提升橋梁檢修安全性的設(shè)備研究與應(yīng)用

王慶良

（廣東堃和工程檢測有限公司， 廣東 東莞 523000）

1 技術(shù)背景

中國自古以來就有“橋的國度”的美譽(yù)，而當(dāng)今基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的飛速發(fā)展，城市道路規(guī)劃部門更是投入大量資金到橋梁建設(shè)領(lǐng)域，從立交橋到長江大橋再到跨海大橋，構(gòu)成了我國四通八達(dá)的城市樞紐。存量巨大的橋梁建筑在使用過程中，受到車輛荷載和自然環(huán)境等多種因素的影響，使其安全性、使用壽命都受到一定威脅。因此，應(yīng)當(dāng)對橋梁進(jìn)行定期性、經(jīng)常性以及特殊性檢修，但大多數(shù)橋梁都是架空而設(shè)，比起道路檢修困難得多，尤其橋梁下方區(qū)域工作人員很難觸碰，需要借助外部器械，研究新型技術(shù)來保障維修工人的安全性意義重大。

2 安全性檢修輔助設(shè)備分析

橋梁檢修多為高空作業(yè)，因此安全性是檢修輔助設(shè)備的最重要因素，基于此提出三種安全性較高的技術(shù)方案。

2.1 吊籃平臺機(jī)械

傳統(tǒng)的平臺型機(jī)械大多忽視了對工人檢修工具的放置和固定，檢修人員因未站穩(wěn)或未握穩(wěn)而導(dǎo)致工具掉落的情況時(shí)有發(fā)生，若下方有人站立則具有較大的威脅性。針對這種缺陷，在傳統(tǒng)吊籃的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，圖 1為改進(jìn)后的吊籃平臺機(jī)械示意圖。

該平臺主要由吊籃、電機(jī)箱、和固定在吊籃前端和側(cè)面外表面固定安裝的工具箱構(gòu)成。其中吊籃內(nèi)設(shè)置有扶手，扶手上設(shè)置鉸鏈，吊籃內(nèi)部地面固定安裝有防滑墊，吊籃前端為安全防護(hù)門；電機(jī)箱在吊籃的頂部，與吊籃通過鋼纜相連；籃體外側(cè)的工具箱上端裝有箱蓋，箱子底面裝有放置板，在其上可以放置檢修工具，另外放置板的表面安裝有連接環(huán)，環(huán)上固定著安全連接繩用來拴住工具，在工具意外滑落時(shí)有安全繩將其拉住。該設(shè)備通過這些改進(jìn)，可以防止檢修人員腳滑摔倒，且提高了器械的安全性，工具箱的設(shè)置更加人性化，方便工人隨時(shí)取用工具，且防止了工具高空墜落砸傷下方人員。

圖1 吊籃作業(yè)平臺整體示意圖

2.2 可移動(dòng)式檢修車

固定平臺式的檢修機(jī)械雖然有結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，但由于其需要特意在橋下搭建，對日常維修保養(yǎng)的效率較低，且會破壞橋梁外觀的美感。橋梁檢測車的出現(xiàn)解決了上述問題，其主要由兩部分構(gòu)成，一部分是可折疊式的作業(yè)平臺，為工人提供平臺和檢修工具，另一部分是裝載底盤，用來承載作業(yè)平臺。和其他運(yùn)輸工具一樣提供路面行走功能。其核心部分的作業(yè)的設(shè)計(jì)要有高度的可折疊性，方便機(jī)械的轉(zhuǎn)場，無需現(xiàn)場安裝等操作，在作業(yè)時(shí)可以通過簡單操作自由的伸展。

圖2 平臺式檢修車

圖3 吊籃式檢修車

可移動(dòng)式檢修車可分為平臺式和吊籃式。其中平臺式作業(yè)時(shí)是一個(gè)伸展的通道，承載力大，空間大，可以容納多個(gè)人同時(shí)作業(yè)，針對橋下作業(yè)且檢修內(nèi)容復(fù)雜時(shí)使用?？梢?80°旋轉(zhuǎn)，靈活性較高。作業(yè)平臺通過桁架與載重車相連，桁架內(nèi)有爬梯和扶手，工作人員可以安全地從平臺和橋面間往返。工作人員先進(jìn)入吊籃內(nèi)，就可以方便地操控機(jī)械臂的伸縮。吊籃式檢測車采用可折疊式機(jī)械伸縮臂，相比平臺式更加小巧靈活，能在立體空間內(nèi)360°無死角作業(yè)。其造價(jià)也相對低很多，適用于小型橋梁。

在港珠澳跨海大橋這項(xiàng)偉大的工程中同樣應(yīng)用到了可移動(dòng)檢修車，并且由于橋梁跨度極大，全長近50km，檢測車數(shù)量多分布散，該工程在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立了檢修車的智能管理系統(tǒng)，方便項(xiàng)目部對檢修作業(yè)的指揮和數(shù)據(jù)的管理。

2.3 無人機(jī)航測技術(shù)

近些年，無人機(jī)航測技術(shù)在工程領(lǐng)域快速普及，在橋梁檢測領(lǐng)域也可以發(fā)揮極大的作用。傳統(tǒng)的方式是使用大型機(jī)械臂輔助工人定點(diǎn)檢查橋梁問題，檢修人員還要通過對講機(jī)指揮司機(jī)的操作，效率低且安全性差，還會造成交通擁堵。而使用無人機(jī)航測技術(shù)可以在維修人員進(jìn)行維修前，就找出問題所在區(qū)域，縮小工人維修過程中的移動(dòng)范圍，效率大幅提升，使作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)極大降低。無人機(jī)可以對橋梁各連接部位和槽位等脆弱點(diǎn)進(jìn)行4k全景拍攝，清晰度高，也可以通過混凝土影像檢測軟件，預(yù)先對航測區(qū)域和影像進(jìn)行預(yù)測，減小拍攝區(qū)域，降低后期工人的維護(hù)難度，提高綜合效益。

3 結(jié)論

在橋梁檢測領(lǐng)域，保障工人的安全性是一切的前提。在預(yù)算有限的情況下，即使使用傳統(tǒng)的吊籃設(shè)施，也可以通過進(jìn)行一些細(xì)節(jié)來提升作業(yè)人員的安全性。而對于移動(dòng)式檢測車和無人機(jī)技術(shù)的綜合使用可以大大提升檢測的效率，通過物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)日常檢測的智能化管控。然而，當(dāng)前在橋梁檢測領(lǐng)域?qū)τ谥悄芑侄蔚氖褂眠€較少，需要進(jìn)一步的探索。