建筑火災坍塌現場結構安全評估與救援通道快速構建方法

摘要：因建筑火災引發的結構坍塌事故極具復雜與危險性，不但易引發嚴重的結構破壞，還顯著增加了消防救援的難度。圍繞火災坍塌現場的結構安全評估與快速救援展開研究，結合消防救援隊在建筑坍塌災害中的實際需求，詳細分析了建筑火災坍塌現場結構安全評估方法，總結了救援通道快速構建方法與實施要點，旨在提升隊伍在建筑坍塌災害救援中的應急處置能力，為保障人民群眾生命財產安全筑牢救援防線。

關鍵詞：建筑火災坍塌；結構安全評估；救援通道

在城市建設高速發展的當下，建筑規模持續擴大、復雜性逐漸增加，建筑火災坍塌災害時有發生，這類災害往往伴隨著火勢蔓延與結構坍塌相互作用，現場環境復雜、穩定性欠佳，對消防救援隊伍的專業技能、快速反應能力以及科學決策水平提出了更高要求。結構安全評估與救援通道構建作為救援行動的核心環節，其效率與精準程度直接影響救援行動的成敗[1]。為解決這一難題，本文在深入剖析建筑火災坍塌事故成因及影響的基礎上，積極構建涵蓋建筑材料性能變化、坍塌形態及結構穩定性、多因素協同風險評估的方法體系，并提出細化現場勘查流程、加強結構支撐設計、提高清障工作效率、健全安全管理體系等一系列安全性高、實用性強的救援策略，旨在顯著提升災害應急響應效率與救援行動成效。

1 建筑火災坍塌事故剖析

1.1" 坍塌事故的主要成因

建筑火災坍塌事故的成因錯綜復雜，是多種因素相互交織、共同作用的結果。從建筑自身角度看，部分建筑在設計階段存在結構體系不合理的問題，未能充分考慮火災等極端災害的影響，造成其在火災發生時難以有效抵御高溫沖擊；一些建筑材料的耐火性能不達標，劣質的混凝土與鋼材在高溫條件中強度迅速減弱，很大程度上削弱了整體結構承載能力。火災中火勢蔓延路徑具有高度不確定性，一旦火勢突破防火分隔，火焰會在建筑內部迅速擴散，使局部區域長時間被高溫炙烤，這種不均勻的受熱易使建筑構件出現不同程度的變形，引起應力集中的情況，加快結構的破壞步伐[2]。此外，消防救援行動也會對結構安全產生影響，高壓水槍噴射出的強力水流可以對建筑結構施加額外的沖擊，救援人員所攜帶的設備以及作業時的動態荷載，進一步降低了結構的穩定性，加大了建筑出現坍塌的概率。

1.2" 坍塌事故對救援工作的影響

建筑在火災的發展過程中，坍塌具有一定的突發性，在火災現場混亂復雜的情況下，火場指揮員難以對建筑坍塌時間做出準確判斷，災后引起的空間障礙、結構風險以及搜救壓力也會給救援工作造成諸多影響[3]。坍塌現場的建筑構件斷裂后呈無序堆疊狀態，形成大量形狀不規整的障礙物與狹窄縫，干擾了救援人員的行動路線。這使得搜救任務的難度增加，救援人員只能花費更多時間和精力開展生命跡象探測，導致救援效率大幅降低。更為嚴峻的是，任何余震和救援作業引起的擾動都存在引發連鎖坍塌的風險，這不僅威脅被困人員的生存空間，更直接威脅救援人員的生命安全。廢墟內部聲波反射錯亂、熱輻射分布異樣，使得生命探測設備無法精準定位；而被壓埋傷員常出現的創傷性窒息、擠壓綜合征等有時間要求的傷情，也對救援響應速度提出了較高要求。鑒于這種特殊環境，救援指揮必須構建實時動態評估機制，通過結構監測技術與資源調度策略協同配合，在救援效率與作業安全中探尋最優平衡點。

2 建筑火災坍塌現場結構安全評估方法

2.1" 災損后建筑材料性能變化評估

消防救援人員抵達建筑火災坍塌現場后，首要任務是快速對災損后的建筑材料性能進行評估。對于混凝土結構，救援人員可仔細觀察建筑表面的狀況來判斷受損程度，當混凝土表面出現大面積的爆裂與剝落現象，甚至內部鋼筋出現裸露時，表明混凝土處于高溫作用環境，內部水分急劇汽化產生巨大的蒸汽壓力，致使混凝土結構嚴重破壞，其結構強度大幅降低。火災中，鋼結構建筑構件會出現變色、彎曲變形、局部倒塌、大面積倒塌等情況，救援人員需查看其顏色變化與變形程度，當鋼結構表面呈現暗紅色、藍色等特殊顏色時，通常意味著鋼材已達到較高溫度，其力學性能出現強度減弱、塑性增長等明顯變化，結構的承載能力嚴重削弱[4]。此外，建筑裝飾材料燃燒后的殘留物具有腐蝕性，會給主體結構的耐久性埋下潛在隱患，評估時也應將其納入考量范圍，為后續救援行動提供全面、詳實的基礎依據。

2.2" 建筑坍塌形態與結構穩定性判斷

精準判定建筑坍塌形態及結構穩定性是現場救援工作的關鍵步驟，按照坍塌之后的外觀特性，大致可把坍塌形態分為層疊式、斷裂式、傾斜式3個類型。層疊式坍塌通常是建筑樓層從頂部向下層層堆疊，各層間相互擠壓，受力情況復雜；斷裂式坍塌是建筑結構在火災高溫與其他因素作用下發生斷裂，部分結構從主體脫離；傾斜式坍塌一般是建筑一側的結構嚴重受損，造成整體朝一側傾倒。對結構穩定性進行評估和判斷時，救援人員應結合建筑的設計圖紙，全面分析各部分結構的受力特點，并借助撬棍、錘子等工具對殘余結構開展敲擊、晃動測試。若敲擊時發出清脆聲響，且結構未出現明顯晃動，說明結構較為穩固；若敲擊聲音沉悶，且結構晃動很明顯，則說明結構存在顯著的安全隱患。采用這些措施能夠初步評判建筑結構的穩固程度，為后續救援路徑的規劃以及作業區域的選擇提供關鍵參考，保證救援人員在相對安全區域實施救援工作。

2.3" 多因素協同作用下的風險評估

開展建筑火災坍塌現場的風險評估，需綜合考量多種因素的共同影響，余火未熄滅是現場面臨的首要風險之一。持續燃燒的火焰會對未坍塌的結構部分造成再次破壞，讓原本脆弱的結構狀況進一步惡化，大幅增加二次坍塌出現的概率。此外，諸如余震、地質沉降等環境因素也不可忽視，余震有可能引起坍塌結構再次擺動，導致不穩定的構件掉落；地質沉降會引起結構受力狀態的變化，致使結構穩定性進一步降低。相鄰建筑的結構狀況同樣會影響救援作業的開展，若相鄰建筑在火災、坍塌過程中受到波及，其結構穩定性無法保障，可能會在救援過程中倒塌，對救援人員與被困人員的安全構成潛在威脅[5]。考慮到這些情形，救援人員可采取分區排查、重點標記的方法，快速識別高風險區域，在排查過程中，要詳細記錄各區域的風險因素與嚴重程度，而后設置醒目的警示標識。同時，建立動態評估體系，隨救援工作推進，實時更新評估結果，及時發現并應對新出現的隱患，確保救援行動安全有序地開展。

3 救援通道快速構建方法與實施要點

3.1" 細化現場勘查流程，精準規劃救援路徑

消防救援隊伍抵達現場后，應立即啟動標準化勘查流程，快速組建專業勘查小組并明確成員分工，爭取第一時間獲取事故點的關鍵信息。勘查期間需按照現場實際情況靈活調整方案，救援人員要依靠專業經驗和現場觀察，迅速識別二次坍塌高風險區域，將嚴重傾斜的構件和懸空樓層板等區域劃定為禁區，防止人員盲目闖入造成安全隱患。勘查過程應充分借助現代設備提高搜救效率。例如，無人機憑借其靈活機動的特點，可迅速飛至空中對坍塌現場進行全景掃描，幫助救援人員直觀了解建筑坍塌形態以及被困人員所處位置；熱成像儀能穿透煙霧與廢墟遮擋，探測生命體征信號，精準鎖定被困人員方位，為規劃救援路徑提供重要依據。針對救援路徑規劃，救援人員應綜合考慮結構穩定性和通行便利性，優先選擇穩固、障礙少且能迅速到達被困人員的路線，同時準備備用路徑以應對突發狀況，保障救援行動靈活高效開展。

3.2" 加強結構支撐設計，確保現場結構穩定

在救援通道搭建期間，結構支撐是維護現場結構穩定、保障救援人員安全的核心要點，專業技術人員應按照現場勘查及結構安全評估結果，科學合理制定支撐方案。在支撐材料的選擇上，必須充分考慮材料的強度、穩定性及便攜性，例如，可采用高強度的鋼管、型鋼作為主要支撐構件，同時配備防火帆布、橡膠墊板等柔性支護材料，以適應不同形狀及尺寸的結構部位。針對可能影響通道穩定性的梁柱節點、承重墻等關鍵承重構件，應優先對關鍵承重部位進行加固，可采用立柱支撐、斜撐、橫撐等多種支撐方式配合，形成穩固的支撐體系。在搭建過程中，救援人員要嚴格按照設計方案完成操作，保證支撐結構的尺寸、間距符合既定標準。同時，安排專人對支撐結構搭建的全過程進行監測，使用測量器械及時檢測支撐結構的垂直度、水平度以及連接部位的牢固程度。一旦發現問題，即刻進行調整與補強，確保支撐結構在救援期間始終保持穩定，為救援人員提供扎實可靠的安全保障。

3.3" 提高清障作業效率，擴大救援通道空間

科學高效的清障作業是打通生命通道、保障救援有序開展的關鍵環節，消防救援人員需要根據障礙物的類型、大小、質地等屬性，合理分工，制定具有針對性的清障方案。針對小型碎渣、土堆等雜物，應采用人工清理方式，調集人員采用鐵鍬、掃帚等工具，快速將其清理到既定區域，為后續救援作業創造良好條件。對于大型的混凝土構件、鋼結構部件等重型障礙物，則使用液壓破拆工具、手動切割設備等進行破除，降低清障難度。在進行破拆操作時，應遵循“先易后難、由外及內”的原則，先把對通道通行影響大且相對好拆除的部分進行處理，對于無法直接破拆的大型構件，可采用繩索牽引、簡易滑輪組等人力與器械相結合的方式進行移位[6]。在構件移位的操作中，要精確計算構件的重心與受力點，保障操作安全穩固，防止因構件移動引起二次坍塌或其他意外事故。通過合理的人員和設備安排，能夠迅速完成清障及救援通道的拓展，保障救援人員及救援設備順暢通行，為搶救被困人員贏得寶貴時間。

3.4" 健全安全管理體系，嚴格防控次生風險

健全安全管理體系是貫穿救援全過程、保障救援行動安全有序開展的重要途徑。相關部門應制定完備的安全管理制度和細致的操作規范，明確各崗位救援人員安全職責及工作流程，規定救援人員進入現場前，必須滿足個人防護標準要求，戴好安全帽、防護手套、防護靴、空氣呼吸器等防護裝備，保障自身安全。在救援過程中，需安排專人在現場進行安全監測，監測人員可使用便攜式的結構變形監測儀、有害氣體檢測儀、溫度傳感器等設備，實時掌握結構的變形情況、現場有害氣體濃度以及溫度變化等次生風險信息，一旦發現異常情況，應立即拉響警報。同時，要重視建立全面的應急處理預案，針對可能出現的二次坍塌、火災復燃、有害氣體泄漏等突發情況，提前規劃應急響應流程和處置措施，定期組織救援人員對應急預案進行學習與演練，確保在緊急狀況時，救援人員能迅速、有序地啟動應急響應機制。采取科學合規的應對措施，能夠保證救援人員迅速撤離危險區域，將損失和風險降至最低，保障救援行動的安全。

4 結束語

建筑火災坍塌事故救援是一項復雜且高風險的任務，科學開展結構安全評估、構建快速救援通道是保障救援效率與人員安全的關鍵。在實際救援工作中，消防救援隊伍需不斷總結經驗、持續優化救援流程、加強隊伍培訓與演練，提升救援人員對結構安全評估和通道構建技術的掌握和應用能力，最大限度保障人民群眾生命財產安全。隨著應急救援技術和管理水平的不斷提高，相關救援方法將持續完善，推動消防救援工作向專業化和高效化方向穩步發展。

參考文獻

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