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【摘 要】 钢梁检查小车是桥梁中的附属设施，使用频率不高，但却是事故易发的高危设备，一旦发生事故，后果严重。运用本质安全的理念，结合既有桥梁检查车的使用经验，完善设计，并采取相应的预防措施，可极大地提高其使用安全性。
【关键词】 桥梁；检查车；本质安全
1 引言
大跨度悬索桥或斜拉桥的主梁一般采用钢箱梁或钢桁梁，根据孔数和跨径，梁下设有一台或多台检查小车（图1、图2）。在大桥施工期间，可充当移动施工平台，在运营期间，用于桥梁检修，由于检查车是高空载人设备，其安全性尤为重要。
本质安全的概念产生于20世纪60年代，最初是由安全型电气设备的概念延伸而来，后来逐步扩展为一种新的安全生产理念。本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。
通过对检查小车构造、工作原理的分析，运用本质安全的理念，结合既有桥梁检查车的使用经验，完善设计，并采取有效的安全措施，可极大地提高其使用安全性。
2 检查车常见安全问题及其预防措施
桥梁检查车主要由桁架和驱动机构组成。桁架主要承受自重、人员、机具等荷载。根据主梁结构形式，检查车采用悬挂式吊车方案，驱动机构通过钢轮倒置于主梁下的工字钢轨道上，桁架通过门架与驱动机构相连，在电机的驱动下运行。
检查车一般由大桥主体设计单位设计，或由承包人委托厂家设计、制造、安装。由于有的设计人员在专业上的局限性，可能造成设计上的先天不足，或由于不当的制造、安装、调试，可能使检查车埋下严重的安全隐患。如能合理预控，大多数安全事故是可以避免的。
2.1轨道连接
工字钢轨道通常通过螺栓、螺母、（斜）垫圈与轨道座相连，为方便安装、轨道上的螺栓孔一般做成长圆孔，由于加工、安装误差，许多情况下需要对长圆孔进行扩孔，甚至现场动用氧割，从而造成长圆孔过大，会大大降低螺栓连接的安全性。此外，普通螺栓连接还存在锈蚀断裂问题。一旦连接失效，后果将是轨道脱落，小车坠落，造成重大事故。如果在设计上改单一的螺栓连接为栓焊组合连接，即在轨道安装后，再将轨道与轨道座进行焊接，可确保轨道连接的安全。
2.2悬挂装置
某大型悬索桥，主跨设有检查车两台，悬挂装置的连杆采用铸钢GZ270-500，设计图未对探伤提出具体要求，制造时未进行探伤，结果一台检查车刚刚安装，在调试阶段就发生连杆断裂事故（图3）。在对断口进行检查发现，铸件存在夹渣缺陷（图4）。事后，进行了设计变更，将连杆材料更换为低合金钢Q345C，全部重新制造安装，从根本上消除了安全隐患。这一事故的教训是：对于悬挂装置这样的重要构件，不能采用铸钢制造，并且必须经探伤检查。
2.3.驱动与行走机构
驱动行走机构由前后左右四组电机、减速器、轮系组成，可能出现的问题有：
1）电机选型不当，运行不同步，甚至造成小车卡死。为保证小车运行平稳、同步，驱动电机宜选用永磁同步电机，当电源频率一定，电流、电压在一定范围内波动，输出转速保持不变。其他电机不具备这种特性。此外，为降低不同步现象对运行的影响，前后驱动行走机构的间距应尽量加长。
2）减速器选型不当，如选用圆柱齿轮减速器，不具备单向自锁功能，其输入、输出轴可以双向驱动，当小车因轨道纵坡或其他原因产生滑动趋势时，可能造成小车加速下滑。为消除这一隐患，应选用蜗轮蜗杆或行星齿轮减速器，此类减速器只能单向驱动。
3）走行轮安装板和轮轴的刚度不够，可能导致翘曲变形、引发走行轮脱轨事故。因此，其设计上应有足够的刚度。
2.4制动装置
检查小车是一种既载人又载物的行走设备，如果没有制动装置或制动装置不可靠，将是非常严重的安全隐患。某桥检查车，未设整车制动装置，仅考虑了电机制动，选用锥形转子电动机，通电时，转子能产生轴向磁力，压缩制动弹簧，使制动器与后盖刹车面脱开，电机随之运转，断电时，磁力消失，制动器在弹簧压力下紧贴刹车面，产生制动力矩，使电机制动。此设计上只考虑了断电时通过电机制动来阻止走行轮的转动，却忽略了轨道存在纵坡、小车在风载或其他因素影响下，走行轮可能在轨道上滑动。而一旦滑动，可能不断加速而失控。结果在一次偶遇大风时造成了事故。
为确保安全，检查车必须配备有效、可靠、便于操作的整车制动装置，最简单的办法是在左右行走装置上，各増设一套手动刹车（图5），通过扳转螺杆（图5中零件25）带动刹车块（图5中零件14），夹紧工字钢轨道的腹板两侧，或下翼缘两侧，或下翼缘底面，产生摩擦实现整车制动。
2.5其他安全措施
1）轨道端头的限位块必须足够强大，如果小车随梁吊装，带纵坡的轨道下端必须先安装好限位块，否则，小车可能自溜下滑而坠落。类似的事故曾有发生。
2）桥梁两端的行程开关必须安装齐全，位置合理，感应灵敏。
3）为防止坠物，危及桥下安全，小车桁架两侧可设置通透钢网，注意不能使用板材，板材会增加迎风面积，遇大风时可能造成小车失控。
4）为方便操作、在停电或发生电器故障时，小车也能安全行走和停靠，应设置电动手动转换机构。当处在手动驱动状态时，运动经手动链轮、导链葫芦或其它机构驱动主动滚轮，实现小车慢速运行。为保证传动安全，機械方面应设置电动与手动互锁装置，在电器控制系统里设置手动与电动的电器互锁。
5）小车在出厂之前或安装后使用前，应按设计规定在带纵坡的轨道上进行静载试验和负载运行试验。
6）在使用时，如要停车作业，必须打好保险，用钢丝绳将小车与轨道座锁死。
7）制定规范的管理制度，严格遵守使用保养说明书的相关规定。
3 结语
检查车虽然只是桥梁中的附属设施，使用频率也不高，但却是事故易发的高危设备，一旦发生事故，可能车毁人亡，后果严重。国内已有多座大桥的检查车曾发生安全事故，教训极其深刻。因此，要从设计、制造、安装、使用各个环节重视检查车的安全，并由专业单位承担这些工作。检查车的使用荷载并不大，要确保安全，关键是完善安全装置，在设计上考虑周全。
绝对安全的设备是不存在的，但可以运用本质安全的理念，通过完善设计，并采取相应的安全措施，可将安全风险降到最低。
【关键词】 桥梁；检查车；本质安全
1 引言
大跨度悬索桥或斜拉桥的主梁一般采用钢箱梁或钢桁梁，根据孔数和跨径，梁下设有一台或多台检查小车（图1、图2）。在大桥施工期间，可充当移动施工平台，在运营期间，用于桥梁检修，由于检查车是高空载人设备，其安全性尤为重要。
本质安全的概念产生于20世纪60年代，最初是由安全型电气设备的概念延伸而来，后来逐步扩展为一种新的安全生产理念。本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。
通过对检查小车构造、工作原理的分析，运用本质安全的理念，结合既有桥梁检查车的使用经验，完善设计，并采取有效的安全措施，可极大地提高其使用安全性。
2 检查车常见安全问题及其预防措施
桥梁检查车主要由桁架和驱动机构组成。桁架主要承受自重、人员、机具等荷载。根据主梁结构形式，检查车采用悬挂式吊车方案，驱动机构通过钢轮倒置于主梁下的工字钢轨道上，桁架通过门架与驱动机构相连，在电机的驱动下运行。
检查车一般由大桥主体设计单位设计，或由承包人委托厂家设计、制造、安装。由于有的设计人员在专业上的局限性，可能造成设计上的先天不足，或由于不当的制造、安装、调试，可能使检查车埋下严重的安全隐患。如能合理预控，大多数安全事故是可以避免的。
2.1轨道连接
工字钢轨道通常通过螺栓、螺母、（斜）垫圈与轨道座相连，为方便安装、轨道上的螺栓孔一般做成长圆孔，由于加工、安装误差，许多情况下需要对长圆孔进行扩孔，甚至现场动用氧割，从而造成长圆孔过大，会大大降低螺栓连接的安全性。此外，普通螺栓连接还存在锈蚀断裂问题。一旦连接失效，后果将是轨道脱落，小车坠落，造成重大事故。如果在设计上改单一的螺栓连接为栓焊组合连接，即在轨道安装后，再将轨道与轨道座进行焊接，可确保轨道连接的安全。
2.2悬挂装置
某大型悬索桥，主跨设有检查车两台，悬挂装置的连杆采用铸钢GZ270-500，设计图未对探伤提出具体要求，制造时未进行探伤，结果一台检查车刚刚安装，在调试阶段就发生连杆断裂事故（图3）。在对断口进行检查发现，铸件存在夹渣缺陷（图4）。事后，进行了设计变更，将连杆材料更换为低合金钢Q345C，全部重新制造安装，从根本上消除了安全隐患。这一事故的教训是：对于悬挂装置这样的重要构件，不能采用铸钢制造，并且必须经探伤检查。
2.3.驱动与行走机构
驱动行走机构由前后左右四组电机、减速器、轮系组成，可能出现的问题有：
1）电机选型不当，运行不同步，甚至造成小车卡死。为保证小车运行平稳、同步，驱动电机宜选用永磁同步电机，当电源频率一定，电流、电压在一定范围内波动，输出转速保持不变。其他电机不具备这种特性。此外，为降低不同步现象对运行的影响，前后驱动行走机构的间距应尽量加长。
2）减速器选型不当，如选用圆柱齿轮减速器，不具备单向自锁功能，其输入、输出轴可以双向驱动，当小车因轨道纵坡或其他原因产生滑动趋势时，可能造成小车加速下滑。为消除这一隐患，应选用蜗轮蜗杆或行星齿轮减速器，此类减速器只能单向驱动。
3）走行轮安装板和轮轴的刚度不够，可能导致翘曲变形、引发走行轮脱轨事故。因此，其设计上应有足够的刚度。
2.4制动装置
检查小车是一种既载人又载物的行走设备，如果没有制动装置或制动装置不可靠，将是非常严重的安全隐患。某桥检查车，未设整车制动装置，仅考虑了电机制动，选用锥形转子电动机，通电时，转子能产生轴向磁力，压缩制动弹簧，使制动器与后盖刹车面脱开，电机随之运转，断电时，磁力消失，制动器在弹簧压力下紧贴刹车面，产生制动力矩，使电机制动。此设计上只考虑了断电时通过电机制动来阻止走行轮的转动，却忽略了轨道存在纵坡、小车在风载或其他因素影响下，走行轮可能在轨道上滑动。而一旦滑动，可能不断加速而失控。结果在一次偶遇大风时造成了事故。
为确保安全，检查车必须配备有效、可靠、便于操作的整车制动装置，最简单的办法是在左右行走装置上，各増设一套手动刹车（图5），通过扳转螺杆（图5中零件25）带动刹车块（图5中零件14），夹紧工字钢轨道的腹板两侧，或下翼缘两侧，或下翼缘底面，产生摩擦实现整车制动。
2.5其他安全措施
1）轨道端头的限位块必须足够强大，如果小车随梁吊装，带纵坡的轨道下端必须先安装好限位块，否则，小车可能自溜下滑而坠落。类似的事故曾有发生。
2）桥梁两端的行程开关必须安装齐全，位置合理，感应灵敏。
3）为防止坠物，危及桥下安全，小车桁架两侧可设置通透钢网，注意不能使用板材，板材会增加迎风面积，遇大风时可能造成小车失控。
4）为方便操作、在停电或发生电器故障时，小车也能安全行走和停靠，应设置电动手动转换机构。当处在手动驱动状态时，运动经手动链轮、导链葫芦或其它机构驱动主动滚轮，实现小车慢速运行。为保证传动安全，機械方面应设置电动与手动互锁装置，在电器控制系统里设置手动与电动的电器互锁。
5）小车在出厂之前或安装后使用前，应按设计规定在带纵坡的轨道上进行静载试验和负载运行试验。
6）在使用时，如要停车作业，必须打好保险，用钢丝绳将小车与轨道座锁死。
7）制定规范的管理制度，严格遵守使用保养说明书的相关规定。
3 结语
检查车虽然只是桥梁中的附属设施，使用频率也不高，但却是事故易发的高危设备，一旦发生事故，可能车毁人亡，后果严重。国内已有多座大桥的检查车曾发生安全事故，教训极其深刻。因此，要从设计、制造、安装、使用各个环节重视检查车的安全，并由专业单位承担这些工作。检查车的使用荷载并不大，要确保安全，关键是完善安全装置，在设计上考虑周全。
绝对安全的设备是不存在的，但可以运用本质安全的理念，通过完善设计，并采取相应的安全措施，可将安全风险降到最低。