路面除冰及主动抗凝冰防治措施探讨

文/曾正德 湖南省安全生产监督管理局 罗 恒 湖南省高速公路管理局

又到了寒冷的冬季， 2008年的冰灾、去年除夕前夜的连环追尾道路交通事故惨状仍历历在目，挥之不去。为预防冰雪等恶劣天气下的道路交通事故，我们和常张高速公路常德管理处联合对路面除冰及主动抗凝冰防治措施进行了探讨，希望对相关工作有所帮助。

路面冰雪问题一直困扰着各国交通主管部门。道路路面结冰会使路面摩擦系数大大降低，车辆行驶打滑、制动距离加长甚至制动失灵、方向失控，给道路畅通和行车安全带来不利影响，甚至造成严重的交通事故。因此，为了保证道路畅通和行车安全，避免或减少交通事故，提高道路通行能力和运营效益，国内外交通部门针对路面除冰及主动抗凝冰方面做了大量的研究工作并采取了一系列措施，现介绍如下：

一、目前融雪除冰的主要方法

（一）撒融雪剂除冰

1. 撒融雪剂除冰是通过化学方法降低路面冰点，使冰雪融化而达到除积雪、冰的方法。该方法在国际上较常用，但一般当温度低于-3℃时，此方法也不能解决问题。

2. 国内外使用的融雪剂一般有两大类，一类是以醋酸钾等为主要成分的非氯盐类融雪剂，该类融雪剂融雪效果较好，对道路设施腐蚀损害小，但其价格昂贵，是氯盐类价格的近15至30倍，一般用于机场等重要场所的融雪除冰；另一类是以氯盐为主要成分的融雪剂，如氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等，通常称为“化冰盐”，其融雪效果好、价格便宜，但对公共基础设施有一定腐蚀作用，就中国目前国情而言，我们不可能大量使用每吨上万元的昂贵的非氯盐类融雪剂，在没有研制出新的具有明确环保功能、造价又比较低的融雪剂前，只能继续使用氯盐类融雪剂，在2008年1月50年一遇的大冰冻时期，公路、市政等主要也是采用这种融雪剂来加速冰雪融化的。

3. 冰雪来临前对路面进行主动抗凝冰预撒融雪剂的做法在国外很少见，最近几年在国内开始采用，但通常仅在关键部位及关键路段进行预撒融雪剂，且预撒布量没有统一规范，各地根据不同的情况和特点在作有益的探讨。

（二）人工清除法

这种方法清除较彻底，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，仅适用于雪量较小时或重点、难点路段的冰雪清除。

（三）机械清除法

该方法分为机械铲冰雪和机械吹雪两类，是通过机械对冰雪的直接作用，推扫或铲除冰雪，该方法技术成熟，但对设备数量质量要求高，且往往受路面状况、气温高低、冰雪厚度等条件制约，如要提高除雪效率则容易损伤路面。

（四）微波除冰技术

此项技术美国在20世纪80年代提出并进行了研究，国内也有部分学校和公司在国外研究的基础上进行了相关的研究，但截至目前微波除冰技术未能真正的推广应用，关键在于微波除冰效率低，难以实现快速除冰。

（五）发热电缆法

此方法以电力为能源，发热电缆为发热体将电能转化为热能。发热电缆法通过结构层内的导热将热量传到物体表面，再通过物体表面与冰雪之间的显热和潜热交换进行融雪化冰。发热电缆法用于路面融雪化冰仅在北欧国家有所应用。

（六）太阳能加热法

太阳能加热法是夏季将太阳能产生的热能存储起来，在冬季里利用所存热能来融雪化冰。此方法要建立一套太阳能融雪系统，该系统由集热装置、蓄热体和融雪装置三部分组成。这种系统只用于某些特殊地方的特殊路段。

（七）地热管法与电热丝法

地热管法是在路面结构层中安装管道，利用管道将地热水传至地表面来融化冰雪，其成本较高，使用范围受到限制。电热丝法是在路面结构层中埋人电热丝或电热网，利用电热效应加热使冰雪融化，该方法耗能大、效率低及结构复杂因而难以推广。

（八）添加盐化物类技术（蓄盐路面技术）

此方法是在路面沥青混合料中添加氯化钠和氯化钙等盐化物来降低路面冰雪融点，以达到降冻的作用

（九）抑制冻结类铺装技术

一是橡胶颗粒填充混合料；二是镶嵌类铺装技术；三是路面防冻涂层技术。这类技术主要是通过在路面铺装材料内添加一定量的特殊材料，改变路面与轮胎的接触状态和路面的变形特性，利用添加的特殊材料的变形能力较强的特性，通过路面在外荷载作用下产生的自应力，使路面冰雪破碎融化，有效抑制路面积雪和结冰。

（十）导电混凝土除冰技术

导电混凝土主要有两种，钢纤维导电混凝土和碳纤维混凝土。其工作原理是通过在普通混凝土中添加适当种类和适当含量的导电组分材料，使混凝土变成具有良好导电性能的导电体。利用其电热效应使路面温度升高。导电混凝土消除了盐的使用给道路结构和环境所带来的负面效应。但钢纤维导电混凝土的缺点是电阻会随着时间而增大，安全性不好，而碳纤维混凝土制作工艺复杂，价格昂贵，不便于控制。且对于沥青路面，这种方法无能为力。

（十一）抗凝冰填料沥青路面

抗凝冰填料沥青路面是在沥青混合料中掺加一定量、细度类似于矿粉的一种填料所形成的混合料，该混合料依靠抗凝冰填料中的抗凝冰成分在车载作用、负毛细压力等作用而逐渐析出路表，从而达到抑制或缓解路面凝冰发生。

二、我省高速公路抗冰除雪的主要做法

目前，我省高速公路抗冰除雪工作本着“预防为主、反应快速、疏导迅速、处治得当”的实施方针，由省局统一领导，各运营管理单位分级管理，明确各相关单位、部门及个人的责任、权利和义务，根据天气预报信息及相关预案规定的四个预警等级对高速公路实施抗冰除雪养护。

在低温天气来临前，各运营管理单位通过加强路面巡逻及24小时值班密切关注路面及气象状况，发现气温降至冰点附近或可能出现降雪立即对重点路段或重点部位进行主动抗凝冰预撒融雪剂，撒布量由各养护所根据实际情况具体控制；一旦发现降雪或冰冻，立即报告并启动相应应急预警，出动除雪洒布车进行机械除雪及融雪剂撒布作业，同时通过可变情报板及提示牌提醒过往车辆降低车速，必要时安排路政人员疏导交通，尽量减少高速公路上的交通堵塞，保证行车安全。

三、总结

对于困扰各国交通管理部门的路面冰雪影响正常交通的问题，目前国内外大部分都采用被动式的人工、机械清除法和化学融化法，而主动抗凝冰预防性撒布融雪剂来降低冰点的做法，现在主要是撒布重点路段、重点部位，其撒布量根据气象信息、路面状况及以往的经验撒布控制，一般撒布量在20-30g∕m2,具体撒布量与效果的对应关系正在进一步摸索和研究。