斷橋解析》河床沖刷 橋梁殺手

2008/10/15

【聯合報╱本報記者蔡惠萍、楊正敏】 橋梁沖刷監測系統安裝在大度橋第12號橋墩，曾經歷艾莉颱風的考驗。 圖╱國家地震中心提供 一颱斷六橋！一場辛樂克颱風，讓后豐、牛眠、五虎寮及甲仙等四座省道橋梁倒塌斷裂，另外兩座則是位在鄉縣道上，后豐大橋更奪走了至少兩條人命，迄今四人失蹤。很多人不解，為什麼台灣橋梁特別脆弱，禁不起風吹雨打，原因出在哪裡？ 大小危橋 全台228座 目前全台26550座橋梁，省道橋梁2228座，另外還有500多座國道橋梁、鐵橋，還有上萬座的鄉縣道轄管的橋梁。其中像后豐大橋被列入亟待改善的省道橋梁共有40座、鄉縣道有188座，還有不少是受限於經費沒有被列在其中的潛在危橋，換言之，全台至少228顆不定時炸彈。 事實上，河床沖刷是台灣橋梁最大的「殺手」，根據公路總局調查，40座需改建的省道危橋中，17座都是肇因於河床沖刷。 橋墩裸露 像得牙周病 台灣因中間有綿長高聳的中央山脈，河川多半是東西流，因此南北通行的交通系統都需要跨越眾多的河川，而且台灣屬年輕地質，容易移動，河床比預期低，加上人為濫採砂石。交通部長毛治國就曾形容台灣橋梁面臨河床淘空、橋墩基樁裸露嚴重，就好像得了「牙周病」一樣，「牙肉萎縮、牙根露出」，使得台灣橋樑面臨嚴酷考驗。 洪水地震 兩項大挑戰 中央大學橋梁工程研究中心主任王仲宇指出，台灣橋梁最大的兩項挑戰一是「地震」，一是「洪水」。台灣橋梁在設計時沒有想到會發生九二一地震，「好比人有抵抗力，但對上新病毒（九二一）就垮了。」不過，九二一並沒有造成太多橋損，九二一真正的影響是造成大範圍土石鬆動，之後在每次颱風後，隨著洪水破壞橋梁。 另一方面，氣候變遷也是老橋的新考驗。王仲宇表示，近幾年來的暴雨、土石流，尤其土石流的泥流夾帶石頭，導致上游流下來的石頭動量大增，也加大了切削的能力，每年汛期來時「就沖刷深一點」，一個晚上就能沖刷2、3米，加上石頭又有側撞能量，對老橋的考驗更大。 他表示，雖然橋梁在興建時都有照標準工程規範，但一次又一次的天災，讓橋梁設計強度被消耗，新的河川沖刷作用力，遠遠超過當初河川作用力的設計，直到在一次比較大一點的颱風中，當負荷力超過它的抵抗力，橋墩「跪」了下來，橋就斷了。 王仲宇形容，洪水沖刷比較像是流行性感冒，「你知道在大流行了，可以事先預防，」就像颱風、豪雨可以事先測知一樣，地震則像是無法預測的車禍意外，不論是流感或是車禍都是屬於「急診」，橋可以斷，但絕對不可以發生死亡事件，否則付出的社會成本非常高。 腐蝕老裂 像得慢性病 至於橋梁腐蝕、老裂就像糖尿病、血脂肪等慢性病，「雖然不會致命，但醫起來很麻煩，蠻頭痛的問題，」而且成本也很高，慢性病的發生通常就已經多多少少有些徵兆，包括變形、傾斜等，因此就需要透過新的科技來達到橋梁預警效果。 除了透過新科技的協助，橋梁興建單位在未來改建或是新建也會在建築工法上，會特別加強橋梁抗洪的安全系數。公路總局表示，在橋梁設計時就會特別考慮地質與水文狀況，以大甲溪為例，因為上游蓋了攔砂壩，導致河水宛如一座小型瀑布，河面急陡、形成「跌水」現象，導致橋梁基礎被淘空。 公路總局在改建或新建的橋梁時往後把將橋墩基礎加深，且將跨距加大。公路總局解釋，因為橋墩對於河面來說就是一個「障礙物」，如果將跨距加大可以減少橋墩數量，也有助於減少河水與構造物的接觸面。