桥梁结构健康监测与养护维修操作技术规程

桥梁结构健康监测与养护维修操作技术规程范围本文件规定了桥梁结构健康监测与养护维修操作的总体要求、技术要求、运行管理与维护要求、数据采集传输与存储要求、检查检测协同与资料管理要求、应急监测与事件后评估要求。本文件适用于公路与城市桥梁的新建、改扩建及在役桥梁开展结构健康监测系统建设、运行管理以及基于监测结果的养护维修决策与现场处置；铁路、市政轨道、跨海及特殊环境桥梁可参照执行，并结合行业主管部门要求进行适配。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T1.1—2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则GB50982—2014建筑与桥梁结构监测技术规范JT/T1037公路桥梁结构监测技术规范JTG5120公路桥涵养护规范JTG/TH21公路桥梁技术状况评定标准术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

结构健康监测structuralhealthmonitoring对桥梁结构在服役期内的荷载作用、环境作用与结构响应进行持续或周期性测量、分析与评估，以识别性能退化、损伤演化并支撑风险预警和养护维修决策的技术与管理活动。

监测对象monitoringobject纳入监测与评估的实体单元，包括桥梁整体、结构体系、关键构件、关键节点以及附属设施等。

关键构件criticalcomponent对结构安全、耐久、运营功能与风险后果具有显著影响，且状态变化对整体性能敏感的构件或节点，如主梁、主塔、主缆/斜拉索、吊索、支座、伸缩装置、墩台基础等。

监测参数monitoringparameter用于表征荷载、环境或结构响应的测量量，如应变、位移、加速度、索力、温度、风速风向、湿度、裂缝宽度、倾角、沉降等。

监测系统monitoringsystem由传感器与测点布设、数据采集与传输、供电与防雷接地、数据平台与应用软件、运维保障等组成的系统化装置与平台。

数据质量dataquality监测数据满足准确性、完整性、连续性、可追溯性与可用性的综合属性，包含量程匹配、噪声水平、漂移控制、同步性、缺测率等指标要求。

状态评估conditionassessment基于监测数据、检查检测结果与结构分析模型，对桥梁结构的工作状态、损伤水平、承载与耐久能力进行判断并形成分级结论的过程。

预警阈值warningthreshold用于触发预警或处置动作的判据值，可为绝对阈值、相对变化阈值、统计异常阈值或模型残差阈值。

预警分级warninglevel依据风险程度、发展速度与潜在后果对预警信息进行分级的规则，通常包含提示、关注、严重、紧急等等级。

养护维修maintenanceandrepair为保持或恢复桥梁结构及附属设施功能、性能与安全状态所开展的检查、维护、加固、修复、更换与交通组织等活动。

事件驱动评估event-triggeredassessment在发生超限荷载、地震、撞击、火灾、洪水、台风等突发事件后，基于监测数据快速开展的专项评估与处置决策活动。

数据留痕audittrail对数据采集、传输、处理、修改、发布与处置全过程的日志记录与可追溯证据链。总体要求原则桥梁结构健康监测与养护维修操作应遵循风险导向、目标聚焦、分级配置、数据可信、评估可解释、处置可闭环原则。监测系统应围绕结构安全、耐久与运营功能的关键风险设置监测内容，避免无目标扩张；监测数据应满足工程决策需要并可被核验；评估结论应能够转化为检查、养护维修与交通管制等可执行动作。监测范围与监测深度监测范围应根据桥梁类型、结构复杂度、服役环境、交通等级、历史病害、重要性等级与风险后果确定。对特大桥、复杂结构桥梁、跨江跨海桥梁、缆索体系桥梁及存在重大病害或加固改造的桥梁，宜实施全桥关键构件监测与事件驱动评估能力；对一般桥梁可采用“定期检测为主、重点参数补充监测为辅”的分级策略。监测深度应至少满足对关键构件状态变化的识别与对重大风险的预警需求。监测与养护维修联动实施单位应建立“监测—评估—预警—处置—复核—改进”的联动闭环。监测成果应与经常检查、定期检查、专项检测、技术状况评定、养护维修计划编制、交通组织与应急预案相衔接，明确不同预警等级对应的处置动作、责任人、时限与验证要求，确保监测结果可落地。组织与能力实施单位应明确监测管理责任主体，配备具备结构工程、桥梁养护、监测仪器、数据分析与运维能力的人员或外部技术支持。应建立岗位职责、工作流程、数据权限、事件响应与报告机制，并对关键岗位开展培训与考核，确保操作一致性。数据与信息安全监测系统应建立数据分级分类管理、最小权限控制、通信加密、日志审计与备份恢复机制。对涉及重要基础设施运行信息、桥梁安全敏感信息的，应按有关要求实施保密与安全防护，防止未授权访问、篡改与泄露。技术要求监测目标与方案策划目标确定监测目标应与桥梁结构体系、关键风险场景与养护维修需求一致，至少包括下列一种或多种：a)结构关键响应的长期趋势识别与性能退化量化；b)关键构件损伤早期识别与演化跟踪；c)极端事件或异常工况下的快速评估与应急决策支撑；d)加固维修效果验证与性能跟踪；e)运营管理指标支持，如通行安全风险提示与养护维修资源优化。方案内容监测方案应至少包含：监测范围与监测对象、关键构件与关键截面、监测参数与量程、测点布设原则与数量、采样频率与同步要求、数据质量指标、阈值与预警分级、运维与校准计划、数据平台与接口、与养护维修联动处置流程、文件化交付物与验收要求。监测方案应经技术论证与审批后实施，并在桥梁状态、交通组织、环境条件或结构改造发生重大变化时及时更新。监测内容与测点布设监测内容设置监测内容应覆盖环境作用、荷载作用与结构响应三类信息，并以结构安全与耐久敏感参数为核心。监测内容宜包括但不限于：a)环境类：温度、湿度、风速风向、雨量、水位、氯盐环境指标；b)荷载类：交通流量、车辆荷载、超限识别、冲击事件；c)响应类：应变、位移、加速度、索力、支座位移、伸缩装置位移、沉降、倾角、裂缝等。测点布设原则测点布设应满足代表性、可比性、可维护性与可扩展性要求，并满足关键构件与关键截面覆盖、对称性布设（适用时）、边界条件敏感区覆盖、病害高发部位覆盖及事件影响区覆盖。测点布设应结合施工可达性、供电通信条件、防护条件与后期维护便利性进行综合优化，避免因可维护性差导致长期缺测。监测参数与传感器推荐不同桥型关键构件的监测参数与传感器配置建议见表1。实施单位可结合风险等级、预算约束与既有设施条件进行适配，但不应削弱对关键风险的识别能力。不同桥型关键构件监测参数与传感器配置建议桥型/体系关键构件建议监测参数传感器/设备建议主要用途梁桥主梁跨中与支点区应变、挠度/位移、加速度、温度应变计、位移计、加速度计、温度计变形与疲劳趋势、动力特性变化连续梁/刚构合龙段、墩梁固结区应变、裂缝、位移、倾角应变计、裂缝计、位移计、倾角仪关键截面受力与裂缝演化拱桥拱肋、拱脚、系杆（适用时）应变、位移、加速度、系杆力应变计、位移计、加速度计、索力计受力重分布与动力变化斜拉桥斜拉索、主梁、主塔索力、振动、位移、应变、风环境索力/加速度计、位移计、应变计、风速风向仪索力衰减、振动异常、塔梁耦合悬索桥主缆、吊索、加劲梁、锚碇索力、位移、加速度、温度、风环境索力/加速度计、位移计、温度计、风速风向仪缆索体系状态与抗风安全通用部位支座、伸缩装置、墩台基础位移、转角、沉降、倾角、温度位移计、角度计、水准/沉降计、倾角仪约束条件变化与病害触发识别数据采集、传输与存储采集要求数据采集系统应满足量程匹配、精度满足、同步可靠、抗干扰与长期稳定的要求。应根据监测对象特性确定采样频率：静态或慢变量参数可采用低频采样与定时采集；动力响应与事件识别应采用高频采样并支持触发式采集。应明确时间同步方案，确保多通道、多站点数据具备一致时间基准。传输与网络数据传输应满足可靠性与安全性要求，支持断点续传与缓存补传。对关键桥梁宜采用主备链路或多通道通信方案；对远距离或海上桥梁应考虑通信冗余与抗环境影响能力。传输过程应实施加密与鉴权，并保留接口调用与传输日志。数据存储与备份数据存储应支持原始数据、处理数据、评估结果与报告成果的分层管理，并建立统一的数据字典、字段口径与版本管理机制。应制定备份策略与恢复演练要求，确保在设备故障、网络中断或系统异常情况下能够恢复关键数据与业务连续性。数据质量控制与校准数据质量指标实施单位应建立数据质量指标与判定规则，至少包括缺测率、异常值比例、噪声水平、漂移率、同步误差、有效数据率等，并形成质量报表或自动诊断机制。对长期缺测、漂移超限或噪声异常的测点应及时处置，避免“带病运行”影响评估结论。校准与比对传感器与采集设备应按计划进行校准或核验，并在更换、维修、迁移或环境条件显著变化后开展复核。对关键参数宜建立现场比对机制，如与人工测量、定期检测数据或独立测点进行交叉验证，确保数据可用性与可信性。数据更正与留痕对数据修正、补录、剔除与重算应建立审批或复核机制，记录操作人、时间、原因、方法及修正前后结果，形成完整数据留痕。未经授权不得删除原始数据；确需删除的，应符合数据管理制度并保留可追溯记录。状态评估、预警分级与处置联动评估方法要求状态评估应综合监测数据、检查检测结果、结构分析模型与历史状态信息，采用趋势分析、对比分析、统计异常检测、模型残差分析或多源融合评估等方法形成可解释结论。评估应明确对象、指标、时间窗、基准状态与不确定性来源，并给出对养护维修的建议方向。预警分级与处置措施实施单位应建立预警分级规则，明确各等级触发条件、响应时限、责任主体与处置动作，并与养护维修与交通管制措施联动。预警分级与处置建议见表2。预警分级与处置措施建议预警等级触发条件类型（示例）响应时限处置措施要点验证与闭环要求I级提示单点轻微异常、短时波动、对结构安全影响不明确24h内数据核验、设备自检、加强观察形成核验记录；必要时调整阈值或测点维护II级关注多点一致异常、趋势性偏移、与检查发现相符的异常12h内现场复核检查、开展专项分析、提出养护建议输出专项分析结论与处置建议；跟踪指标恢复情况III级严重指标超限或残差显著、异常发展加快、疑似结构性能下降2h内启动专项检测或临时限载限速、组织专家会商形成处置决定与复核报告；必要时安排维修加固表2预警分级与处置措施建议（续）预警等级触发条件类型（示例）响应时限处置措施要点验证与闭环要求IV级紧急关键指标急剧异常、事件冲击（撞击/地震/洪水等）后高风险立即交通管制或封闭、应急检测评估、抢险处置形成应急评估报告与恢复通行条件；全过程留痕归档监测成果驱动养护维修监测成果应形成可执行的养护维修触发规则与任务单机制。对达到II级及以上预警的，应至少输出：风险部位定位、异常类型判别、建议的检查手段与范围、建议的临时措施、建议的维修类别与优先级。对维修完成的，应开展监测验证，评价维修效果并更新基准状态与阈值设置，形成闭环。运行管理与维护要求组织保障与职责分工实施单位应建立桥梁结构健康监测系统运行管理组织体系，明确业主（运营管理单位）、监测运维单位、数据分析评估单位（可与运维单位合并）及养护维修实施单位的职责边界与协同机制。应明确监测系统责任人、数据责任人、预警响应责任人和现场处置责任人，并建立值守与响应机制，确保预警信息能够按规定时限传递、研判与处置。对跨部门协同事项，应明确联络人、信息发布口径、会商机制与升级报告路径。实施单位应建立与预警分级相匹配的响应组织，明确在I级至IV级预警条件下的响应指挥、专家支撑、交通管理、现场检测与抢险资源调度机制。对重要桥梁宜建立专家库与应急支撑单位名单，明确可快速调集的检测设备、交通管制设施、抢险材料与作业队伍。系统运行监控与日常巡检实施单位应对监测系统运行状态开展持续监控或定期巡检。运行监控应至少覆盖：传感器在线状态、采集设备状态、通信链路状态、供电与电池状态、防雷接地状态、数据入库状态、时钟同步状态与平台服务状态。应设置故障告警与工单处理机制，明确故障分级、响应时限、处置流程与验收要求。日常巡检宜按月或按桥梁重要性设置频次，对关键测点、关键机柜、通信节点、防护设施进行现场检查。巡检内容宜包括：传感器外观与固定状态、线缆与接头完好性、防水防尘密封状态、设备箱体温湿度与凝露情况、腐蚀与松动情况、被车辆或施工干扰情况等。巡检应形成记录，并与系统日志、数据质量诊断结果进行比对，确保“现场状态—系统状态—数据状态”一致。运维管理、校准与更换控制实施单位应制定运维计划，明确维护保养、校准核验、备件管理与更换控制要求。对关键传感器与采集设备应明确校准周期、核验方法与允许误差；发生维修更换、测点迁移、结构改造或环境条件显著变化时，应开展复核与再标定，并更新相关元数据。实施单位应建立备件与消耗品管理机制，确保关键器件可在规定时限内更换恢复。对停运测点应明确替代策略与影响评估：当关键测点停运可能影响预警能力时，应采取临时加密监测、现场巡查加强或专项检测等补偿措施，并记录风险提示。数据管理、权限与安全实施单位应建立数据管理制度，明确数据分层、数据口径、存储期限、访问权限、共享规则、导出审批与日志审计要求。应实施最小权限原则，区分数据录入、系统配置、算法模型管理、预警发布、报告审批等权限，关键权限变更应有审批留痕。数据安全应覆盖通信加密、身份鉴权、漏洞管理、入侵防护与备份恢复。应定期开展数据备份与恢复演练，明确恢复时间目标与数据恢复点目标。对涉及重要基础设施运行敏感信息的数据共享，应进行脱敏处理并按规定审批，防止泄露导致安全风险。预警响应流程与信息发布实施单位应建立预警响应流程，明确预警触发、数据核验、初步研判、分级确认、信息发布、现场处置、复核关闭与复盘改进等环节。预警信息发布应坚持“先核验、后发布、统一口径、全程留痕”，避免误报引发不必要交通扰动或社会影响。对II级及以上预警，应形成专项分析结论并提出明确处置建议；对III级及以上预警，应按规定启动专家会商与应急响应，必要时实施限载限速或交通封闭。预警关闭应基于复核证据，明确关闭条件、关闭批准人与关闭时间。预警全过程应保留数据截图、日志、分析过程、现场核查记录与处置决定等证据，形成可追溯链条。监测与养护维修业务协同实施单位应建立监测成果向养护维修转化的工作机制，至少包括：任务单生成规则、养护维修优先级排序方法、资源调度与施工窗口协调、交通组织联动、维修后效果验证与资料归档。监测成果应与经常检查、定期检查、专项检测和技术状况评定结果进行融合，形成对病害成因、发展速度与风险后果的综合判断，支撑维修方案选择与工程量核算。维修作业前应结合监测数据进行施工风险评估，必要时布设临时测点或加密监测；维修作业中宜实施关键参数监控，防止施工荷载或工序引发二次风险；维修作业后应通过监测指标回归、趋势变化与阈值复核验证维修效果，并更新基准状态与评估模型参数。检查检测协同与资料管理要求检查检测协同实施单位应将结构健康监测与桥梁经常检查、定期检查与专项检测协同组织，形成互为验证、互为补充的工作格局。监测异常应为专项检测提供定位与范围建议；检测发现的病害应反向校核监测测点布设与阈值设置的合理性。对监测与检测结论不一致的，应启动复核程序，查明原因并形成统一判定口径。资料归档与交付物实施单位应建立资料归档要求，至少包括监测方案与论证资料、系统设计与施工资料、传感器与设备台账、校准核验记录、运维巡检记录、数据质量报告、预警事件处置记录、评估报告、养护维修联动任务单与效果验证资料等。归档资料应具备版本控制与可追溯性，电子资料应采用统一命名规则与目录