橋梁健康監測

瀘州項目智能橋梁監測系統平臺和運營維護服務一體化整體解決方案

圖 SEQ 圖表 \* ARABIC \s 2 1瀘州市國窖大橋橋型布置圖（單位：cm）

瀘州市沱江三橋西起蓮花街道辦事處城北沱江新城，東岸與迎賓大道相接，屬城東新區連接新老城區的重要交通樞紐工程。大橋主孔為中承式鋼管混凝土肋拱橋，邊孔為上承式鋼筋混凝土箱型肋拱橋，跨徑布置為100m+142m+100m三連拱橋，雙向六車道，橋面寬34m。主孔拱肋采用懸鏈線無鉸拱，計算跨徑L=142.56m，計算矢高f=33.64m，矢跨比f/L=1/4，拱軸系數m=1.3，每一拱肋為4×φ800鋼管混凝土桁架，上下游拱肋間距26.8m，拱肋間設一道“米”字橫撐及二道“K”字橫撐。吊桿采用φs7-109平行鋼絲束，吊桿縱向間距為5.2m。邊孔拱肋采用懸鏈線無鉸拱，計算跨徑L=100m，計算矢高f=16m，矢跨比f/L=1/6.25，拱軸系數m=2.24，上下游拱肋間距26.8m，兩拱肋獨立成拱，無橫向了聯系。每片拱肋均采用單箱三室截面，拱箱頂、底板厚均為25cm，邊腹板厚20cm，中腹板厚60cm，拱箱內設19片橫隔板，橫隔板厚度25cm，縱向間距520cm。該橋于2007年建成通車。橋梁總體布置見2。

圖2  瀘州市沱江三橋橋型布置圖（單位：cm）

瀘州市沱江一橋為上部結構空腹式圬工拱橋，坐落于瀘州市江陽區與龍馬潭區的交界地，跨徑組合為5+7*40+5m。大橋于1959年10月13日動工，1960年10月建成通車，至今已運營50余年。1982年對該橋進行改造拓寬，全長拓展為385.5m，橋面寬14米，車行道9m，于1984年完工。橋梁總體布置見圖3。

圖3 瀘州市沱江一橋橋型布置圖（單位：cm）

2. 項目目標、范圍、內容、功能及成果要求

2.1建設目標

為確保橋梁的安全運行，暢通城市交通，更好地服務群眾出行，進一步提升城市橋梁的科學化管理水平，通過整合資源、合理規劃，將自動化健康監測技術與人工巡檢技術相結合，以構建一個集約有效、技術先進、易于管理、開放兼容、實用經濟、符合我市城市橋梁管理需求的現代化、信息化城市橋梁管理系統，項目建設前期涵蓋國窖大橋、沱江三橋、沱江一橋三座大橋，項目建設要求實現如下目標：

1、建設市政橋梁信息化管養數據檔案，服務于大橋運營期的日常養護管理工作，實現智能化、信息化和預防性管養。

2、自動、實時、動態監測橋梁運行狀況，有效地掌控重要橋梁的結構使用狀態及其發展演化趨勢，及時發現和預警安全隱患，確保橋梁的安全運營。

3、結合人工巡檢和定期檢測，定期對大橋安全狀態進行評估。

4、為制定合理、主動、預防性的養護措施提供技術支持，從而有效降低橋梁全壽命期的運營養護成本，盡可能的延長橋梁的使用年限。

2.2項目范圍

本項目涵蓋國窖大橋、沱江三橋、沱江一橋三座大橋健康監測系統的建設。

2.3建設內容

瀘州市橋梁結構安全監測設計與實施項目建設內容包括但不限于：

（1）橋梁結構安全監測系統，包括：建立三座橋梁結構安全監測系統（包括傳感器子系統、數據采集與傳輸子系統、數據處理與存儲子系統、用戶界面及預警評估子系統）；建立橋梁監測系統數據接口標準。

（2）管理中心建設，建立本項目所需的監控中心硬件設施和配套軟件，系統平臺采用云計算架構。

2.4功能要求

瀘州市橋梁健康監測系統應實現以下功能：

（1）建設瀘州市市政橋梁智慧監測信息管理平臺，對國窖大橋、沱江一橋和沱江三橋進行統一的信息化管理。

（2）自動、實時、動態采集與傳輸國窖大橋、沱江一橋和沱江三橋的結構狀態信息，自動評估橋梁安全狀態并預警。

（3）提供3D模型、圖形、表格、文字等信息展示方式。

（4）結合人工巡檢和定期檢測，定期對大橋安全狀態進行評估，為制定合理、主動、預防性的養護措施提供技術支持，從而有效降低橋梁全壽命期的運營養護成本，盡可能的延長橋梁的使用年限。

3. 項目設計原則

項目總體設計應本著針對性、穩定性、可靠性、先進性、易維護性和完整性的原則，做到功能完善，技術先進、可靠實用，便于維護。

3.1針對性

針對大橋結構主要特征及運營狀況，進行系統方案的設計，提出保證實用性的措施。

3.2可靠性

投標人應根據所選橋梁的地理位置特征，大橋的結構特征，選擇成熟、可靠的數據處理以及損傷評估方法應用于本項目中，保證系統能穩定、準確地分析橋梁的安全狀況；應使用穩定、成熟、可靠性好、可擴展性好的數據庫結構，便于橋梁遠期的管理。

3.3先進性

大橋結構監測系統在考慮實用性、可靠性的前提下，采用新型電子技術、通信技術和計算機技術為基礎，采用結構監測技術中處于成熟先進的技術設置系統的配置。實現監測與數據處理的自動化，使數據的采集、處理迅速、及時、靈敏，并能方便的對監測歷程進行查詢。

3.4可操作性和易維護性

進入正常運行之后的監測系統應易于管理，易于操作；系統應能方便升級更新，并保證設備的可更換性。

3.5完整性和可擴容性

系統的監測控制過程必須內容完整、邏輯嚴密；考慮到遠期擴展的可能性，充分注意設計的兼容性，系統的可擴充性。

4. 項目內容及要求

項目建設包含但不限于系統軟硬件的開發設計、設備采購、系統集成、現場安裝、調試、培訓等工作內容。

（1）建設瀘州市市政橋梁智慧監測信息管理平臺（以下簡稱“信息管理平臺”），對國窖大橋、沱江三橋和沱江一橋進行統一管理。建設信息管理平臺的硬件設施和配套軟件，平臺采用云計算架構，建立橋梁監測系統數據接口標準。

（2）國窖大橋：

該橋主橋為128+248+128m雙塔雙索面預應力混凝土矮塔斜拉橋，橋面體系主梁受力，斜拉索與索塔為支撐體系。應針對斜拉索、橋面系、索塔的受力情況，建設主梁撓度監測子系統，、結構應變監測子系統，、溫度監測子系統，、振動監測子系統，、拉索索力監測子系統，、塔頂位移監測子系統，、地震動監測子系統和、風速風向監測子系統和、雨量監測子系統、環境溫濕度監測子系統和伸縮縫位移監測子系統。

（3）沱江三橋：

該橋主孔為中承式鋼管混凝土肋拱橋，邊孔為上承式鋼筋混凝土箱型肋拱橋，應針對吊桿、鋼管拱、橋面系受力情況，建設主梁撓度監測子系統，、主拱應變監測子系統，、溫度監測子系統，、振動監測子系統，、吊索吊桿拉力監測子系統，、地震動監測子系統和風速風向監測子系統。

（4）沱江一橋：

該橋為上部結構空腹式圬工拱橋，應針對橋面系及拱受力情況，建設拱頂位移監測子系統，、墩頂位移監測子系統，、應變監測子系統，、溫度監測子系統，、地震動監測子系統。

（5）建設國窖大橋、沱江三橋以及沱江一橋的現場采集站。