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JTS-T312-2023港口水工建筑物结构健康监测技术规范.pdf

中华人民共和国行业标准

港口水工建筑物结构健康监测

JJF 1881-2020 水(地)源热泵机组能源效率计量检测规则.pdf主*单位：中交四航工程研究院有限公司 批准部门：中华人民共和国交通运输部 施行日期：2023年3月1日

人民交通出版社股份有限公司

中华人民共和国交通运输部 2023年1月10日

施行。 本规范由交通运输部水运局负责管理和解释。各单位在执行过程中发现的问题和意 见，请及时函告交通运输部水运局（地址：北京市建国门内大街11号，交通运输部水运局 技术管理处，****：100736）和本规范管理组（地址：广东省广州市前进路157号，中 交四航工程研究院有限公司，****：510230），以便修订时参考。

港口水工建筑物结构健康监测技术规范（TS/工3

引用标准名录 （41） 附加说明 M 本规范主*单位、参*单位、主要起草人、主要审查人、总校人员 和管理组人员名单 (42）

1.0.1为规范港口水工建筑物结构健康监测的技术要求，做到技术先进、耐久适用、监测 可靠和经济合理，制定本规范。 1.0.2本规范适用于*头、防波堤与护岸等港口水工建筑物服役期内的结构健康监测。 1.0.3港口水工建筑物结构健康监测除应符合本规范规定外，尚应符合国家现行有关标 准的规定。

港口水工建筑物结构健康监测技术规范（JTS/T3

结构在服役过程中能够实现其预期功能的一种状态

结构在服役过程中能够实现其预期功能的一种状态，

2.0.2结构健康监测

利用现场的、无损的、实时的方式采集结构与环境信息，分析结构反映的各种特征，获 取结构因环境因素、损伤或退化而造成的改变

MonitoringSystem

为实现建筑物一定监测功能的监测设备和监测软件的集成。 2.0.4腐蚀锋面CorrosionFront

氯离子等引起腐蚀的物质在混凝土内部分布中，能使钢筋开始锈蚀的临界值的位置 点连成的面

2.0.5数据管理系统DataManageSystem

借助操作系统的支持对数据库和系统资源进行统一管理和控制的软件。其主要功能 包括数据库的建立、数据定义、数据操作、数据库的运行管理和维护

3.0.1港口水工建筑物应根据其重要性和所处环境复杂程度实施结构健康监测。 3.0.2结构健康监测宜与建筑物同步设计、同步实施和同步使用。 3.0.3结构健康监测应进行专项设计，专项设计包括监测目的、监测对象、监测项目、监 测精度、数据采集方式与频次、监测系统组成、数据处理和系统维护等内容。 3.0.4监测项目应结合监测目的、对象、结构特点和环境特征等进行选择。对建筑物自 身健康状态和监测项目影响较大的环境要素应同步进行监测。 3.0.5监测点的布置应具有代表性，受荷不利和腐蚀严重的部位宜适当增加布置点。 3.0.6监测项目精度应结合具体工程项目合理选择。 3.0.7监测数据采集频次应能反映被监测结构的行为和状态，并应满足结构健康监测数 据的应用条件。监测数据采集方式应根据需要选择自动或人工方式。 3.0.8监测系统应包括监测传感器、数据采集与处理设备及配套的供电、防护辅助设备 等硬件系统，数据库管理系统、预警系统和数据分析评估等软件系统。 3.0.9监测系统应考虑建筑物寿命，选用成熟、可靠的硬件和软件产品。 3.0.10不可更换的监测系统硬件应有适度的究余。传感器应采用长寿命或可更换的 产品。 3.0.11监测系统软件应与硬件匹配，具有兼容性、扩展性和良好的用户使用性。 3.0.12监测系统应根据监测要求和现场情况选择合适的数据传输模式。 3.0.13监测系统的安装施工不得降低港口水工建筑物整体性能。 3.0.14港口水工建筑物服役期间应定期对监测系统进行巡视和维护。港口水工建筑物 维修、加固或改建时，应对监测系统采取保护措施。

4.1.1港口水工建筑物结构健康监测内容应包括安全性和适用性监测、耐久性监测、环 境要素监测三个类别 4.1.2监测方法应根据监测类别、监测项目及参数、监测设备及其性能、监测频次等 确定。

4.2安全性和适用性监测

4.2.1港口水工建筑物应根据结构特点进行安全性和适用性监测，监测项目宜包括应变 监测、位移与变形监测、裂缝监测、振动监测等。 4.2.2应变监测应符合下列规定。

计的选择应考虑建筑物服役期间的环境条件，并应满足下列要求： （1）量程与量测范围相适应，应变量测的精度为满量程的0.5%，监测值为满量程的 30%~80%； （2）监测长期处于潮湿、易腐蚀和高电磁干扰的结构应变时，采用光纤应变计；需要 监测动荷载作用下的结构应变时，采用电阻应变计和光纤应变计； （3）混凝土构件选择大标距的应变计；应变梯度较大的应力集中区域，选用标距较小 的应变计； （4）应变计具备温度补偿功能； （5）电阻式应变传感器的测量片和补偿片选用同一规格产品，并进行屏蔽绝缘保护 性能指标符合附录A的有关规定： （6）振弦式应变传感器通过与之匹配的频率仪进行测量，频率仪的分辨率不大于 0.5Hz，性能指标符合附录A的有关规定； （7）光纤光栅应变传感器和解调系统各项指标满足监测对象对待测参数的要求，并 符合附录A的有关规定。

2.3位移与变形监测应符合下列规定，

4.2.3.2垂直位移、水平位移和倾斜监测应配合进行，并记录与其相关的水文、气象条 件和荷载变化情况。各次监测均应采用相同的监测线路和监测方法，并在规定的环境条 件下进行

4.2.4裂缝监测应符合下列规定，

4.2.5振动监测应符合下列规定。

4.2.5.1振动监测应包括振动响应监测和振动激励监测。 4.2.5.2振动监测所用加速度、速度传感器和振动监测记录器性能指标应符合附录A 的有关规定。

港口水工建筑物结构健康监测技术规范（JTS/T3

矫梁结构监测技术规范》（GB50982）的有关规定 4.2.5.4振动监测应采用自动采集的方式，采样频率应根据不同结构形式和监测目的 先择。

4.3.1钢结构耐久性监测项目应包括电位监测、电流监测和涂层监测等。 4.3.2采取阴极保护的钢结构应实施电位监测，并应符合下列规定。 4.3.2.1电位监测应配备长效参比电极，并宜采用双参比电极。参比电极性能应符合 现行国家标准《船用参比电极技术条件》（GB/T7387）的有关规定。 4.3.2.2参比电极及电缆应具有防水性和耐海水腐蚀性。 4.3.2.3电位监测设备性能应符合附录A的有关规定。 4.3.2.4采用外加电流阴极保护时，电位监测可与外加电流阴极保护中的监测模块 共用。 4.3.2.5电位监测宜采用自动采集的方式，监测频次应每3个月不少于1次。 4.3.3采取阴极保护的钢结构宜进行阴极保护电流监测，并应符合下列规定。 4.3.3.1电流监测应选用对阳极发生电流影响较小的传感器，宜采用霍尔传感器，并 应安装在电流回路中。 4.3.3.2传感器及电缆应具有防水性和耐海水腐蚀性。 4.3.3.3电流监测设备的量程应与阳极发生电流匹配，性能应符合附录A的有关 规定。 4.3.3.4采用外加电流阴极保护时，电流监测可与外加电流阴极保护中的监测模块 共用。 4.3.3.5电流监测应采用自动采集的方式，监测频次应根据阳极发生电流变化情况 确定。 4.3.4采用涂层保护的钢结构宜实施涂层监测，并应符合下列规定。 4.3.4.1涂层监测应采用交流阻抗法。 4.3.4.2涂层监测传感器应为三电极体系，并涂覆与钢结构一致的涂层。 4.3.4.3交流阻抗监测设备应符合附录A的有关规定。 4.3.4.4涂层监测宜采用自动采集的方式，监测频次应每3个月不少于1次。 4.3.5混凝土结构耐久性监测项目宜包括氯离子渗透监测、腐蚀锋面监测、钢筋锈蚀监 侧和冻融监测。 4.3.6钢筋混凝土氯离子渗透监测应符合下列规定。 4.3.6.1监测参数应包括氯离子电位和温度。 4.3.6.2监测传感器应包括参比电极和银/氯化银氯离子探针。参比电极应选用银

后埋式传感器时，应保证所采集的数据能反映既有混凝土的状态。 4.3.6.5氯离子渗透监测设备的性能应符合附录A的有关规定。 4.3.6.6氯离子渗透监测宜采用自动采集的方式，监测频次应每3个月不少于1次。 4.3.7钢筋混凝土腐蚀锋面监测应符合下列规定。 4.3.7.1监测参数应包括宏电池电压、宏电池电流和温度。 4.3.7.2监测传感器应包括阳极、阴极和参比电极。阳极材质宜与结构中钢筋相同 阴极材料应具有情性，参比电极应选用银/氯化银参比电极或二氧化锰参比电极。 4.3.7.3温度监测应能反映阳极处混凝土的温度。 4.3.7.4监测传感器应能监测钢筋混凝土保护层中不少于4个不同深度处的参数。 采用后埋式传感器应保证所采集的数据能反映既有混凝土的状态。 4.3.7.5腐蚀锋面监测设备的性能应符合附录A的有关规定。 4.3.7.6腐蚀锋面监测宜采用自动采集的方式，监测频次应每3个月不少于1次。 4.3.8钢筋锈蚀监测应符合下列规定。 4.3.8.1钢筋锈蚀监测参数应包括钢筋腐蚀电位，宜包括钢筋腐蚀速率。 4.3.8.2钢筋腐蚀电位监测应配备参比电极，采用半电池电位法测量。钢筋腐蚀速率 监测应采用包括工作电极、辅助电极和参比电极的传感器，采用线性极化法测量。 4.3.8.3参比电极应为银/氯化银或二氧化锰参比电极，工作电极应与结构中钢筋同 材质，辅助电极应由不锈钢或情性金属制成。 4.3.8.4钢筋腐蚀速率传感器应安装在构件最外层受力钢筋上。 4.3.8.5钢筋腐蚀电位和钢筋腐蚀速率监测设备应符合附录A的有关规定。 4.3.8.6钢筋锈蚀监测宜采用自动采集的方式，监测频次应每3个月不少于1次。 4.3.9混凝土冻融监测应符合下列规定。 4.3.9.1监测参数应包括混凝土内电阻或残余应力，并应同时监测环境温度。 4.3.9.2监测混凝土内电阻应采用电阻传感器，监测混凝土内残余应力宜采用光纤光 栅传感器。传感器布置宜满足监测钢筋混凝土保护层不同深度的要求。 4.3.9.3监测应根据环境温度，选择在可能出现冻融作用的期间实施，深融监测宜采

4.3.9.1监测参数应包括混凝土内电阻或残余应力，并应同时监测环境温度。 4.3.9.2监测混凝土内电阻应采用电阻传感器，监测混凝土内残余应力宜采用光纤光 栅传感器。传感器布置宜满足监测钢筋混凝土保护层不同深度的要求。 4.3.9.3监测应根据环境温度，选择在可能出现冻融作用的期间实施，冻融监测宜采 用自动采集的方式，监测频次应每天不少于1次，

4.4.1环境要素监测宜包括温度监测、湿度监测、水位或潮位监测、水深监测、地下水位 监测、土压力监测、孔隙水压力监测和深层水平位移监测等

4.4.2温度监测应符合下列规定。

4.4.2.1长期温度监测时，监测结果应包括日平均温度、日最高温度和日最低温度。 4.4.2.2温度监测精度应为0.5℃，温度传感器宜选用监测范围大、精度高、线性化及 稳定性好的传感器。

2.4实施因温度变化对结果影响较大的监测项目时，所用传感器宜具有温度监测

4.4.2.4实施因温度变化对结果影响较大的监测项目时，所用传感器宜

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4.4.4水位或潮位监测应符合下列规定

工程地基基础试验检测技术规程》（JTS237）的有关规定污水管道施工方案，监测宜采用自动采集的 测频次应每天不少于1次。

5.1.1港口水工建筑物结构健康监测的类别、项目和监测点的布置应根据港口水工建筑 物的形式、结构特点和所处环境条件综合确定。 5.1.2安全性和适用性监测前应对结构和基础的内力分布以及动力特性做全面分析，明 确结构和地基静、动力反应最不利的部位，确定监测项目。 5.1.3结构耐久性监测前应评估建筑物腐蚀风险和导致腐蚀的主要因素，确定监测 项目。

5.1.4监测点的布置应符合下列规定

口下1口 5.1.4.1监测点应结合建筑物结构形式和施工监控实施情况进行布置。 5.1.4.2应变监测点应布置在构件受力不利的位置和构件的控制断面上。 5.1.4.3垂直位移监测点应设置在结构缝两侧、不同结构分界处两侧、不同基础或地 基交接处两侧、建筑物周边线内侧和墩式结构的角点处；水平位移监测点应设置在建筑物 周边线和转角点、纵横轴线上、沉降缝或伸缩缝两侧、基础或断面发生变化的两侧；倾斜监 侧点应沿竖直线在顶部和底部上下对应布置，对于分层倾斜，应按分层部位上下对应布 置；挠度监测点应布置在挠度最大处。 5.1.4.4裂缝监测应选择对构件影响大的活动裂缝或发展趋势不确定的裂缝进行，监 测点应至少布置在裂缝的最宽处和末端，监测点数量应能反映开裂程度、裂缝特征及变化 趋势。 5.1.4.5振动监测点宜根据*头结构动力计算结果、振型特点和所需监测振型阶数综 合确定，应布置在主要振型振幅最大或较大部位，并避开节点位置。 5.1.4.6采用阴极保护的钢结构电位监测点在水下区应能反映不同部位的电位差异 在泥下区宜根据现场可操作性布置。钢结构电流监测点的布置应能反映典型位置阳极的 消耗情况。钢结构涂层监测点应布置在大气区、浪溅区和水位变动区等部位。 5.1.4.7钢筋混凝土耐久性监测点应布置于浪溅区和水位变动区内的各类构件。冻 融监测点应布置于水位变动区的各类构件。 5.1.4.8温度、湿度监测点布置应反映建筑物中温度场、湿度场的变化规律。 5.1.4.9水位或潮位的监测点布置应根据水域特点和工程需要确定。 5.1.5结构健康监测系统的搭建应包括传感器的安装和数据采集与处理设备的安装与 调试

仰拱技术交底作业指导书5.1.6传感器的安装应符合下列规定

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