QC-8006桥梁健康监测系统标准化建设方案

　

一、 监测必要性

桥梁建成后随着运营时间的推移，大桥各构件将面临各种损伤及内力状态的改变，相应桥梁的刚度和承载能力就会出现不同程度的衰减，这些损伤和内力状态的改变如果能够被预先警告获知，并且及时进行适当的调整、维护、维修，就不会危及桥梁结构的运营安全，否则在长期疲劳下，多种因素耦合作用可能导致灾难性事故。

所以，实时掌控大桥的安全使用状况，辅助大桥管理和养护，构建一个技术先进、措施合理、实用经济、易于管理、开放兼容、符合某某桥运营环境和结构特性的桥梁结构在线健康监测系统是十分必要的。

二、 监测意义

随着科学技术的发展，综合现代测试与传感技术、网络通信技术、信号处理和分析技术、数学理论和结构分析理论等多个学科领域的桥梁结构健康监测系统，可极大地延拓桥梁的监测内容，并可连续地、实时地、在线地对结构“健康”状态进行监测和评估，对桥梁的运营安全和提高桥梁的管理水平具有极大的指导意义。通过为桥梁建立一个先进实用的桥梁健康与安全状况监测系统，主要功能如下：

（1）通过对相关的内容的监测，建立监测系统，实时掌握桥梁运营状况，有效保证桥梁的安全。

（2）了解桥梁的结构变形、应力等情况，当超过预警值时可及时预警，实现桥梁服务水准的实时安全报警，并通知相关单位及时采取相应措施。

（3）通过监测数据，对灾害进行有效评估，给决策者提供相关依据，使运维方案等更加合理，提高桥梁的使用寿命。

（4）合理配置桥梁养护维修资源，为降低桥梁运营维护成本提供科学技术依据，保证桥梁检查维修策略制订具有针对性、及时性和高效性。

（5）为科学研究提供数据支撑。通过对桥梁的监测，获取结构应变的原始数据，为相关的科学研究提供相关数据和分析服务。

（6）验证桥梁的设计建造理论与方法，以及施工工艺，从而完善相关设计施工技术规程，提高桥梁设计及加固方法的设计水平和安全可靠度，保障桥梁的使用安全，具有重要的社会意义、经济价值和广泛的应用前景。

三、 监测依据

（1）《公路桥梁结构安全监测系统技术规程》(JT/T 1037-2016)；

（2）《建筑与桥梁结构监测技术规范》（GB50982-2014）；

（3）《结构健康监测系统设计标准》（CECS333-2012）；

（4）《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）；

（5）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；

（6）《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)；

（7）《桥梁工程检测手册》，人民交通出版社，2010；

（8）《桥涵工程试验检测技术》，人民交通出版社，1999；

（9）《综合布线系统工程设计规范》（GB/T50311-2007）；

（10）《公路工程质量检测评定标准》（JTGF801-2012）；

（11）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2012)；

（12）《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)；

（13）《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/T J21-2011）；

（14）《工程测量规范》(GB 50026-2007)；

（15）《工程振动测量仪器和测试技术》，中国计量出版社，2001；

（16）《建筑物防雷设计规范》(GB 50057-2010)

（17）《综合布线系统工程验收规范》（GB 50312-2007）

（18）《计算机软件可靠性和可维护性管理》（GB/T14393－2008）；

（19）《计算机场地安全要求》GB/T9361-2011。

还包括其它设计依据和设计基础资料、提供图纸及相关说明文档、现场工勘资料以及其他相关的标准、规范等。

四、 监测内容

监测系统设计中，结合相关规范要求并根据桥梁的几个方面确定系统监测内容：

（1）基于结构形式的分析；

（2）大桥工作环境方面的分析；

（3）基于养护管理系统的分析；

（4）桥梁易发事故分析；

（5）基于桥梁重要程度的分析。

并结合《建筑与桥梁结构监测技术规范》（GB50982-2014），对于使用期间的桥梁安全监测项目，如下表所示。

注：1  ★应监测项，▲宜监测项，○可监测项；

根据桥梁结构的特点，考虑桥梁的重要程度、工作环境等，在进行健康监测时，以下各监测内容是非常重要的：

（1）结构变形监测：包括梁体、塔变形、桥墩倾斜和沉降等；

（2）结构应力（应变）监测：桥梁重要部位（桥梁跨中关键部位等）静态的应力（应变）测试；

（3）索力/吊杆监测：主跨斜拉索索力、吊杆拉力、系杆拉力的监测；

（4）结构振动特性与振动水平：包括振动特性的测试与分析、地震动；

（5）伸缩缝/裂缝监测：主桥与引桥间伸缩缝大小变化、裂缝变化；

（6）环境监测：监测大桥所处环境的温湿度、风速风向、雨量等。

根据《建筑与桥梁结构监测技术规范》（GB50982-2014）（住建部）/《公路桥梁结构安全监测系统技术规程》(JT/T 1037-2016)（交通部），对于使用期间的桥梁安全监测项目还应对车辆荷载进行监测。