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液态融雪剂在冬季公路除雪中的应用

发布日期:2020-04-01 16:40 信息来源:河北交通报 访问量:? 字体 :[ 大 ][ 中 ][ 小 ]

河北省地处华北平原东北部,冬季一般持续4个月的时间,每年约有2-5次较大范围的降雪,冬季冰雪条件下公路行车环境的安全、快速、畅通,是关系交通运输行业安全发展和经济社会有序运行的重大议题。以笔者在冬季温度不超过-15℃的除雪经验,分析目前除雪工作现状及探索改变传统除雪理念和方式,研究科学高效的除雪方式,对解决冬季路面正常出行具有重大意义。

1、传统除雪模式

目前国内常规的除雪模式是降雪后采用机械、人工、和组合等方式进行作业。

1.1人工除雪

养护工人将中央分隔带活动护栏开口处及桥面两侧、路侧、匝道上下道口及隔离墩处的积雪清除干净。人工除雪作业时间长、工作效率低、除雪彻底,但效率低、费用高、影响交通通行及行车安全、且不能长时间作业,主要适用于小雪及重难点路段的积雪清除。

1.2机械除雪

目前主要的除雪设备主要有犁板刮铲式、抛扬式、刷扫式、高速气流吹扫式、热熔式等。相对人工除雪,效率高,适合于大面积机械化清除作业。但小于1cm的冰、雪层很难清除,整机利用率低、成本高,对路面保护能力差。

1.3组合式除雪

组合式除雪是将机械、人工、固态融雪剂三种方式结合作业,是传统模式中应用最广泛的方式,传统除雪模式的一个显著特点是应用固态融雪剂,融雪剂多为钠基,除雪机理是降低冰点,加速积雪的融化,清除起来比较容易。固态融雪剂具有成本低廉、易于处理、方便储存、快捷使用等优点。但是,在冬季除雪过程中,固态融雪剂的使用弊端明显,主要表现在以下几个方面:一是固态融雪剂撒布作业时,路面较滑,弹出路面、洒落路肩和排水系统造成的浪费极大,加上风的影响,浪费比例高达30%;二是干燥融雪剂撒布在雪地上时,需要吸收热量和湿气,形成盐水溶液,降低冰点,起到融雪化冰的作用,干燥的盐棵粒在没有吸收足够的热量和湿气之前,是不起化学反应,不能融化冰雪的;三是固态融雪剂通常不能象液态融雪剂一样实施预热,融化冰雪所需时间较长,特别在气温较低的气候条件下。

鉴于固态融雪剂在冬季除雪中存在的问题与弊端,石黄管理处积极探索适应当地实际情况的除雪方式,大胆尝试应用液态融雪剂作为融雪介质。

2、液体融雪剂的优点及注意事项

相对于固态融雪剂,液体融雪剂在除雪方案中非常有效,已经逐步替代了固态融雪剂,其主要优势表现在以下几个方面,一是液体融雪剂可以在冰雪到来之前喷洒于任何平整路面,在降雪时与积雪混合稀释,可以有效的延缓冰雪的结冰点;二是液体融雪剂可以直接融化冰雪,以预湿方式缩短了固态融雪剂的融雪时间;三是液体融雪剂的使用,增加了与道路和积雪的粘着力,减少路面弹出的浪费,降低了融雪剂的使用成本,同时,在液体融雪剂中便于加入少量的防腐蚀剂,可以减少对混凝土路面和桥梁的腐蚀。

液体融雪剂的使用也存在一定的局限性,一是不适用于处理厚冰和积雪,在冰面上喷洒会使路面更滑,易从冰面上滑离;二是在温度低于-22℃时不能使用。

由于河北冬季天气不是特别冷,最低温度在-10℃至-15℃,因此,符合使用液体融雪剂的基本条件,喷洒液体融雪剂的主要作用是防止降雪形成结冰及融化机械除雪后剩余的厚度较薄的积雪、冰层。从2000年至今,石黄管理处养护部门全线使用了液态融雪剂,实践证明,液态融雪剂充分显示了其适应性和优越性。目前,已经形成了一套围绕以液态融雪剂为主的除雪方案 。

3、液态融雪剂的实施特点与效果

液体融雪剂使用有雪前喷洒和雪后喷洒两种方法,雪前施用融雪剂,可以防止雪降落后结冰于路面,可最大限度的节省融雪剂的使用量,加快除雪速度,减少对交通的影响,是目前提倡的除雪方式,也体现了“预防性养护”的理念。液体融雪剂的喷洒要重点控制好喷洒时间和喷洒量。

3.1喷洒时间

由于河北冬季天气不是特别冷,最低温度在-10℃至-15℃,因此,符合使用液体融雪剂的基本条件,喷洒液体融雪剂的主要作用是防止降雪形成结冰及融化机械除雪后剩余的厚度较薄的积雪、冰层。对于一般路段,开放交通的情况下,从降雪开始1-2个小时内,在路面上喷洒液体融雪剂,通过车流的碾压、磨擦以及尾气、发动机等产生的热量,使雪层融化加快,不形成冰层。对于2cm以内的降雪,基本不需要采取其他的处理措施;对于2cm以上的降雪,通常只需再用雪铲等机械铲除一遍,即可达到比较满意的效果。对于特殊路段,如匝道、收费广场、桥面、坡道、曲线路段等,须提前喷洒,如果气温较低,可撒布固态融雪剂,以有效地防止路滑造成的车辆事故;对于机械除雪后,部分较薄的压实雪及冰层很难再用人工或设备清净,应及时喷洒液体融雪剂,分离融化冰雪与路面的粘结,达到理想的除雪效果。

3.2依据雪情和车速控制融雪剂撒布量:

小雪或零星小雪(2cm以下),洒布量22.5g/㎡,车速60-80km/h;中雪(2-10cm以下)洒布量27.5g/㎡,车速50-60km/h;大雪(10-20cm以下)洒布量32.5g/㎡,车速30-40km/h;暴雪(20cm以上)洒布量44g/㎡,车速10-20km/h。确定喷洒融雪剂的剂量后,决定控制喷洒车辆的速度和人员配备。其中,主要设备有雪情巡查车、水车改造的喷洒车、警示车等。雪情巡报车主要负责雪天巡路,根据路上雪情及综合因素确定融雪剂撒布路段和数量。

3.3不同降雪等级的具体除雪方法

(1)小雪或零星小雪的除雪方法

此时一般不封路,采取适量洒布融雪剂方法即可。一般15:00以后将路面融化的雪水清到路面外,以防止路面结冰。

(2)中雪、大雪和暴雪除雪方法

1)未封闭交通情况

下雪开始,立即洒布融雪剂。当积雪厚度超过2cm时,立即用铲雪车从超车道向右依次推除积雪。如果降雪继续,铲雪车铲完后再对路面进行二次洒布液态融雪剂,重复以上除雪程序,最后人工配合清除到路面以外。

2)封闭交通情况

下雪开始,立即洒布融雪剂。待雪停后立即用铲雪车推除路面浮雪,最后人工配合清除到路面以外。

4、结束语

液体融雪剂的应用是高速公路除雪的发展方向,也是“预防性养护”理念在冬季除雪保畅工作中的具体体现,尤其适用于中国中北部城市的除雪工作。它的推广应用,有利于提高除雪效率和道路通行能力,已取得了良好的环境及社会效益。(李彤英)

(审核专家 王一臣)

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