道路桥梁 ・ｌ２７・ 高速公路机电系统结构与功能分析 陈 宁 （江苏安防科技有限公司，２１０００９） 【摘要】高速公路机电系统是对高速 亭设计不合理，亭上有积水，排水不畅通： 全、舒适、快捷的运输目的。 公路实施现代化管理的主要工具，发挥着道 安装在亭顶的空调的冷凝水排路不畅通，造 为实现这一目的，监控系统必须具备最 路设施交通功能的主要辅助管理功能。本文 成亭顶积水；安装在亭顶的空调固定设计不 基本的三个功能：ａ：采集交通流数据，判断 简要分析了高速公路运营管理的内容和特 合理，直接打孔用膨胀螺栓固定，打孔造成 交通状态：ｂ：根据交通状态，实施控制策略， 点、机电设备管理内容、机电系统的结构与 防水层的破坏，造成漏水；在亭顶安装报警 决定控制参数；Ｃ：执行控制策略，将控制参 功能。并对高速公路机电系统各子系统的结 器，钻孔走线，防水处理不好，造成漏水， 数作用于交通流。 构、功能进行了比较深入的探讨。 以上所涉及的几个工艺环节，要经常检查， 根据高速公路监控系统的功能要求和设 【关键词】高速公路；机电系统；结构； 以免因漏水造成设备的损坏。 备特点，监控系统可分为如下功能子系统： 功能 （３）经常检查降温风扇运转是否正常 ａ：信息采集子系统：该系统的功能是获 降温风扇主要位置有：工控机、计算机、 取交通信息原始数据，通过视频车辆检测器、 调整公路机电系统的结构与功能来自于 ＵＰＳ、稳压器、硬盘、录像机等，如工控机 超声波检测器、红外检测器、检测线圈、通 调整公路运营管理的需求： 经常死机，需检查ＣＰＵ的降温风扇转动是否 信设备等形成的交通量采集子系统，获得各 １、高速公路运营管理的内容和特点 正常，如果发现不正常，应立即停机修理。 段道路的交通量数据。 （１）交通管理。交通管理的任务就是利 要经常检查并保证设备的散热风扇工作正 ｂ：交通控制子系统。 用先进的技术手段检测、控制、诱导交通流 常，如散热风扇停转，必须立即处理。 交通控制子系统包括：交通控制目标、 量，维护交通秩序，保障交通安全和道路畅 （４）防锈处理 交通控制方法、交通控制参数。控制参数以 通，对违章行为进行纠正和处罚。 外场设备由于雨淋日晒易被氧化生锈， 一定的控制形式作用于交通流。根据控制形 （２）养护管理。养护管理的任务是对高 要定期进行防锈处理。如：手动栏杆的转轴、 式的不同，控制方法可以分为匝道控制和主 速公路道路、桥梁及交通工程设施进行定期 设备的地脚固定螺栓、设备与固定装置的连 线控制两大类，而匝道控制又可以分为：入 和不定期的保养和修复，以保证其正常的使 接螺栓等要涂抹防锈油。锈蚀不但会对设备 口匝道定时调节控制、入口匝道整体定时控 用功能。 造成损坏，而且会带来安全隐患，特别是沿 制、入口匝道交通感应控制、入口匝道汇合 （３）收费管理。收费管理的主要任务是 海地区的高速公路，铁质金属被腐蚀严重， 控制。 按国家批准的收费和价格向通行车辆收 采取必要措施防锈，常见的问题是：金属件 ｃ：交通诱导信息显示子系统。 取足够的通行费，同时对营私舞弊、偷逃通 防锈镀锌层薄，造成锈蚀，更换符合防锈要 交通诱导子系统包括可变限速诱导系 行费的行为进行稽查。 求的金属件；检查收费雨棚车道照明灯及雨 统，依靠埋设在道路两侧或中间的可变限速 （４）路政管理。路政管理的任务是贯彻 棚信号灯紧固件及安装螺栓是否锈蚀严重， 标志，进行整条道路的车速优化处理，使车 实施国家和地方的有关法律、法规，保证高 如已失去功能，需更换以免掉下来造成人身 辆以均匀的密度分布在高速公路上；可变情 速公路路产完整，维护高速公路路权不受侵 损伤。 报板系统则提供更为具体的诱导信息，向车 犯，保护高速公路设施不受破坏。 （５）电源系统供电 辆提供准确的交通状态和警告、指挥信息。 （５）服务区管理。服务区管理的目的是 首先检查电源供给是否正常，对于用集 显示予系统包括控制中心通过电视墙或者大 利用高速公路已有的餐饮、住宿、休息、娱 成电路组成的板路，检查电压是否正常，要 屏幕投影再现重要地段的摄像机和视频传输 乐、购物、加油、维修、停车、通信等设施， 从集成块上测量，逐步向电源模块，检查电 设备获取的视频实时数据，和能见度、温度、 向用户提供舒适、方便的全天候服务。 源模块输入／输输出状态 对于由于电阻烧 湿度、风向、风速、雨雪等视频数据，并根 ２、高速公路机电设备信息管理系统是建 毁、电容击穿再次更换时，电阻要提出电压， 据需要可对视频数据进行抓拍记录；通过设 立在有效的设备运营基础上的，所以，我们 而后检查信号的输入／输出状态，对于由于电 在路边的紧急电话获取紧急救援信号。 首先，应该了解并切实做好机电设备的管理： 阻烧毁、电容击穿再次更换时，电阻要提高 ｄ：控制设施子系统。 （１）润滑处理 功率，电容要提高耐压程度。 控制设施子系统的主要组成设备 设备的滑动、转动部分要根据设备的工 ３、高速公路机电设备信息管理系统是发 有：计算机及其外部设备、大屏幕图形显示 作需求上润滑油，如：打印机打印头的滑动 挥道路设施控制与管理功能的主要辅助系 板、控制台、电话总机台、不停电电源ＵＰＳ 轴，要上轻质润滑油，用干净的纱布涂擦， 统，是对高速公路机电设备实施现代化管埋 设备等。 且油不可过多，以免造成污染。设备机械转 （实时和数据管理）的主要工具。机电设备信 ｅ：计算机网络子系统。 动轴有打油孔的要上润滑油，室外手动栏杆 息管理系统是包含多个子系统，以电子、电 计算机网络子系统将其他子系统通过计 和自动栏杆的转轴要上润滑脂。 气、控制、通信、机械和交通工程等技术为 算机网络连接为一个整体，使之真正成为一 （２）防水处理 基础的综合性大系统，它由控制、收费、通 个功能强大的有机系统。计算机网络系统包 设备的电路部分，要经常检查有无进水 信、照明、供配电和安全运行保障等子系统 括：计算机设备、网络连接设备、计算机操 的可能性。收费亭是否进水，外场设备的防 组成。子系统内部和各子系统间由通信网联 作系统、数据库系统、计算机网络管理、监 水橡皮垫是否完整，空调温度是否设置适宜。 系，其中，机电设备信息管理系统为计算机 控系统应用程序。 如果湿度大，开启频繁的房间（如收费亭）， 控制系统，通过光缆数字通信连结成远程计 （２）高速公路通信系统 温度太低导致设备内部产生凝结水，水是导 算机网络，各网络间信息共享。 高速公路通信系统主要由以下几部分组 体，会导致设备工作不正常，甚至烧毁设备。 （１）高速公路监控系统 成：主干线传输、业务电话、指令电话、紧 如发现进水或线路板潮湿，立即停机断电， 高速公路监控系统，是采用现代化的手 急电话、数据传输、图像传输、广播、通信 并及时用热吹风筒除去潮气后，方可再次投 段对全线交通流量、交通状况、环境气象、 电源和通信管道。 入运行；温度太高对设备也不利。防水重点 设施运行状态进行检测，按照一系列智能控 高速公路通信系统作为高速公路机电系 是收费亭，收费亭内安装的设备较多，一定 制规则和策略产生控制方案及控制手段，调 统的支撑系统，在整个高速公路管理中处于 要保证运行正常，运行的数据都保存在工控 整道路交通流的状态，进而实现控制交通流 非常重要的位置，它主要承担以下三方面的 机内。造成收费亭漏水的原因主要有：收费 量、改善交通环境、减少交通事故，达到安 （下转第ｌ５７页） 工程技术 ・１５７・ 浅谈钻孔灌注桩施工技术与质量控制 王志程 （南京市下关城市建设开发（集团）有限公司，江苏，南京，２１００１５） 【摘要】钻孔灌注桩因其对各种土层 差的问题主要有三个方面：（１）护筒埋设不 个过程。在前一过程中，砼灌注量与泥浆至 的适性强、无挤土效应、无震害、无噪音、 牢；泥浆比重小、密度偏低、压力较小；在 砼面高度，砼面到孔底高度，泥浆的密度， 承载力高等优．点，且成本适中、施工简便等 松散沙层、流沙层时没有控制好钻进速度： 都与导管内径及桩直径有关。在砼灌注过程 特点。本文从钻孔灌注桩施工工艺流程及施 安放钢筋笼时碰撞孔壁。（２）在钻进成孔之 中，间隔时间要控制在３０分钟内，每一个桩 工准备、原料选用与选择打桩顺序来探讨在 前应对钻杆进行垂直度检测，钻杆的弯曲与 灌注时间尽量控制在４～６ｈ内，保证灌注质 钻孔灌注桩施工过程中，如何精心施工、加 摆动，在钻进过程中会造成扩孔，且随着钻 量。灌注时孔内砼面的上升速度宜控制为不 强施工技术与质量管理。 进深度的增加，扩孔会随之增大，从而造成 小于２ｍ／ｈ，且导管提升速度与砼上升速度相 【关键词】钻孔灌注桩；施工技术；质 桩摩阻力的降低，因此在钻孔过程中要经常 一致，严防导管下口提出砼顶面。为了保证 量控制 对钻具进行检测。（３）护壁泥浆性能指标是 桩顶标高以下砼的质量，砼应灌注至设计桩 钻孔灌注桩施工中严格控制的指标，泥浆质 顶标高以上规定的高度。 钻孔灌注桩因其对各种土层的适性强、 量不好会造成孔底沉渣增加、扩孔与塌孔等 四、打桩顺序 无挤土效应、无震害、无噪音、承载力高等 问题，因此在泥浆制备时应选用塑性好的粘 打桩顺序一般分为：由一侧向单一方面 优点，且成本适中、施工简便等特点，长期 土，并根据钻进土层要求进行配合比设计。 打，自中间向两个方面对称打，自中间向四 被广泛应用于房建及道路桥梁等工程。根据 ３、在钻孔灌注桩施工过程中的清渣问 周打。打桩顺序直接影响打桩速度和桩基质 多年的旋工管理经验，下面浅谈一下钻孔灌 题，无论采取正循环还是反循环清孔，彻底 量。因此，应结合地基土壤的挤压情况，桩 注桩的施工技术与质量控制。 清渣是不可能的，而沉渣厚度对桩端承载力 距的大小，桩机的性能，工程特点及工期要 一、施工工艺流程及施工准备 的影响是很大的，因此在沉渣厚度控制上， 求，经综合考虑予以确定，以确保桩基质量， Ｉ、工艺流程：施工准备一测量放线一埋 要做到触测精确，严格把关。另外，要控制 减少桩机的移动和转向，加快打桩速度。 设护筒一钻机就位—钻孔一清孔一清孔检查 好清孔质量，清孔过程中应注意保持水头， 五、成桩检验 一安放钢筋笼一吊放导管一检查孔底沉渣厚 经常检测泥浆指标，尽可能缩短灌注前的操 钻孔灌注桩成桩后应按成桩质量验收标 度一灌注砼—拆除导管一桩头处理一检查验 作时间，减少沉淀量。因按放钢筋笼及导管， 准进行，如低应变动测、超声波检测、单桩 收。 清孔时需中断一段时间，因此需进行二次清 静载试验等等，以确定桩的完整性、承载力 ２、施工准备：施工前需请地质勘测单位 孔。 是否满足工程设计的要求。 对本工程地质情况进行交底，并请设计单位 三、原料选用及砼灌注 六、结语 进行图纸交底。认真做好测量放线工作，偏 由于灌注砼工艺的特殊性，因此对砼性 泥浆护壁钻孔灌注桩其施工工艺复杂、 差要严格控制在设计与规范允许范围内。钻 质及搅拌质量有特殊要求；砼的坍落度宜为 工序繁多，施工过程中会出现很多各种各样 机就位时必须保持平整稳定、不倾斜、不移 １８０～２２０衄；砼强度应比设计强度提高 的问题。保证钻孔灌注桩质量的关键是桩身 位，并采取措施控制钻进过程中位移和摇晃。 ５Ｍｐａ；砼初凝时间应满足整个灌注过程，一 的成形和砼灌注质量，这就要求施工过程中 测设桩位地面标高并做好记录。埋设护筒时 般为３～４ｈ，如果商品砼运输距离较远，应 的每一道工序、工艺都要认真做好质量控制， 中心轴线对正桩位中心，护简外围用土夯实。 考虑加缓凝剂。 要做好质量控制，需要现场管理人员、施工 二、成孔质量控制 首批砼灌注数量使导管埋入砼深度不宜 人员认真学好专业知识熟悉图纸、规范、本 成孔是钻孔灌注桩施工中的一个重要部 小于１．２ｍ，应连续灌注，严禁中途停止，在 工程地质情况、相关文件及各项技术要求， 分，如控制不好则可造成塌孔、缩径、桩位 砼灌注过程中，应经常测探孔内砼面的位置， 不断提高自身的业务素质和技术水平，要有 偏差及桩底沉渣厚度达不到设计要求等。为 及时调整导管埋深，导管埋深《规范》要求 高度的责任心，且具备一定的桩基施工管理 了确保施工质量，在施工过程中应注意一些 在２～６ｍ范围内。在砼灌注过程中，应时刻 经验，精心施工，严格按有关规范与标准进 细节问题。 注意观测孔内泥浆返出情况，倾听导管内砼 行操作，确保钻孔灌注桩成桩质量。 １、埋设护筒时要严格控制护筒中心与桩 下落声音，如有异常必须采取相应处理措施， 参考文献： 位轴线中心相一致，同时注意埋设深度与牢 在灌注砼过程中宜使导管在一定范围内上下 ［１】齐淑珍，张业力著《浅谈混凝土钻孔 固度，钻孔中心与护筒中心偏差不宜大于ｌ５ 窜动，并及时转动，防止起拔导管困难。在 灌注桩工艺流程》水利科技与经济，２００５ 衄。 灌注将近结束时，应核对砼的灌入数量，以 『２］ｔ桂清著《钻孔灌注桩的施工技术和 ２、钻进过程中经常校核钻架及钻杆的垂 确保所测量砼的灌注高度是否正确。砼灌注 质量控制》工程技术，２００７ 直度，确保桩身成孔垂直精度。造成成孔偏 分为首批砼灌注与后续砼灌注及后期灌注三 （上接第１２７页） 量统计和车辆分型，按标准收取通行费并发 降低交通事故的发生率；在收费广场采用高 任务： 放收据，汇总、整理与收费有关的数据和交 杆照明，可以保证收费车辆的安全交汇和排 ａ：承担监控系统和收费系统的数据、语 通量数据，传送到收费广场、收费管理中心、 队；并且照明系统的设置可以使道路监控摄 音、 图像等各类信息的传输任务，使监控系 监控中心等各级管理部门的上～级计算机进 像机充分发挥夜间监视的作用。 统和收费系统真正成为系统而正常运转。 行处理，编制各类管理报表和进行数据分析， ４、结语 ｂ：承担高速公路内部各业务部门和管理 保存重要数据，并根据监控中心发布的命令， 高速公路机电系统是以电子、电气、控 部门的业务联系，如事故增援、道路设备设 对出入高速公路的车辆进行控制和调节。 制、通信、机械和交通工程等技术为基础的 施的维修等。 （４）高速公路配电照明系统 综合性大系统，它主要由监控、通信、收费、 ｃ：承担高速公路内部的监控中心、收费 高速公路照明系统一般包括主车道照 配电照明等系统组成。本文重点研究了监控 中心、业务部门和管理部门与外界的联系。 明、广场照明和隧道照明三部分。在运输繁 系统的原理、监控过程、各子系统功能与系 （３）高速公路收费系统 忙、事故多发、重要路段以及隧道中设置主 统间的关系等，并分析了通信、收费、配电 收费系统的主要功能包括：收费口交通 线照明，可以改善夜间与隧道中的行车环境， 照明等系统的结构与功能要求。
