辛樂克颱風登陸台灣不只帶來了狂風暴雨,更讓位在台十三線、跨大甲溪、建齡已經達四十多年的后豐大橋應聲而斷!這起后豐大橋斷橋事件不但造成多條無辜生命的喪生與家庭破碎的遺憾事件,也讓國內長年來的危橋安全問題再度浮上檯面、受到社會各界重視,如何確保橋樑結構的安全無慮成為相關當局的當務之急。
儘管政府單位緊急採取亡羊補牢的補救措施,但不少民眾還是無法理解看起來堅固耐用的橋樑為何會因一場颱風就如此不堪一擊?
以后豐大橋為例,中央大學橋樑工程研究中心主任王仲宇表示斷裂原因主要源於劇烈水流不斷沖刷橋樑基礎而導致橋基逐漸裸露與日益流失、使得橋樑到最後因為不堪負荷而斷裂。(張信宏攝)
橋就和人一樣,也要定期做健康檢查,才能確保安全無虞王仲宇語重心長表示,橋樑跟人類一樣有壽命、並不是完工後就可以永保萬年不壞,尤其是上了年紀的老橋樑更需要定期檢測與維修,才能避免危及人身安全。
專研土木結構力學與地震工程領域的台灣大學土木工程系系主任張國鎮表示,一座橋樑如果正常使用的話,其壽命大約是五十年,但前提必須是橋樑本身沒有遭遇過嚴重土石流或是強烈地震。他強調,當橋樑位置處於容易受到水流沖刷的地形時,更需要加強橋基的結構安全、以增加橋樑抵禦水流沖刷的能力。
長年投入橋樑安全研究的王仲宇指出,颱風、地震等天災或砂石過度開採都會影響橋樑結構安全性,像是九二一大地震的發生就讓山林土石出現鬆動情況,以致於每次颱風豪雨來襲,就容易引發土石流,當水流夾帶石頭不斷衝擊橋墩時,就容易導致橋基被淘空與流失、而埋下斷橋危機的因子。
有鑑於此,逢甲大學建設學院院長卜君平表示,為了避免橋樑因為遇到強烈地震而倒塌,從九二一地震發生後所興建的橋樑都有加強土木結構的耐震度、讓橋樑不會因為強震的搖晃就立刻應聲而斷。
建立預警系統 防患於未然
除了加強結構安全與定期橋樑檢測外,為每座橋樑建構一套完善的譗橋樑預警系統豃亦是不少橋樑專家認同的可行之道。王仲宇表示,預警系統包括在橋樑裝置感測器、進行數據分析、採取應變措施等三步驟。透過上游雨量大小、橋址水位、局部沖刷深度、墩柱傾斜度等數據的即時監控將有助於相關單位未雨綢繆、避免危機發生。
不只如此,張國鎮指出,強化水流評估與橋樑監測機制也是不可或缺的重要一環。他表示,一旦相關單位發現有橋樑可能出現承受力不足或是面臨斷橋危機時,就要立即啟動應變措施或採取封橋策略,以避免發生危險。
王仲宇強調,要讓橋樑整修真正達到標本兼治的目標,政府當局應該建立一套有效且完善的橋樑耐洪評估技術,並協調橋樑管理部門與水利部門分工合作來共同從整體河系的角度來整治危橋問題、深入了解橋樑在河系的位置與其可能的承受力,並研擬配套措施,提昇抵抗力,才是避免斷橋事件不再重演的根本之道。
強化結構安全 降低斷橋風險
王仲宇表示,要避免危機發生的最好方式就是加強結構安全與定期橋樑檢測。目前常見的橋樑補強工法包括有固床工、消波塊、拋石、蛇籠與橋基的加深及加固,這些功法都有助於提升橋樑對洪水沖刷的抵抗力、降低危險性。
不過,老舊橋樑的補強與整修工作雖然刻不容緩,但維修進度卻常遭社會輿論批評緩不濟急,像是后豐大橋兩年前就被列入危橋名單,但工程卻是直到今年才要開標,讓不少民眾抨擊政府的應變措施總是慢半拍。
對此,卜君平表示,橋樑工程維修時間較冗長的原因主要是因為一座橋的興建或維修都必須經過審慎的橋樑結構評估與分析、再決定該採取哪種工法,以及進行後續的開標施工等程序,每個步驟都需透過妥善規畫與經費估算、不是一時半刻就能馬上完工。