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大桥坍塌之谜

作者:陆 译 来源:本站搜集 发布时间:2012年10月28日
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  美国密西西比大桥是苏尼阿波利斯市的交通要道,位于明尼苏达州35号洲际公路上,连接着该市密西西比河两岸的中心繁华街道和社区。1964年,大桥动工兴建,历时3年建成通车,设计使用寿命50年,预计日通车量为6.6万辆,截止到2007年,车流量已经超过14.1万辆。

  2007年,大桥步入了使用的第40个年头,每年它都要接受定期的质量检查和保养维护。

突然坍塌

  2007年8月1日,18:05,正值晚高峰时段,美国明尼苏达州I35W密西西比大桥上车辆川流不息。根据每年质量检查的安排,当天密西西比大桥要进行定期检查维修,宽达8条车道的大桥只开放了2条车道迎接往来的车辆。“嗡嗡嗡……”各种车辆的排气孔发出低沉的声音,缓慢地挪动着。

  数百辆车等待着,雷蒙·霍格驾车正挤在密集的车辆中,突然传来“轰隆隆”的声响,只见300m的桥体瞬间断成3截,腾起的烟雾高达30m,随后,到处传来紧急刹车声和人们呼救的尖叫声。“吱……”一声长鸣,雷蒙·霍格赶紧刹住车,随后艰难地调头离开了断桥,“一切看起来好像不是真实的。”他回想事故发生的场景:桥体突然断裂,前面几辆轿车迅速不见了;桥上车辆密集,堆积在后面的车辆相继发生追尾,所幸没有落水。

  大桥轰然断裂,井然有序的车流,瞬间乱作一团。一辆满载着学生的校车随着桥体的猛然下坠,就像秋千一样一头高高翘着,它几乎紧贴着桥梁断裂面,车辆来回摇晃,仿佛再有一小股风就能将它推入水中,跌入那万劫不复的深渊。突如其来的刺激让受困的学生们慌乱不堪,没有时间等待救援,车上的老师马上采取自救行动。科里斯蒂娜·斯威福特10岁的女儿也在这群学生之中,慌乱中她拨通了妈妈的电话:“大桥塌了。”小女孩不知所措,此刻老师稳定住学生们的情绪,为防桥面继续坍塌,现状进一步恶化,他马上组织同学撤离校车。由于校车在断裂过程中被连续弹起两次,前门已经被障碍物卡住,现在后门是唯一的出路,他指引学生小心地从后车门逃生。逃出校车,多名学生脸上血迹斑斑,惊魂未定。

  紧张的气氛笼罩在整个大桥上,温格尔夫妇的车子在隆隆巨响之后,掉下了桥,万幸的是他们的车正好骑在另一辆车的车顶上,没有落水,后座上的小侄女失声惊呼:“地震!地震!”等他们钻出车才发现,不是地震而是桥塌了。丈夫丹尼斯想起那时的场景,“我在开车,就觉得桥身在晃动,我一脚踩下刹车,可眼前的桥没了,接着就感到我的车一头栽了下去,估计掉了10多m,然后就落到别人的车上。”

  与此同时,彼得·西顿斯下班回家也通过大桥, 巨大的撕裂声让他惊恐不已,他眼睁睁地看着大桥一截一截地从眼前消失,最后轮到他也跟着掉了下去。幸运的是,他的车撞到了前面那车的屁股上。趁着下坠停止的间隙,他迅速解开安全带,打碎挡风玻璃钻出车子,揪着桥中间残缺的隔离带,跌跌撞撞地爬回到路面上。随着大桥掉落的汽车“满天乱飞”,彼得·西顿斯的车也直直掉进水中,翻了过来,桥下一片废墟。

快速救援

  事故发生后,消防车、救护车6min后就抵达现场,19min后明尼阿波利斯市就组成了事故紧急行动中心,全盘接手事故救援指挥、协调工作。在现场,大批救援人员和志愿人员把落水生还者送上河堤。附近的一些船只也赶来帮助搜索落水的受伤人员,还有一些落水者在自救逃生。

  明尼阿波利斯市消防局的多辆消防车,正在现场扑灭一辆燃烧的卡车。多名蛙人在6艘救生艇的配合下,在密西西比河上寻找幸存者。

  8月2日,凌晨1:00左右,夜幕低垂,事故现场钢筋水泥散落一地,烟雾弥漫。考虑到安全因素,救援指挥员只得无奈地暂停救援,等待明日天亮。各种不利的消息让明尼阿波利斯市市长雷巴克心情沉重,“救援情况表明,这是个非常悲惨的夜晚。”明尼苏达州州长也对死者表示哀悼,指示有关部门加紧救援。

  同日,明尼阿波利斯市长雷巴克召开记者会。他说:“我们证实已有7人死亡,目前已捞起约50辆车,明天我们还会继续搜救。”

  明尼苏达州国土安全局的官员表示,很多人受伤,现场仍有大量的受伤人员。当地医院表示,受伤人数大约有60多人,但随着救援行动的深入,伤亡数字还会发生变化。救援人员也有预感,在新一波的救援展开前,受困者可能很难生存下来,救援的难度将会越来越大。

  发展合同公司桥梁部的负责人也透露,事发时,公司的18名工人正在桥上做检修工作,其中1名工人下落不明,数人受伤。

  事态逐步恶化,8月2日,美国内阁会也展开了对大桥坍塌事件的讨论,决定派运输部长南希·彼得斯和联邦公路局局长理查德·卡普卡前往现场,指导救援工作。

调查现场

  事故一经发生,伴随着救援行动的展开,事故调查也随之展开。8月3日,州长蒂姆·帕伦蒂和市长雷巴克立即宣布实施紧急状态。调查小组经过仔细地勘察也发现了一些线索,他们重点检查了桥梁的南侧部分,发现这部分桥体在倒塌时出现了24.7m的移位。

  8月4日,时任美国总统小布什宣布,将和州政府联合进行事故调查。在共同协作下,调查人员继续对大桥的北侧进行分析,他们用装有高分辨率摄像器材的直升机进行检查。这种摄像器材能够非常细致地检查桥梁残骸,发现可能造成事故的原因。同时,激光导引探测设备也辅助调查人员绘制出了大桥残骸的全方位图像。

  8月5日,联邦调查局取证团队和美国海军潜水员也相继抵达,对事故展开独立调查;8月7日,事故技术检测工作全面开展,为此动用联邦调查局的两艘无人探潜器和海军水声专用设备;8月18日,水下探测工作基本结束。水下复原小组使用了水下摄像机来观测废墟下面的情况,由于桥梁残骸非常不稳定,使他们的工作必须十分小心。8月21日,最后一具遇难者遗体被发现,桥梁残体开始被拆除。联合调查组要求,拆除时尽量保存材料完整,以利于调查。

  2007年底,拆除工作完成,拆下的材料被小心存放在明尼苏达的雅富顿,由联邦振幅、国家运输安全委员会责成NTSB材料实验室等进行材料结构分析,同时调查人员还与目击者沟通,并且分析当天拍摄到的桥梁倒塌视频来辅助研究分析。事故的调查就像是犯罪现场调查一样高规格,出事地点被严密地保护着。事故调查专家金恩·科利被邀请加入调查组,他具有丰富的桥梁事故调查经验,并曾参与“9·11”事件后对纽约世贸大厦被毁的研究和奥克兰荷马政府大楼爆炸案的调查。

  在全部调查过程中,调查人员利用电脑将灾难全过程进行模拟演示,这样的过程可能帮助调查人员查明桥梁坍塌的具体部位。他们在电脑上模拟出各种坍塌场景,以了解哪个部位会是坍塌的关键,他们逐个抽走关键支承部位,仿真模拟出大桥的反应结果。

  调查人员仔细研究了密西西比大桥的设计结构,随后他们又查阅了一些相关报告,很快他们发现2001年明尼苏达州交通部门作出的一份研究报告曾显示:大桥连接路堤和主桥的引桥“存在老化问题”。同时,支撑桥梁的主结构桁架也存在“老化问题”。按大桥的桁架设计推论,如果大桥1~2个支承面断裂,则大桥有可能垮塌。让调查人员不解的是,不知出于什么原因,这份研究报告最后得出的结论是“大桥桁架不可能发生老化断裂,大桥可以延后报废。”

  随后他们发现在2005年和2006年,州政府开展的后续检查中,检查人员依旧在有关报告中指出:该桥梁的确存在老化问题,但并未达到需要立即更换的程度,可使用至2020年。

新的隐患

  随着调查的逐步深入,调查人员已经列出了一些事故原因。初步认为,这座大桥是结构性垮塌,早已存在结构设计缺陷。随着使用年限的增加,大桥面临的交通压力也在与日俱增,相继出现金属结构老化生锈,各类关键螺栓丢失等问题。在这些问题被一一列出之后,调查人员又发现了事故的另一个帮凶——鸽子,在调查报告中,研究人员指出鸽子粪便会腐蚀金属结构。

  由于鸽子粪中含有的酸性物质和氨具有腐蚀性,如果桥梁金属结构表面的鸽子粪便未能被及时清理干净,那么就会在干燥后形成一个坚硬的小盐粒。当这些盐粒被雨水或者雪水溶解后,就会发生某种电化学反应,其结果就是让金属结构腐蚀生锈。受水汽的反复作用,电化学反应一点点产生,持续时间长了,经常遭到鸽子粪便“空袭”的大桥金属结构和混凝土部件慢慢就变得日益脆弱和不堪重负。

  据被邀请到调查现场进行化学分析的美国化学协会健康安全部的化学家纳尔·兰格曼介绍,鸽子粪虽然是事故隐患,但绝对不是唯一的事故原因,更不是主要的因素。

18个月解谜题

  2008年1月15日,国家运输安全委员会发表了初步调查结果,认定桥梁桁架结构的钢架的设计强度不够,长度不足,这一先天不足随着时间和负荷的增加而被放大,最终导致事故发生。3月17日,该委员会公布最新调查报告,拿出了修正后的数据,并提供了详细的数字图像分析和建模。最终论证报告直到2009年2月才拿出来。

  报告指出,位于大桥中部的一处金属三角支撑板的突然断裂,是造成这起重大事故的关键点。并且报告里也提到了断裂零件的标号和所在具体位置。调查人员也了解到,前几年维修公司曾更换大量部件,但不幸却错过了这一片,而它所引起的连锁反应,却是人们始料不及的。

  调查暂告一段落,但联合调查组为了弄清桥梁是否存在先天性设计问题及这种问题是否具有普及性,建议各州全面检查了700座结构相同的桥梁,并最终发现了桁架结构链接中的一个重大隐患。该重大隐患被确认后,当局要求对同类桥梁进行全面补救,并要求认真调查研究,为何如此明显的漏洞,在各地累计不下40次的全面检查中竟次次蒙混过关。

  密西西比大桥坍塌的调查终于结束,从事故发生到得出最后的结论,调查人员总共历时18个月。全部救援过程中显示出“快”与“慢”的有效配合,快速进入现场,迅速展开调查,保证现场救援及时,破坏降到最低。事故后期分析查证细致入微,引进高新技术、联合调查,力求科学准确。这次事故的经验教训可以引为其他类似桥梁的安全借鉴,避免事故重复发生。

大桥重生

  2007年11月1日,事故发生后3个月,新的密西西比大桥开始动工兴建,新桥依旧采用钢筋混凝土的桁架式结构桥高37m,宽55m,桥下主航道限高21m,使用寿命100年。吸取旧桥倒塌的教训,并依照美国国家运输安全委员会专家的建议,设计师、工程师反复核准数据。并在桥上安装了323个传感器,进行新型动态检测。同时为了防止路面结冰,新桥还装载了防结冰系统。

  2011年8月1日,事故发生4年后,离新桥不远处建立了倒塌事故的纪念公园,纪念碑上写着:“我们的生命不仅被所发生的事故定义,也被我们面对发生的事故所采取的行为定义,不仅被生命带给我们的所定义,也被我们带给生命的所定义。”(文章部分内容摘自《北京晚报》及新浪网)

  实习编辑 高琦祎

责任编辑:kerrywang




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