DB31T-面向全生命周期的斜拉桥技术和服务评价标准

PAGEPAGE1上海市地方标准公示材料一．基本信息项目名称（中文）面向全生命周期的斜拉桥技术和服务评价标准项目提出单位11310000002421191K-上海市交通委员会技术归口单位上海市智能交通标准化技术委员会第一起草单位上海市道路运输事业发展中心二．标准制定的依据斜拉桥作为城市交通枢纽的关键节点，运营安全关系到地区交通、经济发展、乃至人民生命财产安全。工程具有投资大、设计周期长、使用环境恶劣，易受周围大气、温度、湿度及天气的影响而发生劣化以及长期承受动荷载等特点，因此对斜拉桥的运营标准较一般桥梁更高，管理要求更为严格。我国为桥梁大国，越江、跨海大桥数量众多，每年投入的养护经费十分巨大。以上海为例，截止2023年底，仅黄浦江上就有13座越江大桥（其中7座斜拉桥），此外还包括上海长江大桥、东海大桥等特大型斜拉桥。斜拉桥由于功能地位的重要性和运营维护的复杂性，在养护经费的投入方面尤其受到重视，据统计估算，上海市在城市交通基础设施领域，每年投入的养护维修费用规模超过60亿元。与此同时，由于当前运营养护理念、维护技术和管理政策等原因，我国对于斜拉桥的运营管理的水平能力与预期目标要求还存在较大差距。比如，现有的养护理念仍以矫正性养护为主，既不能充分发挥设施的使用性能，也未能减少维修作业和资源投入；检测和维修手段仍以人工为主，标准化、信息化和连续性不足，数据积累碎片化，无法满足数字化运维的要求；对养护决策的制定主要基于养护经验，缺少数据支撑，难以实现精细化管理和科学运营的目标；日常养护资金投入缺乏目标导向，积累的问题主要通过高投资、大规模的阶段性大修解决，这种方式不仅没有节省养护资金，而且大修期间封闭/半封闭交通，还会对周边路网畅通产生极大的负面影响；“短合同周期”的运维模式和政策导致养护资金配置不科学，运营管理企业无法实施连续高效的养护规划，客观上也给运维理念转变、技术提升、决策和资金配置优化等努力造成阻碍。2020年习近平总书记在浦东开发开放30周年庆祝大会讲话上提到“要把全生命周期管理理念贯穿城市规划、建设、管理全过程各环节”。国家及地方各部委也先后发布了一系列政策文件（《交通强国建设纲要》（中共中央、国务院，2019.9）、《数字交通发展规划纲要》（交通部，2019.7）、《“十四五”全国城市基础设施建设规划》（住建部、国家发改委，2022.7）、《交通运输部关于推进公路数字化转型加快智慧公路建设发展的意见》（交通部，2023.9）、《住房城乡建设部关于全面推进城市综合交通体系建设的指导意见》（住建部，2023.11）、以及《关于加快实施本市道路交通基础设施全生命周期管理的意见》（上海市五委局，2023.3）等）对全生命周期管理理念引领道路基础设施数字化转型提出了发展要求。这其中，去年9月份交通部发布的《关于推进公路数字化转型加快智慧公路建设发展的意见》中特别提到要“提升标准数字化水平，推动标准升级”，建立健全公路数字化标准体系。加快数字公路、数据治理等相关标准制修订，完善既有标准的数字化相应内容，支撑全生命期“一模到底”建设，促进全生命周期数据流通共享，保障公路数字化设施与公路基础设施同步建设、一体运营、一体养护。在此背景下，有必要以全生命周期管理理念为指导，建设科学高效的斜拉桥运营管理体系，优化创新设施运维管理模式，编制《面向全生命周期的斜拉桥技术和服务评价标准》，推进实现斜拉桥管理方式由粗放型、经验型向科学化、标准化和精细化转变，设施状况评价以单独评估斜拉桥结构技术状况指标向综合评估设施综合运营状态和交通运行服务转变，维养策略及规划依据由人工经验判断向基于多源数据智能评价结果转变,实现交通的智能化管理。通过本标准立项研究，可为城市大跨径及特大跨径斜拉桥全生命周期运营管理模式提供有益的经验探索，并从技术层面提供一定的成果积累，为交通管理智能化提供一种思路。三．目的意义(标准制定的必要性)一、现行桥梁结构技术状况评估方法尚存在一些不足目前，国内桥梁技术技术状况评估方法以JTG/TH21–2011《公路桥梁技术状况评定标准》（公路桥梁）或CJJ99–2017《城市桥梁养护技术标准》（城市桥梁）为基础，即采用的是基于外观检测的分层综合评估方法。该评估方法计算简便，层次结构清晰，已广泛应用于各类桥梁的评估工作中。而在大跨径及特大跨径斜拉桥的状态评估工作中，该方法仍存在一些不足：1．规范中分层综合评估法仅以桥梁表观检测数据（桥梁定期检查）为参考，缺少桥梁巡查、经常检查信息及桥梁健康监测数据，未能充分利用桥梁运营期数据。2．未完全考虑一些涉及结构安全性能的重要力学参考指标：如斜拉索索力、关键构件应力与结构频率等。3．未完全考虑桥梁适用性的一些重要指标：如交通量、主梁线形、桥面整洁度等。4．单一的分层综合评估法在实际桥梁评估过程中某些方面尚需要改进，应考虑评估人员的主观影响，实际评估工作的复杂性与模糊性等。5．对大跨径及特大跨径城市斜拉桥，目前城市桥梁规范CJJ99–2017《城市桥梁养护技术标准》将I类养护的城市桥梁技术状况评为合格与不合格两个等级，其目的是保证该类桥梁始终处于完好的工作状态。但在桥梁实际运营中，对该类复杂结构体系的重要桥梁的技术状况仍有必要进行细化评定，并据此采取针对性维养措施。6．对斜拉桥结构技术状况评估而言，目前城市桥梁规范CJJ99–2017《城市桥梁养护技术标准》对斜拉桥的技术状况评估缺乏一定技术参考，如没有针对斜拉桥中如斜拉索及其锚固体系、索塔等这类关键构件的技术性能评估标准；此外，对斜拉桥中如索塔、基础等关键构件的权重也有待改进。综上，在斜拉桥的结构技术状况评估工作中，现有行业规范方法未能充分利用桥梁运营期产生的多源数据，其评估指标体系、评估方法尚不能完全满足当前对斜拉桥运营状态评估工作的新需求。二、日常巡检规范化与桥梁健康监测系统为运营状态评价提供更多数据源随着桥梁健康监测系统的逐渐发展，国内新建斜拉桥基本配备了健康监测系统，而既有斜拉桥也在逐步补全健康监测系统，这些系统提供了大量桥梁运营期实测数据，能够反应桥梁运营期真实的状态，应纳入到桥梁技术状况评估模型中。随着运营养护单位桥梁日常巡查工作逐步规范化，能够为桥梁运营状态评估提供高频巡查数据来源，从而对桥梁状态进行及时更新。因此，传统评估方法未能利用多平台数据，难以满足当下大桥综合评估的新需求。斜拉桥综合评估模型需融合检测、监测、日常巡查等多源数据，根据各自数据特点在评估中发挥不同作用，从而实现对斜拉桥运营状态进行科学合理的综合评估。综上，斜拉桥技术状态评估需充分融合桥梁日常巡查、经常检查、定期检测、健康监测和智能感知终端的多源数据，在此基础上对评估指标体系，评估方法等进行研究改进，以充分利用现有数据，对桥梁实际运营状态进行科学、客观的评价，也为维养决策提供技术支撑。三、现行行业规范存在仅针对桥梁单一结构技术状况评估的局限性问题桥梁的运营状态评价是桥梁全生命周期运营管理体系中最核心的环节。而目前行业规范对于斜拉桥存在单一评估数据来源以及单一结构技术状况评估的局限性。因此，为全面有效的评价斜拉桥设施设备的状态与发展趋势，并为运维决策提供支持，从全生命周期角度开展桥梁土建结构、附属设施和机电系统等性能状态全要素评价，为大跨径桥梁长期、连续、安全和稳定的运营提供科学依据。应突破现行行业规范对于斜拉桥单一评估数据来源、单一技术状况评估的框架，包括基于巡视、检查、检测及监测数据的桥梁结构技术状况评估、机电系统性能与附属设施状态以及运营服务水平评价。在以上评价结果的基础上，进一步对桥梁运营状态进行综合评价，通过确定各部分之间的权重，设计各项评价值融合的规则和方法，完成对斜拉桥运营状态的总体评价，从而更为全面精细地评估桥梁的实际运营状态，实现对桥梁设施设备技术性能和运营服务水平全方位、全要素的综合评价。四、城市大跨径及特大跨径斜拉桥管养模式有待升级目前，国内桥梁设施管养单位对斜拉桥设施设备运营状态的决策判断仍主要基于养护经验、缺少数据支撑；日常养护和专项维修也仍然是采用被动、矫正性的维护维修模式；养护计划和维养策略也存在动态性和科学性不足等问题。因此，有必要通过对斜拉桥运营状态进行综合评价，科学评估桥梁结构技术状况和运行服务水平；再通过针对性地对病缺陷排查，及时发现设施设备的安全隐患，结合性能分析趋势和交通服务需求，制定合理的巡查、检测和养护维修计划，提升桥梁的长期性能、降低全生命周期养护成本，赋能大桥高质量运营。四．范围和主要技术内容为客观综合评价斜拉桥设施技术状况及运营服务水平，促进斜拉桥养护运行管理工作的科学化、精细化和标准化，特制定本标准。本标准的主要内容包括：范围；规范性引用文件；术语和符号；技术状况评价和分级；土建结构技术状况评价；机电系统技术状况评价；附属设施技术状况评价；运营服务技术状况评价；技术状况评价（数据试算）；智能交通与数据治理；标准实施与智能交通展望。标准技术大纲编排如下：1范围2规范性引用文件3术语和符号3.1术语3.2符号4技术状况评价和分级4.1一般规定4.2评价步骤4.3评价等级4.4计算方法5土建结构技术状况评价5.1土建结构技术状况评价对象5.2土建结构技术状况评价流程5.3土建结构技术状况等级划分5.4土建结构技术状况计算方法6机电系统技术状况评价6.1机电系统技术状况评价对象6.2机电系统技术状况评价流程6.3机电系统技术状况等级划分6.4机电系统技术状况计算方法7附属设施技术状况评价7.1附属设施技术状况评价对象7.2附属设施技术状况评价流程7.3附属设施技术状况等级划分7.4附属设施技术状况计