虎門紀事

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檔案照片。

檔案照片。 (來源 中央社)

虎門是位於中國廣東省珠江口的一個水道,係由海路通往廣州的門戶,地理位置非常重要,因此在清帝國時期,就曾經在此地區布署重兵,並先後建了八座砲台來鎮守。1839年,林則徐收繳英國商人的鴉片兩萬多箱之後,就在虎門這地方挖坑銷燬,因而埋下了後來所謂的「鴉片戰爭」的導火線。由於清帝國軍隊中的將領和兵士素質普遍低落,訓練不足,幾無戰力可言;因此在長達數年的「鴉片戰爭」當中屢戰屢敗,虎門砲台多次被英國軍隊攻破佔領。

1992年,中國廣東省政府在虎門古砲台附近動工興建一座橫跨虎門水道的大橋,連接東莞市的虎門鎮和廣州市的南沙區。這座大橋宣稱是完全由中國工程師設計、建造的,主橋全長4.6公里,是當時全中國最大、最長的懸索吊橋。經歷四年多的建造,全橋於1997年完工通車。這座被命名為「虎門大橋」的外觀確實非常雄偉,宛如盤踞在珠江上的一條巨龍,也因此在2002年獲頒「第二屆中國土木工程詹天佑獎」。

然而不知何故,在今年(2020年) 5月5日,這座令中國人引以為傲的大橋竟然出事了!當天下午兩點多,大橋橋面突然出現大幅度的上下波動現象;根據到場調查的專家表示,大橋出現波動的原因是因為當時橋面兩側各放置了一排「水馬」【註1】,改變了橋樑的剖面形狀,因此產生了「渦振」(vortex vibration)所致。所謂「渦振」是當有側風吹過橋面時,氣流會受到橋樑側面的影響而產生漩渦;若漩渦的振動頻率恰巧跟橋樑本身的固有頻率相同,就會產生共振(resonance)。假如共振現象不斷持續下去,則橋面就會出現越來越大的波動。

西元1940年11月,位於美國華盛頓州塔科瑪(Tacoma)的海峽大橋(Narrows Bridge)就是遭受「渦振」的作用,最後失控而造成橋樑的斷裂的一個最著名的例子【註2】。從此之後,全世界的橋樑設計者在設計時都將「渦振」對橋樑安全的威脅列為最優先的考量。

「虎門大橋」開始進行規劃設計工作時,已經是塔科瑪海峽大橋崩塌事件之後半個世紀的事了。在這半個世紀裡,「渦振」的研究無論在理論上或實務上,都已臻成熟,因此,之後設計出來的橋樑照理應該不會再出現「渦振」現象才對--可是不可思議的是,它竟然活生生的在「虎門大橋」發生了!我們只能說,當初「虎門大橋」的安全設計顯然有嚴重的瑕疵;「水馬」之說只不過是在文過飾非而已,完全沒有說服力。

冰凍三尺非一日之寒,在這次「虎門大橋」事件發生之前,其本身的電腦監控系統應該已經蒐集到許多相關的數據、資料可供分析、研判。相關單位的主事者可以從中找出此次橋面大幅度波動形成的來龍去脈,進而規劃解決問題之道;而不是像現在將原因推給「水馬」,試圖輕輕一筆帶過。

如果主事者不真正的面對問題、解決問題,這條巨龍勢必永遠會在那邊蠢蠢欲動,直到釀成大禍為止!


【註1】放置在虎門大橋上的「水馬」是一種橘色的塑膠製拒馬(路障),裡面可以裝水,以增加其重量及穩定度。

【註2】美國華盛頓州塔科瑪的海峽大橋因「渦振」現象失控而斷裂的紀錄影片