钢结构站台雨棚屋面存在问题及维修方案

王利民 上海铁路局合肥房建段

根据路局统一安排，最近五年合肥房建段段接管了合宁线、合武线、合蚌客专三条客运专线和京沪高铁四个客站，接管了6个无站台柱钢结构雨棚、7个有站台柱钢结构雨棚，目前铁路钢结构站台雨棚大多采用钢管混凝土立柱、钢桁架、压型金属屋面板系统；部分车站雨棚采用基本站台独柱悬挑、中间站台“Y”型雨棚，部分车站雨棚采用无站台柱雨棚；大量钢结构雨棚的使用，也带来了很多维修问题的出现。

1 雨棚屋面与主体结构的连接方式

从目前管内十三个站的钢结构雨棚的统计情况看，有角驰形屋面板、直立锁边形屋面板两种连接形式，直立锁边形屋面板为彩钢板，采用铝制T形角码与檩条连接。其连接方式为：雨棚屋面板与角码进行连接，角码与雨棚结构通过自攻螺钉进行连接，角码起到极其重要的作用。角驰形屋面板的角码形式多种多样，采用角驰形角码直接用螺钉或螺栓和檩条连接的有9个站，通过附加龙骨连接的有3个站，附加龙骨最小壁厚为2 mm。钢结构雨棚屋面板主要有3种卷边形式，最为常见的是：①角驰II YX-51-360;②角驰III YX51-380-760;③直立锁边形式HV65/470。

2 钢结构雨棚普遍存在的主要质量问题及其原因分析

2.1 雨棚遗留的主要质量问题具体情况及实例

虽然雨棚屋面板与主体结构的连接方式不同，但是相邻屋面板间连接、屋面伸缩缝、檐口板的节点做法基本相似；通过对负责维修的雨棚进行检查发现普遍存在以下突出问题：

2.1.1 屋面板间咬合不牢

两块相邻的屋面板通过直立锁边连接成一个整体，锁边通常需要屋面锁边机来完成，在机械无法作业的部位则需要手工锁边，在锁边不牢固的情况下，屋面板之间、屋面板与角码就无法有效连接，极易在外力作用下脱开，造成局部屋面板掀起。

2.1.2 T形角码缺少固定螺钉

T形角码的作用至关重要，它是雨棚板与雨棚结构主体可靠连接的纽带，如果角码缺少自攻钉，就会造成角码与主体结构连接强度不够极易在外力作用下造成局部屋面板掀起。

2.1.3 屋面变形缝盖板未与雨棚主体结构连接

由于钢结构在温度的影响下伸缩变形较大，变形缝盖板如果未与主体结构连接，在雨棚伸缩过程中极易造成变形缝盖板的固定铆钉、自攻钉被剪断，造成盖板松动和脱落。

2.1.4 吊顶内杂物很多

吊顶板内遗留的杂物是施工人员在施工后将施工的材料及辅助材料和工具遗留在吊顶板与屋面板之间的缝隙里，经常在自然风力和动车经过时产生的震动和风压的作用下，从吊顶板内掉出。

2.1.5 屋面檐口板缺少固定螺钉

雨棚的檐口板与主体结构的连接是通过板的四周角铝打自攻螺钉与结构相连的，如果缺少固定的自攻螺钉，就会造成檐口板在外力的作用下产生震动，如果经常震动，就可能带动其它自攻螺钉松动，直接导致檐口板脱落。

2.2 产生问题的原因

2.2.1 施工单位未按照设计方案施工

（1）为了节约时间、压缩工期，施工单位采取平行作业，有时由于协调控制不力，造成有些后部工序领先前部工序，造成前部工序只有简化程序来保证工期以不影响下一道工序，致使很多情况下偷工减料。

（2）为了追求利润而通过简化程序来降低材料成本、人工成本。有些工序施工难度很大，既费时又不安全，为保证工期、利润而降低了标准。

2.2.2 未按照规定做好工程质量检查及整改

（1）施工单位没有进行严格的检查，或者没有落实整改。

（2）监理单位没有进行严格的检查，或者没有有效督促施工单位整改。

3 雨棚维修存在的主要问题及其原因

我段从2008年合宁线开通开始接管钢结构雨棚，由于合宁线雨棚高度只有6 m，结构较为简单，因此维修的问题不是很突出，但是自从2010年初接管合肥站雨棚后，由于合肥站雨棚高度在18米左右，检查、维修的矛盾立刻十分明显，特别是京沪高开通以来，问题更加突出。

3.1 主要存在以下几个维修方面问题

（1）由于雨棚较高，登高问题一直是维修的难点。由于在设计方案中未充分考虑雨棚在使用过程中如何维修。因此对大跨度雨棚的检修，没有预留相应的竖向、水平检修通道，或设计的检修通道不足，不能满足检修通行及操作要求，也不能保证检修人员的安全，使得检修起来困难或无法正常开展维修工作。

（2）雨棚屋面板与吊顶板之间未设检修马道。由于在雨棚屋面板与吊顶板之间的钢结构部分隐藏在内部，缺少检修马道就无法高效、及时按照标准对内部的钢结构进行检查及维护。

（3）维修技术、操作人员对钢结构的维修技术掌握不够。由于建筑段的技术人员、施工人员多以土建为主，对钢结构的专业知识掌握不够，缺少专业维修人员，对新设备、新材料、新技术、新工艺的技术要求及施工经验也掌握不够，维修方法滞后。

（4）维修工具不足。检修设备严重不足，如专业检修、维修所需的悬臂式液压升降平台或垂直式液压升降平台、切割机、屋面锁边机等先进的工具、设备配置不足或根本没有配置。这样也影响维修的实施。

（5）维修管理的制度不完善。由于新设备、新结构使用的时间短，维修管理的制度等还没有完全跟上。如对高铁雨棚，结构承受的荷载已与传统的雨棚不同，要考虑火车动荷载的影响，不仅要求雨棚大柱网、大跨度，还要承受大荷载，因此对结构的要求也很高，对柱的竖向位移、梁的竖向挠度、裂缝要求都非常高。要掌握其大修维修周期则需要借助先进的检测设备和手段（健康安全监测）才能实现。维修保养的要求及技术也是传统技术不能解决的，其维修周期也是要经过使用过程和时间的积累来总结确定。

3.2 产生问题的主要原因

（1）设计时未充分考虑使用期间的维修，致使维修方案未定，预留维修条件不足，维修工具也就无从考虑。

（2）钢结构雨棚随着高铁的建设进程迅速大量产生，维修培训未及时跟上，相应专业的人才未及时培训及引进。

（3）思想上准备不足，对钢结构维修的复杂性认识不足，没有进行认真思考如何应对。

（4）维修经验缺乏，没有现成的维修管理制度，需要时间去收集整理、完善。

4 解决存在问题的思考

目前施工存在的问题通过原雨棚施工单位按照铁路总公司要求的设计补强方案进行补强施工得到基本解决，部分雨棚增设了登高爬梯、屋面检修马道和防坠落设施，设备的部分隐患得到了初步解决与控制，维修施工时的困难得到一定解决，但是还有很多维修方面的问题仍然需要我们共同努力解决，解决维修方面的困难需要做好以下几方面的工作：

4.1 加强对维修设备的投入

通过各种渠道配置登高设备、维修工具、检测设备，根据雨棚的高度、结构形式和维修、检测方法，配置不同的设备，满足设备维修的需要。

4.2 加强技术人员和作业人员的技能培训

首先要加强技术力量，可以采取通过招收相应专业的大学毕业生和培训既有技术人员两种方式；其次要对作业人员进行经常性实作培训，通过实作及演练来增加施工经验和技能；再则通过工程交付时与施工单位协商，对自己的人员进行必要培训。

4.3 加强对雨棚的管理，建立完善维修制度及方案

首先建立维修保养制度，工程交付使用后，及时根据每个雨棚的结构形式及使用的材料特性，制定设备《使用维护说明书》，根据《使用维护说明书》制定详细的的管理、维修、保养计划及考核制度，成立专门的组织机构及人员负责定期进行检查、维护，发现问题应及时处理并做好记录。其次应建立特殊环境状态下检查、维修及加固的应急预案。要定期组织有关人员进行应急演练，熟练掌握有关程序，当强风、雨、雪来临之前，应对建筑设备进行全面的检查，检查的重点是影响人员和行车安全的部位并对重点部位可考虑采取临时的加固措施。遭遇强风、雨、雪袭击、地震、火灾等灾害后，要由专业技术人员对设备进行全面的检查，并根据损坏程度制定处理方案，及时处理。

4.4 建立两支维修队伍

针对职工队伍普遍老化的现状，为保证设备安全，解决突发事件，建立两支队伍:一是培养一支高素质维修养护管理及作业专业队伍，由身体素质好、业务强的职工组成日常维护和抢修突击队，二是走市场化之路，建立外用维修队伍网络，保证随时可以联系到处理问题的人员。

4.5 通过安全风险管理机制来加强设备管理

（1）根据每个雨棚的结构形式，研究可能出问题的节点，确定风险源。

（2）根据风险源的具体结构形式，建立维修方案并熟练掌握，同时根据维修方案准备相应的维修材料和抢修工具。

（3）加强风险源的日常检查，形成检查制度、评估制度、处理制度。

5 结束语

以上介绍了4种钢结构雨棚屋面板的连接方式，分析了雨棚屋面存在的主要问题及其原因，提出了维修面临的困难和下一步解决问题需要实施的策略；但是还要对方案中进行实施步骤的细化，提高解决问题的效率。