高鐵車站雨棚金屬屋面質(zhì)量治理

劉果，于向濤，安海強(qiáng)，高儒華，韓德樹

（1.中鐵四局集團(tuán)鋼結(jié)構(gòu)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(nèi)，高鐵車站采用大跨度的鋼結(jié)構(gòu)雨棚取代了傳統(tǒng)的鋼筋混凝土雨棚，與之配套的為金屬屋面圍護(hù)體系。車站雨棚金屬屋面不同于常規(guī)金屬屋面，其所處環(huán)境復(fù)雜，列車通過時不僅產(chǎn)生振動，還產(chǎn)生風(fēng)吸效應(yīng)，加上強(qiáng)氣流及室外風(fēng)雨雪等自然環(huán)境影響以及設(shè)計、施工等方面存在的缺陷，造成金屬雨棚屋面板出現(xiàn)松動等諸多安全隱患，導(dǎo)致雨棚屋面板脫落影響列車運(yùn)行安全甚至引起事故。車站雨棚屋面存在的各種質(zhì)量安全隱患和問題，應(yīng)通過提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、保證施工質(zhì)量，加強(qiáng)日常維修保養(yǎng)、定期檢查、專項檢查等一系列措施，及時發(fā)現(xiàn)隱患、消除隱患，確保車站雨棚使用功能，為車站日常安全運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

2 高鐵車站雨棚金屬屋面質(zhì)量問題現(xiàn)狀

從2005年開始我國加大了高速鐵路的建設(shè)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(jié)構(gòu)雨棚。但由于無站臺柱雨棚在我國推廣時間短，在設(shè)計、施工及建設(shè)管理方面均有待進(jìn)一步提高，這些雨棚施工完成后難免存在一定的質(zhì)量問題。經(jīng)過調(diào)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(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，目前，針對高速鐵路金屬屋面的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范尚未形成，導(dǎo)致設(shè)計單位對高速鐵路雨棚金屬屋面的設(shè)計認(rèn)識不一、理解存在偏差，參照或直接使用工業(yè)廠房及公用建筑的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，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(shè)計質(zhì)量；

②環(huán)境對車站雨棚金屬屋面的牢固性產(chǎn)生極不利影響，車站雨棚多處于室外空曠地帶，常年承受風(fēng)力；其次，列車高速通過車站雨棚時，產(chǎn)生極強(qiáng)風(fēng)吸；再者，列車通過時產(chǎn)生振動，金屬屋面固定用螺栓、自攻釘?shù)乳L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(wǎng)，一旦金屬屋面系統(tǒng)構(gòu)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(yùn)行造成威脅。

③車站雨棚金屬屋面結(jié)構(gòu)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(xiàn)滲漏，且經(jīng)過多次維修后仍難以從根本上解決。

④屋面構(gòu)配件防腐措施不到位。車站雨棚金屬屋面構(gòu)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(chǎn)品，經(jīng)過多年環(huán)境侵蝕，車站雨棚金屬屋面構(gòu)配件銹蝕問題越來越嚴(yán)重。產(chǎn)品防腐措施不到位，直接造成構(gòu)配件的銹蝕，構(gòu)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(zhì)量問題原因分析

3.1 相關(guān)設(shè)計、施工的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不完善

車站雨棚屋面面板、吊頂板等裝飾工程缺少專門設(shè)計、施工及驗收規(guī)范，僅在《民用建筑設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》提及“雨棚”概念，不具有專業(yè)針對性；《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》未充分考慮鐵路行車等振動、風(fēng)吸對雨棚的影響；沒有相應(yīng)針對雨棚在運(yùn)營階段進(jìn)行檢查維護(hù)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，雨棚裝飾檢修頻次、范圍、內(nèi)容等并未列入標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。當(dāng)前對設(shè)計具有較強(qiáng)指導(dǎo)意義的《鐵路旅客車站細(xì)部設(shè)計》一書，主要針對建筑構(gòu)造設(shè)計做一些細(xì)部要求，相對結(jié)構(gòu)節(jié)點的安全性和整體的計算規(guī)則未作具體要求。

3.2 設(shè)計方案不周全

①車站雨棚屋面設(shè)計材料的選擇決定了其使用年限。材料的優(yōu)劣與成本密切相關(guān)，受預(yù)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(shè)計階段未充分考慮材料的使用年限及達(dá)到后的維修或更換造價；設(shè)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(jìn)出站產(chǎn)生的振動影響而產(chǎn)生變形等不利因素。

②圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算在設(shè)計期間往往被忽視，在高速鐵路發(fā)展初期由于規(guī)范和經(jīng)驗的缺乏，此部分設(shè)計往往交由施工單位或廠家進(jìn)行深化設(shè)計，因相應(yīng)單位的能力水平參差不齊，最終直接影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)的成品質(zhì)量。部分深化設(shè)計沒有結(jié)構(gòu)計算書，沒有詳細(xì)的施工節(jié)點詳圖。在雨棚屋脊、伸縮縫、封檐板、檐口、天溝及封堵、吊頂?shù)炔课挥绕浔∪?，無法指導(dǎo)施工。設(shè)計時對臺風(fēng)、大風(fēng)等極端天氣、特殊環(huán)境下的安全系數(shù)考慮不充分，屋面設(shè)計風(fēng)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(huán)境下，設(shè)計的安全等級（標(biāo)準(zhǔn)）不足。設(shè)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(hù)或突發(fā)異常情況時的上人設(shè)施和檢修馬道。

3.3 預(yù)算造價與市場脫節(jié)

①鐵路定額很長時間內(nèi)沒有進(jìn)行修訂調(diào)整，特別是地材和人工費(fèi)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(zhì)選擇就會下降，勢必對鐵路站房、雨棚等質(zhì)量造成沖擊。

②我國高鐵設(shè)計里程長，跨越省份多，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異大。鐵路建設(shè)采用的是全國統(tǒng)一的定額模式，使用的是全國平均水平作為基數(shù)，導(dǎo)致投入不平衡。在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)由于材料費(fèi)和人工成本相對較低，在同等投入的情況下，質(zhì)量有保證，反之在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)質(zhì)量就無法得到保證。

3.4 施工有效工期壓縮嚴(yán)重

很多鐵路線站房設(shè)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(yùn)營。

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

②鐵路施工工期受春運(yùn)影響嚴(yán)重。鐵路建設(shè)大部分工程都要求春運(yùn)來臨之前要投入使用，導(dǎo)致很多設(shè)施“帶病”移交使用。春運(yùn)持續(xù)時間比較長，春運(yùn)期間大部分既有線工程均處于停工狀態(tài)，縮短了有效施工時間，導(dǎo)致有效工期很短。

③既有線車站施工要點作業(yè)時間不足。既有線車站施工需要要點施工時，手續(xù)繁瑣，配合單位較多，導(dǎo)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(yán)重侵蝕有效作業(yè)時間，從而導(dǎo)致壓縮工期、搶工的不利局面。

3.5 質(zhì)量管控不嚴(yán)格、不到位

①建設(shè)單位在進(jìn)入裝飾階段，由于沒有精細(xì)的設(shè)計圖紙、準(zhǔn)確的參考標(biāo)準(zhǔn)，存在多頭管理，不同的業(yè)主對裝飾的要求標(biāo)準(zhǔn)不同，造成返工現(xiàn)象較為普遍。

②施工單位質(zhì)量管理專業(yè)人員數(shù)量不足，隱蔽工程自檢不到位，存在未驗收就隱蔽的現(xiàn)象；裝飾階段工序繁雜，各專業(yè)交叉施工多，存在反復(fù)拆、裝現(xiàn)象，對屋面、吊頂質(zhì)量影響較大。

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

④鐵路局質(zhì)量監(jiān)督單位，對于裝飾階段的控制不夠嚴(yán)格，存在重結(jié)構(gòu)輕裝飾的現(xiàn)象。試驗檢測機(jī)構(gòu)采取的是靜態(tài)取樣試驗的方式，不能夠完全體現(xiàn)工程實際質(zhì)量。

⑤接收和使用管理單位竣工驗收把關(guān)不嚴(yán)，為了早日開通，普遍存在帶病接收現(xiàn)象，造成質(zhì)量隱患。

3.6 運(yùn)營維護(hù)不到位

車站雨棚使用過程中設(shè)備管理單位日常檢查不到位，未及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題或者存在的隱患。車站及設(shè)備管理單位缺乏專業(yè)的日常檢查、維護(hù)管理隊伍和人員。站臺雨棚等設(shè)備設(shè)施只用不檢或少檢，質(zhì)量安全隱患難以及時發(fā)現(xiàn)并消除。缺乏專業(yè)檢查維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，設(shè)計單位、施工單位未提供相應(yīng)的維修、保養(yǎng)技術(shù)資料，無各種材料的使用年限、更換時限、更換方法、日常養(yǎng)護(hù)等日常檢查維護(hù)管理指南或手冊。日常檢查維護(hù)時間難以保證，對雨棚、吊頂?shù)鹊娜粘Ｙ|(zhì)量檢查維護(hù)要求光線良好，但白天高鐵行車密度大且接觸網(wǎng)無法停電，很難在白天要天窗點進(jìn)行檢查維護(hù)；夜間天窗點時間短，光線條件較差，不利于登高檢查質(zhì)量和檢修作業(yè)。部分雨棚屋面系統(tǒng)沒有設(shè)置檢修爬梯和檢修馬道，檢修條件不足，日常保養(yǎng)維護(hù)不到位。缺乏適用的、安全可靠的登高作業(yè)設(shè)備。

4 高鐵車站雨棚金屬屋面質(zhì)量問題預(yù)防措施

針對存在的問題，分別從法律法規(guī)、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量控制、運(yùn)營維護(hù)等方面采取如下措施，有效提高雨棚金屬屋面的質(zhì)量、消除安全隱患。

4.1 完善規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

健全高鐵雨棚的設(shè)計規(guī)范、施工規(guī)范、質(zhì)量驗收規(guī)范，明確相應(yīng)技術(shù)參數(shù)的取值標(biāo)準(zhǔn)；健全高鐵建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的相應(yīng)設(shè)計規(guī)范，明確圍護(hù)構(gòu)件的計算規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)造措施。編制實用性的圖集。

4.2 完善規(guī)章制度

建立高鐵工程質(zhì)量責(zé)任追究制度。強(qiáng)化建設(shè)、設(shè)計、施工、監(jiān)理和維管單位在工程質(zhì)量中的各自主體責(zé)任，建設(shè)、設(shè)計、施工、監(jiān)理、維管單位和其項目負(fù)責(zé)人應(yīng)分別出具相應(yīng)的質(zhì)量保證承諾書，促進(jìn)各方主體單位和主要負(fù)責(zé)人高度重視高鐵建設(shè)工程質(zhì)量和維護(hù)使用質(zhì)量安全，從源頭上杜絕質(zhì)量缺陷。明確各方職責(zé)，對因履責(zé)不到位導(dǎo)致發(fā)生質(zhì)量安全事故或重大質(zhì)量安全隱患的，應(yīng)追究相關(guān)責(zé)任單位和人員的行政責(zé)任、刑事責(zé)任。

制定鐵路設(shè)施重大隱患獎勵制度，調(diào)動相關(guān)單位積極性，鐵路設(shè)備設(shè)施檢查維護(hù)單位績效考核依據(jù)發(fā)現(xiàn)及解決隱患問題的數(shù)量和質(zhì)量而定。

4.3 提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

雨棚金屬屋面要提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，滿足抗風(fēng)等級和安全冗余，提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平。充分發(fā)揮大型綜合設(shè)計研究院和專業(yè)技術(shù)設(shè)計研究院的各自優(yōu)勢，大型設(shè)計院重點任務(wù)聚焦在主體結(jié)構(gòu)方案上，減少因圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)分化設(shè)計人員精力以至于削弱設(shè)計能力；圍護(hù)結(jié)構(gòu)可由專業(yè)的設(shè)計單位承擔(dān)，并獨立完成審圖和簽圖。設(shè)計要充分考慮高鐵運(yùn)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(jìn)行風(fēng)洞和風(fēng)揭試驗，提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，提高安全冗余。

完善深化設(shè)計審核程序，有深化設(shè)計必須進(jìn)行設(shè)計方案審查，重要節(jié)點須經(jīng)設(shè)計單位審核確認(rèn)；細(xì)化節(jié)點施工圖,確保每一個連接都要有設(shè)計方案。對于影響結(jié)構(gòu)安全和質(zhì)量的屋面系統(tǒng)和節(jié)點詳圖設(shè)計，必須由設(shè)計單位完成施工圖設(shè)計，嚴(yán)禁以施工單位的深化設(shè)計圖或加工制作圖代替設(shè)計單位的施工圖。同時，設(shè)計單位對施工單位提出明確的加工制作設(shè)計要求，確定技術(shù)缺口的深度。

4.4 修訂工程定額標(biāo)準(zhǔn)

及時修訂并細(xì)化工程定額，預(yù)算造價要與時俱進(jìn)。高速鐵路定額要按照不同區(qū)域，結(jié)合當(dāng)?shù)匕l(fā)展水平，制定針對性、適用性的定額標(biāo)準(zhǔn)，充分考慮環(huán)保政策、區(qū)域材差、人工差價，充分考慮造價對工程質(zhì)量的影響，從源頭上確保工程質(zhì)量。

4.5 合理確定建設(shè)工期

建設(shè)單位應(yīng)制定合理工期，施工工期跨越春運(yùn)期間的要適當(dāng)延長工期。充分考慮有效施工時間，嚴(yán)禁因為春運(yùn)或者其他原因隨意壓縮工期提前投入使用。根據(jù)現(xiàn)場實際施工進(jìn)度合理調(diào)整施工工期，確保施工質(zhì)量與工期沖突時要優(yōu)先確保質(zhì)量，做到“質(zhì)量服從時間”。施工要點手續(xù)要根據(jù)不同施工內(nèi)容、施工部位區(qū)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(guī)定組織施工。

4.6 嚴(yán)格控制施工質(zhì)量

根據(jù)鐵路的設(shè)計級別，明確裝飾設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和用料的規(guī)格、品種、顏色等質(zhì)量參數(shù)，做到施工有依據(jù)、驗收有參考。鐵路局質(zhì)量監(jiān)督單位，應(yīng)重視裝飾階段的質(zhì)量監(jiān)督，加強(qiáng)對隱蔽工程的質(zhì)量監(jiān)督力度，制定相應(yīng)文件，要求樣板先行、首件必檢，規(guī)范施工單位的質(zhì)量行為。施工單位的項目管理機(jī)構(gòu)要設(shè)置專門的質(zhì)量管理部門，配備足夠數(shù)量、相應(yīng)專業(yè)的質(zhì)檢人員，確保裝飾工程質(zhì)量可控；應(yīng)加強(qiáng)隱蔽工程的管理力度，未驗收嚴(yán)禁進(jìn)入下道工序；合理組織施工，盡量避免各專業(yè)交叉施工，嚴(yán)禁顛倒工序施工。明確接收和使用單位的驗收責(zé)任，接收和使用單位要派專職驗收人員對接收前進(jìn)行全面驗收，確保工程的質(zhì)量安全。

4.7 做好運(yùn)營維護(hù)

編制高鐵運(yùn)營階段建筑物日常檢查維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范日常維護(hù)管理行為。設(shè)計單位、施工單位要提供完善的竣工資料和專業(yè)維護(hù)手冊，明確雨棚等建筑物主體結(jié)構(gòu)和屋面、裝飾工程的設(shè)計使用年限和保修期，為設(shè)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(dǎo)性意見。鐵路行業(yè)主管部門編制適用于高鐵站房、雨棚日常維修保養(yǎng)的專用登高作業(yè)設(shè)備的制造、使用標(biāo)準(zhǔn)。

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

5 結(jié)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(jié)構(gòu)安全、使用功能，還影響建筑的美觀性。早期建設(shè)項目隨著時間的推移，金屬屋面材料逐漸達(dá)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(yán)重。另外，維管單位相關(guān)人員因?qū)I(yè)性不強(qiáng)，設(shè)備缺少，在日常維修及保養(yǎng)過程中難以達(dá)到目的，維修保養(yǎng)不到位，也加劇了問題的進(jìn)一步惡化。這就要求鐵路管理部門進(jìn)一步完善規(guī)范和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，制定合理的造價和工期，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，制定完備的維修保養(yǎng)體系，確保高鐵車站在全壽命周期中，各方責(zé)任主體單位分工把關(guān)，通力配合，注重實效，在組織上更嚴(yán)謹(jǐn)有序，在實施中更細(xì)密詳實，這樣才能切實消除鐵路客站雨棚質(zhì)量隱患，確保行車和旅客安全。