DB51/T 3089-2023 梁式桥结构安全监测系统实施指南

ICS93.040

CCSP28

四川省地方标准四

DB51/T3089—2023

梁式桥结构安全监测系统实施指南

2023-06-19发布2023-08-01实施

发布

DB51/T3089—2023

目次

前言.................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3总则...............................................................................1

4术语和定义.........................................................................1

5基本规定...........................................................................3

6系统设计...........................................................................3

7传感器安装........................................................................13

8数采与传输设备安装................................................................15

9系统配套工程......................................................................16

10系统部署与调试...................................................................18

11系统交工验收.....................................................................19

12系统试运行.......................................................................29

13系统竣工验收.....................................................................30

附录A（规范性）常见梁式桥传感器测点总体布设示意图..................................33

附录B（规范性）梁式桥结构安全监测系统验收评定表格..................................46

I

DB51/T3089—2023

前言

本文件按照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》的规定

起草。

本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由四川省交通运输厅提出、归口并解释。

本文件起草单位：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，四川长瑞土木工程检测有限公司。

本文件主要起草人：吴涤、张二华、刘蕾蕾、翟艺阳、孙振、邓亚、李秀春、王万全、张登科、杨

杰、李龙景、王莹峰、唐澈、刘锌、任栓勤、彭博、余翔、刘建华、刘昊、王钟文、李宁、张果、王江、

代晗、邝靖、曾艳、慈彬、秦搏聪、江猛、任喻云、王波、梁鹏、吴进良。

本文件为首次发布。

II

DB51/T3089—2023

梁式桥结构安全监测系统实施指南

1范围

本文件提供了梁式桥结构安全监测系统建设过程中系统设计，设备安装与配套工程，系统集成与调

试，系统交工验收、试运行及竣工验收等主要环节的技术指导和建议。

本文件适用于四川省新建和已建公路梁式桥结构安全监测系统的实施。其它同类型桥梁可参照执行。

2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/T9386计算机软件测试文档编制规范

GB/T15395电子设备机柜通用技术条件

GB/T15532计算机软件测试规范

GB/T21296.1动态公路车辆自动衡器—第1部分：通用技术规范

GB50052供配电系统设计规范

GB50054低压配电设计规范错

误!

GB50254电气装置安装工程低压电器施工及验收规范

文

GB50303建筑电气工程施工质量验收规范档

GB50311综合布线系统工程设计规范中

没

GB50343建筑物电子信息系统防雷技术规范有

GB50982建筑与桥梁结构监测技术规范指

定

JT/T1037-2022公路桥梁结构监测技术规范样

DB51/T2794-2021山区公路混凝土桥梁结构安全风险监测指标体系设计与预警技术指南式

的

文

3术语和定义字

。

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

梁式桥girderbridge

上部结构在铅垂向荷载作用下受力以弯剪效应为主，在支座处以竖向反力为主的桥梁。

3.2

桥梁结构安全监测bridgestructuralsafetymonitoring

通过安装在桥梁结构上的传感元件、数据采集设备、网络通信设备、附属设施、以及数据处理分析

软件，对运营桥梁所处环境和荷载作用、及其对应的结构变化和结构响应进行跟踪感知，数据采集、传

输、处理和分析，并对桥梁结构安全风险和技术状态进行预警和评估的过程和策略。

1

DB51/T

DB51/T3089—2023

XXXX

3.3

—

桥梁结构安全监测系统bridgestructuralsafetymonitoringsystem20

2

由安装在桥梁结构上的传感元件、数据采集设备、网络通信设备、附属设施、以及数据处理分析软2

件等模块组成，用以完成上述桥梁结构安全监测功能的集成化系统。

3.4

荷载与环境参数loadandenvironmentalparameter

表征桥梁结构遭受外部荷载及自然环境作用的指标参数，包括车辆荷载、地震动、温度、降雨、地

基变位、基础冲刷等。

[来源：DB51/T2794-2021，4.8]

3.5

结构整体响应structuralglobalresponse

在荷载与环境作用下桥梁结构整体的振动、位移、变形和转角等响应。

[来源：DB51/T2794-2021，4.9]

3.6

结构局部响应structurallocalresponse

在荷载与环境作用下桥梁结构局部或构件的应变、裂缝、支座反力等响应。

[来源：DB51/T2794-2021，4.10]

3.7

结构变化structuralchange

桥梁结构或构件的几何形态、表观状态在服役过程中发生的不可逆变化，如不可恢复的下挠、墩台

沉降、结构开裂等。

[来源：JT/T1037，3.3]

3.8

系统交工验收systemhandoveracceptance

在桥梁结构安全监测系统设计、软硬件部署、系统集成和调试完成后，对关键设备的技术指标、施

工安装质量、以及软件系统的主要功能进行检验的环节，又称为试运行验收。

3.9

系统试运行systemtrialrunning

桥梁结构安全监测系统交工验收完成后，对各项监测指标的采样制度、超限阈值和预警规则进行设

置，检验结构安全风险预警和结构技术状态评估算法的有效性，并根据反馈结果不断调整优化系统运行

稳定性与可靠性的过程。

3.10

系统竣工验收systemcompletionacceptance

系统试运行完成后，对系统交工验收时提出的整改项、试运行期间系统设置、调整和优化工作进行

全面检验，并完成系统培训交付的环节，又称为系统交付验收。

4总则

4.1为规范梁式桥结构安全监测系统的设计、安装施工、系统集成与验收，提高监测系统建设质量，

特制定本文件。

2

DB51/T3089—2023

4.2基于四川省自然灾害多发特点，梁式桥结构安全监测除应监测桥梁自身结构状态外，还宜监测与

桥梁自然环境或运营环境相关的灾害风险。

4.3梁式桥结构安全风险监测系统建设应积极稳妥地采用新方法、新技术和新设备。采用本文件或现

行标准之外的新方法、新技术和新设备时，宜满足下列条件之一：

a)与成熟的方法、技术和设备进行比对试验，结果稳定可靠；

b)通过科技成果评价，并经技术适用性论证。

5基本规定

5.1根据监测目的和适用场景不同，梁式桥结构安全风险监测系统可分为：A类—综合集成监测系统、

B类—特定风险监测系统和C类—应急监测系统，其定义和适用范围应符合DB51/T2794-2021中5.3

条的相关规定。

5.2梁式桥结构安全监测系统的设计应符合下列要求：

a)A类和B类监测系统应进行专项设计后方可实施；

b)C类监测系统可针对具体监测任务进行方案设计后实施。

5.3梁式桥结构安全监测系统的验收宜符合下列要求：

a)A类和B类监测系统宜分为系统交工验收和系统竣工验收两个环节；

b)C类监测系统可针对监测目的，对关键设备的技术指标和系统主要功能进行一次性验收后投入

运行。

注：因C类监测系统大多针对应急监测任务，对时间节点要求高，且设备和系统往往是相关单位为完成应急任务而

临时租用，因此验收时尽量简化程序，主要检验系统功能和运行有效性是否满足应急监测任务的需求。

错

5.4新建和在建梁式桥的结构安全风险监测系统宜与桥梁主体结构同步建设，并与桥梁主体结构同步

误!

验收。系统监测内容与测点布设宜兼顾施工监控和成桥荷载试验的技术要求，并采取措施保持建设期和文

运营期的监测数据连续。档

中

没

6系统设计有

指

定

6.1一般规定样

式

的

6.1.1系统设计宜包括监测内容与测点布设、系统总体架构设计、各子系统及配套工程设计。文

6.1.2系统设计宜基于桥梁主体结构设计（含维修加固设计）及结构安全风险分析结果进行，设计成字

。

果文件宜包括下列主要内容：

a)监测内容与测点布设；

b)系统总体架构设计；

c)系统各模块功能、接口及集成设计；

d)监测设备选型与技术参数要求；

e)设备安装施工图设计与施工工艺要求；

f)供电、接网、防雷及防护设施等配套工程设计；

g)数据采集与传输子系统设计；

h)数据存储与数据安全管理模块设计；

i)结构安全风险预警与应急响应功能设计；

3

DB51/T

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XXXX

j)结构技术状态评估与决策支持功能设计；

—

k)针对系统建设和维护需要的桥梁检修通道的新建或改造设计；20

2

l)系统建设及运维的概、预算编制。2

注：既有桥梁的监测系统在现场的供配电、通信、防雷等方案设计时尽量结合现场实际条件而定，利用既有的走线

管道或通道（需征得走线管道的产权方、使用方的同意）。既有桥梁的监控中心尽量结合桥梁养管单位的现有

设施、办公条件等进行改造设计，也可视实际需要新建配套房建工程，新建配套房建工程的工作界面划分同新

建桥梁的监测系统设计。

6.1.3新建梁式桥的监测系统设计除符合6.1.2条的要求外，还宜包括下列内容：

a)现场设备及其附属设施的预埋件和预留孔洞设计；

b)监测系统与主体结构工程、配套房建工程、供配电工程、通信工程等的工作界面设计。

注：新建桥梁的监测系统设计，通常由系统设计单位提出现场供配电、通信和防雷等需求，并与桥梁机电工程设计

单位按照预定的工作界面共同设计。

6.1.4系统设计前应充分了解桥梁周边环境及运营条件，以及现场供电、通信接入条件。对于供电及

通信条件差、线缆敷设困难的桥梁，在传感器选型、数据采集与传输子系统设计时宜采用低功耗无线传

感及组网方案。

6.1.5桥梁结构安全风险监测项目的概预算编制宜统筹考虑系统建设和运维成本。运维成本的测算不

宜低于三年，宜包括但不限于：系统用电及网络通讯费、外场设备财产保险费、软硬件维护升级费用、

系统管理及预警评估技术服务费。

6.2监测内容与测点布设

6.2.1本文件中关于梁式桥结构安全风险监测内容与测点布设的规定适用于A类监测系统设计。B类

和C类监测系统设计时，宜根据结构安全风险辨识结果和现场条件确定监测内容和测点布设方案。

6.2.2常见荷载与环境作用类监测指标选取和布设的指导性建议见表1。

表1常见荷载作用与环境类监测指标选取及布设技术建议

监测优先级

监测类别监测项目主要监测指标连续（刚构、T构）测点布设部位

简支梁桥

梁桥

断面车流量、车型、车轴重、轴桥台外路基或稳定

○⊕/○a

交通荷载车辆荷载数、车辆总重、车速墩柱支撑的混凝土

车辆空间分布○○结构铺装层内

主梁上下或桥梁构

环境温度温度●●件封闭空间内外温

差显著部位

环境因素主梁构件封闭空间

b

环境湿度相对湿度―⊕/―

内潮湿部位

两岸（桥台等处）地表场地加速主墩承台顶部或桥

地震动⊕/○c●/⊕d

度、主墩底部加速度等梁墩台底部

主梁或主墩关键受

混凝土或钢结构构件温度●●

结构温度结构温度力截面

桥面铺装层温度○○主梁铺装层内

4

DB51/T3089—2023

表1常见荷载作用与环境类监测指标选取及布设技术建议（续）

监测优先级

监测类别监测项目主要监测指标连续（刚构、T构）测点布设部位

简支梁桥

梁桥

主梁跨中附近桥面

风速、风向风速、风向桥面风速、风向―○

上下游两侧

船舶撞击撞击时结构振动⊕⊕桥墩或承台顶部

突发事件桥面交通或桥下布设视角覆盖主车

视频监测⊕⊕

安全状况道/桥下主航道

注1：“●”表示应监测项，“⊕”表示宜监测项，“○”表示可监测项，“―”表示不包含项。

注2：本表内容在DB51/T2794-2021表B.1基础上，结合JT/T1037-2022的相关要求修订而成。

注3：表中对船舶撞击的监测适用于航道等级为I级至V级的桥梁，航道等级的确定依据桥梁设计时通航批复文件或

GB50139。

a对主跨跨径不小于150米的连续（刚构、T构）梁桥为宜监测项，否则为可监测项。

b对大跨箱梁内封闭环境为宜监测项，否则无需监测。

c对抗震设防烈度为VII度及以上的简支梁桥为宜监测项，否则为可监测项。

d对抗震设防烈度为VII度及以上且主跨跨径不小于150米的连续（刚构、T构）梁桥为应监测项，否则为宜监测项。

6.2.3桥位处水文与地灾监测指标选取和布设的指导性建议见表2。

表2桥位处水文与地质灾害监测指标选取及布设技术建议

监测优先级测点布设部位错

风险类别监测项目主要监测指标

桩基础浅埋扩大基础误!

文

冲刷深度○⊕冲刷严重的墩台周

水毁基础冲刷档

水流流速、水位○⊕边中

没

地表位移地表绝对位移或相对位移⊕⊕有

地表倾斜地表倾斜度⊕⊕指

定

地表裂缝地表裂缝宽度⊕⊕样

桥梁周边潜在变形式

地质灾害深部位移地层间相对变位⊕⊕

坡体的

土压力土体压力○○文

字

地下水位地下水位○○

。

雨量降雨量、降雨强度⊕⊕

注1：“●”表示应监测项，“⊕”表示宜监测项，“○”表示可监测项，“―”表示不包含项。

注2：表内容在DB51/T2794-2021表B.2基础上，结合JT/T1037-2022的相关要求修订而成。

6.2.4表1和表2中监测指标需与桥梁结构响应监测指标作相关性分析的，测点布设时宜与结构响应

监测指标配