考慮駕駛員視認特性的公路標志牌加固施工技術

張浩

（江蘇博納華交通科技有限公司，江蘇 南京243000）

傳統公路標志牌加固施工技術必然存在很大程度的局限性。在進行公路標志牌加固施工技術設計中，還必須充分考慮駕駛員視認特性，避免造成交通安全事故的發生[1]。以駕駛員視認特性作為標志牌設計的重要考量依據，在此基礎上，設計一種新型公路標志牌加固施工技術，致力于通過公路標志牌加固施工技術，提高公路標志牌加固施工的安全系數，以達到確保公路標志牌加固施工質量的目的，進而為有關部門提供更加科學、客觀、準確的數據和鑒定結論，更好的為公路標志牌加固施工提供助力。

1 計算表征視認特性參數

在考慮駕駛員視認特性的前提下，要求必須對表征視認特性的參數進行有效計算[2]。表征視認特性參數的具體計算過程為：首先，從一個施工區標志出現在視線中的那一刻起，進行AOI 定義，直至從視線中消失，以此類推，形成動態的AOI；其次，利用ASLResultsPlus 軟件尋找落在該興趣區的注視點，并自動對表征視認特性參數進行計算，約定停留在標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特性參數，作為公路標志牌加固施工最后一步加設鋼管的設定參數。

2 公路標志牌受力數值模擬

在此次公路標志牌加固施工中，采用有限元法對施工數值進行模擬。利用有限元法將公路標志牌加固施工數值模擬分成兩部分，一是對施工過程數據模擬，二是對公路標志牌加固數據模擬。應用有限元方法對施工過程數值模擬分析的過程中荷載的釋放與施加是通過相關系數來控制的，基于此，可推導出每個施工階段中荷載增量加載過程的有限元分析表達式，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；δ 表示開挖邊界荷載釋放系數；κ 表示等效結點力；η 表示荷載增量步的節點位移增量；p 指的是荷載增量步增量荷載的等效結點力[3]。

3 加固施工技術

3.1 加設鋼管

按照標準施工技術要求，設計考慮駕駛員視認特性的公路標志牌加固施工流程。

第一步，在公路標志牌加固施工時，必須根據施工位置，將公路標志結構平面上構件合理分配，以由遠到近的原則進行加固施工。使用校準設備對待拼接的鋼管實施校準處理，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，必然會出現公路標志牌與地面接觸處垂直偏差的現象，對連接部分結構帶來較為不利的影響，降低公路標志牌加固施工的穩定。本文通過計算公路標志牌加固施工垂直度的方式，為校正公路標志牌加固施工的垂直度提供基礎數據。首先，應確定公路標志牌加固施工中的基礎垂直偏差范圍，依照其垂直偏差規律，計算公路標志牌加固施工垂直度。設公路標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 個單位為標準；n 是公路標志牌垂直偏差中的分層數量；h 是公路標志牌加固施工中公路標志牌的豎向剛度；是公路標志牌加固施工中公路標志牌的軸向剛度。在此基礎上，用130t 汽車吊機拼裝節間鋼管，一經發現不滿足檢測要求的施工區域，應在最快時間做出反應，避免對后期施工造成連續影響。

第二步，在完成校正垂直度后，對鋼管進行焊接。利用基礎板鋼筋（兩根，直徑不小于25mm）焊接成接地網；采用φ12 鋼筋分別與上下兩層地梁主筋進行跨接，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行固井；終孔后提供準確的孔底坐標，位移偏差不大于2.5m；套管接口處進行焊接，加焊加強筋，保證密封性；工作管及護壁管的選擇及安裝必須滿足質量要求。

第三步，待公路標志牌加固架設完成后，確保鋼管與標志牌連接部分可有效銜接，進而保證了整體公路標志牌加固施工的穩定性。

3.2 加密槽鋁

考慮到槽鋁規格一定的情況下，通過加密槽鋁間距的方式，實現公路標志牌加固。本文設定增加3 個槽鋁，規格為70×20×5mm，加固公路標志牌。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志牌上加固，進行精準對位，直至連接施工架設完成。以此，完成考慮駕駛員視認特性的公路標志牌加固施工技術的研究。

4 實例分析

4.1 實驗準備

為構建實驗，實驗對象選取某正在加固施工的公路標志牌，并對整體標志牌參數進行設計。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。實驗區域內巖層傾向為156°-186°，實驗區域內無斷層，巖體出現泥化現象，各巖層見結合較差，巖體整體幾乎不受力。將傳統方法設置為對照組，與本文方法做對比，進行實驗。依照公路標志牌加固施工要求，規范施工流程。在保證不受到外部環境干擾的條件下，使用本文設計的施工技術對公路標志牌進行加固施工，設計5 個監測點。實驗分為兩部分，首先記錄監測點的穩定承載力，再記錄施工過程中是否出現阻礙駕駛員視認特性的行為，定義該組為實驗組。再使用傳統的施工技術進行施工，記錄穩定承載力以及是否出現阻礙駕駛員視認特性的行為，定義該組為對照組。將實驗數據進行對比，進而判斷兩種施工技術的施工質量。

4.2 實驗結果分析與結論

根據上述設計的實驗步驟，采集10 組實驗數據，具體內容如表1 所示。

表1 阻礙駕駛員視認特性行為次數

通過表1 可知，設計技術未出現阻礙駕駛員視認特性行為，而對照組出現1-3 次。而后，將兩種施工技術下的加固施工穩定承載力進行對比，施工穩定承載力對比結果，如表2 所示。

表2 公路標志牌加固施工穩定承載力對比結果

通過表2 可得出如下的結論：本文設計的施工技術施工穩定承載力最高為887.514Mpa，實驗對照組為414.378Mpa。通過實驗結果證明，所設計的施工技術其各項功能均可以滿足施工總體要求，可以廣泛應用于公路標志牌加固施工方面。

5 結論

通過考慮駕駛員視認特性的公路標志牌加固施工技術的設計，希望能夠在確保公路標志牌加固施工安全的同時，提高公路標志牌的穩定性，延長公路標志牌的使用年限。在后期的發展中，應加大本文設計施工技術在公路標志牌加固施工中的應用。由于此次研究時間有限，雖然取得了一定的研究成果，但對于該技術研究還不足，今后還要對其進行進一步研究，為公路標志牌加固施工的進一步優化提供參考依據。實例分析結果表明，本文設計的施工技術在保證施工安全方面中的具體優勢已經顯現出來，有必在現實中廣泛投入使用。