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摘要:本文分析了交通安全设施的施工技术,论述施工过程中常见的问题以及一些看法。
关键词:公路;安全设施;施工技术
交通安全设施以其本身的各种功能在道路交通安全中发挥着独特的作用,各种设施的作用既相对独立又相互依联,共同构成道路交通安全的网络体系,其与交通指挥控制系统、交通监控通讯系统一样成为道路交通体系中不可缺少的重要部分,是确保道路交通畅顺、快速、安全、舒适和减少交通事故的发生,降低交通事故人员伤亡及财产的损失程度,创造和谐社会环境的重要设施之一。
一、施工技术和过程
1.交通标线
1.1施工要点
1)交通标线施工温度和速度的掌握对施工质量有相当重要的影响,因此要求施工操作人员必须具备有关标线涂料及其施工技术的基础知识。在操作过程中,能够根据涂料的不同性能指标,调整设备、施工温度和速度,以达到理想的质量效果。
2)施工最佳条件:环境温度5~32℃。对于气温过高或者车流量较大的施工区域,应延长车辆禁行时间。
3)振动标线的型号、形状和间距设定,必须根据使用者的目的、用途以及道路特征、车速车流量等设定科学合理的最佳方案。
4)施工设备应经常维护保养,否则会影响图形的美观和成型。
1.2常见质量问题的解决
标线施工中极易产生气泡、表面不平及毛刺等现象,影响视认效果和美观。产生上述现象的原因很多,如涂料质量、气温及路面结构等。涂料、气温等因素可以通过选择优质材料、调整施工时间等方式解决,但路面结构是不可改变的。这里着重介绍在不同路面结构情况下,如何保证标线质量。目前高速公路路面多采用SMA结构。SMA路面空隙较大,标线施工时易产生表面不平及毛刺现象。
2．交通标志
2.1施工要点
标志工程的特点是布点分散,结构复杂,类型众多。施工前应特别注意需要到现场结合图纸进行实地踏勘,以便及时发现问题。应重点关注标志桩号、版面设计内容与实际是否相符,标志设置后有无视线干扰,设置位置处有无高压线(会影响吊车工作),标志基础预留预埋情况(特别是附着在桥梁上的预留基础),线外路网指路标志情况等。
2.2施工中应注意的问题
1)标志基础
①要特别注意互通立交区段的开挖,因为立交区内光缆、电缆众多,要防止开挖过程中出现损坏光缆、电缆的情况。
②从基坑中挖出的剩余材料,运至监理工程师认可的地方;所有基坑挖方应保持良好的排水;基础的排水方法和采取的措施应取得监理工程师的批准。
③通常,标志施工设计图纸中标志基础所在的边坡比例为1∶1.5,而实际情况边坡比例不尽如此。如果仍按设计进行施工,则可能会出现基础顶面埋设在土中或基础顶端外露过多的情况。通常,解决上述问题的方法是根据现场情况将基础顶面的标高进行提高或降低。
④混凝土基础中的预埋地脚螺栓和基底法兰盘位置要准确,特别是门架、悬臂标志预埋件的位置直接影响标志安装后的角度、板面净空等,应特别注意。
2)标志板面制作
交通标志的形状、图案、颜色、字体和所采用的反光膜、铝合金板、铝合金槽应严格按设计图及规范规定执行。在此着重介绍铝板的拼接。标志底板采用铝合金板。为了保证标志板面的平整度,设计中常常对于板面尺寸小于8 m2的标志采用厚度2 mm的铝合金板,其余交通标志牌采用厚度3 mm的铝合金板,并采用铝合金龙骨加固。铝板与铝板、铝板与铝合金龙骨的加固一般采用铆接方式。目前已有了新的拼接工艺——焊接。在标志制作过程中,大型标志铝合金板之间以及板面与铝型槽之间的连接,多采用标志板专用焊机和拼板机焊接。此种工艺打破了传统铆接方式,极大地简化了操作程序,提高了工作效率,实现了版面制作数字自动控制,且连接牢固度、平整度均较以往的铆接方式有较大提高。
3．护栏
3.1施工要点
1)护栏立柱放样应按设计图进行,根据路桥工程提供的路基中心及基准标高,并以桥梁、通道、涵洞、中央分隔带开口等为控制点,利用经纬仪、水准仪等测量仪器,进行测距定位,逐点测量标高。
2)立柱放样遇到间距零头时(非标准段),利用调整段调整间距分配零头数。
3)立柱放样后,应调查每根立柱桩位的地基情况,如遇横向排水管、分歧通信管道等预埋管线与立柱有冲突时,需调整某些立柱的位置;中央分隔带通信人井处,立柱应避开人井设置。
4)在一般路段,立柱采用打桩机打入法施工。立柱打入时要精确定位,打入过深时应将其全部拔出,待基础压实后再重新打入。
5)中央分隔带大中小桥、明涵洞、通道上立柱固定,按图纸要求将立柱用砂浆(一般10#砂浆)固定于预留孔中。
6)暗涵洞、暗通道等构造物上的立柱固定,先按设计要求现场浇筑混凝土基础,并预留立柱孔。等混凝土凝固后,将立柱用素混凝土固定于预留孔中。混凝土标号一般为C20。
7)立柱安装完成后,进行线形调整。待线形与道路平纵线形相协调后,安装波形梁板。
8)波形梁板拼接方向与行车道方向一致,依次叠加安装。
9)波形梁板的连接螺栓及拼接螺栓不宜过早拧紧,安装过程中利用长圆孔先进行调整,形成平顺线形后,再拧紧螺栓。
3.2钻孔施工技术的应用
护栏是通过打入地下的钢立柱与波形梁护栏板连成整体而起到安全防撞作用的,其原理是车辆首先撞击护栏板,护栏板吸收能量,同时将冲击力传送给立柱。由于立柱深深埋入坚实的路基中,立柱再把能量传送给路基,以此起到安全防撞作用。在此过程中,钢立柱打入路基的牢固程度起着决定性作用。由于路基是一层层的土石经压实形成,在立柱打入过程中如果遇到二灰碎石土(约40 cm)层(这样的土相当坚硬),钢立柱的打入极为困难,此时立柱施工应采用开挖法或钻孔法。
在立柱打入施工中,碰到二灰碎石土等无法打入的情况时(原因是路基施工为整幅填土,整幅压实),常规处理方法是采用开挖法,即在立柱安装位置处挖孔穴(孔径不小于20cm),用风镐等机械将阻碍立柱打入的二灰碎石及二灰土层(或石块等其他硬物)凿除,再将立柱打入设计深度,然后选用良好筑路材料分层回填并夯实。此法费时费力,扰动土较多,相对降低了立柱牢固度。笔者采用钻孔法解决此问题,即在立柱的安装位置处,用一种新型冲击式公路专用钻孔机钻孔,空压机清孔。钻孔径与立柱外径相当(Φ114mm立柱钻孔径为Φ120 mm)。将影响立柱打入的二灰碎石层(或石块等其他硬物)钻通,钻孔深度为立柱打入深度的一半左右,然后再用液压式打桩机把立柱打入到设计深度。这种方法施工简便、效率高,对土层扰动少,立柱牢固度好。
4．隔离栅
1)隔离栅设置在公路地界处,施工中经常会出现一些矛盾。为保证放样的准确性,减少不必要的位置冲突,宜事先由土建单位用全站仪放出公路用地界,然后再进行隔离栅的定位。
2)隔离栅既是高速公路与外界的分界线,又是与外界的连接线,故应保持与外界环境相协调。
3)在隔离栅安装前,应进行地形处理,将隔离栅附近地面适当整平,将杂物、杂草等清除干净,并整平、夯实。对地形起伏地段,要将地面修整成一定坡度的斜面,将隔离栅顺坡设置。
二、有关问题探讨
1．热熔型标线的厚度
目前,热熔标线设计厚度一般为1.8~2.0 mm。笔者认为这样的厚度有2个缺点:(1)厚度较大,易碎裂剥落且浪费材料,成本加大;(2)由于车辆的重复碾压以及自然条件的腐蚀风化等原因,标线在两三年后其清晰度、视认性、反光效果显著下降,一般情况下要补划。补划时比较头疼的是原有标线的处理,因为要彻底清除掉原有标线非常困难,而部分清除会使新划标线缺少平整的基准面,影响反光效果;不清除直接在原标线基础上覆盖,则厚度又过大,更易断裂剥落。因此,笔者以为新建高速公路热熔型标线厚度应设计薄一些,以1.0~1.2 mm为宜,这样既能保证反光质量、降低成本,又能保证二次涂敷后标线厚度不致过大。
2.车道识别标志的命名
笔者以为车道识别标志的设置对于规范车辆有序行车,提高高速公路行车速度和运营能力很有意义。时常可以看到这样的现象:高速公路上2个大货车,一个占据超车道,一个占据行车道,你追我赶,互不相让,严重影响了车辆的通行速度。此现象在双向4(6)车道的高速公路,甚至在双向8车道的沪宁高速经常出现。笔者认为应特别注意对大货车的控制。以双向6车道为例,可将上述标志名称调整为:客车道,客货车道,大货车专用道,应急救援通道。这样调整以后,可加深驾驶员对于紧急停靠带功能的认识,也可以规范大货车有序行车,防止随意变道,提高公路利用率。
結语
经过数年的施工实践,目前我国交通安全设施施工技术日趋成熟,效果也得到不同程度的检验。如何更好地为道路使用者提供安全、舒适、快捷的行车环境,如何更好地提高服务、减少事故,如何更好地在设计施工中体现人性化、环保化,节约化,是广大交通设施从业人员不断努力的方向。
关键词:公路;安全设施;施工技术
交通安全设施以其本身的各种功能在道路交通安全中发挥着独特的作用,各种设施的作用既相对独立又相互依联,共同构成道路交通安全的网络体系,其与交通指挥控制系统、交通监控通讯系统一样成为道路交通体系中不可缺少的重要部分,是确保道路交通畅顺、快速、安全、舒适和减少交通事故的发生,降低交通事故人员伤亡及财产的损失程度,创造和谐社会环境的重要设施之一。
一、施工技术和过程
1.交通标线
1.1施工要点
1)交通标线施工温度和速度的掌握对施工质量有相当重要的影响,因此要求施工操作人员必须具备有关标线涂料及其施工技术的基础知识。在操作过程中,能够根据涂料的不同性能指标,调整设备、施工温度和速度,以达到理想的质量效果。
2)施工最佳条件:环境温度5~32℃。对于气温过高或者车流量较大的施工区域,应延长车辆禁行时间。
3)振动标线的型号、形状和间距设定,必须根据使用者的目的、用途以及道路特征、车速车流量等设定科学合理的最佳方案。
4)施工设备应经常维护保养,否则会影响图形的美观和成型。
1.2常见质量问题的解决
标线施工中极易产生气泡、表面不平及毛刺等现象,影响视认效果和美观。产生上述现象的原因很多,如涂料质量、气温及路面结构等。涂料、气温等因素可以通过选择优质材料、调整施工时间等方式解决,但路面结构是不可改变的。这里着重介绍在不同路面结构情况下,如何保证标线质量。目前高速公路路面多采用SMA结构。SMA路面空隙较大,标线施工时易产生表面不平及毛刺现象。
2．交通标志
2.1施工要点
标志工程的特点是布点分散,结构复杂,类型众多。施工前应特别注意需要到现场结合图纸进行实地踏勘,以便及时发现问题。应重点关注标志桩号、版面设计内容与实际是否相符,标志设置后有无视线干扰,设置位置处有无高压线(会影响吊车工作),标志基础预留预埋情况(特别是附着在桥梁上的预留基础),线外路网指路标志情况等。
2.2施工中应注意的问题
1)标志基础
①要特别注意互通立交区段的开挖,因为立交区内光缆、电缆众多,要防止开挖过程中出现损坏光缆、电缆的情况。
②从基坑中挖出的剩余材料,运至监理工程师认可的地方;所有基坑挖方应保持良好的排水;基础的排水方法和采取的措施应取得监理工程师的批准。
③通常,标志施工设计图纸中标志基础所在的边坡比例为1∶1.5,而实际情况边坡比例不尽如此。如果仍按设计进行施工,则可能会出现基础顶面埋设在土中或基础顶端外露过多的情况。通常,解决上述问题的方法是根据现场情况将基础顶面的标高进行提高或降低。
④混凝土基础中的预埋地脚螺栓和基底法兰盘位置要准确,特别是门架、悬臂标志预埋件的位置直接影响标志安装后的角度、板面净空等,应特别注意。
2)标志板面制作
交通标志的形状、图案、颜色、字体和所采用的反光膜、铝合金板、铝合金槽应严格按设计图及规范规定执行。在此着重介绍铝板的拼接。标志底板采用铝合金板。为了保证标志板面的平整度,设计中常常对于板面尺寸小于8 m2的标志采用厚度2 mm的铝合金板,其余交通标志牌采用厚度3 mm的铝合金板,并采用铝合金龙骨加固。铝板与铝板、铝板与铝合金龙骨的加固一般采用铆接方式。目前已有了新的拼接工艺——焊接。在标志制作过程中,大型标志铝合金板之间以及板面与铝型槽之间的连接,多采用标志板专用焊机和拼板机焊接。此种工艺打破了传统铆接方式,极大地简化了操作程序,提高了工作效率,实现了版面制作数字自动控制,且连接牢固度、平整度均较以往的铆接方式有较大提高。
3．护栏
3.1施工要点
1)护栏立柱放样应按设计图进行,根据路桥工程提供的路基中心及基准标高,并以桥梁、通道、涵洞、中央分隔带开口等为控制点,利用经纬仪、水准仪等测量仪器,进行测距定位,逐点测量标高。
2)立柱放样遇到间距零头时(非标准段),利用调整段调整间距分配零头数。
3)立柱放样后,应调查每根立柱桩位的地基情况,如遇横向排水管、分歧通信管道等预埋管线与立柱有冲突时,需调整某些立柱的位置;中央分隔带通信人井处,立柱应避开人井设置。
4)在一般路段,立柱采用打桩机打入法施工。立柱打入时要精确定位,打入过深时应将其全部拔出,待基础压实后再重新打入。
5)中央分隔带大中小桥、明涵洞、通道上立柱固定,按图纸要求将立柱用砂浆(一般10#砂浆)固定于预留孔中。
6)暗涵洞、暗通道等构造物上的立柱固定,先按设计要求现场浇筑混凝土基础,并预留立柱孔。等混凝土凝固后,将立柱用素混凝土固定于预留孔中。混凝土标号一般为C20。
7)立柱安装完成后,进行线形调整。待线形与道路平纵线形相协调后,安装波形梁板。
8)波形梁板拼接方向与行车道方向一致,依次叠加安装。
9)波形梁板的连接螺栓及拼接螺栓不宜过早拧紧,安装过程中利用长圆孔先进行调整,形成平顺线形后,再拧紧螺栓。
3.2钻孔施工技术的应用
护栏是通过打入地下的钢立柱与波形梁护栏板连成整体而起到安全防撞作用的,其原理是车辆首先撞击护栏板,护栏板吸收能量,同时将冲击力传送给立柱。由于立柱深深埋入坚实的路基中,立柱再把能量传送给路基,以此起到安全防撞作用。在此过程中,钢立柱打入路基的牢固程度起着决定性作用。由于路基是一层层的土石经压实形成,在立柱打入过程中如果遇到二灰碎石土(约40 cm)层(这样的土相当坚硬),钢立柱的打入极为困难,此时立柱施工应采用开挖法或钻孔法。
在立柱打入施工中,碰到二灰碎石土等无法打入的情况时(原因是路基施工为整幅填土,整幅压实),常规处理方法是采用开挖法,即在立柱安装位置处挖孔穴(孔径不小于20cm),用风镐等机械将阻碍立柱打入的二灰碎石及二灰土层(或石块等其他硬物)凿除,再将立柱打入设计深度,然后选用良好筑路材料分层回填并夯实。此法费时费力,扰动土较多,相对降低了立柱牢固度。笔者采用钻孔法解决此问题,即在立柱的安装位置处,用一种新型冲击式公路专用钻孔机钻孔,空压机清孔。钻孔径与立柱外径相当(Φ114mm立柱钻孔径为Φ120 mm)。将影响立柱打入的二灰碎石层(或石块等其他硬物)钻通,钻孔深度为立柱打入深度的一半左右,然后再用液压式打桩机把立柱打入到设计深度。这种方法施工简便、效率高,对土层扰动少,立柱牢固度好。
4．隔离栅
1)隔离栅设置在公路地界处,施工中经常会出现一些矛盾。为保证放样的准确性,减少不必要的位置冲突,宜事先由土建单位用全站仪放出公路用地界,然后再进行隔离栅的定位。
2)隔离栅既是高速公路与外界的分界线,又是与外界的连接线,故应保持与外界环境相协调。
3)在隔离栅安装前,应进行地形处理,将隔离栅附近地面适当整平,将杂物、杂草等清除干净,并整平、夯实。对地形起伏地段,要将地面修整成一定坡度的斜面,将隔离栅顺坡设置。
二、有关问题探讨
1．热熔型标线的厚度
目前,热熔标线设计厚度一般为1.8~2.0 mm。笔者认为这样的厚度有2个缺点:(1)厚度较大,易碎裂剥落且浪费材料,成本加大;(2)由于车辆的重复碾压以及自然条件的腐蚀风化等原因,标线在两三年后其清晰度、视认性、反光效果显著下降,一般情况下要补划。补划时比较头疼的是原有标线的处理,因为要彻底清除掉原有标线非常困难,而部分清除会使新划标线缺少平整的基准面,影响反光效果;不清除直接在原标线基础上覆盖,则厚度又过大,更易断裂剥落。因此,笔者以为新建高速公路热熔型标线厚度应设计薄一些,以1.0~1.2 mm为宜,这样既能保证反光质量、降低成本,又能保证二次涂敷后标线厚度不致过大。
2.车道识别标志的命名
笔者以为车道识别标志的设置对于规范车辆有序行车,提高高速公路行车速度和运营能力很有意义。时常可以看到这样的现象:高速公路上2个大货车,一个占据超车道,一个占据行车道,你追我赶,互不相让,严重影响了车辆的通行速度。此现象在双向4(6)车道的高速公路,甚至在双向8车道的沪宁高速经常出现。笔者认为应特别注意对大货车的控制。以双向6车道为例,可将上述标志名称调整为:客车道,客货车道,大货车专用道,应急救援通道。这样调整以后,可加深驾驶员对于紧急停靠带功能的认识,也可以规范大货车有序行车,防止随意变道,提高公路利用率。
結语
经过数年的施工实践,目前我国交通安全设施施工技术日趋成熟,效果也得到不同程度的检验。如何更好地为道路使用者提供安全、舒适、快捷的行车环境,如何更好地提高服务、减少事故,如何更好地在设计施工中体现人性化、环保化,节约化,是广大交通设施从业人员不断努力的方向。