蔡哲明 圖片來源|交通部、新北市政府捷運工程局、花蓮縣政府
花蓮玉里大橋新橋面通車後引發探討,民眾發現行車橋面出現明顯起伏,從側面看欄杆還高低不齊,而被戲稱為「波浪橋」。事實上,並非施工瑕疵,而是工程單位針對當地特殊地質條件,所採取的特殊結構設計。玉里大橋所在區域,位於歐亞板塊與菲律賓海板塊交界帶,地殼長期受到擠壓,使得橋體所在地每年平均抬升約2公分,一旦橋面採取完全水平設計,反而可能導致結構受損。
玉里大橋全觀(圖片來源:交通部)
因地制宜 「預留變形」
玉里大橋由於橫跨秀姑巒溪,成為花東縱谷重要交通節點,2022年「918強震」導致橋樑結構嚴重損壞,交通部公路局斥資約40億元進行重建工程。新橋採用「鋼箱型樑結構」,搭配可調式活動支承墊,可隨地殼抬升逐年調整高度,達到長期耐震與耐變形的目的。
在此設計工法下,工程單位刻意讓橋面呈現起伏,也是外界所看到的「波浪形」。概念類似預先配置緩衝空間,使得橋樑在未來數十年內逐步變形而不影響安全,表面看似不平整,其實是為了延長橋樑壽命,避免因地殼變動而頻繁維修的「特殊工法」。
鋼箱型樑結構(圖片來源:新北市政府捷運工程局)
橋樑工程中的「特殊工法」
在橋樑工程中,這項「特殊工法」在於「預留變形」或「可調式支承」,過去並非罕見設計。橋樑位於地震帶、沉陷區或板塊交界處時,工程師常透過結構彈性及調整機制,降低自然力量對橋體破壞。例如:
一、台灣東部多震區橋樑
東部多條橋樑在設計時會也會採用活動支承、伸縮縫或鋼箱樑結構,能讓橋體在地震時具備一定程度位移空間,例如高寮、玉長、崙天大橋等多座震後重建橋樑,採取加大跨距與提升橋面高度的方式,兼顧防洪與耐震需求。
高寮大橋閉合(圖片來源:花蓮縣政府)
二、日本耐震橋樑設計
日本身處環太平洋地震帶,橋樑工程普遍採用可滑動支承、阻尼裝置與耐震隔震系統,例如東京灣跨海橋樑或高速公路橋,也在橋墩與樑體間設置可移動支承,使得地震能量被吸收而非直接破壞橋體。
三、歐洲山區橋樑案例
歐洲在阿爾卑斯山區,部分跨谷橋樑需面對長期地質變形與溫差伸縮,使得橋面會設計微幅弧度及坡度,搭配可調整支承,減少結構疲勞。
「外觀不平」的「工程智慧」
公共工程常因外觀與一般認知不同引發質疑,但在工程設計的核心在於安全與長期耐久,玉里大橋的波浪橋面正是因應地殼持續抬升的設計工法,採取「預留變形」方案,目的在於讓橋樑在未來數十年仍能保持結構穩定。
因此,所謂「波浪橋」其實就是兼顧地質條件與耐震需求的工程智慧,當道路與橋樑必須與自然環境長期共存,工程不再只是追求筆直及平整,而是透過結構設計還有科學預測,能讓人類建設能在變動的大地之上持續運作。
