冬季城市街道融雪除冰防滑复合板应用技术研究

张飞

摘要：文章针对冬季城市街道融雪除冰不彻底、不及时给居民出行构成潜在安全隐患的问题，通过分析道路融雪除冰技术研究现状及城市街道铺砌特征，提出了应用由防滑层、粘结层和功能层三部分组成的融雪除冰防滑复合板的方案。该复合板用于铺砌城市街道、校园人行道、居民小区人行道、公园广场及住宅、办公区、超市的进出口台阶等居民出行及活动频繁处，可及时彻底融雪除冰，解决因冬季降雪产生的出行安全问题，方便居民冬季生活。

关键词：冬季降雪;融雪除冰;出行安全;复合板

0 引言

随着人民生活水平的不断提高，出行安全成为城市居民最为关注的问题之一。其中，冬季积雪结冰给城市居民的出行带来了潜在的安全隐患。就北方严寒地区而言，冬季降雪周期长，气温低，昼夜温差大，城市街道积雪清除不及时、不彻底将会形成冰雪街道、冰雪路面、冰雪台阶等，严重影响城市居民出行，致使冬季城市居民不出门、少出门的现象突出，特别是城市中的老人和小孩，这对城市居民的和谐生活产生较大的影响。目前，积雪结冰出行问题、融雪除冰技术研究也主要集中在公路、城市道路、机场路面等领域，而城市街道融雪除冰技术研究较少。现阶段城市街道除雪除冰还是以人工扫雪、除冰为主，辅以少量的机械清雪、运雪，致使除雪除冰工作强度大，除雪除冰不彻底、不及时，给城市居民出行带来极大的安全隐患，特别是老人、小孩因街道积雪、结冰滑倒摔伤事故频发。同时，北方严寒地方的城市因冬季积雪乱弃、乱堆，严重影响城市市容景观，给人一种脏乱差的印象。基于此，有必要针对城市街道积雪结冰问题进行研究，提出及时、彻底的融雪除冰技术，根本解决城市居民冬季降雪后的出行问题。

1 融雪除冰不彻底、不及时对城市居民產生的不良影响

就城市街道而言，融雪除冰不彻底、不及时主要表现为：夜间降雪清晨清雪，居民出行、扫雪基本同步进行;白天降大雪，街道除雪不能全面进行;除雪、融雪、结冰同步发生，街道结冰严重;冰雪街道除雪除冰不彻底;街道除雪除冰片区交汇处，除雪除冰界限划分不清;街道除雪空白区无人除雪;积雪乱弃、乱堆较为普遍等。

由于城市街道融雪除冰不彻底、不及时，城市居民出行滑倒、摔伤事故频发。为防止和减少除雪安全事故发生，城市居民减少出行次数，老人、小孩不出门的现象较为普遍，严重降低了居民的生活乐趣，但减少出行次数和不出行并不等同于出行安全问题的解决。此外，城市街道积雪结冰的清除工作量大，给城市环卫工人、居民清雪带来了较大的压力;积雪乱弃乱堆，占压街道，严重影响市容市貌。因此，融雪除冰不彻底、不及时问题严重影响城市居民的生活幸福指数。

2 融雪除冰技术概述与分析

目前，融雪除冰技术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机械清除法。人工清除法存在工作量大、清除不彻底、不及时等问题;机械清除主要有机械铲雪和机械除雪，很难适应城市街道融雪除冰现状。

融化法主要包括化学融化法和热熔化法。其中，化学融化法以盐类融化法和环保融雪剂为主，但对地下水源污染较严重;热熔化法主要包括地热管法、红外线热管加热方法、电热管法、电缆法、流体加热法、导电混凝土法等，融雪除冰效果好，但消耗能源较大。

其他方法主要有撒布砂石材料、自应力弹性铺面技术等。

结合城市街道自身特点，化学融化法、机械清除、地热管法、红外线热管加热法、电热管法、电缆法、撒布砂石材料、自应力弹性铺面技术等融雪除冰技术不适用于城市街道融雪除冰。而热熔法中的电热管法、导电混凝土法、流体加热法虽然不能直接用于城市街道融雪除冰，但需结合城市除雪除冰特征，进行改善。

城市街道融雪除冰技术较为单一，主要以人工除雪除冰为主，辅以机械除雪运雪。

由于城市街道不规则、街道多为砌体铺砌、街道设施较大、行人干扰等因素影响，城市街道不能大规模采用机械除雪，只能采用人工除雪。而人工除雪除冰工作量比较大，除雪除冰不彻底、不及时。加之，北方城市降雪量多、降雪频繁、冬季持续时间长，除雪除冰不彻底、不及时问题将不能有效解决。

因此，城市街道融雪除冰需根据城市街道特征，结合道路融雪除冰技术，提出适合于城市街道的融雪除冰技术，进而弥补人工除雪除冰的不足，彻底解决城市居民出行问题。

3 冬季城市街道融雪除冰防滑复合板设计思路

通过分析道路融雪除冰技术现状及城市街道自身特性，冬季城市街道融雪除冰应从城市街道铺砌物出发，加之北方城市均有完善的供暖系统，因此，研究开发基于城市供暖系统的城市街道融雪除冰复合板是解决城市街道积雪结冰的有效途径。

融雪除冰防滑复合板主要由防滑效果层、粘结层和功能层三部分组成。粘结层位于防滑效果层与功能层之间;功能层主要是热能供应层，如图1所示。防滑效果层可选用沥青混合料加铺层，可向彩色沥青混合料、单粒径沥青混合料等方向过渡，构造深度必须满足城市街道防滑要求;粘结层可选用粘层油、环氧沥青或环氧树脂等;功能层可选用预制块，并在预制块中预埋电热管、地暖管等加热系统，混凝土优先选用轻质混凝土。融雪除冰防滑复合板各结构层材料组成可根据功能要求择优选用新材料。

现以沥青加铺混凝土复合板为例进行冬季城市街道融雪除冰防滑复合板技术方案分析。融雪防滑复合板整体结构平面示意图如图2所示，融雪防滑复合板整体结构横断面示意图如图3所示。图2～3中①为沥青加铺混凝土复合板，②为城市地暖热水供水管，③为复合板与热水供水管线连接管，④为城市地暖冷水管，⑤为复合板与冷水供水管线连接管，⑥为复合板地暖管线连接装置，⑦为复合板内预埋地暖管。

沥青加铺混凝土复合板融雪除冰原理为：将复合板替代砌体铺砌于城市街道，复合板之间的地暖管线连接装置相互连接，并在两侧设置供暖管线（一侧为热水管，另一侧为冷水管），与城市供暖系统连为一体，设置相应的控制感应装置或人工控制装置，利用流体加热法融雪除冰。其中，在复合板功能层预埋地暖管线和连接装置。

沥青加铺混凝土复合板不仅要继承沥青混合料和水泥混凝土的抗滑、可塑、强度高等特性，还要在美观、轻质、多样、导热、隔热等方面进行革新，提高刚柔型复合板融雪除冰的适用性。因此，刚柔型复合板融雪除冰还需进一步克服的关键技术有：（1）超薄防滑型美观多样性沥青铺装层研发;（2）轻质、高强、导热、隔热型水泥混凝土预制板研究;（3）粘结层技术多样性研究，沥青加铺层成型研究;（4）复合板力学性能研究;（5）复合板融雪除冰功效研究;（6）沥青加铺混凝土复合板批量生产工艺及流程研究。

针对沥青加铺混凝土复合板关键技术问题，需对沥青加铺混凝土复合板进行系统研究。其研究技术路线如图4所示。

沥青加铺混凝土复合板可用于铺砌城市街道、校园人行道、居民小区人行道、公园广场及住宅、办公楼、超市的进出口台阶等居民出行及活动频繁处，可及时彻底融雪除冰，解决因冬季降雪产生的出行安全问题，方便居民冬季生活。

5 结语

冬季城市街道融雪除冰复合板应用于城市街道铺砌，可有效解决城市街道积雪结冰问题，彻底根除城市居民因街道积雪结冰而引起的出行安全问题。因此有必要进一步研究、开发融雪除冰复合板相关成套技术。

参考文献：

[1]傅沛兴.北京道路冬季融雪问题研究[J].市政技术报，2001，29（4）：54-59.

[2]齐晓杰.道路与公路冰雪清除技术发展现状与探讨[J].林业机械与木工设备，2004，32（6）：7-10.

[3]高 青，黄 勇，刘 研，等.循环热流体路面融雪化冰过程传热及其应用分析[J].热科学与技术，2009，8（2）：124-130.

作者简介：张 飞（1988—），硕士，工程师，主要从事公路勘察设计和路基路面材料研究工作。