史記青

（湖北省交通運(yùn)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(jié)冰特點(diǎn)

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(diǎn)[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(dāng)冷空氣退去，氣溫又隨之回升，雨雪天氣消失，道路恢復(fù)干燥，使用性能亦恢復(fù)正常。進(jìn)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(jié)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(jié)冰路面只有0.18，結(jié)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(jié)冰，極容易造成交通事故，給司乘人員的生命財(cái)產(chǎn)安全造成重大損失。

2 融雪劑和機(jī)械設(shè)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(xué)品。當(dāng)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(jìn)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(shí)上，能溶于水的物質(zhì)基本上都可以叫作融雪劑，如醋酸、鹽水等，只是某些物質(zhì)的效果與價(jià)格限制了其作為融雪劑進(jìn)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(jī)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(jī)械設(shè)備上先后成功研制了梨式除雪機(jī)、除雪器以及多功能除雪鏟等。鄂西高速公路常用機(jī)械設(shè)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(jī)和吹雪車此類機(jī)械設(shè)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(jī)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(jié)，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(hù)技術(shù)

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(diǎn)，針對雪情大小和不同的天氣情況應(yīng)分類施策，采取不同的養(yǎng)護(hù)方案。

3.1 普降大雪天氣道路融冰除雪

當(dāng)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(dǎo)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(hù)管理方提前做出決策和預(yù)防性作業(yè)的實(shí)施。針對這種惡劣天氣，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)對寒潮來臨時間的預(yù)報(bào)，結(jié)合天氣陰晴和氣溫的漸變情況，一般當(dāng)氣溫接近0℃并出現(xiàn)降雪跡象時，應(yīng)及時對全線撒布第一遍預(yù)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(nèi)結(jié)束，則不用再撒布第二遍融雪劑；如果降雪量達(dá)到3cm 以上，持續(xù)4h 以上，則需要及時補(bǔ)撒第二遍融雪劑，因?yàn)榈谝槐槿霾嫉娜谘﹦┲饾u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(jié)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(jī)械除雪與融雪劑化學(xué)除雪相結(jié)合的方式進(jìn)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(yīng)充分考慮融雪劑的劑量和效用產(chǎn)生時間，鏟雪過于頻繁或鏟雪作業(yè)計(jì)劃不周，會過早地將路面的融雪劑清除，造成浪費(fèi)。

預(yù)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(jī)械需要一點(diǎn)一點(diǎn)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(jīng)出現(xiàn)交通事故。預(yù)防性撒布融雪劑是為了克服這一現(xiàn)象而采取的預(yù)防性措施。有效防冰策略的關(guān)鍵是在降雪結(jié)冰之前，或剛剛降雪之后路面結(jié)冰之前及時地在路面上預(yù)撒化學(xué)融雪劑，這樣可以防止路面凍結(jié)。預(yù)防道路結(jié)冰是一項(xiàng)系統(tǒng)性的現(xiàn)代化策略，若預(yù)防措施采取得當(dāng)，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(shí)踐總結(jié)，一般情況下融雪劑撒布量控制在50～70g/m2，速度以40km/h 計(jì)算。

3.2 冷晴天氣長下坡路段融冰

當(dāng)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(jié)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(dá)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(jié)冰現(xiàn)象。針對這種比較隱蔽的結(jié)冰現(xiàn)象，首先應(yīng)密切關(guān)注天氣預(yù)報(bào)；其次，在高速公路重點(diǎn)路段設(shè)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(shí)地調(diào)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(jié)合多年實(shí)踐，每晚或連續(xù)2 晚撒布一次即足以阻止長下坡路段結(jié)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(jié)構(gòu)橋梁，如斜拉橋、鋼管拱橋、懸索橋等，這些特殊結(jié)構(gòu)橋梁通常以鋼材為主材，極易被氯鹽類和復(fù)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(jié)冰的現(xiàn)象。當(dāng)降雪量較小時，一般每4h 噴灑一遍，當(dāng)降雪量較大時，應(yīng)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(jié)構(gòu)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(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)增加次數(shù)和使用量。

3.4 注意事項(xiàng)

融雪劑一般靠機(jī)械設(shè)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(cè)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(shè)擋隔板進(jìn)行適當(dāng)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(jié)冰的現(xiàn)象，一些輕動力貨車就會爬坡困難，導(dǎo)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(fēng)口，溫度比路基段更低。

4 結(jié)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(fù)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(shí)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(jìn)物流運(yùn)輸事業(yè)和社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。