王骏-旧金山海湾大桥还能按时通车吗

旧金山新的海湾大桥原定于9月3日劳工节通车,现在看来有很大困难,除非镀锌高强螺栓的问题能就此打住,立即动工修补。但是,螺栓钢材的问题,事与愿违,却越闹越大了。

据《旧金山记事报》报导,高强螺栓不单单是3月底和4月初公布的两批从俄亥俄的戴森公司(Dyson Corp)购入的巨型螺栓,共计228个;最新发现的是:另有1,200个螺栓,也使用同样的钢材。

现在的焦点,已经从戴森公司的产品质量问题,转变到高强钢材能不能用在大桥螺栓的问题。也就是说,可能戴森公司的钢材质量本身没有问题,而是桥梁螺栓设计可能採用了不合适的钢材。

据钢结构专家表示,钢材的强度越大、其韧性和延展度就会越小,也就是高强钢是最脆的。强度为150ksi的超高强钢,韧性和延展度很小,如果镀锌,就会有氢脆的问题。

由于桥樑的载荷是循环性的,对金属疲劳的要求很高,而超高强钢在循环载荷条件下,很容易发生金属疲劳,导致破损。「美国州公路交通官员协会」(AASHTO)、「美国检测及材料协会」(ASTM)对于在桥樑上使用高强钢螺栓都有严格规定,甚至禁用这类钢材。而且超高强钢螺栓螺旋在製造和使用过程中,都不易保证其不被损坏。

现在更为麻烦的是,加州交通厅(Caltran)自己的设计手册,可能也对于使用这类钢材有一定的限制。儘管海湾大桥属于特殊设计的大型结构,可以不按照设计手册,而使用最新的实验数据;但是,在这一点上,加州交通厅很难解脱自己。现在,加州参议会有几个议员开始关注这件事,扬言要在5月中开听证会,这实在让加州交通厅很难堪了。

转了一圈回来,原来颇受指责的戴森公司可能是无辜的,戴森公司的钢材本身没有大问题,只是这些钢不能用在螺栓上,也不能用在桥梁结构中。戴森公司好像一直相当的低调,不反驳也不道歉。但是,如果不是他们的问题,那又是谁的责任呢?

可能问题出在新的海湾大桥的抗震设计的标準会不会是太高了。现在的结构抗震标準越来越高,水平力听说都快超过1G(一个重力加速度)。如此高的标準,钢材的强度也就用到了极限,但是,钢材的延展度和螺栓螺旋的强度都可能无法满足要求,问题也就出现了。

说来,斜拉桥不是今天才出现的,更不是新技术,因为远在1930年代,旧金山金门大桥就已经建成了。当然不能说,80岁的大桥不会永远不出问题;但是,新的设计,如果只是满足抗8级地震的强度、没有太多的柔度,将来会不会出问题,这两座大桥倒是会有一比。还好,现在新桥螺栓的问题及时发现,不然,如果年长80岁的老桥获胜,还真不好说。

最后,还是要赞扬一下在将要完工的时刻,加州交通厅和监管部门敢于提出螺栓问题的勇气,他们没有掩盖搪塞过去。如果遇到哪个只要面子活受罪的人或政府,让这些问题拖过去的话,那旧金山湾区人真会更倒霉;因为地震如果真的来了,那将会是铁面无私、残酷无情的。到那时,真的有了不该发生的事落到湾区人头上,除了那几个明知真相的责任人在偷笑外,大家还真不知是怎幺回事呢?几个螺栓坏了,到时谁会知道那才是所有灾难的关键所在呢?而且不仅是天灾,更是人祸!

当然上面这些都是外行话了。希望的是,加州交通厅现在做的实验能够得到好的结果,这些钢材和螺栓能够继续使用。不然的话,要替换链接所有桥梁关键部件的1,200个螺栓,可能是一件巨大工程,不要说9月份劳工节通车,就是年底能不能通车,可能都将是大问题。

(责任编辑:洪逸夫)

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