鐵路客站鋼結構雨棚作為重要的臨線（跨線）設施，為鐵路旅客便捷、舒適乘降提供了重要保障。隨著鐵路房屋建筑工程的快速發展，雨棚已成為與鐵路線路空間關系最近、可靠度保障要求最高、與工務及供電等專業交叉最緊密的房建設備。

在雨棚的設計階段，從早期的北京站大跨度懸挑桁架結構到近期的雄安站箱型鋼管柱框架結構，谷邛英[1]、范重等[2]學者就雨棚的結構選型、靜力計算、動力時程分析等進行了研究；在施工階段，康力濤[3]、陳月平等[4]就無站臺柱雨棚和裝配式雨棚的施工工序、技術措施、施工過程監測等展開了研究。但針對雨棚建成后的日常運維、改造提升研究較少。

目前，我國早期設計建設的雨棚服役時間已普遍超過20年，近年來相繼發生的雨棚故障已對列車行車安全造成影響。同時證明了鐵路客站鋼結構雨棚安全管理及整治提升的必要性和緊迫性，中國國家鐵路集團有限公司（簡稱國鐵集團）工電部《2021年房建工作要點》[5]明確提出將無站臺柱雨棚防脫落作為房建安全風險管控的重點之一。

我國鋼結構雨棚的建設主要歷經了3代，第1代是混合結構雨棚（主體結構以混凝土柱結構為主，僅梁和屋面板采用鋼結構），于1996年前后建設；第2代是有站臺柱鋼結構雨棚（主體結構和屋面板均為鋼結構，見圖1 (a）），于2000年前后建設；第3代是大跨度無站臺柱雨棚（見圖1 (b)),2004年建成的北京站無站臺柱雨棚是我國首個無站臺柱雨棚，隨后廣泛應用于特等站和早期建設的京津、京廣、京滬高鐵沿線車站。

2012年，由于連續發生雨棚屋面、吊頂板墜落事故，為從源頭提高雨棚結構強度，加大雨棚安全儲備，原鐵道部出臺《關于印發<鐵路客站雨棚專項整治會議紀要>的通知》[6]《關于加強中小型客站雨棚設計工作的通知》[7]，要求對2003年以來開通運營的客站雨棚全面進行檢查、加固，中小型客站原則上采用有站臺柱雨棚，并出臺了中小型客站雨棚推薦形式（見表1），我國雨棚建設又重新以有站臺柱雨棚為主。

通過梳理雨棚安全風險，對全路發生的代表性雨棚安全事件進行收集、分析，發現客站鋼結構雨棚存在的突出安全風險主要包括：圍護結構風揭脫落、部件松脫；鋼結構主體結構桿件及焊縫開裂。鋼結構雨棚安全風險類型見表2。圍護結構部件松脫占比達87%，其安全管理已經成為雨棚安全管理的核心。

在梳理全路通報的雨棚安全事件之外，通過對中國鐵路武漢局集團有限公司（簡稱武漢局集團公司）管內雨棚安全風險進行排查，發現雨棚主要安全風險主要包括：雨棚結構銹蝕，結構部件及附屬設施松動、開裂，施工遺留物清理不徹底等。

(1）鋼結構銹蝕。鋼結構銹蝕組成見圖2。

(2）結構部件及附屬設施松動、開裂。主體結構存在的主要病害為螺栓松脫，結構構件開裂等，結構部件及附屬設施松動、開裂組成見圖3。

(3）施工遺留物清理不徹底。遺留施工馬道、鋼筋、屋面板材、角鋼、砂輪等材料。分布在雨棚柱頂、柱間橫梁、吊頂夾層部位。

通過對全路雨棚安全事件統計分析和武漢局集團公司管內雨棚安全風險排查表明，圍護結構的病害及潛在故障是最主要的雨棚安全風險。

針對以上雨棚主要安全風險，通過態勢分析法（SWOT）對雨棚安全管理進行分析，鋼結構雨棚安全管理SWOT分析矩陣見表3。

(1）堅持將雨棚設備故障作為雨棚安全管理發展的新契機。土地房產部各級干部和專業技術人員全員上陣分片包保，全程參加各段隱患排查作業。各房建生活段切實增強對房建設備安全、特別是雨棚結構部件松脫關系到運輸安全和公共安全的重要性認識，做到“真排查”，堅決克服以往對鋼結構檢查的僥幸心理和無所作為等思想。

(2）堅持立足自身主動作為與運用先進科技手段相結合。土地房產部層面積極與科研機構和高校開展合作，探索鋼結構檢測監測新技術應用和登高檢查工機具研究。各房建生活段層面立足自身，創新工作方法，研制簡易登高作業平臺等小發明、小創造，聯系工務、供電等兄弟單位采用軌道車及轉運曲臂車、使用供電作業車等方式大幅提高排查效率。

(3）堅持應急處置與全面排查整治相結合。各房建生活段全面落實鋼結構雨棚裝飾部件敲擊檢查工作，重點完成施工遺留物清理和雨棚結構部件松動的臨時加固。同時，擴大排查范圍，全面摸清管內客站鋼結構雨棚存在的銹蝕、開裂等設備病害，以及缺失技術資料、缺少相應檢測工機具等管理方面問題。

(4）堅持抓新建車站提前介入源頭質量控制與提高現場工班日常巡檢質量相結合。重新修訂完善《集團公司房建設備提前介入實施細則》，進一步明確房建設備在可研、施工圖、施工等各個階段的介入檢查重點、檢查機構和人員分工、檢查問題協調銷號等機制。與科研、檢測單位聯合在高鐵訓練段舉辦鋼結構檢查檢測技術培訓班，提高房建生活段、車間、工區各級專業技術人員的鋼結構理論知識和焊縫探傷等實操技能水平，切實提高鋼結構基礎病害的排查發現能力。

(5）堅持先行先試與及時吸納全路好的做法相結合。近年來，武漢局集團公司房建系統主動探索，先后拆除2個車站的雨棚吊頂板，從根本上消除松脫隱患。同時，先后采用石墨烯防腐涂料、水性防腐涂料等新材料、新工藝完成鋼結構銹蝕病害整治。

當前，全路鋼結構雨棚已大規模投入使用近10年，從各類通報看，近年來鋼結構雨棚安全事故和安全事件頻發，嚴重影響正常運輸秩序，鋼結構主體結構失穩甚至會造成災難性后果。雨棚金屬屋面滲漏水、鋼結構主體結構銹蝕等病害也嚴重影響站容、站貌和客運服務品質。全面整治鋼結構雨棚存量病害、消除安全隱患、防范安全風險已迫在眉睫。整治提升措施的關鍵是應用新型檢測技術，及時準確地發現病害和故障；研究整治加固措施，切實可行地消除病害和故障。

(1）雨棚鋼結構檢測監測新技術應用。將基于視頻的雨棚鋼結構風致振動智能監測技術應用于雨棚封邊板的振動監測中（見圖4）。以非接觸方式監測高速列車通過時，各封邊板的振幅時程數據（見圖5）。將監測數據與有限元仿真計算得出封邊板的正常振幅對比，及時有效發現松動的封邊板。

(2）登高檢查工具研發。研發輕型高空作業平臺（見圖6）。配備底盤移動模塊、高空升降模塊、視覺檢測模塊、激光除銹模塊。對人員無法到達的吊頂管聯內部進行檢查（見圖7）。

(3）視覺檢測模塊。通過獲取的圖像進行灰度化、圖像濾波、圖像增強、去噪等步驟輸出裂縫圖像（見圖8、圖9）。

針對鋼結構雨棚主體結構病害，受限于檢查條件和人員業務水平，對一些深層次結構病害難以及時發現。為此，土地房產部積極與檢測單位對接合作，對管內鋼結構雨棚進行可靠性檢測鑒定，重點圍繞結構變形、材料強度、截面有效厚度、焊縫質量等方面進行檢測，并進行承載力復核，及時有效發現雨棚鋼結構的缺陷、病害。

(1）鋼結構主體結構銹蝕整治。鋼結構具有易腐蝕的特點，客站鋼結構雨棚均露天，受氣候、大氣污染、鋼結構自身防腐工藝等影響較大。全路鋼結構雨棚普遍出現了銹蝕現象[9]，東南沿海地區以及受污染嚴重地區尤為突出�！惰F路運輸房建設備大修維修規章（試行）》規定，已使用年限小于25年的室外鋼結構涂裝，綜合維修周期為10年；大于25年的綜合維修周期為5年。針對此類隱患優先對已腐蝕到結構層的雨棚進行全面整治，確保一級焊縫無銹蝕，逐步對涂膜剝離、油飾起泡等病害進行整治。優先采用耐腐蝕性能好、銹轉移（免除銹）、附著力強、抗鹽霧性好、抗老化、施工工藝好的新材料。

(2）屋面板銹蝕整治。武漢局集團公司管內鋼結構雨棚金屬屋面板主要有4種類型：單層彩鋼板、彩鋼夾芯板、鍍鋅壓型鋼板、鋁鎂錳合金板。單層彩鋼板和彩鋼夾芯板的使用壽命普遍為8～10年，厚度僅為0.6 mm，銹蝕后若打磨除銹，板厚將進一步縮減，強度和可靠性直線下降，目前《鐵路旅客車站設計規范》和《鐵路旅客車站細部設計指南》均已禁止使用單層彩鋼板作為站房和雨棚屋面，推薦使用1.0 mm厚的鋁鎂錳合金板和鍍鋅壓型鋼板作為金屬屋面板。

針對此類病害，結合技術改造和客站基礎設施改造，將管內單層彩鋼板和彩鋼夾芯板金屬屋面更換為1.0 mm厚的鋁鎂錳合金板或鍍鋅壓型鋼板。對已銹蝕的壓型鋼板以除銹刷漆為主，后期逐年將0.6 mm厚的壓型鋼板更換為1.0 mm厚的鋁鎂錳合金板或鍍鋅壓型鋼板。

(3）吊頂板松脫整治。雨棚吊頂板的主要作用是遮擋雨棚內部的管線、保溫層，增強美觀性，多采用卡扣、自攻螺釘、拉鉚釘等固定方式與金屬龍骨連接，細部構造較多，每座雨棚有上萬個連接點，長期受列車震動、風荷載、大氣環境等外部環境和原施工質量等內在因素影響，極易出現松動、脫落現象，尤其是線路正上方的吊頂板，脫落后將直接威脅行車安全。

雨棚吊頂板日常巡檢難度較大，尤其是吊頂板內部的龍骨銹蝕等病害不易發現，吊頂板拆除后不僅可從源頭消除脫落隱患，而且可以更直觀地對雨棚滲漏、銹蝕等病害進行巡檢，提升病害發現的時效性。針對此類隱患以拆除為主，拆除前應充分評估吊頂拆除對屋面抗風揭性能的影響及對內部管線的影響，由設計單位出具改造說明和圖紙。保留大型客站雨棚吊頂板，加強高空作業平臺應用，及時除銹和加固。

(4）檐口板松脫整治。雨棚檐口板的主要作用是遮擋挑檐內部構件不受雨水浸蝕和增加建筑美觀。雨棚檐口板主要材質為單層彩鋼板、彩鋼夾芯板、鋁單板、壓型鋼板4類，采用自攻螺釘、拉鉚釘等固定方式與金屬龍骨連接，受主材、龍骨銹蝕，釘眼松動等影響，松脫風險較大，檐口板一般在線路正上方或緊鄰股道，安全風險較大。

單層彩鋼板、彩鋼夾芯板、壓型鋼板檐口板主要建設于2009—2012年，已使用約10年，此類板材設計壽命一般為10～15年[10]。目前，全路新建站房、雨棚檐口板一般采用鋁單板，具有質量輕、剛性好、強度高、不燃燒性及耐久性和耐腐蝕性好的特點，并且鋁單板工藝性好，便于根據現場需求加工成型。針對檐口板松脫類隱患，將單層彩鋼板、彩鋼夾芯板、壓型鋼板檐口板更換為鋁單板，委托設計單位對既有鋁單板檐口板進行二次加固，進一步提升可靠性。

近年來，鐵路客站鋼結構雨棚相繼出現的故障、事故表明提升雨棚安全管理工作質量、開展整治提升已刻不容緩。通過對雨棚的安全風險統計分析，提出安全管理和整治提升措施。

(1）雨棚安全事件中，圍護結構部件松脫占比最大，達到78%。圍護結構的病害及潛在故障是最主要的雨棚安全風險，對圍護結構部件松脫的安全管理應成為雨棚安全管理的核心。

(2）雨棚安全管理機遇與挑戰并存。應堅持將雨棚設備故障作為雨棚安全管理發展的新契機；堅持立足自身主動作為與運用先進科技手段相結合；堅持抓新建車站提前介入源頭質量控制與提高現場工班日常巡檢質量相結合；堅持先行先試與及時吸納全路好的做法相結合。

(3）雨棚整治提升應加強新型檢測技術應用，及時準確地發現病害和故障。針對主體結構銹蝕、屋面板銹蝕、維護結構松脫等故障隱患，采取切實可行的整治加固措施，分類分項將病害和故障消除。