高鐵車站雨棚金屬屋面質量治理

劉果，于向濤，安海強，高儒華，韓德樹

（1.中鐵四局集團鋼結構建筑有限公司，安徽 合肥 230088；2.中國中鐵股份有限公司，北京 100039）

1 引言

高鐵車站作為城市重要的交通樞紐，人流量大，安全要求高，在一段時間內，高鐵車站采用大跨度的鋼結構雨棚取代了傳統的鋼筋混凝土雨棚，與之配套的為金屬屋面圍護體系。車站雨棚金屬屋面不同于常規金屬屋面，其所處環境復雜，列車通過時不僅產生振動，還產生風吸效應，加上強氣流及室外風雨雪等自然環境影響以及設計、施工等方面存在的缺陷，造成金屬雨棚屋面板出現松動等諸多安全隱患，導致雨棚屋面板脫落影響列車運行安全甚至引起事故。車站雨棚屋面存在的各種質量安全隱患和問題，應通過提高設計標準、保證施工質量，加強日常維修保養、定期檢查、專項檢查等一系列措施，及時發現隱患、消除隱患，確保車站雨棚使用功能，為車站日常安全運行奠定基礎。

2 高鐵車站雨棚金屬屋面質量問題現狀

從2005年開始我國加大了高速鐵路的建設速度，先后建成了一大批鐵路車站和跨度大、造型美的無站臺柱鋼結構雨棚。但由于無站臺柱雨棚在我國推廣時間短，在設計、施工及建設管理方面均有待進一步提高，這些雨棚施工完成后難免存在一定的質量問題。經過調研分析，站臺雨棚金屬屋面的病害主要如下：

①雨棚金屬屋面體系設計標準不統一，目前，針對高速鐵路金屬屋面的設計標準和規范尚未形成，導致設計單位對高速鐵路雨棚金屬屋面的設計認識不一、理解存在偏差，參照或直接使用工業廠房及公用建筑的設計標準，且考慮高鐵站臺雨棚金屬屋面的特殊性不足，從而影響金屬屋面體系的設計質量；

②環境對車站雨棚金屬屋面的牢固性產生極不利影響，車站雨棚多處于室外空曠地帶，常年承受風力；其次，列車高速通過車站雨棚時，產生極強風吸；再者，列車通過時產生振動，金屬屋面固定用螺栓、自攻釘等長期處于動荷載作用下。加之車站雨棚下站臺為人流密集場所，正線上方為接觸網，一旦金屬屋面系統構件脫落，將對站臺上的旅客造成生命威脅，同時對列車的正常運行造成威脅。

③車站雨棚金屬屋面結構自防水性能差。車站雨棚金屬屋面為剛性屋面，且無卷材等附加防水層，依賴于自身防水，越來越多的雨棚金屬屋面出現滲漏，且經過多次維修后仍難以從根本上解決。

④屋面構配件防腐措施不到位。車站雨棚金屬屋面構配件主要包括金屬屋面板、固定支座、自攻釘、屋脊板、泛水板、天溝等，除天溝外，多采用鋼制產品，經過多年環境侵蝕，車站雨棚金屬屋面構配件銹蝕問題越來越嚴重。產品防腐措施不到位，直接造成構配件的銹蝕，構件銹蝕一方面對雨棚安全造成隱患，另一方面影響美觀。

3 高鐵車站雨棚金屬屋面質量問題原因分析

3.1 相關設計、施工的規范標準不完善

車站雨棚屋面面板、吊頂板等裝飾工程缺少專門設計、施工及驗收規范，僅在《民用建筑設計統一標準》提及“雨棚”概念，不具有專業針對性；《鋼結構工程施工質量驗收規范》未充分考慮鐵路行車等振動、風吸對雨棚的影響；沒有相應針對雨棚在運營階段進行檢查維護的相關技術標準規定，雨棚裝飾檢修頻次、范圍、內容等并未列入標準規范。當前對設計具有較強指導意義的《鐵路旅客車站細部設計》一書，主要針對建筑構造設計做一些細部要求，相對結構節點的安全性和整體的計算規則未作具體要求。

3.2 設計方案不周全

①車站雨棚屋面設計材料的選擇決定了其使用年限。材料的優劣與成本密切相關，受預算的限制，雨棚屋面材料的選擇具有較大局限性。目前，初步設計階段未充分考慮材料的使用年限及達到后的維修或更換造價；設計選材不合理，偏重于外在美觀，沒有充分考慮材料的耐久性和可靠性；沒有考慮選用材料易受外界氣候影響和列車高速進出站產生的振動影響而產生變形等不利因素。

②圍護結構的設計計算在設計期間往往被忽視，在高速鐵路發展初期由于規范和經驗的缺乏，此部分設計往往交由施工單位或廠家進行深化設計，因相應單位的能力水平參差不齊，最終直接影響圍護結構的成品質量。部分深化設計沒有結構計算書，沒有詳細的施工節點詳圖。在雨棚屋脊、伸縮縫、封檐板、檐口、天溝及封堵、吊頂等部位尤其薄弱，無法指導施工。設計時對臺風、大風等極端天氣、特殊環境下的安全系數考慮不充分，屋面設計風荷載、雪荷載的取值偏低。高鐵雨棚長期使用在高速、高壓的特殊環境下，設計的安全等級（標準）不足。設計未考慮全壽命使用階段，站房、雨棚的屋面和吊頂日常維護或突發異常情況時的上人設施和檢修馬道。

3.3 預算造價與市場脫節

①鐵路定額很長時間內沒有進行修訂調整，特別是地材和人工費的逐年提高，在總投資額不變，屋面板、吊頂板等安裝造價相對逐年降低的情況下，材料品質選擇就會下降，勢必對鐵路站房、雨棚等質量造成沖擊。

②我國高鐵設計里程長，跨越省份多，地區經濟發展差異大。鐵路建設采用的是全國統一的定額模式，使用的是全國平均水平作為基數，導致投入不平衡。在經濟不發達地區由于材料費和人工成本相對較低，在同等投入的情況下，質量有保證，反之在經濟發達地區質量就無法得到保證。

3.4 施工有效工期壓縮嚴重

很多鐵路線站房設施施工工期都比較緊張，大部分為既有線施工，地方政府和鐵路部門都希望能夠盡快投入運營。

①受前期征地拆遷滯后的影響，裝飾階段工期節點均滯后，在確保原工期的情況下，盲目搶工期現象普遍存在，對施工質量造成影響嚴重。

②鐵路施工工期受春運影響嚴重。鐵路建設大部分工程都要求春運來臨之前要投入使用，導致很多設施“帶病”移交使用。春運持續時間比較長，春運期間大部分既有線工程均處于停工狀態，縮短了有效施工時間，導致有效工期很短。

③既有線車站施工要點作業時間不足。既有線車站施工需要要點施工時，手續繁瑣，配合單位較多，導致要點施工審批時間與實際有效施工時間存在較大差距，嚴重侵蝕有效作業時間，從而導致壓縮工期、搶工的不利局面。

3.5 質量管控不嚴格、不到位

①建設單位在進入裝飾階段，由于沒有精細的設計圖紙、準確的參考標準，存在多頭管理，不同的業主對裝飾的要求標準不同，造成返工現象較為普遍。

②施工單位質量管理專業人員數量不足，隱蔽工程自檢不到位，存在未驗收就隱蔽的現象；裝飾階段工序繁雜，各專業交叉施工多，存在反復拆、裝現象，對屋面、吊頂質量影響較大。

③監理單位在進入裝飾階段，工序繁多、點多面廣、隱蔽工程較多，監理人員數量明顯不足，不能滿足旁站需求。

④鐵路局質量監督單位，對于裝飾階段的控制不夠嚴格，存在重結構輕裝飾的現象。試驗檢測機構采取的是靜態取樣試驗的方式，不能夠完全體現工程實際質量。

⑤接收和使用管理單位竣工驗收把關不嚴，為了早日開通，普遍存在帶病接收現象，造成質量隱患。

3.6 運營維護不到位

車站雨棚使用過程中設備管理單位日常檢查不到位，未及時發現產品質量問題或者存在的隱患。車站及設備管理單位缺乏專業的日常檢查、維護管理隊伍和人員。站臺雨棚等設備設施只用不檢或少檢，質量安全隱患難以及時發現并消除。缺乏專業檢查維護標準或規范，設計單位、施工單位未提供相應的維修、保養技術資料，無各種材料的使用年限、更換時限、更換方法、日常養護等日常檢查維護管理指南或手冊。日常檢查維護時間難以保證，對雨棚、吊頂等的日常質量檢查維護要求光線良好，但白天高鐵行車密度大且接觸網無法停電，很難在白天要天窗點進行檢查維護；夜間天窗點時間短，光線條件較差，不利于登高檢查質量和檢修作業。部分雨棚屋面系統沒有設置檢修爬梯和檢修馬道，檢修條件不足，日常保養維護不到位。缺乏適用的、安全可靠的登高作業設備。

4 高鐵車站雨棚金屬屋面質量問題預防措施

針對存在的問題，分別從法律法規、設計標準、質量控制、運營維護等方面采取如下措施，有效提高雨棚金屬屋面的質量、消除安全隱患。

4.1 完善規范標準

健全高鐵雨棚的設計規范、施工規范、質量驗收規范，明確相應技術參數的取值標準；健全高鐵建筑物圍護結構的相應設計規范，明確圍護構件的計算規則和標準化的構造措施。編制實用性的圖集。

4.2 完善規章制度

建立高鐵工程質量責任追究制度。強化建設、設計、施工、監理和維管單位在工程質量中的各自主體責任，建設、設計、施工、監理、維管單位和其項目負責人應分別出具相應的質量保證承諾書，促進各方主體單位和主要負責人高度重視高鐵建設工程質量和維護使用質量安全，從源頭上杜絕質量缺陷。明確各方職責，對因履責不到位導致發生質量安全事故或重大質量安全隱患的，應追究相關責任單位和人員的行政責任、刑事責任。

制定鐵路設施重大隱患獎勵制度，調動相關單位積極性，鐵路設備設施檢查維護單位績效考核依據發現及解決隱患問題的數量和質量而定。

4.3 提高設計標準

雨棚金屬屋面要提高設計標準，滿足抗風等級和安全冗余，提升圍護結構的設計水平。充分發揮大型綜合設計研究院和專業技術設計研究院的各自優勢，大型設計院重點任務聚焦在主體結構方案上，減少因圍護結構設計任務分化設計人員精力以至于削弱設計能力；圍護結構可由專業的設計單位承擔，并獨立完成審圖和簽圖。設計要充分考慮高鐵運營在高速、高壓情況下的特殊要求，對高速動車組通過的車站雨棚、吊頂進行風洞和風揭試驗，提高設計標準，提高安全冗余。

完善深化設計審核程序，有深化設計必須進行設計方案審查，重要節點須經設計單位審核確認；細化節點施工圖,確保每一個連接都要有設計方案。對于影響結構安全和質量的屋面系統和節點詳圖設計，必須由設計單位完成施工圖設計，嚴禁以施工單位的深化設計圖或加工制作圖代替設計單位的施工圖。同時，設計單位對施工單位提出明確的加工制作設計要求，確定技術缺口的深度。

4.4 修訂工程定額標準

及時修訂并細化工程定額，預算造價要與時俱進。高速鐵路定額要按照不同區域，結合當地發展水平，制定針對性、適用性的定額標準，充分考慮環保政策、區域材差、人工差價，充分考慮造價對工程質量的影響，從源頭上確保工程質量。

4.5 合理確定建設工期

建設單位應制定合理工期，施工工期跨越春運期間的要適當延長工期。充分考慮有效施工時間，嚴禁因為春運或者其他原因隨意壓縮工期提前投入使用。根據現場實際施工進度合理調整施工工期，確保施工質量與工期沖突時要優先確保質量，做到“質量服從時間”。施工要點手續要根據不同施工內容、施工部位區別對待，對于不影響行車安全的情況下，簡化要點程序，或者采用封閉施工，不按照既有線安全管理規定組織施工。

4.6 嚴格控制施工質量

根據鐵路的設計級別，明確裝飾設計標準和用料的規格、品種、顏色等質量參數，做到施工有依據、驗收有參考。鐵路局質量監督單位，應重視裝飾階段的質量監督，加強對隱蔽工程的質量監督力度，制定相應文件，要求樣板先行、首件必檢，規范施工單位的質量行為。施工單位的項目管理機構要設置專門的質量管理部門，配備足夠數量、相應專業的質檢人員，確保裝飾工程質量可控；應加強隱蔽工程的管理力度，未驗收嚴禁進入下道工序；合理組織施工，盡量避免各專業交叉施工，嚴禁顛倒工序施工。明確接收和使用單位的驗收責任，接收和使用單位要派專職驗收人員對接收前進行全面驗收，確保工程的質量安全。

4.7 做好運營維護

編制高鐵運營階段建筑物日常檢查維護標準，規范日常維護管理行為。設計單位、施工單位要提供完善的竣工資料和專業維護手冊，明確雨棚等建筑物主體結構和屋面、裝飾工程的設計使用年限和保修期，為設備管理單位對雨棚金屬屋面等裝飾項目的具體維修周期、維修方案提供指導性意見。鐵路行業主管部門編制適用于高鐵站房、雨棚日常維修保養的專用登高作業設備的制造、使用標準。

推行鐵路集團公司房建設備管理單位提前介入工作，發現問題及時整治。房建設備管理單位在工程驗收前成立提前介入工作小組，在現場駐點對金屬屋面板施工的每一個工序進行檢查、驗收、記錄，建立問題庫，并及時向建設單位通報存在問題，要求限期整改，并對已整改的問題進行逐一銷號。

5 結語

高鐵車站雨棚金屬屋面所暴露的各類問題，不僅影響到結構安全、使用功能，還影響建筑的美觀性。早期建設項目隨著時間的推移，金屬屋面材料逐漸達到了使用壽命，所暴露的問題將會逐漸增多，個別問題還比較嚴重。另外，維管單位相關人員因專業性不強，設備缺少，在日常維修及保養過程中難以達到目的，維修保養不到位，也加劇了問題的進一步惡化。這就要求鐵路管理部門進一步完善規范和設計標準，制定合理的造價和工期，嚴格控制施工質量，制定完備的維修保養體系，確保高鐵車站在全壽命周期中，各方責任主體單位分工把關，通力配合，注重實效，在組織上更嚴謹有序，在實施中更細密詳實，這樣才能切實消除鐵路客站雨棚質量隱患，確保行車和旅客安全。