考虑驾驶员视认特性的公路标志牌加固施工技术

张浩

（江苏博纳华交通科技有限公司，江苏 南京243000）

传统公路标志牌加固施工技术必然存在很大程度的局限性。在进行公路标志牌加固施工技术设计中，还必须充分考虑驾驶员视认特性，避免造成交通安全事故的发生[1]。以驾驶员视认特性作为标志牌设计的重要考量依据，在此基础上，设计一种新型公路标志牌加固施工技术，致力于通过公路标志牌加固施工技术，提高公路标志牌加固施工的安全系数，以达到确保公路标志牌加固施工质量的目的，进而为有关部门提供更加科学、客观、准确的数据和鉴定结论，更好的为公路标志牌加固施工提供助力。

1 计算表征视认特性参数

在考虑驾驶员视认特性的前提下，要求必须对表征视认特性的参数进行有效计算[2]。表征视认特性参数的具体计算过程为：首先，从一个施工区标志出现在视线中的那一刻起，进行AOI 定义，直至从视线中消失，以此类推，形成动态的AOI；其次，利用ASLResultsPlus 软件寻找落在该兴趣区的注视点，并自动对表征视认特性参数进行计算，约定停留在标志牌上的时间不少于0.1 秒的视点即形成一个注视；最后，通过ASLResultsPlus 软件计算得出具体的表征视认特性参数，作为公路标志牌加固施工最后一步加设钢管的设定参数。

2 公路标志牌受力数值模拟

在此次公路标志牌加固施工中，采用有限元法对施工数值进行模拟。利用有限元法将公路标志牌加固施工数值模拟分成两部分，一是对施工过程数据模拟，二是对公路标志牌加固数据模拟。应用有限元方法对施工过程数值模拟分析的过程中荷载的释放与施加是通过相关系数来控制的，基于此，可推导出每个施工阶段中荷载增量加载过程的有限元分析表达式，如公式（1）所示。

上述公式中，A 表示刚度矩阵；α 表示施工步增量加载次数；δ 表示开挖边界荷载释放系数；κ 表示等效结点力；η 表示荷载增量步的节点位移增量；p 指的是荷载增量步增量荷载的等效结点力[3]。

3 加固施工技术

3.1 加设钢管

按照标准施工技术要求，设计考虑驾驶员视认特性的公路标志牌加固施工流程。

第一步，在公路标志牌加固施工时，必须根据施工位置，将公路标志结构平面上构件合理分配，以由远到近的原则进行加固施工。使用校准设备对待拼接的钢管实施校准处理，做起顶支墩，采用万能杆件沿桥轴线拼装[8]。在施工过程中，由于每个施工步骤荷载的不断增加，必然会出现公路标志牌与地面接触处垂直偏差的现象，对连接部分结构带来较为不利的影响，降低公路标志牌加固施工的稳定。本文通过计算公路标志牌加固施工垂直度的方式，为校正公路标志牌加固施工的垂直度提供基础数据。首先，应确定公路标志牌加固施工中的基础垂直偏差范围，依照其垂直偏差规律，计算公路标志牌加固施工垂直度。设公路标志牌加固施工垂直度为L，则其计算公式，如公式（2）所示。

在公式（2）中：i 是公路标志牌与地面接触处垂直偏差取值范围，通常以1 个单位为标准；n 是公路标志牌垂直偏差中的分层数量；h 是公路标志牌加固施工中公路标志牌的竖向刚度；是公路标志牌加固施工中公路标志牌的轴向刚度。在此基础上，用130t 汽车吊机拼装节间钢管，一经发现不满足检测要求的施工区域，应在最快时间做出反应，避免对后期施工造成连续影响。

第二步，在完成校正垂直度后，对钢管进行焊接。利用基础板钢筋（两根，直径不小于25mm）焊接成接地网；采用φ12 钢筋分别与上下两层地梁主筋进行跨接，跨接长度为其直径的6倍以上（注：100mm）。钻孔终孔后下入直缝焊管，工作管与外壁之间用水泥浆进行固井；终孔后提供准确的孔底坐标，位移偏差不大于2.5m；套管接口处进行焊接，加焊加强筋，保证密封性；工作管及护壁管的选择及安装必须满足质量要求。

第三步，待公路标志牌加固架设完成后，确保钢管与标志牌连接部分可有效衔接，进而保证了整体公路标志牌加固施工的稳定性。

3.2 加密槽铝

考虑到槽铝规格一定的情况下，通过加密槽铝间距的方式，实现公路标志牌加固。本文设定增加3 个槽铝，规格为70×20×5mm，加固公路标志牌。再将横向钢管用抱箍固定在滑动铝槽上，斜钢管固定在横梁上，直接在钢管底部和标志牌上加固，进行精准对位，直至连接施工架设完成。以此，完成考虑驾驶员视认特性的公路标志牌加固施工技术的研究。

4 实例分析

4.1 实验准备

为构建实验，实验对象选取某正在加固施工的公路标志牌，并对整体标志牌参数进行设计。其中包括：高度为7.5m，宽度为25cm 厚度为15cm，上檐为黑灰色方古树脂立体造型。实验区域内岩层倾向为156°-186°，实验区域内无断层，岩体出现泥化现象，各岩层见结合较差，岩体整体几乎不受力。将传统方法设置为对照组，与本文方法做对比，进行实验。依照公路标志牌加固施工要求，规范施工流程。在保证不受到外部环境干扰的条件下，使用本文设计的施工技术对公路标志牌进行加固施工，设计5 个监测点。实验分为两部分，首先记录监测点的稳定承载力，再记录施工过程中是否出现阻碍驾驶员视认特性的行为，定义该组为实验组。再使用传统的施工技术进行施工，记录稳定承载力以及是否出现阻碍驾驶员视认特性的行为，定义该组为对照组。将实验数据进行对比，进而判断两种施工技术的施工质量。

4.2 实验结果分析与结论

根据上述设计的实验步骤，采集10 组实验数据，具体内容如表1 所示。

表1 阻碍驾驶员视认特性行为次数

通过表1 可知，设计技术未出现阻碍驾驶员视认特性行为，而对照组出现1-3 次。而后，将两种施工技术下的加固施工稳定承载力进行对比，施工稳定承载力对比结果，如表2 所示。

表2 公路标志牌加固施工稳定承载力对比结果

通过表2 可得出如下的结论：本文设计的施工技术施工稳定承载力最高为887.514Mpa，实验对照组为414.378Mpa。通过实验结果证明，所设计的施工技术其各项功能均可以满足施工总体要求，可以广泛应用于公路标志牌加固施工方面。

5 结论

通过考虑驾驶员视认特性的公路标志牌加固施工技术的设计，希望能够在确保公路标志牌加固施工安全的同时，提高公路标志牌的稳定性，延长公路标志牌的使用年限。在后期的发展中，应加大本文设计施工技术在公路标志牌加固施工中的应用。由于此次研究时间有限，虽然取得了一定的研究成果，但对于该技术研究还不足，今后还要对其进行进一步研究，为公路标志牌加固施工的进一步优化提供参考依据。实例分析结果表明，本文设计的施工技术在保证施工安全方面中的具体优势已经显现出来，有必在现实中广泛投入使用。