《城市桥隧防灾与安全监测系统建设技术导则（征求意见稿）》

城市桥隧防灾与安全监测系统建设技术导则

（征求意见稿）

前言

为贯彻落实《中共浙江省委办公厅浙江省人民政府办公厅关于深入推进城市

安全发展的实施意见》，根据省安全生产委员会印发的《浙江省第二轮安全生产

综合治理三年行动组织领导框架图和工作任务责任分工及进度控制表》安排，为

加强城市桥梁隧道防灾与安全运行，浙江省住房与城乡建设厅组织专家编制了

《城市桥隧防灾与安全监测系统建设技术导则》（以下简称“《导则》”），供全省

城市桥梁隧道的防灾与安全监测工作参照使用。

截至2019年底，浙江省城市桥梁隧道总数达一万余座。由于材料自然的老化、

退化，超负荷交通流量，加上突发性的极端自然灾害如地震、飓风的影响，城市

桥梁和隧道的运营安全时刻受到挑战。《导则》在参考相关防灾减灾理论、运营

期评定检测与检测相关技术文件，结合浙江省既有城市桥梁隧道运营状态监测设

计、实施及服务方面的实际情况，总结和借鉴了国内外相关标准规范的基础上，

提出了桥隧健康监测系统设计实施与维护、桥隧安全监测与预警、桥隧突发事件

应急响应对策，经反复讨论和修改，最终经审查定稿。

《导则》共包括6章和1个附录。第1章“总则”表述了技术导则的使用范围、

目标和原则；第2章“防灾和安全监测目标”给出了平台分级策划、监测对象和内

容、各方职责；第3章“监测系统构建”给出了监测系统构成、监测内容和测点

布置；第4章“监测系统实施”给出了硬件、软件系统和组织管理；第5章“监

测评估与预警”给出了安全评估和报告要求、第6章“系统的应用与管理”给出

了系统管理、检测与维护。请各单位将在使用过程中发现的问题和意见及时反馈

至宁波市市政设施中心。

主编单位：

参编单位：

主要编写人员：

主要审查人员：

1总则

1.0.1为了保障浙江省城市桥梁隧道的安全运行，规范城市桥梁隧道防灾及安

全监测系统的设计、实施及维护，确保监测系统长期稳定工作以及完善

桥梁防灾及安全监测系统建设的标准体系，编制本技术性文件。

1.0.2本文件适用于浙江省城市桥梁隧道运行期间防灾及安全监测系统建设的

相关指导工作。

1.0.3城市桥梁隧道运行期间防灾及安全监测系统应与日常养护检查和定期检

测相结合，对桥梁隧道的运行环境、结构安全状态、危险源进行监测和

预警。

1.0.4城市桥梁隧道防灾及安全监测系统应与与现有市政设施管理系统、数字

城管系统相兼容。

1.0.5城市桥梁隧道防灾及安全监测系统的设计、实施及维护除应参考本导则

外，尚应符合国家现行相关标准的规定。

1

2防灾和安全监测目标

2.1一般规定

2.1.1城市桥梁隧道防灾和安全监测不应以就够局部损伤为目的，而是以结构

状态、致灾因子、特定风险源行为规律为目的。

2.1.2监测系统应能通过实时监测或定期采集数据监测的方式获取致灾因子、

结构状态、特定风险源的行为变化，掌握规律，及时防控，从而达到防灾及

安全监测的目的。

2.1.3监测系统的目标可以分成四个方面：（1）是以保证桥梁正常运行期内整

体性能状态的安全为目的；（2）是以侦测、监控、判断安全影响区域的行为

发生、发展及其对结构整体状态的危害程度为目的；（3）以监控结构整体或

重要部件是否发生极端安全性事件为目的;（4）是以掌握结构某些特定方面

的行为规律。

2.1.4结合监测对象的具体结构特点、荷载特点等因素，对总体目标进行细化

设计，每个细化的监测目标反映结构的某方面的工作性能，某种病害程度，

或者某种极端安全事件的程度发生可能性。

2.2平台分级和策划

2.2.1地市级桥梁隧道管理单位应建立面向地区的桥梁隧道防灾及安全监测集

成平台，区、县及以下桥梁隧道管理单位应根据管辖范围内设置状况，建立针对

性的管理系统。

2.2.2桥梁隧道防灾与安全监测系统类别，按照监测对象的不同，应按表2.2.1

进行分类。

表2.2.1监测系统的类别划分

类型名称结构类型监测系统的性能

监测参数全面；系统自动化、集成

特大型、特殊结构桥梁

A类重点监测化程度高；能实时获取数据并实时

特长、特殊地质条件下隧道

预警

2

技术状况较低的中小型桥梁、针对性监测参数；能自动获取数据

B类集群监测

中短隧道并预警

专项监测参数；能自动获取数据并

C类专项监测存在专项安全风险的桥梁隧道

预警

2.2.3应根据桥梁结构的重要性系数、技术状况和结构特点等因素，综合确定

防灾及安全监测系统的类别

2.3监测对象与内容

2.3.1桥梁隧道防灾与安全监测的主要对象是运行期内的城市桥梁隧道，为桥

梁隧道安全风险管控提供数据和信息支持，为桥梁管养维护决策提供客观科

学的评价数据。

2.3.2重点监测以特大型、特殊结构桥梁和特长、特殊地质条件下隧道为对象，

监测内容主要包括整体性能状态、重要部件安全状态、致灾因子和特定风险

源行为规律。

2.3.3集群监测以路网中技术状况较低的中小型桥梁、中短隧道为对象，监测

内容主要包括关键部件（部位）的安全状态、致灾因子和特定风险源行为规

律。

2.3.4专项监测以存在专项安全风险源的桥梁隧道为对象，监测内容主要包括

致灾因子和特定风险源行为规律。

2.4各方需求与职责

2.4.1监测系统建设主要涉及设施管理、系统设计、系统建设、系统运维管理、

科研咨询等单位。

2.4.2桥隧管理部门是系统建设的总负责，协调科研咨询单位、设计单位、建

设单位、运维单位各方，保障安全、质量与进度，及时组织验收报批等工作。

2.4.3设计单位负责完成桥隧监测系统的概念设计、系统设计，对监测系统的

内容、技术路线等进行详细规划设计。

2.4.4建设单位主要是在投标方案、设计方案以及批准文件的指导下，组织相

关人员、设备，严格按照设计图纸来布置监测点，完成硬件、软件的安装调

试，并负责后期的质保工作。

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2.4.5监理单位一般是由业主单位委托第三方进行，协助业主单位，根据合同、

投标文件、设计方案、施工方案以及相关规范标准，对工程的建设实施单位

进行全过程监理，及时组织验收，保障监测系统建设实施的安全顺利进行。

2.4.6运维单位是在设计文件、建设方案、验收文件的基础上，对监测系统进

行日常运营管理，掌握监测系统状态，及时评估和预警，定期或者不定期对

系统数据进行数据分析处理，导出相应监测报告，以供管理单位及相关部门

参考。

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3监测系统构建

3.1一般规定

3.1.1不同地区应从自身具体情况出发，根据桥梁技术状况、自然环境、交通

状况和风险点等选择构建合适的监测系统。

3.1.2运营状态监测系统的构建应遵循“实用、可靠、先进、经济”原则，便

于维护更换和扩展升级，确保系统长期稳定工作。

3.1.3应结合桥隧结构和运营环境特点、桥梁隧道结构状态，对监测系统进行

专项设计，并与桥梁养护管理相结合。

3.1.4对于已运行的城市桥梁隧道，应在桥梁隧道风险源辨识评估的基础上构

建监测系统。

3.1.5监测方案应在桥梁隧道结构力学分析的基础上，并综合桥梁隧道结构特

点、荷载作用、周边环境等进行设计确定。

3.1.6系统设计宜采用模块化结构，各模块或子系统之间相对独立、有序融合，

应方便维护、更换、扩展和升级。

3.1.7在系统软硬件正常维护和更换条件下，运营状态监测系统应与被监测的

桥隧结构剩余使用寿命相同。

3.1.8在重点部位监测点应有一定冗余，且便于及时维修和更换。

3.1.9监测系统的安装实施应不影响桥梁隧道结构承载力，避免对结构防腐等

防护工程造成损坏，造成损伤的要及时修补。

3.1.10对于重点监测，监测内容和测点布置应在结构计算分析与评估的基础上

进行；对于集群监测，应在结构重点部位和关键位置进行布置测点；对于专

项监测，应基于专项安全风险针对性进行设计。

3.1.11监测系统测点布置应尽量使用表贴式或悬挂式，当需要采用埋设式时，

应保证不破坏防水和结构主体，不得破坏结构主筋。监测系统自身的供电和

网络应优先遵循利旧原则，避免重复建设。

3.1.12应在监测系统的各个环节做好相应安全措施，防止非法入侵。

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3.2监测系统构成

3.2.1监测系统应包括传感器模块、数据采集及传输模块、数据分析与管理模

块、数据安全预警模块、评估模块，并通过系统集成技术将各个模块集成为统一

协调的整体。如图3.2.1所示。

图3.2.1监测系统主要构成图

3.2.2监测传感器模块主要包括三个部分：荷载与环境、结构整体响应和结构

局部响应。

3.2.3传感器模块应包括传感器、附属设施及保护设施，应能量测桥隧结构和

运营环境的状态。

3.2.4数据采集及传输模块应包括采集、传输硬件设备和采集传输控制软件，

能实现传感器信号的采集，并通过有线或无线方式将信号传输至信息中心，应保

证数据不失真。

3.2.5数据处理及管理模块应包括计算机设备、数据处理和分析软件，应具备

监测数据的预处理、后处理、数据分析等功能。

3.2.6数据管理模块应具有对数据库和计算机操作系统资源进行统一管理和控

制的功能，应具备数据库的建立、数据定义、数据操作、数据库的运行管理和维

护等功能。

3.2.7结构安全预警子系统应包括安全预警模块和界面显示模块，应具备在桥

隧运营出现异常或者危险状态时进行预警以及运营状态信息显示等功能。

3.2.8监测系统设计应基于桥梁隧道主体结构来进行，应主要包括以下内容：

a)桥梁隧道主体结构计算分析与风险源辨识、评估

b)总体方案设计

c)系统模块组成及其工作流程、功能设计、细化设计及集成方案

d)监测内容、测点、方法、设备和安装

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e)监测数据采集、传输、管理和分析

f)监测系统供电、通信方法及保护措施

3.3桥梁监测内容及测点布置

3.3.1桥梁监测内容的选取应密切结合桥梁具体条件，按监测系统分类确定运

营状态监测系统类别后，统筹安排、合理布设。

3.3.2城市桥梁的监测内容可分为三类：

（1）荷载类，包括风、地震动、船舶撞击、车辆荷载和人群荷载等；

（2）响应类，包括位移、应力、索力、转角和振动等；

（3）环境类，包括温度、湿度、雨量、冲刷以及交通流量、桥区及隧道

内监视等。

3.3.3不同类型桥梁的监测参数和测点布置应符合现行相应规范的规定。

3.4隧道监测内容与测点布置

3.4.1城市隧道监测内容与测点布置应符合现行规范标准的相关规定。

3.4.2城市运营隧道的监测应主要针对机电设施、运营环境、洞口边坡、结构

病害四个方面。

3.4.3机电设施监测项目主要包括通风系统、照明系统、消防系统、供电系统、

电话系统和视频监控系统，机电设施监测系统需配套报警和应急阻断功能。

3.4.4运营环境监测项目主要包括：照度及其分布、洞内外噪声及其扩散、环

境温湿度、烟雾浓度、风速风向、一氧化碳等有害气体浓度、交通量等。环

境监测测点每500m设置一处，每个隧道不少于1处。

3.4.5隧道洞口边坡主要监测项目包括：边坡位移、深层位移、洞口边坡松散

孤石、护坡结构内力、降雨量等。洞口边坡监测系统应具有预警和报警功能。

3.4.6隧道结构病害主要监测项目包括：衬砌结构横断面线型、结构裂缝及渗

漏水、排水设施通顺情况、钢筋锈蚀、混凝土碳化等。隧道结构病害测点布

置应综合考虑地质环境、定期检测报告等，易不至于地质条件差、病害相对

严重的断面，每座隧道每个监测项目不少于3个测点。

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3.4.7对于运营期间的城市隧道，应充分考虑隧道的交通情况、周边环境等因

素，针对性增减监测项目。监测项目的选择需综合考虑隧道形式、交通流量、

周边环境等确定。对于人车混行隧道，应加强隧道内有害气体和噪声监测；

对于因防火板、隔音板等装饰覆盖隧道结构表观的隧道，应加强隧道结构监

测；对于水下隧道，应加强结构渗漏水监测；对于盾构隧道，应加强结构错

台开裂项目监测。

3.5专项监测系统

3.5.1桥梁专项监测系统主要包括桥梁防撞与预警系统、超限交通荷载监测与

预警系统、拉索专项监测系统、结构变形监测系统等，但是不限于此，应根

据桥梁实际情况来构建。

3.5.2桥梁主动防撞监控系统主要用于江河主航道上大型桥梁的主动防撞监控

和预警。系统通过视频监控系统,AIS系统以及雷达监测系统等来进行监测。

3.5.3视频检测系统应通过视频传感器的合理布设做到桥区通航水域全覆盖，

且应保证相邻视频传感器监控范围有重叠区域以保证船舶目标跟踪的稳定

性。其数据更新频率应达到每秒一次。

3.5.4超限交通荷载监测与预警系统包括车辆超限可分为超重、超高、超宽三

种类型。

3.5.5动态交通荷载监测系统在使用前需要进行校准实验。我国现有的交通荷

载监测系统对车重的测量误差一般在5%以内，车速宜在35-120km/h范围内

以提高测量精度。

3.5.6动态称重系统的传感器布置测点宜布置在尽可能靠近主桥的位置的路面

上（桥头引线），具体位置应该避开坡度和曲线段，且测点和主桥之间没有

岔道对交通流进行分流的地方。如果因为条件不满足确实需要布置在桥面上

时，宜直接布置在主桥的开始段离开伸缩缝20m以上的距离，以较少桥头振

荡对测量信号的影响。

3.5.7动态称重系统的设备标称的最低运行速度和最高运行速度范围内，应保

证其相应的计量性能要求和技术要求。最低运行速度大于0km/h，最高运行

速度应取决于桥梁测试段的限速值，宜小于120km/h。

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3.5.8动态称重系统配套的输出装置应满足如下要求：

（1）包含输出整车总重量，宜包含车辆的车速，可按具体需求输出车轴重、

轴数、单车道交通量、总交通量等信息；

（2）重系统设备当检测到系统出现异常时应有明确提示或警告；

（3）据应有备份系统，且数据的存储周期不少于1个月；

（4）使用的计量软件应进行印封，若无法实现印封，则该软件的任何改变

都应留有相应的日志。

3.5.9采用激光车辆监测系统来对车辆超宽和超限进行监测，通常由长高轮廓

扫描激光传感器、宽高轮廓扫描激光传感器和中央数据采集器构成。

3.5.10激光车辆监测系统一般包括激光监测、诱导警示、视频抓拍和信息管理

四个主要部分。

3.5.11交通荷载监测流程图3.5.1如下：

图3.5.1交通荷载监测流程图

3.5.12在桥梁运营阶段，应定期对拉索的防护体系进行检查、监测与维护，确

保拉索运营状态良好。拉索使用期的检查分为日常性检查、定期检查、全面

鉴定评估和专项检查。

3.5.13在发生意外事故、人为破坏或自然灾害等造成拉索损坏时，应立即进行

专项检查。

3.5.14索力监测宜选择有代表性的、索力较大、拉索应力变化较大的拉索的拉

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索进行监测。宜采用振动频率法、磁通量测试法等其他不影响结构安全的监

测方法。

3.5.15拉索短丝、锈蚀监测方法可以采用磁漏检测法、放射线检测法、超声波

测试检测、磁伸传感技术检测法等。

3.5.16对于进行监测的拉索，宜配合监测拉索附近位置桥面标高或者桥面线形。

3.5.17如桥梁已安装有桥梁健康监测系统，宜在桥梁检测监测宜将检测数据与

监测数据进行对照。

3.5.18结构变形的监测，应根据桥隧的具体结构形式，来进行设计，并应符合

现行国家标准规范的相关要求。

3.5.19宜配合使用非接触全场变形测试系统，主要应用于各类桥梁的长期变形、

振动、应力等项目的监测。系统由观测点位、现场图像采集工业相机、自动

化控制器、分析软件和评价软件构成。

3.5.20观测点位要求具有较好的长期稳定性，易采用浅基础或预制短桩的形式，

并做适当防护，同时进行长期沉降和变形观测。

3.5.21非接触监测系统要与其他监测系统进行深入融合与联动，形成相互校验、

相互补充的监测组合，将功能和效益发挥到最大。

3.5.22建立突发事件与危险源触发机制，将非接触测试系统与称重系统结合，

建立触发机制，形成超载车辆对桥梁影响的专项评价，或进行快速动态荷载

试验。

3.5.23非接触测试系统与防船撞系统、风力测试系统、温度测试系统等结合，

并建立触发机制，以便对突发事件和危险源进行全程监控。

3.5.24对于桥梁结构变形监测，宜包括表3.5.2内容，但是不限于此。

表3.5.2桥梁变形监测项目

类型运营期主要监测内容

桥墩垂直位移

梁式桥

桥面水平、垂直位移

桥墩垂直位移

拱桥

桥面水平、垂直位移

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索塔倾斜、垂直位移

悬索桥、斜拉桥

桥面水平、垂直位移

桥梁两岸边坡桥梁两岸边坡水平、垂直位移

3.5.25桥梁变形监测的精度，应根据桥梁的类型、结构、用途等因素综合确定，

特大型桥梁的精度，不宜低于二等，大型桥梁不宜低于三等，中小型桥梁可

采用四等。

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4、监测系统实施

4.1一般规定

4.1.1监测系统的实施包括硬件系统的实施和软件系统的实施两大类。

4.1.2监测系统硬件主要包括传感器、防护设备、采集及传输设备、储存设备

已经其他辅助设备等。

4.1.3监测系统软件主要包括操作系统、数据软件、数据采集与传输软件、数

据分析处理软件、预警模块等。

4.1.4监测系统应由中标单位负责进行实施，中标单位应根据合同、投标方案、

上级批准文件、设计方案制定针对性实施方案。

4.1.5为了保障监测系统准确实施，建议业主单位牵头，组织系统设计单位、

桥梁隧道设计单位、科研咨询单位和系统实施单位组成关键技术研究团队，

以保证监测系统实施的进行。

4.1.6监测系统实施之前，应对全体参与人员开张专项培训，培训实施过程相

管要点。

4.1.7监测系统实施单位应制定施工组织设计，并报送桥梁隧道管理单位及监

管部门，获得批准后方可进行。

4.1.8实施单位应严格按照方案和相关规范规程来进行实施。

4.1.9监理单位应桥梁隧道监测系统的实施全过程进行监理，

4.1.10监测系统实施过程中，应及时组织相关单位进行验收。

4.1.11监测系统实施过程中应做好安全保护措施，防止发生安全生产事故，如

坠落、触电等。

4.1.12监测系统完成后，应进行相关可靠性验证。

4.2硬件系统

4.2.1桥梁隧道不同类型硬件在安装前应进行检查、检验，其技术性能应符合

设计要求及产品技术文件的规定。

4.2.2传感器在混凝土表面安装时，首先应该对安装位置进行小范围调节，选

择表面相对光滑的位置进行安装，然后在经过打磨、初步定位、钻孔、清洗、

底座安装、传感器安装、设备调试、保护盒安装等工序。

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4.2.3传感器在钢结构表面安装时，应该经过清楚油漆、打磨、临时定位、焊

接、安装精确就位、安装保护盒等工序，并对油漆进行必要恢复。

4.2.4数据釆集工作站一般由数据釆集机柜、数据釆集计算机、避雷隔离器、

UPS不间断电源、光纤网络交换机等组成。数据釆集机柜应满足相关国家标

准,具有良好通风、防尘作用，避免设备的温度过高。为了保证电子元器件

在高温下正常工作，机柜还应安装制冷空调。

4.2.5线缆配备防护套、接头连接可靠、线扎整齐、美观。线缆应严格按照设

计图纸要求、按照有关技术标准和工艺要求进行，保证工程质量。

4.2.6硬件安装完成后应做好防水处理，对可能受空气湿度影响的传感器位置

釆用防水胶进行表面涂覆处理。

4.2.7硬件安装完成后应做好防潮处理，对保护盒钻孔内充满环氧树脂并安装

膨胀螺栓，同时在保护盒边缘涂环氧树脂后拧紧螺栓，保证保护盒与结构面

具有很好的粘结接触。

4.2.8监测传感器及其引出线缆应有标识并设置保护措施。

4.2.9当采用有线方式进行传输时，应避免电磁干扰；当采用无线传输时，信

号发射装置和接受装置应远离强电磁干扰。

4.2.10数据传输线路应具备足够的可靠性、安全性，并易于更换。

4.3软件系统

4.3.1桥梁隧道软件系统应严格按照说明书进行安装，并在安装完成后进行调

试，使得相应参数达到设计要求。

4.3.2数据釆集与传输软件是整个软件的关键，对软件的精确度、运行速度、

数据传输速度，数据库设置、数据文件的存取格式等都有严格的要求，应按

照设计文件及相关规范标准进行设置。

4.3.3为了保障系统的可靠性、实时性及同步性，建议釆取如下措施：

（1）为保证网络或设备发生故障时釆集的连续性，实时釆集的数据同时放

在本地数据釆集单元和监测中心的数据处理及管理系统服务器内；

（2）对要求实时处理的通道，可釆用直接釆集和存储的方式；

（3）数据传输过程可以釆用实时传输和整点二次传输技术，既保证数据的

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实时性，又保证数据的可靠性。

4.3.4应用软件不同模块安装完成后，应进行联试，联试阶段的故障情况应有

记录。所有应用软件和数据应设置备份，重要数据有热备份。系统应开启自

我保护功能，重要文件、数据的删应设置确认步骤，减少因为故障或误操作

而导致系统瘫痪的可能性。

4.3.5系统在试运行并进行运行优化调试之前，应该确保每一个监测数据都得

到校验和标定。校验时应该釆用移动釆集站独立地进行釆集，比较相同条件

下个传感器测量数据。标定应该在传感器进场安装前进行，标定用的传感器

应该和被标定传感器具有相同的技术参数。

4.3.6试运行期间，应该对系统的硬件、软件运行参数进行优化调整，确保系

统是在有效、高质量状态下运行。

4.3.7建议釆用参数过载法，将系统的硬件、软件运行参数调节到超过额定范

围一定幅度，试运行一定时间，来检验系统的可靠性。

4.3.8建议确保系统有不少于1年的试运行期，以检验系统的鲁棒性和耐久性。

4.4组织与管理

4.4.1监测系统工程项目的组织和管理，应包括项目的全过程，包括前期规划、

监测方案设计、招投标、实施、第三方监理和运行管理等。

4.4.2监测项目的组织管理流程如下图4.1所示。

前期规划方案设计立项招投标

正式运营试运行验收实施阶段

第三方监理

图4.1监测项目组织管理流程图

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4.4.3监测系统项目实施各阶段应形成对应的成果，具体如下表4.1所示。

表4.1监测项目各阶段

序号实施阶段实施单位任务及成果

1前期规划业主单位、管养单位和科研单位规划报告

2设计阶段科研咨询单位技术方案设计

3立项阶段业主单位主管部门批示

4招投标阶段业主或招标代理招标文件

5实施阶段中标施工单位硬件、软件及调试

6监理监理单位全过程监理

7验收施工单位提出申请，其他各方参与验收并出具验收报告

8试运行施工单位试运行成果及报告

9运营业主或管养单位定期运营报告

4.4.4桥隧监测系统是一项综合性工程，实施难度较大，业主单位及管养单位

可以委托科研咨询单位，全程参与监测系统的实施工作。

4.4.5监测系统招投标应有业主单位或者招标代理单位，在科研、设计等单位

的配合下，拟定招标文件，尤其是技术要求部分。

4.4.6招标文件应包括以下内容：（1）监测工程范围及相关要求；（2）拟建设

系统的主要构成和预期功能；（3）明确监测模式的技术选型和参数。（4）明

确工程量；（5）项目设计文件及其他相关文件。

4.4.7监测系统实施阶段各单位应组织专门的质量管理结构，以合同、国家标

准规范为依据，明确质量控制目标，建立完善的质量管理体系，建立质量控

制点。

4.4.8为保障监测项目实施质量，尤其是大型复杂监测系统，宜第三方监理单

位进行全过程监理，并协助业主单位进行分阶段验收。

4.4.9监测系统的验收工作宜分阶段进行，主要分为2个阶段：完工验收和竣

工验收。如表4.2所示。

表4.2验收阶段时间点

序号验收阶段验收时间点

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1完工验收硬件安装完成，软件部署和调试完成后

2竣工阶段试运行结束并提交报告

4.4.10监测系统验收标准应由监理单位牵头，联合设计单位、科研咨询单位制

定验收标准，并提交给业主单位。验收标准的制定应以现行标准、项目合同、

设计方案、实施方案和相关合同文件为依据。

4.4.11监测系统实施验收标准应包括表4.3所列内容，但不限于此。

表4.3验收具体内容

序号实施阶段验收项目验收标准

1传感器成活率≥95%

2传感器安装质量安装准确，牢固

3硬件系统传感器保护情况防水、防雷、防尘

4监测数据质量测试数据

采集设备、通讯、储存、计算机及网络设

5是否达到设计参数

备的设计参数

6采购、安装及调试过程记录相关记录、报告及照片

7系统功能是否正常设计方案

8软件代码齐全、有效

软件系统

9性能参数达到设计要求

10软件第三方评测规范有效

11实施过程实施过程记录齐全、真实

4.4.12业主单位应按照验收标准和要求，遵守验收相关标准规范，分别对科研

服务单位、设计单位、实施单位和监理单位进行验收。

4.4.13验收阶段相关工程资料应包括竣工图、竣工验收报告、工程决算书、图

纸会审资料、设计变更洽商记录、相关材料设备的质量合格证明、施工记录、

硬件及软件系统的说明书和操作手册、系统设备清单及相关图纸审批材料、

项目合同文书、相关变更文件及其他工程资料。

4.4.14监测系统实施过程中，应对工作人员开展安全专项培训，主要包括着装

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安全、操作安全、现场交通安全等。

4.4.15监测系统工作实施过程中，应设建立安全管理组织机构，见下图4.2.设

置安全督导员，负责实施过程的安全管理、协调工作，安全。

项目负责人

技术负责人安全督导组联合专家组

外业组内业组

桥梁外业组隧道外业组

图4.2实施过程安全管理组织结构图

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5监测评估与预警

5.1一般规定

5.1.1应结合桥隧检查、管养数据，基于主要截面和关键构件监测结果的安全

评价。针对可能出现异常的采集数据，宜采用监测数据的统计值，如均值和

方差，根据它们的异常变化情况，进行安全评价和预警。

5.1.2A、B类运营状态监测系统应自动给出结构安全评估报告，其中A类每年

不少于2次，B类每年不少于1次；C类运营状态监测系统宜自动或人工给出结

构安全评估报告，每年不少于1次。

5.1.3针对结构各类监测参数应建立两级预警指标：

（1）一级预警表示桥隧出现异常情况，应密切关注桥隧结构环境和响应，

并采取适当措施以确保桥隧的安全运营；

（2）二级预警表示桥隧可能出现异常情况，应加强桥隧结构环境和响应的

监测频次，并加强人工观测。

5.1.4应能根据结构安全评估结果或预警指标实现自动预警。

5.1.5当桥隧结构遭受突发事件时，应立即进行结构安全评估。

5.1.6预警与评估应当建立反馈机制，根据相应内容制定实时反馈与阶段性反

馈，用于管理单位制定针对性维护决策。

5.2结构安全评估

5.2.1安全评估应符合下列原则：

（1）结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度。

（2）结构在施工和设计使用年限内应满足下列功能要求：

1）在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的作用。

2）在正常使用时具有良好的工作性能。

3）在正常维护下具有足够的耐久性。

4）在设计规定的偶然事件发生时及发生后，仍能保持规定要求的整体稳

18

定性。

（3）施加在结构上的荷载宜采用随机过程概率模型描述。

（4）结构构件的可靠指标宜采用考虑基本变量概率分析类型的一次二阶矩

方法进行计算。

5.2.2结构安全评估可采用层次分析法、模糊理论法、专家系统法、灰色理论

法、神经网络法等方法。

5.2.3结构安全评估采用的理论阈值应根据修正后的有限元模型进行计算。

5.2.4有限元模型修正宜符合下列规定：

（1）采用参数型方法进行模型修正；

（2）综合利用静力荷载试验结果和动力测试信息作优化目标函数；

（3）采用敏感性分析选择待修正参数，并结合人工检查结果及参数物理意

义限定参数变化范围。

5.2.5桥梁主动防撞预警系统应生成日常报告、年度报告及船撞事故专项报告，

以供桥梁管理者针对航区情况进行管理养护。

5.2.6桥梁主动防撞专项评估流程如图5.2.1所示

图5.2.1船撞专项评估流程

5.2.7对于拉索专项监测，其专项评估流程如图5.2.2所示。

19

图5.2.2拉索检测专项评估流程

5.2.8结构安全评估报告的出具间隔应当根据设施运行状况以及根据管理部门

的计划综合确定。可按照以下间隔实施：

（1）季报宜在每季度结束后的第一天拷贝当前季度所有数据进行离线分析，

分析数据时间区间为当前季度，分析内容应重点在数据的统计分析上，突出短期

效应的分析，宜将分析数据与人工检测数据进行对比交叉验证数据的可靠性。季

报宜在季度结束后的一周内提交。

（2）年报宜在每年结束后的第一天拷贝本年度及之前年度的数据进行离线

分析，分析数据的时间区间为安装监测系统开始至当前年度，分析应重点把握监

测指标的长期变化规律特性，重点分析车辆荷载相关指标随时间变化的特性、温

湿度和风荷载等随时间变化的周期特性、结构静动力响应与运行环境的相关性分

析随时间的变化特性等，突出结构监测指标的长期效应分析，并以此分析结构性

能的衰变特性，同时年报分析应建立基准有限元模型，数据分析结果宜参照有限

元分析。结构评估年报宜在每年度结束后的一月内提交。

（3）专项评估报告在结构遭遇极端荷载下应立即拷贝相关监测数据，并应

及时安排检测人员对特殊部位进行监测，监测分析应结合年报分析规律，对比相

关监测指标在突发事件前后的变化规律，结合人工特殊构件监测结果实现迅速及

时评估。专项评估报告应视情况危急程度迅速出具相关报告，一般宜在突发事件

发生后次日提交。

20

5.2.9监测数据应与检测数据相结合，管养部门应定期对结构及构件进行人工

检测，宜每季度进行一次，当遭遇突发事件时，立即进行检测。应根据结构

类型制定合理稳定的检测方案，检测内容一般包括荷载试验、外观检测，构

件变形及索力等方面，检测结果可与同时期监测结果对比分析实现交叉验证，

且人工检测结果可为舒适性评估提供依据。

5.2.10结构安全评估报告应当作为管理部门进行结构安全检测、养护计划的参

考依据之一。结构安全评估报告中反映的结构病害以及其他潜在风险因素，

应当予以重视，在结构安全检测时予以重点关注，并制定针对性养护计划。

5.3安全评估报告的要求

5.3.1监测数据评估报告全文宜分为工程概况、数据质量及传感器状态评估、

运行环境分析、结构舒适性评估、结构安全评估、结构振动评估及评估结论

和建议等部分。

5.3.2结构在正常使用及运营条件下，评估报告宜按照季报和年报的频次进行

数据分析。当结构遭遇极端荷载作用时，应立即调阅桥梁正常运营条件下的

分析报告，并立即分析极端状况下的监测数据，结合应急部门的要求，及时

出具桥梁极端荷载作用下的专项评估报告。

5.3.3评估报告的工程概况部分宜包括结构的地理位置信息、主要设计依据指

标、结构设计信息、结构状态评估依据及标准、传感器布置的位置及数量信

息、结构评估内容、目的及意义等。

5.3.4传感器自评估部分应说明传感器的位置及所分析的监测时间区间总长，

宜采用人工检查、计算机视觉、经验及统计等方法识别传感器的异常工作时

间段及异常类型：

（1）传感器异常工作时间段统计可用于评估传感器在该分析时长内的有效

工作效率，并为有效分析数据的选择提供准确指导；

（2）传感器异常类型一般包括小值、缺失、方波、趋势、异常值等其他非

正常工作模式，不同传感器的异常模式有所区别，报告宜指明异常时段对应的异

常模式。

5.3.5桥梁结构运行环境分析宜根据桥梁安装的传感器类型确定分析对象，一

般应包括环境温湿度、雨量、地震、风荷载、车辆荷载、结构温度等相关监

21

测信息，分析内容应符合表5.3.1规定：

表5.0.1桥梁结构运行环境分析的指标对应分析内容

分析指标分析内容

环境温湿度环境最高、最低温度；构件内外湿度最大值、平均值等

雨量每小时最大降雨量、累计降雨量等

地震加速度峰值、速度峰值、持续时间、频谱和反应谱等

风速、风向、风攻角、脉动风速谱、湍流强度、阵风系数及各等

风荷载

级风速疲劳谱等

过桥车流量、车型、轴重、总重、速度及超载车比例等车辆荷载

参数，提取车辆荷载日、月、年最大值及统计分布；宜将车辆荷

车辆荷载

载统计模型转为疲劳荷载谱，也可将车辆荷载重量、数量和相应

时间直接作为车辆疲劳荷载

结构最高、最低温度，结构温度差统计分析，结构同一构件不同

结构温度位置的温度及温差统计分析，结构不同构件的温度及温差统计分

析

5.3.6桥梁结构安全评估宜以不同桥型及实际传感器布置为依据，一般分析的

监测数据应包括桥梁的梁端及支座位移、构件变形、索力时程数据分析、应

变、裂缝、冲刷、腐蚀及支座反力等，各分析指标对应分析内容符合表5.3.2

规定：

表5.0.2结构安全评估的分析指标对应分析内容

分析指标分析内容

位移绝对最大值和累计位移，宜进行梁端位移、支座位移与温度、

梁端及支座位移

车辆荷载相关性分析

构件变形包括平均值和绝对最大值，宜进行挠度与温度、车辆荷

构件变形

载相关性分析

平均值、最大值、最小值；应对监测索力和设计索力及检测索力

索力时程数据分析

进行对比分析；宜根据应力幅值计算疲劳损伤指数

平均值、最大值、最小值、应力幅最大值；动应变可计算结构模

应变态信息，静应变可用于车辆称重；可分离应变成分，评估结构局

部状态

裂缝对裂缝长度、宽度、深度的最大值进行数据统计分析

冲刷应对冲刷深度最大值及变化规律进行分析，预测发展趋势

腐蚀应对腐蚀深度最大值及腐蚀进程进行分析

支座反力平均值、最大值和最小值、最大变化量等

7.3.7结构振动评估宜以不同桥型及实际传感器布置为依据，分析不同构件的加

22

速度监测数据，包括绝对最大值和最大均方根值，宜进行结构振动幅值与风速风

向和车辆荷载的相关性分析；应根据构件振动数据计算结构的模态参数，并分析

模态参数变化成分中的计算理论、车辆荷载、温度荷载、风荷载等引起的正常变

化部分，以剔除正常变化的频率残差成分为指标，监测桥梁结构的整体状态变化，

并评估桥梁的结构状态。

7.3.8当桥梁结构遭遇洪水、漂流物或船舶等撞击、台风、地震、海啸、爆炸、

滑坡、泥石流、火灾等突发事件时，应立即进行监测数据分析，分析内容应根据

桥梁类型及传感器布置状况确定，具体指标参照正常评估报告分析内容，数据分

析结果需结合突发事件前后的指标变化情况进行对比分析，且对特殊构件及重点

位置，宜及时进行人工检测，并将检测结果与监测结构结合，从整体和局部特征

角度衡量结构在极端荷载下的状态变化。

5.4专项评估

5.4.1专项评估是基于专项监测的相关结果来进行评估的过程。

5.4.2桥梁结构的专项评估主要针对地震作用、重载通过、车辆或船舶撞击、

结构改造以及其他管理人员认为应当评估的情况。

5.4.3隧道结构的专项评估主要针对地震作用、临近施工、车辆撞击、隧道内

火灾、结构改造以及其他管理人员认为应当评估的情况。

5.4.4专项评估内容以受专项事件影响较大的结构指标为主，同时应包括其他

管理人员认为应当囊括的结构状况。

5.4.5专项评估应包括专项行为进行前、进行中和进行后三个过程。

5.4.6当专项事件结束或者其影响稳定后，应尽快出具专项评估报告。

5.4.7设施管理单位应根据专项评估报告的内容确定设施的针对性维护方案。

5.5结构安全预警

5.5.1分级预警指标宜根据桥隧结构力学分析、桥隧结构规范和监测数据统计

值等综合确定，其指标应符合现行标准规范的相关规定。

5.5.2预警应通过亮灯、响铃、发短信等多种方式同时进行。

5.5.3预警报告应给出预警时间、预警原因、预警传感器所在物理位置等信息。

5.5.4应根据不同预警级别，为桥隧管理应急预案的制定提供相应的处置建议。

23

6系统的应用与管理

6.1系统管理

6.1.1管理单位（业主单位）应成立专门的系统维护管理部门，来负责监测系

统本身日常运营管理工作。

6.1.2监测系统管理机构应配备专门人员来进行管理，管理人员应具备一定

的桥梁结构、计算机和监测技术方面的专业知识。

6.1.3为了更好的有效管理使用监测系统，管理单位可以委托固定的咨询服务

单位，负责利用系统来开展深层次的数据分析解释，并进行诊断和评估。如

有必要，可以成立专家顾问团，以解决监测过程中出现的疑难问题。

6.1.4管理机构应设置运营负责、日常维护、数据维护和预警评估岗位，但不

限于此。如表6.1所示。

表6.1管理结构岗位及其职责

序号岗位岗位职责

（1）审核日常使用报表

（2）预警事件初判

1运营负责（3）编制在线预警报告

（4）编制在线评估报告

（5）整体沟通、协调

（1）硬件系统维护

2日常维护（2）软件系统维护

（3）监测点机房维护

（1）监测数据的维护和管理

3数据维护（2）其他数据的管理与维护

（3）在线预警、评估模型的管理

（1）在线预警模型、在线评估模型管理

（2）评估报告管理

4预警评估

（3）预警事件管理

（4）其他

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6.2系统检测与维护

6.2.1系统管理机构应定期对监测系统进行自检，检查设备的工作状态，及时

维护故障设备，必要时对设备进行更换。

6.2.2应定期进行系统的巡检工作对已运行的设备和应用系统实施现场检查，

及时发现系统运行中出现的隐患，减少系统发生故障的概率，保证系统的

稳定运行。

6.2.3巡检服务主要包括硬件检查、软件检查和环境检查三部分，其主要巡查

内容如表6.1所示。

表6.2巡检服务主要内容

序号名称内容

1硬件检查时钟系统检查、单板运行状态检查、终端系

统检查和配线系统检查等

2

软件检查数据完整性检查、性能指标检查、预警功能

检查、软件可用性与安全性检查等

3环境检查地线检查、配线架检查、配电检查、机房及

机柜温湿度检查、机房防护检查等

6.2.4系统运营管理机构在确认设备故障以后，应尽快组织对故障设备进行修

复。对于影响系统正常运行的故障设备，在故障修复期间，应该使用临时代

用设备来恢复系统的正常运行。对于无法修复的设备，应该进行更换。

6.2.5监测系统的运营管理单位应该定期对监测数据进行全面校验，以确保数

据准确无误，保持质量。监测内容如表6.3所示。

表6.3数据校验主要内容

序号名称内容

1数据连续性检查时钟系统检查、单板运行状态检查、终端系

统检查和配线系统检查等

2传感器技术参数检测数据完整性检查、性能指标检查、预警功能

检查、软件可用性与安全性检查等

3数据定期校准地线检查、配线架检查、配电检查、机房及

25

机柜温湿度检查、机房防护检查等

4时间同步性检测与校准定期对各釆集工作站进行时间同步校准

6.2.6在不同场景下应进行采集应预先制定好几种不同釆集制度预案，在一些

情况下，通过对釆集制度的切换，实现对部分釆集通道的釆用频率进行调整，

以便于更加准确高效的进行监测。需要进行釆集制度切换的情况如表6.4所

示，但是不限于此。

表6.4数据校验主要内容

序号名称内容

1需要切换采集制度•系统软硬件联调期间；

•系统试运行期；

•极端气象条件来临前；

•桥梁荷载试验进行前；

•突发事故发生前（自动唤醒并切换）；

•事故后的重新排查试验；

6.2.7应该对监测系统的设备运营状态进行定期检验与评估，形成评估报告，

并且应该在系统经历了异常事故、极端气象事件后，也进行及时的系统自检

自评。检验与评估应包括如下内容：系统巡查总结；故障检测与处置；系统

维护报告；监测数据校验报告。

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参考规范及文件：

（1）城市桥梁养护技术规范（CCJ99-2017）；

（2）国家公路网重点桥梁和隧道监测评价规程（T/CECSG:E41-04-2019）；

（3）建筑与桥梁结构监测技术规范（GB50982-2014）；

（4）公路桥梁抗撞设计规范（JTG/J3360-02-2020）；

（5）公路桥梁结构安全监测系统技术规程（JTT1037-2016）；

（6）公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2015）;

（7）公路桥梁防船撞装置技术指南（T/CHTS20005-2018）;

（8）浙江省城市桥梁隧道运行安全风险防控导则（试行）;

（9）公路养护技术规范（JTGH10-2009）;

（10）公路桥涵养护技术规范（JTGH11-2004）;

（11）公路桥梁技术状况评定标准（JTG/TH21-2011）.

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目录

1总则..............................................................................................................................................1

2防灾和安全监测目标...................................................................................................................2

2.1一般规定............................................................................................................................2

2.2平台分级和策划................................................................................................................2

2.3监测对象与内容................................................................................................................3

2.4各方需求与职责................................................................................................................3

3监测系统构建.............................................