南方山區(qū)高速公路冬季融冰除雪養(yǎng)護技術

史記青

（湖北省交通運輸廳鄂西高速公路管理處，武漢430000）

1 南方山區(qū)高速公路冬季氣候和結冰特點

南方山區(qū)高速公路的典型特征是穿越山區(qū)，以鄂西高速公路為例，具有局部路段海拔高、小氣候天氣突出等特點[1]。隨著冷空氣周期性南下，鄂西高速公路也呈現(xiàn)出周期性的降溫、雨雪、冰凍天氣，當冷空氣退去，氣溫又隨之回升，雨雪天氣消失，道路恢復干燥，使用性能亦恢復正常。進入深冬季節(jié)時，南方山區(qū)高速公路晝夜溫差大，在冷空氣周期性來襲的間歇，雖是無雨、無雪的晴好天氣，夜間溫度仍會將至零度以下，山區(qū)高速公路的長下坡路段會因貨車剎車系統(tǒng)噴灑降溫水出現(xiàn)薄冰現(xiàn)象，這種是山區(qū)高速公路特有的結冰現(xiàn)象。

正常干燥瀝青路面的摩擦系數(shù)為0.6，雨天路面摩擦系數(shù)降為0.4，雪天只有0.28，結冰路面只有0.18，結冰路面汽車制動距離為正常道路的6～7 倍。一旦路面積雪、結冰，極容易造成交通事故，給司乘人員的生命財產安全造成重大損失。

2 融雪劑和機械設備的選用

融雪劑指可以降低冰雪融化溫度的藥劑，是一種化學品。當其撒布于道路表面的積雪上時，會迅速吸收空氣中的水分子，形成溶液逐漸融化冰雪。隨著冰雪融化后水分的越來越多，撒布在道路上的融雪劑也隨之大量溶解，加之車輛行駛促進了融雪劑液體在路面上的流動，使道路上的積雪迅速融化成水。事實上，能溶于水的物質基本上都可以叫作融雪劑，如醋酸、鹽水等，只是某些物質的效果與價格限制了其作為融雪劑進行使用。

由于高速公路呈帶狀分布，為提高融冰除雪作業(yè)效率，一般采用以機械作業(yè)為主、人工作業(yè)為輔的融冰除雪作業(yè)方式。我國道路冰雪控制的研究起步較晚，但也取得了一定的成績。在機械設備上先后成功研制了梨式除雪機、除雪器以及多功能除雪鏟等。鄂西高速公路常用機械設備主要有固態(tài)融雪劑播撒車、液態(tài)融雪劑噴撒車、鏟雪車、掃雪車等。北方地區(qū)使用較多的平地機和吹雪車此類機械設備使用較少，一方面山區(qū)高速公路豎向曲線和平面曲線較多甚至多有交叉，且橋梁伸縮縫較多，不利于平地機開展作業(yè)；另一方面，南方的雪濕度比北方的偏大，落地堆積后易板結，降雪量一般在3～6cm，積雪厚度相對較薄，不能充分發(fā)揮吹雪車的優(yōu)勢和效能。

3 冬季融冰除雪養(yǎng)護技術

根據(jù)南方山區(qū)高速公路冬季氣候呈現(xiàn)出的不同特點，針對雪情大小和不同的天氣情況應分類施策，采取不同的養(yǎng)護方案。

3.1 普降大雪天氣道路融冰除雪

當冷空氣或寒潮來襲，高速公路高海拔地區(qū)會出現(xiàn)氣溫驟降，形成明顯的降雪與冰凍天氣，導致路面抗滑性能降低，出現(xiàn)車輛失控、連環(huán)追尾等交通事故。這種情況比較直觀，容易判斷，有利于養(yǎng)護管理方提前做出決策和預防性作業(yè)的實施。針對這種惡劣天氣，根據(jù)天氣預報對寒潮來臨時間的預報，結合天氣陰晴和氣溫的漸變情況，一般當氣溫接近0℃并出現(xiàn)降雪跡象時，應及時對全線撒布第一遍預防性融雪劑。后續(xù)根據(jù)降雪量和持續(xù)時間確定是否撒布第二遍融雪劑，如果降雪量保持在3cm 以下，4h 內結束，則不用再撒布第二遍融雪劑；如果降雪量達到3cm 以上，持續(xù)4h 以上，則需要及時補撒第二遍融雪劑，因為第一遍撒布的融雪劑逐漸被雪水稀釋，融雪融冰效果降低，會出現(xiàn)融化后的雪水又結冰的現(xiàn)象。如果降雪一直持續(xù)，道路上出現(xiàn)降雪堆積現(xiàn)象時，則需要采取機械除雪與融雪劑化學除雪相結合的方式進行除雪防滑作業(yè)，即1～2 輛鏟雪車或掃雪車在前面作業(yè)，后方20～30m 距離緊跟1 輛融雪劑撒布車作業(yè)。鏟雪和融雪劑撒布在同步作業(yè)時要注意，鏟雪作業(yè)的周期應充分考慮融雪劑的劑量和效用產生時間，鏟雪過于頻繁或鏟雪作業(yè)計劃不周，會過早地將路面的融雪劑清除，造成浪費。

預防性撒布融雪劑的重要性。在降雪過程中高速公路幾十公里甚至上百公里會同時墊上積雪，而融雪劑撒布機械需要一點一點地移動作業(yè)，具有滯后性，如果等開始降雪再開始除雪作業(yè)，幾十千米外的道路上可能已經出現(xiàn)交通事故。預防性撒布融雪劑是為了克服這一現(xiàn)象而采取的預防性措施。有效防冰策略的關鍵是在降雪結冰之前，或剛剛降雪之后路面結冰之前及時地在路面上預撒化學融雪劑，這樣可以防止路面凍結。預防道路結冰是一項系統(tǒng)性的現(xiàn)代化策略，若預防措施采取得當，其效果會比采取其他方案更好，持續(xù)時間更長。

融雪劑撒布量的控制。根據(jù)多年的實踐總結，一般情況下融雪劑撒布量控制在50～70g/m2，速度以40km/h 計算。

3.2 冷晴天氣長下坡路段融冰

當冷空氣或寒潮退去，氣溫又隨之回升，雨雪天氣消失。但這種無雨無雪的冷晴天氣卻存在著道路結冰現(xiàn)象和巨大的安全隱患。南方山區(qū)高速公路冬季晝夜溫差大，在冷晴天氣，白天溫度較高，能達到5～8℃，但夜間溫度仍會降至0℃以下，山區(qū)高速公路的長下坡路段會因貨車剎車系統(tǒng)噴灑降溫水出現(xiàn)薄冰現(xiàn)象，這也是山區(qū)高速公路特有的結冰現(xiàn)象。針對這種比較隱蔽的結冰現(xiàn)象，首先應密切關注天氣預報；其次，在高速公路重點路段設置溫度儀，同時增加高速公路高頻次的夜間巡查，比如，每間隔1～2h 巡查一次，通過實地調查來決策是否撒布融雪劑；最后，撒布范圍僅限于出現(xiàn)剎車降溫水的長下坡路段，其他平坦路段和上坡路段雖然溫度也低于0℃，但路面干燥，故不撒布融雪劑。因剎車水量與降雪量相比，數(shù)量非常少，結合多年實踐，每晚或連續(xù)2 晚撒布一次即足以阻止長下坡路段結冰現(xiàn)象。

3.3 以鋼材為主材的橋梁融冰除雪

山區(qū)高速公路因地形限制，為了跨越溝壑峽谷，通常采用具有較大跨度的特殊結構橋梁，如斜拉橋、鋼管拱橋、懸索橋等，這些特殊結構橋梁通常以鋼材為主材，極易被氯鹽類和復合類融雪劑的腐蝕破壞。非氯植物基融雪劑初期融冰化雪效果較好，一般是噴上即融化，但隨著冰雪融化后融雪劑被稀釋會出現(xiàn)再次結冰的現(xiàn)象。當降雪量較小時，一般每4h 噴灑一遍，當降雪量較大時，應配備推雪車或掃雪車聯(lián)合作業(yè)。針對位于長下縱坡的特殊結構橋梁，由于液體融雪劑具有流動性，融冰效果維持時間較短，一般每3h 噴灑一遍。暴雪時，應根據(jù)具體情況適當增加次數(shù)和使用量。

3.4 注意事項

融雪劑一般靠機械設備渦旋噴灑出，撒布半徑較大，往往容易噴灑到中央分隔帶綠化種植槽和路側綠化帶中，給植被和環(huán)境帶來污染和破壞。所以，一般要在融雪劑撒布出口處增設擋隔板進行適當改裝，以控制撒布半徑。

南方降雪濕度比北方較大，積雪在車輛碾壓作用下容易變成冰層。在上坡路段，如果融雪劑撒布量過少，融化后的雪水會出現(xiàn)再次結冰的現(xiàn)象，一些輕動力貨車就會爬坡困難，導致后方車輛積壓形成道路擁堵。而橋梁段由于橋面下方空氣流動快，往往形成風口，溫度比路基段更低。

4 結語

高效快速的融冰除雪作業(yè)能在惡劣天氣情況下快速恢復南方山區(qū)高速公路的路面抗滑性能，有效降低冬季交通事故發(fā)生率，最大限度地發(fā)揮高速公路在冬季惡劣天氣下的交通作用，實現(xiàn)不因下雪而封路，為過往司乘提供安全、快捷的交通保障，促進物流運輸事業(yè)和社會經濟快速發(fā)展。