浅谈高铁客站站房、站台雨棚的金属屋面板被大风揭起的原因及防治

浅谈高铁客站站房、站台雨棚的金属屋面板被大风揭起的原因及防治

王伟东

中国铁路广州局集团有限公司土地房产部

摘要：近十年来，铁路发展突飞猛进，新型的铁路客站与传统的铁路客站相比，显得既时尚又舒适，为追求宽敞明亮大空间的候车环境，客站站房、站台雨棚屋面结构大都采用了大跨度的轻型钢结构和新型的金属屋面材料。前几年，广州局铁路集团管内不时发生金属屋面板被风揭起的事件，特别是沿海地区的高铁站，受台风气候影响，是事件多发区域。通过分析广州局铁集团管内高铁客站站房、站台雨棚金属屋面板被风揭的原因，对已开通运营的客站站房、站台雨棚金属屋面板，针对性地制定有效措施进行整治；对正在建设或准备建设的客站站房、站台雨棚，提出预防措施，增强高铁客站站房使用的安全。

关键词：屋面板；揭起；防治；安全

一、高铁客站站房、站台雨棚的金属屋面板使用现状

为减少旅客乘车候车的时间和距离，城际客站站房一般采用站桥合一的客站站房模式，高铁客站站房、站台雨棚的金属屋面板一般采用彩钢瓦板和铝镁锰板，支座形式分铝镁锰T型支座、卡扣支座、角驰暗扣支座，固定方式是屋面板通过直立锁边与支座连接，支座与屋面钢结构檩条用自攻螺丝连接。高铁建设初期，这种金属屋面板被广泛应用于高铁、城际的客站站房、站台雨棚的屋面上。近几年，金属屋面板被风揭起的事件时有发生，沿海地区更为突显，很多车站分别发生过被风揭后事件，事件发生时都是在恶劣天气环境下，一般是台风天气或大风大雨的极端天气。金属屋面板被风揭起松脱后，或悬挂在屋面檐口边、或掉落在轨道上、或掉落在车站旁边停车场、或掉落在车站广场上，严重影响列车和行人安全，扰乱了列车运行秩序。

2018年某站房被台风2012年某站被台风提起

揭起破坏的金属屋面破坏的站台雨棚金属屋面

二、客站站房、站台雨棚金属屋面板被大风揭起的原因分析

结合事件发生时当地天气情况，通过对被风揭起破坏的客站站房、站台雨棚金属屋面板设计、施工、维护保养、破坏程度、破坏形式的现场调查，分析金属屋面板被大风揭起的主要原因有：

1.设计抗风等级低，无法抵御恶劣天气。铁路客站站房、站台雨棚的金属屋面板设计抗风等级一般抗10级风，但沿海地区频发12级超强台风，金属屋面板设计安全冗余明显不足。据现场调查和咨询当地气象局，发生屋面板被大风揭起事件时，当时当地都曾经有台风经过站房或突发大风吹袭过站房，在台风、突发大风的恶劣天气环境下，外部风力对屋面板形成向上拔的负风压，且瞬时阵风一般比预测的平均风力均要大得多，当负风压大于屋面板抗风压设计值时，造成屋面被大风揭起。铁路客站站房、站台雨棚金属屋面板设计抗风等级低，加上恶劣天气是造成金属屋面板松脱的直接原因。

2.施工过程质量控制不到位。由于客站站房、站台雨棚等房建专业工程的施工一般都安排在铁路建设的后期进行，往往因工期紧，各单位在施工过程中难以开展全面检查、分析、整改工作，造成施工质量问题。

（1）支座固定螺丝和支座设置的数量不足。支座与檩条间通过自攻螺丝固定方式连接，屋面板与支座间通过360度直立锁边形成咬合力相连接，由于施工单位原因，未按设计要求设置足够支座固定螺丝和支座，势必因固定螺丝数量不足造成支座固定螺丝受力超过其受力极限而断裂、松脱，或因支座数量不足引起支座平均受力增大造成屋面板被大风揭起，前者是屋面板连同支座一起与檩条分开，后都是屋面板与支座分开。

檐口处屋面板与檩条间存在空隙

（4）屋面下檐口的屋面板悬飘的长度过长。屋面板悬飘部分过长，在风力作用下，支座处的屋面板因受到弯矩增大，容易被风揭起或折断。另外，也会因正负风压反复交替吹袭造成屋面板被揭起。

屋面板悬飘的长度过长

3.检修条件不足，日常保养维护不到位。客站站房、站台雨棚的金属屋面板离地面高度约30米，离站台高度约15米，由于投入使用的初期没有设置检修爬梯和检修马道，日常检查必须临时搭设检修爬梯和检修马道，或借用大型起重设备将检查人员吊至指定位置，不仅成本大，检查周期也长，给金属屋面板的日常维护造成困难，加上日常检查踩踏屋面板，容易造成咬合处松动降低抗风揭能力，是造成金属屋面板被大风揭起的诱因。

屋面板上无检修马道

起重设备提升作业人员

三、高铁客站站房、站台雨棚的金属屋面板被大风揭起的防治

高铁客站站房、站台雨棚金属屋面板被大风揭起的问题将严重影响铁路运输安全，为确保铁路运输安全，对已经开通运营车站的金属屋面板进行全面检查，根据检查情况制定有效措施加固整治，对正在建设或准备建设的客站站房、站台雨棚金属屋面应采取有效的预防措施，避免发生金属屋面板被大风揭起的问题重复出现。

1.优化设计，合理提高抗风等级。目前，利用直立锁边固定的金属屋面板在民用厂房应用较广，其设计暂无国家设计规范，只有企业标准，企业标准仅适用于普通民用建筑，对于高铁客站站房、站台雨棚重要公共设施，应提高其抗风等级和安全冗余，投入使用前委托第三方进行抗风揭试验，确保达到预期抗风能力，更好应对台风、瞬间阵风等恶劣天气。

2.全面排查问题，制定多种整治措施。对已开通运营的客站站房、站台雨棚的金属屋面板开展全面检查，并根据检查情况制定多种整治措施。

（1）金属屋面板波谷增设竖向固定螺丝。在金属屋面板的波谷加钢板条，用螺丝固定在檩，并打上防水胶。此方法适用于局部支座固定螺丝和支座设置数量不足情况，也可以用于局部檐口板与檩条有较小空隙和檐口板过长的情况。

（2）增设防风夹。在支座处的金属屋面板波峰增设防风夹，增加金属屋面板与支座间的咬合力。此法适用于加固的各种情况。

增设防风夹并连成直线整体增设防风夹并连成片

（4）利用增设的检修马道压紧金属屋面板。由于原设计客站站房、站台雨棚的金属屋面都没有设置检修马道，加固方案可以与增设检修马道结合一并实施，设置纵横交错的检修马道，将垂直于屋面板的检修马道设置在金属屋面板端部，并通过防风夹与金属屋面连成整体，加上检修马道自重压力，可大大增加金属屋面板的抗风能力。

增设纵向检修马道增设横向检修马道

3.改善检修条件，加强日常保养维护。在站台端部增设检修爬梯，并在金属屋面板上设置检修马道，与原来靠大型起重设备上屋面的作业方式相比，能大大压缩作业时间、作业成本，作业人员更容易发现问题、整治问题。

在站台端部增设纵向检修马道

4.预防金属屋面板被风揭起的措施。对正在建设或准备建设的铁路客站站房、站台雨棚，为预防金属屋面板被风揭起，应重点考虑以下几点的措施：

（1）优化设计方案，提高抗风等级。准备建设的客站站房、站台雨棚屋面尽量采用钢筋混凝土结构，正在建设中的金属板屋面，应合理通过加固补强措施提高其抗风等级。

（2）采用新的金属屋面板的安装方式。在屋面板底层增设压型钢衬板或采用新的整体压条式扣法固定金属屋面板，能大大减少屋面板受到的负风压和增加屋面板的咬合力。

金属屋面板底屋增设压型钢衬板采用新的整体压条式扣法

（3）加强质量把控，严格落实施工中质量检查制度。施工过程的质量控制是保证质量的关键环节，建设单位要组织参建单位定期开展质量检查、分析、整改工作，施工单位、监理单位必须严格执行本单位的质量管理体系，确保工程质量。

（4）推行房建专业提前介入工作，发现问题及早整治。房建设备管理单位在工程验收前成立提前介入工作小组，在现场驻点对金属屋面板施工的每一个工序进行检查、验收、记录，建立问题库，并及时向建设单位通报存在问题，要求限期整改，并对已整改的问题进行逐一销号，开通运营前未整改问题将作为工程遗留问题由建设单位在开通运营后负责继续整改。

（5）完善检修爬梯和检修马道，提供日常维护保养的基础条件。检修爬梯和检修马道是进行客站站房、站台雨棚金属屋面板维护保养的先决条件，应结合提高金属屋面板抗风等级时由设计同时考虑，既能满足检修要求，又可提高屋面板抗风等级。

四、结论

客站站房金属屋面板松脱的防治技术在广州局集团公司管内的武广客专、广珠城际、广深港客专进行试点，并取得很好效果，正在不断地进行推广使用。实践证明，该技术能有效防治客站站房、站台雨棚的金属屋面板被大风揭起的问题。

参考文献：

[1]中国铁路总公司TG/GW105－2014铁路运输房建设备大修维修规则（试行）。北京：中国铁道出版社，2014

[2]中国铁路总公司.铁总建设[2015]124号铁路旅客车站建筑细部设计和施工规定.北京：中国铁路总公司，2015

[3]中国铁路总公司。TG/01－2014铁路技术管理规程.北京：中国铁道出版社，2014