張浩

（江蘇博納華交通科技有限公司，江蘇 南京243000）

傳統(tǒng)公路標(biāo)志牌加固施工技術(shù)必然存在很大程度的局限性。在進(jìn)行公路標(biāo)志牌加固施工技術(shù)設(shè)計中，還必須充分考慮駕駛員視認(rèn)特性，避免造成交通安全事故的發(fā)生[1]。以駕駛員視認(rèn)特性作為標(biāo)志牌設(shè)計的重要考量依據(jù)，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計一種新型公路標(biāo)志牌加固施工技術(shù)，致力于通過公路標(biāo)志牌加固施工技術(shù)，提高公路標(biāo)志牌加固施工的安全系數(shù)，以達(dá)到確保公路標(biāo)志牌加固施工質(zhì)量的目的，進(jìn)而為有關(guān)部門提供更加科學(xué)、客觀、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和鑒定結(jié)論，更好的為公路標(biāo)志牌加固施工提供助力。

1 計算表征視認(rèn)特性參數(shù)

在考慮駕駛員視認(rèn)特性的前提下，要求必須對表征視認(rèn)特性的參數(shù)進(jìn)行有效計算[2]。表征視認(rèn)特性參數(shù)的具體計算過程為：首先，從一個施工區(qū)標(biāo)志出現(xiàn)在視線中的那一刻起，進(jìn)行AOI 定義，直至從視線中消失，以此類推，形成動態(tài)的AOI；其次，利用ASLResultsPlus 軟件尋找落在該興趣區(qū)的注視點，并自動對表征視認(rèn)特性參數(shù)進(jìn)行計算，約定停留在標(biāo)志牌上的時間不少于0.1 秒的視點即形成一個注視；最后，通過ASLResultsPlus 軟件計算得出具體的表征視認(rèn)特性參數(shù)，作為公路標(biāo)志牌加固施工最后一步加設(shè)鋼管的設(shè)定參數(shù)。

2 公路標(biāo)志牌受力數(shù)值模擬

在此次公路標(biāo)志牌加固施工中，采用有限元法對施工數(shù)值進(jìn)行模擬。利用有限元法將公路標(biāo)志牌加固施工數(shù)值模擬分成兩部分，一是對施工過程數(shù)據(jù)模擬，二是對公路標(biāo)志牌加固數(shù)據(jù)模擬。應(yīng)用有限元方法對施工過程數(shù)值模擬分析的過程中荷載的釋放與施加是通過相關(guān)系數(shù)來控制的，基于此，可推導(dǎo)出每個施工階段中荷載增量加載過程的有限元分析表達(dá)式，如公式（1）所示。

上述公式中，A 表示剛度矩陣；α 表示施工步增量加載次數(shù)；δ 表示開挖邊界荷載釋放系數(shù)；κ 表示等效結(jié)點力；η 表示荷載增量步的節(jié)點位移增量；p 指的是荷載增量步增量荷載的等效結(jié)點力[3]。

3 加固施工技術(shù)

3.1 加設(shè)鋼管

按照標(biāo)準(zhǔn)施工技術(shù)要求，設(shè)計考慮駕駛員視認(rèn)特性的公路標(biāo)志牌加固施工流程。

第一步，在公路標(biāo)志牌加固施工時，必須根據(jù)施工位置，將公路標(biāo)志結(jié)構(gòu)平面上構(gòu)件合理分配，以由遠(yuǎn)到近的原則進(jìn)行加固施工。使用校準(zhǔn)設(shè)備對待拼接的鋼管實施校準(zhǔn)處理，做起頂支墩，采用萬能桿件沿橋軸線拼裝[8]。在施工過程中，由于每個施工步驟荷載的不斷增加，必然會出現(xiàn)公路標(biāo)志牌與地面接觸處垂直偏差的現(xiàn)象，對連接部分結(jié)構(gòu)帶來較為不利的影響，降低公路標(biāo)志牌加固施工的穩(wěn)定。本文通過計算公路標(biāo)志牌加固施工垂直度的方式，為校正公路標(biāo)志牌加固施工的垂直度提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。首先，應(yīng)確定公路標(biāo)志牌加固施工中的基礎(chǔ)垂直偏差范圍，依照其垂直偏差規(guī)律，計算公路標(biāo)志牌加固施工垂直度。設(shè)公路標(biāo)志牌加固施工垂直度為L，則其計算公式，如公式（2）所示。

在公式（2）中：i 是公路標(biāo)志牌與地面接觸處垂直偏差取值范圍，通常以1 個單位為標(biāo)準(zhǔn)；n 是公路標(biāo)志牌垂直偏差中的分層數(shù)量；h 是公路標(biāo)志牌加固施工中公路標(biāo)志牌的豎向剛度；是公路標(biāo)志牌加固施工中公路標(biāo)志牌的軸向剛度。在此基礎(chǔ)上，用130t 汽車吊機拼裝節(jié)間鋼管，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)不滿足檢測要求的施工區(qū)域，應(yīng)在最快時間做出反應(yīng)，避免對后期施工造成連續(xù)影響。

第二步，在完成校正垂直度后，對鋼管進(jìn)行焊接。利用基礎(chǔ)板鋼筋（兩根，直徑不小于25mm）焊接成接地網(wǎng)；采用φ12 鋼筋分別與上下兩層地梁主筋進(jìn)行跨接，跨接長度為其直徑的6倍以上（注：100mm）。鉆孔終孔后下入直縫焊管，工作管與外壁之間用水泥漿進(jìn)行固井；終孔后提供準(zhǔn)確的孔底坐標(biāo)，位移偏差不大于2.5m；套管接口處進(jìn)行焊接，加焊加強筋，保證密封性；工作管及護(hù)壁管的選擇及安裝必須滿足質(zhì)量要求。

第三步，待公路標(biāo)志牌加固架設(shè)完成后，確保鋼管與標(biāo)志牌連接部分可有效銜接，進(jìn)而保證了整體公路標(biāo)志牌加固施工的穩(wěn)定性。

3.2 加密槽鋁

考慮到槽鋁規(guī)格一定的情況下，通過加密槽鋁間距的方式，實現(xiàn)公路標(biāo)志牌加固。本文設(shè)定增加3 個槽鋁，規(guī)格為70×20×5mm，加固公路標(biāo)志牌。再將橫向鋼管用抱箍固定在滑動鋁槽上，斜鋼管固定在橫梁上，直接在鋼管底部和標(biāo)志牌上加固，進(jìn)行精準(zhǔn)對位，直至連接施工架設(shè)完成。以此，完成考慮駕駛員視認(rèn)特性的公路標(biāo)志牌加固施工技術(shù)的研究。

4 實例分析

4.1 實驗準(zhǔn)備

為構(gòu)建實驗，實驗對象選取某正在加固施工的公路標(biāo)志牌，并對整體標(biāo)志牌參數(shù)進(jìn)行設(shè)計。其中包括：高度為7.5m，寬度為25cm 厚度為15cm，上檐為黑灰色方古樹脂立體造型。實驗區(qū)域內(nèi)巖層傾向為156°-186°，實驗區(qū)域內(nèi)無斷層，巖體出現(xiàn)泥化現(xiàn)象，各巖層見結(jié)合較差，巖體整體幾乎不受力。將傳統(tǒng)方法設(shè)置為對照組，與本文方法做對比，進(jìn)行實驗。依照公路標(biāo)志牌加固施工要求，規(guī)范施工流程。在保證不受到外部環(huán)境干擾的條件下，使用本文設(shè)計的施工技術(shù)對公路標(biāo)志牌進(jìn)行加固施工，設(shè)計5 個監(jiān)測點。實驗分為兩部分，首先記錄監(jiān)測點的穩(wěn)定承載力，再記錄施工過程中是否出現(xiàn)阻礙駕駛員視認(rèn)特性的行為，定義該組為實驗組。再使用傳統(tǒng)的施工技術(shù)進(jìn)行施工，記錄穩(wěn)定承載力以及是否出現(xiàn)阻礙駕駛員視認(rèn)特性的行為，定義該組為對照組。將實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，進(jìn)而判斷兩種施工技術(shù)的施工質(zhì)量。

4.2 實驗結(jié)果分析與結(jié)論

根據(jù)上述設(shè)計的實驗步驟，采集10 組實驗數(shù)據(jù)，具體內(nèi)容如表1 所示。

表1 阻礙駕駛員視認(rèn)特性行為次數(shù)

通過表1 可知，設(shè)計技術(shù)未出現(xiàn)阻礙駕駛員視認(rèn)特性行為，而對照組出現(xiàn)1-3 次。而后，將兩種施工技術(shù)下的加固施工穩(wěn)定承載力進(jìn)行對比，施工穩(wěn)定承載力對比結(jié)果，如表2 所示。

表2 公路標(biāo)志牌加固施工穩(wěn)定承載力對比結(jié)果

通過表2 可得出如下的結(jié)論：本文設(shè)計的施工技術(shù)施工穩(wěn)定承載力最高為887.514Mpa，實驗對照組為414.378Mpa。通過實驗結(jié)果證明，所設(shè)計的施工技術(shù)其各項功能均可以滿足施工總體要求，可以廣泛應(yīng)用于公路標(biāo)志牌加固施工方面。

5 結(jié)論

通過考慮駕駛員視認(rèn)特性的公路標(biāo)志牌加固施工技術(shù)的設(shè)計，希望能夠在確保公路標(biāo)志牌加固施工安全的同時，提高公路標(biāo)志牌的穩(wěn)定性，延長公路標(biāo)志牌的使用年限。在后期的發(fā)展中，應(yīng)加大本文設(shè)計施工技術(shù)在公路標(biāo)志牌加固施工中的應(yīng)用。由于此次研究時間有限，雖然取得了一定的研究成果，但對于該技術(shù)研究還不足，今后還要對其進(jìn)行進(jìn)一步研究，為公路標(biāo)志牌加固施工的進(jìn)一步優(yōu)化提供參考依據(jù)。實例分析結(jié)果表明，本文設(shè)計的施工技術(shù)在保證施工安全方面中的具體優(yōu)勢已經(jīng)顯現(xiàn)出來，有必在現(xiàn)實中廣泛投入使用。