铁路房建设备钢结构雨棚常见病害及分析研讨

铁路房建设备钢结构雨棚常见病害及分析研讨

卢海强

中国铁路上海局集团有限公司杭州房建公寓段，浙江杭州310000

摘要：随着我国铁路网的不断扩容和铁路运输事业的快速发展，钢结构雨棚的使用频率和负载不断增加，使得其结构安全问题日益凸显。本文结合某铁路房建设备钢结构雨棚病害原因的分析，提出相应的防治措施及维护建议，有助于延长钢结构雨棚的使用寿命，降低维修成本，确保铁路运输的安全和顺畅。

关键词：铁路房建设备；钢结构雨棚；常见病害；

1、案例概况

某高铁站房建竣工于2010年7月，钢结构雨棚截至评定日期，已经服务于大众13年，而它却从未经历过一次大规模的修缮。这个雨棚覆盖了三号和四号站台，采用了无障碍的站台柱雨棚设计，其水平投影面积达到了25165.20m2。其主体结构采用了空间正三角形钢管桁架的形式，屋面板和檩条都巧妙地布置在桁架的下弦杆之上。图1-1展示了雨棚的整体面貌。

图 1-1 雨棚整体概貌

2、现场病害检查分析

2.1 钢柱外观病害检查

在A、B轴的两侧，矗立着52组精致的钢管格构柱，共有104根柱肢和208根缀条。我们进行了全面而细致的外观检查，发现了钢柱存在的一些主要问题。首先，部分柱肢和缀条的防腐层出现了局部脱落和锈蚀的现象，让风雨有机可乘。其次，柱脚外包的混凝土出现了开裂、掉角和剥落的情况，这无疑削弱了结构的稳固性。再者，柱肢顶部的落水口处封堵不严，可能导致雨水滞留，进一步加剧腐蚀。最后，柱顶封板及支座的防腐层也出现了脱落和锈蚀，这无疑会影响到结构的安全性能。

2.2钢桁架外观病害检查

在对26榀横向钢桁架和4列纵向钢桁架的152个检查段进行全面外观检查后，发现了一系列严重问题。首先，钢桁架杆件普遍存在防腐层脱落和锈蚀现象，这将对结构的耐久性造成严重影响。其次，焊缝质量问题十分突出，包括表面群孔、焊瘤、漏焊、焊缝超宽、余高不足和焊缝不饱满等缺陷，这些问题可能导致结构连接处的强度不足。此外，下弦杆对接焊缝与斜腹杆相贯焊缝的间距小于80mm，违反了规范要求，可能会影响结构的稳定性。连接节点的螺栓也存在多种缺陷，包括松动、缺失、安装错位、重新扩孔、螺杆长度不足、边距不足和螺栓规格与设计不符等，这些问题将直接影响节点的安全性能。此外，个别杆件发生了变形，并存在局部孔洞，这可能是由于材料缺陷或施工不当造成的。在22轴的钢桁架中，一根下弦斜腹杆缺失，这是结构完整性受损的明显迹象。跨中球节点的防腐层也存在局部脱落和锈蚀问题，这将降低球节点的耐腐蚀能力。最后，球节点与桁架弦杆对接的焊缝质量差，存在表面群孔和裂纹等缺陷，这些问题可能会导致焊缝失效，进而影响整个结构的完整性。

2.3围护系统外观病害检查

在对雨棚屋面南北两个区域的50个检查段进行全面外观检查后，发现了一系列问题。首先，天沟内侧出现了锈蚀和老化现象，这可能会影响其排水功能。其次，屋面板横梁支座处的密封胶条也出现了老化和脱落，这可能导致雨水渗漏。此外，屋面板横梁支座连接螺栓存在错位和缺失，自攻钉也有松动和缺失的情况，这些问题都会影响屋面板的固定效果。另外，检查发现部分屋面板发生了变形和锈蚀，这可能是由于材料缺陷或施工不当造成的。吊顶板和封边板也存在局部锈蚀的问题，而封边板个别位置甚至脱落，这可能会影响整个雨棚的结构稳定性。

3、病害处理建议

3.1钢柱处理建议

根据现场检查的结果，对该案例的钢结构雨棚柱提出以下处理建议：针对建筑结构中的不同构件，其缺陷和损伤类型多样，因此需要采取针对性的处理措施。例如，对于存在防腐层脱落和锈蚀的梁肢、梁肋、梁底板及支座，我们应先进行除锈处理，再重新涂刷防腐层。若梁脚外包混凝土开裂，则需采用压力灌浆进行修补。对于局部掉角和剥落的情况，修补砂浆是一个不错的选择。对于梁肢侧面的裂缝，我们需要根据裂缝宽度来选择加固材料，玻璃纤维布或碳纤维布都是可行的选项。若梁顶部落水口封堵不严，泡沫胶可以起到修复作用。同理，板肢、板肋、板底板及支座若出现防腐层脱落和锈蚀，也应进行除锈并重新涂刷防腐层。板脚外包混凝土开裂时，压力灌浆同样适用。局部掉角和剥落的修补，仍然可以选择修补砂浆。板肢侧面裂缝的加固，可以根据裂缝宽度选择玻璃纤维布或碳纤维布。板顶部落水口封堵不严的问题，也可以通过泡沫胶来解决。

3.2钢桁架处理建议

根据现场检查结果，针对钢结构雨棚钢桁架的问题，我们提出以下处理建议：

首先，对于高强螺栓存在的松动、缺失、安装错位、重新扩孔、螺杆长度不足、边距不足、螺栓规格与设计不符等问题，应立即进行紧固或更换处理，以保证连接节点的稳定性和安全性。此外，应对已使用的螺栓进行全面检查，对存在问题的螺栓进行标记和记录，以便及时更换或修复。其次，钢桁架杆件（含球节点）的维护和修复工作必须严格按照相关规范和标准进行，以确保修复质量和效果。在处理过程中，应充分考虑现场实际情况，制定合理的施工方案，以保证施工安全和效率。同时，在日常检查和维护中，应加强观测和记录，对发现的问题要及时采取措施，防止缺陷和损伤的扩大。针对钢桁架杆件（含球节点）和纵横向钢桁架连接节点的焊缝质量问题，建议在改造施工时使用高精度检测设备进行全面检测。对存在缺陷的焊缝进行补焊加固处理，并进行二次检测，确保焊缝质量符合规范要求。

3.3围护系统处理建议

根据现场检查得结果显示的缺陷和损伤，我们提出以下处理建议：首先，对于屋面板（含天沟）自攻钉部分出现的松动和缺失问题，应进行局部更换，以确保屋面加固并防止进一步的松动和脱落。同时，对于存在变形和锈蚀的区域，需要进行详细的检查和评估，并根据具体情况采取矫正或更换措施，以恢复结构的正常形态和功能。其次，对于吊顶板和封边板出现的局部锈蚀和脱落问题，应针对受损区域进行局部更换，并对周边连接部位进行加固处理，以维持整体结构的稳定性。此外，对于锈蚀问题，应进行彻底的除锈处理，并重新涂刷防腐涂料，以延长构件的使用寿命。再者，对于屋面横梁和檩条的支座连接螺栓错位和缺失问题，应进行支座更换，并确保连接牢固可靠。同时，在更换过程中，对螺栓的安装进行严格把关，避免类似问题的再次发生。若横梁和檩条本身存在缺陷和损伤，也应一并处理，根据损伤程度采取修复、加固或更换等措施，确保结构的安全性和稳定性。综上所述，针对不同类型的构件/杆件缺陷和损伤，应采取相应的处理措施，确保结构的安全稳定。在日常维护中，要加强检查和保养，防止缺陷和损伤的产生和发展，延长构件的使用寿命。同时，在施工过程中，要严格按照规范和标准进行，确保施工质量和安全。

4、结语

本研究的结果对于铁路房建设备钢结构雨棚的设计、施工和维护具有重要的实践意义。通过采取有效的防治措施和维护策略，可以减少病害的发生，延长结构的使用寿命，确保铁路房建设备的安全运行。综上所述，通过对钢结构雨棚常见病害的分析和案例研究，本研究为铁路房建设备的安全运行提供了技术支持和指导。通过合理的防治措施和维护工作，可以确保钢结构雨棚的长期稳定性和安全性。

参考文献：

[1] 张洪涛, 张志勇, 崔建国. 铁路钢结构雨棚设计及施工技术[J]. 钢结构, 2017, 32(7): 1-5.

[2] 刘立涛, 魏东明, 张伟. 铁路钢结构雨棚施工质量控制[J]. 建筑技艺, 2018, (2): 24-26.