高速公路收费站入口平板型称重台安装工程质量控制

张海江（上海浦桥工程建设管理有限公司，上海 200032）

1 动态称重系统简介

动态称重系统主要包括动态称重设备、图片抓拍设备、视频记录设备及配套设施（包括立杆、基础、管道和线缆等）。动态称重系统的设置，如图 1 所示。

图1 动态称重系统（平板型称重台）示意图

目前，通常使用的动态称重台包括平板型称重台和窄条型称重台，笔者主要对平板型称重台的安装质量控制要点进行阐述。

2 系统工作原理

当行驶的车辆驶过埋设在预检点车道上的称重台时，安装在称重台里边的传感器负责采集该车辆的重量信息，安装在距离传感器前约 20 m 的立杆上的摄像机负责摄取车辆牌照的图片信息。同时，位于称量区后方的相机负责拍摄后视照片，而侧向相机提供侧向照片，若有违法车辆通过检测区时段，则截取 5 s 小视频。

3 通行公路封道要求

在高速公路入口处施工，必须要到交通管理部门办理相关手续。在正式施工前，应按照 JTG H30—2015《公路养护作业安全作业规程》和《上海市高速公路和快速路养护维修安全作业实施规定（试行）》（沪路政安［2017］123 号）的要求进行封道。平板型称重台布设在高速公路主线收费站上游约 50 m 处，且需设置警告区、上游过渡区、缓冲区、施工区和下游过渡区。具体要求如下。

（1）警告区长度 1 600 m、上游过渡区长度不小于100 m、缓冲区长度不小于 50 m，在该部分区间内统一设置“前方施工”标志、“禁止超车”标志、“前方车道变窄”标志、“禁止通行”标志、“导向”标志和“限制速度”标志等。标志牌应按 GB 5768—2017《道路交通标志和标线》标准制作。缓冲区应设置路障和隔离墩，上游过渡区应布置防撞缓冲车和标志车。

（2）施工区是施工人员作业区及施工物资堆放处，施工物资必须堆放整齐，不能过高和占用过往车辆行驶车道；施工机械须按标准涂上橘黄色；作业区与车道间也必须要设置隔离墩；施工区长度不小于 50 m。

（3）下游过渡区长度不应小于 30 m，在下游过渡区的末端设置解除标志。

（4）设立协管员负责交通指挥，进行车辆疏导，避免因道路封闭影响该路段的车辆通行。

4 平板型称重台的安装质量控制

本项目选用的称重设备采用的是一体化方式安装，称重设备同路面直接用高强度灌浆料现场浇筑，没有连接缝隙，车辆高速通过时无法引起台面晃动，减少传感器和结构受到的冲击，提高了检测精度和寿命。

4.1 称重台的安装质量控制

4.1.1 平板型称重台安装位置的选择

平板型称重台的安装位置宜选择在离收费口约 50 m，且应尽量避开曲线位置。

4.1.2 基坑开挖

（1）安装称重台的基础平面尺寸应略大于称重台，正式开挖时应仔细测量尺寸。

（2）在地面上划出基础位置，再用切缝机将道路切缝为直线段。

（3）切缝完成后，用路面破碎机将已切口的道路破碎，破碎时必须防止周边的沥青路面被带起来，最后使用人工将基坑内修齐。

（4）在通行道路上作业，应及时清理开挖出来的建筑垃圾，并装入事先备好的回收袋，集中堆放并运走。

4.1.3 青石垫层

（1）基坑底部采用约 3 cm 的青石铺做垫层，铺垫厚度约 5 cm。

（2）严格控制青石的材质及大小，要预先清洗青石，使其不带有石粉和砂砾。

（3）铺垫应满足厚度为 5 cm 的要求且平整。

4.1.4 钢筋网布置

（1）将预先绑扎成型的钢筋网铺设在碎石垫层上面。钢筋由直径为 14 mm 的螺纹钢绑扎而成，纵横交叉，间距均为 10 cm。

（2）检查钢筋直径、纵横钢筋间距和钢筋网尺寸，都应满足设计要求。

（3）钢筋网应与青石垫层完全接触，布置平整。

4.1.5 称重台吊装、铺设和调平

（1）核实好称重台的编号，以及出线管和排水管对应的方向。用吊车或者起重机将称重台吊起，垂直放入基坑中（每个称重台重量约 2.15 t）。

（2）连接出线管和排水管，排水管采用 75 mm 的PVC 管，出线管采用 40 mm 的硅芯管。对线管和平板关口之间的接缝进行密封处理。

（3）使用水平尺平放横跨基坑两端，应确保水平尺处于水平状态，调节平板 4 角的调平螺栓，确保称重设备主体处于水平状态并与路面齐平，高差不可超过 1 mm。

（4）安装完成的称重台表面应与路面平齐，缝隙很小。

4.1.6 浇筑灌浆料

（1）平板周围采用 CGM-1 道路特制型 C50 高强度灌浆料一次性浇筑。

（2）预先对 CGM-1 道路特制型 C50 高强度灌浆料进行试验，确保其强度和初凝时间符合要求。

（3）搅拌灌浆料必须使用滚筒搅拌机，严禁使用平置型的砂浆搅拌机。

（4）搅拌灌浆料仅使用水和灌浆料，无需配备砂砾和碎石，水灰比为 13%，需要净水（如自来水），不可使用泥浆水。

（5）正式灌浆时，须保证基坑内灌浆密实。灌浆时从高位开始灌浆，放石子时散铺，注意不要戳破穿线管。

（6）严禁使用振捣棒振捣灌浆料。

（7）基坑接近灌平时，需减少灌浆料的用水量，以便最后收平抹面。

（8）收面时首先将灌浆料灌至基本持平（＋1 mm），用长条形坚硬物刮掉高出部分，然后用抹子抹平。收面时间不宜过长，严禁反复抹。

（9）灌浆完成后，封路时间必须充分，并浇水对灌浆料部分进行养护。

（10）灌浆完成后的秤重台表面应与路面平齐，缝隙要小，基础要牢固。车辆高速驶过时，不会产生跳动和偏移，可保证车辆无害通行。

4.2 地感线圈安装质量控制

4.2.1 线圈材料控制

在理想状况下（不考虑一切环境因素的影响），电感线圈的埋设只考虑面积的大小（或周长）和匝数，可以不考虑导线的材质。但在实际工程中，必须考虑导线的机械强度和高低温抗老化问题；在某些环境恶劣的地方，还必须考虑耐酸碱腐蚀问题。导线一旦老化或抗拉强度不够，就极有可能发生破损，检测器将无法正常工作。在实际工程中，一般采用 1.0 mm 以上的铁氟龙高温软导线。

4.2.2 安装质量控制

（1）地面处理。对于地面有凹凸不平的地方，应进行平整处理，并将表面浮土清扫干净。

（2）定基准线。根据设计图纸要求对地面进行标线，标线时应注意线圈周围 50 cm 范围内不能存在大量金属，如井盖和雨水沟盖板等；周围 1 m 范围内不能存在超过220 V 的供电线路。

（3）地面切割。依据地面基准线对地面进行切割，要掌握好切割机的切割力度，并确保其匀速直线向前推进。用路面切割机按线条切割成方形的线圈，深度一般为 50 mm～80 mm，应保证槽内最上层电缆距地 30 mm 以上；槽宽一般为 4 mm～8 mm，应大于电缆直径。切割馈线走线槽，去掉槽内锐角，清理碎渣，检查槽底是否平整。

（4）线圈绕制。在线圈槽中按顺时针方向放入 4～5 匝（圈）电线，放入槽中的电线应松弛，且一匝一匝地压紧至槽底；线圈的引出线按顺时针方向双绞放入引线槽中，在道闸端出线时留长度为 1 m 的线头。

（5）灌缝。槽内缝隙须填实，与道路成为一体，以防线圈在有车经过时发生颤动。对于填缝材料的选择，若为水泥路面，可用水泥、沥青或环氧树脂；若为沥青路面，则只能使用沥青。

（6）地感线圈测试。用车辆检测器或者万用表对线圈进行连通测试。地感线圈的设置，如图 2 所示。

图2 地感线圈布置示意图

4.3 现场控制机柜的安装质量控制

整体机柜由柜体（含接地部分和接地铜排的截面）、防雨顶盖、机柜防护层和机柜基础组成。在现场安装控制机柜时，要做好以下环节的质量控制。

（1）检查机柜成品质量，重点包括机柜外形尺寸、机柜材质用料、机柜表面应做防腐蚀预处理及静电喷涂。

（2）机柜高度一般距地面约 1.5 m，且应在机柜周边设置明显警示标志，确保不影响行人及车辆通行。

（3）施工前应当核对机柜连接用的配件，如螺丝、垫片、弹垫、接地连接线、防水胶皮垫等，以免缺漏。

（4）将机柜底座安装到支架基础上，各电缆需预留足够的长度，按方向进行捆绑，并做好方向标记；剩余线缆盘到手（人）孔或机柜里，安装并紧固地脚螺丝。

（5）应将接地连接线紧固在镀锌扁钢上。

（6）各电缆按接法分别从机柜前后门引出，安装并紧固机柜与支架间的地脚螺丝，检查各点螺丝的紧固程度。

（7）在安装机柜内设备时，应对各进线线缆贴上相应的标签，机柜门上贴好连接示意图。机柜内自上而下依次摆放以下设备：显示器、现场动态称重仪表、工业交换机、信号处理单元、车辆检测器和光纤收发器。机柜须接地，内部设置专用接地铜排，接地铜排的截面积宜不小于100 mm2，同时应做好接地标志。

5 计量标定

当平板型称重台及其配套设施安装完成以后，必须根据当地计量管理部门的要求，按检定流程进行标定，标定合格后，计量部门核发检定证书。

在计量管理部门对平板型称重台进行计量标定前，必须先由承包单位进行自检标定，自检标定合格后方能申请计量管理部门进行标定。

5.1 动态标定

动态车辆称重系统主要是以汽车行车通过称重台面时对车辆的轮轴进行称重，最后累加得到车辆的总重。

动态标定是标定车辆以不同的速度多次通过动态称重系统后，得到相应的称重值，并与标定车辆的标准值进行比较，根据最终的比较结果确定标定合格与否。

5.2 标定车辆

标定车辆一般选用 3 种车型，分别为 2 轴（刚性）、3 轴/4 轴（刚性）、6 轴（拖挂车）。这 3 种车型的静态整车称重结果应满足动态标定要求，若标定车辆静态整车称重结果不满足要求，可增加车载载荷。一般情况下 2 轴（刚性）标定车辆静态整车称重结果约 2 t，3 轴/4 轴（刚性）标定车辆静态整车称重结果约 20 t，6 轴（拖挂车）标定车辆静态整车称重结果约 35 t。

5.3 标定方法

由于各称重台在安装环境上存在一定的差别，低速段、中速段及高速段的称重结果各不相同，必须对行驶速度进行划分。其中：低于 15 km/h 的，为低速段；在 16 km/h～45 km/h 之间的，为中速段；高于 46 km/h的，为高速段。3 种标定车辆分别按低速段、中速段及高速段中任意速度通过称重台，获得相应的称重数据。各速度段都要测量 10 次，获得 10 组车重数据。其中，6 次从称重台中心通过，2 次从靠近称重台的左侧通过，2 次从靠近称重台的右侧通过。将每次测得的车重数据与标定车的实际重量进行比较，若误差在 ±2.5% 之内，则达到国家计量五级秤标准。上述 10 次数据若有 1 次达不到要求，则标定不通过。必须查找原因（一般原因包括传感器故障、称重台总承故障、仪表故障、路面本身不平整）并采取整改措施（更换传感器并重新调试、更换称重台总承或进行维修、更换仪表或进行维修、修复路面）后，重新按规定程序和方法进行标定。

5.4 注意事项

（1）计量开始前，必须对用于标定的车辆进行验收。具体要求如下：若本地有关部门有标定用的汽车，且此车具有法定权威机构颁发的合格证和标定值，则可将此车作为本系统的标定车；若没有标定用车，则自行选择汽车，但该车应在本地的静态衡器（有效期内且精度在 0.5% 以上）、检测轴重的装置上称重，该车至少称重 10 次，取平均值为标准值。

（2）对于车载载荷，应使用法定权威机构的砝码进行加重。

（3）计量开始时，应严格控制车辆行驶速度满足低速、中速和高速的要求，并应将实际车速记于标定录表中。

高速公路上每天行驶成千上万辆汽车，动态称重系统的精准度是超限车辆被检测出来的必要条件，因此，必须认真控制称重台及其配套设施的安装质量、严格按照规定的程序进行计量标定工作，只有这样才能保证系统的精准度，才能为治超工作加上最重的砝码。