我看20230421五股觀音坑溪橋落橋事件

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我看20230421五股觀音坑溪橋落橋事件
一年半前（20230421）五股觀音坑溪橋，一個腳踏車與行人共用的步道橋因吊索與支承鏽蝕，在換裝落橋。正好有空，順著評論新北捷運環狀線地震事故的機會，順便回頭評論一下。

報導提及施工廠商未按照計劃施工所致，其餘部份新聞報導就沒有提及了。因為並非交通要道，照片也不多。

拱結構與拱橋，無論是上拱，如利澤簡橋、立霧溪橋等、中路（balanced arch），如關渡橋、下拱，如台北中山橋、北橫羅浮橋、板橋新月橋等，都是都是從羅馬時代以來經歷兩千多年非常可靠的橋樑形式。也遍佈台灣各地。

不過，台灣較少見單拱橋。台灣供車輛通行最出名的單拱橋是台北麥帥二橋，它不僅是單拱橋而已，還設計成雙層橋，可以說是極具挑戰性。 

單拱橋的挑戰
拱橋通常為雙拱，並以橫樑連結為一體，這種結構配置意思也是單一拱肋（arch rib）很不穩定。這是憑直觀也知道的事情。

單拱橋最重要的是拱肋的橋軸垂直方向（橫向）的穩定性，為此，在拱肋起拱部（arch rise）就要加強其強度。一般作法是在起拱部與橋面連結處，增加負荷分擔樑（橫樑），目的是不使單拱左右搖晃。而台北麥帥二橋就做順著雙層橋桁，做成框架形式，以增加其橫向強度。 

起拱部的增強
拱橋起拱部是很重要的，本橋的起拱部為RC結構，看似沒問題，但是

1.  橋桁下部似無荷重分配樑，使得起拱部與橋桁的連接應力不足。
2.  拱肋為鋼構，起拱部為RC，兩種異材質的連接，合理是鋼製拱肋插入RC起拱部相當長度（最好及於橋桁與負重分配量，使RC起拱部成為強化拱肋的設計，更完美的是拱肋直達地基。）
3.  最嚴重的可能是南北兩起拱部長短與型式不一，應該是美觀的理由吧？但這樣就使本橋在成手地震等應力時的反映複雜化。

結果，本橋只是拱肋與起拱部以64根螺栓連結。這樣的連結實在小看單拱的橫向應力與晃動。 

拱肋的反力與支撐材對策

拱橋的起拱部很重要，那是應力轉換（從單純軸力→3D應力）的部位，所以要謹慎加強。而在上拱橋全拱肋左右算起約1/3～1/4處，則要注意垂質材的反力，即在此處垂質材（吊索）不會只是承擔張力，它也會出現壓力，甚至於致使吊索的定著部鬆脫。 

更換工程的過程補強
這種橋當然可以維護、更換零組件等，因為橋的高度很低，最簡單的方式是採用全支撐工法（all staging），但或許橋下為河川砂泥地，不適合全支撐工法。那就要採用輔助的工法，若為報導所述的廠商並未遵循施工計劃來進行，就行政程序而言當然是廠商的錯，但橋樑設計本身是否有考慮周詳之處，也是施工的環境條件。 

吊索更換次序
根據媒體所述，本橋吊索更換次序為（南1）→（北2）→然後就垮掉。採用不平衡的換裝，不知理由何在？而第二條位置的吊索，正好在拱橋最弱之處，若無臨時補強結構（同時支撐其張力與壓力的剛性締結裝置），實在很危險。

吊索的細節媒體沒有報導，包括防蝕措施是走足夠，如Grease、PE sheath、發泡PU、PE外套管等，甚至於鋼絞索是否為PC strand（雜牌？），外界不得而知。 

輕忽人行步道橋
人行步道橋因為不負擔，通常只考慮自重，無須考慮動態負荷，看起來是較為簡單的橋樑形式，所以常常會疏忽其特性，設計者轉而注重成本、美觀或甚至誤用場所限制。比方說，在台灣最著名的事故橋，倒Y單拱肋的（前代）南方澳過港大橋，因為量體輕若不加補強只能適用於較低、較短的場合。本橋，鏽蝕是補修工程的原因之一，其實還有位移現象（判斷是太輕？或拱肋的晃動產生），這也是支承（受損？）要更換的原因。

像（前代）南方澳過港橋，其死穴就是來自風力、車輛的反（上揚）力，就是橋樑型式用錯場合與用錯吊索型式導致定著部鬆脫，以致於那輛（中油？）油灌車，成為壓垮過港橋最後一根稻草。南方澳過港大橋經過緊急採用設計第二標的變斷面PC橋後，自重夠，根本不會有問題。

 

現在，新的五股觀音坑溪橋已經完工，採用上拱全鋼橋，垂質材都是H型鋼，除施工等看不見的地方之外，前述的弊端完全處理完，大概不會再出問題了。