高鐵無站臺柱雨棚安全與維護(hù)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(yè)的發(fā)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(yīng)用，在解決了風(fēng)雨雪對旅客、站臺和機(jī)車侵?jǐn)_問題的同時(shí)，也給廣大旅客提供了開闊靚麗的登乘車環(huán)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(shí)，隨之而來的是由于后續(xù)檢測、維護(hù)不到位，加之前期設(shè)計(jì)中未考慮檢修設(shè)施，造成相應(yīng)的維護(hù)管理缺失，隨著無柱雨棚的大量建設(shè)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(gòu)造

無柱雨棚跨越整個(gè)站臺和線路，長度覆蓋站臺全長，柱子立設(shè)于軌道間，高度均在10 m以上。結(jié)構(gòu)構(gòu)造上，可分為若干個(gè)相對獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元。每個(gè)單元由若干榀鋼結(jié)構(gòu)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(gòu)梁和檁條連接，桁架柱一般采用獨(dú)立樁基礎(chǔ)，桁架柱與樁基承臺采用螺栓并焊接連接。功能構(gòu)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(shè)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(shè)置于桁架柱內(nèi)，采用虹吸與重力結(jié)合方式，部分在檐溝設(shè)置了電伴熱;電照設(shè)備線路在裝飾板內(nèi)布置，燈具鑲嵌在裝飾板內(nèi)。

2 使用中易發(fā)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(gè)站臺和線路)，線路上方有接觸網(wǎng)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(huán)境影響大，日常監(jiān)測難度大，發(fā)現(xiàn)問題后處理難度大，事故發(fā)生后造成影響大。1)屋面彩鋼板、封檐板、吊頂裝飾面板因風(fēng)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(hù)結(jié)構(gòu)，上下表面均長期受風(fēng)荷載影響，風(fēng)在其表面變化處存在漩渦、回流等多種復(fù)雜的三維流動現(xiàn)象，其中屋面邊緣和起拱處風(fēng)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(shí)際施工中彩鋼板與受力構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)位置偏差，部分節(jié)點(diǎn)不能發(fā)揮有效作用。在風(fēng)力長期影響下，彩鋼板屋面迎風(fēng)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(fēng)刮落危險(xiǎn)，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?yàn)闊o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(shí)排除，冬季因雨雪結(jié)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(shí)際使用中由于電消耗量大，管理不規(guī)范等原因，無法發(fā)揮電伴熱作用。另外無柱雨棚水落管暗設(shè)，堵塞后無法及時(shí)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(wǎng)的安全使用。3)結(jié)構(gòu)不均勻下沉，柱、梁等受力桿件應(yīng)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(shè)置長度可達(dá)上百米，可能坐落在不同的地質(zhì)條件下，這些因素可能造成桁架柱不均勻下沉;在風(fēng)力較大地區(qū)，長期受某一方向風(fēng)力影響，無柱雨棚易在該方向產(chǎn)生位移;另外桁架柱、梁由于施工難度，工藝復(fù)雜，受力節(jié)點(diǎn)多(節(jié)點(diǎn)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(gòu)件應(yīng)力變化，導(dǎo)致構(gòu)件變形，節(jié)點(diǎn)焊口產(chǎn)生微裂縫，進(jìn)而影響到結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的整體安全和穩(wěn)定性。4)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面涂裝層脫落、銹蝕。無柱雨棚為大體量鋼結(jié)構(gòu)，周圍無封閉外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，屋面板、桁架柱長期暴露在室外環(huán)境下，表面涂裝層起皮、脫落，易造成鋼結(jié)構(gòu)本體的銹蝕，影響無柱雨棚使用壽命;雨棚下部的鋼結(jié)構(gòu)也存在結(jié)露、滲漏等原因造成的銹蝕，特別是錨固點(diǎn)、焊接處、易存水部位，使用中更要加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)。

3 無柱雨棚安全和日常維護(hù)

無柱雨棚使用安全與設(shè)計(jì)、施工、使用維護(hù)各階段息息相關(guān)。

1)在設(shè)計(jì)階段，要考慮到使用期間檢測和維護(hù)的便利性，設(shè)置維修用設(shè)施。a.在適當(dāng)位置設(shè)置上頂棚、屋面的檢修爬梯和人孔;頂棚內(nèi)設(shè)檢修馬道，并宜考慮必要的檢修照明。根據(jù)站臺上設(shè)施和客流走向，利用站臺上靠近雨棚頂部的固有設(shè)施設(shè)置上屋面爬梯;檢修馬道的設(shè)置，可充分利用桁架梁、格構(gòu)梁及連接桿設(shè)置檢修馬道;屋頂高處宜設(shè)安全防墜落裝置，作為檢修人員作業(yè)時(shí)懸掛保護(hù)。b.采用彩鋼板等大面積輕型材料時(shí)，要充分考慮當(dāng)?shù)仫L(fēng)力、風(fēng)向影響，做好受力驗(yàn)算，適當(dāng)增加設(shè)計(jì)余量，保證屋面板與承力構(gòu)件的連接牢固。c.水落管宜采用明設(shè)，如在柱內(nèi)暗設(shè)時(shí)，應(yīng)增加管徑，并在適當(dāng)位置(水落斗、出水口和轉(zhuǎn)折處)設(shè)置清掏口;水落管出水口進(jìn)入排水溝位置應(yīng)明設(shè);雨棚屋面設(shè)置擋雪板等。d.設(shè)計(jì)前期應(yīng)充分考慮高大顯示屏、車站指示標(biāo)志等的安裝，在一定的結(jié)構(gòu)部位預(yù)留安裝點(diǎn)，盡量減少因后期使用安裝此類設(shè)備造成對結(jié)構(gòu)的破壞。

2)在施工階段，施工單位要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙施工，加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造施工精度，確保工程質(zhì)量。施工期間維修單位可提前介入管理，熟悉設(shè)備構(gòu)造和性能，并從便于使用階段檢測和維護(hù)管理的角度提出建議，為后續(xù)安全和維護(hù)工作做好準(zhǔn)備。

3)在使用階段，加強(qiáng)日常管理，規(guī)范檢測、維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)以及手段。a.采用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀對桁架柱、桁架梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)應(yīng)力變化情況作出初步判斷。b.采用目測、望遠(yuǎn)鏡觀測整體外輪廓，隨時(shí)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(jìn)入頂棚內(nèi)逐項(xiàng)檢查，必要時(shí)輔助以升降梯進(jìn)行檢查。d.利用爬梯上屋面檢查。e.加強(qiáng)維修用設(shè)施的日常管理。雨棚驗(yàn)收交接后，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境對維修用設(shè)施進(jìn)行修正、補(bǔ)齊、加固，日常檢修中隨時(shí)進(jìn)行修繕、補(bǔ)強(qiáng)，確保檢修用設(shè)施安全完好。

4)檢測中發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理，日常發(fā)現(xiàn)雨棚的質(zhì)量隱患并得到有效維護(hù)，比發(fā)現(xiàn)問題后再集中修理更能保證使用安全，“小病不醫(yī)成大疾”;狀態(tài)修與周期修結(jié)合，對達(dá)到大修周期或病害嚴(yán)重的，及時(shí)進(jìn)行大修處理，確保雨棚處于良好安全狀態(tài)。a.日常檢測中要嚴(yán)格貫徹“隨檢隨修”的原則，對發(fā)現(xiàn)的零小問題立即處理，防止病害積累和擴(kuò)大。如發(fā)現(xiàn)彩鋼板連接件松動、脫落要立即固定、補(bǔ)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(shè)防水膠墊;鋼結(jié)構(gòu)局部點(diǎn)銹蝕，采用鋼刷打磨基層后自噴漆處理等;對于檢修時(shí)不能及時(shí)處理的病害，要制定切實(shí)的整治方案并盡快安排落實(shí)。b.發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形量超過允許值，受力構(gòu)件明顯變形及節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)微裂縫，要進(jìn)行復(fù)核確認(rèn)后做出初步判斷，必要時(shí)聘請專業(yè)的檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測后制定整治方案。c.結(jié)構(gòu)涂裝層、屋面彩鋼板、電線路等根據(jù)設(shè)計(jì)使用年限、外部環(huán)境影響及實(shí)際使用情況，定期做好專項(xiàng)大修。d.無柱雨棚達(dá)到設(shè)計(jì)使用期限時(shí)，須委托專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行全方位鑒定，根據(jù)鑒定報(bào)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(xiàng)。a.設(shè)計(jì)中盡量對站臺標(biāo)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(shè)車站引導(dǎo)標(biāo)示或其他較大懸掛物時(shí)，要不影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件，盡量避免采用焊接連接或在受力構(gòu)件上鉆孔等固定方式。b.電力等線路不能直接在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件上固定，應(yīng)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(lián)系制度，并做好隨時(shí)聯(lián)系溝通，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時(shí)得到有效處理。

4 運(yùn)用“全生命周期管理”這一科學(xué)管理模式做好無柱雨棚的日常管理

2011年，北京市下發(fā)了《北京市房屋建筑使用安全管理規(guī)定》，提出了房屋建筑物實(shí)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(gè)生命周期，在每一個(gè)管理階段實(shí)施必要管理，并使每一個(gè)環(huán)節(jié)有效銜接，形成管理鏈條。1)無柱雨棚在交付使用時(shí)，維修單位對雨棚實(shí)體完成驗(yàn)收接管的同時(shí)，建設(shè)單位需向維修管理單位移交相關(guān)技術(shù)資料，質(zhì)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(xiàng)性能指標(biāo)、使用與維修保養(yǎng)要求;維修單位要建立與建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位的長期聯(lián)系，有效的實(shí)現(xiàn)從建設(shè)到使用兩大管理體系的對接。2)維修單位要把做好維修、養(yǎng)護(hù)和管理以保證安全使用作為自己存在的核心價(jià)值，對無柱雨棚進(jìn)行定期和隨時(shí)檢查維護(hù)，建立細(xì)致的“安全管理檔案”，完整記錄檢測、維護(hù)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(bào)和信息共享制度，加快鐵路房屋建筑物信息化管理進(jìn)程，真正使建設(shè)單位嚴(yán)格履責(zé)，使用單位安全使用，維修單位精檢細(xì)修，實(shí)現(xiàn)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(yùn)輸房建設(shè)備大修維修規(guī)則［M］.北京:中國鐵道出版社，2014.

［2］JGJ 8-2007，建筑變形測量規(guī)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(guī)定［Z］.