● 作者/高雄過好日
美國巴爾的摩傳出跨海大橋被貨櫃輪撞斷事件,新加坡航商的MV Dali號貨櫃船,在失去動力後撞上了凱伊橋(Francis Scott Key Bridge),橋樑在數十秒內斷裂崩塌,造成6人失蹤(推定已罹難)。
MV Dali是一艘萬TEU級的貨櫃輪,船齡大約10年,從巴爾的摩出航46分鐘之後,船員就呼救表示失去動力,有可能發生碰撞。作為緊急應變措施,事發前船隻已經下錨,但仍無法阻止撞擊。
不過,由於船員不斷發出求救訊號,當局來得及緊急阻止部分車輛上橋,掉到水裡失蹤的6人,則都是當時在橋上進行維護作業,來不及撤離的工人。
有人可能會疑惑,堅固的大橋怎麼一撞就全斷呢?
若以船隻當時速度15km/h(4.16667m/s),船隻總重估算10萬噸(登記噸位為95128 GT)來算,撞擊動能完全釋放約為8.68億焦耳,相當200公斤TNT當量,這個量也足以爆破鋼筋混凝土大橋的一座橋墩。
但大橋會全部坍塌的原因,則和大橋的結構特性有關。
被撞斷的凱伊橋為一座鋼拱連續桁架(continuous through truss)橋,跨度有366m,長度達2623m,均為同類型橋樑世界第三。
橋樑興建於1977年,從近期檢查紀錄來看,並沒有結構老化或失修等問題。
▲ 凱伊橋會全部坍塌的原因,和大橋的結構特性有關。(圖/達志影像/美聯社)
然而,連續桁架在結構上只要一個支點有所位移,應力就會有很大改變,甚至當桁架一端曬到太陽,一端在陰影下時應力都會有所變化,因此在結構計算上需要更小心。
當連續桁架的一個支點移位時,就會牽動整個結構,造成骨牌效應而全數崩塌。
過去被船撞斷的橋,可能比大家想像的還多,例如:
1975年,澳大利亞塔斯馬尼亞的Tasman Bridge,被散裝船撞斷一截,造成12人罹難。
1980年,跨越美國坦帕灣的Sunshine skyway Bridge在風暴中被貨輪撞上後斷裂,造成35人罹難。
2002年,美國奧克拉荷馬州I-40州際公路上的橋樑被平底船撞上,一段斷裂,造成11人罹難。
今年2月,中國廣東也發生南沙瀝心沙大橋被操作失誤的貨櫃船撞斷,造成5人罹難。
這些事故,也令相關工程單位加強了對於橋樑防撞的防護,例如Sunshine skyway bridge重建後,就在橋墩旁大量佈設稱為「海豚」的圓形混凝土結構,可以抵抗87,000噸的撞擊,並讓船隻偏向,不要直接撞上橋墩。
而當然跨海隧道較沒有被船撞斷的問題,那為何不要都蓋跨海隧道就好了呢?
其實巴爾的摩港區有3條跨港道路,其中2條比較接近內港區的是跨海隧道,只有最外圍是橋樑。
但如果要從巴爾的摩進出大西洋,更遠處還有William Preston Lane Jr. Memorial Bay Bridge(一般稱為Chesapeake Bay Bridge),以及最靠近海灣出口的Chesapeake Bay Bridge Tunnel(大部分是橋樑,只有航道是隧道)。
建橋的原因,主要還是出自於造價問題;其次,隧道在通行上會有更多限制,例如Francis Scott Key Bridge斷裂後,許多貨車無法通過海底隧道的限高,就要繞遠路而行。
我有看到一些說法,指稱高雄沒有跨港大橋,只有跨港隧道,就是擔心橋墩安全的問題。
不過其實高雄過去規劃跨港大橋是在第一港口,這裡橋樑跨距只要150m就能跨越主航道,因此橋墩是都會立在鼓山和旗津端,不會有港口中的橋墩。
但沒有興建的原因,主要還是由於所需淨高太高,鹽埕、旗津腹地又不足,會需要建立複雜且較不便使用的多圈螺旋爬坡道,最後在評估環境衝擊、成本效益之下,並未建造。可見的未來應該還是會增建第二條跨港隧道,作為旗津的主要聯絡道路。
也因此,台灣不太會出現船把橋撞斷的事故,反倒是橋樑本身的養護維修作業,才是重點。
▲ 台灣不太會出現船把橋撞斷的事故,反倒是橋樑本身的養護維修作業,才是重點。(圖/記者許宥孺翻攝)
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我們想讓你知道…台灣不太會出現船把橋撞斷的事故,反倒是橋樑本身的養護維修作業,才是重點。