◎ 賴明煌
十月一日斷裂的南方澳跨港大橋，其橋樑結構十分奇特，採用雙叉式單拱橋，全球僅兩座，另一座在幾乎沒有地震又位於內陸的西班牙馬德里。
南方澳跨港大橋自一九九八年完工服務至今，本週一米塔颱風過境，當地也傳出發生四級地震，到週二早上九點，該橋樑主跨的橋板中間往下折斷，並拉扯兩端橋面各節橋板往下變形崩塌。
據現場監視器所拍攝的倒塌畫面，其破壞之主要起始點，可看出是在橋面板主跨長軸的中間靠西第一節。
該主橋跨約有三節的橋面板，以焊接來構成，正彎矩最大處就在這橋面板中央部上，下降變形最大是在西側第一道焊接處。整座橋拱與橋面板有十三條垂直向鋼腱，由最中間與西側主腱接連也被扯斷，再向東西兩側橋面板拉往下沉，油罐車尚未駛達橋面板東側與橋台的出橋板處的伸縮縫，就被倒Ｙ柱拉下壓住。
從鋼構主拱仍無大變形與明顯外部破壞來看，鋼構施工品質推測尚符契約規定。筆者推測，其破壞之主要機制為橋面板焊接處，因為環境因素，易積集水氣與鹽害物，致嚴重鏽蝕斷裂，垂直鋼腱（尤其是中間部位之數條應力最大的鋼腱）與接頭承受應力超出其降伏強度太多，導致無預警脆性破壞（Brittle failure of no warning）。
一般鋼腱的安全係數約可達十倍，而鋼環則是五倍以上，但因為該垂直鋼腱是受高拉力材，且位在海邊與水氣聚集，鋼樑底部之鏽蝕環境大，加上一般機關鮮少使用專業橋樑檢測車再搭配儀器檢測，僅用目視觀察，故易誤判或未及應力嚴重處詳細檢查。
該橋型之設計目前全球僅兩座，可見鮮少為工程界所接受，就此而言，在多地震、多颱風又是海島及鮮少重視養護管理的台灣，規劃設計之時就應該避免類似特殊、花俏的橋型（例如由首位女性普立茲克建築獎得主建築師札哈．哈蒂所規設的淡江大橋，號稱是全世界最長主跨距且單塔不對稱斜張橋型，幾何外型不平衡又在海口高鏽區）。
第二點，臨海結構物一定要思考施工工匠的水準、當地鏽蝕問題、日後養護維修的方便性；同時也要落實定期檢測，以及大地震及颱風火害後的非定期特殊橋樑檢查。
第三點，對於橋樑重要的構件，如鋼腱、承壓盤、止振塊、拉桿等處，可以新增應力計、應變計的佈設，透過太陽能面板與無線傳輸，隨時掌握橋樑的安全情況，才能避免類似斷橋事件再次發生。
（作者為成大土木博士、曾任公路總局西濱南區工程處長兼高南區處長）
◎ 賴建宏
南方澳大橋斷橋坍塌，究竟問題是在設計面、施工面、維護面還是制度面？相信經由詳細調查後會有定論。
南方澳大橋是座跨度長達一四○公尺的單拱肋鋼橋，在橋樑結構設計上都是歸屬於特殊橋。由於特殊橋具備大跨度的載重傳遞特性，在視覺景觀上更別於一般呆板、制式的橋樑，而漸獲各種的橋樑工程採用。
但也因為特殊橋的力學傳遞與力量平衡的機理有別於一般橋樑，因此在設計時，多需由具備橋樑實務經驗的技師簽證，以確認設計成果。
另外，特殊橋在橋樑構件的接合上，多以鋼索做為力量傳遞與載重分擔，因此除了橋樑設計之外，在完工啟用後的維護也是重要的環節。
簡言之，對於特殊橋除了工程造價的評估，更要注意養護經費是否足夠，對於鄰近海域或是易腐蝕的環境其橋樑檢測頻率是否妥當，這些因素都是橋樑安全的關鍵。
另外，以目前的橋樑檢測制度，可以思考的是將檢測結果為結構安全具高風險的橋樑資訊適度地揭露，讓大家居安思危。當然，民眾心態上也應一起體認與支持適當地橋樑維護與補強，才能確保大家行的安全。
（作者為台北市土木技師公會副理事長／技師報社長）
編輯精選
自由評論網粉絲團