可調視角的交叉口信號燈桿件施工方法研究

吳應軍，劉 暉

（建德市路安交通設施有限公司，浙江 建德 311600）

0 引言

交叉口信號燈桿件安裝角度應垂直于所控機動車道中心線[1－3]，以保證信號燈入視角度與司機視線角度相符（參照圖3－1）。由于現(xiàn)行的安裝方法須將燈桿立柱和基礎預埋件的螺孔螺栓嚴格對孔，不僅施工難度大，而且在基礎預埋件預埋后，信號燈的安裝角度就已定死，難以調整。這使得信號燈安裝缺乏靈活性，信號燈入視角度容易出現(xiàn)偏差。特別是不規(guī)則交叉口，現(xiàn)行安裝方法很難保證信號燈安裝角度與所控機動車道中心線垂直。吸取施工中的經(jīng)驗教訓，建德市路安交通設施有限公司改進了燈桿下法蘭盤外形、螺孔形狀，預埋件法蘭盤地腳螺栓分布，并總結出一套靈活的、容錯能力強的可調視角信號燈桿件施工方法，不僅降低了安裝難度，提高了施工效率，更是避免了交叉口信號燈入視角度安裝不正確的問題。

1 工藝原理

本施工方法是將信號燈燈桿下法蘭盤加工為圓形，螺孔加工為腰形，并將預埋件法蘭盤的地腳螺栓按圓形分布。在燈桿下法蘭盤與地腳螺栓連接時，可以旋轉燈桿進行角度修正，從而保證信號燈安裝角度與車道中心線垂直。

1． 1 腰形螺孔的開發(fā)

本施工方法改變了傳統(tǒng)的燈桿下法蘭盤螺孔形狀[4]，從傳統(tǒng)的圓形螺孔改進為腰形螺孔，這使得地腳螺栓與螺孔的安裝連接從必須完全吻合改進為可以有旋轉調整的余地。傳統(tǒng)圓形螺孔及其地腳螺栓見圖1－1，改進腰形螺孔及其地腳螺栓見圖1－2。

圖1 -1 傳統(tǒng)圓形螺孔及其地腳螺栓

圖1 -2 改進腰形螺孔及其地腳螺栓

1． 2 可調視角的應用方法

為配合燈桿下法蘭盤腰形螺孔以達到旋轉修正的目的，信號燈燈桿下法蘭盤外形改進為圓形，8個螺孔亦按圓形均勻分布；相應的地腳螺栓按圓形分布。燈桿安裝于基礎預埋件之上，可通過改變螺孔和地腳螺栓的相對位置來旋轉信號燈燈桿已調整安裝角度，從傳統(tǒng)的完全吻合固定安裝改進為可以有6°～7°調整角度的靈活安裝 （如圖1－3、 圖1－4、圖1－5所示）。

圖1 -3 極左修正位

圖1 -4 初始正中位

圖1 -5 極右修正位

1． 3 定位模板的制作

螺孔定位和開孔以及地腳螺栓定位是保證本施工方法順利實施的關鍵技術。根據(jù)常用尺寸制作螺孔定位及地腳螺栓定位模板，將燈桿下法蘭盤外形、螺孔中心定位和地腳螺栓中心定位制作于同一模板上（如鋁板），其中螺孔定位應采用雙孔定位。定位模板如圖1－6、圖1－7所示。定位模板實樣中部定位點是為資源節(jié)約而設的桿件上法蘭盤定位點。

圖1 -6 螺孔螺栓定位模板示意圖

圖1 -7 螺孔螺栓定位模板實樣

2 施工工藝流程

本施工方法針對信號燈桿件的制作安裝施工。桿件施工包括內(nèi)業(yè)加工制作（見圖2－1）和外業(yè)安裝施工（見圖2－2）兩套流程。

圖2 -1 內(nèi)業(yè)加工制作流程

圖2 -2 外業(yè)安裝施工流程

內(nèi)業(yè)基礎預埋件制作、燈桿制作及其他部件加工制作相互獨立，無先后次序要求。燈桿安裝需在內(nèi)業(yè)加工制作完成后進行，其他內(nèi)業(yè)、外業(yè)之間相對獨立，無先后次序要求。

2． 1 內(nèi)業(yè)加工制作要點分析

2．1．1 基礎預埋件加工制作

地腳螺栓加工和預埋件法蘭盤制作與傳統(tǒng)加工工藝相似，不同的地方是要將鋼板切割為設計邊長的正方形，用定位模板劃線放樣以定位地腳螺栓中心和桿件孔。按照放樣劃線切割桿件孔，再按設計要求選用相應直徑鉆頭的臺鉆于地腳螺栓定位中心處打孔。

2．1．2 燈桿加工制作

燈桿立柱制作與傳統(tǒng)工藝相同，燈桿下法蘭盤制作則應采用本工藝的定位模板在鋼板上定位劃線，定位法蘭盤外形、腰形螺孔的定位雙螺孔中心、桿件孔圓周。定位完成后，將燈桿下法蘭盤外形按劃線切割成圓形，再按設計要求選用相應直徑鉆頭的臺鉆于螺孔定位中心處打孔。腰形螺孔通過定位的雙孔確定了腰形螺孔的端點，只需將雙定位孔之間的鋼板切掉腰形螺孔及即加工成型。

2． 2 外業(yè)安裝施工要點分析

2．2．1 基礎制作

信號燈桿基坑開挖前，按圖紙要求準確測定基礎位置。既要注意基坑的橫向、縱向定位，亦要考慮基坑的朝向方位，并請路基施工員現(xiàn)場核準。信號燈桿定位由專業(yè)測量人員進行，保證桿位放線準確。基礎定位復核無誤后進行基礎土方開挖。順線路方向移位不應超過設計檔距的5%，垂直線路，不超過50mm。開挖深度偏差不超過＋100mm、－50mm。地基承載力大于200kPa，如遇不良地質應進行地基處理。施工中如出現(xiàn)基坑超挖，按監(jiān)理工程師的指示進行回填和夯實。基礎周圍回填土應按道路人行道壓實度要求處理。然后將預制的地腳螺栓置套上鋼筋箍后放置于基坑中，設置的預埋地腳螺栓和法蘭盤須校核準確后才澆注混凝土。混凝土澆注完成后采取正常的養(yǎng)護措施，直到混凝土基礎達到圖紙要求的強度。

2．2．2 懸臂燈具組裝

燈桿吊裝前，應安裝好懸臂并組裝好燈具。將懸臂通過燈桿上法蘭盤與燈桿立柱連接，并將燈具組裝于懸臂上。燈臂與燈桿應現(xiàn)場裝配，燈臂與桿頭裝配后外表平滑。在信號燈桿基礎施工完畢后達到設計強度時，進行信號燈桿吊裝，將燈桿下法蘭盤的腰形螺孔套上地腳螺栓。吊裝燈桿時用不小于16t的汽車吊進行，設專人指揮，確保吊裝及人員安全。

2．2．3 安裝角度調整

地腳螺栓套進燈桿下法蘭盤的腰形螺孔后，吊車不撤，在地腳螺栓上擰上螺帽出不固定螺栓，但不擰死。安排專業(yè)測量人員于所控機動車道中心線處進行信號燈安裝角度校正指揮，在指揮下借吊車之力輕推燈桿立柱旋轉調整安裝角度，直到視角符合標準為止。安裝角度調整完畢后，測量燈桿立柱豎直度，用墊片調整立柱直至豎直，擰緊所有螺帽。

3 工藝特點和效益分析

本施工方法通過改進燈桿下法蘭盤外形、螺孔形狀，預埋件法蘭盤地腳螺栓分布，從而使安裝方便靈活，可以旋轉燈桿來調整信號燈安裝角度，針對Y形、斜交、多路等不規(guī)則交叉口以及安裝條件受限的交叉口機動車信號燈桿件施工有較好的社會經(jīng)濟效益和后續(xù)的工程效益[5]。

3． 1 施工效率分析

本施工方法的機動車信號燈安裝施工一般需要50～60min。其中，懸臂、燈具組裝約需30min，吊裝和調整約需20～30min。傳統(tǒng)方式的機動車信號燈安裝施工，若內(nèi)業(yè)加工制作精準，螺孔螺栓嚴格對齊，安裝順利，一般也是需要50～60min，時間分配與本施工方法相同。但是，實際施工中，圓形的螺孔螺栓幾乎不可能做到螺孔螺栓嚴格對齊，現(xiàn)場總是需要進行一次、二次甚至多次切割調整。若計算準確，一次調整成功，即一次性將套不進的螺孔切割擴大到合適大小，一般需多耗時20min左右；若一次調整后試套仍不成功，則需進行二次擴孔，或者三次擴孔，甚至更多次。實際施工中，一般本工序平均約需多耗時30min左右。本施工方法安裝耗時取上限1h，傳統(tǒng)施工安裝耗時取平均值1．5h，可計算出本施工方法安裝效率較傳統(tǒng)施工可提高約33%。本施工方法將傳統(tǒng)的圓形螺孔改進為腰形螺孔，螺孔螺栓無需嚴格對孔，更避免了傳統(tǒng)圓形螺孔螺栓不對正無法安裝的問題，安裝比圓形螺孔的傳統(tǒng)安裝方便容易許多，大大降低了施工難度，提高了施工效率。

3． 2 安裝質量分析

按本施工方法安裝的信號燈桿件可以進行視角修正，提高了安裝質量，有較好的社會效益和后續(xù)的工程效益。某工程交叉口信號燈安裝視角逆時針修正12°后的前后示意圖見圖3－1、 圖3－2。

圖3 -1 信號燈安裝角度調整示意圖

圖3 -2 信號燈安裝角度調整前后入視角度比較圖

4 結語

建德市路安交通設施有限公司將本施工方法應用于Y形、斜交、多路等不規(guī)則交叉口信號燈的安裝，因信號燈安裝角度調整合理，保證了入視角度與所控機動車道中心線基本垂直。采用本施工方法不僅規(guī)范了路安交通設施有限公司信號燈桿件的制作安裝，并且降低了安裝難度，提高了施工效率，保障了立柱穩(wěn)定性，還解決了不規(guī)則交叉口信號燈入視角度調整的問題。實踐證明本施工方法在不規(guī)則交叉口信號燈桿件的制作安裝施工中有一定的優(yōu)越性，有較好的推廣前景。

[1]GB 14886—2006，道路交通信號燈設置與安裝規(guī)范[S].

[2]GB 14887—2003，道路交通信號燈[S].

[3]楊潔，趙俊波.交叉口微觀仿真系統(tǒng)控制模型分析及實現(xiàn)[J].公路交通技術，2007，（5）：102-104.

[4]蒲文靜，龍亮，楊曉光.停車標志交叉口交通信號燈設置依據(jù)研究[J].城市交通，2004，（3）：7-9.

[5]楊潔，趙俊波.信號交叉口微觀仿真系統(tǒng)評價指標分析[J].現(xiàn)代電子技術，2008，31（3）：158-159.