建筑坍塌事故救援中破拆技术教学训练探究.pdf

理 论 探 索09CHINA EMERGENCY RESCUET h e o r y D i s c o v e r y2023 年/第 5 期/总第 101 期建筑坍塌事故救援中破拆技术教学训练探究唐虎潇摘 要通过构建“器材-材质-方法-场景”破拆技术教学训练模式，建立“基础训练-综合训练”的教学训练方法，为救援人员提供从易到难，从器材到科目，从单兵到班组，从基础到综合的教学训练模式方法，为救援人员高效、合理开展训练提供了解决方案，为救援人员在实际救援中能够科学、安全、高效开展破拆技术应用提供理论支撑。关键词：建筑坍塌 破拆 救援 教学训练Research on Teaching and Training of Breaking&Breaching Technology in Responding Building Collapse AccidentTANG HuxiaoAbstract:By developing the teaching and training mode of“equipment-material-method-scene”Breaking&Breaching technology,the teaching and training method of“basic training-comprehensive training”is established,which provides rescuers with the teaching training mode and method from easy to difficult,from equipment to subjects,from individual to team,from basic to comprehensive,and provides rescuers with efficient and reasonable training.This thesis provides theoretical support for rescuers to carry out the application of Breaking&Breaching technology scientifically,safely and efficiently in actual rescue.Keywords:Building collapse;Breaking&Breaching;Rescue;Teaching and training0 引言破拆技术是建筑坍塌事故救援技术中应用最多的技术之一，也是救援人员必须具备的救援技能之一。建筑坍塌后，人员被困，需要快速开辟救援通道对人员实施营救。地震灾害发生后，主要营救场地是坍塌建筑，需要在复杂的坍塌环境中进行快速救援，在 72 小时黄金救援时间内救助更多的被困者1。在坍塌建筑中进行人员营救，需要对楼板、横梁、墙体等建筑构件，应用机械、电动、液压等器材装备，采用凿破、切割、剪切等技术手段，破拆建筑构件，开辟救生通道，营救被困人员。破拆技术是救援人员需要具备的主要技能之一，在建筑坍塌事故救援中，能够熟练、灵活的使用各类破拆装备和破拆技术开展快速破拆救援，需要救援人员反复的训练。因此，构建贴近救援实际需要，符合救援队伍实际的破拆技术教学训练模式非常重要。1 破拆技术训练现状当前在建筑坍塌救援中使用的破拆技术可以划分为快速破拆和安全破拆两种2。救援人员在开展训练时主要围绕这两种破拆方法进行，但建筑坍塌现场情况复杂，需要破拆的建筑构件形式多样，需要使用的器材类型也各不相同。当前的训练主要按照快速破拆和安全破拆模式，横向破拆和纵向破拆，破拆主要以楼板破拆为主3。教学训练中通常对常见破拆场景训练较多，未构建系统全面的涵盖所有破拆场景的教学训练模式；教学训练中注重对破拆技术的训练，未针对破拆工具、破拆对象、破拆材质开展专项科目的教学训练。建筑坍塌现场建筑坍塌形式多样，美国消防协会根据建筑坍塌后废墟形状，分为斜靠、V 型、悬臂、饼型和 A 型五类，坍塌空间大小不同，破拆方向不同，建筑发生坍塌后需要破拆的构件有承重柱、承重墙、梁柱、楼板等承重构件，建筑形式不一样，除了破拆混凝土构件外，还需要破拆防盗门、钢筋、工字钢、中 国 应 急 救 援CHINA EMERGENCY RESCUE10 中 国 应 急 救 援理 论 探 索T h e o r y D i s c o v e r y钢板、木材等。在破拆不同材质时使用的器材装备不一样，在破拆不同建筑构件时，使用的方法不一样。在破拆技术训练中应该结合实际坍塌建筑救援场景需求，开展教学训练研究。2 破拆技术教学训练模式破拆技术在建筑坍塌救援中大量应用，救援人员对楼板、横梁、墙体、门窗等建筑构件进行破拆，结合建筑坍塌救援现场实际需要，应用液压、机动、电动、手动等破拆器材，采用快速破拆、安全破拆等方法，对建筑构件进行横向破拆、向下破拆、向上破拆，从而开辟救援通道，营救被困人员4。破拆救援按“风险评估-安全管控-搜索定位-营救准备-实施破拆-移除重物-转运伤员-医救结合”的程序实施救援，在教学训练中按照破拆救援程序开展教学训练模式的搭建。破拆技术教学训练应该贴近实际救援需要，达到所练即所用、训练场同救援现场，按照建筑坍塌救援现场破拆需要，构建“器材-材质-方法-场景”破拆技术教学训练模式，建立“基础训练-综合训练”的教学训练方法，为救援人员提供科学、高效的训练5。2.1破拆用器材装备教学训练破拆用器材装备按照用途可以分为切割、钻凿、剪切和扩张挤压四类，如表 1 所示。破拆类器材种类较多，动力方式分为机动、电动、液压和手动，同一类破拆装备中其用途又可分为破拆钢筋混凝土、木质材料和钢制材料。因此需要根据破拆用装备器材开展针对性的基础训练，让救援人员熟练掌握各类器材的使用。2.1.1 按照分类开展训练按照切割、钻凿、剪切和扩张挤压四类开展破拆用装备器材专项训练，建立器材结构、器材操作、故障排除、安全管理的四步教学训练模式。器材结构训练中，救援人员熟悉器材装备的性能参数、基本构成，能够掌握器材装备的基本功能与用途。器材操作训练中，救援人员按照规范的操作程序，开展器材操作，能够熟练使用器材装备。故障排除训练中，救援人员能够掌握常见的器材装备故障，并能够快速排除修理，能够正常使用。安全管理训练中，救援人员需要形成安全使用、安全管理的安全意识，确保器材操作全程安全无事故。2.1.2 按照用途开展训练按照用途是破拆混凝土、木材、钢材的装备开展专项训练，建立不同动力、不同装备破拆同类材质的教学训练模式。通过不同器材装备对同一类建筑构件的破拆，消防救援人员熟悉能够破拆这一类建筑构件的器材装备，同时通过对比，掌握不同装备在破拆时的优势和不足，便于在实际救援中科学、高效、合理的选用器材。2.1.3 按照动力方式开展训练按照机动、电动、液压和手动四类动力方式开展破拆器材专项训练，建立统一动力源破拆不同构件的教学训练模式。同一动力的破拆器材操作上会相似，通过同一动力的破拆器材训练，救援人员能够更加熟练掌握这一类器材的使用性能和使用技巧，便于在实际救援中更加灵活使用。救援人员对不同破拆器材进行训练，在训练中掌握不同破拆器材的使用技巧，通过大量训练，为破拆场景应用综合训练提供基础。2.2 建筑材质破拆教学训练建筑坍塌救援现场需要破拆的建筑材质通常为木材、金属、砖墙、混凝土四类6，如表 2 所示。不同的建筑材料使表 1 破拆用器材装备分类名称动力方式用途切割类无齿锯机动切割钢质构件、混凝土机动链锯机动切割木质构件双轮异向切割机机动切割钢质构件往复锯电动切割木质构件角磨机电动切割金属构件磁悬浮混凝土破拆工具电动切割混凝土构件氧气切割手动切割金属构件等离子切割电动切割金属构件激光切割电动切割金属和非金属构件电弧切割电动切割金属构件钻凿类内燃凿岩机机动混凝土构件电动凿岩机电动混凝土构件水钻电动混凝土构件手动破拆工具手动混凝土构件、金属构件、玻璃剪切类钢筋速断器电动钢筋液压剪切器液压钢制构件液压剪扩器液压钢制构件绝缘剪手动钢制构件扩张挤压类液压扩张器液压钢制构件、混凝土液压顶杆液压钢制构件、混凝土理 论 探 索11CHINA EMERGENCY RESCUET h e o r y D i s c o v e r y2023 年/第 5 期/总第 101 期用的破拆器材不一样，因此按照破拆建筑材质建立“破拆材质、破拆装备、破拆手段”的破拆技术教学基础训练。按照破拆材质不同，设置专项教学训练科目，开展针对建筑材质的破拆训练，按照建筑材质和破拆器材对应，细化科目，进行专项训练。在同一种建筑材质中，按照不同尺寸、不同形状进一步细分教学训练科目，做到按照尺寸和形状选择器材装备进行专项训练。救援人员对同一种建筑材质采用不同的装备器材和破拆手段进行训练，在训练中掌握不同建筑材质破拆技巧，通过大量训练，为破拆场景应用综合训练提供基础。2.3 破拆方法教学训练建筑坍塌救援中，综合破拆技术应用要点，破拆方法可以分为快速破拆和安全破拆7，如表 3 所示。结合两种破拆方法的特点，建立破拆方法教学基础训练模式，使救援人员能够熟练掌握两种破拆方法，能够在实际救援中科学、高效、安全应用。2.3.1 快速破拆方法训练快速破拆方法主要适用于现场情况安全，需要快速开辟救援通道，破拆碎渣掉落不会造成被困人员二次伤害的救援现场。快速破拆多用于从上往下破拆，救援人员选用钻凿类和剪切类装备器材对楼板、横梁等进行破拆，按照“安全管理、确定破拆范围、破拆建筑构件、处理钢筋”四个步骤开展教学训练。通过四步骤教学训练，救援人员掌握快速破拆方法应用技巧，能够根据现场实际情况合理选用装备器材，科学、安全、高效开展救援。2.3.2 安全破拆方法训练安全破拆方法在破拆过程中不允许破拆碎渣掉落对被困人员造成二次伤害。安全破拆多用于从上往下破拆，救援人员选用钻凿类和切割类装备器材对楼板、横梁等进行破拆，按照“安全管理、确定破拆范围、固定破拆对象、切割吊离”四个步骤开展教学训练。通过四步骤教学训练，救援人员掌握安全破拆方法应用技巧，能够根据现场实际情况合理选用装备器材，科学、安全、高效开展救援。救援人员对安全破拆和快速破拆两种破拆方法进行训练，在训练中掌握不同破拆方法的技巧，通过大量训练，为破拆场景应用综合训练提供基础。2.4 破拆场景应用教学训练通过破拆用器材装备教学训练、建筑材质破拆教学训练、破拆方法教学训练的基础训练，救援人员有了破拆技术的基础，在此基础上构建具体应用场景的破拆技术综合教学训练模式。建筑坍塌救援现场需要破拆的场景可分为楼板破拆、横梁破拆、墙体破拆和门窗破拆，如表 4 所示。按照救援场景建立破拆场景应用教学综合训练，将破拆用器材装备训练、建筑材质破拆训练、破拆方法训练三者基础训练综合应用于四类破拆场景中，通过综合应用训练，救援人员能够掌握符合实际救援需求，贴近实际救援现场的破拆救援组织救援能力。在破拆场景应用教学训练中按照“风险评估-安全管控-搜索定位-营救准备-实施破拆-移除重物-转运伤员-医救结合”的程序设立训练科目。2.4.1 楼板破拆教学训练楼板通常为钢筋混凝土材质，内有表 2 建筑材质名称特点器材木材在救援中，一般对木材采用切割方式破拆，木材密度约为 0.44-0.57g/cm3。机动链锯、往复锯金属在救援中，常见的金属破拆对象为车辆、防盗门、钢筋、工字钢、钢板，主要材质为铸钢、碳素钢、不锈钢、铜钢。一般对金属采用切割或剪切的方式破拆，一般直径或厚度在 30mm以内。国际 INSARAG 测评要求测评队伍具备切割 1cm 后钢板的能力，国内消防救援队伍需具备切割 1cm 和 2cm 金属板的能力。角磨机、无齿锯、双轮异向切割机、手动破拆工具、钢筋速断器、液压剪切器、液压剪扩器、绝缘剪、氧气切割、等离子切割、激光切割、电弧切割砖墙在救援中，一般采用钻凿或切割的方式破拆，砖墙密度低于混凝土。无齿锯、内燃凿岩机、电动凿岩机、水钻、手动破拆工具、液压扩张器、液压顶杆混凝土在救援中，一般采用钻凿或切割的方式破拆，密度大。无齿锯、磁悬浮混凝土破拆工具、内燃凿岩机、电动凿岩机、水钻、手动破拆工具、液压扩张器、液压顶杆表 3 破拆方法方法特点器材快速破拆在安全情况下，快速开辟救援通道的方法，按照破拆方向，分为水平快速破拆、向下快速破拆、向上快速破拆，破拆形状可分为圆形、正方形、三角形，破拆直径或边长为 60-90cm。通常水平快速破拆边长为 60cm 的正方形，向上快速破拆边长为 60cm 的正方形，三角形边长 70-90cm。采取破拆面积最小原则进行快速破拆。钻凿类和剪切类安全破拆在破拆过程中，不允许有任何混凝土块掉落至下方空间，避免造成人员二次伤害，破拆边长为 70-90cm 的三角形。通常破拆20cm 和 30cm 厚度的楼板，针对楼板厚度不一，混凝土锯片切割深度有限，可采用开通 20cm 宽沟槽，先扒皮后切割的方法进行。钻凿类和切割类中 国 应 急 救 援CHINA EMERGENCY RESCUE12 中 国 应 急 救 援理 论 探 索T h e o r y D i s c o v e r y钢筋网。因此在楼板破拆中需要对水泥和钢筋进行破拆和剪切，主要采用钻凿和切割方式开辟救援孔洞，选用钻凿类和切割类器材，可采用安全破拆和快速破拆方法8。楼板破拆训练首先确定破拆方案，选择破拆位置和破拆空洞大小，通过打观察孔查看楼板下面的人员被困情况，从而确定破拆方法，通过合适的破拆器材和破拆方法实施破拆，通常需要破拆出等边三角形或正方形，三角形边长为 70-90cm，正方形边长 60cm。2.4.2 横梁破拆教学训练横梁通常为钢筋混凝土材质，内有钢筋网。因此在横梁破拆中需要对水泥和钢筋进行破拆和剪切，通常不对其钻凿出救援孔洞，主要对其进行切割分段再移除，选用无齿锯、凿岩机、磁悬浮混凝土破拆工具、手动破拆工具等器材。横梁破拆通常使用切割、钻凿、剪切方法将大的横梁分割成便于移除的小段，从而开辟救援通道。横梁破拆训练首先确定破拆方案，选择破拆位置和，确定破拆方法，通过合适的破拆器材和破拆方法实施破拆，将大的横梁分割成小段横梁，在进行移除，从而开辟救援通道，在横梁破拆中避开承重构件，不破坏原有的受力组成，不影响原有的建筑稳定。2.4.3 墙体破拆教学训练墙体通常为水泥砖、空心砖、多孔砖、免烧砖、普通砖材质，因此在墙体破拆中需要对水泥和砖石进行破拆，主要采用钻凿和切割方式开辟救援孔洞，选用钻凿类和切割类器材。墙体破拆训练首先确定破拆方案，选择破拆位置和破拆空洞大小，对墙体进行支撑稳固确保救援作业人员安全，通过打观察孔查看墙体后面人员被困情况，从而确定破拆方法，通过合适的破拆器材和破拆方法实施破拆，通常需要破拆出等边三角形或正方形，三角形边长为 70-90cm，正方形边长 60cm。2.4.4 门窗破拆教学训练门窗主要为玻璃和金属，使用无齿锯、双轮异向切割机、扩张挤压类器材，开辟救援通道。门窗破拆训练首先确定破拆方案，选择破拆位置和破拆空洞大小，确定破拆方法，通过合适的破拆器材和破拆方法实施破拆，破拆后对门窗进行支撑稳固确保救援作业人员安全，通常需要破拆出正方形，正方形边长 60cm。根据破拆场景，建立“现场评估、制定破拆方案、确定破拆范围、选定破拆方法、实施破拆、安全管理”的破拆场景应用救援指挥教学综合训练模式。通过具体场景，救援人员掌握破拆救援的综合能力，通过教学训练，达到以训促练，以练代战的效果。3 结语破拆技术是一门综合技术，救援人员的日常破拆技术训练决定了在建筑坍塌救援现场应用实效。本文通过构建“器材-材质-方法-场景”破拆技术教学训练模式，建立“基础训练-综合训练”的教学训练方法，按照“风险评估-安全管控-搜索定位-营救准备-实施破拆-移除重物-转运伤员-医救结合”的救援程序，为救援人员提供从易到难，从器材到科目，从单兵到班组，从基础到综合的教学训练模式方法，解决了当前破拆技术训练科目单一、不细分、不具体的现状，为救援人员高效、合理开展训练提供了解决方案，为救援人员在实际救援中能够科学、安全、高效开展破拆技术应用提供理论支撑。作者单位：国家消防救援局昆明训练总队表 4 破拆场景场景特点要求器材楼板破拆楼板通常为钢筋混凝土材质，有整体浇注和预制，强度大，破拆难度较大。救援人员通常具备破拆 200mm 楼板，混凝土强度不低于 C30、单层钢筋网、钢筋直径 10mm 以上的能力。钻凿类和切割类横梁破拆横梁主要由钢筋混凝土构成，硬度大，破拆难度大，对横梁的破拆要避开承重构件。救援人员通常具备破拆 450mm 横梁，混凝土强度不低于 C30、受拉钢筋直径 18mm 以上的能力。无齿锯、凿岩机、磁悬浮混凝土破拆工具、手动破拆工具墙体破拆墙体主要使用水泥砖、空心砖、多孔砖、免烧砖、普通砖等通过水泥砌成。破拆洞口直径达到 50cm-70cm。钻凿类和切割类门窗破拆在坍塌建筑救援现场门窗结构一般都会发生变形挤压，门窗的完整性已经遭到破坏。救援人员通常具备破拆厚度 20mm以上金属板，密度 7.8g/cm3以上的能力。无齿锯、双轮异向切割机、扩张挤压类（下接 24 页）中 国 应 急 救 援CHINA EMERGENCY RESCUE24 中 国 应 急 救 援理 论 探 索T h e o r y D i s c o v e r y铁路集团有限公司印发“十四五”铁路科技创新发展规划，部署了“十四五”时期铁路科技创新的重点任务，提出到2025 年高原铁路 5G 通讯能力突破，赋予智能铁路升级发展。加快高原铁路沿线 5G 基站与光纤通信网络建设水平，让5G 超声机器人等先进的医疗设备转变为急救能力，为高原铁路应急医疗保障服务发挥积极作用。作者单位：解放军总医院第三医学中心通讯作者：李胜男参考文献1 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