国家标准《城市轨道交通设施运营监测技术规范》解读

国家标准《城市轨道交通设施运营监测技术规范》解读

国家市场监督管理总局（国家标准管理委员会）发布了系列国家标准《城市轨道交通设施运营监测技术规范》，包括第1部分总则（GB/T 39559.1—2020）、第2部分桥梁（GB/T 39559.2—2020）、第3部分隧道（GB/T 39559.3—2020）和第4部分轨道和路基（GB/T 39559.4—2020），自2021年7月1日起施行。

一、制定背景  

城市轨道交通可分为地铁、轻轨、单轨、现代有轨电车、磁浮交通和市域轻轨等。截至2020年底，我国已经建成运营的城市轨道交通线路长度至今已有7000多公里。随着城市化建设的扩大深入，桥梁相交、桥隧相交、线路相交等情况比比皆是，除了自然环境的影响，各种人为活动也对轨道交通运营安全造成影响。为确保城市轨道交通的安全运营，就必须做好城市轨道交通设施的养护维修工作。对运营中的轨道交通设施进行各项检查、监测并作出相应的安全评价又是做好养护维修的前提。调研国内主要城市轨道交通运营单位对于桥梁、隧道、轨道和路基等设施的日常运营监测的主要做法和需求，当前监测和评价存在诸多问题：未考虑跨座式单轨梁桥；检查内容的完善性；未明确监测评价方法及分类，提出的评定方法较为简单、单一，不能充分反映桥梁真实状态等等。国外部分标准虽有涉及城市轨道交通桥梁、隧道、轨道和路基等设施的运营检查、监测与状态评价方面，但难以满足系统地开展其运营检查、监测及状态评价的要求。

因此需要合理界定城市轨道交通设施类别和范围，以城市轨道交通设施为研究对象，研究提出监测点的布置、监测原则和方法，以及评价原则、程序和方法等内容，有效对城市轨道交通设施实施运营检查、监测与状态评价，提高养护维修水平，交通运输部在此背景下组织制定了系列国家标准《城市轨道交通设施运营监测技术规范》。

二、标准的定位和作用  

本系列标准以城市轨道交通设施监测技术需求为主导，以科学性、系统性、先进性、适用性、通用性、统一性、完整性以及持续改进性原则，作为城市轨道交通设施运营监测技术规范系列标准的研究、归纳，确定其整体内容，保证其总体概括性、引导性的作用。主要适用于城市轨道交通桥梁、隧道、轨道和路基等设施在运营过程中的检查、监测与状态评价。

本系列标准的制定实施，规范轨道交通设施运营监测与评价方法，切实指导城市轨道交通设施的运营检查、监测与状态评价，使我国城市轨道交通桥梁、隧道、轨道和路基等设施在运营服役期间得到较为全面系统的检查监测，有统一的安全评价标准，为开展养护维修提供确切的依据。

三、标准主要内容  

（一）第1部分：总则

1. 术语和定义

针对城市轨道交通设施运营监测技术规范适用范围以及行业发展实际情况，引入了涉及到城市轨道交通设施运营期检查、监测及状态评价的相关术语和定义，如检查（日常检查、定期检查、专项检查）、监测、状态评价。

2. 基本要求

规定了城市轨道交通设施运营检查与监测使用的仪器、设备应满足的资质和精度，以及形成的设施养护维修技术资料纳入档案进行数字化管理等要求。

3. 检查

根据城市轨道交通设施特点，结合当前城市轨道交通设施开展运营检查的实际情况及行业专家意见，规定了包括日常检查、定期检查和专项检查的运营检查。并对日常检查中在涉及对保护区内工程活动及周边环境变化进行检查时，对异常情况发现应及时报告和处理。

4. 监测

根据城市轨道交通桥梁、隧道、轨道及路基特点，结合当前城市轨道交通桥梁开展运营监测的实际情况及行业专家意见。规定了城市不同轨道交通设施及特殊地段情况下应开展的不同监测等具体要求，即桥梁沉降与变形监测、桥梁安全监测，隧道常规监测、隧道特殊监测，轨道变形、轨温等监测，路基竖向位移监测。

5. 状态评价

规定了桥梁、隧道的状态评价分为技术状况评价、结构安全评价、行车影响评价三类，轨道状态评价包括静态状态评价和动态状态评价，路基即为状态评价，以及各评价等级分类等具体要求，完善了城市轨道交通设施的状态评价体系。

（二）第2部分：桥梁

1.术语和定义

针对本部分适用范围以及行业发展实际情况，引入了涉及到城市轨道交通桥梁运营期检查、监测及状态评价的相关术语和定义，如沉降与变形监测、安全监测、技术状况评价、结构安全评价、行车影响评价等。依据桥梁病害程度进行技术状况评价，确定桥梁技术状况等级；依据结构强度安全指标进行结构安全评价，确定桥梁安全等级；依据桥梁沉降、变形的量值进行对行车影响的评价，确定对行车影响的等级。本部分规定的各项检查、监测结果是进行三项评价的依据。

2．基本规定

主要规定了桥梁在定期检查、专项检查、沉降与变形监测后，根据不同的检查与监测结果，应开展相对应的评价工作。

3．桥梁检查

本部分对桥梁的三种检查（即：日常检查、定期检查、专项检查）的内容、方式、频次、结果报告要求等作了不同的规定。

（1）日常检查。由桥梁运营部门维保人员进行的人工检查为主，通过有频次的日常巡查检查发现病害，记录病害发展状况，提出管养报告。日常检查项目的选取及检查程度深浅，决定了检查的有效性、价值性，因此结合各地城市轨道交通日常检查实际情况、行业专家意见及有关地方标准，考虑桥梁材料、桥梁跨度、技术状况等情况，本部分确定了桥梁的日常检查频次，并将日常检查内容划分如下：混凝土结构、钢结构、结合梁、混合梁结合面、跨座式单轨轨道梁、吊杆、柔性系杆、斜拉索、悬索桥主缆、桥面系及附属设施、桥梁支座、墩台等的检查，分别再确定具体的检查内容。

（2）定期检查。定期检查应以人工检查和设备检测相结合的方式进行。本部分根据技术状况评价的参数要求，并结合行业专家意见和相关地方规定及实际做法，明确了定期检查的频次、检查方式等。同时，按梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥、桥面系及附属设施、支座、墩台与基础等进行划分检查对象，分别再确定具体的检查内容，确保检查具有针对性，进一步对部(构)件病害状况进行量化描述和原因分析。

结合公路桥梁、铁路桥梁定期检查报告的内容、城市轨道交通行业实际情况及本标准内容，本部分对定期检查报告的内容作了具体规定，确保检查内容的完整（检查结果、结论及建议等），以切实指导管养工作；同时在结论及建议中，结合本部分特色（进行桥梁技术状况评价和对行车影响评价）。

（3）专项检查。专项检查是有针对性的详细检看和量测工作，基于城市轨道交通桥梁特点，结合控制保护区情况、本标准中行车影响评价及安全监测预警内容、行业专家咨询意见、各地实际专项检查情况等，本部分规定在10种情况下要进行专项检查，其中主要是针对病害严重、技术状况差以及其它可能影响运营安全的桥梁。同时提出了专项检查时应根据需要进行静动荷载试验，测定桥梁结构静动力响应，视情况还要测定车辆动力响应。本部分对专项检查报告的内容作了具体规定，确保检查内容的完整（检查结果、结论及建议等），以切实指导管养工作；在结论及建议中，结合本标准特色（结构安全评价、行车影响评价），增加了结构安全评价及行车影响评价结果，确定桥梁是否可正常使用并提出处置建议。

4．桥梁监测

本部分规定了桥梁进行沉降与变形监测、对通过桥梁安全监测系统实施桥梁安全监测的具体要求。

（1）沉降与变形监测。

城市轨道交通桥梁线路均采用无砟轨道结构，因钢轨竖向和水平向可调量较小，桥梁的沉降与梁体变形将直接影响到轨道的线形从而关系到线路的运营性能，因此对桥梁的沉降与梁体变形监测是一项长期性的监测工作。

城市轨道交通桥梁自交付初期运营起，应持续进行沉降与变形监测，以反映桥梁的整体性能。沉降与变形监测内容包括桥梁墩台的沉降、墩台顶的横向水平位移和恒载作用下的梁体变形监测。根据《城市轨道交通设施设备运行维护管理办法》，本部分规定了沉降与变形监测的监测频次、需监测的桥梁数量、监测位置等内容，当有监测数据超过了本部分规定的限值是要进行行车影响评价。

（2）安全监测。安全监测即为桥梁健康监测系统。根据当前城市轨道交通桥梁安装安全监测系统实际情况，同时结合行业专家意见、考虑特殊情况需要，规定了通过桥梁安全监测系统实施桥梁安全监测的三类大桥情形。归纳了桥梁安全监测项目包括荷载与环境监测、结构整体静、动力响应监测和结构局部响应监测三大部分，并对每一部分的具体项目进行了细化；同时对梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥的安全监测项目提出建议，同时对安全监测系统要求作了规定，确保桥梁安全监测系统功能的有效使用。本部分还对监测方案和监测报告的编制要求、监测预警值的设定、监测结果的应用等作了规定。

5. 状态评价

桥梁的状态评价，对于获取桥梁状态、提供养护依据具有重要的意义。城市轨道交通桥梁状态评价分为技术状况评价、结构安全评价和行车影响评价，是本部分主要内容之一。

（1）技术状况评价。

技术状况评价是根据病害影响程度，对桥梁状况进行等级评价。充分结合轨道交通桥梁的特点（并考虑跨座式单轨轨道梁桥）、实际操作情况及专家意见，对部件权重、不同桥型构件权重、不同桥型的检测指标及检测标度、评分方法、评价流程、技术状况分类、评价等级等作了详细的规定，并按规定对已有桥梁（梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥）进行了试算，确保评价方法可行、评价结果贴近实际。详细规定了根据日常检查、定期检查的病害（缺陷）情况，分属上部结构、下部结构、桥面系和附属设施、支座、墩台与基础五个部分，对照本部分各类桥梁五个部分的检测标度表确定对应病害的标度值，再按照本部分规定的“计权重的多项指标分层综合评定方法”计算分值，按分值确定桥梁技术状况进行等级评价，即按有无病害及病害严重程度桥梁分为1,2,3,4,5类。

本部分的“检测标度”表是按轨道交通桥梁的实际情况制定的，分值计算方法，与《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21—2011）相同。

（2）结构安全评价。

本部分规定的结构安全评价即通过检算或试验，对桥梁结构是否安全作出评价。按照评价方式的不同，结构安全评价包括检算、荷载试验等方式；其中检算结果须按病害情况进行结构检算系数和截面折减系数的折减后才作评价所用，本部分列出了折减系数的取值规定；而荷载试验规定了荷载效率系数和结构校验系数的取值和范围。通过检算，结构安全评价结果为A类的桥梁可以正常使用；结构安全评价结果为B类的桥梁，应进行荷载试验并根据试验结果采取有关措施。

通过检算、荷载试验进行的评价方法：参照《公路桥梁承载能力检测评定规程》有关桥梁结构检算、荷载试验评定等相关内容，并结合城市轨道交通桥梁特点及实际情况，规定了具体的评价方法。

（3）行车影响评价。

行车影响评价是城市轨道交通桥梁特有的一种评价体系。确保列车的走行性（舒适性和安全性）除桥梁结构安全外，还需敷设于桥上的轨道线形满足要求。

根据城市轨道交通桥梁特点、行车影响评价研究成果，分别对评价指标、指标限值、评价等级及对应处置措施等进行了规定。详细规定了影响走行性的因素主要有梁体竖向变形、梁体横向变形、梁端竖向折角、梁体扭转变形、墩顶横向位移和相邻桥墩沉降位移差。采用风车桥耦合振动分析方法以轮重减减载率、脱轨系数、车体加速度、舒适度限值为控制指标，经对不同类型桥梁进行计算分析后确定了用于行车影响评价的上述六个指标的限值。行车影响评价结果分为三类。Ⅰ类可以正常使用，Ⅱ类需分析研判是否需要限速，Ⅲ类桥应立即限速运行或分析研判是否需要停用。

（三）第3部分：隧道

1.检查

（1）日常检查。规定了日常检查的频次、内容、手段和记录等。通过日常检查工作，预期能够掌握日常结构表观病害信息，以及对结构有威胁的异常状况，从而能够及时发出安全预警，并有针对性的加强对应部位的其他检查工作。日常检查考虑要从隧道内部及外部去发现隐患问题，内容分为隧道结构检查及保护区检查。结构检查根据国内城市轨道交通结构的建设方法和结构形式，区分了明挖法、矿山法、盾构法、沉管法工法，并按主体结构、接缝结构、隧底结构、附属设施分类给出检查内容；保护区检查给出保护区标识、周边工程活动的检查内容。

（2）定期检查。规定了定期检查的频次、方案、内容、手段及成果报告。通过定期检查工作，可以系统掌握隧道结构技术状况和功能状况，评定隧道结构技术状况，为设施运营安全管理和制订相关养护、维修工作计划提供依据。定期检查内容较日常检查内容更为深入，与日常检查内容确定类似，定期检查对应技术状况评价的有关要求，对主体结构破损、劣化、剥离剥落、渗漏水、冻害、净空收敛、沉降及水平位移，接缝结构错台、渗漏水、剥离剥落、差异沉降，隧底结构破损、渗漏水、脱空、错台，附属设施病害等相关的检查内容进行了细化，并给出了需要量化的参数要求。

（3）专项检查。规定了专项检查开展的条件、方案、内容、技术要求及成果报告。专项检查是为深入评价结构安全及行车影响而开展的工作，是在定期检查基础上为评价结构安全及对行车影响而开展的工作，是深入查明情况、进行进一步的结构安全检算、分析研判及评价等工作的基础，根据需要，对获取的隧道结构混凝土裂缝、剥离掉块、材料劣化、材料劣化、净空限界、渗漏水、冻害、保护区等给出详细的检测参数，为结构安全分析计算、养护维修实施、行车安全管理等决策服务。

2. 监测

（1）常规监测。规定了隧道常规监测的频次、项目、测点布置等。本部分根据国内隧道运营监测的实际做法，将监测工作分为常规监测和特殊监测，常规监测在隧道运营的全生命周期内定期开展。要求监测频率综合考虑运营隧道结构特点、地质条件、周边环境条件等确定，本部分规定的常规监测工作频率以交运规〔2019〕8号给出的要求为准，为最低限度要求。监测项目测点布置要求根据国内各城市实际做法、对各地地层条件的分析，有关标准的要求及本规范评价输入要求确定，并考虑了与实际已开展的做法相协调，具体给出了竖向位移、水平位移、净空收敛、接缝变形、管节接头剪力键三向位移等应测和选测项目的监测要求。

（2）特殊监测。本部分提出的开展特殊监测的条件，针对两种情况，一是因结构病害及不良地质条件等因素开展，二是因城市轨道交通保护区内工程施工对轨道交通隧道结构安全的监护开展，这都是保护隧道结构安全需要重点关注的重要条件。因结构病害及不良地质条件等因素开展的特殊监测需要与常规监测结合，并差异性给出了应测和宜测项目，在监测频率上根据情况要高于常规监测。保护区工程影响的特殊监测在行业标准CJJ/T 202已有部分规定，执行CJJ/T202的有关规定。

3. 状态评价

（1）技术状况评价。规定了隧道技术状况评价的评价单元划分、评价等级划分、按分值的综合评价方法和一票否决评价方法、技术状况评价的分项标度划分等内容。技术状况评定方法与相关规范协调并结合各地实际开展的城市轨道交通运营隧道技术状况评价工作确定。

规定应先划分评价单元逐一评定分项技术状况，按隧道区间分段进行综合评定，给出分层综合评定评分计算公式。综合考虑主体结构、接缝结构、隧底结构、附属设施重要性及影响大小给出权重。隧道结构的分项技术状况类别对应分项标度，划分为0~4共5个标度。标度的划分定量标准参考了各类规范及实际做法。

（2）结构安全评价。规定了结构安全评价的依据、方法和安全评价等级。结构安全评价主要以原结构设计规范规定的方法和指标为依据，按照现行国家标准GB 50157、GB/T 50299等相关规范要求进行验算。验算指标为设计规范要求的结构正常使用极限状态和承载能力极限状态。一般情况下，对结构正常使用极限状态即可，在结构病害影响较大需要进一步确定分析时，需要验算结构承载能力极限状态。验算结果依据本系列标准《总则》部分规定，划分为A类和B类，A类为正常，B类为需要采取措施。

（3）行车影响评价。规定了行车影响评价的指标值、评价等级。隧道结构以提供安全的行车空间以及平顺、稳定和耐久性的轨道结构支承为最终目的，结构变形通过轨面附加不平顺作用于车辆，影响行车安全和乘坐舒适，净空变化大会改变建筑限界影响列车通行。行车影响评价抽取出隧道接缝处差异沉降、累积收敛变形、隧道纵向曲率变化等关键评价参数，评价标准分为预警值和安全值，取值依据有关规范和计算确定，并依据本系列标准《总则》对行车影响评价等级划分为I、II、III类，I类为正常运营，II类为需要进一步检查和监测，根据检查和监测结果采取相应措施，III类为可能危及行车安全，应综合分析评估后采取保护运行、限速或停运等措施。

（四）第4部分：轨道和路基

本部分主要内容包括城市轨道交通轨道和路基设施运营监测技术的基本规定，以及轨道和路基运营期间的检查、安全监测、状态评价等三个方面的要求和方法。

（1）基本规定

规定了城市轨道交通轨道和路基运营检查、监测与状态评价过程中工作内容、资料移交、资料归档及信息化管理等几个方面的基本要求。

（2）轨道和路基的检查

规定了轨道和路基检查的相关内容，包括日常检查、定期检查以及专项检查等检查工作的方法和要求。其中，轨道和路基的日常检查部分，规定了检查工具、检查频率、检查内容以及检查成果等内容；定期检查部分，规定了检查对象、检查内容、检查频率、检查成果以及检查工具等内容；专项检查部分，规定了检查对象、检查内容、检查时机以及检查成果等内容。

（3）轨道和路基的安全监测

规定了轨道和路基安全监测的相关内容，包括监测点布设、监测仪器和方法、监测内容，以及监测成果等方面的要求，辅助管理者实时感知轨道和路基的运行安全状态。其中轨道安全监测部分主要针对轨道变形监测和轨温监测的监测点布设、检测仪器和方法及监测内容等方面提出了相关要求；路基安全监测部分主要针对路基竖向位移监测的监测点布设、监测仪器和方法及监测内容等方面提出了相关要求。

（4）轨道和路基的状态评价

从静态状态评价和动态状态评价两个方面规定了城市轨道交通运营期间轨道的状态评价，包括评价内容、评价频率、评价单元、评价方法、评价标准等方面的要求。

本部分对城市轨道交通运营期间路基状态评价的评价频率、评价单元、评价方法、评价等级划分标准等内容进行了规定。

来源：交通运输部

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《城市轨道交通设施运营监测技术规范》附件下载：

第1部分总则（GB/T 39559.1—2020）

第2部分桥梁（GB/T 39559.2—2020）

第3部分隧道（GB/T 39559.3—2020）

第4部分轨道和路基（GB/T 39559.4—2020）

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