考慮駕駛員視認(rèn)特性的公路標(biāo)志牌加固施工技術(shù)

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(jì)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(jì)的重要考量依據(jù)，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種新型公路標(biāo)志牌加固施工技術(shù)，致力于通過(guò)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(mén)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(jì)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(duì)表征視認(rèn)特性的參數(shù)進(jìn)行有效計(jì)算[2]。表征視認(rèn)特性參數(shù)的具體計(jì)算過(guò)程為：首先，從一個(gè)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(lèi)推，形成動(dòng)態(tài)的AOI；其次，利用ASLResultsPlus 軟件尋找落在該興趣區(qū)的注視點(diǎn)，并自動(dòng)對(duì)表征視認(rèn)特性參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，約定停留在標(biāo)志牌上的時(shí)間不少于0.1 秒的視點(diǎn)即形成一個(gè)注視；最后，通過(guò)ASLResultsPlus 軟件計(jì)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(duì)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(duì)施工過(guò)程數(shù)據(jù)模擬，二是對(duì)公路標(biāo)志牌加固數(shù)據(jù)模擬。應(yīng)用有限元方法對(duì)施工過(guò)程數(shù)值模擬分析的過(guò)程中荷載的釋放與施加是通過(guò)相關(guān)系數(shù)來(lái)控制的，基于此，可推導(dǎo)出每個(gè)施工階段中荷載增量加載過(guò)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(kāi)挖邊界荷載釋放系數(shù)；κ 表示等效結(jié)點(diǎn)力；η 表示荷載增量步的節(jié)點(diǎn)位移增量；p 指的是荷載增量步增量荷載的等效結(jié)點(diǎn)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(jì)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(shí)，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(duì)待拼接的鋼管實(shí)施校準(zhǔn)處理，做起頂支墩，采用萬(wàn)能桿件沿橋軸線拼裝[8]。在施工過(guò)程中，由于每個(gè)施工步驟荷載的不斷增加，必然會(huì)出現(xiàn)公路標(biāo)志牌與地面接觸處垂直偏差的現(xiàn)象，對(duì)連接部分結(jié)構(gòu)帶來(lái)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(guò)計(jì)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(jì)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(zhǎng)，則其計(jì)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(gè)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(chē)吊機(jī)拼裝節(jié)間鋼管，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)不滿(mǎn)足檢測(cè)要求的施工區(qū)域，應(yīng)在最快時(shí)間做出反應(yīng)，避免對(duì)后期施工造成連續(xù)影響。

第二步，在完成校正垂直度后，對(duì)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(zhǎng)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(qiáng)筋，保證密封性；工作管及護(hù)壁管的選擇及安裝必須滿(mǎn)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(guò)加密槽鋁間距的方式，實(shí)現(xiàn)公路標(biāo)志牌加固。本文設(shè)定增加3 個(gè)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(dòng)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(duì)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(shí)例分析

4.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

為構(gòu)建實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)對(duì)象選取某正在加固施工的公路標(biāo)志牌，并對(duì)整體標(biāo)志牌參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。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(shù)脂立體造型。實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)巖層傾向?yàn)?56°-186°，實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)無(wú)斷層，巖體出現(xiàn)泥化現(xiàn)象，各巖層見(jiàn)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(duì)照組，與本文方法做對(duì)比，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。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(jì)的施工技術(shù)對(duì)公路標(biāo)志牌進(jìn)行加固施工，設(shè)計(jì)5 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)分為兩部分，首先記錄監(jiān)測(cè)點(diǎn)的穩(wěn)定承載力，再記錄施工過(guò)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(shí)驗(yàn)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(duì)照組。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而判斷兩種施工技術(shù)的施工質(zhì)量。

4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論

根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟，采集10 組實(shí)驗(yàn)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(guò)表1 可知，設(shè)計(jì)技術(shù)未出現(xiàn)阻礙駕駛員視認(rèn)特性行為，而對(duì)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(duì)比，施工穩(wěn)定承載力對(duì)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(duì)比結(jié)果

通過(guò)表2 可得出如下的結(jié)論：本文設(shè)計(jì)的施工技術(shù)施工穩(wěn)定承載力最高為887.514Mpa，實(shí)驗(yàn)對(duì)照組為414.378Mpa。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，所設(shè)計(jì)的施工技術(shù)其各項(xiàng)功能均可以滿(mǎn)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(guò)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(jì)，希望能夠在確保公路標(biāo)志牌加固施工安全的同時(shí)，提高公路標(biāo)志牌的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)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(jì)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(shí)間有限，雖然取得了一定的研究成果，但對(duì)于該技術(shù)研究還不足，今后還要對(duì)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(shí)例分析結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的施工技術(shù)在保證施工安全方面中的具體優(yōu)勢(shì)已經(jīng)顯現(xiàn)出來(lái)，有必在現(xiàn)實(shí)中廣泛投入使用。