高速公路智能道路標線施工技術研究

王振慶，賈進學，黃勁星

（中交公路養護工程技術有限公司，廣西 南寧 530200）

近年來，隨著我國經濟水平的不斷提高，高速公路交通快速發展，公路基礎設施建設工程量十分巨大，道路施工完成后需要對已建成的道路進行標線，道路標線可以對道路上行駛的車輛起到隔離和分流的作用。道路標線中的線條、箭頭、文字、路標等對高速公路上的駕駛員起到提醒警示作用的同時，也可以規范駕駛員的駕駛行為，使其不影響周圍其他車輛的安全行駛，進而可以提高高速公路的通行能力、防止交通擁堵、有效引導交通車輛安全有序出行。

目前，國內常見的道路標線設備主要有三種：手推簡易劃線機、乘架式劃線機、車載式劃線機。這三種設備的標線機的控制系統設計得還不夠完善，實際的噴線部位在使用時不夠恰當，噴涂過程需要提前在地面上粘貼膠條線，機器總體上的智能化水平較低，設備使用時對操作工人的技能依賴性過高，施工效率低。因此，本文針對目前劃線設備及其施工過程存在的問題進行研究，研發一種集清掃、劃線、噴涂、加熱為一體的多功能智能移動式路面標線裝置，并對其具體的標線方法進行研究，探討多功能智能標線設備的構成、優勢及施工工藝。

1 工程概況

本文以貴陽至黃平高速公路項目為例，研究多功能智能移動式路面標線裝置在道路標線施工中的應用。高速公路連通貴陽至懷化路段，全長約336km，項目建成后，貴陽至懷化的距離比江翁通道縮短了39km，比滬昆通道縮短了60km，即將成為從貴陽東出省里程最短、技術標準最高的高速公路。本項目為雙向六車道設計，路基寬度約34m，設計車速100km/h，橋梁設計荷載為公路 I 級。

項目所在地區海拔1100m左右，屬亞熱帶季風氣候，同時具有高原性氣候特點，年均氣溫15.1℃，年極端高溫35.1℃，年極端低溫-7.3℃，年均降水量為1130mm，高速公路路面夏季多雨水，冬季易結冰。施工人員在下雨或是在冰凍的路面進行路面標線時，因視線和路面環境不好，會影響道路標線的施工進度，同時，在對已經殘缺破損的道路上舊的標線上進行重新標線時，周圍會不斷有車輛高速駛過，存在一定的安全隱患。

目前，如何快速高效的對道路進行標線是該項目施工中亟待解決的問題，研發一種多功能智能路面標線裝置，可以滿足道路標線時對地面清掃、標志劃線、標志噴涂、涂料加熱等功能的要求，同時提高道路高標線設備的智能操作水平，提高施工效率，具有較強的工程實踐價值。

2 傳統的道路標線設備及技術

目前，國內外的道路標線設備有以下三種：手推簡易劃線機、乘架式劃線機、車載式劃線機，下面分別針對道路標線施工中所使用的這三種施工設備及其施工工藝進行闡述。

2.1 手推簡易劃線機及其施工工藝

手推簡易劃線機是目前道路劃線中十分常用的道路劃線設備，設備主要由移動裝置、盛放涂料裝置、加壓裝置、噴涂裝置等幾部分組成，設備照片見圖1，設備在使用時需要使用模板并進行人工配合，具體操作步驟如下：

圖1 手推簡易劃線機

（1）在地面上需要噴涂劃線的部位進行人工清掃路面。

（2）在地面上人工放置模板，模板上設置所需劃線標識的中空裸露部分，露出需要噴涂的地面部分。

（3）在準備劃線的區域設置基準線，依照基準線的位置進行噴涂施工作業。

（4）噴涂過程需不斷進行人工調整噴涂方向，防止走偏彎曲，同時保證圖案正確清晰。手推簡易劃線機體積小、靈活方便、操作簡單，但是噴涂作業對人工的依賴性較高，工人的技術水平直接決定了劃線的質量，人工投入較大，且工作速度慢，工作效率較低。隨著近年來公路劃線工程量的不斷猛增，采用手推簡易劃線機進行道路劃線施工已經很難滿足當前的實際劃線需求，因此，需要引進較為先進高效的道路劃線機進行道路劃線。

2.2 乘架式劃線機及其施工工藝

乘架式劃線機是比手推簡易劃線機相對先進一些的道路劃線設備，設備內部給劃線機配置有微電腦控制系統，可以根據具體的劃線標準及要求進行精準操作，設備照片見圖2，設備的具體操作步驟如下。

圖2 乘架式劃線機

（1）在地面上需要噴涂劃線的部位進行人工清掃路面。

（2）在地面需要噴涂的位置進行人工標線、放樣，畫噴涂基準線。

（3）操作人員使用劃線機前方的定位桿，進行精準定位至基準線正上方后進行噴涂作業。

（4）噴涂開始前需要大量的人工劃線準備工作，施工過程需要一直注意定位桿與劃線機的位置，造成人員疲勞無法有效觀測前方道路，進而影響噴涂效果。乘架式劃線機比手推簡易劃線相對智能化一些，但是仍然需要依賴人工進行繪制基準線，自動化程度相對不高，依然無法滿足道路施工的日益增長的實際需求。

3 新型智能標線設備及施工方法

3.1 新型智能標線設備及其施工技術的研發背景

目前已有的交通道路標線主要包括公路標線線條、道路邊的輪廓線、字符標記、豎立起的提醒路標等，具體的道路標線分類見表1。

表1 道路標線分類表

現有的道路標線主要還是以人工為主，人工標線容易使線條出現歪斜，甚至導致線條的邊緣部位發虛、不清晰，經過長時間的風吹雨打，標線從邊緣部位開始磨損，同時人為標線還存在標線效率低的問題。現有技術中也有一些輔助標線設備，輔助標線設備能夠在一定程度上提高標線效率，但是這些設備上的標線筆依舊需要人工去移動才能進行劃線，同樣存在線條出現歪斜，線條邊緣部位不清晰的問題。

標線設備在標線前需要對標線的路面進行局部清理，現有的清理過程也主要是以人工為主，人工對路面進行局部清理，其不僅清理效率低，而且對隱藏在路面砂石縫隙里面的灰塵清理不干凈；現有的路面在進行局部清理時也有一些輔助清理設備，但是清理設備和標線設備大都是分開作業的，需要先使用清理設備將路面局部清理完成后，再進行標線作業，導致施工效率低。

針對以上問題，本項目研發了一款集清掃、標線為一體的移動式路面標線裝置，同時對其使用過程中的具體施工方法進行研究，為高速公路快速高效率標線提供設備和技術支持。

3.2 新型智能標線設備構成

新型智能標線設備需要同時滿足自動清掃、劃線、噴涂、加熱等幾大功能，本項目根據以上需求進行研發，設計了一款集清掃、標線為一體的移動式路面標線裝置，該新型智能標線設備由固定框架、縱向移動機構、橫向移動機構、劃線機構、清掃機構、加熱機構等六大部分組成，裝置組成示意圖見圖3，每個組成部分的具體功能及使用操作介紹如下。

圖3 清掃、標線為一體的移動式路面標線裝置

（1）固定框架。固定框架是整個標線設備的主體結構，由方形的四個鋼架組成，底部設置有移動滾輪，可以使整個裝置在路面上進行移動，端部帶有傳動裝置，可以使縱向機構沿著傳動帶沿順著框架的縱向進行移動，固定框架的四周固定有吸盤，可以使框架和地面通過吸盤連接，四個角上設置有四個支撐抓，支撐抓可以在設備使用時將框架整體固定在施工位置正上方。作為整個裝置的支撐結構，固定框架的主要作用是支撐上部其他各結構，同時，在準備劃線的區域進行框架固定后，便于后期清掃、噴涂劃線等工作進行。

（2）縱向移動機構。縱向移動機構是和固定框架直接連接的鋼架結構，縱向移動機構與固定框架的長度方向的鋼架垂直放置，其四端設置有移動滑輪，內部設置有縱向驅動機構，可以根據系統設定的位置坐標沿著固定框架長度方向的鋼架進行移動到達指定位置，同時，縱向移動中間與橫向移動機構垂直連接，橫向移動機構可以在縱向移動機構兩根長度方向的鋼架內側進行滑動。

4 結語

本文以貴陽至黃平高速公路項目為例，與傳統的劃線設備及施工方法對比后，對集清掃、標線為一體的移動式路面標線裝置及其配套的施工技術進行了研究，得出以下結論：

（1）將清掃、標線為一體的移動式路面標線裝置及其施工方法應用到高速公路的劃線施工中是可行的，達到了高效、簡潔、快速施工的效果。

（2）清掃、標線為一體的移動式路面標線裝置及其施工方法同步實現了路面清掃又實現了路面標線，縮短了工期，提高了效率，消除了對人工操作劃線的依賴，繪制的線條平齊、線條邊緣清晰。

（3）針對本項目開發了一款集清掃、標線為一體的移動式路面標線裝置，該新型智能標線設備由固定框架、縱向移動機構、橫向移動機構、劃線機構、清掃機構、加熱機構等構造，這些構造考慮充分，聯動效果好，很好的保證了清掃、劃線的質量。