頂撐技術在地震救援中的效能淺析

馮博?張健強?殷新宇

摘要：地震災害中的建筑物倒塌是指由于在地震的強力破壞作用下，造成各種建筑結構整體或局部倒塌，導致大量人員和財產損失。如何針對地震建筑倒塌的事故現場，通過有效運用裝備、技術，高效地開展生命通道創建，快速營救出幸存者[1]。

本文在參考地震建筑倒塌相關資料、實際救援以及救援技術模擬培訓中的有關經驗總結，分析了當前建筑倒塌現場頂撐技術救援難點，通過對頂升裝備優缺點及性能分析和典型建筑倒塌形式下頂撐作業創建生命通道的難易程度闡述。研究了地震建筑倒塌現場的頂撐技術及其應用，得出了針對被困者運用頂撐技術創建生命通道所對應的頂撐技術，以及其在頂撐救援過程中的注意事項。

1 頂撐技術的目的及意義

頂升是指采用專業設備對整體性好、強度高、重量大（或上覆物較多）的廢墟構件進行短距離平穩移動，旨在解除壓在傷員身體上的載荷，創建營救空間。而在頂升的同時，為防止構筑物失穩發生二次坍塌，一般會在頂升支點附近利用墊木進行支撐，故此種邊頂升邊支撐的營救方法統稱為“頂撐”[2]。

2 頂撐技術的難點

頂撐技術是地震救援中創建營救通道的常用技術之一，但由于頂撐作業中將面臨錯綜復雜的倒塌構建，頂升作業時一是會引起與被頂升構建毗連的其他構建產生不可控位移;二是由于構建材料和房屋構件在倒塌堆疊過程中在空間分布上具有隨機性，因此頂撐會引起構建重心發生偏移;三是頂撐作業一般多采用多點頂升的方法，因此需要作業人員緊密配合和精細操作，確保構筑物按照預定方向移動。

3 典型建筑倒塌形式下頂撐作業受限性分析

根據建筑倒塌的形式和在建筑倒塌實際救援的經驗總結， 對于建筑物倒塌，構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的一側失去支撐，而另一側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部多層樓板水平塌落，因各樓板上原存放的較大且堅實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生存空間，如圖3。

3.4 無規則型倒塌

無規則型倒塌是因為倒塌物內部各種較大和堅實的構件或物體，在某一部位相互擠靠支撐形成的，因為其形成的隨機性很大，很大程度取決于原建筑物內部的分隔和家具的分布，如圖4。

頂撐作業根據裝備的尺寸和作業特性，對作業環境有較為苛刻要求，頂升的實質目標是對廢墟構件進行短距離平穩移動創建營救空間，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提供了清潔堅實的地面支撐基礎，而疊餅型倒塌和無規則型倒塌不具備以上兩個條件，因此在實際運用頂撐技術救援中傾斜式、V型倒塌優于疊餅型倒塌和無規則型倒塌。

4 頂升裝備的分類及優缺點

頂升裝備按照動力源不同一般可分為氣動頂升和液壓頂升兩種類型。

氣動頂升裝備一般由充氣機、高壓氣瓶、輸氣管、氣動頂升工具和壓力控制附件等組成。常用的氣動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，此外液壓擴張鉗、開縫器也是頂撐操作中必要的輔助設備[4]。

5 頂撐裝備性能分析

頂撐裝備在作業初期具有頂升力大的特點，但是隨著頂升高度的增高其頂升能力會出現大幅的下降，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噸的氣球在達到最大頂升高度是其頂升能力驟降到10噸。

6結論

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

2.開展頂撐作業前，必須對需要頂撐的建筑構件進行支撐加固，防止頂撐作業時因結構發生變化對被困人員和營救人員造成二次傷害。

3.開展頂撐作業創建營救通道時，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

[1]GB / T 29428.1—2012，地震災害緊急救援隊伍救援行動第1部分：基本要求[2]GB / T 29428.2—2014，地震災害緊急救援隊伍救援行動第2部分：程序和方法

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

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

資助項目及項目編號：

“城市及城市群地震重災區現場人員搜救技術研究”子項目“生命通道快速構建與優選技術”分項課題 （2018YFC1504404）資助