【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ‖，并提交檢查報(bào)告。二是專(zhuān)業(yè)檢查 。凡遭受意外損害、定期檢查中難以判明損壞程度以及決定改造之前均需進(jìn)行專(zhuān)業(yè)檢查。 石家莊鐵道 大學(xué) 畢業(yè)論文 4 一直存在這樣一種情況，只要是新橋做竣工試驗(yàn)，全部符合通車(chē)要求?？墒怯行┬聵蛲度脒\(yùn)營(yíng)沒(méi)幾年就出現(xiàn)了嚴(yán)重的病害，就成了危橋。為了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)影響，不得不進(jìn)行加固，甚至拆除重建。這里有 2個(gè)鮮活的實(shí)例 [11]。 實(shí)例一：重慶武隆縣烏江二橋?yàn)橹骺?140m的集束鋼管混凝土提籃拱，設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽車(chē)一 20級(jí)，于 1996年建成通車(chē)。 1999年開(kāi)始進(jìn)行病害檢測(cè)和加固設(shè)計(jì)前期工作， 2021年經(jīng)檢測(cè)大橋已嚴(yán)重影響行車(chē)安全，實(shí)際荷載僅為汽車(chē)一 l0級(jí)。 2021年結(jié)合大橋的實(shí)際情況和 4年來(lái)對(duì)大橋的檢測(cè)結(jié)果，經(jīng)多位橋梁知名專(zhuān)家評(píng)審該橋已不適合加固，須拆除重建。從 1996年到 2021年，僅僅 8年時(shí)間，一座花費(fèi)上百萬(wàn)元建成的大橋就已經(jīng)完成了它的使命。 實(shí)例二：湖北鐘祥漢江大橋曾是鐘祥人引以為榮的城市標(biāo)志性建筑，當(dāng)初交通部門(mén)竣工驗(yàn)收時(shí)的結(jié)論是工程質(zhì)量等級(jí)優(yōu)良?！吨袊?guó)歷史文化名城大辭典》如此介紹這座大橋：“湖北省級(jí)公路皂當(dāng)線(xiàn)上的特大橋梁。 1990年 10月 28日正式奠基， 1993年 11月 18日竣工通車(chē)。橋梁總長(zhǎng) 1584 m，寬 l2 m，造價(jià) 5650萬(wàn)元。大橋宏偉壯觀(guān)， 造型簡(jiǎn)潔流暢 ”。到 2021年，省交通部門(mén)就發(fā)現(xiàn)了橋體有裂縫。 2021年，大橋“病癥”加劇，有關(guān)單位檢測(cè)后，定性為“危橋”。 2021年 3月，大橋完全封閉，禁止通車(chē)行人。過(guò)往人流和車(chē)輛只有改道從數(shù)百米外的渡口乘輪渡過(guò)江。 2021年 9月不得不拆除重建。不到 12年時(shí)間，這座耗費(fèi) 5650萬(wàn)元的大橋就退出了歷史舞臺(tái)。上述 2座橋原設(shè)計(jì)使用年限均為 50年，為何 10年左右就結(jié)束了他們的使用壽命呢 ?當(dāng)然這和原來(lái)的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理以及運(yùn)營(yíng)后的超載有很大的關(guān)系，但作為最后把關(guān)的竣工檢測(cè)也有很大的責(zé)任。前 10年里，我國(guó)公路一直處于快 速建設(shè)發(fā)展時(shí)期，很多橋梁施工時(shí)搶時(shí)間、趕工期，往往給 T程留下很多隱患．甚至很多橋梁剛建成，橋墩、梁體就出現(xiàn)了裂縫。而竣工檢測(cè)對(duì)施工成橋后存在的一 些問(wèn)題麻痹大意，視而不見(jiàn)，出具的報(bào)告也未提及，使得業(yè)主和養(yǎng)護(hù)管理部門(mén)未得到應(yīng)有的重視，導(dǎo)致橋梁很快就出現(xiàn)病害。 事實(shí)上，就規(guī)模棚當(dāng)?shù)男聵蚝团f橋來(lái)說(shuō)．新橋檢測(cè)肯定要比舊橋檢測(cè)省時(shí)省力．但不能因?yàn)槭切聵颍瑱z測(cè)就粗枝大葉，草草了事。新橋竣工檢測(cè)是對(duì)以前的設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理成果的一次重要檢驗(yàn)。尤其對(duì)新型橋、新材料橋梁來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)上存在未知參數(shù)較多，通過(guò)檢測(cè)可以界定設(shè)計(jì)的模型 、邊界條件的正確性，以完善設(shè)計(jì)并指導(dǎo)以后設(shè)計(jì)。因此，對(duì)新橋檢測(cè)更要細(xì)致周密，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，為橋梁正常運(yùn)營(yíng)提供安全保證，使其發(fā)揮應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 [12]。 橋梁檢測(cè)車(chē)的特點(diǎn) 橋梁檢測(cè)車(chē)是一種可以為橋梁檢測(cè)人員在檢測(cè)過(guò)程中提供作業(yè)平臺(tái)，裝備有橋梁檢測(cè)儀器 ,用于流動(dòng)檢測(cè)和維修作業(yè)的專(zhuān)用汽車(chē)。它可以隨時(shí)移動(dòng)位置，能安全、快石家莊鐵道 大學(xué) 畢業(yè)論文 5 速、高效地讓檢測(cè)人員進(jìn)入作業(yè)位置進(jìn)行流動(dòng)檢測(cè)或維修作業(yè)。工作時(shí)不影響交通而且可以在不收回臂架的情況下慢速行駛。 橋梁檢測(cè)車(chē)技術(shù)含量很高，涉及到機(jī)械、液壓、電子、雷達(dá)、通信等先進(jìn)技術(shù)。具有效率高、安全性好、適應(yīng)性強(qiáng)、功率消耗低等優(yōu)點(diǎn)，適用于特大型公路橋、城市高架橋、鐵路橋、公鐵兩用橋的預(yù)防性檢查和維修作業(yè)，并為操作者在檢測(cè)每一組成部分時(shí)提供安全保障，還可用于環(huán)境險(xiǎn)惡不適合人工檢測(cè)的場(chǎng)合。 這種車(chē)輛一般是在二類(lèi)貨車(chē)底盤(pán)基礎(chǔ)上加裝專(zhuān)用工作裝置而成的。根據(jù)專(zhuān)用工作裝置的不同，橋梁檢測(cè)車(chē)主要分為吊籃式和桁架式 2種。 吊籃式橋梁檢測(cè)車(chē)也稱(chēng)折疊臂式橋梁檢測(cè)車(chē)，其結(jié)構(gòu)小巧，受橋梁結(jié)構(gòu)制約少，工作靈活，既可檢測(cè)橋下也可升起檢測(cè)橋梁上部結(jié)構(gòu)，可有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)操作，靈活方便，有時(shí)候還可以作 為高空作業(yè)車(chē)使用，價(jià)格相對(duì)桁架式橋檢車(chē)低。其基本結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)了折疊臂式隨車(chē)起重運(yùn)輸車(chē)、高空作業(yè)車(chē)的特點(diǎn)。工作時(shí)在橋下為點(diǎn)陣式檢測(cè)，作業(yè)平臺(tái)是裝在臂架頂端的一個(gè)吊斗，作業(yè)面積較小，只可容納 2~3名人員作業(yè)，載質(zhì)量一般只有 200~300 kg；另外，在工作過(guò)程中，檢測(cè)和維修人員不能自由地上下橋，只有將吊籃收回到車(chē)上后才能實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)過(guò)程中作業(yè)幅度小，還需要經(jīng)常移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)吊籃，作業(yè)效率相對(duì)較低。 吊籃式橋梁檢測(cè)車(chē)一般具有以下特點(diǎn)： (1)采用機(jī)、電、液、訊一體化技術(shù) , 控制系統(tǒng)采用電液比例及自動(dòng)伺服調(diào)平技術(shù)，能精確 控制每個(gè)細(xì)微動(dòng)作； (2)一般采用一級(jí)伸縮、二級(jí)回轉(zhuǎn)、三級(jí)變幅機(jī)構(gòu)，形成三維空間、 6個(gè)自由度的空間運(yùn)動(dòng)體系，工作臂可跨越一定寬度和高度的障礙物，以便順利將工作斗或工作平臺(tái)伸至橋下，安全、快捷地將工作人員和設(shè)備送到橋下幅度允許的任意位置； (3) 工作斗中加裝先進(jìn)的過(guò)載保護(hù)系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控作業(yè)平臺(tái)負(fù)荷，超載報(bào)警并自動(dòng)限制操作，確保檢測(cè)作業(yè)的安全性，若采用工作平臺(tái)，則需具有自動(dòng)液壓水平調(diào)節(jié)功能，確保工作平穩(wěn)； (4)根據(jù)實(shí)際情況在底盤(pán)上加裝支腿穩(wěn)定器，并保證能使整車(chē)在橋下檢修工作狀態(tài)下行駛； (5)采用可伸縮式 配重，保證工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性及后橋載荷平衡； (6)在駕駛室內(nèi)安裝監(jiān)控系統(tǒng)或通信系統(tǒng)，可對(duì)橋下作業(yè)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控或通信； (7)配有備用動(dòng)力源，可在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)為專(zhuān)用裝置提供動(dòng)力，并可為橋梁檢修工具提供電源； 石家莊鐵道 大學(xué) 畢業(yè)論文 6 (8)部分設(shè)備可供用戶(hù)選擇，如可旋轉(zhuǎn)或延伸的工作平臺(tái)、備用動(dòng)力源 (可選液冷式發(fā)動(dòng)機(jī) )、空氣壓縮機(jī)、第 3控制站的通信系統(tǒng)、 115/220V的輸出電源、平臺(tái)加熱器、泛光燈、工具箱、工作平臺(tái)、頂棚等備件。 桁架式橋梁檢測(cè)車(chē)式工作平臺(tái)，穩(wěn)定性好，承載能力大，使用時(shí)檢測(cè)人員能方便地從橋面進(jìn)入平臺(tái)或 返回橋面，如配置升降機(jī)則可大大增加下橋深度。代表行業(yè)先進(jìn)水平的桁架式橋梁檢測(cè)車(chē)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價(jià)值昂貴；但工作穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)不間斷作業(yè)，所提供的是一個(gè)相對(duì)較大的作業(yè)面，檢測(cè)范圍廣，承載能力強(qiáng)，作業(yè)效率高。 桁架式橋梁檢測(cè)車(chē)按使用形式又可分為 2種：車(chē)載式 (也稱(chēng)自行式，如圖 2)和拖掛式 (如圖 3)。車(chē)載式橋梁檢測(cè)車(chē)的專(zhuān)用工作裝置安裝在汽車(chē)底盤(pán)上，加裝控制系統(tǒng)與二類(lèi)汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)成一體；拖掛式橋梁檢測(cè)車(chē)則需由卡車(chē)或其他汽車(chē)拖動(dòng)行駛。桁架式橋梁檢測(cè)車(chē)一般具有以下特點(diǎn)： (1)一般采用機(jī)電液信一體化技術(shù)，配有底盤(pán)穩(wěn)定裝置 、應(yīng)急裝置、備用動(dòng)力等； (2)裝備有 2套以上控制系統(tǒng)，便于桁架的展開(kāi)和橋下工作平臺(tái)的調(diào)整控制； (3)工作平臺(tái)在檢測(cè)工作中須始終保持水平，以利于檢測(cè)或維修人員工作； (4)配備液力驅(qū)動(dòng)自推進(jìn)系統(tǒng)，具有自動(dòng)行走功能，工作時(shí)檢測(cè)車(chē)可以在橋上行走，不需將桁架收回； (5)具有二級(jí)回轉(zhuǎn)多級(jí)變幅和伸縮的三維空間運(yùn)動(dòng)功能，可跨越一定寬度的人行道和一定高度的護(hù)欄，以使工作平臺(tái)順利進(jìn)入工作位置； (6)具有過(guò)載保護(hù)功能，設(shè)有平臺(tái)超載報(bào)警、回轉(zhuǎn)報(bào)警或限位裝置，安全閥、平衡閥、液壓鎖等安全裝置； (7)配有實(shí)時(shí)監(jiān)控或通信系統(tǒng) ，以便實(shí)時(shí)了解橋下的作業(yè)情況，方便、及時(shí)、準(zhǔn)確地調(diào)整檢測(cè)方位和位置； (8)配備內(nèi)置式平臺(tái)通路安全梯，檢測(cè)人員和設(shè)備可以方便地從橋上到達(dá)到橋下；根據(jù)需要可選配升高架臺(tái)等 [13]。 橋梁檢測(cè)車(chē)的發(fā)展 意大利 BARIN公司自 20世紀(jì) 60年代開(kāi)始生產(chǎn)橋梁檢測(cè)車(chē)。目前主要產(chǎn)品有 AP系列的高空作業(yè)車(chē)、 AB系列的折疊臂式橋梁檢測(cè)車(chē)和 ABC系列的桁架式橋梁檢測(cè)車(chē)。ABC系列桁架式橋梁檢測(cè)車(chē)最大水平工作范圍 6～ 23m，最大下橋深度 4～ ，最大承載質(zhì)量 300～ 800 kg，最大跨越寬度 ～ ，最 大跨越護(hù)欄高度 ～ ； AB系列折疊臂式橋梁檢測(cè)車(chē)橋下最大水平距離 ～ 22m，橋下最大垂直距離 ～，吊籃最大載質(zhì)量 200～ 300kg。 石家莊鐵道 大學(xué) 畢業(yè)論文 7 德國(guó) MOOG公司自 1980年開(kāi)始生產(chǎn)橋梁檢測(cè)車(chē)，已擁有 28年以上的橋梁檢修設(shè)備的供應(yīng)經(jīng)驗(yàn)。 客戶(hù)主要為德國(guó) 、法國(guó)、瑞典、香港、新加坡和印度的鐵路運(yùn)營(yíng)商和鐵路公司，國(guó)際市場(chǎng)份額超過(guò) 50%。該公司產(chǎn)品主要用于公路橋梁、鐵路橋梁和隧道檢測(cè)，其中： MBI系列桁架式橋梁檢測(cè)車(chē)有自行式和拖掛式 2種，客戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際需要選購(gòu)； MBL系列吊籃式橋梁檢測(cè)車(chē)主要用于 橋梁檢測(cè)、維修工作及高空作業(yè)； MBS、MFG和 MPG 橋梁維修單元主要用于長(zhǎng)期維修橋梁項(xiàng)目。 美國(guó) Aspen Aerials(賽奔馳 )公司只生產(chǎn)折疊臂式橋梁檢測(cè)車(chē)，主要產(chǎn)品型號(hào)有A A UB50、 A6 A75， 其橋下最大水平距離 ～ ，橋下最大垂直距離 ～ 22m，橋上最大垂直距離 ～ ，吊籃最大載質(zhì)量 272～ 318 kg。所有Aspen Aerials橋梁檢測(cè)車(chē)系列均可在無(wú)須裝設(shè)液壓支腿和配重的情況下進(jìn)行平穩(wěn)、安全、可靠地操作。 美國(guó)凱捷有限公司 (Hydra PlatformsMFG， Inc)創(chuàng)建于 1985年，是美國(guó)一家專(zhuān)門(mén)從事研發(fā)和制造桁架式橋梁檢測(cè)車(chē)的生產(chǎn)廠(chǎng)家，所生產(chǎn)的桁架式橋梁檢測(cè)車(chē)有車(chē)載式(自行式 )和拖掛式。 美國(guó) REACHALL公司生產(chǎn)折疊臂式橋梁檢測(cè)維修車(chē)， 其 UB系列橋梁檢測(cè)維修車(chē)，橋下吊籃最大水平伸長(zhǎng) ～ ，最大下橋深度 ～ ，最大承載質(zhì)量272kg，吊籃向上最大舉升高度 (距離橋面 )～ 。 奧地利 PALFINGER公司生產(chǎn)的 PA19000型折疊臂式橋梁檢測(cè)車(chē)，橋下吊籃最大水平伸長(zhǎng) ， 最大下橋深 上最大舉升高度 (距離橋面 )。 橋梁檢測(cè)車(chē)臂研究方法 有限元法是將連續(xù)體離散化的一種近似方法，其理論基礎(chǔ)是變分原理，連續(xù)體部分與分片插值，即首先找到欲求解的數(shù)學(xué)物理問(wèn)題用變分表示，寫(xiě)出其總能量表達(dá)式，然后將問(wèn)題的定能區(qū)域劃分成有限個(gè)三角形或四邊形的集合，在每個(gè)單元體上選擇有限個(gè)結(jié)點(diǎn)，并在每個(gè)結(jié)點(diǎn)上選定有限個(gè)待求的廣義結(jié)點(diǎn)位移，然后選定結(jié)點(diǎn)廣義位移為參數(shù)，近似地插值求出整個(gè)單元上的連續(xù)位移，進(jìn)而將插值位移代入能量表達(dá)式，運(yùn)用變分原理得到以廣義結(jié)點(diǎn)位移為未知量的離散化有限元方程，求解有限元方程，得到每個(gè)結(jié)點(diǎn)上的廣義結(jié)點(diǎn)位移，再在每個(gè)單元上使用結(jié)點(diǎn)廣義位移插值求得各種欲求物理量，例如位移、應(yīng)變、應(yīng)力等 。 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中對(duì)桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析多依據(jù)材料力學(xué)中的分析方法計(jì)算，但由于計(jì)算量大且只能計(jì)算少數(shù)的危險(xiǎn)截面，已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)的需求。隨著有限元軟件的發(fā)展，使用有限元分析軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模與分析不僅計(jì)算精度較高而且計(jì)算周期大大減少。 石家莊鐵道 大學(xué) 畢業(yè)論文 8 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國(guó)早在 20世紀(jì) 80年代末 90年代初，由交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院在北京起重機(jī)廠(chǎng)生產(chǎn)的 QY8型汽車(chē)起重機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，最后以失敗告終，后 來(lái)國(guó)內(nèi)又有幾家單位研制也均以失敗告終。最近幾年，國(guó)內(nèi)一些大型工程機(jī)械廠(chǎng)家開(kāi)始從事橋梁檢測(cè)車(chē)的研制，主要有徐工集團(tuán)、湖南寶龍等，其產(chǎn)品和性能均能達(dá)到國(guó)外設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)。 徐工集團(tuán)成立于 1989年，主要從事工程機(jī)械的研發(fā)和生產(chǎn)， 1997年由徐工集團(tuán)、西安公路交通大學(xué)和河南省公路局聯(lián)合成功研制出 XZJ5140JQJ10型折疊臂式橋梁檢測(cè)車(chē)，結(jié)束了我國(guó)無(wú)橋梁檢測(cè)車(chē)的歷史。 2021年底，徐工集團(tuán)成功研制出 18m桁架式橋梁檢測(cè)車(chē)，標(biāo)志著徐工躋身于全球4大橋梁檢測(cè)車(chē)生產(chǎn)領(lǐng)域，與意大利 BARIN、德國(guó) MOOG、 美國(guó)凱捷公司并駕齊驅(qū)，進(jìn)入橋梁檢測(cè)車(chē)系列化的快車(chē)道。目前該集團(tuán)已經(jīng)形成 9～ 22m桁架式系列產(chǎn)品，最大水平工作范圍 9～ ，最大下橋深度 6～ ， 最大承載質(zhì)量 600～ 800 kg， 最大跨越寬度 ～ ，最大跨越護(hù)欄高度 湖南寶龍專(zhuān)用汽車(chē)有限公司，是國(guó)家發(fā)改委和空軍后勤裝備部定點(diǎn)的隨車(chē)起重運(yùn)輸車(chē)生產(chǎn)基地，主要生產(chǎn)隨車(chē)起重機(jī)、軍用新型航空炸彈專(zhuān)用吊車(chē)、式叉車(chē)吊，以及汽車(chē)配件和液壓配件等。 2021年 3月首次成功研制出桁架式橋梁檢測(cè)作業(yè)車(chē)， 2021年開(kāi)發(fā)出作業(yè)平臺(tái)長(zhǎng)為13m和 16m的 桁架式橋梁檢測(cè)作業(yè)車(chē)。 GYJ5210JQJH橋梁檢測(cè)作業(yè)車(chē)最大水平工作范圍 13m，最大下橋深度 ，最大承載質(zhì)量 600 kg，最大跨越寬度 ，最大跨越護(hù)欄高度 。 湖南恒潤(rùn)高科有限公司，有多年的高速公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，是以提供滿(mǎn)足客戶(hù)需求的高品質(zhì)道路養(yǎng)護(hù)機(jī)械為目標(biāo)，集產(chǎn)品研發(fā)、制造、營(yíng)銷(xiāo)為一體的專(zhuān)業(yè)化工程機(jī)械企業(yè)。 2021年 2月，該公司根據(jù)市場(chǎng)行情和發(fā)展需要， 參照德國(guó) MOOG 橋梁檢測(cè)車(chē)，在其基礎(chǔ)上合理改進(jìn)，并在吸取國(guó)內(nèi)外橋梁檢測(cè)作業(yè)車(chē)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上研制推出 16m桁架式橋梁檢測(cè)作業(yè)車(chē)。 該公司目前主要有 HHR5250JQJ1 HHR5250JQJ08車(chē)型，其最大水平工作范圍8～ 16m，最大下橋深度 ，最大承載質(zhì)量 600～ 700kg，最大跨越寬度 ～ ，最大跨越護(hù)欄高度 。 石家莊鐵道 大學(xué) 畢業(yè)論文 9 國(guó)內(nèi)外橋梁檢測(cè)車(chē)的功能基本一致。國(guó)內(nèi)設(shè)備大都采用國(guó)外進(jìn)口元器件。相對(duì)來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)設(shè)備可供選擇性更大，可根據(jù)客戶(hù)需求修改，底盤(pán)也可根據(jù)客戶(hù)需求定制。例如；湖南寶龍的橋梁檢測(cè)車(chē)， 可采用東風(fēng)底盤(pán) ，主要元器件均為意大利原裝進(jìn)口；徐工的橋梁檢測(cè)車(chē)可選用沃爾沃底盤(pán)，主要元器件為德國(guó)原裝 進(jìn)口。國(guó)內(nèi)外設(shè)備在設(shè)計(jì)上差別不大。國(guó)產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)更符合中國(guó)人的操作要求和習(xí)慣。相對(duì)來(lái)說(shuō)，國(guó)外設(shè)備技術(shù)先進(jìn)，性能穩(wěn)定，但價(jià)格昂貴，加上售后服務(wù)收費(fèi)也高，綜合成