橋梁結構安全風險(健康)監測

2023年12月12日發(作者：清朝古街)

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橋梁結構安全風險(健康)監測

1、監測目的

為強化橋梁結構建成后的運營安全保障，有效防控運營過程中突發的結構自身弱化、地質災害等對高速公路運營安全的威脅，落實交通運輸部《公路長大橋隧養護管理和安全運行若干規定》(交公路發(2018)35號)和省廳《關于加快推進公路水運品質工程建設的實施意見》(川交函2018)184號)、《四川省營運高速公路橋梁結構安全風險監測技術指南(試行版)》(川交高管建便(2019)148號)等文件對新建橋梁同步建設結構安全風險(健康)監測系統的技術要求，擬實施本項目橋梁結構安全風險(健康)監測工作。具體監測目的如下：

1)對橋梁結構進行在線的遠程智能監測，動態掌握其技術狀況、安全狀態，確保其運營安全。

2)建立相應的安全預警和應急響應機制，加強安全風險防范，提升高速公路運營應急反應能。

3)利用安全風險監測系統開展結構安全評估工作，為橋梁結構的養管決策提供技術支持。

4)輔助橋梁日常管理，提高其養管智能化水平。

5)及早發現結構病患，并為結構病患原因分析、選擇合理的處治措施等提供基礎數據和技術依據。

6)突發事件、災害事件后快速評估橋梁結構的安全狀態，從而為盡早開放交通創造條件，減小事件對現場交通的影響。

7)及時評價橋梁結構的工作性能，同時開展相應的養管工作，確保其運營安全的同時，延長橋梁結構的使用壽命。

2、監測范圍

遵循“突出重點，控制規模”的基本原則，依據《公路長大橋隧養護管理和安全運行若干規定》(交公路發(2018)35號)、《四川省營運高速公路橋梁結構安全風險監測技術指南(試行版)》(川交高管建便(2019)148號)等相關文件的技術要求，擬對水落河特大橋主橋及引橋部分高墩實施結構安全風險(健康)監測。

3、監測指標與測點布設

橋梁結構安全風險(健康)監測在選取監測指標時，應根據橋梁結構安全風險辨識分析結果優先選取風險損失大、發生概率高、或對頂上事件重要性系數高的風險事件進行監測。此外，還結合橋梁結構受力特點既有缺損或病害狀況、橋位周邊環境及橋梁實際運營條件等統籌考慮相互驗證，以便于綜合分析。當橋梁結構安全風險分析結果表明橋位處的水文、地質、氣候等各類自然災害及人為活動對橋梁結構安全有直接影響時，應將災害和活動本身納入到監測指標體系中。測點布設基于數據處理分析與安全預警評估的需求，根據結構計算分析、結構危險性和易損性分析結果確定待監測的關鍵構件和部位，遵循“代表性、實用性、經濟性、少而精”的原則進行測點布設。橋監測指標與測點布設要求見下表。

監測類別 序號

1

荷載與環境檢測

2

3

4

5

橋面安全事件

主拱圈結構振動/動位移

豎向

監測指標

環境溫度/濕度

低傳感器類型

環境溫濕度計

高清球形攝像機

布設要求

主橋橋面板處、主拱圈處各布設1個，兩岸引橋高墩處各布設1個

橋面每200m-300m布設1個

拾振器(單向） 主橋主拱圈拱頂處每個拱箱布設1個

橫橋向 拾振器(單向） 主橋主拱圈拱頂處每個拱箱布設1個

順橋向 拾振器(單向） 主橋主拱圈拱頂處每個共箱布設1個

主橋主拱圈外側拱箱拱頂處、拱腳處各布設1個，橋外地基穩定處布設1個基準點

主橋交界域頂處及1#、3#、5#、6#、8#、10#拱上立柱頂處各布設1個

主橋交界墩及1#、2#、9#、10#拱上立柱每墩柱布設1個，引橋設斜拉扣掛體系的橋墩及典型高墩(每聯選取1個橋墩)每墩柱布設1個

伸縮縫處左、右側各布設1個

主橋主拱圈拱腳處、1/4或3/4、拱頂處各布設1個截面，共計3個截面，每個截面布設8個

結構整體響應監測

6

主拱圈變位

GNSS

7

靜力水準儀

8

橋墩/拱上立柱傾斜度

雙軸傾角計

9

梁端相對位移位移計

（伸縮縫位移）

結構局部10

響應監測

鋼筋應力 鋼筋計 11

裂縫寬度 裂縫計 典型受力裂縫處

4、注意事項及建議

1）本階段橋梁結構安全風險(健康)監測僅從工程結構建設和后期運營安全角度出發，提出監測指標和測點布設的總體技術要求，預估的工程數量可作為本階段計算工程量的依據，具體監測系統設計應由專業機構針對具體橋梁進行專項設計，監測點的具體布設和監測設備數量以專業機構編制的專項設計文件為準。

2）考慮到特殊結構橋梁的施工監控、成橋荷載試驗和安全風險(健康)監測在監測指標、監測手段、技術路線上有相近之處，在監測設備及監測信息上有共享內容，且集三位為一體的全壽命周期結構安全風險(健康)監測在監測數據連續性、完整性及投資經濟性等方面優勢明顯，故建議有條件時本項目可實施集施工監控、成橋荷載試驗和安全風險監測三位一體的全壽命周期結構安全風險(健康)監測。

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