QC-8006橋梁健康監測系統标準化建設方案

　

一、 監測必要性

橋梁建成後随着運營時(shí)間(jiān)的推移，大(dà)橋各構件将面臨各種損傷及內(nèi)力狀态的改變，相應橋梁的剛度和(hé)承載能力就會(huì)出現不同程度的衰減，這些(xiē)損傷和(hé)內(nèi)力狀态的改變如果能夠被預先警告獲知，并且及時(shí)進行(xíng)适當的調整、維護、維修，就不會(huì)危及橋梁結構的運營安全，否則在長期疲勞下，多(duō)種因素耦合作(zuò)用可(kě)能導緻災難性事故。

所以，實時(shí)掌控大(dà)橋的安全使用狀況，輔助大(dà)橋管理(lǐ)和(hé)養護，構建一個(gè)技(jì)術(shù)先進、措施合理(lǐ)、實用經濟、易于管理(lǐ)、開(kāi)放兼容、符合某某橋運營環境和(hé)結構特性的橋梁結構在線健康監測系統是十分必要的。

二、 監測意義

随着科學技(jì)術(shù)的發展，綜合現代測試與傳感技(jì)術(shù)、網絡通(tōng)信技(jì)術(shù)、信号處理(lǐ)和(hé)分析技(jì)術(shù)、數(shù)學理(lǐ)論和(hé)結構分析理(lǐ)論等多(duō)個(gè)學科領域的橋梁結構健康監測系統，可(kě)極大(dà)地延拓橋梁的監測內(nèi)容，并可(kě)連續地、實時(shí)地、在線地對結構“健康”狀态進行(xíng)監測和(hé)評估，對橋梁的運營安全和(hé)提高(gāo)橋梁的管理(lǐ)水(shuǐ)平具有(yǒu)極大(dà)的指導意義。通(tōng)過為(wèi)橋梁建立一個(gè)先進實用的橋梁健康與安全狀況監測系統，主要功能如下：

（1）通(tōng)過對相關的內(nèi)容的監測，建立監測系統，實時(shí)掌握橋梁運營狀況，有(yǒu)效保證橋梁的安全。

（2）了解橋梁的結構變形、應力等情況，當超過預警值時(shí)可(kě)及時(shí)預警，實現橋梁服務水(shuǐ)準的實時(shí)安全報警，并通(tōng)知相關單位及時(shí)采取相應措施。

（3）通(tōng)過監測數(shù)據，對災害進行(xíng)有(yǒu)效評估，給決策者提供相關依據，使運維方案等更加合理(lǐ)，提高(gāo)橋梁的使用壽命。

（4）合理(lǐ)配置橋梁養護維修資源，為(wèi)降低(dī)橋梁運營維護成本提供科學技(jì)術(shù)依據，保證橋梁檢查維修策略制(zhì)訂具有(yǒu)針對性、及時(shí)性和(hé)高(gāo)效性。

（5）為(wèi)科學研究提供數(shù)據支撐。通(tōng)過對橋梁的監測，獲取結構應變的原始數(shù)據，為(wèi)相關的科學研究提供相關數(shù)據和(hé)分析服務。

（6）驗證橋梁的設計(jì)建造理(lǐ)論與方法，以及施工工藝，從而完善相關設計(jì)施工技(jì)術(shù)規程，提高(gāo)橋梁設計(jì)及加固方法的設計(jì)水(shuǐ)平和(hé)安全可(kě)靠度，保障橋梁的使用安全，具有(yǒu)重要的社會(huì)意義、經濟價值和(hé)廣泛的應用前景。

三、 監測依據

（1）《公路橋梁結構安全監測系統技(jì)術(shù)規程》(JT/T 1037-2016)；

（2）《建築與橋梁結構監測技(jì)術(shù)規範》（GB50982-2014）；

（3）《結構健康監測系統設計(jì)标準》（CECS333-2012）；

（4）《公路橋涵養護規範》（JTG H11-2004）；

（5）《公路橋涵施工技(jì)術(shù)規範》（JTG/TF50-2011）；

（6）《公路橋梁技(jì)術(shù)狀況評定标準》(JTG/T H21-2011)；

（7）《橋梁工程檢測手冊》，人(rén)民交通(tōng)出版社，2010；

（8）《橋涵工程試驗檢測技(jì)術(shù)》，人(rén)民交通(tōng)出版社，1999；

（9）《綜合布線系統工程設計(jì)規範》（GB/T50311-2007）；

（10）《公路工程質量檢測評定标準》（JTGF801-2012）；

（11）《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計(jì)規範》(JTG D62-2012)；

（12）《公路工程技(jì)術(shù)标準》(JTG B01-2014)；

（13）《公路橋梁承載能力檢測評定規程》（JTG/T J21-2011）；

（14）《工程測量規範》(GB 50026-2007)；

（15）《工程振動測量儀器(qì)和(hé)測試技(jì)術(shù)》，中國計(jì)量出版社，2001；

（16）《建築物防雷設計(jì)規範》(GB 50057-2010)

（17）《綜合布線系統工程驗收規範》（GB 50312-2007）

（18）《計(jì)算(suàn)機軟件可(kě)靠性和(hé)可(kě)維護性管理(lǐ)》（GB/T14393－2008）；

（19）《計(jì)算(suàn)機場(chǎng)地安全要求》GB/T9361-2011。

還(hái)包括其它設計(jì)依據和(hé)設計(jì)基礎資料、提供圖紙及相關說明(míng)文檔、現場(chǎng)工勘資料以及其他相關的标準、規範等。

四、 監測內(nèi)容

監測系統設計(jì)中，結合相關規範要求并根據橋梁的幾個(gè)方面确定系統監測內(nèi)容：

（1）基于結構形式的分析；

（2）大(dà)橋工作(zuò)環境方面的分析；

（3）基于養護管理(lǐ)系統的分析；

（4）橋梁易發事故分析；

（5）基于橋梁重要程度的分析。

并結合《建築與橋梁結構監測技(jì)術(shù)規範》（GB50982-2014），對于使用期間(jiān)的橋梁安全監測項目，如下表所示。

注：1  ★應監測項，▲宜監測項，○可(kě)監測項；

根據橋梁結構的特點，考慮橋梁的重要程度、工作(zuò)環境等，在進行(xíng)健康監測時(shí)，以下各監測內(nèi)容是非常重要的：

（1）結構變形監測：包括梁體(tǐ)、塔變形、橋墩傾斜和(hé)沉降等；

（2）結構應力（應變）監測：橋梁重要部位（橋梁跨中關鍵部位等）靜态的應力（應變）測試；

（3）索力/吊杆監測：主跨斜拉索索力、吊杆拉力、系杆拉力的監測；

（4）結構振動特性與振動水(shuǐ)平：包括振動特性的測試與分析、地震動；

（5）伸縮縫/裂縫監測：主橋與引橋間(jiān)伸縮縫大(dà)小(xiǎo)變化、裂縫變化；

（6）環境監測：監測大(dà)橋所處環境的溫濕度、風速風向、雨量等。

根據《建築與橋梁結構監測技(jì)術(shù)規範》（GB50982-2014）（住建部）/《公路橋梁結構安全監測系統技(jì)術(shù)規程》(JT/T 1037-2016)（交通(tōng)部），對于使用期間(jiān)的橋梁安全監測項目還(hái)應對車(chē)輛(liàng)荷載進行(xíng)監測。