DB41 T 1679-2018 公路混凝土梁式桥长期监测和预警技术规范.pdf

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1、ICS 93.040 P 66 DB41 河南省 地 方 标 准 DB 41/T 1679 2018 公路 混凝土 梁式 桥长期监测和预警 技术规 范 2018 - 09 - 29发布 2018 - 12 - 29实施 河南省质量 技术 监督局 发布 DB41/T 1679 2018 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 基本规定 . 1 5 监测内容 . 2 5.1 病害监测内容 . 2 5.2 结构响应监测内容 . 2 6 监测方法与频次 . 3 6.1 病害监测方法 . 3 6.2 病害监测频次 . 3 6.3 结构响应监测

2、方法 . 4 7 监测数据分析与评估 . 4 7.1 监测数据分析 . 4 7.2 监测数据评估 . 5 8 监测预警 . 5 附录 A（资料性附录） 裂缝类病害的监测方法 . 7 附录 B（资料性附录） 变形类病害的监测方法 . 8 DB41/T 1679 2018 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 2009给 出的规则起草。 本标准由河南省交通运输厅提出并归口。 本标准起草单位： 河南省交通科学技术研究院有限公司 、 河南省交通运输厅高管中心 、 中交第一公 路工程局有限公司 、 河南恒通建设集 团有限公司 、 河南知新交通科技有限公司、 中交一公局第七工程有 限公司 、 河南干

3、线公路养护工程技术有限公司 。 本标准主要起草人： 程坤 、 唐国斌 、 张建龙 、 王腊 、 孟照军 、 赵振平 、 王统宁 、 于品德 、 李华 、 束 景晓 、 马赟、 梁 九 凯 、 逯 航丽、 陆海军 、 王瑞祥 、 黄恒俊 、 侯辉波 、 张鹏 、 李建新 、 薛保清 、 赵传奇 、 赵会霞 、 胡杰 、 张骏然 、刘红敏 、 宋 鸽、李 风增 。 DB41/T 1679 2018 1 公路 混凝土梁式桥长期监测和预警技术规范 1 范围 本 标 准 规定了 公路混凝土梁式桥长期监测和预警的 术语 和定义、基本规定、监测内容、监测方法与 频次 、监测数据分析 与 评估、监测预警。 本

4、 标准 适用于 公路 混凝土 梁式桥 结构状态 的长期监测 和预警 ，其他结构类型桥梁可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅 注日期的版本适用于本文件。 凡是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/T 50283 公路工程结构可靠度设计统一标准 GB 50982 建筑与桥梁结构监测技术规范 JT/T 1037 公路桥梁结构安全监测系统技术规程 JTG 3362 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D60 公路桥涵设计通用规范 JTG H11 公路桥涵养护规范 JTG/T H21 公路桥梁技术

5、状况评定标准 JTG/T J21 公路桥梁承载能力检测评定规程 JTGT J21 01 公路桥梁荷载试验规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本 文件 。 3.1 长期监测 针对桥梁 病害修复前后，对结构状态进行 不少于一年 的 连续或 非 连续 观测或量测。 3.2 在线监测 利用 实时传输手段及时获取结构状态数据 的 监测 方式 。 3.3 预警 阈 值 桥梁的监测参数或指标达到 一定 危险程度的警戒值 。 4 基本规定 4.1 技术状况评定为 4类 和 5类 的 公路桥梁， 应对影响桥梁安全性、适用性或耐久性 的病害进行长期 监测，其他技术状况的桥梁视情况而定。 DB41/T 167

6、9 2018 2 4.2 病害 长期监测 宜 采用操作 方便 、数据可靠、易于量化的监测方法。 4.3 应注重多次 病害 观测结果的对比， 分析 病害 的 发展情况 。 4.4 当 根据病害 监测结果 无法判定桥梁安全状态 ， 或 需要 进一步 评估 桥梁 性能 状况 时 ， 宜进行 桥梁 结 构响应的监测 。 4.5 对于特别重要的 桥梁 或 按照国家行业相关标准需要进行实时监测的 桥梁 ，宜 进行 桥梁 结构响应的 实时 在线 监测 。 4.6 桥梁 结构响应监测 应 选择能 反映 桥梁受力 特点 的 响应 参数 。 4.7 桥梁结构 响应 监测 宜 选用技术成熟、性能先进、操作方便的监测

7、设备。 5 监测内容 5.1 病害监测内容 5.1.1 病害 监 测 内容 包括 裂缝类 病害 和 变形类 病害 。 5.1.2 裂缝类病害以监测裂缝宽度、长度 、 数量 和位置为主，辅以裂缝 深度 的监测 。 5.1.3 变形类病害以监测变形 量为主，辅以裂缝等其他次生病害的监测。 5.1.4 常见 梁式桥 长期监测的典型病害 参见表 1， 其他 经 检测认为 需要 监测 的 病害 也 应 作为监测内容。 表 1 常见梁式桥 长期监测 的 典型病害 部件（桥型） 典型病害 上部 结构 空心板桥 铰缝 ：铰缝开裂渗水；桥面 纵向 反射裂缝 板梁：板梁跨中横向裂缝；边板支座附近斜裂缝 ；板梁下挠

8、 T梁桥 横隔板 ：横隔板竖向、斜向裂缝 T梁：跨中马蹄及腹板竖向裂缝；支座至四分点 区域腹板斜向裂缝 ； T梁异常变位 装配式组合 箱梁 桥 横隔板 ：横隔板竖向、斜向裂缝 小箱梁：底板跨中横向裂缝；支座至四分点区域腹板斜向裂缝；箱梁底板、腹板环向裂缝 整体式 箱梁桥 箱梁裂缝： 跨中 底板横向裂缝；支座至四分点区域腹板斜向裂缝 箱梁变形：大跨径箱梁下挠 变形； 曲线桥横向变位 ；大纵坡箱梁纵向变位 下部 结构 及基 础 盖梁 盖梁裂缝：正、负弯矩区竖向裂缝 墩柱 墩柱裂缝：竖向、环向裂缝 墩柱倾斜 基础 基础不均匀沉降 基础掏空 （脱空） 附属 结构 支座 支座脱空 支座剪切变形 伸缩缝

9、伸缩缝 缝宽异常或 挤死 5.2 结构响应监测内容 5.2.1 结构响应监测 参数 分为 静力 参数 和动力 参数，静力参数包括应变、 挠度 ，动力参数包括 动应变、 动 挠度 、 加速度 。 5.2.2 静力 参数测点应布置在 桥梁跨中、四分点 、 墩顶负弯矩等关键控制截面。 5.2.3 动力 参数测点 应 布置在 桥梁振动敏感处。 DB41/T 1679 2018 3 5.2.4 常见梁式 桥 应变和 挠度 的监测截面及测点布置 参加表 2， 其他 结构 类型 桥梁应根据结构受力特 点和监测需要，合理确定监测内容。 表 2 常见梁式桥 应变和 挠度 的 监测截面及测点布置 桥型 监测截面

10、测点布置 空心板桥 L/2截面 T梁桥 L/2截面 装配式 组合 箱梁桥 L/2截面 整体 式 箱梁桥 L/2截面 、 L/4截面（大跨径时）、墩顶 负弯矩 （连续梁时） （说明：顶层测点适用于负弯矩时） 注： 表中 L表示桥梁跨径。 6 监测方法 与 频次 6.1 病害监测 方法 6.1.1 裂缝宽度 监测 可采用裂缝对比卡 （见附录 A） 、裂缝测宽仪 或裂缝计 ， 裂缝 深度 监测 可 采用 超 声法 ， 裂缝长度和数量以量测 和标记 为主 。 6.1.2 变形类 病害 监测 可采用 标尺法或 水准法 （见附录 B） ， 也可采用位移计进行监测 。 6.1.3 大跨径 桥梁 的下挠变形监

11、测 按照 GB 50982的相关规定执行。 6.2 病害监测 频次 6.2.1 典型病害的监测 频次 不 宜 低于表 3的规定。 当病害趋于稳定时，经评估后可降低监测频次。 6.2.2 其他病害的监测频次可根据实际情况确 定， 但 不应低于桥梁巡检 频次 。 DB41/T 1679 2018 4 表 3 典型病害的监测 频次 病害 类型 监测 频次 备注 空心板桥 桥面反射裂缝 桥梁状况较差 1次 /7天 雨季和重载交通时可 适当 增加 监测 频次 桥梁状况一般 1次 /14天 钢筋混凝土梁 裂缝 裂缝宽度 0.2 mm 1次 /14天 重载交通 时可适当 增 加 监测 频次 裂缝宽度 0.2

12、 mm 1次 /28天 盖梁及墩柱裂缝 - 1次 /28天 曲线桥横向变位 挡块 挤死 开裂或 支座明显剪切 变形 （或脱空） 1次 /7天 重载交通 或温差较大 时可适当 增加 监测 频 次 其余情况 1次 /14天 墩柱 裂缝 - 1次 /14天 墩柱倾斜 墩柱高度 30 m 1次 /7天 倾斜病害明显时可适 当 增加 监测 频次 墩柱高度 30 m 1次 /14天 基础不均匀沉降 或 掏空 沉降或 掏空严重 1次 /7天 洪水期或 重载交通 时 可 增加 监测 频次 其他 1次 /14天 伸缩缝病害 严重时 1次 /7天 出现过大伸缩缝拉伸 病害 、 支座剪切或脱空 时 增加 监测 频次

13、 其他 1次 /14天 支座 病害 严重脱空 或剪切变形 1次 /14天 其他 1次 /28天 6.3 结构响应监测 方法 6.3.1 应 根据桥梁安全预警及性能评估需要， 选择合理的传感器类型和数量 。 6.3.2 应根据 监测 参数、传感器类型及监测目的，选择适当的采样频率 。 6.3.3 监测用应变传感器的精度应为满量程的 0.5%，监测值宜控制为满量程的 30%80%。 6.3.4 监测用 位移 传感 器的 精度至少应为测点 变形 估计值 的 1/10，传感器量程应介于测点 变形 估计值 或允许值的 2 3倍。 6.3.5 监测用 加速度传感器 的精度应根据结构振动频率及幅度、监测目的

14、等因素确定。 7 监测数据分析 与 评估 7.1 监测数据分析 7.1.1 数据分析前，应对数据 的合理性进行评价。 7.1.2 结构病害的监测数据分析包括 病害的严重程度和病害的稳定状况 。 7.1.3 结构响应的监测数据分析包括奇异值处置、去燥滤波、特征指 标的 提取等 ，长期在线监测时 ， 应对温度效应 的影响 进行分离。 7.1.4 结构 常见响应监测参数对应的特征指标 参见表 4。 DB41/T 1679 2018 5 表 4 结构 常见监测参数对应 的 特征指标 监测参数 对应特征指 标 变形（ 挠度 ） 挠度峰值，冲击系数，挠度横向分布 系数 (装配式桥梁 时 ) 应变 应变峰值

15、，冲击系数，应变横向分布 系数 (装配式桥梁 时 ) 加速度 结构振动频率 删除振型 桥梁变位 变位 极大值 7.2 监 测 数据 评估 7.2.1 监测桥梁病害时 ，应 根据监测结果对病害的 发展 状况进行 评估 或预测 。 7.2.2 监测桥梁挠度和应变响应时 ，应对 桥梁 刚度和强度性能进行评估， 装配式 桥梁时 尚 应对 结构整 体 性进行评估 ； 监测参数为动挠度或动应变 时， 应对 桥梁抗冲击性能 进行 评估。 7.2.3 挠度或 应变 监测数据 满足数理统计要求时，宜 按 GB/T 50283对 桥梁刚度 或 强度 的可靠性 进行 评 估 。 7.2.4 监测 桥梁 加速度响应时

16、，应根据频谱分析结果对 桥梁 动力性能进行评估。 8 监测预警 8.1.1 当监测的病害出现不稳定或 达到一定的危险程度， 或监测的结构响应超过规定的预警指标时 ， 应进行 监测 预警 。 8.1.2 典型病害的 预警 阈值 参见 表 5。 表 5 典型病害 预警 阈值 表 序 号 病害类型 预警 阈值 1 铰缝剥落、渗水、桥面反射裂缝 相邻两次 监测 病害长度均明显发展 ， 或 铰缝开裂或渗水长度大于跨径的 2/3， 或 桥面铺装层反射裂缝条数增多 ， 或 梁体明显下挠 2 主梁 （钢筋混凝土梁） 底板横向裂缝 出现新裂缝 或相邻两次监测结果中裂缝长（宽）度均出现明显发 展 ， 或 横向超限

17、裂缝较多 、 主梁裂缝缝长 截面尺寸的 2/3（连续结构时为 1/2） 、 间距小于 20 cm（连 续结构时为 30 cm） 3 主梁腹板斜裂缝 4 墩台水平裂缝 出现新裂缝 或相邻两次监测结果中裂缝长（宽）度均出现明显发展 ，或 超限裂缝较多 、 缝长墩身直径或墩身宽度的 1/2 5 墩台竖向裂缝 出现新裂缝 或相邻两次监测结果中裂缝长（宽）度均出现明显发展 ，或 超限裂缝较多 、 缝长截面尺寸的 1/3、 间距 30 cm 6 盖梁竖向裂缝 出现新裂缝 或相邻两次监测结果中裂缝长（宽）度均出现明显发展 ，或 超限裂缝较多 、 缝长截面尺寸的 2/3 7 梁体爬移 相邻两次监测变形 均有

18、明显发展 ，或 挡块 挤死 开裂严重， 或 内侧支座脱空及外侧支座剪切变形， 或 伸缩缝挤死严重等 8 墩柱倾斜 不稳定 ，或因倾斜导致上部裂缝病害 8.1.3 进行结构响应监测 预警 时，当近三年有荷载试验数据时，可将最不利荷载试验工况 下 的 实测结 果 作为预警阈值， 近三年 无荷载试验数据时，可按照 JTG 3362的 规定限值或按照 JTG/T J21的检算结 果作为预警阈值 ， 也可将历史监测数据的有效峰值作为预警阈值 。 DB41/T 1679 2018 6 8.1.4 当对桥梁 刚度或强度 进行 可靠 性能评估时，宜将对应的设计可靠度指标作为 预警阈值。 8.1.5 常见 结构

19、响应 监测参数 的 预警 阈值 参见表 6。 表 6 常见 结构响应 监测参数 预警 阈值 表 监测参数 特征指标 预警 阈值 挠度、应变 挠度、应变峰值 超过 历史监测数据的有效峰值 ， 荷载试验 值 ， 规范限值 ， 或检算值 冲击系数 横向分布 加速度 频率 异于日常数据正常水平 ， 或 明显低于 荷载试验 值或检算值 桥梁变位 变位 极大值 异于日常数据正常水平 ， 或 超过 规范限值 ，或引发次生病害 8.1.6 出现 监测预警 时 ， 应 及时查明原因， 按照 JTG H11和 JTG/T H21采取相关处置 措施。 DB41/T 1679 2018 7 A A 附 录 A （资料

20、性附录） 裂缝类病害的监 测方法 裂缝宽度的 监测 采用裂缝对比卡 时 ， 按照以下步骤进行 ： a) 选定待监测裂缝宽度的具体位置， 并对待 监测 宽度位置进行标记 ； b) 在待 监测 裂缝旁粘贴裂缝对比卡 ； c) 对待 监测 裂缝位置进行拍照，要求拍照时应通视无遮挡，且尽可能正对裂缝卡，并对拍照位置 做好标记。 距离较远时，拍照可采用长焦相机进行 ； d) 采用图像 编辑 软件查看待观测裂缝所占像素的个数，并于裂缝卡对比后确定裂缝宽度 ； e) 再次观测 时 宜采用相同设备在相同地点再次对待测裂缝进行拍照，通过与上次 结果 进行对比 判 断裂缝宽度发展情况 ； f) 每次 观测 时宜

21、对待测裂缝 附近 区域进行 检查 ， 查看 有无 明显新裂缝出现 ， 并做好记录 。 DB41/T 1679 2018 8 B B 附 录 B （资料性附录） 变形类病害的监测方法 B.1 以曲线 桥 横向 变位 为例 ， 采用 标尺法进行变形监测时 按照以下步骤进行： a) 在台帽（盖梁）一侧粘贴简易刻度尺 ； b) 在粘贴宽度尺侧沿着腹板外侧粘贴竖直标 尺 ； c) 通过 监测 标尺在刻度尺上对应的刻度变化值来判断桥梁的 横向变形 量 。 刻度尺 标尺 图 B.1 曲线梁桥横向 变位标尺法 监测 示意图 B.2 以墩柱倾斜为例 ， 采用水准法监测 时 按照以下步骤进行： a) 选定墩柱 监测 表面和位置后打孔埋置 定位 膨胀螺栓 ； b) 将 水准尺（带刻度） 稳定 放置于固定 螺栓上，并记录水准尺气泡的刻度位置 ； c) 后续 监测 时在检查 螺栓 正常的情况下， 通过观测气泡对应刻度的变化来判断墩柱的倾斜变化 水准尺 固定螺栓 倾斜方向 墩柱表面 图 B.2 墩柱 倾斜水准法监测 示意图 B.3 基础的不均匀沉降监测方法 可 参照 B.2中墩柱倾斜监测方法执行。 _