I-35W密西西比河大橋（I-35W密西西比河大橋）

歷史

這座橋是明尼阿波利斯市的重要交通樞紐。它位于明尼蘇達州35號州際公路上，連接著(zhù)該市密西西比河兩岸的中心繁華街道和社區，河邊還有明尼蘇達大學(xué)以及體育場(chǎng)館，是美國有名的繁忙大橋。這座桁架橋1964年動(dòng)工興建，1967年11月建成通車(chē)。最初設計的日通車(chē)量為66000輛，但是時(shí)至2007年，車(chē)流已經(jīng)超過(guò)141000輛。設計壽命為50年，不幸的是，該橋在它40歲的時(shí)候整橋坍塌。

1990年，美國聯(lián)邦政府以I-35W密西西比河大橋支座有嚴重腐蝕，將該橋評為有“結構缺失”（structurally deficient）。結構缺失并非意味橋梁有立即性的危險，而是應該進(jìn)行定期檢查及修繕工作，當時(shí)全美總共有超過(guò)七萬(wàn)座橋梁被評為此一等級。

2001年，明尼蘇達大學(xué)土木系的一份報告指出I-35W大橋縱梁已扭曲變形，還發(fā)現該橋桁架疲勞的證據；該報告同時(shí)指出：一旦桁架承受不了龐大車(chē)流，I-35W大橋恐將崩塌。

崩塌

美國中部標準時(shí)間2007年8月1日下午6:01，正值交通高峰時(shí)段，該橋突然坍塌。橋面坍塌造成13人死亡，145人受傷。據估計事故發(fā)生時(shí)橋上有50-100輛機動(dòng)車(chē)輛，是美國自1983年以來(lái)最嚴重的非天災或外力因素所造成的橋梁崩塌事件。

事故當時(shí)，橋上車(chē)流受限于車(chē)道管制而緩慢前進(jìn)，橋梁南端突然開(kāi)始崩塌，中段及南段橋面緊接著(zhù)崩落河面及河岸，幾秒鐘之后北段橋面亦隨之崩落，超過(guò)60輛以上的車(chē)輛及其駕駛、乘客以及數名結構技師隨著(zhù)崩塌的橋面跌落河中或河岸。

I-35W密西西比河大橋

事故發(fā)生后，消防車(chē)、救護車(chē)僅6分鐘就抵達現場(chǎng)，19分鐘后明尼阿波利斯市就組建了事故緊急行動(dòng)中心，并即刻全盤(pán)接手事故救援指揮、協(xié)調工作。

調查及分析

2007年8月4日，美國總統小布什宣布，將和州政府聯(lián)合進(jìn)行事故調查；8月5日，聯(lián)邦調查局取證團隊和美國海軍潛水員也在同日抵達，對事故展開(kāi)獨立調查；8月7日，事故技術(shù)檢測工作全面展開(kāi)，為此動(dòng)用聯(lián)邦調查局兩艘無(wú)人深潛器和海軍水聲專(zhuān)用設備；8月18日，水下探測工作基本結束；8月21日，最后一具遇難者遺體被發(fā)現，橋梁殘體開(kāi)始被拆除。

聯(lián)合調查組要求，拆除時(shí)盡量保存材料完整，以利調查。2007年10月底，拆除工作完成，拆下的材料被小心存放在明尼蘇達的雅富頓，并由聯(lián)邦政府、國家運輸安全委員會(huì )責成NTSB材料實(shí)驗室等進(jìn)行材料結構分析，同時(shí)對目擊者進(jìn)行走訪(fǎng)，并分析當天恰好拍攝到的橋梁倒塌視頻。

進(jìn)一步的調查工作由國家運輸安全委員會(huì )、明尼蘇達州運輸局、州和市兩級政府、專(zhuān)門(mén)委托的獨立咨詢(xún)公司W(wǎng)iss Janney Elstner聯(lián)合調查組進(jìn)行，當地警方也參與了調查。一周后，警方排除了人為破壞的可能性，但事故成因的分析卻進(jìn)行了整整18個(gè)月。

為了弄清事故原因，聯(lián)合調查組不僅查詢(xún)了所有能夠找到的分析文獻、論文，還由聯(lián)邦公路管理局專(zhuān)門(mén)在弗吉尼亞州麥克林設立的橋梁公路研究中心，進(jìn)行計算機模擬分析。

2008年1月15日，國家運輸安全委員會(huì )發(fā)表初步調查結果，認定橋梁桁架結構的鋼角撐板設計強度不夠，長(cháng)度不足，這一先天不足隨著(zhù)時(shí)間和負荷的增加而被放大，最終導致事故發(fā)生。3月17日，該委員會(huì )公布最新調查報告，拿出了修正后的數據，并提供了詳細的數字圖像分析和建模。最終論證報告直到2009年2月才拿出。

早在1990年，這座編號為9340號的大橋就已被聯(lián)邦公路總署（FWHA）列入“結構性缺陷”的黑名單中。當時(shí)的報告顯示，在橋梁支座和橋架接合處附近有腐蝕跡象，在引橋橋段處也出現疲勞損傷。然后聯(lián)邦公路總署對這份報告的處理意見(jiàn)是:I-35W

預定于2020年被更換

美國聯(lián)邦公路總署的一名高級官員解釋說(shuō)，列為“結構性缺陷”只表示橋梁個(gè)別部分需要修護和經(jīng)常性的檢查，并不意味著(zhù)橋梁本身就不安全，或者需要更換。美國每年對每座大橋的情況進(jìn)行評估，評分方式以最差的0分一直到最好的9分為參考，而在去年的評估中，I-35W大橋是4分，雖然屬于“情況較糟糕”這一等，但離最低等級還差得很遠。

2001年明尼蘇達大學(xué)做的報告表明，盡管I-35W大橋在引橋段出現很多疲勞痕跡，但在整個(gè)應力系統（tension system）中最重要的主橋段上，并未發(fā)現有疲勞裂紋（fatigue cracking）。

2005年一份類(lèi)似報告的結論是:“I-35W橋將不會(huì )因為疲勞裂紋而產(chǎn)生任何問(wèn)題，所以不必提前更換，以避免為這一巨大工程而支付大筆開(kāi)銷(xiāo)。”

I-35W大橋興建于1967年，當時(shí)負責設計的是美國公路運輸協(xié)會(huì )的前身美國公路協(xié)會(huì )。

明尼蘇達州交通部的橋梁工程師多爾根分析說(shuō)，憑當時(shí)的橋梁知識，工程師根本沒(méi)有想到

金屬疲勞

大橋建成僅三年，當初設計上的問(wèn)題便開(kāi)始凸顯。1970年，一份利哈伊大學(xué)的研究報告表明，I-35W大橋所承受的壓力要遠遠超過(guò)之前的想象。盡管金屬富有彈性，但持續的壓力會(huì )使金屬變脆受損。工程師們這才開(kāi)始慢慢意識到問(wèn)題的嚴重性。

專(zhuān)家還紛紛指出，I-35W在結構上沒(méi)有“

冗余

鑒于二戰后昂貴的鋼鐵價(jià)格，當時(shí)的造橋理念是以輕巧為宜，盡可能地節約材質(zhì)，使結構的承重能力達到極限狀態(tài)。于是，I-35W大橋就和那一時(shí)期建造的很多鋼橋一樣，沒(méi)有“冗余”保護。由此也埋下了一個(gè)重大隱患：只要結構中哪怕某一個(gè)極小的部分出了問(wèn)題，都會(huì )導致整個(gè)系統的坍塌。

重慶交通大學(xué)應用技術(shù)學(xué)院院長(cháng)楊渡軍教授在接受南方周末記者采訪(fǎng)時(shí)指出，橋梁本身也有壽命。隨著(zhù)科學(xué)的不斷發(fā)展，橋梁技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了很大的更新。以前的橋梁設計，在認識上和保險方面的不足，日后會(huì )不可避免地顯露出來(lái)。

此外，這批早期建造的大橋在設計時(shí)重要的參照之一就是通過(guò)橋面的汽車(chē)載重量。時(shí)隔幾十年，如今的交通狀況早已今非昔比。這批根據當年的汽車(chē)載重量建造的橋梁自然“跟不上時(shí)代”。

“大橋坍塌是幾十年后多種變數一起發(fā)生作用的結果。”楊渡軍教授說(shuō)。

教訓與行動(dòng)

然而更令人擔憂(yōu)的恐怕還是美國的整體橋梁狀況。根據聯(lián)邦公路總署公布的數據，目前與I-35W設計結構類(lèi)似的橋梁多達756座。

坍塌事故發(fā)生的第二天，交通部秘書(shū)長(cháng)彼特斯立即向各州下達緊急通知，要求對全國所有和I-35W設計結構相似的大橋進(jìn)行“徹底全面”的檢查。在嚴峻的形勢下，加利福尼亞州交通局緊急招回正在休假的檢查人員，對州內69座鋼桁梁橋進(jìn)行大檢查。在密蘇里州，當地有關(guān)人員立刻關(guān)閉了位于圣·路易郡郊區的一座九十多歲的大橋。

為了弄清橋梁是否存在先天性設計問(wèn)題及這種問(wèn)題是否具有普遍性，聯(lián)合調查組建議各州全面檢查了700座結構相同的橋梁，并最終發(fā)現了桁架結構連接中的一個(gè)重大隱患；該重大隱患被確認后，當局要求對同類(lèi)橋梁進(jìn)行全面補救，并要求認真調查研究，為何如此明顯的漏洞，在各地累計不下40次的全面檢查中竟次次蒙混過(guò)關(guān)。

在隨后的這幾年中，美國的橋梁專(zhuān)家、金屬學(xué)和建筑學(xué)專(zhuān)家都大忙特忙。由于不斷對檢驗出問(wèn)題的橋梁進(jìn)行修整，建筑公司也人手緊張。這幾年差不多媒體報道交通堵塞的嚴重路段，都有老橋因為施工停駛或半關(guān)閉。

重建

2007年11月1日，新的跨河大橋正式動(dòng)工興建。新橋依然是鋼筋混凝土的桁架式橋，橋體的強力和彈力都超過(guò)了舊橋。新橋高為37米，寬55米，橋下主航道限高21米，設計壽命為一百年。

新橋在設計時(shí)，吸取了上世紀60年代普遍存在的橋梁加固材料使用不足的教訓，而且依照國家運輸安全委員會(huì )專(zhuān)家的建議，對所有數據反復核實(shí)，增加了保險系數。橋上還安裝了323個(gè)傳感器，將隨時(shí)測試整橋不同部位的動(dòng)態(tài)、壓力和溫度，所得數據都將送到明尼蘇達大學(xué)，由專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行分析研究。這些傳感器不僅僅能跟蹤記錄，以備橋梁養護之需，而且在明尼蘇達州嚴寒的冬日里，它們還可以監測天氣狀況，并自動(dòng)啟動(dòng)橋上的防結冰系統，以防路面結冰。新橋堪稱(chēng)美國最“智能”的一座橋。

值得一提的是，明州交通部在工程招標時(shí)，沒(méi)有聘用報價(jià)低廉的施工公司，而是選中了經(jīng)驗豐富，以往質(zhì)量聲譽(yù)都很高的弗拉提論建筑公司和梅遜公司。

2008年9月18日5時(shí)，由建筑商負責人、當地駐軍部隊和明州交通部組成的大型卡車(chē)隊伍緩緩駛過(guò)橋面，宣布開(kāi)通。

美國國務(wù)院發(fā)行的《美國參考》中，提到“明尼蘇達州從中汲取的最重要的教訓是，對基礎設施的定期保養事關(guān)重大。”

倒塌紀念公園

2011年8月1日，事故四年之后，在離新橋不遠的地方，建立了倒塌事故的紀念公園，紀念這次事故。紀念碑上這樣寫(xiě)著(zhù)：

“我們的生命不僅被

所發(fā)生

面對所發(fā)生的行為

不僅被

生命帶給我們

我們帶給生命

悲劇事件內

無(wú)私的行為和悲憫

原文：

Our lives are not only defined by what happens,but by how we act in the face of it,

not only by what life brings us,but by what we bring to life.

Selfless actions and compassion create enduring community out of tragic events.

I-35W密西西比河大橋