冬季城市街道融雪除冰防滑復(fù)合板應(yīng)用技術(shù)研究

張飛

摘要：文章針對冬季城市街道融雪除冰不徹底、不及時(shí)給居民出行構(gòu)成潛在安全隱患的問題，通過分析道路融雪除冰技術(shù)研究現(xiàn)狀及城市街道鋪砌特征，提出了應(yīng)用由防滑層、粘結(jié)層和功能層三部分組成的融雪除冰防滑復(fù)合板的方案。該復(fù)合板用于鋪砌城市街道、校園人行道、居民小區(qū)人行道、公園廣場及住宅、辦公區(qū)、超市的進(jìn)出口臺階等居民出行及活動頻繁處，可及時(shí)徹底融雪除冰，解決因冬季降雪產(chǎn)生的出行安全問題，方便居民冬季生活。

關(guān)鍵詞：冬季降雪;融雪除冰;出行安全;復(fù)合板

0 引言

隨著人民生活水平的不斷提高，出行安全成為城市居民最為關(guān)注的問題之一。其中，冬季積雪結(jié)冰給城市居民的出行帶來了潛在的安全隱患。就北方嚴(yán)寒地區(qū)而言，冬季降雪周期長，氣溫低，晝夜溫差大，城市街道積雪清除不及時(shí)、不徹底將會形成冰雪街道、冰雪路面、冰雪臺階等，嚴(yán)重影響城市居民出行，致使冬季城市居民不出門、少出門的現(xiàn)象突出，特別是城市中的老人和小孩，這對城市居民的和諧生活產(chǎn)生較大的影響。目前，積雪結(jié)冰出行問題、融雪除冰技術(shù)研究也主要集中在公路、城市道路、機(jī)場路面等領(lǐng)域，而城市街道融雪除冰技術(shù)研究較少?，F(xiàn)階段城市街道除雪除冰還是以人工掃雪、除冰為主，輔以少量的機(jī)械清雪、運(yùn)雪，致使除雪除冰工作強(qiáng)度大，除雪除冰不徹底、不及時(shí)，給城市居民出行帶來極大的安全隱患，特別是老人、小孩因街道積雪、結(jié)冰滑倒摔傷事故頻發(fā)。同時(shí)，北方嚴(yán)寒地方的城市因冬季積雪亂棄、亂堆，嚴(yán)重影響城市市容景觀，給人一種臟亂差的印象。基于此，有必要針對城市街道積雪結(jié)冰問題進(jìn)行研究，提出及時(shí)、徹底的融雪除冰技術(shù)，根本解決城市居民冬季降雪后的出行問題。

1 融雪除冰不徹底、不及時(shí)對城市居民產(chǎn)生的不良影響

就城市街道而言，融雪除冰不徹底、不及時(shí)主要表現(xiàn)為：夜間降雪清晨清雪，居民出行、掃雪基本同步進(jìn)行;白天降大雪，街道除雪不能全面進(jìn)行;除雪、融雪、結(jié)冰同步發(fā)生，街道結(jié)冰嚴(yán)重;冰雪街道除雪除冰不徹底;街道除雪除冰片區(qū)交匯處，除雪除冰界限劃分不清;街道除雪空白區(qū)無人除雪;積雪亂棄、亂堆較為普遍等。

由于城市街道融雪除冰不徹底、不及時(shí)，城市居民出行滑倒、摔傷事故頻發(fā)。為防止和減少除雪安全事故發(fā)生，城市居民減少出行次數(shù)，老人、小孩不出門的現(xiàn)象較為普遍，嚴(yán)重降低了居民的生活樂趣，但減少出行次數(shù)和不出行并不等同于出行安全問題的解決。此外，城市街道積雪結(jié)冰的清除工作量大，給城市環(huán)衛(wèi)工人、居民清雪帶來了較大的壓力;積雪亂棄亂堆，占壓街道，嚴(yán)重影響市容市貌。因此，融雪除冰不徹底、不及時(shí)問題嚴(yán)重影響城市居民的生活幸福指數(shù)。

2 融雪除冰技術(shù)概述與分析

目前，融雪除冰技術(shù)研究主要集中于道路方面，道路除冰雪的主要方法有：清除法、融化法及其他方法。

清除法主要包括人工清除法和機(jī)械清除法。人工清除法存在工作量大、清除不徹底、不及時(shí)等問題;機(jī)械清除主要有機(jī)械鏟雪和機(jī)械除雪，很難適應(yīng)城市街道融雪除冰現(xiàn)狀。

融化法主要包括化學(xué)融化法和熱熔化法。其中，化學(xué)融化法以鹽類融化法和環(huán)保融雪劑為主，但對地下水源污染較嚴(yán)重;熱熔化法主要包括地?zé)峁芊?、紅外線熱管加熱方法、電熱管法、電纜法、流體加熱法、導(dǎo)電混凝土法等，融雪除冰效果好，但消耗能源較大。

其他方法主要有撒布砂石材料、自應(yīng)力彈性鋪面技術(shù)等。

結(jié)合城市街道自身特點(diǎn)，化學(xué)融化法、機(jī)械清除、地?zé)峁芊ā⒓t外線熱管加熱法、電熱管法、電纜法、撒布砂石材料、自應(yīng)力彈性鋪面技術(shù)等融雪除冰技術(shù)不適用于城市街道融雪除冰。而熱熔法中的電熱管法、導(dǎo)電混凝土法、流體加熱法雖然不能直接用于城市街道融雪除冰，但需結(jié)合城市除雪除冰特征，進(jìn)行改善。

城市街道融雪除冰技術(shù)較為單一，主要以人工除雪除冰為主，輔以機(jī)械除雪運(yùn)雪。

由于城市街道不規(guī)則、街道多為砌體鋪砌、街道設(shè)施較大、行人干擾等因素影響，城市街道不能大規(guī)模采用機(jī)械除雪，只能采用人工除雪。而人工除雪除冰工作量比較大，除雪除冰不徹底、不及時(shí)。加之，北方城市降雪量多、降雪頻繁、冬季持續(xù)時(shí)間長，除雪除冰不徹底、不及時(shí)問題將不能有效解決。

因此，城市街道融雪除冰需根據(jù)城市街道特征，結(jié)合道路融雪除冰技術(shù)，提出適合于城市街道的融雪除冰技術(shù)，進(jìn)而彌補(bǔ)人工除雪除冰的不足，徹底解決城市居民出行問題。

3 冬季城市街道融雪除冰防滑復(fù)合板設(shè)計(jì)思路

通過分析道路融雪除冰技術(shù)現(xiàn)狀及城市街道自身特性，冬季城市街道融雪除冰應(yīng)從城市街道鋪砌物出發(fā)，加之北方城市均有完善的供暖系統(tǒng)，因此，研究開發(fā)基于城市供暖系統(tǒng)的城市街道融雪除冰復(fù)合板是解決城市街道積雪結(jié)冰的有效途徑。

融雪除冰防滑復(fù)合板主要由防滑效果層、粘結(jié)層和功能層三部分組成。粘結(jié)層位于防滑效果層與功能層之間;功能層主要是熱能供應(yīng)層，如圖1所示。防滑效果層可選用瀝青混合料加鋪層，可向彩色瀝青混合料、單粒徑瀝青混合料等方向過渡，構(gòu)造深度必須滿足城市街道防滑要求;粘結(jié)層可選用粘層油、環(huán)氧瀝青或環(huán)氧樹脂等;功能層可選用預(yù)制塊，并在預(yù)制塊中預(yù)埋電熱管、地暖管等加熱系統(tǒng)，混凝土優(yōu)先選用輕質(zhì)混凝土。融雪除冰防滑復(fù)合板各結(jié)構(gòu)層材料組成可根據(jù)功能要求擇優(yōu)選用新材料。

現(xiàn)以瀝青加鋪混凝土復(fù)合板為例進(jìn)行冬季城市街道融雪除冰防滑復(fù)合板技術(shù)方案分析。融雪防滑復(fù)合板整體結(jié)構(gòu)平面示意圖如圖2所示，融雪防滑復(fù)合板整體結(jié)構(gòu)橫斷面示意圖如圖3所示。圖2～3中①為瀝青加鋪混凝土復(fù)合板，②為城市地暖熱水供水管，③為復(fù)合板與熱水供水管線連接管，④為城市地暖冷水管，⑤為復(fù)合板與冷水供水管線連接管，⑥為復(fù)合板地暖管線連接裝置，⑦為復(fù)合板內(nèi)預(yù)埋地暖管。

瀝青加鋪混凝土復(fù)合板融雪除冰原理為：將復(fù)合板替代砌體鋪砌于城市街道，復(fù)合板之間的地暖管線連接裝置相互連接，并在兩側(cè)設(shè)置供暖管線（一側(cè)為熱水管，另一側(cè)為冷水管），與城市供暖系統(tǒng)連為一體，設(shè)置相應(yīng)的控制感應(yīng)裝置或人工控制裝置，利用流體加熱法融雪除冰。其中，在復(fù)合板功能層預(yù)埋地暖管線和連接裝置。

瀝青加鋪混凝土復(fù)合板不僅要繼承瀝青混合料和水泥混凝土的抗滑、可塑、強(qiáng)度高等特性，還要在美觀、輕質(zhì)、多樣、導(dǎo)熱、隔熱等方面進(jìn)行革新，提高剛?cè)嵝蛷?fù)合板融雪除冰的適用性。因此，剛?cè)嵝蛷?fù)合板融雪除冰還需進(jìn)一步克服的關(guān)鍵技術(shù)有：（1）超薄防滑型美觀多樣性瀝青鋪裝層研發(fā);（2）輕質(zhì)、高強(qiáng)、導(dǎo)熱、隔熱型水泥混凝土預(yù)制板研究;（3）粘結(jié)層技術(shù)多樣性研究，瀝青加鋪層成型研究;（4）復(fù)合板力學(xué)性能研究;（5）復(fù)合板融雪除冰功效研究;（6）瀝青加鋪混凝土復(fù)合板批量生產(chǎn)工藝及流程研究。

針對瀝青加鋪混凝土復(fù)合板關(guān)鍵技術(shù)問題，需對瀝青加鋪混凝土復(fù)合板進(jìn)行系統(tǒng)研究。其研究技術(shù)路線如圖4所示。

瀝青加鋪混凝土復(fù)合板可用于鋪砌城市街道、校園人行道、居民小區(qū)人行道、公園廣場及住宅、辦公樓、超市的進(jìn)出口臺階等居民出行及活動頻繁處，可及時(shí)徹底融雪除冰，解決因冬季降雪產(chǎn)生的出行安全問題，方便居民冬季生活。

5 結(jié)語

冬季城市街道融雪除冰復(fù)合板應(yīng)用于城市街道鋪砌，可有效解決城市街道積雪結(jié)冰問題，徹底根除城市居民因街道積雪結(jié)冰而引起的出行安全問題。因此有必要進(jìn)一步研究、開發(fā)融雪除冰復(fù)合板相關(guān)成套技術(shù)。

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作者簡介：張 飛（1988—），碩士，工程師，主要從事公路勘察設(shè)計(jì)和路基路面材料研究工作。