黃明敏
(南平福銀高速公路有限責任公司,福建南平 353000)
隨著經濟的快速發展,高速公路在國民經濟和社會發展中的基礎地位和主導地位得到了顯著提高。地處南方的F 省N 市高速公路通車里程長,山區高速公路比重大,橋梁多,惡劣的暴雪天氣嚴重影響了高速公路的正常通行。為了更好地滿足駕乘人員對公路環境和條件提出的新要求,作為高速公路管養部門,相關工作經驗借鑒了國內外成熟的方法。
經過多年發展,處于南方山區的N 市已通車高速公路1045km,其中國高網689.5km。據統計,涉冰涉雪路段里程共有80km,分散在各路段。目前N 市在國高網高速公路設置9 個養護站,其中5 個養護站涉及冬季除雪任務,現已經配置各型號除雪設備及輔助設備。南方山區高速公路的特點就是部分路段海拔較高,氣候隨過境冷空氣而變化,當冷空氣來臨,易出現大霧、雨夾雪等惡劣天氣,冷空氣過境后,溫度再次升高,雨雪天氣消失,道路干燥,路面恢復正常。此外,山區高速公路長下坡較多,貨車剎車降溫滴漏水,常導致路面出現薄冰層。惡劣天氣影響著路面摩擦系數。正常干燥瀝青路面的摩擦系數為0.6,雪天及冰凍路面為0.18~0.28。車輛在冰凍路面的制動距離是正常路面的6 倍。摩擦系數降低,剎車距離加大,嚴重影響司乘人員的行車安全。
高速管養部門、交警部門和綜合執法部門成立了聯合工作小組,負責協調三方的管理資源和技術力量,主要工作為除冰除雪、交通安全、通訊、廣告報道、后勤工作保障等,相關人員分工明確,相互合作。監控中心是除雪和通訊的重要平臺。指揮平臺收集各種路況信息,傳遞各項調度指令、制定策略、安排流程。
冬季降雪天氣的強度和持續時間無法準確預測,管養部門可以根據經驗和年度使用情況提前準備足夠的材料,并且在使用后及時補充,除雪材料一般包括融雪劑、麻袋、碎石、交通標志、鏟子、掃帚等。材料存放點要便于大型機械設備進出。為了確保庫存補充方便快捷,必須與供應單位協商,確定最快供應時間,如出現無法運輸情況,可由自有貨車進行運輸。
此外,根據轄區內橋梁、隧道的數量,可因地制宜的在相應區域上設置補充點,也可將材料儲存在服務區和沿線收費站,保證通道的便捷供應。在大橋、陡坡、彎道等特殊路段的路邊放置少量袋裝融雪和碎石,方便駕駛員和乘客在冰雪天氣下進行自救和應急響應[1]。
除雪設備配有大型除雪車、融雪劑灑布車、鏟式除雪機、小型除雪車、除冰機等,除雪機可采用裝載機、灑水車等施工機械。輔助設備配有帶式輸送機,螺旋輸送機、斗式輸送機等。高速公路距離長,除雪工作量大,除雪設備在除雪工作中起著重要作用。
設備采購方面,高速公路管養部門可采用自購和社會租賃兩種方式相結合配置除雪設備,共同參與除雪工作。N 市國高網管養部門主要配置鏟式除雪車和融雪劑撒布車,主要工作方案是鏟式除雪車首先清除冰雪,后由融雪劑撒布車撒布。設備保養方面,冬季前必須對除雪設備進行維修保養,并保證良好的技術條件。設備操作員方面,為了確保除雪作業的連續性,每個除雪設備必須至少安排兩名操作員,以確保設備平穩連續運行。除雪設備及人員安全方面,除雪設備和車輛必須統一布設警示燈,并有明確標志,其他系統如交警或綜合執法部門車輛在除雪設備運行期間必須配合做好安全工作。
為了配合除雪工作,必須專門成立應急搶險隊伍。該隊伍可以由養護部門站及協作單位的工人組成。應急隊伍的人員需要熟悉機械設備及除雪流程,必須常駐養護站點,一旦出現雪情,可以快速投入除雪任務[2]。
結合山區高速公路的實際情況,高速公路管理部門、交警和綜合執法部門共同制定了除雪和通信應急預案,在惡劣天氣和緊急情況下也保障快速啟動和高效處理。通過定期培訓,檢驗應急措施的科學性,培訓應急隊伍,完善急救機制,提高應急管理技能。
在上路除雪前,管養部門必須做好相關物資準備工作。管養部門在接到交警或綜合執法部門的除雪任務通知后,首先熟悉路面積雪情況,科學合理分配人員及設備物資分段作業,再重點針對主車道進行人工除雪,后進行融雪劑撒布,防止二次結冰,同時做好布控工作。
滾筒直徑應適中,過大則整體結構及料箱高度隨之增大,且滑板伸出長度變短出料效果差;過小則滑板伸出長度過長,轉速高,經過料箱時槽內充料時間縮短,充料不可靠。滾筒的外圓線速度與穴盤的速度應相等,即它們的相對速度為0。本設計中取滾筒旋轉7/8轉覆料1盤,直徑為196mm。
在上路除雪前,管養部門必須調試機械、準備物資材料。當接到交警或綜合執法部門的除雪任務通知后,按照除雪任務量,根據除雪設備技術性能,做好對應任務分配工作。在清除公路主車道部分的積雪時,多種設備同時作業要保持同一方向,并且設備間要保持足夠的安全距離。作業路段為新下松散雪,除雪設備可以基本清除積雪,不需要進行融雪劑撒布。如果路面混有壓實的積雪,除雪設備不能完全清除路面積雪,在推薄后,還需進行機械撒布融雪劑。
完成作業后,管養部門還需密切關注天氣變化,一旦有使用需求,各類設備能迅速抵達作業現場。
人員對除雪設備功能的不同特點和應用原理沒有徹底了解。在以往的除雪工作中,由于對除雪設備缺乏系統化管理,在除雪初期用重型除雪設備代替快速設備,導致浮雪壓實,形成薄冰,適得其反;相反,當需要大雪清除設備時,為道路運行安排快速除雪設備是徒勞無功的。
融雪劑的特性和應用原理尚未完全了解。由于除雪設備的使用和管理不規范,除雪工作過于繁重,如果未將雪清除到最低水平,就噴灑融雪劑,會大大降低融雪劑的效果。因此,在極端寒冷的天氣下,融雪劑過量使用,無法最大限度地利用現有的除雪設備,影響除雪質量。
除雪時機的極端重要性尚未得到充分理解。除雪時間是決定除雪工作量和難度、道路恢復和開放時間以及除雪成本的重要指標。降雪量是隨機變化,在投入除雪過程中,降雪量隨之變化。如果除雪時機沒有把握好,新雪變成壓實雪,均會導致除雪難度加大。這是解決問題的關鍵點,工作量將急劇增加,進而導致除雪成本增加,而道路恢復和開放的時間也會相對延遲[3]。
雪的特殊特性和特殊路段的特殊處理方法尚未完全了解。除雪后,特殊路段會凍結道路,增加事故率。因此,管養部門必須深入研究其特點,探索有效的方法。特殊路段除雪未形成科學有效的方法,一些特殊路段很難清除積雪。
采用多渠道及時監控天氣與路況。其一,管養部門、交警、綜合執法聯合加強路況檢查,每2h 檢查一次路況,準確掌握路況動態,及早落實防范措施;其二,監控部門可以利用路上攝像頭及時觀測天氣與路況信息;其三,可以在重要橋隧路段按照遠程氣溫檢測系統,及時觀測氣溫變化,可以保證除雪工作開展及時有效。
山區溫度低,路面結冰時間短,必須進行預防性融雪劑撒布作業,撒布時間非常關鍵,可分為三個時間節點:下雪初期、升溫階段、夜間氣溫下降,嚴格按這三個時間節點減少路面結冰,效果明顯。從管養部門實際經驗來說,積雪未達到2cm 厚度時,可根據氣溫調節撒布融雪劑的數量,分段多次均勻撒布融雪劑,有效防止路面結冰。
當積雪厚度超過2cm 厚時,必須采用先鏟雪降低積雪厚度,后撒布融雪劑進行作業,如果降雪持續不斷,則需要采取先鏟雪后撒布融雪劑的循環作業。除雪設施配置充裕時,可采用多車道同時進行除雪及撒布融雪劑工作,使用鏟式除雪車、大小型除雪滾刷車將雪推薄,撒布機撒下一定融雪劑,避免路上殘留的積雪結冰變硬。
山區氣溫低,突發雪量大,伴有凍雨。降雪易在地上形成冰,路上的雪也減少了。在不封道的情況下,要一次清除路面冰雪幾乎是不可能的,這不利于搶通時間控制,容易發生交通事故。根據“快速搶通”原則,適宜采用單車道的除雪方案,以確保道路交通不會中斷。以管養部門養護站為例,該站配有一臺鏟式除雪車、一臺除雪滾刷車、一臺融雪劑撒布機。某日所轄區內10km 的路面大范圍降雪,積雪厚度達10cm。養護站先用鏟式除雪車快速鏟雪,除雪滾刷車跟車清除余雪,再用融雪劑撒布車預防性撒布融雪劑的方案進行除雪,實現2h 內搶通,保證單車道完全通過。單車道通行情況,過境車輛降低到40~60km/h安全行駛,只留下一條車道,避免車輛擅自通過或占用道路,降低交通事故的發生,保障路面暢通[4]。
在惡劣天氣下,交警部門必須根據降雪量、路況和溫度等因素制定交通控制措施。首先,控制安全行車速度。在雨雪天氣,交警部門通常將車速限制在60km/h。道路結冰時,車速限制在40km/h。如果道路結冰嚴重,則須關閉。其次,分時段開放車輛通行。雨雪天氣,警車在道路前方低速行駛,其他社會車輛緩慢跟隨。壓力-速度的頻率取決于交通流的程度和路面凍結的程度。最后,及時保障除雪車輛安全。除雪時,各種機械設備的速度一般在8~40km/h。警車必須在除雪設備后部壓道行駛,維護交通秩序[5]。
在歷年除雪工作中,發現各養護站設備配置類型數、存放地點不合理的問題。為總結經驗教訓,機械設備管理部門必須做好配置工作。
首先,結合當地養護站歷年除雪情況,因地制宜地配置除雪機械,滿足除雪任務基本要求。
其次,要求設備配置必須靠近一線,縮短進場距離,同時增配輔助吊裝設備,提高設備裝卸轉場效率。
再次,管理現有設備,將閑置或利用率低的除雪機械調配到合理地點。
最后,做好設備購置計劃,在冬季到來前,及時配給養護站。
在開展除雪作業前,各養護站機械設備必須重視設備保養調試工作:
第一,操作人員必須掌握操作技能及保養知識,盡可能按真實工況調試設備,并應提前準備易損零件,以便在出現故障時及時更換。
第二,機械使用部門可與廠家技術部門建立微信群,出現故障時操作員與廠家技術部門可通過遠程視頻聯系,縮短修復故障時間。
第三,加強維修力量,利用當地設備修理廠的技術力量,通過設備安裝調試的機會,邀請修理廠人員熟悉設備,以便及時修復故障。
在除雪工作開展前,管養部門可以組織與交警、綜合執法等部門共同開展除雪作業模擬演練,通過演練中熟悉相關流程,并可查驗流程各環節。通過演練加強熟悉,一旦出現雪情,各部門便可快速投入除雪搶通工作。
隨著養護機械化程度的提高,機械的采購、管理、操作對人員職業技能素質要求也更高。采購人員可通過考察交流,增加對先進設備的了解,從材料、措施、方案、信息等全面學習,為提高養護機械化提供有力支撐,也可以定期邀請廠家進行回訪培訓,全員參與,強化人員專業技能。
南方山區高速公路道路復雜,雨雪天氣頻繁。高速公路管養部門長期面臨冬季除雪,保障交通安全。因此,應該在充分總結過往除雪工作中的經驗教訓基礎上,科學合理地組織架構統籌各類資源,建立一支技術過硬的應急隊伍,采用現代化的手段監測天氣和智能先進的機械設施高效除雪,這將是未來管養部門應對除雪工作的重要措施。同時,地方政府要發揮主導作用,引導社會廣泛參與,調動現有資源,加強對高速公路管養部門的支持、保障和協調,造就安全便捷的行車環境。