現(xiàn)大幅的下降，表2給出了高壓頂升氣球的頂升能力曲線變化圖，從表中可以看出，高壓頂升氣球頂升能力與頂升高度的變化非線性變化，頂升能力為70噸的氣球在達(dá)到最大頂升高度是其頂升能力驟降到10噸。

6結(jié)論

1.頂撐作業(yè)前，要掌握頂撐構(gòu)件密度，估算被頂撐構(gòu)件重量，確定頂撐作業(yè)位置，從而選擇可靠安全的頂撐器材。

2.開展頂撐作業(yè)前，必須對需要頂撐的建筑構(gòu)件進(jìn)行支撐加固，防止頂撐作業(yè)時(shí)因結(jié)構(gòu)發(fā)生變化對被困人員和營救人員造成二次傷害。

3.開展頂撐作業(yè)創(chuàng)建營救通道時(shí)，必須采取邊頂升邊支撐的方法，防止頂撐高度過大，對被困人員和救援人員造成傷害，且頂升裝備不能用于支撐。

4.頂撐作業(yè)的高度和寬度必須確保救援人員和器材裝備完全通過，防止因通道狹窄影響救援工作。

參考文獻(xiàn)

[1]GB / T 29428.1—2012，地震災(zāi)害緊急救援隊(duì)伍救援行動(dòng)第1部分：基本要求[2]GB / T 29428.2—2014，地震災(zāi)害緊急救援隊(duì)伍救援行動(dòng)第2部分：程序和方法

[3] 王恩富，黃寶森.地震災(zāi)害緊急救援手冊.[M].地震出版社，2012.

[4]賈群林，何紅衛(wèi)，白鵬飛，李尚慶.地震營救救援培訓(xùn)的組織與管理.[M].地震出版社，2014.

資助項(xiàng)目及項(xiàng)目編號(hào)：

“城市及城市群地震重災(zāi)區(qū)現(xiàn)場人員搜救技術(shù)研究”子項(xiàng)目“生命通道快速構(gòu)建與優(yōu)選技術(shù)”分項(xiàng)課題 （2018YFC1504404）資助