大橋拉索頻掉冰凌行車戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢?這三種方案或能解決
2019-02-17 23:25:00 來源: 長江日報


  2019年2月11日,武漢多座橋梁掉冰碴,橋面上能夠明顯看到碎冰塊。資料圖片
  長江日報融媒體2月17日訊(記者李玉瑩)近日,天寒地凍,武漢二七長江大橋斜拉索上冰凌墜落,讓行駛經(jīng)過的行人和司機戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢。據(jù)了解,武漢白沙洲長江大橋、鸚鵡洲長江大橋、軍山長江大橋以及金橋大道高架拉索處等處均出現(xiàn)冰碴掉墜現(xiàn)象。這種現(xiàn)象并非只在武漢發(fā)生,國內(nèi)多個城市都有媒體報道類似事件。除了事后提醒、人工除冰,是否有更為科學有效的預防拉索結(jié)冰方案?長江日報記者就此采訪了國內(nèi)橋梁專家。
  為何拉索冰凌掉在橋面上
  A型斜拉橋拉索懸在人行道行車道之間
  有市民提出,為什么大橋拉索的冰凌會掉在橋面上?既然此類事件頻發(fā),是否能拿出科學預防拉索結(jié)冰的方案,徹底解決后顧之憂?
  為此,長江日報記者采訪到了中鐵大橋設(shè)計院副總工程師、全國工程設(shè)計大師徐恭義。他解釋,大橋拉索的冰凌之所以會掉在橋面上,與拉索的位置有很大關(guān)系。武漢二七長江大橋是A字形內(nèi)收索斜拉橋,這種斜拉橋設(shè)計抗風穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)緊湊,但由于斜拉索內(nèi)收正好位于人行道和機動車道之間,冰凌易掉落橋面。
  徐恭義進一步解釋,解決除冰問題單純從技術(shù)上來說并不困難,主要困難是在于工程的經(jīng)濟性和實用性,這也是國內(nèi)外至今沒有工程案例和技術(shù)被廣泛應用的原因所在。
  科學有效除冰方案有沒有
  橋梁專家提供了三種實驗室方法
  “即使目前國內(nèi)外都沒有很好的解決辦法,但問題既然已經(jīng)產(chǎn)生,就要及時采取應對措施來解決,這也促使相關(guān)單位更加積極的尋求解決方案?!痹诓稍L中,徐恭義向長江日報記者提到了三種正在研究中的解決方案,有望近期獲得應用,一是利用電熱毯原理加熱拉索,二是利用暖氣管原理加熱斜拉索,三是為拉索敷“憎水面膜”。
  A.給拉索穿上“電熱毯”
  徐恭義告訴長江日報記者,利用電熱毯原理加熱,實際上是在包覆層里加電熱絲,給拉索裝上“電熱毯”。但這種方案一旦實施就需要花代價維護其有效性,工程上可行但并不一定經(jīng)濟。
  他舉例說,電熱毯可以取暖,但是也只能在冬天用,不會一年四季都用。而橋梁拉索結(jié)冰掛冰是在極其特殊的氣候條件下、多種氣象因素同時出現(xiàn)時發(fā)生的較低概率自然現(xiàn)象,一旦給拉索裝上“電熱毯”,長期雨淋日曬,容易老化失效,實際運用時間較短,成本較高。
  B.打通拉索“任督二脈”
  徐恭義繼續(xù)解釋:利用暖氣管原理向拉索內(nèi)輸送加熱空氣也是加熱斜拉索的一種可行方案。原理是在斜拉索內(nèi)部鼓入熱風,提升斜拉橋的表面溫度,從而避免斜拉索結(jié)冰,他說,“這樣的技術(shù)措施技術(shù)可行,但又使原本密閉的斜拉索不得不預留空隙和出入口,對斜拉索防腐耐久產(chǎn)生不利影響?!?br />   C.為拉索敷“憎水面膜”
  有市民提出,既然抗風阻材料容易積存雨雪,用不沾水的材料是不是就不會結(jié)冰了?
  徐恭義提到的第三種科學解決方案就是這種設(shè)想,即在拉索表面涂敷一種憎水的表面材料,類似于人們常用的“憎水面膜”,使其不容易凝結(jié)水珠而形成冰凌。
  他舉例說,大家都知道,落在荷葉上的雨珠,會順著荷葉滑落,這種“憎水面膜”就如同荷葉一般,雨雪落在上面會自動滑落,拉索自然不會結(jié)冰了。”
  解讀>>>


  2018年1月8日,武漢二七長江大橋掉冰棱。視頻截圖 轉(zhuǎn)自@主播糖糖 資料圖片
  拉索除冰技術(shù)上不難
  但需要平衡工程經(jīng)濟型和可靠性
  徐恭義告訴長江日報記者,以上提及的方案都在研究中,最終能否實施還是取決于工程經(jīng)濟性和可靠性,當然,這也需要設(shè)計單位、研究所和業(yè)主單位共同努力權(quán)衡其有效性和適用性。
  徐恭義最后打了一個比喻,為防止天降冰雹砸傷,我們可以制作頭盔等預防設(shè)施,原理簡單可行,但要求做到并不容易。天氣預報技術(shù)無法準確預知何時一定會發(fā)生造成傷害的冰雹,所以我們并不愿意戴頭盔防范冰雹。橋梁拉索防冰也是同樣的道理,需要多方面權(quán)衡、采取有效措施應對。
  此外,徐恭義還提到一種方案,即通過橋上的攝像監(jiān)控系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)斜拉索是否已經(jīng)結(jié)冰,從而及時預告墜冰時段,并發(fā)布預警信息和采取交通管制措施,從而避免交通擁堵和意外傷害?!斑@可能是最經(jīng)濟可行的方法?!?br />   背景資料>>>
  國內(nèi)橋梁拉索頻掉冰凌
  處理方案多為事后人工除冰加強警示
  長江日報記者梳理發(fā)現(xiàn),在國內(nèi),橋梁拉索冰凌吊墜問題由來已久:2015年,已有媒體報道武漢天興洲大橋冰凌墜落;2018年1月,鄱陽湖大橋拉索結(jié)冰,冰凌從高空掉落,不少過往車輛玻璃被砸中;同時,南昌市八一大橋斜拉索掉冰,多輛車輛被砸,為防止傷亡,八一大橋臨時封閉;同年2月,安慶長江大橋橋梁塔索冰層融墜,多輛汽車被砸,兩人受傷,事后安慶長江大橋公司立即啟動應急預案,封閉主路段和沿線入口。今年2月,安慶長江大橋再次出現(xiàn)墜冰現(xiàn)象,安慶大橋收費站關(guān)閉ETC和自動發(fā)卡入口車道,管理人員用鐵鏟清除部分塔頂邊側(cè)臨界融冰……
  長江日報記者注意到,盡管橋梁拉索冰凌墜落砸中過往車輛事件頻發(fā),但處理方案多是事后進行交通管制、人工除冰及提醒市民謹慎駕駛等。
  他山之石>>>
  國外已有對橋面加熱先例
  但電熱融冰技術(shù)暫未運用于橋梁拉索
  長江日報記者查詢資料發(fā)現(xiàn),北美、北歐等國家已經(jīng)有了對橋面加熱的先例。1992年12月,美國奧馬哈的一座橋梁上安裝了一種可自動加熱的橋面板,原理是在混凝土摻合料中加入金屬片,當硬化的混凝土橋面板插入通電時,金屬碎片即帶電流,所產(chǎn)生的熱能使橋梁解凍,防止結(jié)冰。倫敦橋作為英國倫敦最古老和最有名的地標之一,也是英國唯一一座在冬季加熱路面(在混凝土塊下面)防止天氣寒冷時路面結(jié)冰的橋梁。
  在我國,電熱融冰技術(shù)也已在湖北恩施南鶴公路、建始旅游公路、內(nèi)蒙神華煤礦及甘肅蘭州市小西湖立交橋、京滬高速沂蒙段等路段成功應用。
  既然路面可以加熱,那么,橋梁拉索應該也能設(shè)計加熱裝置防止結(jié)冰,但長江日報記者梳理資料發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)外還沒有對橋梁拉索加熱防止結(jié)冰的案例。徐恭義解釋到,主要原因是因為拉索遇風晃動的不穩(wěn)定性,提高了工程經(jīng)濟成本。
  【編輯:符櫻】
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