張海江(上海浦橋工程建設(shè)管理有限公司,上海 200032)
動態(tài)稱重系統(tǒng)主要包括動態(tài)稱重設(shè)備、圖片抓拍設(shè)備、視頻記錄設(shè)備及配套設(shè)施(包括立桿、基礎(chǔ)、管道和線纜等)。動態(tài)稱重系統(tǒng)的設(shè)置,如圖 1 所示。
圖1 動態(tài)稱重系統(tǒng)(平板型稱重臺)示意圖
目前,通常使用的動態(tài)稱重臺包括平板型稱重臺和窄條型稱重臺,筆者主要對平板型稱重臺的安裝質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行闡述。
當(dāng)行駛的車輛駛過埋設(shè)在預(yù)檢點(diǎn)車道上的稱重臺時,安裝在稱重臺里邊的傳感器負(fù)責(zé)采集該車輛的重量信息,安裝在距離傳感器前約 20 m 的立桿上的攝像機(jī)負(fù)責(zé)攝取車輛牌照的圖片信息。同時,位于稱量區(qū)后方的相機(jī)負(fù)責(zé)拍攝后視照片,而側(cè)向相機(jī)提供側(cè)向照片,若有違法車輛通過檢測區(qū)時段,則截取 5 s 小視頻。
在高速公路入口處施工,必須要到交通管理部門辦理相關(guān)手續(xù)。在正式施工前,應(yīng)按照 JTG H30—2015《公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)安全作業(yè)規(guī)程》和《上海市高速公路和快速路養(yǎng)護(hù)維修安全作業(yè)實(shí)施規(guī)定(試行)》(滬路政安[2017]123 號)的要求進(jìn)行封道。平板型稱重臺布設(shè)在高速公路主線收費(fèi)站上游約 50 m 處,且需設(shè)置警告區(qū)、上游過渡區(qū)、緩沖區(qū)、施工區(qū)和下游過渡區(qū)。具體要求如下。
(1)警告區(qū)長度 1 600 m、上游過渡區(qū)長度不小于100 m、緩沖區(qū)長度不小于 50 m,在該部分區(qū)間內(nèi)統(tǒng)一設(shè)置“前方施工”標(biāo)志、“禁止超車”標(biāo)志、“前方車道變窄”標(biāo)志、“禁止通行”標(biāo)志、“導(dǎo)向”標(biāo)志和“限制速度”標(biāo)志等。標(biāo)志牌應(yīng)按 GB 5768—2017《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》標(biāo)準(zhǔn)制作。緩沖區(qū)應(yīng)設(shè)置路障和隔離墩,上游過渡區(qū)應(yīng)布置防撞緩沖車和標(biāo)志車。
(2)施工區(qū)是施工人員作業(yè)區(qū)及施工物資堆放處,施工物資必須堆放整齊,不能過高和占用過往車輛行駛車道;施工機(jī)械須按標(biāo)準(zhǔn)涂上橘黃色;作業(yè)區(qū)與車道間也必須要設(shè)置隔離墩;施工區(qū)長度不小于 50 m。
(3)下游過渡區(qū)長度不應(yīng)小于 30 m,在下游過渡區(qū)的末端設(shè)置解除標(biāo)志。
(4)設(shè)立協(xié)管員負(fù)責(zé)交通指揮,進(jìn)行車輛疏導(dǎo),避免因道路封閉影響該路段的車輛通行。
本項(xiàng)目選用的稱重設(shè)備采用的是一體化方式安裝,稱重設(shè)備同路面直接用高強(qiáng)度灌漿料現(xiàn)場澆筑,沒有連接縫隙,車輛高速通過時無法引起臺面晃動,減少傳感器和結(jié)構(gòu)受到的沖擊,提高了檢測精度和壽命。
4.1.1 平板型稱重臺安裝位置的選擇
平板型稱重臺的安裝位置宜選擇在離收費(fèi)口約 50 m,且應(yīng)盡量避開曲線位置。
4.1.2 基坑開挖
(1)安裝稱重臺的基礎(chǔ)平面尺寸應(yīng)略大于稱重臺,正式開挖時應(yīng)仔細(xì)測量尺寸。
(2)在地面上劃出基礎(chǔ)位置,再用切縫機(jī)將道路切縫為直線段。
(3)切縫完成后,用路面破碎機(jī)將已切口的道路破碎,破碎時必須防止周邊的瀝青路面被帶起來,最后使用人工將基坑內(nèi)修齊。
(4)在通行道路上作業(yè),應(yīng)及時清理開挖出來的建筑垃圾,并裝入事先備好的回收袋,集中堆放并運(yùn)走。
4.1.3 青石墊層
(1)基坑底部采用約 3 cm 的青石鋪?zhàn)鰤|層,鋪墊厚度約 5 cm。
(2)嚴(yán)格控制青石的材質(zhì)及大小,要預(yù)先清洗青石,使其不帶有石粉和砂礫。
(3)鋪墊應(yīng)滿足厚度為 5 cm 的要求且平整。
4.1.4 鋼筋網(wǎng)布置
(1)將預(yù)先綁扎成型的鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)在碎石墊層上面。鋼筋由直徑為 14 mm 的螺紋鋼綁扎而成,縱橫交叉,間距均為 10 cm。
(2)檢查鋼筋直徑、縱橫鋼筋間距和鋼筋網(wǎng)尺寸,都應(yīng)滿足設(shè)計要求。
(3)鋼筋網(wǎng)應(yīng)與青石墊層完全接觸,布置平整。
4.1.5 稱重臺吊裝、鋪設(shè)和調(diào)平
(1)核實(shí)好稱重臺的編號,以及出線管和排水管對應(yīng)的方向。用吊車或者起重機(jī)將稱重臺吊起,垂直放入基坑中(每個稱重臺重量約 2.15 t)。
(2)連接出線管和排水管,排水管采用 75 mm 的PVC 管,出線管采用 40 mm 的硅芯管。對線管和平板關(guān)口之間的接縫進(jìn)行密封處理。
(3)使用水平尺平放橫跨基坑兩端,應(yīng)確保水平尺處于水平狀態(tài),調(diào)節(jié)平板 4 角的調(diào)平螺栓,確保稱重設(shè)備主體處于水平狀態(tài)并與路面齊平,高差不可超過 1 mm。
(4)安裝完成的稱重臺表面應(yīng)與路面平齊,縫隙很小。
4.1.6 澆筑灌漿料
(1)平板周圍采用 CGM-1 道路特制型 C50 高強(qiáng)度灌漿料一次性澆筑。
(2)預(yù)先對 CGM-1 道路特制型 C50 高強(qiáng)度灌漿料進(jìn)行試驗(yàn),確保其強(qiáng)度和初凝時間符合要求。
(3)攪拌灌漿料必須使用滾筒攪拌機(jī),嚴(yán)禁使用平置型的砂漿攪拌機(jī)。
(4)攪拌灌漿料僅使用水和灌漿料,無需配備砂礫和碎石,水灰比為 13%,需要凈水(如自來水),不可使用泥漿水。
(5)正式灌漿時,須保證基坑內(nèi)灌漿密實(shí)。灌漿時從高位開始灌漿,放石子時散鋪,注意不要戳破穿線管。
(6)嚴(yán)禁使用振搗棒振搗灌漿料。
(7)基坑接近灌平時,需減少灌漿料的用水量,以便最后收平抹面。
(8)收面時首先將灌漿料灌至基本持平(+1 mm),用長條形堅(jiān)硬物刮掉高出部分,然后用抹子抹平。收面時間不宜過長,嚴(yán)禁反復(fù)抹。
(9)灌漿完成后,封路時間必須充分,并澆水對灌漿料部分進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
(10)灌漿完成后的秤重臺表面應(yīng)與路面平齊,縫隙要小,基礎(chǔ)要牢固。車輛高速駛過時,不會產(chǎn)生跳動和偏移,可保證車輛無害通行。
4.2.1 線圈材料控制
在理想狀況下(不考慮一切環(huán)境因素的影響),電感線圈的埋設(shè)只考慮面積的大?。ɑ蛑荛L)和匝數(shù),可以不考慮導(dǎo)線的材質(zhì)。但在實(shí)際工程中,必須考慮導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度和高低溫抗老化問題;在某些環(huán)境惡劣的地方,還必須考慮耐酸堿腐蝕問題。導(dǎo)線一旦老化或抗拉強(qiáng)度不夠,就極有可能發(fā)生破損,檢測器將無法正常工作。在實(shí)際工程中,一般采用 1.0 mm 以上的鐵氟龍高溫軟導(dǎo)線。
4.2.2 安裝質(zhì)量控制
(1)地面處理。對于地面有凹凸不平的地方,應(yīng)進(jìn)行平整處理,并將表面浮土清掃干凈。
(2)定基準(zhǔn)線。根據(jù)設(shè)計圖紙要求對地面進(jìn)行標(biāo)線,標(biāo)線時應(yīng)注意線圈周圍 50 cm 范圍內(nèi)不能存在大量金屬,如井蓋和雨水溝蓋板等;周圍 1 m 范圍內(nèi)不能存在超過220 V 的供電線路。
(3)地面切割。依據(jù)地面基準(zhǔn)線對地面進(jìn)行切割,要掌握好切割機(jī)的切割力度,并確保其勻速直線向前推進(jìn)。用路面切割機(jī)按線條切割成方形的線圈,深度一般為 50 mm~80 mm,應(yīng)保證槽內(nèi)最上層電纜距地 30 mm 以上;槽寬一般為 4 mm~8 mm,應(yīng)大于電纜直徑。切割饋線走線槽,去掉槽內(nèi)銳角,清理碎渣,檢查槽底是否平整。
(4)線圈繞制。在線圈槽中按順時針方向放入 4~5 匝(圈)電線,放入槽中的電線應(yīng)松弛,且一匝一匝地壓緊至槽底;線圈的引出線按順時針方向雙絞放入引線槽中,在道閘端出線時留長度為 1 m 的線頭。
(5)灌縫。槽內(nèi)縫隙須填實(shí),與道路成為一體,以防線圈在有車經(jīng)過時發(fā)生顫動。對于填縫材料的選擇,若為水泥路面,可用水泥、瀝青或環(huán)氧樹脂;若為瀝青路面,則只能使用瀝青。
(6)地感線圈測試。用車輛檢測器或者萬用表對線圈進(jìn)行連通測試。地感線圈的設(shè)置,如圖 2 所示。
圖2 地感線圈布置示意圖
整體機(jī)柜由柜體(含接地部分和接地銅排的截面)、防雨頂蓋、機(jī)柜防護(hù)層和機(jī)柜基礎(chǔ)組成。在現(xiàn)場安裝控制機(jī)柜時,要做好以下環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。
(1)檢查機(jī)柜成品質(zhì)量,重點(diǎn)包括機(jī)柜外形尺寸、機(jī)柜材質(zhì)用料、機(jī)柜表面應(yīng)做防腐蝕預(yù)處理及靜電噴涂。
(2)機(jī)柜高度一般距地面約 1.5 m,且應(yīng)在機(jī)柜周邊設(shè)置明顯警示標(biāo)志,確保不影響行人及車輛通行。
(3)施工前應(yīng)當(dāng)核對機(jī)柜連接用的配件,如螺絲、墊片、彈墊、接地連接線、防水膠皮墊等,以免缺漏。
(4)將機(jī)柜底座安裝到支架基礎(chǔ)上,各電纜需預(yù)留足夠的長度,按方向進(jìn)行捆綁,并做好方向標(biāo)記;剩余線纜盤到手(人)孔或機(jī)柜里,安裝并緊固地腳螺絲。
(5)應(yīng)將接地連接線緊固在鍍鋅扁鋼上。
(6)各電纜按接法分別從機(jī)柜前后門引出,安裝并緊固機(jī)柜與支架間的地腳螺絲,檢查各點(diǎn)螺絲的緊固程度。
(7)在安裝機(jī)柜內(nèi)設(shè)備時,應(yīng)對各進(jìn)線線纜貼上相應(yīng)的標(biāo)簽,機(jī)柜門上貼好連接示意圖。機(jī)柜內(nèi)自上而下依次擺放以下設(shè)備:顯示器、現(xiàn)場動態(tài)稱重儀表、工業(yè)交換機(jī)、信號處理單元、車輛檢測器和光纖收發(fā)器。機(jī)柜須接地,內(nèi)部設(shè)置專用接地銅排,接地銅排的截面積宜不小于100 mm2,同時應(yīng)做好接地標(biāo)志。
當(dāng)平板型稱重臺及其配套設(shè)施安裝完成以后,必須根據(jù)當(dāng)?shù)赜嬃抗芾聿块T的要求,按檢定流程進(jìn)行標(biāo)定,標(biāo)定合格后,計量部門核發(fā)檢定證書。
在計量管理部門對平板型稱重臺進(jìn)行計量標(biāo)定前,必須先由承包單位進(jìn)行自檢標(biāo)定,自檢標(biāo)定合格后方能申請計量管理部門進(jìn)行標(biāo)定。
動態(tài)車輛稱重系統(tǒng)主要是以汽車行車通過稱重臺面時對車輛的輪軸進(jìn)行稱重,最后累加得到車輛的總重。
動態(tài)標(biāo)定是標(biāo)定車輛以不同的速度多次通過動態(tài)稱重系統(tǒng)后,得到相應(yīng)的稱重值,并與標(biāo)定車輛的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較,根據(jù)最終的比較結(jié)果確定標(biāo)定合格與否。
標(biāo)定車輛一般選用 3 種車型,分別為 2 軸(剛性)、3 軸/4 軸(剛性)、6 軸(拖掛車)。這 3 種車型的靜態(tài)整車稱重結(jié)果應(yīng)滿足動態(tài)標(biāo)定要求,若標(biāo)定車輛靜態(tài)整車稱重結(jié)果不滿足要求,可增加車載載荷。一般情況下 2 軸(剛性)標(biāo)定車輛靜態(tài)整車稱重結(jié)果約 2 t,3 軸/4 軸(剛性)標(biāo)定車輛靜態(tài)整車稱重結(jié)果約 20 t,6 軸(拖掛車)標(biāo)定車輛靜態(tài)整車稱重結(jié)果約 35 t。
由于各稱重臺在安裝環(huán)境上存在一定的差別,低速段、中速段及高速段的稱重結(jié)果各不相同,必須對行駛速度進(jìn)行劃分。其中:低于 15 km/h 的,為低速段;在 16 km/h~45 km/h 之間的,為中速段;高于 46 km/h的,為高速段。3 種標(biāo)定車輛分別按低速段、中速段及高速段中任意速度通過稱重臺,獲得相應(yīng)的稱重數(shù)據(jù)。各速度段都要測量 10 次,獲得 10 組車重數(shù)據(jù)。其中,6 次從稱重臺中心通過,2 次從靠近稱重臺的左側(cè)通過,2 次從靠近稱重臺的右側(cè)通過。將每次測得的車重數(shù)據(jù)與標(biāo)定車的實(shí)際重量進(jìn)行比較,若誤差在 ±2.5% 之內(nèi),則達(dá)到國家計量五級秤標(biāo)準(zhǔn)。上述 10 次數(shù)據(jù)若有 1 次達(dá)不到要求,則標(biāo)定不通過。必須查找原因(一般原因包括傳感器故障、稱重臺總承故障、儀表故障、路面本身不平整)并采取整改措施(更換傳感器并重新調(diào)試、更換稱重臺總承或進(jìn)行維修、更換儀表或進(jìn)行維修、修復(fù)路面)后,重新按規(guī)定程序和方法進(jìn)行標(biāo)定。
(1)計量開始前,必須對用于標(biāo)定的車輛進(jìn)行驗(yàn)收。具體要求如下:若本地有關(guān)部門有標(biāo)定用的汽車,且此車具有法定權(quán)威機(jī)構(gòu)頒發(fā)的合格證和標(biāo)定值,則可將此車作為本系統(tǒng)的標(biāo)定車;若沒有標(biāo)定用車,則自行選擇汽車,但該車應(yīng)在本地的靜態(tài)衡器(有效期內(nèi)且精度在 0.5% 以上)、檢測軸重的裝置上稱重,該車至少稱重 10 次,取平均值為標(biāo)準(zhǔn)值。
(2)對于車載載荷,應(yīng)使用法定權(quán)威機(jī)構(gòu)的砝碼進(jìn)行加重。
(3)計量開始時,應(yīng)嚴(yán)格控制車輛行駛速度滿足低速、中速和高速的要求,并應(yīng)將實(shí)際車速記于標(biāo)定錄表中。
高速公路上每天行駛成千上萬輛汽車,動態(tài)稱重系統(tǒng)的精準(zhǔn)度是超限車輛被檢測出來的必要條件,因此,必須認(rèn)真控制稱重臺及其配套設(shè)施的安裝質(zhì)量、嚴(yán)格按照規(guī)定的程序進(jìn)行計量標(biāo)定工作,只有這樣才能保證系統(tǒng)的精準(zhǔn)度,才能為治超工作加上最重的砝碼。