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1、超长混凝土结构中应用间歇式或后浇式加强带的施工工法Construction Method of Intermittent Type / Post-Grouting Enhancement Beltin Super Long Concrete Structure 2007年12月28日发布 2008年1月1日实施1 前言超长混凝土结构在地下和地上工程中应用日益广泛，如何运用“抗”与“放”的原理，合理的划分超长结构，既能解决混凝土收缩应力的问题，防止开裂，又有利于施工组织，是当前施工中较为普遍的问题。*集团股份公司技术中心组织总承包分公司与置业分公司的相关人员，对超长混凝土结构工程中运用间歇式、后
2、浇式加强带划分施工段，防止混凝土开裂的方法进行了试验研究和理论分析，并在*、数码科技大厦、科技广场二期等工程上进行了实际应用，所形成的研究成果“间歇式、后浇式膨胀加强带在超长结构中的应用研究”于2007年9月通过了青岛市科技局组织的专家鉴定，其技术水平为国际先进。本工法就是在此基础上由*集团股份公司总承包分公司编制完成的。2 工法特点2.0.1 本工法运用“抗”“放”结合的原理，能有效的防止超长混凝土结构的开裂，保证结构工程的质量。2.0.2 本工法有利于施工段的划分，方便了施工组织，并能够加快施工速度，提前为其他工序提供作业面，减少周转材料的使用。3 适用范围本工法适用于超长混凝土结构的地下
3、及地上工程的分段施工中。4 工艺原理4.0.1 间歇式加强带。当一侧混凝土浇筑，且相邻施工段混凝土具备浇筑条件后，随即同时浇筑加强带和相邻施工段的混凝土；间歇式加强带主要是利用了膨胀带产生的预加应力即“抗”的原理，抵消混凝土的收缩应力，防止开裂。4.0.2 后浇式加强带是在两侧混凝土浇筑并间隔一定时间（714d）后，方可浇筑其间的加强带。它是利用了“抗”“放”结合的原理，即先释放部分混凝土的收缩应力，再利用加强带抵消另一部分收缩应力。图4.0.3 间歇式、后浇式加强带原理4.0.3 本工法结合了结构的边界约束条件、施工条件等，来选择间歇式或后浇式加强带合理的划分施工段，以防止结构开裂，加快施工
4、速度，见图4.0.3。对上部结构还应用了模板加强等技术措施，以保证结构工程的质量。5 工艺流程及操作要点5.1 工艺流程5.1.1 间歇式加强带工艺流程见图5.1.1。第一段钢筋绑扎第一段模板支设第一段混凝土浇筑，同时留设间歇式加强带第二段模板支设第二段钢筋绑扎第二段及加强带混凝土浇筑第一段混凝土进行养护混凝土养护第一段钢筋绑扎第一段模板支设第一段混凝土浇筑，同时留设后浇式加强带第二段模板支设第二段钢筋绑扎第二段混凝土浇筑两段混凝土浇筑完成养护714d后，浇筑加强带混凝土第一段混凝土进行养护图5.1.2 后浇式加强带工艺流程加强带混凝土养护5.1.2 后浇式加强带工艺流程见图5.1.1。5.2
5、 操作要点5.2.1 间歇式、后浇式加强带的设置原则及构造要求。1 地下室混凝土结构间歇式、后浇式加强带设置时应考虑底板的约束条件、施工段的划分等因素，按设计的要求或参考表5.2.1的要求设置。表5.2.1 后浇带、加强带设置间距地基约束条件桩、锚杆岩体地基滑动层后浇带40m50m70m后浇式加强带35m45m65m膨胀带或间歇式加强带30m40m50m图5.2.1-1 后浇式、间歇式加强带设置1）间歇式、后浇式加强带应避开主楼、电梯井、集水坑等位置；2）底板不宜采用后浇式加强带，墙体不宜采用间歇式加强带；3）工期紧要求紧的地下室应优先采用间歇式或后浇式加强带。2 地上混凝土结构可按4050m
6、的间距设置间歇式、后浇式加强带，相邻施工段之间宜采用间歇式加强带。间歇式、后浇式加强带应避开电梯井、楼梯间等混凝土墙体的位置，图5.2.1-2 底板间歇式加强带构造3 连续采用后浇式加强带的长度不宜超过200m，连续采用间歇式加强带的长度不宜超过150m。否则，应设置一定数量的后浇带，见图5.2.1-1。4 设计及构造要求主要包括：1）为消除超长混凝土结构的收缩应力，控制混凝土裂缝，在超长混凝土结构施工中设置23m宽加强带，加强带混凝土强度等级比加强带两侧混凝土强度提高5MPa，并在混凝土中掺加一定数量的膨胀剂（见本工法6.1节），使其产生一定的预加膨胀应力，抵消混凝土自身及温度的收缩应力。图
7、5.2.1-3 上部结构加强带构造2）除加强带外，其他部位的混凝土应按照设计要求掺加或不掺加膨胀剂，上部结构其他部位的混凝土不宜掺加膨胀剂。3）底板后浇式加强带的构造同混凝土结构地下室抗裂防渗工法（QDCG-GF12001）中后浇带的构造，底板间歇式加强带构造见图5.2.1-2，底板后浇式、间歇式加强带的应采用膨胀止水条，其他部位可采用止水钢板。上部结构间歇式、后浇式加强带的构造见图5.2.1-3。5.2.2 加强带部位的模板支设应符合下列要求：1 除间歇式加强带与施工段混凝土同时浇筑部位可采用密目钢丝网外，其余加强带与施工段混凝土结合部位均应采用木模板或快易收口钢板网。第一段梁板混凝土浇筑时
8、，在加强带一侧挂密目钢丝网，网孔直径10mm，并加设竹胶板，每隔200mm设置一根竖向16钢筋予以加固。加强带钢筋在绑扎顶板钢筋时，一并绑扎，保证顶板及梁钢筋连续通过加强带，其上下均应留出不小于3cm混凝土保护层，钢丝网应与上下层水平钢筋及竖向加固筋绑扎或焊接牢固，见图5.2.1-2、图5.2.1-3。2 上部结构采用间歇式加强带的楼板，加强带部位支撑体系支撑应适当加密，并使用带顶托的支撑，见图5.2.1-3。5.2.3 混凝土浇筑应符合下列要求：1 后浇式加强带的混凝土应待两侧混凝土浇筑后，714天后方可浇筑。1）后浇带混凝土浇筑前，应先清除垃圾，清理钢筋及松动的混凝土；将两侧混凝土界面凿毛
9、，用水冲洗干净并充分湿润，然后在混凝土界面上涂刷界面处理剂或素水泥浆。 2）加强混凝土振捣，以混凝土不泛浆、不出气泡为准，不得过振。 3）混凝土浇筑完成，表面至少搓平 3 次，最后一次搓平压实应在混凝土接近初凝时进行，必要时也可进行二次振捣，以保证混凝土不引起沉缩裂缝。2 间歇式加强带的混凝土浇筑应与第二段混凝土同时浇筑。1）加强带一侧混凝土浇筑完毕后，将界面的模板拆除。第二段梁板及加强带混凝土浇筑前，应先清除垃圾，清理钢筋及松动的混凝土；将混凝土界面凿毛，用水冲洗干净并充分湿润，然后在混凝土界面上涂刷素水泥浆。2）混凝土浇筑从一边推进，浇至加强带时，采用掺加膨胀剂或大掺量膨胀剂的混凝土，加强
10、带内的混凝土不得同底板其他部位的混凝土混用。必须保证加强带及其一侧混凝土的浇筑在初凝前完成，并应加强结合处混凝土的振捣，以混凝土不泛浆、不出气泡为准，不得过振。加强带混凝土浇筑完成，表面至少搓平3次，最后一次搓平压实应在混凝土接近初凝时进行，必要时也可进行二次振捣，以保证混凝土不引起伸缩裂缝。5.2.4 混凝土的养护。混凝土浇筑完毕终凝后，应采用塑料薄膜加草袋保湿、浇水的措施进行养护，养护时间不低于14d。冬期，采用塑料薄膜加草袋覆盖保温、保湿的养护措施，必须在覆盖的塑料薄膜下始终保持有凝结水，如室外气温过低则应相应增加覆盖草袋的层数。5.2.5 荷载堆放及拆模。上层施工结构时，严禁在间歇式加
11、强带跨内堆放材料，避免因上部荷载过大和震动造成加强带部位的裂缝。在搭设间歇式加强带上部结构模板支撑架时，必须垫设脚手板。加强带混凝土达到设计强度时，即可进行拆除其下部的模板支撑。6 材料与设备6.1 混凝土配合比的原则间歇式、后浇式加强带混凝土的配合比除应按普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000的规定，根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性及工作性进行配合比设计外，还应减少收缩、满足抗裂的要求。6.1.1 干缩率。混凝土42d的干缩率应不大于0.03。6.1.2 坍落度。在满足施工要求的条件下，尽量采用较小的混凝土坍落度；地下室混凝土的坍落度可控制在140mm160mm。6.1.3 应尽量
12、采用较小的水胶比。混凝土水胶比不宜大于0.60；在满足工作性要求的前提下，应采用较小的砂率，砂率宜控制在3545。6.1.4 水泥及矿物掺和料用量。可采用级以上的粉煤灰替代1530基准水泥用量，地上结构混凝土选用低粉煤灰掺量，其水泥用量宜为270450 kg/m3；地下结构混凝土选用高粉煤灰掺量，以减少水泥用量，水泥用量不宜大于350kg/m3。6.1.5 采用高效减水剂，用水量不宜大于180kg/ m3。6.1.6 膨胀剂的掺量宜为1015，混凝土水中养护14d的限制膨胀率应2.5104。6.2 原材料要求6.2.1 水泥。宜用中、低水化热水泥，如：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥
13、，不应采用早强型水泥；对防裂抗渗要求较高的混凝土，所用水泥的铝酸三钙（C3A）含量不宜大于8，使用使水泥的温度不宜超过60；水泥的强度等级不应低于32.5MPa。6.2.2 骨料。防水混凝土所用的砂、石应符合下列规定：1 砂宜采用中砂，其要求要符合普通混凝土用砂质量标准及检验方法JGJ52的规定。2 选用级配良好的碎石，粒径在531mm，含泥量小于1，并应符合普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法JGJ53。3 为避免碱骨料反应，混凝土应采用非碱活性的骨料。每立方防水混凝土中各类材料的总碱量不得大于3kg。6.2.3 外加剂。为减少用水量和限制混凝土的膨胀，起到补偿收缩作用，可采用高效减水剂
14、或膨胀剂。所用外加剂应分别符合混凝土外加剂GB8076，混凝土泵送剂JC473，混凝土膨胀剂JC476，混凝土外加剂应用技术规范GB50119等规定。6.2.4 矿物掺和料。为改善混凝土性能，减少水泥用量，降低水泥水化热，从而减少混凝土的收缩，可在混凝土中掺加或优质粉煤灰及磨细矿渣粉。所用矿物掺和料应分别符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB1596，用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB/T18046。6.3 设 备本工法所采用的机具设备同普通的混凝土结构施工，主要机具设备见表6.3.1。表6.3.1主要机具设备7 质量控制7.0.1 本工法采用的主要标准及规范如下：序号机械/设备名称1输送泵台
15、2混凝土布料机3混凝土罐车4自升式塔吊5钢筋切断机6钢筋弯曲机7卷扬机8闪光对焊机9电焊机 10圆盘锯 11混凝土振动器12灰浆搅拌机13直螺纹套丝机建筑工程施工工程质量验收统一标准GB 50300-2001混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204-2002混凝土结构设计规范GB 50010-2002普通混凝土配合比设计规程GJ55-2000 J64-2000混凝土结构地下室抗裂防渗工法QDCG-GF120017.0.2 其他质量控制措施如下：1 浇筑前应根据实际情况，明确分工、岗位、职责，使浇筑有条不紊，紧张有序的进行。2 浇筑时，对坍落度应测定并严加控制，不得加水，坍落度超出范围的不
16、得使用。3 浇筑过程要严格按施工方案规定的顺序实施连续浇捣，避免出现施工冷缝。4 禁止在刚浇筑完成的面上行走踩踏，堆放材料、设备增加荷载等。8 安全措施8.0.1 严格按设计要求搭设模板支撑，楼板模板应按设计要求控制荷载，不得集中堆放脚手架杆、钢筋、混凝土、混凝土泵送管等材料和机具，防止施工荷载过于集中而导致模板变形、失稳。 8.0.2 基坑和已完成的结构周围应设置钢管护栏，并制红白相间油漆，以预防高空坠落，保证现场施工人员的安全。8.0.3 各种施工机具（塔吊、泵车、钢筋加工机械等）在使用前应由项目部施工技术员对操作员进行安全技术交底，并将使用注意事项制作标牌悬挂于操作现场。8.0.4 加强
17、现场临时用电管理，预防电气设备线路损坏伤人。 8.0.5 加强现场混凝土的泵送管理，泵管出料口和混凝土堵管拆接头时，操作人员头部、脸部不要正对该部位，以免突然喷出混凝土伤人。9 环保措施9.0.1 混凝土中掺加粉煤灰以代替部分水泥，做到废物的综合利用，减轻环境污染。9.0.2 扬尘污染控制。采用商品混凝土以减少水泥、砂、石等造成的现场扬尘污染，使扬尘指标控制在规定范围内。9.0.3 噪声污染控制。钢筋、模板加工区的布置避开生活及办公区，控制混凝土浇筑、钢筋加工等工序的场界噪声限值为：夜间55DB、白天75DB。混凝土振捣棒宜采用环保型低噪音产品或采取相应降噪措施，以避免对工人及周边环境造成噪声
18、危害。9.0.4 冲洗出场区的混凝土运输车，防止污染周边的市政道路。冲洗混凝土泵车、输送管等的污水应流入现场的明沟及沉淀池中。9.0.5 规范场区管理。按照青岛市标准化工地的要求规范场区管理，使进入场区的材料、设备、拆除的周转材料等按照要求有序堆放。10 效益分析采用间歇式、后浇式加强带施工后，能保证工程质量，加快施工速度、减少模板脚手架的使用量、降低工程成本。10.1 质 量采用间歇式、后浇式加强带分段施工既可解决因结构过长所造成的混凝土收缩裂缝问题，又可避免因后浇带滞留过长，难以处理而造成的裂、渗隐患，其质量效果较为明显。10.2 工 期图10.2.2数码科技中心标准层施工工序分析10.2
19、.1 后浇式加强带较后浇带可以提前1个月浇筑混凝土，使砌体、装修等工序得以提前穿插，加快了施工速度。10.2.2 间歇式加强带不需单独施工加强带部位的混凝土，而且使现场钢筋、模板等工序得到了更好的衔接，减少了工序之间的间歇，可形成小节拍的流水施工，有效的加快了施工进度。以青岛数码科技大厦标准层施工为例，标准层结构采用一次整浇施工方法时，需7天/层，而采用间歇式膨胀带分段流水施工，仅需5天/层，工期缩短了近1/3，见图10.2.2。10.3 经济效益10.3.1 后浇式加强带与后浇带比较，其经济效益主要体现在：1 加快施工速度降低了工程成本；2 减少了模板支撑的使用数量。10.3.2 间歇式加强
20、带的经济效益主要体现在：1 间歇式加强带与后浇带相比。加快了施工速度降低了工程成本；减少了模板支撑的数量。2 地上混凝土结构间歇式加强带与超长结构整层浇筑比较。可以流水施工，减少了资源配制，加快了施工速度，降低了各种费用成本。以青岛*工程为例，由于采用本工法主体封顶时间比计划工期提前了28天，其经济效益分析见表10.3.2。表10.3.2 青岛*工程采用本工法的经济效益分析项目费用金额节约模板支撑费1模板支撑脚手架钢管（约60万m）节约租赁费用60万m0.0012元/md28d2万元2节约扣件（约18万个）租赁费用18万个0.005元/个d28d2.5万元节约人工费3南、北塔楼施工人员按每天6
21、0个人工计，节省人工1680工日1680工日50元/d8.4万元节约项目管理费4（管理人员工资管理费）1.3万元/d28d36.4万元合计1+2+3+449.3万元11 应用实例11.1 青岛*工程11.1.1 工程概况青岛*工程位于海尔路63号，结构形式为框架剪力墙结构，南、北塔楼长64.6m ，2005年7月15日正式开工，竣工时间为2007年12月。图11.1.2间歇式加强带布置11.1.2 施工情况在青岛*南塔楼914层，北塔楼1622层，采用间歇式加强带进行施工，见图11.1.2。在间歇式加强带施工过程，严格控制混凝土配比，在间歇式加强带位置模板支撑体系加密为立杆间距600，且其下部
22、满堂脚手架隔一设置一道纵向剪刀撑。同时做好混凝土的浇筑和养护的工作。采用间歇式加强带施工后，此部分楼层施工进度明显加快。11.1.3工程监测与结果评价仅在南楼十四层楼板间歇式加强带处局部，发现了部分裂纹，现场已对此处进行了处理。采用设置间歇式加强带可以将超长高层混凝土结构进行合理划分，使其能够做到小节拍，快流水，有效的加快施工进度。同时在严格保证各施工工序质量的前提下，在质量方面也完全可以达到预期的效果。间歇式加强带应用于超长高层混凝土结构中，应采用补偿性收缩混凝土；同时要加强混凝土的养护；并严格控制好上部结构施工时荷载的堆放问题。11.2 青岛*陆域停船区地下工程11.2.1工程概况*陆域停
23、船区地下车库工程位于第29届奥运会青岛*基地内，为一层全地下框架结构，平面尺寸为208m72m的长方形，采用交梁筏板基础，底板厚度为500mm，外混凝土挡墙厚300mm和250mm。本工程设计标高0.000相当于黄海高程3.4m，工程埋深约8m，其中工程西侧10m范围内即为原场区的块石抛填海岸线，本工程的开挖基坑直接和海水相通,工程约5m深度在海平面地下水位以下，海面高潮水位时约有7m在海平面水位以下。11.2.2 施工情况图11.2.2间歇式加强带布置工程混凝土采用S6的抗渗等级，底板和顶板的卷材防水层和其油毡隔离层及其细石混凝土保护层之间设置了5mm厚粉砂滑动减阻层，有效地减少了地基对底板
24、的约束。通过和设计师沟通，施工过程中混凝土结构中设置了两道宽度为3m的贯通性后浇式膨胀带将地下室分隔为三个施工区段，后浇式膨胀带在其两侧混凝土浇筑完后10天进行了浇筑，并用提高一级强度的掺加水泥用量3%的FZ系列抗裂膨胀剂的混凝土。在由后浇式膨胀带所分隔的每个施工区段的中部设置了宽度为3m的连续式膨胀带，将每个施工区段分隔为约35m宽度的施工区段。连续式膨胀带混凝土强度同两侧的混凝土强度，但是其混凝土中掺加水泥用量3%的FZ系列抗裂膨胀剂及用于区分混凝土颜色的氧化铁红。膨胀加强带的设置见图11.2.2。11.2.3 工程监测与结果评价整个工程室外及顶板回填完毕后对抗裂防渗效果进行检查，通过以上
25、多项措施的实施，效果显著。在工程纵向外墙上总共发现7道宽度均在0.2mm以内的裂缝，不需做处理，整个地下室无渗漏。11.3 青岛科技广场二期工程11.3.1工程概况青岛*二期工程，位于青岛市，总建筑面积147217m2。B区为综合商业楼，地下2层，地上5层，总高度25.35m；C区为9层商住楼，地下2层，地上住宅九层，总高度33.00m，框支框架及裙房框架、剪力墙结构；D、E区为高层综合楼，地下2层，地上网点2层，塔楼24、22层，总高度85.95m，框架和抗震剪力墙结构。11.3.2 施工情况经与设计部门磋商，本工程地上部分采用间歇式膨胀带方法进行施工。膨胀带部位混凝土掺加14%AEA，非膨
26、胀带部位混凝土掺加10%AEA，混凝土强度等级均为C30。图11.3.1 青岛科技广场二期B区间歇式加强带布置11.3.3 工程监测与结果评价工程主体完工时间为2006年6月份，截止目前未发现有裂缝现象出现。工程被评为青岛市优质结构工程。11.4 其他工程应用本工法应用的其他工程见表11.4.1-1。表11.4.1-1 其他工程应用实例序号工程名称建筑面积（）长宽（m）应用时间1 9144143.5632006.5-62 1470003802872007.6-93 89825102.3932007.7-950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
27、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
28、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
29、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：（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
30、）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.Bisho
31、p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
32、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
33、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，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、
34、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
35、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
36、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
37、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
38、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
39、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，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
40、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
41、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，
42、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，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
43、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
44、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
45、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
46、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，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）现场情况复杂，处置难度大发生在厂房的电石火