一、监测目的
（1）对桥梁结构实施监测，为产权单位、建设单位提供可靠的数据和信息，判定地铁工程施工对白家楼桥结构的影响程度。
（2）结合桥梁的现场安全巡视结果进行综合分析，判定桥梁结构的状态及对使用安全的影响，对变形过大和紧急情况及时预警，使有关各方有时间做出反应，避免安全事故的发生。
（3）实施独立、公正、科学的监测，掌握桥梁的动态变化，验证施工单位的监测数据，为桥梁的安全管理、地铁工程设计及施工方案的优化提供参考依据。
（4）作为独立的监测方，其监测数据和相关分析资料可成为处理风险事务和工程安全事故的重要参考依据。
二、监测依据
《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）；
《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）；
《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ 11-2011）；
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2012）；
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）；
《公路工程质量检验评定标准》（JTG F801-2012）；
《公路桥梁加固设计规范》（JTG-T 522-2008）；
《公路桥梁抗震设计细则》（JTG-T B02-01-2008）；
《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2011）；
《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-1986）。
三、监测意义
根据可靠的数据统计，目前我国现存桥梁总数已超过100万座，与此同时，也有许多年代过于久远的桥梁已进入到了保养维护阶段。
桥梁作为我们重要的交通设施，相关专家认为一旦使用超过25年，则会进入到老化期，随着时间推移，它的安全度也越来越低，很多桥梁的损坏和坍塌都是从一开始的单个部件出现问题而导致的，传统的桥梁监测和维护无法做到覆盖全面，检测精准，针对性的保养和维护，因此，需要通过相关技术可以实时对桥梁的状况及缺陷、损伤部位、严重程度进行监测和预警，便于维护人员可以在第一时间弄清缺陷原因，以便可以快速分析评价该问题对于桥梁整体质量和承载能力的影响，做出是否停运大幅维修或者是简单维护等操作。
(1) 确保桥梁的使用安全
(2) 及早发现桥梁病害及异常现象
(3) 为桥梁的维修养护提供科学依据，以适时采取合理的维修加固方法，延长桥梁的使用寿命、提高其承载能力，降低桥梁的维护费用。或拆除重建
(4) 考察桥梁是否能满足将来运输量的要求
(5) 为桥梁设计、规范修订和完善等提供依据
四、桥梁相关资料收集及调查
收集该桥资料,主要是设计文件、施工文件、竣工资料和养护维修档案等，对所调查桥梁有初步的了解。
对桥梁结构恒载变异状况调查，建立详细的数据库，主要内容如下:
（1）桥梁总体尺寸的测量，主要包括桥梁长度、桥宽、净空、跨径等.
（2）桥梁构件尺寸的量测,主要包括主要构件、次要构件的长度和截面尺寸等。
（3）桥面铺装层的厚度和空心板顶板厚度测定。
（4）其它附加荷载调查,如过桥管线等。
桥梁的周围环境在桥梁运营过程中会发生变化，如河道的变迁,桥梁局部冲刷在设计过程中考虑不足而造成过分冲刷；由于地质薄弱面造成的滑坡或泥石流；桥址由于人为取土或挖沙造成的过分开挖等。这些环境的变化可能会对桥梁的使用和承载能力造成影响。
调查内容：水文、地质变迁，构造物变化等,重点是桥位处的冲刷、人为挖方、泥石流、滑坡等。
五、监测项目和方法
5.1桥梁结构外观检查
分别检查桥梁的锚碇、主塔、主缆、吊索、鞍座、加劲梁和桥面系的外观，判定受损构件的病害类型。针对桥梁结构线形、各主要构件几何尺寸的量测工作，绘制桥梁结构总体布置图。
采用超声回弹综合法检测桥梁的主塔、锚碇等构件的混凝土强度。在构件混凝土同一测区分别测量声音和回弹值，然后利用已建立起的测强公式推算测区混凝土强度。与单一回弹法或超声法相比，超声回弹综合法具有受混凝土龄期和含水率影响小、测试精度高、适用范围广、能够较全面地反映结构混凝土的实际质量等优点。
5.2桥梁结构静力荷载试验
桥梁静力荷载试验是通过测量试验荷载作用下桥梁结构的变形和应力值，来了解结构实际性能和结构的刚度、强度等指标是否与设计预期值相符，是一种最直接有效的测试方法。通过布置一定数量的测点可以较全面地分析结构的受力情况，检验设计和施工的质量，了解工程结构性能、安全度和可靠性程度，以判断桥梁结构实际的承载能力。
5.2.1试验荷载
试验过程中所需的静态荷载由沙袋堆载施加，并通过调整沙袋的位置和数量使得其所提供的静态荷载满足各种预定工况的要求，同时应按最不利位置布载，确保静载试验的有效性和可靠性，荷载等级则应根据有限元计算结果确定。
5.2.2测试参数及方法
（1）应力、应变测试
应力、应变主要通过电测法借助静态应变测试系统进行测试。事先根据计算结果确定桥梁的控制截面，从而确定测点的数量及位置，并根据理论计算得出的各个侧点处的应力状态选用不同形式的应变片。通过此项测试可直接得到各测点处应变值，并据此算出应力值。
（2）挠度测试
静态位移主要通过机械测量方法进行测试。通过在理论计算确定的控制点处安置仪表，加载后直接进行读数即可测出该点位移值。
（3）裂缝观测
荷载试验前对桥梁进行外观勘察，观测裂缝情况，在相应位置进行标记，并利用裂缝观测仪测量其宽度值，加载后待荷载状态稳定时，再次对其进行复测，以监测荷载作用下裂缝的开展情况。
（4）索力观测
桥梁检测当中的索力测试，无论是在斜拉桥的建设过程中还是在其日常维护检测中都具有举足轻重的地位。索力是否处在合理的范围内将直接影响结构的整体受力状态和线形的平顺程度，所以对拉索的索力进行定时的测试是斜拉桥、下承式拱桥和悬索桥等带索桥梁日常维护的重要内容。
斜拉索在各种环境因素的作用下通常会激发起微小的振动，如果通过使用高灵敏度的拾振传感器（例：加速度传感器）及其相应的数据采集设备和分析软件，由结构的振动分析出若干阶自振频率，后由索力与其自振频率、边界条件、刚度等的关系式通过频率来反算索力。该方法具有测定简单、方便、快捷、测试设备可重复使用等突出优点，成为了现阶段工程界受欢迎的索力测量方法之一。
采用索力观测仪观测各荷载工况下主索和吊索的索力。
5.2.3测点布置
（1）应力、应变测点
全桥拟设置12个测试截面，在每个测试截面内的吊索、加劲梁和塔柱上布设应变测点，最终测点布设方案尚需根据计算结果作适当调整。
（2）挠度测点
全桥共布设7个挠度测试截面，每个截面设两个挠度测点。
（3）索力测点
索力测点宜设置在主索自由索长段和吊索中部。
5.3桥梁结构模态试验
5.3.1测试参数及方法
通过模态试验，获得桥梁结构的自振特性（一般指桥梁的各阶振动频率、对应的振型、阻尼比等），它是桥梁的一种固有特性，与桥梁的跨径、结构形式、建桥材料等有关。对桥梁的自振特性进行现场测量具有以下几方面的意义：
（1）对用分析方法得到的频率、振型进行校合，提供理论分析无法获得的结构阻尼比。
（2）作为桥梁安全性的特征参数，为桥梁的安全性评估提供依据。
（3）作为桥梁使用性的特征参数，为桥梁的正常使用和有效管理提供依据。
测试方法为：通过高灵敏度传感器和满足频率要求的数据采集系统对桥梁脉动响应进行数据采集，通过频谱分析，得出桥梁的响应频谱图，从而可得出其自振频率，通过设定基准测试点及试验数据的处理分析可得出桥梁测试段的各阶主要振型图。其测点布置与动载下速度和加速度响应测试时的布置相同。
5.3.2测点布置
自振特性测点沿着测试桥跨的轴线方向在设计道路中心线和桥梁断面边缘处均匀布置。
六、监测准备及实施
6.1荷载试验的预备工作
（1）现场测试条件的勘察，确定测试桥跨
测试桥跨由甲方和监理方随机抽取或指定。
（2） 桥梁结构的初步计算分析，为桥梁荷载试验提供指导
在对新建桥设计图纸及桥梁施工情况进行分析了解基础上，根据桥梁的设计通行能力和当地的实际情况，对选定桥跨进行桥梁结构的有限元计算分析，根据计算结果确定各测试桥跨的测试截面、测试点位、荷载等级及荷载布置。
（3）试验仪器设备的准备
根据上述拟定试验内容，所需相关测试仪器、设备如表5-1-1所示。
表6-1-1 各种试验所需的仪器、设备
监测项 | 设备名称 | 设备型号 | 技术指标 | 设备图片 |
结构静力监测 | 光电挠度仪 | PCE0265 | 检测距离：10~500m； 检测范围：0.01mm~1m； 分辨率：测量范围的1%； 测量精度：±0.02mm（10米距离）； 采样频率：100Hz |
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结构振动监测 | 压电式加速度传感器（单轴） | ICE800L | 测量范围（峰值）：2g； 分辨率：0.05mg； 工作温度范围：-40~+120℃； 供电电压：18V～28V (DC)； 输出方式：顶端L5 |
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压电式加速度传感器（三轴） | ICE800LS | 灵敏度（20±5℃）：50V/g~10mV/g； 测量范围（峰值）：0.1~500 G； 分辨率：10ug； 频率响应（±5%）：0～5000 Hz； 工作温度范围：-40～+120 ℃ |
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桥梁裂缝监测 | 位移计 | DCE0560L | 线性度：±0.3FS；±0.1%FS； 重复性：±0.02%FS； 拉力：＜600g |
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桥梁倾斜监测 | 倾角传感器 | SHD4000 | 量程：±90°（可定制）； 精度：0.5~0.001°； 供电电压：9~36V； 工作温度：-45~85℃； |
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连续梁不均匀沉降 | 硅压式静力水准仪 | SCE0627G | 量程：0～1000mm...5000mm （特殊规格可定制）； 精度：±0.1mm； 分辨率：0.01mm； 测温精度：±0.1℃； 供电电压：DC 9～36v |
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应力应变监测 | 应变计 | RCE0350 | 测量范围：±3000με； 分辨率：≤0.05%FS； 综合误差：≤1.5 %FS； 测温范围：-35℃～+85℃（可定制）； 测温精度：±0.5℃ |
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环境监测 | 温湿度传感器 | TEM0670 | 测湿量程：0-100%RH 测湿精度：±3.0%RH 测温范围：-40℃-125℃ 测温精度：±0.4℃ 工作电压：DC 10-30V 输出方式：RS485 |
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风速仪 | SPE0640 | 测量范围：0~60m/s 精度：±（0.2+0.03V）m/s 分辨率：0.1m/s 动态响应速度：≤2s |
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风向仪 | DIR0680 | 测量范围：8个指示方向 直流供电：10~30V DC 动态响应速度：≤0.5s |
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视频监控 | 红外网络球机 | INB0300 | 网络接口：RJ45 网口，自适 10M/100 网络数据； 传感器类型：1/2.8CMOS； 最低照度：彩色 0.005 Lux； 水平范围：360°； 焦距：4.8 mm~110 mm，23 倍光学变倍 |
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（4）搭设脚手架和测试支架
必要时由委托方提供在中跨和支墩测点位置搭设工作脚手架，供测试人员检查及布置测点用。此脚手架是高空作业，必须绝对安全可靠。
（5）试验荷载
按照加载效率要求，采购干燥的沙子，并事先称重装袋，25kg/袋。
（6）电源
试验准备阶段与试验过程中桥上需用220V单相电源。为了保证试验的顺利进行，建议在试验准备与进行期间配备专门电工。
（7）交通封锁
在试验期间需要封锁桥面交通，由委托方组织。
6.2荷载试验实施
（1）清除现场对试验不利影响因素
（2）试验现场的设备安装调试
首先确定试验仪器设备位置。对桥面荷载位置进行放样，对测点位置进行布置编号标记，粘贴应变片，固定加速度传感器，连线测点号、测试通道号记录，各仪表仪器就位进行调试。
（3）预加载试验
为了保证试验各仪表仪器的正常工作和发现可能存在的问题，在正式试验前进行预演加载，观测各仪器仪表是否工作正常，测试数据趋势是否合理。发现问题及时报告并解决。
（4）正式加载试验
在预演加载满足要求后开始正式加载。加载试验是整个试验过程的中心环节，应按规定的加载顺序和量值顺序进行。重要的量测数据在试验过程中随时整理分析，并与事先估算的数值比较，发现反常情况及时查明原因，弄清和解决问题后才能继续加载。
（5）试验测试及数据记录
试验加载过程中对每一加载工况中加载沙袋就位后，观测试验仪表的读数，待读数稳定后正式测试，并要求各测试项目尽量同时进行。做好每天的工作日志。
（6）试验安全
试验安全主要包括参加试验的人员安全和桥梁加载的安全。为保证试验人员安全，试验前对参试人员进行安全指导；为保证桥梁荷载试验的加载安全，对于桥梁的控制工况首次加载均采用分级加载，每级加载均测量结构的应变和位移。
七、数据安全监控管理平台
百年云大数据安全监控管理平台可以将遥测终端机采集到的传感器数据发送到服务器上，其功能包括：GIS地理信息数据、站点分组、站点的实时数据、历史数据、历史图形、站点图片抓拍、站点视频、数据导出、EXCLE报表。
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