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，讓行駛經過的行人和司機戰戰兢兢。據了解，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冰碴掉墜現象。這種現象并非只在武漢發生，國內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冰方案？長江日報記者就此采訪了國內橋梁專家。
為何拉索冰凌掉在橋面上
斜拉索懸于橋上冰凌易落橋面
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，是否能拿出科學預防拉索結冰的方案，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計院副總工程師、全國工程設計大師徐恭義。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系。武漢二七長江大橋是A字形內收索斜拉橋，這種斜拉橋設計抗風穩定，結構緊湊，但由于斜拉索內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上來說并不困難，主要困難是在于工程的經濟性和實用性，這也是國內外至今沒有工程案例和技術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
“即使目前國內外都沒有很好的解決辦法，但問題既然已經產生，就要及時采取應對措施來解決，這也促使相關單位更加積極的尋求解決方案。”在采訪中，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”。
給拉索穿上“電熱毯” 制圖劉巖
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時發生的較低概率自然現象，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。
打通拉索“任督二脈” 制圖劉巖
B.打通拉索“任督二脈”
徐恭義繼續解釋：利用暖氣管原理向拉索內輸送加熱空氣也是加熱斜拉索的一種可行方案。原理是在斜拉索內部鼓入熱風，提升斜拉橋的表面溫度，從而避免斜拉索結冰，他說，“這樣的技術措施技術可行，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生不利影響。”
為拉索敷“憎水面膜” 制圖劉巖
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冰了？
徐恭義提到的第三種科學解決方案就是這種設想，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 轉自@主播糖糖 資料圖片
拉索除冰技術上不難
但需要平衡工程經濟型和可靠性
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濟性和可靠性，當然，這也需要設計單位、研究所和業主單位共同努力權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施，原理簡單可行，但要求做到并不容易。天氣預報技術無法準確預知何時一定會發生造成傷害的冰雹，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控系統及時發現斜拉索是否已經結冰，從而及時預告墜冰時段，并發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。“這可能是最經濟可行的方法。”
背景資料>>>
國內橋梁拉索頻掉冰凌
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現，在國內，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墜冰現象，安慶大橋收費站關閉ETC和自動發卡入口車道，管理人員用鐵鏟清除部分塔頂邊側臨界融冰……
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，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
但電熱融冰技術暫未運用于橋梁拉索
長江日報記者查詢資料發現，北美、北歐等國家已經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，所產生的熱能使橋梁解凍，防止結冰。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冰的橋梁。
在我國，電熱融冰技術也已在湖北恩施南鶴公路、建始旅游公路、內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計加熱裝置防止結冰，但長江日報記者梳理資料發現，目前國內外還沒有對橋梁拉索加熱防止結冰的案例。徐恭義解釋到，主要原因是因為拉索遇風晃動的不穩定性，提高了工程經濟成本。
【編輯：符櫻】
