鐵路客站金屬屋面工程質(zhì)量安全管理探索

郭烽陳大斌

（1武漢鐵路局漢口站改造工程建設(shè)指揮部 工程師；

2武漢鐵路局漢口站改造工程建設(shè)指揮部 副指揮長、高級工程師，湖北 武漢 430023）

0 引言

隨著我國鐵路快速發(fā)展以及大規(guī)模的路網(wǎng)建設(shè)，金屬屋面系統(tǒng)因其自重輕、防水性能好，伸展性可塑性強、防腐蝕性優(yōu)良，施工效率高，安裝方便快捷，以及豐富的色彩與多變的造型性能，且適用于大跨度、大空間結(jié)構(gòu)，被廣泛應(yīng)用在當前鐵路客站站房和站臺風雨棚屋面建筑中（如圖1—4）。

圖1 北京南站

2 武漢站

圖3 漢口站

圖4 漢口站

1 鐵路客站金屬屋面的功能和應(yīng)用特點

建筑屋面除結(jié)構(gòu)的安全可靠和建筑造型美觀外，功能上必須確保能夠抵御自然界的風霜雨雪、太陽輻射、氣溫變化和外界的其他不利因素，以使其覆蓋下的空間有一個良好的使用環(huán)境。金屬屋面系統(tǒng)在當前新型客站建設(shè)中的最主要特點是跨度大、工程量大，幾乎覆蓋整個車站，包括站房、站臺以及股道、接觸網(wǎng)等，要求在設(shè)計時解決防水、保溫、隔熱、隔聲、防火、排水、防雷以及抗風等問題，并且要保證使用中各種構(gòu)件的強度、剛度和整體穩(wěn)定性，防止因過大構(gòu)件變形引起的金屬屋面板開裂導致的漏水等問題。鐵路客站作為公共交通建筑，是人群密集的交通集散場所，也是鐵路對外的形象窗口[1]?？驼窘饘傥菝嫦到y(tǒng)的質(zhì)量安全關(guān)系到旅客候乘環(huán)境，關(guān)系到旅客的人身安全和列車的行車安全[2]。

2 金屬屋面工程質(zhì)量安全管理控制要素

金屬屋面工程質(zhì)量安全管理總的來說要從設(shè)計、原材料、工藝、驗收等四個方面進行控制。現(xiàn)以漢口站為例，探討如何加強金屬屋面工程質(zhì)量安全管理。

2.1 把好設(shè)計關(guān)，完善金屬屋面的技術(shù)設(shè)計及其細部構(gòu)造

我國雖然有一些金屬屋面的規(guī)范、技術(shù)標準，如《屋面工程技術(shù)規(guī)范》、《建筑用壓型鋼板》、《坡屋面工程技術(shù)規(guī)范》等，但對于新型金屬屋面系統(tǒng)來說仍不夠全面，如固定支架制造及其支架安裝、其與板面咬合力等均無詳細的規(guī)定。金屬屋面系統(tǒng)由于自重輕，與其他結(jié)構(gòu)形式相比它受到的風荷載影響較為突出，其對風荷載的承載能力直接關(guān)系到金屬屋面系統(tǒng)的安全可靠性。金屬屋面系統(tǒng)在風荷載作用下整體破壞的例子并不多見，但其局部被風掀開以致整個屋面遭受大風破壞的例子卻屢見不鮮（如圖5）。單純地采用荷載規(guī)范進行金屬屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，并不能完全保證結(jié)構(gòu)的安全。因此在金屬屋面系統(tǒng)設(shè)計時，對風荷載合理取值，并掌握不同體型金屬屋面的荷載分布情況，繼而進行抗風揭試驗十分必要。

例如漢口站站房和雨棚屋面風洞試驗（如圖6、圖7），利用空氣動力學研究手段，對風載風振現(xiàn)象進行風洞模擬試驗，能夠較為真實地反映建筑物在風荷載作用下的實際狀況。對試驗數(shù)據(jù)進行了分析計算，為漢口站屋面提供了50年和100年重現(xiàn)期平均風壓和極值風壓值（如圖8），為設(shè)計提供了理論參考數(shù)據(jù)。

金屬板面與固定支架間是采用咬合連接的，由于不同廠家材料及配件的制造標準的不統(tǒng)一，加之現(xiàn)場施工條件和工藝水平不同等因素，其連接強度往往不能通過設(shè)計準確計算出來。漢口站工程中站臺雨棚采用的是角馳三型彩鋼屋面和卡式龍骨鋁合金板吊頂，漢口站改造工程建設(shè)指揮部(以下簡稱建設(shè)指揮部)組織設(shè)計、施工、監(jiān)理等一起研究后，在現(xiàn)場制作了6 m×6 m實樣，通過反向模擬風荷載逐級均勻加載進行破壞性實驗，來驗證雨棚所受風吸力作用下的設(shè)計值，并獲取了屋面板和吊頂板在負壓力作用下的系統(tǒng)破壞時的極限承載力，為設(shè)計提供了詳實的數(shù)據(jù)，在設(shè)計過程中能夠較為科學地選擇風荷載設(shè)計值，完善了屋面構(gòu)造。為確保金屬屋面系統(tǒng)工程質(zhì)量安全，首先必須確保設(shè)計質(zhì)量，為此建設(shè)指揮部進一步加強了對深化設(shè)計施工圖審核工作。設(shè)計單位在對金屬屋面深化設(shè)計施工圖進行復核驗算時，也對金屬屋面構(gòu)造較薄弱處和出屋面的其他構(gòu)筑進行了逐一核算，進一步完善了金屬屋面系統(tǒng)的細部構(gòu)造，如檐口、排水天溝等處的連接方式等，從而保證了金屬屋面工程的質(zhì)量及其安全。

2.2 把好進場關(guān)，嚴格控制金屬屋面原材料質(zhì)量和進場檢驗

與其他傳統(tǒng)屋面不同，金屬屋面系統(tǒng)是由金屬面板、固定支架、檁條、保溫棉、隔汽層、支撐板網(wǎng)等組合裝配后與主體結(jié)構(gòu)連接形成的屋面整體體系，是由各種材料現(xiàn)場裝配構(gòu)成的屋面結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。由于是現(xiàn)場拼裝，涉及材料和配件多，只有確保其原材料質(zhì)量，才能從根本上控制整個系統(tǒng)的質(zhì)量安全，杜絕因材料缺陷造成的質(zhì)量安全隱患[3]。

金屬屋面板、檁條等主要材料的質(zhì)量一般能夠得到較好的控制，但其他配件如固定支架、螺釘?shù)鹊馁|(zhì)量往往容易被忽視。例如有的工程采用碳鋼釘固定鋁鎂錳直立鎖邊金屬屋面的鋁合金固定支架，盡管暫時看不出問題，但天長日久，鋼鋁之間發(fā)生電化學腐蝕至固定支架失效，將會產(chǎn)生嚴重的后果。

在漢口站工程施工過程中，建設(shè)單位要求工程監(jiān)理嚴格實行材料進場檢驗制度，堅決杜絕無出廠合格證和無檢測報告的材料及配件進場。各種原材料按照先檢驗后使用的原則，工程監(jiān)理對進場材料按規(guī)范進行現(xiàn)場隨機批次抽驗和送檢驗單位檢驗，建設(shè)單位定期和不定期地對監(jiān)理單位批次抽驗送檢情況進行嚴格檢查和考核，及時掌握原材料及配件質(zhì)量情況。以材料質(zhì)量控制為基礎(chǔ)，杜絕因材料質(zhì)量問題造成的工程質(zhì)量安全隱患，保障了漢口站金屬屋面系統(tǒng)的質(zhì)量安全。

2.3 把好過程關(guān)，細化落實金屬屋面安裝工藝技術(shù)和施工質(zhì)量

通過對金屬屋面體系和構(gòu)造的分析，可知金屬屋面的承載能力與屋面檁條、支架、面板厚度、檁距、連接方式、螺釘、緊固件咬合力、固定支架密度等有關(guān)，保證金屬屋面系統(tǒng)的質(zhì)量，確保安裝工藝是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。風荷載作用下金屬屋面會產(chǎn)生負風壓，而最大的負風壓發(fā)生在建筑物的暴露邊緣和轉(zhuǎn)角區(qū)域，如屋面形變部位、不同材料交接等有縫的部位。金屬板連接不牢固或是支架安裝不好，抗風能力則差，在局部較為薄弱處受到的瞬間風力超過其承載能力，從而導致破壞等。又如金屬屋面的支架安裝固定不好或漏上螺釘，屋面在風載作用下支架有可能被拔起，造成屋面板松動直至被風掀開破壞等。屋面板交接處若構(gòu)造處理不好，輕則漏雨，重則在受到外力如風載、雪載作用下造成結(jié)構(gòu)破壞，影響到使用安全。

如果施工工藝不到位，即使使用再好的材料和機械設(shè)備也不可能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。建設(shè)指揮部在組織設(shè)計施工圖技術(shù)交底后，依據(jù)工程總的指導性施工組織設(shè)計要求，組織編制了金屬屋面工程專項施工組織設(shè)計及具體實施方案，對金屬屋面工程進行全面規(guī)劃管理。其中包括原材料供應(yīng)機具設(shè)備進場管理、樣板工程施工管理、明確工序及工藝操作標準、施工作業(yè)指導書的編制、施工現(xiàn)場管理和作業(yè)人員技術(shù)安全教育培訓、施工技術(shù)交底、施工作業(yè)面及作業(yè)區(qū)域分段施工等，要求監(jiān)理編制專項監(jiān)理方案及工藝質(zhì)量驗收標準。堅持“樣板先行”的原則，充分發(fā)揮樣板工程的高起點、高標準和示范作用，全面深入完善工藝工法。同時組織參建各方的工程技術(shù)和安全質(zhì)量部門，要求工程項目部項目經(jīng)理和總工負責，對每個施工步驟進行細化，將工藝標準和操作要求交底到每個具體的作業(yè)人，對每一塊板現(xiàn)場壓型，每一檁條、每一支架的安裝，落實責任到架子隊、班組和個人，各班組明確每個工作日作業(yè)區(qū)域，施行現(xiàn)場施工管理和作業(yè)人員全員簽認制度。建設(shè)單位要求監(jiān)理對金屬屋面安裝工藝技術(shù)分析和安裝質(zhì)量按班組作業(yè)區(qū)域進行考評，并及時向建設(shè)單位反饋質(zhì)量安全信息，由建設(shè)單位對工程質(zhì)量安全信息進行通報，并對工程項目部進行考評，激勵每一名參建管理、作業(yè)人員的責任心，從工藝標準和作業(yè)規(guī)范上保障漢口站金屬屋面工程施工質(zhì)量。

2.4 把好驗收關(guān)，規(guī)范過程控制和質(zhì)量驗收程序管理

建設(shè)指揮部組織監(jiān)理單位編制金屬屋面監(jiān)理專項方案及驗收細則，金屬屋面施工質(zhì)量不僅應(yīng)符合金屬屋面相關(guān)質(zhì)量驗收規(guī)范和設(shè)計要求，還應(yīng)符合工藝技術(shù)標準。漢口站的金屬屋面工程量大，約14萬m2（如圖9），金屬屋面實施過程中與其他專業(yè)同時穿插進行，包括防雷、建筑防火、電氣照明、客服揭掛、通信覆蓋、裝飾吊頂，主候車室設(shè)置采光帶和消防自動排煙窗等。建設(shè)指揮部結(jié)合漢口站金屬屋面工程實際情況，從開始金屬面板現(xiàn)場輥壓制作、檁條鏍釘?shù)陌惭b到金屬板的咬邊等，對金屬屋面施工全程監(jiān)控確保質(zhì)量驗收合格。在施工過程中，對發(fā)現(xiàn)的問題及時安排整改，比如支架安裝位置偏差造成的機械鎖邊質(zhì)量不好的問題，立即組織召開質(zhì)量分析會，查找原因，及時糾偏，有效地避免了大面積質(zhì)量問題造成的返工，確保了質(zhì)量和工程進度。建設(shè)指揮部對金屬屋面的工程質(zhì)量進行全過程控制和監(jiān)督檢查，同時加大對監(jiān)理單位考核力度，對監(jiān)理管理水平、監(jiān)理工作質(zhì)量和業(yè)務(wù)能力等進行考核和評價，通報考評結(jié)果并進行獎懲，樹立工程建設(shè)“百年大計，質(zhì)量為先”的質(zhì)量安全責任意識，把好工程驗收關(guān)。按照施工組織設(shè)計，建設(shè)指揮部根據(jù)施工區(qū)域組織監(jiān)理、施工以及設(shè)計單位對金屬屋面工程進行分段驗收，每完成一段就驗收一段，確保了金屬屋面工程的整體質(zhì)量。

在近期雨棚安全專項檢查活動中，漢口站金屬屋面未發(fā)現(xiàn)因施工質(zhì)量缺陷造成的安全隱患，充分體現(xiàn)了嚴格過程控制、嚴把質(zhì)量驗收關(guān)的有效成果。

3 對客站金屬屋面質(zhì)量安全管理的體會

3.1 強化施工圖設(shè)計管理是源頭

此前，鐵路客站的深化施工圖設(shè)計一般為具備設(shè)計、施工雙資質(zhì)的企業(yè)實施。就金屬屋面而言，總體設(shè)計單位僅僅對其建筑造型尺度、構(gòu)造等進行簡單復核，缺少全面詳細的復核驗算過程，建設(shè)單位在組織深化施工圖審核時專業(yè)能力不強，監(jiān)理在施工中把關(guān)不嚴、驗收規(guī)范和標準不詳細，專業(yè)施工企業(yè)自行設(shè)計和按照自行編制的工藝質(zhì)量標準施工，以上環(huán)節(jié)任一疏漏均會造成金屬屋面質(zhì)量安全隱患。

鐵路客站的施工圖設(shè)計與細部深化設(shè)計施工圖由總體設(shè)計單位全面負責完成，十分必要且勢在必行，如客站的裝修設(shè)計、金屬屋面系統(tǒng)深化設(shè)計等等。一方面總體設(shè)計單位有著豐富的設(shè)計經(jīng)驗和系統(tǒng)專業(yè)的設(shè)計技術(shù)力量，以及嚴格的設(shè)計工作管理制度，能夠保證出圖質(zhì)量；另一方面由總體設(shè)計單位進行深化施工圖設(shè)計可以直接落實設(shè)計意圖、質(zhì)量要求及其工藝標準，避免因某些施工企業(yè)自行進行深化設(shè)計時追求利益的不良行為或其他原因造成的質(zhì)量問題、安全隱患，又可以明晰具體工程實施過程中的責任，避免因?qū)I(yè)施工企業(yè)設(shè)計時責任不明確發(fā)生互相推諉的現(xiàn)象。既保證了施工圖設(shè)計質(zhì)量，又利于建設(shè)單位對設(shè)計質(zhì)量進行有效控制與管理。

3.2 嚴格原材料進場管理是基礎(chǔ)

材料的質(zhì)量好壞直接關(guān)系著整個金屬屋面的質(zhì)量等級、結(jié)構(gòu)安全、外部造型和建成后的使用功能。材料質(zhì)量低劣造成的工程質(zhì)量事故和損失往往是非常嚴重并難以彌補的,在工程中必須避免發(fā)生此類事故，防患于未然。在材料的質(zhì)量管理中,首先要求建立健全質(zhì)量保證體系,在人員配備、組織管理、檢測程序、方法、手段等各個環(huán)節(jié)上加強施工管理。其次在施工承包合同中要明確對材料的質(zhì)量要求和技術(shù)標準。在工程中要堅持以施工單位自檢為主,以監(jiān)理方的復檢作為評定自檢結(jié)果的標準，同時還要堅持主要或是關(guān)鍵技術(shù)材料送第三方試驗檢測的制度。進入現(xiàn)場的工程材料，特別是非標材料或產(chǎn)品，例如角馳支架等，必須有合格證或質(zhì)量保證書，并應(yīng)符合設(shè)計要求。需復試檢測的材料，必須經(jīng)抽檢、送驗合格才能使用。在原材料進場管理過程中，還應(yīng)注意材料來源的調(diào)查工作，材料供應(yīng)需求計劃管理，批次抽檢和需送檢材料的規(guī)定及標準，材料進場使用管理標準，材料運輸和進場存放管理標準，以及施工過程中材料使用的日常監(jiān)督檢查和監(jiān)控材料質(zhì)量動態(tài)等。

3.3 加強過程控制是關(guān)鍵

過程控制是指對鐵路建設(shè)項目以及客站工程建設(shè)實施全過程標準化管理，是將現(xiàn)場管理標準化貫穿于整個工程建設(shè)中。對于漢口站金屬屋面工程質(zhì)量安全管理，過程控制也始終貫徹到實踐當中。要以設(shè)計質(zhì)量為源頭，以材料質(zhì)量控制為基礎(chǔ)，重點狠抓金屬屋面工藝標準和施工過程中的質(zhì)量控制。一是規(guī)范施工管理程序，以建設(shè)管理過程即高效率的施工組織來保障現(xiàn)場施工順利開展，具體分工落實到每個責任單位每個責任人。二是以各道工序工藝為基本卡控點，細化現(xiàn)場工藝標準及其質(zhì)量控制。三是加強監(jiān)理單位的監(jiān)管力度，監(jiān)督和規(guī)范現(xiàn)場管理，督促每一個具體作業(yè)人員按規(guī)范、工藝質(zhì)量標準施工。

3.4 規(guī)范驗收管理是保證

規(guī)范工程質(zhì)量驗收管理主要是要明確驗收組織和驗收標準。一是要明確質(zhì)量驗收規(guī)范標準，對質(zhì)量驗收做到有章可循，有據(jù)可依，有度可量。二是要加強施工過程中的質(zhì)量控制，要實行隨時完工、隨時檢查驗收的過程驗收制度，將質(zhì)量缺陷和安全隱患消滅在施工過程中。三是要做好驗收組織工作，在監(jiān)督施工單位自檢自驗的基礎(chǔ)上，監(jiān)理單位要做好過程中的檢驗批驗收、分部分項工程的驗收評定工作，建設(shè)單位檢查監(jiān)理單位的驗收過程的及時性、正確性和資料的完整性，同時要認真進行現(xiàn)場檢查，按照建設(shè)驗收程序?qū)挝还こ舔炇者M行組織管理。規(guī)范驗收管理是客站金屬屋面工程質(zhì)量安全的保證，這是實現(xiàn)工程“一次驗收合格率100%”工程質(zhì)量目標過程中的重要環(huán)節(jié)。工程驗收不僅要做好工程實體的驗收，還應(yīng)做好驗收資料及時整理歸檔工作。工程的質(zhì)量安全是我們的生命線，規(guī)范質(zhì)量驗收管理是工程順利開展和質(zhì)量安全的保證。

4 結(jié)語

一個合格的產(chǎn)品必須“抓源頭、抓過程、抓細節(jié)”。在管理中必須強化領(lǐng)導、提高認識、增強使命感責任感，牢固樹立“不留遺憾、不當罪人、建不朽工程”的建設(shè)理念。金屬屋面是目前鐵路客站質(zhì)量安全管理的薄弱環(huán)節(jié)，對其加強質(zhì)量安全管理和有效探索與實踐，有其重要的現(xiàn)實指導意義。

[1]鄭健.總結(jié)提升 持續(xù)改進 進一步推動中國鐵路客站的創(chuàng)新與發(fā)展[J].鐵道經(jīng)濟研究，2009（6）：1-5

[2]黨立.著眼治理安全質(zhì)量隱患 提升鐵路客站建設(shè)項目管理水平[J].鐵道經(jīng)濟研究，2011（5）：1-4

[3]周東偉，劉琨.現(xiàn)代化鐵路精品客站建設(shè)管理探索與實踐[J].鐵道經(jīng)濟研究，2012（1）：27-31