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云南省高速公路收费站雨棚吊顶设计安全的思考

发表时间：2020/9/24 来源：《基层建设》2020年第17期作者：侯黎春杨斌何知秋

[导读] 摘要：云南省立体气候突出，收费雨棚装修工程受气候影响较大，省内多条高速公路收费站雨棚装修工程已达到甚至超出使用年限，确保雨棚吊顶的使用安全是我们的基本目标，也是高速公路运行安全的重点环节。

        云南省交通规划设计研究院有限公司云南昆明 650000
        摘要：云南省立体气候突出，收费雨棚装修工程受气候影响较大，省内多条高速公路收费站雨棚装修工程已达到甚至超出使用年限，确保雨棚吊顶的使用安全是我们的基本目标，也是高速公路运行安全的重点环节。本文，首先阐述我省高速公路收费雨棚运行概况，再次结合目前雨棚吊顶安全多个风险源，对雨棚安全隐患进行风险研判，最后通过实践提出加固措施降低风险，避免运营安全隐患。
        关键词：高速公路；收费雨棚；室外吊顶
        目前，云南省高速公路收费站设计中无论是现代简约形式还是和表现云南地域特色的艺术形式，绝大多数为钢门架结构和球形网架结构，钢门架结构为了遮挡结构梁吊顶多采用铝合金龙骨铝塑板吊顶[1]。然而，随着使用年限的增加，一些收费站吊顶出现诸多安全问题，作为高速公路和城镇门户其安全、美观、牢固也成了社会关注问题。
        一、吊顶的使用现状
        据了解，建筑室外装修工程一般有2年质保期，不同的材料使用年限也良莠不齐。室外工程因所处的不同的自然环境条件下，雨棚装修结构锈蚀、雨棚漏水和檐口板及吊顶板、封口板脱钉张口、松动等诸多安全隐患问题表现也不同[2]。雨棚装饰物脱落的隐患更是直接影响高速公路运营安全。通过对省内多条已建成的高速公路收费雨棚现状的调研，对目前的存在问题、形成原因以及如何防止收费站雨棚装饰物脱落隐患的对策进行分析，提出相对应的措施。
        二、吊顶的安全隐患
        我省高速公路收费站雨棚结构形式大多为大跨度钢结构雨棚，其中装修工程按行业标准一般设计使用年限5-15年。屋盖系统主要有屋面板、檐口、排水沟及附加龙骨、支架、紧固件、吊杆、吊顶面板等部分组成，雨棚质量缺陷最容易发生的部位是雨棚屋面板、吊顶板、檐口（包边）等部位。除结构设计安全和运营行过程中司乘行为安全外，因长期所处自然气候的风、雨影响，省内多个收费站雨棚因板缝间的密封胶易老化，造成封檐板松动脱落、构件老化，屋面、天沟漏水导致吊顶板、檐口板等松动、张口、脱落的安全事例。
        2.1设计安全等级无依据
        云南省立体气候突出，地处低纬高原，由于大气环流的影响，冬季受干燥的大陆季风控制，夏季盛行湿润的海洋季风，属低纬山原季风气候。多地大风、大雨频发，因长期经受风雨侵蚀，空气盐碱含量高、腐蚀性强，高湿、高盐是造成雨棚装修构件老化、腐蚀的主要原因。
        针对高速公路收费雨棚长期使用在高速、高压的特殊情况，设计的安全等级（标准）不足。目前国家没有室外吊顶的设计规范，交通部门也没有针对雨棚的专门规范和行业指南，只是参照室内吊顶的常规设计，按设计经验增加一定的安全系数。并没有针对有大风、大雨极端恶劣气候的地区给予相应的设计要求和参考指标。
        2.2材料构造工艺耐久差
        设计选材注重主材耐久性和可靠性而忽略了辅材和一些隐蔽工程所用材料的耐候性。对目前雨棚发生吊顶脱落的多个收费站现场观察和咨询收费站管理人员发现，收费站雨棚在屋顶彩钢板和立面装修未受损情况下吊顶雨落管附近均有漏水现象。

        究其原因，一是直接暴露在日照下的屋顶彩钢板抗风揭钉垫片及构件密封胶先于不受日照直接影响的吊顶密封胶老化进度，导致屋顶漏水，吊顶内产生积水过多、荷载过重后受压脱落；二是收费站雨棚设计过程中对天沟尺寸计算不科学及搭接措施表达不清晰，施工过程忽视密封的雨棚女儿墙与屋面彩钢板搭接密封性差甚至有未封堵的现象。大风导致吊顶内腔长期处于正压作用，再加上漏水对吊顶构件的腐蚀，吊顶构件提前老化，导致吊顶受损脱落。
        2.3安全巡检机制不完善
        安全事故从来不是由单个原因构成，如果高速雨棚吊顶频繁出现封边版铆钉松脱、檐口板松动等一系列问题，严重降低了雨棚的使用性能。建议设立一处针对性的巡查、监控机构，定期检查、记录装修构建的变化情况，防微杜渐把安全隐患阻止在萌芽阶段。
        三、吊顶的安全措施
        随着全球气候的变化，我省飓风暴雨等极端天气越来越多。收费站吊顶将常年处于气候变化带来的考验之中，因此吊顶的整体施工质量（骨架的整体稳定性、铝板面层的漆膜质量）必须能够经受长期的风雨侵蚀，确保使用安全及观感要求。
        针对以往频繁出现的雨棚封边板铆钉松脱、雨棚檐口板松动等问题，重点研究了高速公路雨棚装饰物脱落隐患的问题，注重从形成原因入手，在规范制度管理、强化安全基础、健全安全风险防控体系上积极探索实践，并对高速公路台雨棚装饰物脱落的安全问题进行分析和探讨，找出危及安全生产的原因和安全管理中的薄弱环节，就如何防止高速公路台雨棚装饰物脱落风险及防控对策进行了深入的探讨并采取有效的措施。
        3.1工艺应牢靠
        雨棚吊顶时一个全面敞开的结构，屋面经常会遇到非常大的风压，吊顶的悬挑也比较大，风荷载的系数要比较大，风效应比较明显，风荷载的取值不同对吊顶的影响也非常大，必要时对吊顶结构进行合理的调整。斜拉结构、张弦结构的结构比较单一，在出现风吸引较大的情况夏，拉索不能出现松弛现象，自身含有一定的张力储备，选取合理的工艺，提高吊顶的实用性。
        3.2材料应耐久
        收费站雨吊顶可根据设计需求合理选择相应板材，可选用单层铝板、铝塑复合板、蜂窝铝板、彩色钢板、搪瓷涂层钢板、不锈钢板、锌合金板、钛合金板、铜合金板作为面板材料。面板与支承结构相连接时，应采取措施避免双金属接触腐蚀。
        室外金属条板吊顶系统必须经过抗风设计，由上层龙骨、吊挂件系统、转换层龙骨、专用防风龙骨、吊顶条板及防风扣构成。转换层龙骨通过吊挂件系统固定在上层龙骨上，专用防风龙骨通过自攻钉、螺栓等连接件固定在转换层龙骨上，吊顶板安装在专用防风龙骨上并用防风扣进行加固。
        3.3巡查应积极
        收费站雨棚是高速公路沿线（房建）设施的重要组成部分，然而其特殊的建造工艺不应同其它钢筋混凝土框架结构建筑一样简单的维护和管理，高速公路运营管理单位因成立专门的巡查部门按期逐一排查雨棚安全隐患。
        如何进一步加强和提高与之配套使用的高速公路台钢结构雨棚设备质量，防止高速公路台雨棚装饰物的脱落，从而为旅客提供更为安全优质的运输环境。
        四、结语
        在如何防止收费站雨棚装饰物脱落走在前面，把风险控制在隐患萌芽状态，把隐患消除在事故发生之前，确保汽车行车安全。分析雨棚脱落的原因，提出了一定的防范措施，增强工程设计，改善建设质量，加强运行管理工作，更好的广大乘客服务。
        参考文献
        [1]王欣欢.高速铁路联调联试及试运行试验中如何做好房建技术工作[J].内蒙古科技与经济,2020(03):88-89+101.
        [2]李重辉,樊潇,李存荣.高速铁路站台雨棚运维管理系统可视化监测E-BIM应用研究[J].铁道运输与经济,2020,42(01):44-49.