【正文】 系數(shù)和振型等只與結(jié)構(gòu)本身的性質(zhì)有關(guān)，與外界荷載等其他條件無關(guān)。因此，在結(jié)構(gòu)模型上進(jìn)行動(dòng)載試驗(yàn)?zāi)軌蚩刂葡鄬?duì)較多的影響因素，能夠克服上述所述的一些問題，如大跨度橋梁的風(fēng)致振動(dòng)試驗(yàn)，模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，但是費(fèi)用較高，只在一些較重要的工程中有所應(yīng)用。 5 桁架式橋梁檢測(cè)車 概述 隨著國(guó)家對(duì)交通建設(shè)的不斷投入，公路橋梁的數(shù)量迅速增加，橋梁設(shè)施的檢測(cè)與維護(hù)也隨之成為當(dāng)務(wù)之 急。橋梁檢測(cè)車為橋梁檢測(cè)和維護(hù)人員提供了高效、安全的平臺(tái)，因此，橋梁檢測(cè)車自身的作業(yè)穩(wěn)定性至關(guān)重要，這意味著設(shè)計(jì)者必須在設(shè)計(jì)階段就要考慮其作業(yè)穩(wěn)定性。 橋梁檢測(cè)車是一種為橋梁檢測(cè)人員提供作業(yè)平臺(tái)，裝備有橋梁檢測(cè)儀器，用于流動(dòng)檢測(cè)、維修橋梁作業(yè)的專用汽車。桁架式橋梁檢測(cè)車結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、價(jià)格昂貴，但工作穩(wěn)定，能夠供一個(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，工作平臺(tái)在檢測(cè)工作中始終保持水平?？傮w而言，我國(guó)橋梁檢測(cè)車起步晚，整體水平與國(guó)外先進(jìn)水平相比有一定差距 ，尤其是水平臂長(zhǎng)度大和超大載重量橋梁檢 測(cè)車的生產(chǎn)數(shù)量和品種較少，產(chǎn)品的可靠性和 外觀質(zhì)量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和 自動(dòng)控制技術(shù)方面需要做更深入研究。 桁架式橋梁檢測(cè)車概述 橋梁檢測(cè)車是一種為橋梁檢測(cè)人員提供作業(yè)平臺(tái)，裝備有橋梁檢測(cè)儀器，用于流動(dòng)檢測(cè)、維修橋梁作業(yè)的專用汽車。 桁架式橋梁檢測(cè)車結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、價(jià)格昂貴，但工作穩(wěn)定，能夠提供一個(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，工作平臺(tái)在檢測(cè)工作中始終保持水平。桁架臂式橋梁檢測(cè)車示意圖如圖 51 所示。 圖 51 桁架臂式橋梁檢測(cè)車示意圖 目前，國(guó)際上桁架式橋梁檢測(cè)車的技術(shù)已趨 于成熟，美國(guó)凱捷公司、意大利百靈 （ BARIT） 公司和德國(guó)摩根 （ MOOG） 公司的橋梁檢測(cè)車產(chǎn)品已成系列，產(chǎn)品的技術(shù)水平、可靠性比較高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，外形模塊化設(shè)計(jì)，在技術(shù)性能和可靠性方面具有較大優(yōu)勢(shì)。 徐工集團(tuán)結(jié)合國(guó)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)，自主研制開發(fā)的國(guó)產(chǎn)首臺(tái) 18m桁架式橋梁檢測(cè)作業(yè)車于 2020 年年底獲得成功 。 總體而言，我國(guó)橋梁檢測(cè)車 （ 以下簡(jiǎn)稱橋檢車 ） 起步晚，整體水平與國(guó)外先進(jìn)水平相比有一定差距，尤其是水平臂長(zhǎng)度大和超大載重量橋梁檢測(cè)車的生產(chǎn)數(shù)量和品種較少，產(chǎn)品的可靠性和外觀質(zhì)量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和自動(dòng)控制 技術(shù)方面需要做更深人研究。 桁架式工作平臺(tái)結(jié)構(gòu)與載荷工況分析 工作平臺(tái)結(jié)構(gòu) 目前，桁架式橋檢車長(zhǎng)度大的工作平臺(tái)多采用 2 節(jié)、 3 節(jié)或多節(jié)伸縮臂形式。本文所述工作平臺(tái)為 3 節(jié)伸縮臂式結(jié)構(gòu)， 3 節(jié)臂采用基本相同的桁架結(jié)構(gòu)形式，如圖 52 所示。伸縮臂之間通過滑道或滑桿進(jìn)行連接。 圖 52 3 節(jié)伸縮臂式工作平臺(tái)結(jié)構(gòu) 工作平臺(tái)作業(yè)載荷工況 工作平臺(tái)最大載重量： 800kg（ 指各伸臂完全收縮時(shí)所能承受的載荷 ） 工作平臺(tái)完全伸展后端部載重量： 400kg 工作時(shí)，一伸臂和二伸臂向外同步伸展，工作平臺(tái)保持 在水平狀態(tài)，工作人員可以帶工作設(shè)備在工作平臺(tái)上走動(dòng)。考慮到實(shí)際工作中，工作人員及設(shè)備對(duì)工作平臺(tái)產(chǎn)生的最大載荷工況可能有以下幾種： （ 1） 正載最大。工作平臺(tái)完全伸展時(shí)，工作人員及設(shè)備 （ 額定載荷 400kg）都在工作平臺(tái)最前端中間位置，對(duì)工作平臺(tái)形成的載荷工況。 （ 2） 偏載最大。工作平臺(tái)完全伸展時(shí)，工作人員及設(shè)備 （ 額定載荷 400kg）都在工作平臺(tái)最前端靠邊位置，對(duì)工作平臺(tái)形成的載荷工況。 （ 3） 自重載荷。工作平臺(tái)的自重載荷對(duì)工作平臺(tái)的性能產(chǎn)生較大的影響，是設(shè)計(jì)人員需要考慮的一個(gè)重要因素。 工作平臺(tái)約束 工作平臺(tái)的約束主要指 2 個(gè)方面： （ 1） 工作平臺(tái)固定端的約束。實(shí)際工作中，工作平臺(tái)通過固定端的 4 個(gè)鉸接孔 （ 見圖 53） 連接到回轉(zhuǎn)體上，該回轉(zhuǎn)體與橋檢車垂直臂相連接 （ 見圖 51） 。 圖 53 工作平臺(tái)固定端的約束 在單獨(dú)進(jìn)行工作平臺(tái)試驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)試驗(yàn)工裝 替代回轉(zhuǎn)體等部分，保證與工作平臺(tái)實(shí)際工作時(shí)的連接相一致。 （ 2） 工作平臺(tái)每節(jié)臂間的約束。工作平臺(tái)兩節(jié)臂間通過滑道和滑桿進(jìn)行約束，滑道和滑桿間有小塊的耐磨滑塊。 徐工集團(tuán) 桁架式橋梁檢測(cè)車 研發(fā)項(xiàng)目 作為徐工集團(tuán)隨車起重機(jī)公司重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目， 18 米桁架式橋梁檢測(cè) 車（如圖 54）目前已順利完成設(shè)計(jì)開發(fā)及工藝編制工作。 圖 54 徐工 18米桁架式橋梁檢測(cè)車 作為橋梁檢測(cè)的最佳工具，目前國(guó)際上有臂架式和桁架式兩類橋梁檢測(cè)車。XZJ5240JQJ 系列臂架式橋檢車在徐工集團(tuán)隨車起重機(jī)公司已形成批量生產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)小巧，可有線、無線操作，靈活方便，在橋下為點(diǎn)陣式檢測(cè)，但作業(yè)平臺(tái)面積小，載重只有 200kg，作業(yè)效率相對(duì)較低。代表行業(yè)先進(jìn)水平的桁架式橋梁檢測(cè)車，雖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但工作穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)不間斷作業(yè)，檢測(cè)面廣，并且載重達(dá) 500kg，可同時(shí)承載 5 人及部分檢測(cè)設(shè)備作業(yè)，效率極 高 （如圖 54） 。 圖 54 桁架式橋梁檢測(cè)車工作時(shí)的圖片 其中所說的桁架（多用鋼結(jié)構(gòu) truss），是由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)。在荷載作用下，桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力，從而能充分利用材料的強(qiáng)度，在跨度較大時(shí)可比實(shí)腹梁節(jié)省材料，減輕自重和增大剛度，故適 用于較大跨度的承重結(jié)構(gòu)和高聳結(jié)構(gòu)，如屋架、橋梁、輸電線路塔、衛(wèi)星發(fā)射塔、水工閘門、起重機(jī)架等。常用的有鋼桁架、鋼筋混凝土桁架、預(yù)應(yīng)力混凝土桁架、木桁架、鋼與木組合桁架、鋼與混凝土組合桁架。桁架按外形分有三角形桁架、梯形桁架、多邊形桁架、平行弦桁架，及空腹桁架。在選擇桁架形式時(shí)，應(yīng)綜合考慮桁架的用途、材料、支承方式和施工條件，在滿足使用要求的前提下，力求制造和安裝所用的材料和勞動(dòng)量為最小。 該設(shè)備采用 VOLVO 重型卡車底盤，功率大，穩(wěn)定可靠，排放達(dá)到歐 III 標(biāo)準(zhǔn)。整車液壓系統(tǒng)全套進(jìn)口，可手動(dòng)、遙控操作，配備的 CAN 總線控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工況下的實(shí)時(shí)檢測(cè)，輔助及時(shí)有效的排除故障，保證橋下作業(yè)人員的安全。 橋下水平伸縮距離最大 18 米，垂直臂可垂直升降 7 米，液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)支腿輪，可實(shí)現(xiàn)橋下作業(yè)與設(shè)備行走同步。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，輔助動(dòng)力系統(tǒng)汽油發(fā)電機(jī)可提供足夠動(dòng)力繼續(xù)完成橋下檢測(cè)工作。 展望 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，橋梁檢測(cè)設(shè)備的需求越來越大。桁架式橋梁檢測(cè)車市場(chǎng)非常廣闊。 徐工 項(xiàng)目的順利完成，標(biāo)志著隨車起重機(jī)公司產(chǎn)品研發(fā)和加工制造能力有了一個(gè)質(zhì)的飛躍，不僅豐富了產(chǎn)品型譜，提高了產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，成為企業(yè)新的經(jīng) 濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，還縮小了我國(guó)橋梁檢測(cè)設(shè)備與國(guó)外的差距，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，為促進(jìn)我國(guó)公路交通事業(yè)的進(jìn)步做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 目前，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的各種類型造橋機(jī)在施工中表現(xiàn)出了操作方便、運(yùn)行平穩(wěn)、安全快捷、質(zhì)量穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足國(guó)家相關(guān)規(guī)范以及鐵路客運(yùn)專線橋梁施工要求。隨著今后國(guó)產(chǎn)造橋機(jī)在施工中不斷應(yīng)用和改進(jìn)，相信國(guó)產(chǎn)造橋機(jī)定能完全滿足未來高速鐵路和高速公路橋梁施工的需求。 6 吊籃式（折疊式）橋梁檢測(cè)車 吊籃式橋梁檢測(cè)車概述 吊籃式橋梁檢測(cè)車也稱折疊臂式橋梁檢測(cè)車 （ 如圖 61） 。其結(jié)構(gòu)小巧． 受橋梁結(jié)構(gòu)制約構(gòu)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，無線操作 ， 靈活方便。有時(shí)候還可以作為高空作業(yè)車使用。價(jià)格相對(duì)析架式橋檢車低。其基本結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)了折疊臂式隨車起重運(yùn)輸車、高空作業(yè)車的特點(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 23 人員作業(yè)，載重量一般只有 200300 kg；另外，在工作過程中，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上后才能實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)過程中作業(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。 圖 61 吊籃式橋梁檢測(cè)車也稱折疊臂式橋梁檢測(cè)車 工作描述 其基本結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)了折疊臂式隨車起重運(yùn)輸車、高空作業(yè)車的特點(diǎn)。一般是采用一級(jí)伸縮、二級(jí)回轉(zhuǎn)、三級(jí)變幅機(jī)構(gòu)，形成三維空間、 64” 自由度的空間 運(yùn)動(dòng)體系，可以安全、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。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)，載重一般只有 200300 kg，另外在工作過程中檢測(cè)和維修人員不能自由地上下橋，只有將吊藍(lán)收回到車上后才能實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)過程中作業(yè)幅度小，檢測(cè)過 程中還需要經(jīng)常移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)吊藍(lán)，作業(yè)效率相對(duì)較低 。 圖 62 折疊臂式橋梁檢測(cè)車外形圖 圖 63 折疊臂式檢測(cè)車工作狀態(tài)圖 吊籃式橋梁檢測(cè)車特點(diǎn) 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； （ 1）一般采用一級(jí)伸縮 二級(jí)回轉(zhuǎn)、二級(jí)變幅機(jī)構(gòu) 形成二維空間、 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； （ 2）工作斗中加裝先進(jìn)的過載保護(hù) 系統(tǒng)?？蓪?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)； （ 3）根據(jù)實(shí)際情況在底盤上加裝支腿穩(wěn)定器。并證能使整車在橋下檢修工作狀態(tài)下行駛； （ 4）自動(dòng)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； （ 5）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； （ 6）配有備用動(dòng)力源?？稍谄嚢l(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)為專用裝置提供動(dòng)力。并可為橋梁檢修工具提供電源； （ 7）部分設(shè)備可供用戶選擇，如可旋轉(zhuǎn)或延伸的工作平 臺(tái)用動(dòng)力源 （ 可選液冷式制動(dòng)機(jī) ） 、空氣機(jī)、第 3 控制站的通信系統(tǒng)， ／ 22C 輸出電源 平臺(tái)加熱器、泛光燈、箱、工作平臺(tái)、頂棚等備件。 吊籃式橋梁檢測(cè)車優(yōu)點(diǎn) 跨海、江、河的大型橋梁 很多 ，以往多采用安裝支架等方式開展結(jié)構(gòu)檢測(cè)，危險(xiǎn)系數(shù)高且操作困難。吊籃式橋梁檢測(cè)車能在大型橋梁、立交橋、引橋等結(jié)構(gòu)物上提供可移動(dòng)的檢測(cè)、維修等作業(yè)平臺(tái)，該款檢測(cè)車吊籃最大載重達(dá)到 250千克，可同時(shí)站立 34 人，吊籃有自動(dòng)調(diào)平功能，穩(wěn)定性高。工作臂橋下最大水平工作范圍和最大登高作業(yè)高度為 20 米，可跨越最高 米的橋梁護(hù)欄及最 寬3 米的橋側(cè)人行道。車內(nèi)配備內(nèi)部通話系統(tǒng)，方便駕駛室人員及平臺(tái)工作人員之 間的通話，另在駕駛室內(nèi)安裝有視頻監(jiān)視系統(tǒng)。這些卓越的性能大幅提高了橋梁檢測(cè)的安全性和可操作性，為橋梁檢測(cè)工作開展提供了良好的硬件保障。 吊籃式橋欄檢測(cè)車的發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)外發(fā)展 橋梁檢測(cè)車最早出現(xiàn)在歐美，美國(guó) HYDRA 公司、 Aspen Aerials（ 賽奔馳 ）公司，德國(guó) MOOG 公司，意大利 BAR 工 N 公司等已有用于橋梁檢測(cè)的檢測(cè)車?，F(xiàn)在的裝備技術(shù)已很先進(jìn)，均采用電子液壓控制，并配置有應(yīng)急裝置、穩(wěn)定裝置、遙控裝置及發(fā)電設(shè)備。 （ 1） 意大利 BARIN（ 百靈 ） 公司 意大利 BARIN 公司自 ZO 世紀(jì) 60 年代開始生產(chǎn)橋梁檢測(cè)車。目前 生產(chǎn)的吊籃式橋梁檢測(cè)車 主要產(chǎn)品 是 AB 系列的折疊臂式橋梁檢測(cè)車。 AB 系列折疊臂式橋梁檢測(cè)車橋下最大水平距離 6. 522m，橋下最大垂直距離 1025. 5m，橋上最大垂直距離 820. 5 m，吊籃最大載質(zhì)量 200300 kg. （ 2） 德國(guó) MOOG（ 摩根 ） 公司 德國(guó) MOOG 公司自 1980 年開始生產(chǎn)橋梁檢測(cè)車，已擁有 28 年以上的橋梁檢修設(shè)備的供應(yīng)經(jīng)驗(yàn)?？蛻糁饕獮榈聡?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 50%0 該公司產(chǎn)品主要用于公路橋梁、鐵路橋梁和隧道檢測(cè)， 生產(chǎn)的吊籃式檢測(cè)車是 NIBL 系列吊籃式橋梁檢測(cè)車 ， 主要用于橋梁檢測(cè)、維修工作及高空作業(yè) ； NIBS， NIFG 和 INIPG 橋梁維修單兀主要用于長(zhǎng)期維修橋梁項(xiàng)目。 NIBL 系列吊籃式橋梁檢測(cè)車橋下最大水平距離1216m，橋下最大垂直距離 1519. 5m，橋上最大垂直距離 1421m，吊籃最大載質(zhì)量 280 kg。 （ 3） 美國(guó) Aspen Aerials（ 賽奔馳 ） 公司 美國(guó) Aspen Aerials（ 賽奔馳 ） 公司只生產(chǎn)折疊臂式橋梁 檢測(cè)車，主要產(chǎn)品型號(hào)有 A30， Ad0， UB50， A62， A75， 其橋下最大水平距離 . 8m，橋下最大垂直距離 12. 122m，橋上最大垂直距離 9. 216. 1m，吊籃最大載質(zhì) 量 272318 kg。所有 Aspen Aerials 橋梁檢測(cè)車系列均可在無須裝設(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。 （ 4） 美國(guó)利楚 （ REACHALL） 公司 美國(guó) REACHALL 公司生產(chǎn)折疊臂式橋梁檢測(cè)維修車，其 UB 系列橋梁檢測(cè)維修車，橋下吊籃最大水平伸長(zhǎng) 13. 218. 6 m，最大下橋深度 15. 821. 3 m，最大承載質(zhì)量 272 kg，吊籃向上最大舉升高度 （ 距離橋面 10. 714. 4m。 國(guó)內(nèi)研發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)狀 我國(guó)早在 2O 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)廠生產(chǎn)的 Q