桥梁结构在服役期内，由于环境、荷载及结构材料特性等因素，结构抗力会随时间不断退化，结构出现跨中下挠及主梁开裂等问题，使桥梁可靠度降低，外观也受到严重影响 ^[1,2,3,4]。尤其随着城镇化速度不断加快，城市桥梁检修工作已成为一个刻不容缓的问题。由于大多城市桥梁处于咽喉要道，车流量较大，难以封闭，检修时间受限且较为困难，结合当前桥梁检修设备类型及技术局限、部分检修设备功能缺陷导致检修效果达不到作业要求等问题 ^[5,6]，从技术角度设计一种可调节拆分式移动挂篮，以期更好适应当前桥梁检修需求。

　　 目前国内桥梁外部检修通常采用桥梁检测车、搭设满堂支架、登高车等方式。通用桥梁检测车费用较高，租赁不便，甚至需调整桥梁维护时间以适应桥梁检测车的工作时间，可能错过桥梁维护的最佳时机，浪费大量人力、物力;搭设满堂支架费用高，且长期占据空间位置;登高车存在与桥梁检测车同样弊端。

　　 基于上述桥梁检修方法弊端，设计一种可调节拆分式移动挂篮，此挂篮由2根支撑横梁、配重平台、施工操作平台、具有锁止功能的行走装置及吊架等部分焊接或栓接而成，其三维模型及细部结构如图1所示。

　　 2根支撑横梁由2种不同型号的方钢拼接而成，在□75×5方钢上开设滑槽限位孔，用同规格方钢做斜撑;在型号为□65×5的方钢上开设螺栓孔。2种规格方钢拼接后由用M22×120螺栓紧固，实现横向自由伸缩。

　　 在配重平台上铺设木板，木板下方由5根□75×5焊接后支撑，配重平台转角处各设1根□75×5竖向支撑，竖向支撑方钢上部由2根□75×5水平方钢焊接在一起。

　　 在施工操作平台上铺设木板，木板下方由7根□50×5焊接后支撑，并向内悬挑，未悬挑部分4个转角处为吊架，施工操作平台悬挑部分护栏由水平和竖直方向上□50×5方钢互相焊接而成，并通过□50×5方钢作为斜撑加强，未悬挑部分护栏由水平方向的□50×5方钢和竖直方向的吊架焊接而成，并通过斜撑进行加固，施工操作平台设有爬梯，方便施工作业人员上下操作平台。

　　 具有锁止功能的行走装置是由开孔的行车轮和开孔的车轮罩组成，车轮罩上装有带开口的插销，插销穿过车轮罩和行车轮上的圆孔来进行锁止。

　　 吊架由4根└63×5组成，上部由2根└50×5与支撑横梁通过M14×90螺栓进行紧固，4根吊架上端开设等距离螺栓孔，通过M14×90螺栓与支撑横梁紧固，实现垂直方向上伸缩调节。

　　 1)在使用前将拆分成3个部分的移动挂篮结构运输至施工部位。

　　 2)将3段挂篮结构进行拼装，并根据桥型及护栏尺寸调节好支撑横梁伸缩距离及吊架的垂直伸缩距离。

　　 3)以靠近护栏侧导向轮为支撑分界点，将具有锁止功能的行走式配重平台放置于桥梁护栏内侧，将另一侧的施工操作平台悬挑放置于护栏外侧，配重块为标准水泥试件，放在配重平台端部，配重量为400kg，最后将挂篮装置吊装就位，并通过带开口的插销对行走装置进行锁止。

　　 4)施工作业人员通过爬梯下至施工操作平台，对检修部分进行施工，待此部分施工完成后，由桥上人员拔出插销，并推至下一施工部位，再次通过带开口的插销对行走装置进行锁止，依次循环，直至施工完成。

　　 5)待施工完成后，将移动挂篮装置拆卸成3部分运离现场。

　　 利用通用有限元软件Midas Civil对挂篮结构进行模拟分析，以保证其安全可靠。

　　 钢构件采用梁单元模拟，木板采用板单元模拟;对配重平台约束其竖向自由度;定义荷载工况:取配重量为3.92kN，施工荷载为1.47kN，将其按平面荷载施加在板单元上进行验算;定义结构材料特性，并对结构进行节点单元划分，将模型进行简化，三维有限元模型如图2所示。

　　 由梁单元应力云图可知，最大应力集中在斜撑处，最大组合应力σ=25.71MPa<f_b=190MPa，满足强度要求。

　　 在1.2倍恒荷载±1.2倍检修人员荷载组合作用下，由方钢挠度变形图可知，最大为，考虑挂篮悬臂长度较大，在自重状态下已达到了5.94mm，所以桁架竖向刚度完全满足规范要求。

　　 由计算可知，在荷载组合工况作用下，最外侧导向轮反力为1.38kN，且竖直向上，挂篮不会倾覆，状态安全。

　　 本文所述挂篮结构简单，由标准构件拼接而成，便于加工制作，节约施工成本，应用到本项目桥梁检修时，节约施工成本约8万元，特别适用于交通人流量大的城市桥梁。同时，当桥梁纵坡较大时，能抵抗施工人员作业时挂篮产生的下滑力，防止挂篮发生后退，安全可靠，适用性强。

　　 本文针对城市桥梁后期检修存在的问题，设计了一种可重复使用且经济安全的可调节拆分式移动挂篮结构。

　　 1)挂篮结构简明，制作材料较少，耗费低，方便工程人员制作、使用，易于维护。

　　 2)成本较低，相较于后期检修过程中昂贵的检修车，可节省大量资金，同时也可保证桥梁检修频率。

　　 3)挂篮结构安全可靠性高，在闲置及使用过程中，结构安全，具有较大的安全冗余度，同时装配化程度高。