摘要：自高铁开通运营以来，我国高速铁路的建设高速发展。通过一个阶段的运营，多次发生雨棚屋面板被大风掀起、饰面物松动脱落，打断接触网的现象，对正常运输造成一定的影响。如何有效预防和消除雨棚设备的质量缺陷，确保高速铁路安全运行，已成为工程技术人员和设备管理人员亟待思考和解决的问题。本文通过对建设阶段（设计方案、施工质量、工程监理），竣工验收阶段和日常维护三个阶段的研究，系统分析高速铁路客站雨棚和吊顶质量缺陷产生的原因，同时从提高设计标准、建立工程质量追究制度、完善规范和标准、建立专业维管队伍等方面，有针对性的提出预防措施，有效预防和消除质量缺陷，确保高速铁路安全运行。
关键词：高速铁路 客站雨棚 质量缺陷 整改措施
铁路是国家重要的基础设施，大众化交通工具，受气候、地形等自然条件的影响小，适合于中长途客货运输。而高速铁路其载运量大、运费较低、行驶速度较高、连续性强的特点，在综合交通体系中占有重要地位，为经济和社会的全面、协调、可持续发展，发挥着更加有效的促进作用。
随着我国高速铁路建设的高速发展，由于设计、施工、监理和日常维护等各方面的原因，高速铁路客站雨棚设备质量缺陷日渐显现，只有对质量缺陷产生的原因进行分析，总结经验，有效预防和消除质量缺陷，才能确保高速铁路安全运行，确保我国高铁建设安全、快速、和谐发展。
1. 设备概况
高铁车站雨棚结构形式比较典型的是钢管混凝土柱、空间倒三角形钢桁架结构。屋盖系统主要由屋面板、下层板、檐口、防水层、隔热层、排水沟、及附加龙骨、支架、紧固件、吊杆等部分组成。雨棚质量缺陷最容易发生的部位，是雨棚屋面板、下沉板（吊顶板、压条）、檐口（包边）等部位。
2. 存在问题
通过一个阶段的运营，特别是受暑期高温、冬季严寒气温变化大、极端恶劣天气等因素的影响，多次发生雨棚吊顶板、屋面板以及装饰面层出现松动脱落的情况。具体事件如下：
2.1．京沪高铁定远站事件
2010年7月，京沪高铁定远站1号站台雨棚四处、共计46块、约280㎡屋面板遭大风刮坏，打断接触网。据事后调查分析，主要是因为施工安装过程中存在问题，没有严格按照设计图纸的要求进行施工，导致部分屋面板与下面的铝合金支架连接不到位、铝合金支架与下面的钢檩条连接不牢固、固定屋面板的铝合金支架数量不足、屋面板与屋面板之间相互咬合不紧密等质量问题，以至于被大风掀起、吹落。
2.2 .2012年“海葵”台风事件。
2012年8月7日，第11号台风“海葵”从浙江沿海开始影响到上海铁路局管内，对管辖的沿海、沪杭、京沪高、沪宁城际等铁路房建设备构成严重威胁。其中：京沪高铁无锡东站雨棚吊顶被台风吹落，北广场落客平台处屋面板被台风吹起约200㎡。
3. 原因分析
3.1工程建设阶段的原因
3.1.1.设计方案不严密
一是安全冗余度不足。屋面设计风、雪荷载的取值，设计单位都按地区50年一遇的标准设计，近年来随着全球气候的变化，极端性超百年不遇的大风、大雪、冰冻已不鲜见。例如：南京站无站台柱雨棚，抗雪荷载是按照50年一遇的标准计算，2005年投入运营，2008年就遇到了百年一遇的大雪，雨棚屋面的彩钢板承受不住雪荷载而下坠。
二是设计安全等级（标准）不够。目前国家没有室外吊顶的设计规范，铁道部也没有针对高铁雨棚的专门规范，设计时只是参照室内吊顶的常规做法，再增加一定的安全系数，但无站台柱雨棚处于室外环境，受气候等外在因素影响非常大，虽已考虑一定的安全系数，但安全系数等级还不够。
三是材料耐久性和可靠性不足。设计选材偏重于外在美观，没有充分考虑材料的耐久性和可靠性；比如：现场很多雨棚檐口封檐铝塑板的龙骨为方钢龙骨，在室外潮湿环境下极易锈蚀，板缝间的密封胶易老化以及受到风荷载的影响，极易造成封檐板松动脱落等。
四是缺乏维护管理措施（设备）。站房、雨棚的屋面没有考虑上人设施，吊顶中缺少检修马道，以至于投入使用后无法对屋面、吊顶、电照等设备，实施日常的检修和抢修等作业。
3.1.2.施工质量缺陷
受工期的影响造成施工工序的不到位，吊顶很多部位未按规定施工，按图纸必须采用螺栓和螺帽连接的，现场施工未采用栓接；按图纸设计倒“T”支座连接必须要有两个螺栓固定的，现场施工只用一个螺栓固定；施工工序不到位是导致屋面板和吊顶板松动脱落一个很重要的原因。
3.1.3.工程监理不到位
监理单位巡视、旁站和平行检验流于形式，对关键部位、关键工序监控不严，动态跟踪不到位，对深化设计和施工方案审核不到位，对发现的问题整改盯控不到位，使工程质量存在缺陷。
3.1.4竣工验收不到位
自京津城际开通运营以来，全国范围内掀起了高铁建设的高潮，仅在上海铁路局管内就开通了如下高铁：
2010年7月1日，沪宁城际高铁开通运营。
2010年10月26日，沪杭客运专线开通运营。
2011年6月30日，京沪高速铁路开通运营。
2012年10月，合蚌客专开通运营。
2013年，杭甬客专、宁杭高铁开通运营。
2014年，杭长高铁开通运营。
这些高铁之所以能够密集建设、投入运营，除了建设、设计、施工和监理单位优化施工方案、改进施工工艺，科学组织、合理安排施工外，不可避免的出现了抢工期的现象。由于受抢工期的影响，导致出现了施工单位简化施工工艺，不按图施工的现象。同时没有把好竣工验收关，很多高铁和客专车站在开通运营时都没有竣工图纸。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高铁车站雨棚采用的很多都是新材料、新工艺，由于竣工验收时缺乏图纸，验收没有依据，验收人员只能凭经验和常规的知识去验收，影响验收质量。
3.2.维护管理问题
3.2.1.天窗点不能满足日常维护要求。
目前高铁线路都是电气化铁路，雨棚日常检查和维修作业时都要在天窗点内进行。夜间施工必须由供电（维管）单位实施停电后才能作业，由于夜间光线条件较差等情况，现有天窗时间往往无法完成日常检修和维修管理工作，使得雨棚设备质量影响列车运营。具体原因分析如下：
3.2.1.1.供电（维管）段与施工单位在天窗点（接触网停电）的时间和地点上很难协调一致，天窗点工作效率低。
各地区供电（维管段）单位现场工区人员有限，在确保供电设备正常的维修工作、有空余人员配合维修单位的前提下，才能落实天窗点（接触网停电）；或者在供电（维管）单位有供电设备天窗修的前提下、结合维修单位的设备排查和整治。这种状况会带来如下不利情况：
一是不能对房建设备按轻重缓急的计划进行排查整治，只能是供电设备维修到哪个站，才能对哪个站的雨棚设备进行排查整治；
二是所配合的点不连续，无法有效利用，例如维修单位需要连续的两个天窗点对雨棚屋面进行维修整治，但最后命令是周一一个点、周五一个点，工作效率低；
三是停电的时间和次数很难协调一致，不能对房建设备进行彻底排查整治，比如，对某个站的房建设备排查整治需要2个天窗点，但是供电设备只有一个天窗点可配合。
3.2.1.2.天窗点（接触网停电）有效利用时间短。
检查整治是在接触网停电时间内，考虑停电后供电（维管）部门工人接地等准备、维修人员上、下雨棚屋面时间，则有效利用时间较短。以宁杭高铁为例：一般情况下天窗点（行调批准）时间是240分钟（4小时）左右，而接触网停电（电调批复）时间是120-150分钟左右，在停电时间内除去供电（维管）部门工人验电、接触网接地等手续完毕，维修单位人员上、下雨棚屋面时间，现场工人实际操作时间是80-110分钟，实际利用天窗点时间为50%左右。
3.2.2.缺乏专业维护标准。
近几年新型材料大量投入使用，但国家、铁道部都没有相应的检查和维护的技术性规范，设计和施工部门没能提供相应的维修、保养技术资料。
3.2.3.缺乏专业的维护管理队伍和人才。
目前上海铁路局局高铁站房雨棚的维护人员都是由普铁岗位中调剂而来，年龄普遍老化，未进行新技术、新工艺和新设备的系统培训，缺乏一技之长，不能满足大型站房、雨棚维护管理的要求。
4.防范的措施
4.1.提高设计标准。
要标本兼治从源头抓起，全面落实设计的源头责任，从风险源头上进一步落实有效措施，杜绝此类事件的再次发生。
4.1.1.设计要充分考虑高铁运营在高速、高压的情况下的特殊要求，对高速动车组通过的车站雨棚、吊顶进行风洞和风揭试验，提高设计标准，提高安全冗余。基本风压值由50年一遇提高到100年一遇，建筑安全等级由二级提高到一级，结构重要性系数由1.0提高到1.1。
4.1.3.设计理念以实用为主。选材要充分考虑材料的耐久性和可靠性，确保屋面、吊顶等关键部位在使用期内牢固可靠，要便于日后的检查和维修。
4.1.4.加强构件连接强度。饰面物的连接方式采用机械连接，慎用卡扣连接。屋盖系统重点确保屋面板与支座、支座与檩条之间的连接可靠。
4.1.5.加设上人设施。站房、雨棚的屋面要设上人维修设施，吊顶中要设检修马道，满足设备管理单位日常检查和维护的需要。
4.2.建立工程质量追究制度。
强化设计、施工、监理和建设单位在工程质量中的责任主体地位，建立工程质量责任追究制度，除追究相关责任人的刑事、行政责任外，建设、设计、施工、监理单位还需出具相应的质量保证承诺书，促使各单位切实重视工程的施工质量，从源头上杜绝质量缺陷。
4.3.完善规范和标准。
针对高铁房建设备的设计、施工、验收制订相应的规范和标准，从源头上解决根本性问题。一是制订高铁车站雨棚设计、施工和验收规范，明确相应技术参数的取值标准。二是制订高铁站房、雨棚日常维护技术标准，规范管理行为。三是由设计、施工单位提供完善的竣工资料和专业维护手册，明确雨棚等建筑物主体结构和屋面、装饰工程的设计使用年限和保修期。
4.4.研发设备，建立专业维管队伍。
与专业登高设备制造厂家联合，研发适合高铁车站雨棚日常检查维修的专用登高作业设备，解决高空维修作业瓶颈，高效利用天窗点，定期对雨棚进行日常检查和维修。加强技术人员储备，加强职工培训，建立专业化的高铁房建设备维管队伍。
5.结论
根据以往经验，高速铁路投入运营以后，车站雨棚质量缺陷一直较为棘手，若不彻底整治，会对高铁运输造成一定影响，并且存在一定的安全风险。希望通过本文对正在建设和即将开通运营的高铁车站雨棚提出一些整改意见供参考。对于已投入运营中的高铁车站雨棚质量缺陷，如何一劳永逸地彻底整改到位，还缺乏的深入思考和有效措施，这也是我们需要进一步研究的方向。
参考文献
[1]京沪高速铁路定远客站雨棚屋面、吊顶设计施工图。
[2]沪杭客专嘉兴南站雨棚屋面、吊顶设计施工图。
[3]沿海铁路温州南站雨棚屋面、吊顶设计施工图。
[4]铁道部《关于开展铁路客站雨棚安全专项检查工作的通知》（铁鉴函【2012】1号）。
[5]铁道部《关于印发<铁路客站雨棚专项整治会议纪要>的通知》（铁鉴函【2012】522号）。
[6]《屋面工程技术规范》(GB50345-2004）。
[7]《屋面工程质量验收规范》(GB50207-2002）。
[8]《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）。
[9]《钢结构设计规范》(GB50017-2003）。
[10]《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205－2001）。
[11]《建筑装饰装修工程质量验收规范》(GB50210-2001)。
[12]《铁路旅客车站建筑设计规范》(GB50226-95)。
[13]《铁路车站及枢纽设计规范》(GB50091-99)。
论文作者:诸国龙
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/12/5
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