怎麼把橋顧好?|如何提高橋梁耐震力

採訪 / 撰稿 陳佳利
攝影 張光宗 顏子惟 陳添寶 鄭嘉明
剪輯 張光宗

如同所有生命,橋梁也有生老病死,撐久了會疲勞、負荷太重會受傷、會老化、會衰敗、會發生意外。從921地震、莫拉克風災到918地震,我們學會如何照顧橋梁了嗎?

「全世界會受到三種以上多重災害影響的國家,台灣排名第一。」台北科技大學土木工程系特聘教授宋裕祺在2019年受訪時表示,台灣的橋梁必須面臨地震、洪水與材料老劣化的挑戰。

身處地震帶,橋梁設計階段就要思考耐震問題

以新北市淡江大橋為例,因為附近有山腳斷層,更注重橋梁的耐震能力,公路總局西部濱海公路北區臨時工程處第三工務段段長洪熒璞2019年時也說明,淡江大橋以七支HFR(液態黏滯性阻尼器)來做消能,可以應對5250噸的力量。

新橋梁有先進的耐震工法,但老舊橋梁沒有,連結南投縣名間鄉與竹山鎮的名竹大橋,921地震當時是台三線沿線,破壞最嚴重的橋。橫跨斷層兩側而被扯裂的橋梁,許多就斷在橋面,原地重建或改建時,必須採用特殊結構。

橋墩與橋墩之間的橋面,就是一跨,重建的名竹大橋採用「多跨連續性的結構」,一段段橋面底下是一片很長的鋼板,另外配合止震塊與支承固定塊,可以降低落橋機會。

921後,展開重要橋梁耐震補強

至於其他橋梁,921之後,政府重新修訂《橋梁耐震規範》,展開重要橋梁的耐震補強。負責國道的高公局投入五百多億元,預計在2025年完成國道橋梁的耐震補強。另一個重要的橋管單位,公路總局,歷年來也投入五百多億元進行橋梁補強或改建。橫跨淡水河的關渡大橋,就曾進行補強工程,加大基礎墩柱、增設抗拉拔裝置。

台灣有三十多條活動斷層,有些橋梁鄰近斷層,甚至橫跨斷層,除了加強結構的安全性,台灣大學土木系教授張國鎮提出,從防災角度,需要更全面思考,例如地區防災計畫必須要有橋梁的替代道路,萬一因為地震垮掉,交通動線要怎麼走,必須列進防災計畫。

橋梁生命週期五階段,維護最重要

規劃、設計、施工、維護、拆除,是橋梁生命週期的五個階段,維護的階段,時間最長,也最重要。橋梁不會說話,想知道它的狀態,需要定期檢測。

延伸閱讀》【圖卡故事】橋梁哥的護橋心法四套訣

聯絡高雄市與屏東縣的高屏溪橋,橋下設有平台車,方便工作人員檢測外部情況,如果想確認內部結構有沒有異常,就得爬進箱涵。除了例行的目視檢測,平日還需要監測儀器來幫忙。

延伸閱讀》老橋的漫長等待|全台橋梁體檢刻不容緩

以高屏溪橋為例,高公局以2680萬元經費建置了監測系統,24小時不間斷收集資料。南區養護工程分局屏東工務段段長鄭榮輝(2019)說,颱風來了有風速計、豪雨來了有雨量計、地震會有地表加速度計、斜張鋼纜上面有裝設自由場加速度儀,可以監測索力。國震中心橋梁組副研究員李政寬(2019)也說,有了這些資料,工程師才能判讀橋梁健不健康,如果不健康就要趕快維修。

檢測與監測有助於掌握橋梁狀況,想讓它們保持健康,關鍵在載重管理。台灣大學名譽教授陳振川(2019)表示,橋梁只要超載一次,裂縫一產生就永遠存在,濕氣進去就開始生鏽,引發很多其他問題,加速劣化,橋梁的承載能力就降低。

有別於常見的靜態地磅站,中山高速公路的岡山段有一套先進的動態地磅站,由於附近是高雄港、林園工業區與楠梓加工區,行經的重車比例高居全國之冠。為了優化重車管理,高公局引進這套系統,把磅條埋在車道上,沒有超載的車輛可以直行,不用繞進靜態地磅站,節省用路人時間。

除了重要橋梁,其他橋梁有人顧嗎?

全台灣有2萬8000多座橋梁,高公局照顧兩千多座,公路總局照顧三千多座,目前只有這兩個單位透過地磅站進行載重管理,另外的兩萬多座橋梁,有多少超載車輛經過,沒有人知道。

橋梁載重管理亟待改善,事實上,橋梁檢測也面臨人力與經費缺乏窘境,即使專業人才相對較多的高公局,一位工程師平均要負責兩百座橋梁,人力不足只好將橋檢工作外包。而外包廠商是否都具備橋梁檢測的專業能力,是個問號。

每座橋都重要,從設計施工到管理維護都要確保萬無一失,配置專業人力與必要的經費,才能顧好每座橋。

集數
1173