天津市城市立交桥清融雪方案及对策

张 俊

（天津市市容环境工程设计研究所，天津 300201）

天津市城市立交桥清融雪方案及对策

张 俊

（天津市市容环境工程设计研究所，天津 300201）

分析了天津市城市立交桥冬季清融雪的现状及主要存在的问题，介绍了国内外城市道路立交桥清融雪措施，阐述了固定自动喷洒除雪系统，提出了天津市城市立交桥清融雪方案及对策。

天津市；立交桥；清雪；融雪

随着天津市交通道路建设迅速发展，城市道路已逐步构成快速路网，道路的平面交叉也被各种形式立体交叉所取代，目前外环线以内道路立交桥约50余座，连接着主要干线路网和快速路网，是天津市交通道路的枢纽和重要节点。作为北方的一个大城市，天津冬季降雪对通行造成很大的不便，给交通安全带来了隐患，尤其对立交桥的安全通行影响更大。这些立交桥中有些主桥长度已达2 km以上，主桥跨高7～18 m。由于立交桥特有的坡度，尤其是匝道的坡度及弯度降雪对其通行影响更明显，所以，快速、经济、科学进行城市道路立交桥冰雪清除，是保障城市道路立交桥畅通的重要措施，也是消除雪后交通安全隐患的有力保障。

1 天津市城市道路立交桥清融雪现状及存在的主要问题

目前天津市城市道路立交桥的冬季清融雪的主要手段是使用洒水车喷洒盐水融雪，其主要程序为：依据天气预报→溶盐池溶盐→据气温天气条件→确定并喷洒盐水。

由于该过程准备时间较长，也受天气预报不准确及突然降雪影响，往往不能及时地将融雪剂喷洒到立交桥坡道，致使洒水车抵达立交桥时，难以驶上被雪覆盖的桥面，无法迅速有效地完成立交桥清融雪工作，形成有桥难上、有桥不通，使道路重要枢纽——立交桥成为降雪后交通事故频发地段，造成交通堵塞。

采用洒水车喷洒盐水的融雪方式也存在着喷洒量难以控制，若加大盐水的喷洒量，虽能很快将降雪融化，但大量的盐水会加重对桥梁的腐蚀，反之，减少盐水的喷洒量则达不到融雪效果。这种融雪方式无法做到有效、合理地融雪，更无法控制减轻喷洒盐水对桥梁的损害和对环境的影响。

2 城市道路立交桥清融雪措施

2.1 国外道路立交桥清融雪措施

美国在一些道路立交桥上，采用电地暖路面融雪系统，是利用在地下铺设发热设备，使路面积雪自动融化的1套可操控设施，这套系统的核心发热体为发热电缆。在桥面没有积雪的情况下，系统可以完全关闭。当城市遇到雨雪天气时，开启系统，路面下的发热电缆通电产生热量，保证桥面可以达到适当的温度。当雪刚刚接触桥面时即可立即融化。这样，城市道路即不会有积雪，也不会有大量积水，有效改善了雨雪天气的立交桥桥面情况。降低了受积雪的影响及城市交通事故发生率。

在德国、瑞士等欧洲国家，主要采用固定自动喷洒系统（FAST）［1］提高桥梁、斜坡、隧道进出口及道路交通安全，改善道路关键区域的交通状态，减少由于降雪引起的交通事故。固定自动喷洒系统（FAST） 由结冰早期预警系统（GFS）自动控制，该系统通过安装于地面的主动及被动温度监测传感器，可随时对道面温度做出实时、准确监测，所监测的各种数据在传至路边安装的远程处理单元综合分析后，通过无线传输方式再传送到控制中心的计算机上，最后通过道面早期结冰预警软件系统做出分析处理，系统软件根据分析结果结合气象预报和实际温度变化，准确判断出未来72 h天气降雪和道面结冰的具体时间，可提前通知作业部门进入准备状态，同时还可以有效支持自动喷洒除冰液系统的同步启动决策。在降雪时和道面结冰前及时自动喷洒除冰液，并可根据具体情况设定喷洒量。确保桥梁、斜坡、隧道进出口重要道路节点的雪后畅通。

2.2 国内道路立交桥清融雪措施

在国内，由北京市环境卫生设计科学研究所研制的立交桥自动除雪系统（见图1）已在北京、西安、烟台等地广泛使用［2］，该系统由中央控制室、远程通讯控制系统以及安装在立交桥区或其他特殊地区的融雪剂自动喷洒装置组成的工作系统。在实际除雪工作中，操作人员在中央控制室通过计算机及大屏幕监视器监测立交桥地区的降雪情况，适时启动喷洒装置喷洒融雪剂，就可以在很短的时间内完成除雪工作，保证除雪路段的通行条件。立交桥自动除雪系统工作快速及时、稳定可靠，可根据雪情调整融雪剂的喷洒量，既节省了融雪剂，也减少了融雪剂对桥梁的腐蚀，这种清融雪系统已经显示出传统除雪方式无可比拟的优势，可有效地弥补传统除雪方式的不足。

3 固定自动喷洒除雪系统介绍

立交桥固定自动喷洒除雪系统（见图1） 是采用多种先进自控技术的主动除雪方式，主要由3部分组成：中央控制室及局域网网络控制系统；数据通讯传输系统；远端（立交桥处）数据接收及喷洒自动控制［3］。

3.1 中央控制室及局域网网络控制系统

该系统由屏幕显示系统、视频服务器、通讯控制服务器、控制终端计算机组成。可以通过大屏幕电视墙观察立交桥上车辆的拥堵情况、立交桥地区的降雪情况、道路的除雪效果和远端（立交桥下）分控制室内设备的运行情况。通过服务器和终端计算机上的控制软件可以实现以下功能。

1）喷洒方式控制：可以实现接力式喷洒，每组喷头喷洒时间为4 s或20 s的喷洒启动控制。

2）系统工作状态检测：启动喷洒系统，融雪剂通过循环管道回流到融雪剂贮藏罐中而不是喷洒到道路上，该功能用于降雪前对整个系统完好性能的检测。控制、通讯、执行的过程均是真实过程。

3）室外温度检测：在终端计算机上可以显示立交桥地区的气温，为融雪剂的喷洒量提供计算依据。

4）融雪剂贮藏罐液位显示：在终端计算机上可以显示立交桥下分控制室中的融雪剂贮藏罐融雪剂的剩余量。

5）管路水压检测：在终端计算机上可以显示立交桥上喷洒管路水压，平时可以了解管路的泄漏情况，喷洒时可以根据水压的变化了解各组喷头的喷洒状态。

6）系统掉电报警：在远端分控制室设备停电时，在终端计算机上可以通过声音和图像闪烁显示报警信号。

7）远端分控制室入室报警：当有人非正常进入远端分控制室时，在终端计算机上可以通过声音和图像闪烁显示报警信号，同时通过视频设备看见入室人员的情况。

8）远端设备在线显示：当远端通讯设备在线时，在终端计算机软件中该立交桥的标志以绿色显示，当远端通讯设备不在线时，标志以灰色显示。

3.2 数据通讯传输系统

在中央控制室和远端分控制室设备之间的数据通讯，采用中国移动公司的GPRS无线网络系统组成的通讯网络和利用当地网络运营公司组建的有线网络组成的局域网构成。在检测和控制数据的传输上，2个网络具有同样的功能互为备用方案，在一个网络出现故障时，用另一个网络就可以完成全部的控制、监测数据的传输。

3.3 远端（立交桥下）数据接收及喷洒自动控制系统

控制池由中央处理器组成，负责把通讯信号转变为控制信号；把报警信号转变为通讯信号；把压力、液位等检测信号转变为通讯信号等。

远端设备由4个部分组成：①通讯、控制机柜。这是远端控制设备的核心包括通讯池、控制池、图像池、终控池。②设备工作状态检测仪器和报警设备。包括水箱液位传感器、管道压力传感器、温度传感器、入室报警器、摄像头等。③执行设备。由安装在桥上的多个分控制盒和电磁阀组成，负责根据终控池的喷洒指令，使管路上的电磁阀按设定时间接力顺序喷洒融雪剂。④机械设备。包括融雪剂贮藏罐、水泵管路、水管、线管管件等。

4 方案及对策

针对天津市立交桥清融雪现状和存在的问题，选择采用国内外较先进的立交桥自动除雪系统，通过远程实时监控，适时把握融雪剂喷洒时机，在较短时间内完成清融雪工作，并能根据除雪量大小及时调整喷洒量，使融雪剂的使用始终保持在合理的使用时机和使用量。

立交桥自动除雪系统虽然具有清融雪及时可靠，并能有效控制融雪剂喷洒量而减少对桥梁的腐蚀等优点，但因设施投资较大，而且设施在立交桥现场需要做好防损防盗工作，缺乏移动式除雪机械的灵活性和能兼顾多个除雪现场的优势，因此，天津市城市立交桥应在跨度大的主桥和坡度较大的匝道处设置固定式自动除雪系统，而在坡度不大的低层桥面等处使用移动式除雪机械，这种固定和移动设备相结合的清融雪方案适宜天津市城市立交桥冬季清融雪工作。

5 结束语

天津市立交桥自动除雪系统应用，可完全弥补移动式除雪设备在立交桥除雪存在的不足，能够通过计算机及大屏幕监视器监测立交桥地区的降雪情况及桥面清融雪情况，及时启动喷洒装置喷洒融雪剂完成除雪工作，而且，根据雪情调整融雪剂喷洒量，有效降低融雪剂对桥梁的腐蚀，是保障城市立交桥雪后畅通的必需设备，与移动式除雪机械结合对立交桥清融雪是非常经济、有效的清融雪技术方案。

［1］瑞士波雄公司固定自动喷洒系统、结冰早期预警系统介绍［EB/OL］.http://www.boschung.cn/product/pro5/97.html.

［2］ 刘建平.浅谈城市道路除雪方法［EB/OL］.［2011-05-15］.http://www.cnhw.net/html/31/201105/27398.html.

［3］北京市环卫设计科研所.立交桥自动除雪系统研制与示范工程［R］.2007.

Plan and Countermeasures of Snow Removing and Melting for Urban Overpass in Tianjin

Zhang Jun
（Tianjin City Appearance Environmental Engineering Design&Research Institute,Tianjin 300201）

The status and main existing problems in snow removing and melting of urban overpass in Tianjin were analyzed,and its measures at home and abroad were introduced.A fixed automatic splashing system for snow removing was expounded.The plan and countermeasures of snow removing and melting for urban overpass in Tianjin were also put forward.

Tianjin city；overpass；snow removing；snow melting

U418.3+26

B

1005－8206（2012） 02－00012－03

2011-02-21

张俊（1961—），工程师，主要从事地理信息研发、环卫设施规划等。

（责任编辑：郑雯）