顧好每座橋 一路平安底下的層層防護(下) | 環境資訊中心

顧好每座橋 一路平安底下的層層防護(下)

2019年12月30日
公視記者 陳佳利 張光宗 顏子惟 陳添寶 鄭嘉明

為了拉大跨距,近幾年的新建橋梁多採用鋼索橋的特殊形式,鋼纜關係到整座橋梁力學系統的穩定性,防鏽更是重要。以高屏溪橋為例,每束鋼纜都有五道防護措施。高屏溪橋總共有60根鋼纜,層層防護真的有效嗎?想知道答案,得靠上面的感測器,收集肉眼看不出來的訊息。不只鋼纜,整座橋都能透過感測器進行監測,驗證橋梁的情況與當初設計是否相符。

高公局以2680萬建置高屏溪橋的監測系統,目前已經執行八年,這份資料就像是大橋的健檢報告,提供重要的基礎資料,同時也能作為其他橋梁的管理參考。

另一座由公路總局所管轄的蘇澳白米脊背橋,主橋跨距150公尺,2017年完工通車,是台灣第一座脊背鋼腹板橋,力學系統特殊,屬於新型的複合式橋梁,通車至今,仍24小時連續監測著。這裡運用的是國震中心研發的光纖光柵技術。光纖光柵像是一面會選擇顏色的鏡子,透過光的反射來掌握橋梁變化。國家地震研究中心橋梁組副研究員李政寬表示,一旦橋梁的形狀改變,水會流動,浮筒所受的浮力改變,就會拉扯光纖光柵,反射回來的光訊號就不一樣。

公路總局管轄的蘇澳白米脊背橋,運用國震中心研發的光纖光柵技術進行監測。

白米橋上裝設了150多個光纖感測器,分別記錄橋塔的傾斜角度、伸縮縫的位移、斜張鋼纜的振動頻率、鋼板的變形、橋梁的溫度變化等。透過儀器,能精密記錄到橋梁最細微的變化,所需要的經費比較高,只有新建的特殊橋梁才會這樣監測,同時還要搭配定期的目視檢測。

高屏溪橋跨徑330公尺,箱梁下方有一台平台檢查車,可以沿著橋面板前進,方便工作人員檢測。

高屏溪橋跨徑330公尺,箱梁下方有一台特製的平台檢查車,可以沿著橋面板前進,方便工作人員進行檢測。但是這麼方便的平台車,全台灣只有一台,想仔細檢查,橋檢人員免不了要爬上爬下,有什麼方法來減輕他們的負擔?

台灣大學土木系韓仁毓教授積極推廣利用無人機來搭配目視檢測,數十分鐘在現場拍攝到大量資訊,回到研究室將檔案輸入電腦,不到一個下午就能迅速計算出橋梁的三維模型,並且搭配AI技術,進行影像自動辨識。

台灣大學土木系韓仁毓教授積極推廣利用無人機來搭配目視檢測。

橋梁檢測就像人體的健康檢查,有助於找出問題,如果想維持健康,日常的作息與飲食是關鍵,對橋梁來說,載重管理更是關鍵中的關鍵。台灣大學土木系名譽教授陳振川表示,橋梁只要超載一次,裂縫一產生,承載能力就降低了,

中山高速公路的岡山段,附近是高雄港、林園工業區與楠梓加工區,行經重車比例高居全國之冠,南北兩線平均每天將近兩萬輛載重大貨車經過。為了優化重車管理,高公局引進一套動態地磅站,裝設在主線道的磅條,能在車輛經過瞬間,記錄它的速度與重量,搭配AVI車牌辨識系統,能在一秒內完成計算,確認車輛有沒有超載。岡山工務段段長陳素娥說,所有車輛經過,都有數據記錄,如果逃磅直接開過去就會收到九萬元的罰單。從2019年7月啟用至今,原本有20%超載車輛,現在降到5%。

高速公路是封閉系統,高公局沿線設置了四十多個地磅站,公路總局在省道、蘇花改、南迴等重要道路設置地磅站;警察機關則是在全台各處設置了一千多處地磅站。台灣有兩萬多座橋梁,高公局管理兩千多座;公路總局管理三千多座,沒設置地磅站的地方,是不是有超載車輛經過,沒有人知道。

動態地磅站能在短時間內完成計算,確認車輛有沒有超載。

除了天災,管理不當是造成橋樑毀損的主因。

南方澳斷橋事件讓人為管理的問題,浮上檯面。1998年興建的南方澳大橋,雙叉式單拱橋的特殊造型,讓它成為著名地標,橋面離海平面18.5公尺,大型漁船能順利通行,對南方澳漁港的發展,影響深遠。2019年10月1日上午9點30分,數條鋼索斷裂,橋面板崩入海中,壓住停在橋下的三艘漁船。經歷一天一夜搶救,卡在船上的六名外籍漁工不幸罹難。斷橋堵住航道,六百多艘漁船無法進出。

2019年10月1日上午9點30分,南方澳大橋數條鋼索斷裂,橋面板崩入海中。

南方澳大橋是基隆港務局委託宜蘭縣政府農業局代辦施工,完工後交由台灣港務公司負責管理,2014及2016年,宜蘭縣政府曾委外進行橋梁檢測,提出改善建議,台灣港務公司在2017至2018年陸續投入一千萬元經費進行修繕。

新北市土木技師公會理事長余烈質疑,十三根鋼索最上端到拱的地方連接點脫落,檢測有沒有對這些連接點做檢查?三年檢查一次,間隔的時間太長。台大土木系張國鎮教授認為,是設計、施工出問題?還是維修出問題?都會慢慢明朗化,這次給大家的寶貴教訓,是如何讓類似結構的橋梁能安全使用。

交通部規定橋管單位,每兩年要進行一次目視檢測,再視情況安排維修保養,或更近一步的詳細檢測。事實上,橋梁檢測正面臨人力與經費缺乏的窘境。即使是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。經費不足,也導致橋檢不容易落實。

台灣大學土木系張國鎮教授說,高公局、公路總局本身很內行,就算發包請外面的廠商或研究機構做檢測,也能判斷是否落實,但其他單位工程人員比較少,包括縣市政府、港務局或觀光單位,本身沒有工程人員,就算發包,檢測結果承辦人員可能也看不懂。

交通部雖然有規定橋管單位必須定期檢測,實際上,橋梁檢測卻面臨人力與經費缺乏的窘境。

台北科技大學工程學院院長宋裕祺表示,很多偏僻的地方,在現行檢測費用有限的情況下,真正有經驗的工程師通常不太願意前往。建議醫檢分離,檢測人員歸檢測人員,最後判斷結構是否安全,應該由專業的工程技師去負責。

南方澳斷橋事件發生兩個多月,如同過往,也促成了改變。交通部高速公路局工務組組長楊熾宗表示,南方澳大橋屬於特殊橋梁,交通部指示高公局研議公路橋梁檢測及補強規範、公路養護規範、公路橋梁設計規範這三個部分,特殊構件要如何做檢測,12月初已經開過審查會,修正後,明年一月就可以公布。

橋梁不但在交通系統中居於關鍵地位,在你我日常生活中更是無比重要。每座橋從設計、施工、管理到維護,都要確保萬無一失,想顧好每座橋,得從最關鍵的人力與經費來著手。

※本文轉載自 公視《我們的島》節目—【顧好每座橋】

12/30(一) 22:00首播
01/04(六) 11:00重播

更多節目內容請見