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魂断银桥

  
评论: 更新日期:2008年10月05日

1967年12月15日,美国俄亥俄河上的银桥边排满了等待过桥的人。这正是圣诞节的采购高峰期,很多人手里拎着大包小包,正在往家赶。
当时正下着雨雪,刮着大风,河面上涌起了道道白色波浪。气温已降至接近零度。
银桥是一家私人公司为解决俄亥俄河两岸的交通问题而设计建造的。在它刚建成的时候,人们见它通体银白,于是就叫它“银桥”。
这座桥连接着俄亥俄州和西弗吉尼亚州。它长约540米,坐落在俄亥俄河与卡纳瓦河的交汇处。它把俄亥俄州的卡纳加和加利波利斯与对岸的波恩特普莱森=特小镇连接了起来。
下午5点,正值下班高峰期。圣诞购物和下班回家的人们挤满了这座桥。谁也没有想到,悲剧就在这时发生了。
对一位名叫查勒尼·伍德的年轻美容师来说,那一天的红色交通灯救了她一命。她回忆说,当时我正下班回家,上桥时红灯亮了,我就停了车。等它变成绿灯时,我又发动车子往桥上开。这时,我突然感到桥在剧烈地摇晃,于是我就想:“天啊,肯定是有船撞上桥了!”我开始拼命倒车,根本没想后面会不会有人。我撞上了后面的一辆卡车。就在两车相撞的瞬间,桥塌了,那情景就像多米诺骨牌倒了一般。幸亏我遇上了红灯,要不然,我肯定就跟着前面的那些车掉进水里去了。太可怕了!
坍塌的速度是惊人的——短短一分钟之内,银桥就彻底倒塌了。汽车、货车、卡车和上面的人一起坠入了俄亥俄河冰冷的河水中。剩下的两个桥台隔河相望,就像是两座墓碑,而这条河简直就变成了一块墓地。河面上到处都是船,它们都开着灯在水面上搜寻。
救援工作持续了一整夜。第二天早晨,工作人员又开始有组织地对两岸进行地毯式搜索,他们寻找着尸体。同时,调查人员开始调查事故的原因。
银桥倒塌事件直接导致50余辆汽车坠入俄亥俄河中,46人丧生,其中两具尸体始终没能找到。
这一事件引起了美国全国上下的关注。调查工作由美国国家运输安全委员会负责。最后,人们把注意力集中到了桥梁的设计上面。
西弗吉尼亚州共有两座采用了这种“眼杆”型设计方案的桥梁,银桥就是其中的一座。这里所说的“眼杆”型,就是把桥设计成自行车链条的样式,中间交织连接并固定在支撑塔上,而两端则被牢牢钉死在两个桥台上。横穿整个桥体的巨大链条是用“眼杆”贯穿起来的。在桥的每一侧,每个链条节都由两组“眼杆”组成。而每一个“眼杆”的两端各有一个孔眼。在孔眼之间加上螺栓,就把“眼杆”固定在垂直的吊架上了。吊架上还有许多这样的螺栓,它们从“眼杆”之间穿过,使它们一节一节地固定在桥的吊架上。这种“眼杆”桥已经有近600年的历史,最早是由中国人发明建造的。在欧洲也有这种桥,英国最有名的这种桥可能要数布里斯托港的克利夫顿吊桥了,它是由布鲁诺建造的。这座桥与银桥有所不同,关键在于它的每侧链条都是由四根“眼杆”组成一组,而银桥的每侧链条是由两根“眼杆”组成一组。
由查克·斯斯杰夫担任组长的技术调查专家小组对超载、碰撞、强风及蓄意破坏等多种可能造成银桥坍塌的原因进行调查。他介绍说,在这之前,我从来没有见过这座桥的照片或草图。所以,我首先要弄清楚的是:它在倒塌前是什么样子的?当我来到俄亥俄河岸边,见到那些孔眼链条之后,我就心里有数了。当时我就怀疑是不是链条的联接处出了问题。于是,我们询问了那些居住在西弗吉尼亚州和俄亥俄州的河两岸地区的目击者,在他们对12月15日黄昏时分银桥所发生的崩塌事件的描述中,几乎无一例外地报告说,他们在桥倒塌的时候,听到了一声类似于爆炸的巨大响声。
这些描述意味着人为破坏的可能性。联邦特工介入了此事,但没有发现任何有关的证据。于是问题又回到了设计上面。
调查组发现,在河上游俄亥俄这一端的链条,已经跑到了离这边的支撑塔大约有30米远的河边去了。可见,桥梁链条的最后两节“眼杆”,或至少其中的一节“眼杆”,肯定早已从塔身上脱落了。另外,调查组还发现,还有一条链条的末端,也就是在入水处的一根“眼杆”上,插入孔眼的螺栓和孔眼只连着那么一点点,孔眼的边沿磨损得很厉害,就像经过锤子敲打一般。由此可以肯定,是这里的接合处出了问题。当时,这组“眼杆”的另一根“眼杆”失踪了,几个月之后才在一个桥墩架子中被发现。调查人员马上就把它送进了实验室,并且用不会伤及表面的清洁液把它彻底清洗干净。经检查发现,在“眼杆”一侧本来应该与直径9英寸的螺栓接合的一个角上,有一个1/16英寸宽的裂缝。尽管这是一个很小的缝隙,但它使调查人员把注意力集中到建筑材料上面。
制造“眼杆”链条所用的钢材是一种非常特殊的钢。它是在建桥之前的几年间才研制出来的。这是一种碳钢,但它不像普通钢材那样只含0.2%的碳,它的含碳量高达0.6%;并且,本来是用来提高钢材设计应力的热处理工艺,在这里被用来增加这种特殊钢材的承受力。
一般来说,增加钢材中的含碳量确实能够改进它的属性,使它的硬度有所提高。但是,随着钢中含碳量的增多,它的属性又会反过来向铁的方面转变。这次银桥坍塌事件中所发生的问题,实际上就是一个所谓“应力反向”的问题。如果桥体发生了弯曲或者是上下震颤,那么桥体的某些特定部位就会发生承载量的快速改变。也就是说,桥的某些部位很快就会断裂,而这对一座桥来说无疑是毁灭性的。
钢铁公司急于为自己的产品开脱。他们认为是“眼杆”上的螺栓先脱离,然后才引发了金属断裂。
调查组人员一致认为,关键是接合部位发生了问题,随后才发生了后来的一系列问题,并最终导致了桥梁的坍塌。但是,在这个接合部位有两个“眼杆”,其中一个有断裂的痕迹,而另一个,有证据表明它从螺栓上脱落下来了。这时,调查小组的成员之间发生了分歧。有一部分人认为,是桥体不断震颤导致了螺栓逐渐松脱,并使其中的一个“眼杆”首先脱落,如果真是这样的话,另一个“眼杆”就得承担双倍的重量,断裂也就再自然不过了。而另一派观点则持相反意见。他们认为,首先发生了断裂。而一旦一个“眼杆”发生了断裂,螺栓就会松动,另一根“眼杆”也就随之脱落了。
问题最终在实验室得到解决。研究人员把银桥出问题的这一部分做了个缩小的模型。结果证明:是金属先发生断裂,引起螺栓滑脱,最后才导致桥梁崩塌的。
调查结果表明:正是只有两根“眼杆”组成一组的链条设计和脆弱的钢材,导致俄亥俄州一端的C13号接合处发生了断裂。而链条与桥塔之间的不合理关系,也是导致灾难发生的原因之一。
从工程学的角度看,对那些有钢绳悬吊的桥梁来说,桥塔本身是可以自我支撑的,就算有一股或多股,甚至一百股钢绳都断了,桥梁依然能够保持不倒,因为桥塔还在支撑着它。而对像银桥这样的“眼杆”型桥梁来说,它的设计方式决定了桥塔就是链条的主要支撑物。反过来,“眼杆”以及由它组成的链条也在支撑着桥塔。也就是说,它们是相互支撑的。一旦一方面出了问题,另一方面也就难以为继了。所以,当“眼杆”发生断裂,桥塔就无法支撑,此时,整个桥体当然也就全面崩塌了。
但是,人们不禁要问,银桥在事发两年之前还检修过一次,为什么当时没能设法解决这些问题呢?
建筑工程技术人员是这样解释的:要知道,这种类型的桥一旦建好,那些测试和检修手段所能起到的作用是非常有限的。而且,像这样一个非常非常小的裂缝,在一次仅凭肉眼进行的检测中是很难被发现的。如今,技术的发展,使人们掌握了更多更先进的检测手段。而且,经历了各种事故后,现在的桥梁在设计的时候就已经考虑到为未来检修提供便利这个问题了。现在的检修已经完全可以做到,在不影响桥梁的正常使用和桥上正常交通的情况下进行。
今天,在俄亥俄河两岸都建起了悼念事故死难者的纪念碑。而在俄亥俄这一边,纪念物选的是一组当时的“眼杆”。波恩特普莱森特镇的人们将永远铭记这次事故。
这起事故的影响波及到其他地方。俄亥俄河上游的圣玛丽桥和银桥非常相似,也是按同样原理,用同样材料建造起来的。因此,银桥所存在的设计问题很可能在圣玛丽桥上也同样存在。事故发生后,为了避免重蹈覆辙,尽管阻力很大,但圣玛丽桥最后还是被拆除了。
当年的幸存者查勒尼·伍德从没对她的孩子们讲过那场灾难,他们还是多年以后从学校得知这件事的。旧事重提,查勒尼·伍德心有余悸:“我十分珍惜现在的每一天,但我对桥梁始终有一种恐惧感,当然,偶尔我也会想起过去在桥上穿行的快乐时光。”

编辑 林静


----摘自《劳动保护》2004年第9期
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