摘要：城市轨道交通桥梁工程养护工作是指为确保桥梁始终处于正常工作状态，所进行的检查、检测、评估、以及维修加固工作。近年来随着我国轨道交通建设规模的不断扩大，轨道交通桥梁工程由于造价低、施工速度快等特点，在城市轨道交通中所占的比例越来越重，不过，由于桥梁工程长期暴露在敞开空间中，轨道运营时常受到各方面因素的影响，经常出现相应的质量问题，因此需要在轨道交通运营过程中对桥梁工程采用相应的检修养护来对其进行处理，而桥梁工程检修、维护方式多种多样、成本各异。本文通过对城市轨道交通桥梁工程检修方式进行多方面探讨，并对各种检修方式进行对比分析，重点分析了无人机这种新型设备在轨道交通桥梁检修中的应用，供同类工程参考。
关键词：轨道交通；桥梁工程；检修方式
1 概述
桥梁结构主体设计寿命为100年，但附属结构及设施寿命均小于100年，在以往的工程案例中附属结构均需要检查、维修甚至更换，甚至即使主体结构，在极端情况下，如撞击、超载、风灾、地震等情况下均需要检查、维修、加固，以保证线路正常运营。其中附属结构主要包括泄水管、伸缩缝、栏杆、声屏障、电缆槽（支架）、桥墩耐久性涂层（涂料），主体结构检查项目主要是支座、结构外观。附属结构在以往的地铁桥梁运营过程中，均需要检修。因此根据线路特征、地域特点，科学合理地选择检修方式十分必要。
2 相关规范中的要求
依据《地铁设计规范》（GB 50157-2013）、《城市轨道交通桥梁设计规范》（GB/T 51234-2017）中的要求，均需要设置养护维修措施，具体要求如下：
（1）《地铁设计规范》10.5.5条中的要求：桥下应设养护、维修便道，便道的宽度应满足自行走行升降式桥梁检修车能进行检修作业要求；高度超过20m、桥下无条件设置养护维修便道处，宜设置专门检查设备。
（2）《城市轨道交通桥梁设计规范》9.2.2条中的要求：桥梁养护、维修应符合下列规定：宜设置宽度不小于3m养桥道路；无养桥道路时，宜设置检查养护设备；20m及以上高桥墩应设置专用检查设备；箱梁宜预留进入每孔箱梁内部的进人通道，并宜分段贯通。
3 轨道交通桥梁工程检修方式
3.1检修通道
检修通道是桥梁结构养护维修最好的方式，因为其养护维修时，尤其检查时不会中断线路正常运营，该检查方式属于普通但运营地铁线路中最为广泛的方式。但检修通道一般情况下均设置在桥梁一侧，存在征地的问题，且不好管理，一般不会纳入城市道路系统。另外，该检修方式除设置检修通道外，还需租用升降车，以便人员检修桥梁结构。
3.2检查梯、围栏检修
此种检修方式为铁路一般的检修方式，且适用于野外、城郊区间，特别影响桥梁景观，检修工作强度大、进度缓慢，且只能适用于旱地，人员可行至桥墩处方可检查，因此不适合城市轨道交通桥梁检修用。
3.3梁底检查车
此种检修方式适用于跨越河流的大跨桥梁，在铁路桥梁建成后，无法保留水中栈桥后，设置梁底检查车，永久停留于桥梁时，以供随时检查维修桥梁用。梁底检查车检修时不会影响线路正常运营。
该种检查设备缺点是检查的桥梁结构少、适用范围单一，且造价较高，同时，检查车永久挂在梁底景观性较差，因此铁路上很少使用。
3.4梁上轨道走形式检查车
该检查车主要是在梁上轨道走行，不受桥下限制，仅在检修时使用，可不必同时设置检修通道。但是桥检车在接触网线路上检修时存在以下问题：无法实现连续高效作业，必须通过伸缩动作，以躲开接触网立柱；桥下作业长度不足，在桥面宽度较大的工况下，无法对桥下所有位置进行检查；线路声屏障高度不能超过3.5m（自轨面算起），否则无足够空间伸缩机械臂；检修均需要在列车停止运营后实现。
3.5无人机检查
随着无人机技术的不断进步，无人机系统在桥梁检测中已经开始得到普遍应用，针对桥梁的钢索、桥墩、桥墩支座、桥塔、桥腹等部位及螺栓脱落的检测，无人机具备诸多的优势。
3.5.1无人机在桥梁检测中的应用
无人机检测过程通常由两名技术人员（一人掌控飞行控制系统，另外一人控制云台控制系统拍摄照片）配合完成无人机的飞行和拍摄，然后将获取到的数据回传至后台系统中加以处理。目前应用无人机开展桥梁检测的机构主要是各大科研院所，检测内容主要包括以下几个方面。
（1）无人机沿桥梁被检测面飞行，通过手机或遥控器等控制设备完成桥梁底面、柱面及横梁等结构面的拍摄取证，将采集到的数据回传，为专业人员分析桥梁裂缝状态提供依据，及时发现险情，极大减轻桥梁维护人员的工作强度，提高桥梁检测维护效率。裂缝识别精度能达到亚毫米级，即使0.1毫米的缝隙也可以被识别出来。
（2）无人机和传感器配合完成桥梁数据采集。其方法是在桥墩和接合处上安放无线传感器，收集车辆往来时的结构振动等数据。无人机定期在传感器上方盘旋获取数据，并且航拍桥梁的细节照片，上传到中央计算机完成数据分析。
（3）无人机在桥梁管理中起到非常重要的补充作用。主要是借助无人机的空中优势，通过搭载高清照相机或夜视传感器设备，可以有效监控桥梁路面病害、堵车、载荷等诸多情况。
3.5.2无人机的局限性
现有无人机平台在桥梁检测应用中还存在一定的局限性，主要有以下几点：
（1）在进行特殊桥梁特定部位的检测时，无法进行有效的航线规划，尤其是规划精度无法达到桥梁检测的需求；
（2）目前通常的做法是采用人工飞行来满足桥梁日常检测，但是在抵近观察的同时，人工控制也存在诸多问题，如飞行员近距离长时间观看视频会产生眩晕感；
（3）当飞行达一定高度和远度后，易与远空背景形成融合，无法有效的对飞行状况进行监控；
（4）飞行位置与观察部件的距离无法进行有效地把控；
（5）由于桥梁结构的相似性，导致检测数据无法与桥梁实体结构具体部位关联。
4 城市轨道交通桥梁工程检修方式比较
对轨道交通桥梁工程各种检修方式、设施优缺点综合比较见下表。
5 结语
通过对上述分析，目前国内城市轨道交通桥梁工程检修方式主要有设置检修通道或检查梯，采用梁底检查车、梁上轨行车以及无人机检查，常规的桥梁检修通道造价较高，而新型的无人机检查快捷、成本低，虽然还存在一定的局限性但已开始普应用。因此，在综合考虑用地、景观、成本及运营安全等因素后，城市轨道交通桥梁工程运营初期采用无人机检查是一种不错的选择。
参考文献：
[1]GB50157-2013地铁设计规范[S]北京：中国建筑工业出版社，2013.
[2]GB/T 51234-2017城市轨道交通桥梁设计规范[S]北京：中国建筑工业出版社，2017.
论文作者:刘亚峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
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