hw北副航道桥上部结构冬季施工专项施工方案.doc

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1、嘉兴至绍兴跨江公路通道嘉绍大桥标北副航道桥上部结构冬期施工方案编 制: 复 核: 审 核: 中铁大桥局嘉绍大桥标项目经理部二O一一年元月目 录目 录1第一章 工程概况及编制依据21.1 工程概况21.2 编制依据31.3 施工规范31.4 主要技术标准4第二章 总体施工方案52.1钢筋施工52.2 预应力施工62.3 模板施工62.4 混凝土施工62.5 设备防寒保养92.6 施工人员的防寒保护9第三章 组织措施及安全防护措施103.1组织措施103.2 安全防护措施10第一章 工程概况及编制依据1.1 工程概况北副航道桥为嘉兴至绍兴跨江公路通道嘉绍大桥主航道桥北侧K46+425K46+805

2、桩号之间(70+2120+70)m跨径布置的变截面预应力混凝土连续刚构,箱梁由主墩墩顶处6.80m梁高过渡到跨中或梁端附近4.0m梁高,底缘采用折线型变化。墩号为B48#B52#墩,基础及下部构造采用群桩承台加实心片墩的结构形式。北副航道桥桥式见图1-1。图1-1 北副航道桥桥式图箱梁采用单箱双室斜腹板截面形式,分左右两幅布置,两箱中心距为21.50m。每幅箱梁顶宽19.80m,翼缘悬臂长为3.20m。顶板设2%的横坡,厚度28cm,底板厚度由1.2m变化至0.3m。在墩顶设3.2m厚中横梁和梁端设1.65m厚端横梁,其余部位均不设横隔梁。箱梁标准横断面见图2-2。图2-2 箱梁标准横断面图1

3、.2 编制依据1) 嘉兴至绍兴跨江公路通道嘉绍大桥施工图设计 第三卷 北副航道桥 第二册 上部结构;2) 嘉兴至绍兴跨江公路通道嘉绍大桥标实施性施工组织设计;3) 现行技术规范、规程、标准和法规等。4) 我国的法律、法规及当地政府有关施工安全、文明施工、劳动保护、土地使用与管理、环境保护等方面的具体规定。1.3施工规范1) 嘉绍大桥专用施工技术规范;2) 嘉绍大桥专项工程质量检验评定标准;3) 公路工程技术标准(JTG B01-2003);4) 公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000);5) 公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004);6) 预应力混凝土用钢绞线(GB/T

4、5224-2003);7) 后张预应力体系验收和应用建议(FIP-93);8) 预应力筋用锚具、夹具和连接器(GB/T 14370-2000);9) 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB1499-1998);10) 钢筋混凝土用热轧光圆钢筋(GB13013-1991);11) 钢筋焊接及验收规程 (JGJ 18-2003);12) 公路混凝土结构防腐蚀技术规范(JTG/T B07-01-2006);13) 水运工程混凝土质量控制标准(JTJ 268-96);14) 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004);15) 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)。16)

5、建设指挥部对冬期施工的文件要求规定;17) 施工单位冬期施工经验。1.4 主要技术标准1) 公路等级:双向八车道高速公路,桥梁宽度40.5m(单幅宽度20.0m)。2) 设计行车速度:100km/h。3) 桥梁横断面布置为:0.5m(防撞护栏)+3.0m(紧急停车带)+43.75m(行车道)+0.75m(左侧路缘带)+3.0m(中央分隔带)+0.75m(右侧路缘带)+43.75m(行车道)+3.0m(紧急停车带)+0.5m(防撞护栏),分幅布置。4) 荷载标准:公路-I级。5) 纵、横坡:最大纵坡4,桥面横坡2。6) 高程系统:采用1985国家高程基准7) 设计基准期:100年。8) 地震:地

6、震基本烈度为度,结构物按实测地震动参数进行抗震设计,结构物设防标准见表2-3。表2-3 抗震设防标准设防地震概率水平结构性能要求结构校核目标P1:50年10%(重现期475年) 桥墩接近或刚进入屈服桥墩按承载能力极限状态校核强度P2:50年3%(重现期1642年)桥墩变形小于极限值桥墩考虑延性,校核变形9) 抗风设计标准:运营阶段设计重现期:100年;施工阶段设计重现期:30年。离常水位10m高处百年一遇10分钟最大平均风速采用39.3m/s。10) 设计最高通航水位:最高通航水位采用20年一遇设计,高潮位7.36m(1985国家高程基准)。11) 通航净空尺度:依据通航净空论证报告,北副通航

7、孔单向通行代表船型500t级杂货船,通航净空为净宽66m、净高13.5m。 12) 其它技术指标按部颁公路工程技术标准(JTG B01-2003)执行。 第二章 总体施工方案冬期气温偏低、雨雪霜冻天气较多,对日常的施工会产生较大影响,为保证施工质量和施工安全,使整个施工过程能够连贯进行,要充分考虑气候因素对施工的影响。根据当地多年气温资料,室外日平均气温连续5d稳定低于5,在进行混凝土、钢筋混凝土施工时,即按照冬期施工相关规范执行。根据嘉绍大桥标的工程特点和质量目标要求,结合桥位区气候环境尤其是冬期大风、霜降及雾天出现频率高、气温低的特点,制定本冬期施工方案及技术措施,以确保嘉绍标北副航道桥上

8、部结构冬期施工质量、施工安全及施工工期。冬期施工的工序,要预先做好冬期施工组织计划及施工准备,组织施工人员学习冬期施工的有关规范和制度并进行技术交底,对各项设施和材料提前采取防雪、防冻等措施,备齐防寒保温设备和材料。2.1钢筋施工2.1.1 材料存放钢筋原材料严格按嘉绍大桥专用施工技术规范中的要求放置,并在表面用彩条布覆盖,防止雨、雪锈蚀。合理控制钢筋原材料进场数量,尽量做到不积压过多原材料,防止钢筋锈蚀。2.1.2 钢筋施工措施当气温低于0时对钢筋或平台钢结构的焊接质量会产生一定的负面影响。冬期施工时除按照常温焊接的有关规定外,对焊接工艺参数(焊接电流、焊接电压、焊接通电时间等)作适当调整。

9、并在钢筋焊接时采取防风、防雨、雪措施。具体措施为:搭设防风棚,焊接后的焊件在棚内停放一段时间,减小焊件温差对焊接质量影响的程度。焊件的接头避免直接接触雨、雪,并利用白天气温较高时进行焊接。负温度焊接应尽量在室内进行,必须在室外焊接,应有防雪挡风措施,焊后的接头,严禁立刻碰到冰雪。热轧钢筋负温闪光对焊,宜采用闪光焊或闪光预热闪光焊工艺,钢筋端面比较平整时,宜采用预热闪光焊,端面不平整时,宜采用闪光预热闪光焊。钢筋负温冷拉方法可采用控制应力方法或控制冷拉率方法。用作预应力砼结构的预应力筋,宜采用控制应力的方法;不能分炉批的热轧钢筋冷拉,不宜采用控制冷拉率的方法。 在负温下冷拉后的钢筋,应逐根进行外

10、观质量检查,其表面不得有裂纹和局部颈缩。2.2预应力施工2.2.1 预应力材料的保护1) 预应力材料必须保持清洁,在存放和搬运过程中应避免机械损伤和有害的锈蚀。如进场后需要长时间存放时,必须安排定期外观检查。2) 预应力筋、锚具夹片等在仓库内保管时,仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质;在室外存放时,时间不宜超过6个月,不得直接堆放在地面上,必须采取垫以枕木并用苫布覆盖等有效措施,防止雨露和各种腐蚀性气体、介质的影响。2.2.1 预应力施工注意事项1)按设计要求,预应力筋(束)张拉在梁体混凝土强度达80%,弹性模量达到设计值的70%以后进行。2)在冬期施工前必须对张拉油泵、油顶和油表从

11、新校核。3)预应力管道压浆时应保持粱体温度高于5。2.3 模板施工模板施工重点注意透水模板布的施工,要注意低温对胶水的影响。胶水在冬期低于-15时,有可能出现凝胶现象,影响其使用,但经加热至15-30后,可恢复原状,性能不变,加热方式可用30-50热水浸泡。在涂胶后必须晾置,晾置目的是让溶剂挥发干净,增大粘度,促进固化,切勿立即叠合,以免胶层发粘或产生气泡,导致粘接质量下降。晾置时间冬天为20-25分钟(夏天5-15)分钟,待胶层呈干膜状时立即粘合,晾置时间不宜太长,以免胶层失去粘性,影响粘接强度。2.4 混凝土施工2.4.1 混凝土原材料控制从源头严格控制砂石料的质量,将砂石料的各项杂质含量

12、控制在规范要求范围内,并尽量降低。以此达到避免石料冲洗或尽量减少石料冲洗时间的目的。在冬期施工气温过低时,对于现场清洗好(或不需清洗)的石子,放置于搭设好的暖棚内,保证其不发生冻结。砂子集中堆放并覆盖,防止雨、雪浸泡形成结块。使用前对砂石料表面清除,将夹杂有冰渣及硬块的砂石料清出场地,作为废料,并严禁把含有冰雪或冰团的骨料投入搅拌机内。2.4.2 混凝土拌合冬期拌制混凝土时,骨料不得带有冰雪和冻结团块,所浇筑混凝土宜掺用适量外加剂,以提高混凝土的抗冻性。应严格控制混凝土的配合比和坍落度,并按照规范要求配制混凝土,宜优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,水泥的强度等级不宜低于42.5,水灰比不宜大

13、于0.5。拌制混凝土时,必须严格控制混凝土各项材料的温度,应满足混凝土拌合物搅拌合成后所需要的温度,确保混凝土的出机温度不低于10,入模温度不低于5。2.4.3 混凝土输送及浇筑1) 混凝土拌和好后,为保证运输过程中混凝土的温度,罐身用定做的棉被包裹,罐车将混凝土运送到位。另灌注前对料斗用热水湿润,加快灌注时间,以减少混凝土的热量损失,力求做到罐车就位后立即灌注,防止罐车等待时间过长热量散失。冬期混凝土施工应尽量安排在白天气温较高的时间灌注混凝土,有利于混凝土温度控制和人员的操作。2) 浇筑时采用机械振捣并分层浇筑,分层厚度不得小于20cm。当旧混凝土和外露钢筋或构配件暴露在冷空气中时,应对距

14、离新旧混凝土施工缝1.5 倍范围内的旧混凝土和长度在1.0m 范围内的外露钢筋或构配件采取防寒保温措施。3) 在施工缝处接着浇筑混凝土时,将按要求清理好的原混凝土表面加热冲洗干净,并使接缝处原混凝土的温度不低于5,然后铺抹水泥浆或与混凝土砂浆成份相同的砂浆层,待已浇筑的混凝土强度高于1.2Mpa 时,允许继续浇筑混凝土。浇筑完成后,应采取措施使混凝土结合面继续保持正温,直至新浇混凝土获得规定的抗冻强度。4) 制作混凝土试件时,要求增加与结构同条件下养护的试件2 组,此种试件应在解冻后进行试压。2.4.4 混凝土的养护1) 混凝土受冻机理冬期施工混凝土的受冻机理按照我国规范的规定,连续五天的平均

15、气温稳定低于5时,就应进入冬期施工阶段了,应该采取合理的冬期施工措施。混凝土的水化反应是随温度的降低而减慢的,这一点可以从混凝土的温度龄期对混凝土强度的影响曲线中可以看出这个趋势;实验表明温度每降低1,水化速度降低约57。当混凝土温度降低到4时,水的体积开始产生膨胀,当水温低于冰点时(混凝土中的水份为一种非纯水,其冰点值与混凝土配合比有关,一般情况下低于0),混凝土中的游离水开始结冰,游离水结冰后,混凝土的水化反应停止,水的体积约膨胀9,冻胀后的体积解冻后并不缩回,致使混凝土内部结构遭到破坏。混凝土骨料周围有一层水膜或水泥浆膜,受冻后粘结力受到严重损害,解冻后不能恢复,粘结力完全丧失,致使混凝

16、土强度降低约15。混凝土受冻后强度损失最大可达到50,抗渗性能完全丧失。2) 蓄热养护法原理蓄热养护法的原理:混凝土浇筑完成后,混凝土本身的水化反应会产生一定的热量,冬期施工过程中,外界环境温度大大低于混凝土本身的温度,混凝土与外界产生热量交换,这种热交换会很快地降低混凝土的温度。所以,为了阻止混凝土温度降低过快,就应在混凝土表面用保温材料进行覆盖,阻止这种热交换,使之变慢,在混凝土达到临界强度之前保证混凝土温度不至于降到0以下。临界强度就是增长并达到设计标号的95以上所需的初始强度,此时已有相当一部分拌合水固定到已形成的水化物中,不但可冻结的水量较小,混凝土已具备一定强度了,保持有不冻结水分

17、,维持水化反应进行。按我国规范规定,临界强度为3.5MPa。这种对混凝土采取覆盖保温的方法就是蓄热养护法,采用蓄热养护法时,为使混凝土尽快达到临界强度值,拌制时就适量添加早强剂或早强减水剂。3) 混凝土养护措施a 当室外日平均气温连续5天稳定低于5,混凝土养护应参照冬期施工有关规定执行。b 冬期浇筑的混凝土,由正温转入负温养护前,混凝土的抗压强度不应低于设计强度的40%。c 做好冬期混凝土浇筑后的养护工作,对冬期施工的墩身采取蓄热保温养护,当气温较低蓄热法不能适应强度增长速度的要求时,可视具体位置采用暖棚加热或采用保温效果好的材料进行覆盖防护。d 混凝土掺入防冻剂且在负温度条件下养护时,严禁浇

18、水养护,外露面必须覆盖,采用的保温材料(草袋、麻袋),保持干燥。e 在模板外部保温时,在设置保温材料后再浇筑混凝土。钢模表面先挂草帘、麻袋等保温材料并扎牢,然后再浇筑混凝土。f 刚浇筑完毕的混凝土,先覆盖塑料薄膜,上部再覆草袋、麻袋。保温材料的铺设厚度为:一般情况下0以上铺一层;0以下铺二层或三层;大体积混凝土浇筑及二次抹面压实后立即覆盖保温材料。g 拆模后的混凝土及时覆盖保温材料,以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。2.5 设备防寒保养1) 进入冬期后,物机部应组织一次大清理,尽可能将一些材料、设备移入室内存放,对体积较大设备可采取加盖棚布的方法进行覆盖,防止不必要的破坏。2) 冬期施工应做

19、好水箱、水泵、管道的保温措施,暂停使用或未投入运行的设备要排空积水,防止冻坏。3) 施工机械加强冬期保养,采取早晨加温水、加高标号润滑油、延长空运转时间等保护措施,机械运转前勤检查,多观察,防止设备冻裂。4) 注意机械设备的保养与维修,保证在施工中机械设备的正常运转,对于一些受冻易损部件,提前购置一定数量的备用件。2.6 施工人员的防寒保护1) 做好冬期施工人员的防寒保护工作,按国家劳保规定发放防寒手套、防寒服、防寒帽等。对钢筋下料、成型、焊接工作,尽量搬入钢筋棚内施工,当必须在室外或现场进行的,应采取防雪挡风措施,减小焊件温差。2) 做好物资、设备的防潮、防霉工作,减少浪费。3) 在霜冻来临

20、之前,对栈桥平台、人行梯或脚手架及施工平台等均应采取防滑措施。第三章 组织措施及安全防护措施3.1组织措施1) 加强与当地气象部门保持联系,及时了解和收集当地有关气象信息,设专人负责此项工作,并将每天天气情况及时向主管生产领导汇报。2) 建立每日温度记录制度。每天测温4次时间分别为:凌晨4点、上午9点、下午2点,晚上8点,以此作为原始参考数据,调整冬期施工计划及技术措施。3) 依据本措施并结合本标段工程的实际情况相应制定出本标段的冬期施工方案和技术措施。4) 组织施工人员对冬期施工的规范、规定、标准进行技术交底式的培训工作,制定各工程项目的冬期施工操作规程。5) 各部门要配制必要和充足的防寒物

21、资和设备。6) 工程部、质检部、物机部每15 天对施工现场冬期施工情况、施工措施进行联合检查。3.2 安全防护措施1) 各工地住房、临时工棚,不得用明火取暖,不得使用电炉及大灯泡取暖。油材料库不准动火,严格按无火源管理。凡需要生煤炉的住房,都要经单位领导检查批准,并安装风斗,煤炉烟囱保持畅通,每半月疏通一次防止煤气中毒。加强用电管理,人走电关、灯灭,不准长明灯和乱拉、乱接电线,加强电热褥使用的管理,不得躺在床上吸烟及乱扔烟头。2) 冬期取暖时,易燃物、衣服、鞋袜都要远离热源有一米以上,以防不测。3) 电气焊要严格操作规程,远离易燃物10 米以上,不得用明火烧烤气瓶及阀门开关。4) 施工期间,不

22、准酒后上岗,不准酗酒闹事。加强治安管理,特别是夜间加强巡逻,严防盗窃事件。加强门卫管理,禁止无关人员、车辆进入施工现场。5) 水中便桥、平台施工注意安全,严禁在水中乱拉电线,在霜冻来临之前,对栈桥平台、钢护筒周围、人行梯或脚手架及施工平台等均应采取防滑措施。6) 便桥、平台施工后夜间要在上面悬挂红色彩灯作为安全标志。原文已完。下文为附加论文,如不需要,下载后可以编辑删除,谢谢! 轰燃对建筑室内火灾灭火救援的影响【摘 要】:在室内轰燃研究理论基础上,简要介绍了轰燃的定义和轰燃判据,并结合建筑火灾实际情况,分析了因轰燃引起的室内火灾中灭火救援难点问题,根据轰燃的特点,提出了应对此类火灾的灭火救援对

23、策,为消防部队处置室内轰燃火灾提供参考。【关键词】:消防; 建筑火灾; 轰燃; 灭火救援一、引 言轰燃是室内火灾发展过程中的一种特殊燃烧现象。室内发生火灾后,若具备合适的燃料和通风条件,就可能发生轰燃。轰燃一旦发生,室内所有可燃物会在极短时间内同时全面着火,室内整个空间都充满火焰,可燃物燃烧速率和室内温度急剧上升,并且室内会产生大量有毒烟气,氧气浓度也随之急剧下降。这些都会使室内人员受到严重威胁,也给消防灭火救援带来极大困难。国内外发生的很多建筑火灾事故中,轰燃就是造成严重人员伤亡和财产损失的元凶,如新疆克拉玛依友谊馆火灾、洛阳东都商厦火灾、吉林中百商厦火灾、英国布拉德福市足球场火灾和皇家十字

24、地铁车站火灾。因此,结合轰燃的特点和危害性,分析轰燃对建筑火灾中灭火救援工作造成的难点问题,有针对性的加强对室内火灾的控制,对于提高消防部队灭火救援工作效率具有重要意义。二、轰燃及相关研究(一)轰燃定义NFPA 921中轰燃定义为:室内火灾发展的一个过渡阶段,热辐射作用下的所有可燃物在轰燃时几乎同时着火,火焰迅速在室内所有物体传播蔓延,室内形成一片火海。轰燃的发生是火灾失控发展的危险信号,产生的高温烟气会对建筑结构安全产生严重影响,强大的破坏力往往造成恶性死伤事故和巨大财产损失,极易造成群死群伤事故与巨额财产损失,也是火灾即将向临近区域蔓延的重要标志。目前对轰燃还没有统一的定义,比较常用的三种

25、:(1)室内火灾由局部火向大火的转变,转变完成后,室内所有可燃物表面都开始燃烧;(2)室内燃烧由燃料控制向通风控制的转变;(3)在室内顶棚下方积聚的未燃气体或蒸气突然着火而造成火焰迅速扩展。(二)轰燃判据及预测室内火灾是一种受限空间内的燃烧,是建筑火灾的主要形式,将发生轰燃的条件量化为可以测量或计算的物理量是一件极为困难的事情。现在应用最多的三个轰燃判据为:(1)室内接近顶棚热烟气温度超过600;(2)室内地板平面辐射热通量超过20 kW/m2;(3)通风口有火焰喷出。以上判据都源于火灾实验观察结果,虽然具有一定局限性,但可以作为判定轰燃的参考标准。对轰燃的预测方法,不同的研究者提出了不同的温

26、度和热通量判据。V.Barauskas、McCaffrey、Quintiere、Harkleroad、Thomas等分别提出了基于热释放速率预测轰燃的经验公式。此外,武警学院陈爱平教授将内衬材料的热惯性因素引入考虑,基于McCaffrey的方法提出了轰燃综合预测法;B.Hagglund等建议采用临界轰燃燃烧速率预测轰燃;J.G. Quintiere等提出采用临界轰燃燃料面积预测轰燃;S.R.Bishop根据经典热爆炸和非线性热动力学理论温度微分方程特征值预测轰燃等。这些预测方法的实用性和精确性还有待改进。三、轰燃对室内火灾灭火救援的影响(一)轰燃时间预测困难,影响灭火救援决策消防部队在轰燃前到

27、达现场,如果未及时预测和侦察到轰燃,急剧升高的温度和喷出火焰会对消防队员造成伤害。消防官兵到火场后,没有人能够准确预测是否会发生轰燃和什么时候发生轰燃。有些火灾,消防员内攻进入室内的瞬间就可能被卷入火海中,而有些火灾,在灭火救援进行过程中突然轰燃,也有的至灭火战斗结束也不发生轰燃。如何在火场快速判断轰燃发生的可能性及时间,仍是一线消防指挥员的一个难题。而目前对轰燃的预测研究多限于学术理论方面,并没有便于在灭火救援现场操作的轰燃预测仪器或技术手段。指挥员只能依靠个人积累的灭火经验,对轰燃的感官印象及火情侦查情况进行初略判断,容易导致现场决策低效率、低质量,甚至做出错误的决策,造成不必要的人员伤亡

28、和财产损失。(二)火场温度高,灭火进攻困难室内发生轰燃后,火势突然猛涨,进入全面燃烧阶段,产生的高温能达到1000左右。有关研究表明,对于没有任何保护的皮肤,只要暴露在137-160的环境中就会造成严重伤害。扑救建筑火灾最有效的灭火措施是内攻,而轰燃产生如此的高温会对消防员产生强烈的烘烤,加上可能从门窗喷出的火焰和高温烟气,消防队员很难近距离灭火,内攻更加危险、艰难。如灭火中水枪掩护不充分,个人防护不周全,还会危及消防员人身安全。同时由于轰燃中可燃物不完全燃烧会产生大量有毒浓烟和气体,降低了火场能见度,更加难以发现较隐蔽的火势威胁,影响了灭火效率。(三)室内充满烟气,搜索救援难度大轰燃发生前,

29、大量积聚的浓烟和高温会迫使消防员将身子放低,弯腰或匍匐前进,在搜索被困人员时行动不便,效率低下。此外,室内积聚的浓烟具有较强的减光性,室内能见度很低,对侦查和搜救非常不利,受困人员也无法自行安全疏散,消防员也有误入危险区域和迷路的危险。轰燃后转为全面燃烧,燃烧更为猛烈,无法深入开展室内救援,而由于燃烧速率急剧增长,因燃料不充分燃烧会产生大量有毒气体如:CO、H2S、HCL、SO2等,导致被困人员中毒、窒息,消防灭火救援时间更加紧迫,人员疏散更加困难。(四)建筑受高温烘烤,结构有倒塌危险室内轰燃发生后,释热速率急剧增大,温度急剧升高,达到500-600的高温,最高可达1000左右,建筑构件的强度

30、在高温、强烈热辐射作用下会下降。混凝土在高于300温度作用下抗压强度线性下降,超过600时抗拉强度基本丧失,在900左右时抗压强度下降到常温时的10%;钢结构虽不燃烧,但在火灾高温中强度会迅速下降,500左右时全负荷钢结构就会失去静态平衡稳定性,600其强度下降2/3,进而结构发生变形引发倒塌。因此轰燃扑救过程中,建筑结构很容易发生局部倒塌甚至整体坍塌,使室内人员受到威胁,影响消防救援工作。(五)火焰易窜出蔓延,控制火势难度大室内具备轰燃条件时,可能在着火3-10 min后就会发生轰燃,消防队赶赴火场后可能已经发生轰燃,火灾发展至猛烈燃烧阶段,第一出动力量如对火灾形势估计不足,到达火场后往往控

31、制不住逐渐增长蔓延的火势。此外,轰燃后伴随着喷出火焰和飞火,能冲出着火房间,造成火势蔓延。而且轰燃产生的强烈辐射热也对临近可燃物形成威胁,强辐射热也是火势向上层和四周扩散蔓延的主要原因。四、预防和控制轰燃的灭火救援对策(一)全面侦查火情,注意轰燃征兆在处置建筑室内火灾时,应全面侦查火情,快速掌握起火房间位置、火势大小、人员被困情况、室内可燃物数量与类别、建筑结构特点、周围毗邻建筑情况等,尤其对于通风不好且室内可燃物数量较多时,应提高警惕,密切监视,谨防轰燃突发造成恶性事故。为延缓或避免可能发生的轰燃,到场后应确保室内自动喷水灭火系统动作,尽量为后续灭火与人员疏散救援争取时间。同时应派安全员密切

32、注意轰燃发生征兆,轰燃的警报信号主要是高温辐射、“闪燃”和“白烟”。有条件进入室内侦查时,如发现室内烟气温度较低,则轰燃可能性不大,应及时出开花水冷却;如消防员进入后,明显受到高温烘烤,热烟气层不断变厚,表明有轰燃危险,应及时撤离至外围控制火势。同时,消防员进入室内时,还应密切关注是否有浓烟从门窗翻滚、溢出,或则浓烟中夹杂有较小火焰和闪燃现象,如果出现这些征兆,则说明此房间具有轰燃的危险。(二)准确迅速,疏散抢救人员轰燃具有一定突发危险性,消防部队到达火场后,人员抢救时间非常有限,在迅速掌握火情和人员被困情况后,积极做好冷却防护同时,立即组织精干人员成立搜救小分队,展开人员疏散和救援。进入室内

33、救援前,应根据人员被困位置和数量,确定好各小组任务,定好一次作业时间、紧急情况联络方式和撤离路线。每个搜救人员都应穿好灭火服,必要时穿防火服,佩戴空气呼吸器,在水枪跟进掩护中小心进入。搜索时2人或3人一小组,协同搜寻,尽量靠墙前进,弯腰或则匍匐行进,能见度太低时要利用导向绳保护,防止在浓烟中迷路,并密切注意火情变化,随时做好紧急撤离准备。在搜救中注意检查门窗附近有无昏迷人员,当室内烟气温度过高时,不能进入火场内部太远,严格按照作业时间行动,按时返回。如果赶到火场轰燃已经发生,不要盲目进入室内,应先设法进行通风散热,控制火势,适当破拆开辟救人通道,待火势稍减再内攻灭火救援。(三)喷雾冷却稀释,适

34、时通风散热轰燃前和轰燃后都要出枪射水,如能直接对火源射水,可有效降低火源热释放速率,降低火焰区温度,能延迟或抑制轰燃发生。但区别于普通建筑火灾,轰燃火灾处置中水枪的射流形式、射水部位都有特殊要求。对于轰燃火灾,室内烟气层很厚,可燃气体浓度大,如果仅用直流水冷却灭火,可以对火焰区起到降温作用,对未燃材料起到润湿和减缓热分解作用,但对热烟气层效果不明显,所以射水直击火源的同时还需要开花水或喷雾水对热烟气层实施稀释、冷却。向热烟气层喷水雾一方面可以降低烟气温度,减小热烟气的热辐射,另一方面水雾滴吸热汽化后可以稀释可燃气浓度。现在大多室内顶部有易燃装修材料,还要注意向屋顶和墙壁射水冷却。扑救轰燃火灾时

35、,还要注意适时通风和排烟,李晋等研究发现在增大房间送风量,轰燃时间提前,稳定送风量并加大排烟量时,轰燃不发生。杜兰萍等研究表明,燃料一定时,排烟量与送风量之比大于某定值就不会发生轰燃。送风可通入新鲜空气,排烟可减少热烟气浓度,有利于室内散热,所以在轰燃前采取合理通风排烟措施,比如打开门窗、启动机械排烟装置等都有利于灭火救援。但对于通风的时机和通风量的大小,指挥员一定要正确把握,对于已经充满浓烟的高温密闭的房间,谨防因开门通风引起回燃。(四)小队突击,内攻灭火通常对建筑火灾最有效的灭火措施就是内攻,直击火点,消灭火势。轰燃火灾由于高温、强辐射、室内热烟气浓、建筑有倒塌风险等特点,应该谨慎选择内攻

36、时机,把突发险情的危害降到最低。在仔细侦查火情,掌握火势发展态势后,确保无轰燃发生危险征兆,比如:观察门窗有无浓烟翻滚或闪燃,着火房间门把手是否很热,室内烟气是否有明显的烘烤灼热感等。同时还应确保建筑没有倒塌危险,内攻进入时以精干小组为单位,做好安全防护和掩护,交叉掩护前进,注意避开吊顶、高热区等危险,遇有紧急情况,立即撤离。内攻应量力而行,火势太过猛烈时,不能勉强内攻,应先控制住火势,增援力量到达或兵力相对火势具有一定优势时再内攻灭火。(五)重点监护,防止倒塌和火势蔓延轰燃产生的高温对建筑构件和结构有巨大破坏作用,灭火过程中,要对建筑承重构件加强冷却保护,并应指定人员密切注意建筑破坏情况,一

37、旦有倒塌危险就及时撤离。对于着火时间较长的建筑,冷却承重构件时,避免用冲击力过大的直流水直接向构件射水,尽量用开花水均匀冷却降温,防止高温的混凝土在水流冲击和冷却作用下开裂,强度下降。此外,扑救轰燃火灾中,把握火场全局,重点突破,加强冷却降温的同时,还应出枪抑制从门窗喷出的高温烟气和火焰,防止火势从门窗及管线向上层和四周蔓延。对于已经发展成全面燃烧的大火,应从整体上合理部署兵力,集中优势兵力控制火势,再逐步消灭火灾。五、结 语由于轰燃现象的复杂性,对于轰燃产生的条件及轰燃本质等问题研究还存有争议,需要进一步的理论研究和实验验证,随着轰燃研究的不断深入,我们可以更加有针对性地预防和抑制轰燃的发生

38、,轰燃火灾中的消防灭火救援工作也会更加科学高效。 电石火灾处置对策研究摘 要:根据电石的理化性质和化学危险特性,结合电石火灾的特点,对电石火灾事故的处置方法和措施进行了探讨,具体从现场火情侦查、初期控制、灭火剂选用、安全防护与防暴和防止环境污染五个方面进行分析,研究了如何高效处置电石火灾事故。关键词:电石;火灾;灭火救援一、引言电石作为重要的基础化工原料,在保障国民经济平稳较快增长、满足相关行业需求等方面发挥着重要的作用,它广泛应用于工业、农业、建筑、医药等领域。电石本身不可燃,但遇水剧烈反应生成易燃易爆的气体乙炔,在工业生产中常引发火灾甚至爆炸。丹江口市辖区内的汉江集团电化公司、宏茂冶金公司

39、电石年产量都达20万吨以上,新港金家湾工业园及三官殿还有数家小型电石生产、经营企业,丹江口市已经成为华中地区电石重要生产基地。然而,近几年因电石在生产、运输、贮存过程中发生的火灾事故比较频繁,造成了严重的经济损失。因此,我们有必要全面认识电石的火灾危险性,研究出高效的事故处置对策,提高灭火救援人员对电石火灾事故的处置能力。二、电石的理化性质(一)电石理化性质电石是碳化钙的俗称,它是工业上广泛使用的基本原料。纯净碳化钙为无色晶体,暴露空气中会吸水受潮而呈灰白色。工业电石为碳化钙与氧化钙的混合物,碳化钙含量70%-80%,外观呈灰色、棕黄色或黑褐色,一般由焦炭和石灰经高温熔炼得到。电石的化学分子式

40、为CaC2,密度为2.22g/cm3,熔点447,沸点2300,闪点17,可导电,遇水剧烈反应生成乙炔,并放出热量,属于甲类第2项火灾危险物品。(二)电石的化学危险性(1)遇湿受潮燃烧。电石为一级遇湿易燃物品,遇水反应剧烈,生成乙炔和氢氧化钙,并放出热量,每公斤碳化钙水解放热约为1962J。乙炔爆炸极限为2.5%82%,在空气中达到爆炸极限浓度时,遇明火即发生爆炸。若电石包装不严而不慎受潮,会积聚一定的乙炔气和热量,当乙炔浓度处于爆炸极限范围内时,遇明火则爆炸。此外,乙炔的过量积累也可能导致物理爆炸。(2)受撞击引发爆炸。电石在受到碰撞、摩擦时,电石与容器间可能产生静电、火花,造成电石自燃甚至

41、引爆聚集的乙炔。电石中一般含有少量硅、铁、镁、铝等杂质,这些杂质在碰撞摩擦中更容易产生火花。(3)高温下电石能与氯、硫、磷、乙醇、氯化氢等发生剧烈反应。电石与酸性溶液反应激烈,比遇水反应更剧烈,可能引起液体飞溅。(4)对人体皮肤具有腐蚀作用。电石粉末接触到皮肤,能与汗液反应生成氢氧化钙,对皮肤有腐蚀作用,可能引起皮肤瘙痒、发炎;不慎接触到眼睛,会引起结膜炎,灼伤眼部组织;吸入到体内会伤害呼吸系统和肠胃器官。三、电石火灾事故的特点(一)致灾因素多,突发性强由于电石的遇湿易燃性,在生产、储存、运输中任一环节出现问题都可能引起火灾,而且电石一旦燃烧,发展极为迅速。生产中防潮、防暴措施不到位,操作失误

42、,电石意外淋雨,运输中货物碰撞等都能引发电石着火,遇明火还可能发生爆炸,使人猝不及防。此外,近年的电石火灾多发生于公路运输途中,并伴随着交通事故,事故发生地点不确定,情况复杂,也给救援力量的到达和现场救援组织展开带来了困难。(二)燃烧猛烈,易爆炸造成人员伤亡电石着火后会引起连锁反应,燃烧产生的高温会加速火焰传播,如果散落的电石附近有水源,或则遇到大雨天气又没有遮雨工具,火势会越烧越猛烈。电石与水、酸接触会放出乙炔和热量,遇明火、受高温烘烤都能引发爆炸,造成人员伤亡和火势蔓延扩大。工业电石中还含有磷、硫等杂质,燃烧生成的硫化氢、磷化氢气体不仅易燃易爆,而且毒性大,易导致人员中毒事故。(三)现场情

43、况复杂,处置难度大发生在厂房的电石火灾,因工厂布局复杂,危险化学品储量多,处置起来十分困难。工艺生产装置的高温高压环境也不利于灭火,管线的破环会引起危险品泄漏扩散,形成多点燃烧、立体燃烧。如果错过初期有利战机,猛烈燃烧的高温烘烤,也不利于近距离灭火作战,无法发挥最佳灭火效果。公路运输途中的电石火灾,若发生在市区、人员密集地区,处置干扰因素将增多;若发生在农村偏僻地区,消防力量难以及时赶赴现场,灭火救援器材装备的使用和补给也会受环境限制。四、处置电石火灾的关键环节在确保安全的前提下,应根据电石的理化性质,科学实施灭火救援。消防部队接到报警后,首先应明确电石燃烧状况和人员伤亡情况,加强第一出动力量

44、。并迅速启动应急联动预案,与公安、交警、医疗、市政、环保、安监等部门做好协同。(一)现场侦查消防部队赶到火灾现场后,应通过外部侦查、询问知情人、仪器侦查等方式,快速掌握火势发展情况,为下一步行动方案提供依据。需要侦查掌握的内容有:(1)询问报警人、目击者及知情人,简要了解火灾发生的经过和所采取的处置措施情况;(2)查清电石燃烧数量、包装形式、散落、泄漏情况、火势蔓延方向,周围有无受到威胁的危险物品和易燃易爆品,附近有无水源、点火源;(3)密闭厂区内应利用可燃气体检测仪和有毒气体侦检仪,检测空气中乙炔、硫化氢、磷化氢等气体浓度,并根据检测情况确定安全防护等级,划定警戒范围;(4)查清现场有无受伤

45、、中毒人员,受伤人员数量、分布位置和人员疏散情况;(5)现场的风向、风速、空气湿度、下雨征兆等气象情况;(6)现场地势、周围建筑物、道路、交通状况。(二)初期控制根据侦查检测情况,结合电石燃烧、乙炔扩散发展趋势,果断决策,制定灭火救援行动方案。工程技术人员和医疗救护人员要协助消防人员,加强处置中的技术指导。(1)确定警戒范围。根据火势和气体检测结果,划出警戒范围,必要时实施交通管制,严格控制人员、车辆出入。保持危险气体浓度实时检测,乙炔气体浓度过高时,现场禁火、断电,适时对空气进行水雾稀释保护,防止爆炸。(2)控制火源、水源。及时清除危险区内火源,控制水源,封堵邻近下水道,避免散落电石与水接触

46、,可以对未燃电石采取围堰筑堤或沙土覆盖的保护措施。(3)及时转移,防止扩散。在安全前提下,迅速将包装完好的电石疏散到安全地带,受到火势威胁的散落电石收集到干燥容器内,及时转移到安全场所处理,数量太多时也可用阻燃帆布覆盖保护。(三)灭火剂的选用扑救电石火灾应遵循“先控制,后消灭”的战术原则,控制火势蔓延的基础上,集中力量逐步消灭火灾。由于电石遇湿易燃的危险特性,扑救电石火灾的灭火剂选择有特殊要求。(1)严禁使用的灭火剂。电石忌水,扑救常规A类火灾的水、泡沫灭火剂都不能用于电石火灾;由于电石遇酸剧烈反应,也禁止使用酸碱灭火剂;水蒸气、细水雾较适合小密闭空间窒息灭火,但出于安全考虑,同样不用于扑救电石火灾。(2)常用的灭火剂。可以用干砂、泥土覆盖窒息灭火,一般电石库房配备有干砂灭火剂,泥土也很廉价,容易获取;使用干粉灭火剂灭火,如碳酸氢钠干粉灭火剂,但注意防止复燃;水泥盖熄灭火,水泥具有一定吸水性,遇水生成水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶,覆盖在电石表面,隔开了空气,同时也减少了乙炔的产生,灭火效果较好;国外发达国家也采用干石墨、氯化钠、干燥剂扑救电石火灾。(四)安全防护和防爆火灾现场温度高,生成的乙炔随时可能爆炸,电石粉末对皮肤也有灼伤作用,在扑救火灾过程中,救援人员必须穿戴好个人防护装备,以免烧

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