機(jī)場道面用融冰雪技術(shù)研究

摘 要： 為針對(duì)機(jī)場道面使用的新型融冰雪措施進(jìn)行研究，本文首先介紹機(jī)場道面融冰雪技術(shù)重要性，并針對(duì)路面融雪方式進(jìn)行分類，敘述傳統(tǒng)機(jī)場道面融雪方式問題，對(duì)各類融冰雪技術(shù)進(jìn)行匯總，主要介紹各種融雪方式原理與技術(shù)優(yōu)劣，為今后機(jī)融冰雪項(xiàng)目做到因地制宜、合理運(yùn)用各種環(huán)保及智能融雪防冰技術(shù)提供參考。

關(guān)鍵詞： 機(jī)場；道面；融冰；綠色環(huán)保

1 引言

交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，而航空運(yùn)輸則是交通運(yùn)輸?shù)目斓?，因此機(jī)場也就成為國民交通運(yùn)輸中必不可少的重要組成部分，它對(duì)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到不可估量的作用。但機(jī)場的安全系關(guān)于民生與經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵問題之一，民航客機(jī)飛行安全對(duì)氣象天氣有較高要求，在陰雨天、雷雨天或冰雪天均會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)延誤或者停航，而在各種氣象災(zāi)害中，冰雪災(zāi)害又是冬季常發(fā)，將會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)場運(yùn)行災(zāi)害之一。我國地大物博，北至黑龍江，南至海南跨越多種氣候區(qū)域，其中南北兩端橫跨緯度五十之多，包含高原氣候、寒溫帶氣候、熱帶氣候、亞熱帶氣候、暖溫帶氣候及中溫帶氣候，地理位置特性決定我國絕大部分地區(qū)機(jī)場都會(huì)或多或少面對(duì)冰雪災(zāi)害對(duì)機(jī)場的威脅。機(jī)場道面常年經(jīng)受冰雪覆蓋，對(duì)飛機(jī)運(yùn)行安全產(chǎn)生危害的同時(shí)，也會(huì)明顯減少機(jī)場道面使用壽命。本文主要針對(duì)國內(nèi)融冰雪措施進(jìn)行匯總，對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)分析對(duì)比。

2 傳統(tǒng)機(jī)場道面融雪技術(shù)弊端

國內(nèi)早期針對(duì)機(jī)場積雪主要處理方法包括三種，

（1）對(duì)機(jī)場進(jìn)行封閉停運(yùn)，但因上文提及跨氣候區(qū)域問題，我國有將近一百個(gè)機(jī)場處于降雪帶，每年的降雪期長達(dá)三四個(gè)月，如果一遇冰雪就封閉機(jī)場，將導(dǎo)致一年中有將近1/3的時(shí)間不能正常運(yùn)營，不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失且給客貨運(yùn)輸帶來極大不便；

（2）采用化學(xué)融雪方法，國內(nèi)采用氯化鹽進(jìn)行融冰，但氯化鹽融化冰雪后容易對(duì)道面與周邊環(huán)境產(chǎn)生損害；

（3）采用人工融雪方法，人工勞動(dòng)鏟除冰雪，耗時(shí)久，人工勞動(dòng)強(qiáng)度大。本文主要針對(duì)國內(nèi)融冰雪措施進(jìn)行匯總，對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。

3 現(xiàn)有融冰雪技術(shù)匯總

本文匯總國內(nèi)外對(duì)機(jī)場道面融冰雪各類方式從實(shí)施階段可分為主動(dòng)融雪法和被動(dòng)融雪法。主動(dòng)融雪法是指采用新材料或者特殊路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)場道面建設(shè)，在機(jī)場道面結(jié)冰之前抑制其成型或提高道面本身抗滑能力；被動(dòng)融雪法是采用人工、機(jī)械或物化方式在機(jī)場道面結(jié)冰后對(duì)其進(jìn)行融化清理。下文主要針對(duì)主動(dòng)融雪法與被動(dòng)融雪法進(jìn)行融冰雪技術(shù)原理、優(yōu)缺點(diǎn)簡述。

3.1 主動(dòng)融雪法

（1）橡膠道面融雪

橡膠路面融雪技術(shù)是將橡膠粉磨細(xì)后制備改性瀝青建設(shè)橡膠道面，因橡膠道面整體彈性較好，在飛機(jī)運(yùn)動(dòng)荷載下產(chǎn)生自應(yīng)力，使道面冰雪破碎融化。該技術(shù)能有效抑制道面結(jié)冰，提高道面抗滑性能，低噪，環(huán)保，但應(yīng)對(duì)道面嚴(yán)重結(jié)冰情況時(shí)破冰融雪能力不足。

（2）能量轉(zhuǎn)化道面融雪

能量轉(zhuǎn)化道面融雪技術(shù)是利用電能、太陽能等可再生能源轉(zhuǎn)化為熱能，用以提升機(jī)場道面表面溫度達(dá)到融雪化冰效果，目前屬于能量轉(zhuǎn)化道面融雪技術(shù)主要有以下幾類。

a、地?zé)峁艿兰夹g(shù)

地?zé)峁艿廊诒┓ㄊ窃跈C(jī)場道面下埋設(shè)管道系統(tǒng)，通過地下?lián)Q熱系統(tǒng)加熱流體流經(jīng)地?zé)峁艿?，提升道面溫度達(dá)到融雪化冰作用。該技術(shù)具有綠色環(huán)保、能源潔凈等優(yōu)點(diǎn)，但融雪效率低下、建設(shè)設(shè)備昂貴。

b、電熱絲技術(shù)

電熱絲融冰雪發(fā)是在機(jī)場道面下鋪設(shè)一層電阻絲，電阻絲通電后將電能轉(zhuǎn)化呈熱能，提升道面溫度達(dá)到融雪化冰作用。該技術(shù)具有加熱效率高、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但電熱絲易老化，維修困難。

c、太陽能蓄能技術(shù)

太陽能融雪系統(tǒng)一般由集熱裝置、蓄熱體和融雪裝置三部分組成，其中集熱裝置用于收集陽光的熱量并將其輸送到蓄熱體中，熱量在蓄熱體中積聚和保存。該技術(shù)具有較高的環(huán)保效能，但太陽能融雪系統(tǒng)對(duì)于降雪時(shí)間長、日照時(shí)間短的地區(qū)使用效果不佳，且太陽能蓄熱系統(tǒng)的建設(shè)成本比較高。

d、導(dǎo)電砼技術(shù)

導(dǎo)電砼技術(shù)是在路面鋪裝材料中摻入一定含量的聚合物類、碳類或金屬類導(dǎo)電摻合料，使建造機(jī)場道面具有感應(yīng)加熱能力，通過對(duì)道面進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱消除路面冰雪，該技術(shù)具有自動(dòng)融雪、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格昂貴，耗能較大。

（3）耐磨抗滑技術(shù)

SMA瀝青路面磨耗層。SMA是一種熱拌熱鋪的間斷級(jí)配骨架型密實(shí)瀝青混合料。SMA采用堅(jiān)硬、粗糙、耐磨的優(yōu)質(zhì)石料，粗集料含量高（70%以上），且礦料采用間斷級(jí)配，通過碎石間的直接接觸和相互嵌鎖來增強(qiáng)路面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，路面壓實(shí)后表面形成大的孔隙，構(gòu)造深度大，一般超過1mm，這兩方面特點(diǎn)可大幅提高路面抗滑性能。但耐久性存在問題，經(jīng)過1—3年后磨耗層磨損后失去抗滑融雪能力。

（4）融冰雪路面涂層技術(shù)

融冰雪路面涂層技術(shù)發(fā)生冰凍的路段涂上一層特殊的溫控智能型抗凝冰涂料，在低溫雨雪天氣條件下，涂層能融化路面積雪，并使路表面無法結(jié)冰。該技術(shù)能在不破壞路面原始結(jié)構(gòu)下對(duì)道路霧封層鋪灑設(shè)備進(jìn)行涂裝，但其耐久性較差，涂層磨耗損失后將失去融雪能力。

3.2 被動(dòng)融雪法

（1）人工清除法

人工清除法即在機(jī)場道面結(jié)冰時(shí)，利用人工勞動(dòng)用鐵鍬、鎬頭等鏟除機(jī)場道面結(jié)冰，該技術(shù)能徹底清除道面積雪，并不破壞路面原始結(jié)構(gòu)，但其效率較低，并且施工時(shí)需對(duì)機(jī)場進(jìn)行封閉，浪費(fèi)人力物力。

（2）機(jī)械清除法

機(jī)械除雪法是利用機(jī)械設(shè)備將路面的積雪或冰與路面分離并移出路面，按照工作機(jī)理和除雪方式可分為刷掃式、吹掃式、拋揚(yáng)式、犁板刮鏟式和熱熔式等。該技術(shù)能清楚積雪面積較大，效率較高，但除雪機(jī)械燃油消耗較大，除凈率低，使用效果不理想，且設(shè)備投入大，使用與維護(hù)費(fèi)用高。

（3）化學(xué)融化法

化學(xué)融化法是將各類融雪劑撒布于結(jié)冰機(jī)場道面，利用化學(xué)溶劑降低積雪熔點(diǎn)，使冰雪融化，進(jìn)而清除積雪和積冰。

a、氯化物融化法

氯化物融化法通過噴灑氯化鹽，降低道面積雪熔點(diǎn)，融化道面積雪，清除道面結(jié)冰，該技術(shù)材料來源廣泛，價(jià)格低廉，但因?yàn)殚L期使用氯化鹽，且用量較大時(shí)會(huì)降低道面耐久性，并使土壤鹽堿化污染周邊環(huán)境，對(duì)道面抗滑能力產(chǎn)生永久性損傷。

b、環(huán)保融雪劑法

環(huán)保融雪劑原理與氯化物融化冰雪原理相同，環(huán)保型融雪劑中不含氯化鈉，且PH值適中，重金屬含量極低，與鹽類融雪劑相比，融雪速度更快，使用劑量更小，融雪有效時(shí)間長，該技術(shù)對(duì)周邊環(huán)境污染較小，能有效清除道路冰雪，改善道路安全狀況，提高道面運(yùn)營效率，但融雪劑的除冰雪效果受環(huán)境溫度的影響較大，并有反結(jié)冰現(xiàn)象，一旦環(huán)境溫度下降，被融化的積雪會(huì)再凍結(jié)成冰，如果降雪量過大，融雪劑自身很難快速溶解、融化，反而會(huì)使路面更滑，交通安全更加堪憂，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致綜合成本大幅升高。

4 結(jié)語

我國機(jī)場道面除冰雪技術(shù)與設(shè)備、管理方法等方面存在著很多尚待解決的問題，為了滿足機(jī)場除冰雪的需求，本文通過分析傳統(tǒng)機(jī)場道面融雪方式問題，對(duì)各種現(xiàn)有融雪方式原理與技術(shù)優(yōu)劣進(jìn)行對(duì)比分析，為今后機(jī)融冰雪項(xiàng)目做到因地制宜、合理運(yùn)用各種環(huán)保及智能融雪防冰技術(shù)提供參考。

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作者信息：余國祝？1963.11，？工程師，大專，場道工程。endprint