避免南方澳断桥憾事重演 专家:重点监测不可少

2019年10月4日/南方澳大桥坍塌倾斜 暂架钢梁支撑 宜兰县南方澳跨港大桥1日坍塌,结构虽有倾斜,但主体暂时没有危险,4日已在两侧架设钢梁支撑,以确保后续拆除作业安全。(中央社资料照)

2019年10月1日南方澳大桥意外断裂,造成6死、13伤重大意外;近日高雄因连日豪雨,7日中午高雄桃源区明霸克露桥被冲断。不过,南方澳大桥断裂时无风无雨,明霸克露桥却是溪水暴涨、水流湍急而断。桥梁专家表示,每座桥的所在地天然环境不一样,监测重点也跟着不同,都要量身订做,因桥而异。

2020年台北科技大学特聘教授宋裕祺带领研究团队开发「桥梁自动监测系统」,目前已应用在西滨、苏花改等公路重要桥梁上,及时掌握桥梁状态,避免南方澳大桥断裂憾事重演。

宋裕祺对本报表示,监测人体会用到脉搏、心律、血压等感应器,但要装哪些仪器是因人而异;桥梁也一样,像南方澳大桥不是因为台风、洪水、土石流而断,而是因为钢索腐蚀生锈,要监测的重点自然不同。

以地震监测来说,台湾位于环太平洋地震带西侧,菲律宾板块每年都在冲撞欧亚大陆板块,因此一般都会在桥墩或是桥梁上部装加速度计,监测地震对桥梁的影响是不是在合理范围中。

又例如砂石车常经过的桥,上桥前可能会装地磅,也可埋沈陷计(位移计),监测系统会反映到大梁的变位,载重愈大,变位愈大。其中位移计是24小时监测,每两三分钟回传给系统。

宋裕祺说,桥梁暴露在环境中,受到环境影响很大,例如南方澳大桥是用钢索承吊,钢索热涨冷缩,中午天气热、钢索伸长、桥面往下;半夜变冷,钢索缩短,桥面会擡升。监测系统会订警戒值、行动值,达到行动值就表示可能要通盘处理、封桥检查等。

除此之外,监测系统还包括水位计、流速计、倾斜仪等;随着桥梁所在流域不同,灾害型态就不一样。宋裕祺说,玉山高三千多公尺,从中央山脉到西部出海口,几十公里到一百公里,台湾流水坡度是全世界最陡,山区常有土石流,海边就是冲刷效应,团队以前也有开发冲刷监测仪器,打在河床底下,若是河床土壤被水冲掉,感应器就会有讯号,可测得冲刷深度,一旦超过警戒值就要采取适当防御。

又如明霸克露桥被水冲断,宋裕祺说,现在大部分是目视水面是否快到桥底或大梁底部等等,但是只看水面不准,因为可能水面还没有很高时,底下基石已被冲刷掉。所以要整体考量。

宋裕祺说,台湾有2万8千多座桥,国家预算有限,不可能通通装监测系统,只能优先监测两类桥:第一是所在地的危险程度较高,或是桥身老旧者;另一种是桥型较特殊、较不被熟悉者,比方全世界最大跨距的单塔不对称斜张桥淡江大桥,施工阶段就会配合安装监测仪器。