志祺七七
2019.10.08

只蓋 20 年就斷!南方澳大橋可能是哪裡出了問題?| 志祺七七

各節重點:
01:08 橋樑倒塌的因素:天災篇
01:42 橋樑倒塌的因素:結構設計不良
02:59 橋樑倒塌的因素:偷工減料
03:47 橋樑倒塌的因素:檢修維護不確實
04:46 目前的調查進展與爭議
05:58 我們的觀點
07:28 提問
07:48 掰比~別忘了訂閱!

(註)本文末含有資訊勘誤/補充



---【 影片口白逐字稿 】---


hiho~大家好,我是志祺!
今天就讓圖文不符透過「南方澳大橋倒塌事件」來和大家聊聊「橋樑倒塌的可能因素」吧!

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上禮拜二早上09:30左右,宜蘭南方澳的跨港大橋突然倒塌的意外,震驚全國!

這座1998年完工的跨海大橋,是全世界唯二的雙叉式單拱橋,也是南方澳地區的重要地標。事發當時,剛有一輛油罐車開在橋上,就在它快要通過的時候,橋身突然斷裂,導致油罐車落水,並起火燃燒。此外,斷掉的橋樑還壓住了下方的3艘漁船,影響上百艘漁船的通行,總計這個事件共造成12人受傷,6人罹難。

我們看到這個大橋斷裂的畫面,覺得非常震驚、難過,同時也很好奇說,會讓一座吊橋突然倒塌、斷裂的因素,到底有什麼呢?所以今天,就讓我們一起來聊聊這個話題吧!


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【橋樑倒塌的因素:天災篇】

橋樑斷裂倒塌的原因,除了天然災害以外,就是人為疏失的因素。而在天災的部分,又可以分成「直接破壞」和「間接破壞」兩種。直接破壞,指的是像土石流直接把橋面沖斷,或是大地震把橋震斷這種;而間接破壞,就是因為天災讓結構受損、加速老化的狀況。

當然,後面這種狀況,只要有好好的檢查、維修,橋梁倒塌這其實是可以避免的。換句話說,除了直接被天災弄斷以外,其實所有讓橋樑斷掉倒塌的原因,幾乎都是人為因素。

【橋樑倒塌的因素:結構設計不良】

接下來是人為因素,這部分除了檢修疏忽以外,從橋樑一開始的結構設計、建造,也都有可能是出問題的環節。首先來看看兩個結構設計失誤的案例。去年,美國的佛羅里達國際大學旁,蓋了一座號稱「百年不壞」的人行天橋,可以抵抗最強的5級颶風。結果,它在設計的時候,不僅高估了結構的強度,還低估了橋的重量,讓使得橋樑才蓋好不到5天,就倒塌了,最後造成6人死亡。

不過,有時候工程師也不是一開始就知道,自己的結構設計其實可能算錯。這種「不經一事不長一智」的例子,最有名的,應該就是美國華盛頓州的塔科馬海峽吊橋(Tacoma Narrows Bridge)了!它的故事,甚至成為物理課的經典案例。這座吊橋在1940年7月1日首度通車,當時因為橋面的厚度不足,使得海風一吹,橋就開始上下擺動,後來甚至變成左右扭動,結果只有4個多月的時間,吊橋就受不了崩塌了。

在這個事件之前,大家都以為橋樑只要能撐得住人、車就好了,忽略了當地環境的海風,設計上也要特別小心空氣流動的問題。因此,在這個事件之後,新的吊橋設計都要先經過實驗確認,不會跟風一起共振,夠安全才能開始建造。


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【橋樑倒塌的因素:偷工減料】

結構設計完成後,建造過程也是很重要的一環,亂用強度不足的材料,或者是隨意更改設計圖上的鋼筋數量,都會影響到橋樑結構的強度。

例如,1986年,從台北市通往台北縣的舊中興橋,在下班時間突然出現了10公尺的裂痕,造成6名機車騎士受傷。根據專家的研判,中興橋之所以會斷裂,其實是因為偷工減料,基樁沒有打到堅硬岩盤,因為深度不夠而結構不穩,才造成斷裂的狀況。類似的例子,還有2016年春節前夕的美濃大地震。當年地震而倒塌的台南維冠大樓,後來調查時被發現,很多斷裂的橫樑和支柱裡面,竟然是沙拉油桶和保麗龍,導致建築強度不足,無法抵抗地震威力而倒塌。


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【橋樑倒塌的因素:檢修維護不確實】

事實上,一座橋從它蓋好以後,就算沒有遭逢重大災變,結構還是會隨著長期使用而慢慢老化。因此無論如何,定期檢查與維護,都是非常重要的一環。

去年義大利的「莫蘭迪大橋」(Ponte Morandi)坍塌事件,就是後續檢修維護不確實的例子。它是連接法國南部的重要高架道路,這個崩塌事件,共造成43人死亡。後來調查發現,崩塌並造成人員傷亡的主因,除了海風長期吹拂、車流量又大,導致橋墩的鋼條繡蝕,逐漸不堪負荷之外,就是後續檢修的工作沒有好好落實。對此,義大利政府要求民營的公路集團必須負責,但這個集團也反駁,他們接手管理才不到10年,之前41幾年都是由國營企業來負責,要他們負起全責,並不公平。

好的,說到這邊,我們差不多也把所有可能造成「橋樑受損斷裂」的因素都看完了,那南方澳垮港大橋的事件,到底又是哪一個環節出問題的呢?


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【目前的調查進展與爭議】

一般橋樑的使用年限,差不多會落在50年左右,但南方澳大橋只有20年就斷掉,也讓外界把意外的責任歸屬,連結到人為疏失的方向。根據調查,南方澳跨港大橋是在宋楚瑜省長以及游錫坤、劉守成兩位縣長的任內發包、設計和興建。等到它正式啟用後,管理權就落在中央政府的手中;2012年,國營的港務公司成立之後,南方澳大橋的管理責任也轉交到港務公司手上。

不過,最近港務公司卻被發現,從他們接手至今,並沒有做過獨立檢測。2016年,宜蘭縣政府曾委託健行科技大學,進行橋梁檢測,然後他們再提供這份檢測結果,讓港務公司在2017、2018兩年,投入近千萬元的改善工程。但這些改善的工作,多半是修補地面破損、換電燈、處理生鏽的欄杆等等,並沒有包含到結構補強的部分。根據健行科大的說法,其實他們曾向港務公司反應鋼索有鏽蝕的問題。不過,後來立委黃國昌調閱出2016年的檢測報告,指出報告中的維修項目,完全沒有提到「鋼索鏽蝕」,與健行科大的說法明顯衝突。

【我們的觀點】

1990年,英國曼徹斯特大學的詹姆斯·瑞森教授(James Reason)提出起司理論(Swiss Cheese Model),用來比喻,很多有洞的起司,平常重疊在一起的時候,光線不一定能穿得過去,只有在特殊情況下,這些洞才會連成一直線。後來,國際間在調查重大運輸事故的時候,就常套用這個「起司理論」,去追究事故發生時,各個環節的責任問題。一般認為,只要有一個環節有做好,事故就能被避免;但換個角度來看,之所以會發生事故,每一個環節其實也都有責任。

就像剛剛最後提到的義大利斷橋案例,雖然民營的公路集團沒做好檢修工作是事實,但之前營運41年的國營企業,要說完全沒有責任嗎?好像也說不太過去。一直到現在,這個「誰應該負比較多責任」的問題,在義大利國內也還沒有明確的定案。

話說回來,南方澳大橋斷裂之後的這幾天,我們看到非常多不同政治立場的人,急著找到敵對陣營的把柄,並要求對方負起政治責任。但根據目前的調查進度,設計結構出問題、或是施工不當的可能性,也還沒被完全排除。而且這個事件除了跟政治人物有關以外,也牽涉到許多土木工程的專業,相關人員非常多,那在這種情況下,第一時間就急著去斷定誰應該負最大的政治責任,恐怕只會增加情緒的對立。

我們認為,在這個人心惶惶的時刻,我們更應該保持理性,咎責之前,先努力還原事件的全貌、了解有哪些環節其實可以做得更好,這樣才更有機會避免之後再度發生類似的遺憾。

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好的,那今天要來問大家,你覺得未來橋樑的檢修和安全維護工作,應該由誰執行比較好呢?
A. 讓政府自己派人負責,這樣可以避免官商勾結斂財,出事也比較好釐清責任。
B. 委託給專業的學界或業界單位負責,因為政府不可能花那麼多預算養人。
C. 其他,留言與我們分享吧!

最後,如果你喜歡今天的影片,歡迎分享出去,讓更多人知道「橋樑倒塌的可能原因」!
此外可以點這邊,看更多有關「921大地震」和「防災科技物聯網」的影片;
那麼,今天的志祺七七就到這邊告一段落,我們明晚再見囉~掰比!



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【勘誤資訊】

有觀眾留言提到「維冠大樓的倒塌,跟沙拉油桶和保麗龍無關」,經過再度查證之後,維冠大樓的倒塌原因,的確不是因為柱子裡有沙拉油桶和保麗龍,非常謝謝大家幫忙抓出疏漏的地方。

(10/9更新:我們目前已經這段內容修剪掉了。)

這裡補充一下,在「裝飾性圓柱」中使用沙拉油桶和保麗龍,確實不會影響到結構強度,同時因為重量比較輕,也可以減少負荷,所以只要「不是」使用在支撐的主結構上,就是合理的使用。

而 2016 年維冠大樓後來調查出來的倒塌原因:其實不只「偷工減料」,還有「結構設計不良」。當年台南地檢署與台南土木技師公會調查後指出,總共有6大致命缺失,才釀成悲劇:

1. 降低樓高規避實質審查
2. 1到4樓無隔間牆且大樓樑柱不足
3. 大樓ㄇ字型結構抗震力不足
4. 綁筋施工不實
5. 接續鋼筋未交錯
6. 地基深度明顯不足

再一次謝謝大家的留言,讓我們能修正影片中的失誤!



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【 本集參考資料 】
→ 宜蘭南方澳斷橋:尋獲最後1位失聯漁工遺O,臨時航道也徹夜搶通 關鍵評論網:http://bit.ly/30Wkkpi
→ 奪命橋!盤點台灣史上最駭O斷橋案 最慘一次斷9橋 三立新聞網:http://bit.ly/2MmgfWf
→ 維基百科 八八風災:http://bit.ly/2MqGAT6
→ 我們的島 - 為何橋不定:http://bit.ly/2MkTMJq
→ 維基百科 塔科馬海峽吊橋:http://bit.ly/2MlGNqO
→ 6小時快速搭建稱可用百年 美國天橋倒塌壓〇6人:http://bit.ly/2LWv9Uo
→ 佛州天橋倒塌6〇後 學生首度重返校園:http://bit.ly/2AUhvKU
→ Wikipedia - Florida International University pedestrian bridge collapse:http://bit.ly/322tbHK
→ 全台33年5起斷橋案!一場豪雨「9橋斷裂」…颱風釀災至少3次 東森新聞雲:http://bit.ly/2p4bglm
→ 鏡頭背後/義大利熱那亞斷橋案:慘劇一年後的「大橋爆破」 - 轉角國際:http://bit.ly/2Modxzv
→ 南方澳斷橋》羅生門? 港務公司:檢測報告未提及鋼索鏽蝕:http://bit.ly/33dD9pQ
→ 看完南方澳斷橋檢測報告…黃國昌提3疑點批「粗製濫造」 東森新聞雲:http://bit.ly/2Ove4Cu
→ 整理包/駭O畫面!南方澳跨港大橋坍塌 一次知道各種「關鍵」UDN聯合新聞網:http://bit.ly/35jp9MT
→ 南方澳大橋無預警坍塌 專家:疑與鋼索斷裂有關[影] 中央社:http://bit.ly/2VnlWau
→ Wikipedia - Swiss cheese model:http://bit.ly/31W5xN1
→ YouTube - Prof James Reason's Swiss Cheese Model:http://bit.ly/2MlHGQa
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