高鐵無站臺柱雨棚安全與維護管理

廉小潔

(太原鐵路局，山西 太原 030013)

近年來，隨著我國鐵路事業的發展，美觀大方、光亮通透的高鐵無站臺柱雨棚(以下簡稱無柱雨棚)得到廣泛應用，在解決了風雨雪對旅客、站臺和機車侵擾問題的同時，也給廣大旅客提供了開闊靚麗的登乘車環境。這些大體量、大跨度、形式新穎的無柱雨棚，給我們帶來寬敞通透的視覺美感的同時，隨之而來的是由于后續檢測、維護不到位，加之前期設計中未考慮檢修設施，造成相應的維護管理缺失，隨著無柱雨棚的大量建設和使用年限的不斷增加，各種安全隱患凸顯，直接影響到旅客人身及鐵路行車安全，甚至造成事故。

1 無柱雨棚基本構造

無柱雨棚跨越整個站臺和線路，長度覆蓋站臺全長，柱子立設于軌道間，高度均在10 m以上。結構構造上，可分為若干個相對獨立的結構單元。每個單元由若干榀鋼結構桁架組成，每榀桁架包括桁架柱和桁架梁，桁架之間由若干格構梁和檁條連接，桁架柱一般采用獨立樁基礎，桁架柱與樁基承臺采用螺栓并焊接連接。功能構造上，屋面普遍采用壓型彩鋼鋼板防水層，彩鋼板一般為直立鎖邊連接固定方式，部分彩鋼板上部設置了擋雪板;檐口采用鋁合金封檐板，頂棚上部采用鋁合金條形裝飾扣板;水落管設置于桁架柱內，采用虹吸與重力結合方式，部分在檐溝設置了電伴熱;電照設備線路在裝飾板內布置，燈具鑲嵌在裝飾板內。

2 使用中易發生安全隱患的部位及原因分析

由于無柱雨棚高(十幾米甚至二十米以上)，大(面積動輒幾萬至十幾萬平米)，闊(覆蓋整個站臺和線路)，線路上方有接觸網縱向貫通雨棚下部，屋面上部一般坡度較陡，以上原因造成無柱雨棚受外部環境影響大，日常監測難度大，發現問題后處理難度大，事故發生后造成影響大。1)屋面彩鋼板、封檐板、吊頂裝飾面板因風力長期影響易造成松動、脫開。由于無柱雨棚距離地面高，周圍無封閉圍護結構，上下表面均長期受風荷載影響，風在其表面變化處存在漩渦、回流等多種復雜的三維流動現象，其中屋面邊緣和起拱處風力影響最大。另外由于桁架柱、梁均為地面焊接整體成形后吊裝，施工精度不足造成實際施工中彩鋼板與受力構件連接節點位置偏差，部分節點不能發揮有效作用。在風力長期影響下，彩鋼板屋面迎風面、邊緣處、外型變化處以及封檐板、吊頂板等易造成翹曲、松動、脫離甚至整體被大風刮落危險，直接影響到旅客人身安全和行車安全。2)雨、雪等造成水落管堵塞、檐溝溢流。因為無柱雨棚面積大，屋面大量的雨雪等均要通過檐溝從水落管中及時排除，冬季因雨雪結冰極易造成水落管堵塞、凍裂。部分無柱雨棚雖然在水落管上考慮了電伴熱，但在實際使用中由于電消耗量大，管理不規范等原因，無法發揮電伴熱作用。另外無柱雨棚水落管暗設，堵塞后無法及時疏通清掏，屋面大量積水無法排出引起檐溝溢流，并可能影響到檐溝下接觸網的安全使用。3)結構不均勻下沉，柱、梁等受力桿件應力變化、變形，焊口微裂縫等。無柱雨棚桁架柱位于線路間，列車通過頻繁且震動大，桁架柱縱向設置長度可達上百米，可能坐落在不同的地質條件下，這些因素可能造成桁架柱不均勻下沉;在風力較大地區，長期受某一方向風力影響，無柱雨棚易在該方向產生位移;另外桁架柱、梁由于施工難度，工藝復雜，受力節點多(節點采用螺栓或焊接連接)，安裝精度不足，以及外部溫度、日照、凍融影響等都有可能造成受力構件應力變化，導致構件變形，節點焊口產生微裂縫，進而影響到結構系統的整體安全和穩定性。4)鋼結構構件表面涂裝層脫落、銹蝕。無柱雨棚為大體量鋼結構，周圍無封閉外圍護結構，屋面板、桁架柱長期暴露在室外環境下，表面涂裝層起皮、脫落，易造成鋼結構本體的銹蝕，影響無柱雨棚使用壽命;雨棚下部的鋼結構也存在結露、滲漏等原因造成的銹蝕，特別是錨固點、焊接處、易存水部位，使用中更要加強維護保養。

3 無柱雨棚安全和日常維護

無柱雨棚使用安全與設計、施工、使用維護各階段息息相關。

1)在設計階段，要考慮到使用期間檢測和維護的便利性，設置維修用設施。a.在適當位置設置上頂棚、屋面的檢修爬梯和人孔;頂棚內設檢修馬道，并宜考慮必要的檢修照明。根據站臺上設施和客流走向，利用站臺上靠近雨棚頂部的固有設施設置上屋面爬梯;檢修馬道的設置，可充分利用桁架梁、格構梁及連接桿設置檢修馬道;屋頂高處宜設安全防墜落裝置，作為檢修人員作業時懸掛保護。b.采用彩鋼板等大面積輕型材料時，要充分考慮當地風力、風向影響，做好受力驗算，適當增加設計余量，保證屋面板與承力構件的連接牢固。c.水落管宜采用明設，如在柱內暗設時，應增加管徑，并在適當位置(水落斗、出水口和轉折處)設置清掏口;水落管出水口進入排水溝位置應明設;雨棚屋面設置擋雪板等。d.設計前期應充分考慮高大顯示屏、車站指示標志等的安裝，在一定的結構部位預留安裝點，盡量減少因后期使用安裝此類設備造成對結構的破壞。

2)在施工階段，施工單位要嚴格按設計圖紙施工，加強節點構造施工精度，確保工程質量。施工期間維修單位可提前介入管理，熟悉設備構造和性能，并從便于使用階段檢測和維護管理的角度提出建議，為后續安全和維護工作做好準備。

3)在使用階段，加強日常管理，規范檢測、維護標準以及手段。a.采用水準儀、經緯儀對桁架柱、桁架梁進行結構整體變形量檢測，通過觀測桁架柱沉降量、傾斜量變化，從而對結構應力變化情況作出初步判斷。b.采用目測、望遠鏡觀測整體外輪廓，隨時注意安全隱患明顯變化情況。c.利用檢修馬道和防墜落裝置，檢修人員進入頂棚內逐項檢查，必要時輔助以升降梯進行檢查。d.利用爬梯上屋面檢查。e.加強維修用設施的日常管理。雨棚驗收交接后，結合現場實際環境對維修用設施進行修正、補齊、加固，日常檢修中隨時進行修繕、補強，確保檢修用設施安全完好。

4)檢測中發現問題應及時處理，日常發現雨棚的質量隱患并得到有效維護，比發現問題后再集中修理更能保證使用安全，“小病不醫成大疾”;狀態修與周期修結合，對達到大修周期或病害嚴重的，及時進行大修處理，確保雨棚處于良好安全狀態。a.日常檢測中要嚴格貫徹“隨檢隨修”的原則，對發現的零小問題立即處理，防止病害積累和擴大。如發現彩鋼板連接件松動、脫落要立即固定、補齊;彩鋼板邊緣處有松動跡象，采用不銹鋼自攻螺絲或鉚釘槍局部加固，并設防水膠墊;鋼結構局部點銹蝕，采用鋼刷打磨基層后自噴漆處理等;對于檢修時不能及時處理的病害，要制定切實的整治方案并盡快安排落實。b.發現結構變形量超過允許值，受力構件明顯變形及節點出現微裂縫，要進行復核確認后做出初步判斷，必要時聘請專業的檢測機構進行檢測后制定整治方案。c.結構涂裝層、屋面彩鋼板、電線路等根據設計使用年限、外部環境影響及實際使用情況，定期做好專項大修。d.無柱雨棚達到設計使用期限時，須委托專業機構進行全方位鑒定，根據鑒定報告提出處理意見，建議正常使用、觀察使用、處理使用、停止使用或者整體拆除。

5)后期使用中注意的事項。a.設計中盡量對站臺標示、懸掛物等做好充分考慮，如后期使用中需在桁架梁、柱上掛設車站引導標示或其他較大懸掛物時，要不影響結構構件，盡量避免采用焊接連接或在受力構件上鉆孔等固定方式。b.電力等線路不能直接在鋼結構構件上固定，應采用絕緣套管連接，在直接與金屬物接觸部位采用防摩擦、防滑動處理措施。c.使用中，維修單位與使用單位要建立日常聯系制度，并做好隨時聯系溝通，確保及時發現安全隱患，及時得到有效處理。

4 運用“全生命周期管理”這一科學管理模式做好無柱雨棚的日常管理

2011年，北京市下發了《北京市房屋建筑使用安全管理規定》，提出了房屋建筑物實行“全生命周期管理”的概念，就是把房屋從“出生”到“滅失”，看作一個生命周期，在每一個管理階段實施必要管理，并使每一個環節有效銜接，形成管理鏈條。1)無柱雨棚在交付使用時，維修單位對雨棚實體完成驗收接管的同時，建設單位需向維修管理單位移交相關技術資料，質量保修書，使用說明書，沉降觀測情況等，并明示房屋建筑的各項性能指標、使用與維修保養要求;維修單位要建立與建設單位、設計單位、施工單位的長期聯系，有效的實現從建設到使用兩大管理體系的對接。2)維修單位要把做好維修、養護和管理以保證安全使用作為自己存在的核心價值，對無柱雨棚進行定期和隨時檢查維護，建立細致的“安全管理檔案”，完整記錄檢測、維護管理全過程，提高無柱雨棚使用安全的管理效率。3)建立無柱雨棚使用安全信息通報和信息共享制度，加快鐵路房屋建筑物信息化管理進程，真正使建設單位嚴格履責，使用單位安全使用，維修單位精檢細修，實現對房屋建筑使用安全的綜合有效管理。

［1］中國鐵路總公司.鐵路運輸房建設備大修維修規則［M］.北京:中國鐵道出版社，2014.

［2］JGJ 8-2007，建筑變形測量規范［S］.

［3］北京市2011年第229號文件.北京市房屋建筑使用安全管理規定［Z］.