可調(diào)視角的交叉口信號(hào)燈桿件施工方法研究

吳應(yīng)軍，劉 暉

（建德市路安交通設(shè)施有限公司，浙江 建德 311600）

0 引言

交叉口信號(hào)燈桿件安裝角度應(yīng)垂直于所控機(jī)動(dòng)車道中心線[1－3]，以保證信號(hào)燈入視角度與司機(jī)視線角度相符（參照?qǐng)D3－1）。由于現(xiàn)行的安裝方法須將燈桿立柱和基礎(chǔ)預(yù)埋件的螺孔螺栓嚴(yán)格對(duì)孔，不僅施工難度大，而且在基礎(chǔ)預(yù)埋件預(yù)埋后，信號(hào)燈的安裝角度就已定死，難以調(diào)整。這使得信號(hào)燈安裝缺乏靈活性，信號(hào)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(hào)燈安裝角度與所控機(jī)動(dòng)車道中心線垂直。吸取施工中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，建德市路安交通設(shè)施有限公司改進(jìn)了燈桿下法蘭盤(pán)外形、螺孔形狀，預(yù)埋件法蘭盤(pán)地腳螺栓分布，并總結(jié)出一套靈活的、容錯(cuò)能力強(qiáng)的可調(diào)視角信號(hào)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(hào)燈入視角度安裝不正確的問(wèn)題。

1 工藝原理

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

1． 1 腰形螺孔的開(kāi)發(fā)

本施工方法改變了傳統(tǒng)的燈桿下法蘭盤(pán)螺孔形狀[4]，從傳統(tǒng)的圓形螺孔改進(jìn)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(jìn)為可以有旋轉(zhuǎn)調(diào)整的余地。傳統(tǒng)圓形螺孔及其地腳螺栓見(jiàn)圖1－1，改進(jìn)腰形螺孔及其地腳螺栓見(jiàn)圖1－2。

圖1 -1 傳統(tǒng)圓形螺孔及其地腳螺栓

圖1 -2 改進(jìn)腰形螺孔及其地腳螺栓

1． 2 可調(diào)視角的應(yīng)用方法

為配合燈桿下法蘭盤(pán)腰形螺孔以達(dá)到旋轉(zhuǎn)修正的目的，信號(hào)燈燈桿下法蘭盤(pán)外形改進(jìn)為圓形，8個(gè)螺孔亦按圓形均勻分布；相應(yīng)的地腳螺栓按圓形分布。燈桿安裝于基礎(chǔ)預(yù)埋件之上，可通過(guò)改變螺孔和地腳螺栓的相對(duì)位置來(lái)旋轉(zhuǎn)信號(hào)燈燈桿已調(diào)整安裝角度，從傳統(tǒng)的完全吻合固定安裝改進(jìn)為可以有6°～7°調(diào)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(kāi)孔以及地腳螺栓定位是保證本施工方法順利實(shí)施的關(guān)鍵技術(shù)。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(pán)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(yīng)采用雙孔定位。定位模板如圖1－6、圖1－7所示。定位模板實(shí)樣中部定位點(diǎn)是為資源節(jié)約而設(shè)的桿件上法蘭盤(pán)定位點(diǎn)。

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(shí)樣

2 施工工藝流程

本施工方法針對(duì)信號(hào)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(jiàn)圖2－1）和外業(yè)安裝施工（見(jiàn)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(chǔ)預(yù)埋件制作、燈桿制作及其他部件加工制作相互獨(dú)立，無(wú)先后次序要求。燈桿安裝需在內(nèi)業(yè)加工制作完成后進(jìn)行，其他內(nèi)業(yè)、外業(yè)之間相對(duì)獨(dú)立，無(wú)先后次序要求。

2． 1 內(nèi)業(yè)加工制作要點(diǎn)分析

2．1．1 基礎(chǔ)預(yù)埋件加工制作

地腳螺栓加工和預(yù)埋件法蘭盤(pán)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(shè)計(jì)邊長(zhǎng)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(shè)計(jì)要求選用相應(yīng)直徑鉆頭的臺(tái)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(pán)制作則應(yīng)采用本工藝的定位模板在鋼板上定位劃線，定位法蘭盤(pán)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(pán)外形按劃線切割成圓形，再按設(shè)計(jì)要求選用相應(yīng)直徑鉆頭的臺(tái)鉆于螺孔定位中心處打孔。腰形螺孔通過(guò)定位的雙孔確定了腰形螺孔的端點(diǎn)，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(diǎn)分析

2．2．1 基礎(chǔ)制作

信號(hào)燈桿基坑開(kāi)挖前，按圖紙要求準(zhǔn)確測(cè)定基礎(chǔ)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(qǐng)路基施工員現(xiàn)場(chǎng)核準(zhǔn)。信號(hào)燈桿定位由專業(yè)測(cè)量人員進(jìn)行，保證桿位放線準(zhǔn)確。基礎(chǔ)定位復(fù)核無(wú)誤后進(jìn)行基礎(chǔ)土方開(kāi)挖。順線路方向移位不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)檔距的5%，垂直線路，不超過(guò)50mm。開(kāi)挖深度偏差不超過(guò)＋100mm、－50mm。地基承載力大于200kPa，如遇不良地質(zhì)應(yīng)進(jìn)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(jìn)行回填和夯實(shí)。基礎(chǔ)周圍回填土應(yīng)按道路人行道壓實(shí)度要求處理。然后將預(yù)制的地腳螺栓置套上鋼筋箍后放置于基坑中，設(shè)置的預(yù)埋地腳螺栓和法蘭盤(pán)須校核準(zhǔn)確后才澆注混凝土。混凝土澆注完成后采取正常的養(yǎng)護(hù)措施，直到混凝土基礎(chǔ)達(dá)到圖紙要求的強(qiáng)度。

2．2．2 懸臂燈具組裝

燈桿吊裝前，應(yīng)安裝好懸臂并組裝好燈具。將懸臂通過(guò)燈桿上法蘭盤(pán)與燈桿立柱連接，并將燈具組裝于懸臂上。燈臂與燈桿應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)裝配，燈臂與桿頭裝配后外表平滑。在信號(hào)燈桿基礎(chǔ)施工完畢后達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，進(jìn)行信號(hào)燈桿吊裝，將燈桿下法蘭盤(pán)的腰形螺孔套上地腳螺栓。吊裝燈桿時(shí)用不小于16t的汽車吊進(jìn)行，設(shè)專人指揮，確保吊裝及人員安全。

2．2．3 安裝角度調(diào)整

地腳螺栓套進(jìn)燈桿下法蘭盤(pán)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(cè)量人員于所控機(jī)動(dòng)車道中心線處進(jìn)行信號(hào)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(zhuǎn)調(diào)整安裝角度，直到視角符合標(biāo)準(zhǔn)為止。安裝角度調(diào)整完畢后，測(cè)量燈桿立柱豎直度，用墊片調(diào)整立柱直至豎直，擰緊所有螺帽。

3 工藝特點(diǎn)和效益分析

本施工方法通過(guò)改進(jìn)燈桿下法蘭盤(pán)外形、螺孔形狀，預(yù)埋件法蘭盤(pán)地腳螺栓分布，從而使安裝方便靈活，可以旋轉(zhuǎn)燈桿來(lái)調(diào)整信號(hào)燈安裝角度，針對(duì)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(jī)動(dòng)車信號(hào)燈桿件施工有較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(jī)動(dòng)車信號(hào)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(diào)整約需20～30min。傳統(tǒng)方式的機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈安裝施工，若內(nèi)業(yè)加工制作精準(zhǔn)，螺孔螺栓嚴(yán)格對(duì)齊，安裝順利，一般也是需要50～60min，時(shí)間分配與本施工方法相同。但是，實(shí)際施工中，圓形的螺孔螺栓幾乎不可能做到螺孔螺栓嚴(yán)格對(duì)齊，現(xiàn)場(chǎng)總是需要進(jìn)行一次、二次甚至多次切割調(diào)整。若計(jì)算準(zhǔn)確，一次調(diào)整成功，即一次性將套不進(jìn)的螺孔切割擴(kuò)大到合適大小，一般需多耗時(shí)20min左右；若一次調(diào)整后試套仍不成功，則需進(jìn)行二次擴(kuò)孔，或者三次擴(kuò)孔，甚至更多次。實(shí)際施工中，一般本工序平均約需多耗時(shí)30min左右。本施工方法安裝耗時(shí)取上限1h，傳統(tǒng)施工安裝耗時(shí)取平均值1．5h，可計(jì)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(jìn)為腰形螺孔，螺孔螺栓無(wú)需嚴(yán)格對(duì)孔，更避免了傳統(tǒng)圓形螺孔螺栓不對(duì)正無(wú)法安裝的問(wèn)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(zhì)量分析

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

圖3 -1 信號(hào)燈安裝角度調(diào)整示意圖

圖3 -2 信號(hào)燈安裝角度調(diào)整前后入視角度比較圖

4 結(jié)語(yǔ)

建德市路安交通設(shè)施有限公司將本施工方法應(yīng)用于Y形、斜交、多路等不規(guī)則交叉口信號(hào)燈的安裝，因信號(hào)燈安裝角度調(diào)整合理，保證了入視角度與所控機(jī)動(dòng)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(shè)施有限公司信號(hào)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(hào)燈入視角度調(diào)整的問(wèn)題。實(shí)踐證明本施工方法在不規(guī)則交叉口信號(hào)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(hào)燈設(shè)置與安裝規(guī)范[S].

[2]GB 14887—2003，道路交通信號(hào)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(shí)現(xiàn)[J].公路交通技術(shù)，2007，（5）：102-104.

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

[5]楊潔，趙俊波.信號(hào)交叉口微觀仿真系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)分析[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2008，31（3）：158-159.