網頁

2019-10-03

20191001南方澳跨港橋:6號吊索鬆脫,引起8-13號吊索集體鬆脫?


網友有問:
感謝你提供詳盡的資訊與理論...

目前唯一看到比較接近的報導:
至於負責橋樑設計的亞新工程顧問公司,是公建案的熟面孔。亞新副總謝震輝昨接受媒體採訪指出,從影片中研判,應該是鋼索鏽蝕鬆脫、橋面拉力頓失,橋樑才會從中斷裂......
倒是想請問要是檢測有做好,理論上夾片的鬆脫位移是可以看得到的吧?謝謝你。
********************************************

亞新是很有規模,很有專業、很有歷史的工程顧問公司。
但是,請不要亂講!(我指的是亞新),現階段,誰看到吊索錨錠部的「影片」?
所以,也不要隨之起舞(我指的是一般人與相關人)。

泡在海水中幾天的金屬,未來撈起來,一下子就會鏽蝕。
這時喉,只要說鏽蝕,大家都會相信!!


從電視新聞,我們只看到步道外側的外觀化妝板的鏽蝕。那種鏽蝕,一不在結構部位,二程度很低(不如一趟遠洋回來的鐵殼船),根本無關結構痛癢,只要定期(5-8年?)油漆就好。

主要是,鋼橋不適合採用wedge-type錨錠,應該採用grip/swaging-type錨錠,這是基本概念。

名詞解釋
吊索(cable),就是一整根的「鋼索」,本橋總共13根。
鋼絞索(PC strand),就是吊索的組成部分,依據吊索粗係不同,通常在739之間組成。
而鋼絞索,則由7條鋼線(PC wire)組成。
錨錠(anchorage),就是吊索端部,作用是與鋼構連結。
現在鬚鬚狀的,就是鋼絞索(幾條鋼絞索組成一條吊索),有。

6號吊索脫落但還留有一條鋼絞索,證明:是吊索的鋼絞索從錨錠部的定著板處鬆脫。那就是夾片wedge的問題。

那,為何6號吊索(上錨錠部)鬆脫,會連續引起8-13號吊索(上錨錠部)鬆脫?
主要是鋼構+載重+鬆脫的複合原因。

因為鋼構自重較輕,所以出現重車、上揚風力等,會使得理應承受張力的吊索瞬間承受較大比例的壓縮力,那就失去吊索的作用了。
它的解決方式,是採取較大的鋼構,如拱肋與主樑(不要採取極限設計),然後透過吊索與主樑內的PC,導入稍微多一些的預力,形成類似Nielsen的狀態。
另外就是,在中央部(6號吊索與8號吊索),設置Box Beam,以抑制上揚力。
吊索編號分布:(陸地側)13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1(海側)

好啦!當6號吊索鬆脫時,油罐車在約3-4號吊索處(海側)。
這個現象,表示:
1.  各吊索瞬間增加約10%的衝擊張力(當然,還在安全率2-2.5的範圍內)。

2.  然後,自重較輕的主樑,在重車經過時,會出現橋軸方向上下波浪起伏的galloping現象(請參考著名的Tacoma Narrows Bridge的落橋影片,就知道什麼是galloping)。意思是,重車位置的主樑向下變形,6號吊索鬆脫,負荷轉嫁附近吊索,吊索承受張力,wedge更穩的夾住鋼絞索,所以沒有鬆脫。7號吊索,是中立的,處於concave(海側)與convex(陸側)的節點上,或是2 mode振動的節點上,是不動的,所以也沒有鬆脫。
但是6號吊索鬆脫,主樑處在上揚狀態(galloping)的於一直到13號吊索(陸地側),則因為主樑產生galloping,整個橋桁形成一種sine curve型態(從南方澳往蘇澳港看),8-13號吊索處於上揚狀態(壓縮力),致使張力不足,讓wedge鬆脫。

但,這不是油罐車的問題(請不要再出現普悠瑪的硬栽)。
這已經是連續現象,吊索因為長時間的上揚(風力、地震、重車)galloping振動,wedge已經逐步鬆脫,而處在極限狀態。油罐車,只是最後一根稻草。
主要可能是數量很多的沒有限重的「肉粽拖板車」的長時期通過。

另外,吊索鬆脫也會造成錨錠承壓板與調整板bearing plate + shim plates脫落(假使承壓板沒有電焊固定在鋼構上)。

補充
1999921地震時,集鹿大橋吊索正在施工。深夜,加班中。
因為深夜了(2330後),所以在600 ton中空式油壓千斤頂還在壓力狀態下,承壓板與調整板bearing plate + shim plates臨時固定狀態下,工人下班。
不巧,0147發生M7.8的直下型地震(工地距離震央九份二山直線距離5-10公里)。
因為重達200公斤的中空式油壓千斤頂,與至少直徑15公分長1米的tension bar上下(左右)晃動,產生巨大的over hangmoment,於是臨時固定狀態下的承壓板與調整板bearing plate + shim plates脫落,一條吊索連同下錨錠射出去,掉落橋面。
請注意:即便如此,這條吊索的「下錨錠」與吊索本身並未損壞,此吊索的上錨錠,以及其餘已經完成初步施工的吊索,根本還堅守崗位。可見得,是吊索非常可靠的橋樑構造。

再說一次,南方澳跨港大橋吊索沒有「斷」,是與wedge錨錠(從根部)鬆脫。在multi-cable system不可能因為一條吊索,而產生落橋現象。

另外,路側橋台(帽樑)端部混凝土,因為落橋而被扯下一大塊。表示:此處用的是反力支承。這樣,判斷另一側(海側)橋台,應該使用的是水平支承,是正確的設計。

結論是:橋樑設計者對於吊索的種類與特性不理解所致。不是單指亞新,而是幾乎所有顧問公司都沒注意到這部分。


參考文章:

沒有留言:

張貼留言

請網友務必留下一致且可辨識的稱謂
顧及閱讀舒適性,段與段間請空一行