南方澳大橋斷裂重大公路事故-國家運輸安全調查委員會全球資訊網

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南方澳大橋斷裂重大公路事故

營運單位

交通部

營運類別

非汽車運輸業

事故類別

對人民生命財產有重大影響、重複發生或情況特殊事故

發生時間

108-10-01

發生地點

宜蘭南方澳

事故簡介

民國108年10月1日0930時，南方澳大橋橋面斷裂崩塌，橋體包括橋面板、橋拱等向下墜落，掉落到南方澳漁港航道內。當時橋上一輛台灣中油股份有限公司油罐車正經由南方澳大橋前往南方澳漁友漁船加油站，亦隨斷裂之橋面墜落後起火燃燒。墜落之橋面壓毀3艘停靠於南方澳大橋下之漁船。本次事故共造成6名船員罹難，9名船員、1名油罐車駕駛員及3名執行搶救之人員受傷。

調查階段

事故座標位置

調查發現

與可能肇因有關

1. 南方澳大橋位於漁港出海口，屬重鹽害、高濕度區域。大橋於使用多年後，吊索系統防水設施逐漸劣化，中央分隔島金屬箱體與高密度聚乙烯（HDPE）套管之防水接縫封條發生硬質破壞，雨水沿HDPE套管滲入槽狀之錨定機構而產生積水現象，橋面端錨與鋼絞線長時間處於具鹽分的積水環境中，造成積水線附近之鋼絞線嚴重銹蝕，致使10、11、12、13號橋面端錨處之數束鋼絞線於事故發生前陸續銹斷，吊索有效殘餘截面積僅剩約22至27%。
2. 當中油油罐車行經大橋10號吊索附近，11號吊索系統生銹鋼絞線之殘餘強度因無法承受負載而斷裂，接著相鄰之10、12號吊索及9、13號吊索系統橋面端錨處之銹蝕鋼絞線陸續斷裂，後續造成8號錨頭，6號錨頭及7號吊索，4、5號錨頭，3號錨頭，2號錨頭，及1號錨頭等其他吊索系統之連鎖破壞。
3. 大橋吊索系統開始破壞，橋面大梁鋼構應力隨著吊索破壞數目之增加而逐漸上升，當吊索全數破壞時，橋面大梁鋼構已產生顯著破壞，導致大橋斷裂崩塌。
4. 南方澳大橋為一雙叉式單拱設計之特殊性橋梁，重要承載構件如吊索及端錨系統，皆位於拱架、套管，或大橋鋼箱梁等隱蔽處，應依該橋結構力學行為及構件特殊性，定期執行特殊性橋梁檢測，較能掌握橋梁結構之健全度。然事故發生前，我國橋梁屬性定位及主管機關相關法規不完整，特殊性橋梁檢測方式及規範指引不完備，且未落實執行，導致該橋於竣工後執行過之7次橋梁檢測皆為定期目視檢測，且事故前3年7個月間，未有任何橋梁檢測作業。

與風險有關

1. 南方澳大橋所屬道路多年來因不屬於公路系統，造成無公路法定義之公路主管機關，依循交通部頒布之相關橋梁檢測及補強規範進行檢測、評估、維修及補強作業，亦未針對南方澳大橋訂定特殊性橋梁之檢測項目及檢測方式。
2. 交通部依公路法僅主管國道及省道之養護，未包括所屬機關之港區道路，造成該部轄下仍有如南方澳大橋之橋梁未納入維管範圍之狀況。
3. 交通部航港局及臺灣港務公司皆非公路法定義之南方澳大橋公路主管機關，未能了解橋梁相關維護及檢測方式，故多年來皆執行一般性巡查及維護工作，未依交通部頒布之相關橋梁檢測及補強規範針對南方澳大橋進行養護及檢測。
4. 事故前除交通部外，各部會橋梁養護機關未針對轄內橋梁，自行或參照公路橋梁檢測及補強相關規範，訂定特殊性橋梁之檢測及養護作業相關規範並據以執行特殊性橋梁檢測及養護作業。
5. 除交通部及地方政府所轄管之部分橋梁外，我國其他部會未有與交通部相同或相對完整之公路橋梁養護及檢測法規或規範。全國橋梁未有統一之養護及檢測機制，可能造成國內某些橋梁未能有效執行檢測、評估、維修及補強作業的風險。
6. 事故前交通部雖已頒布「公路橋梁檢測及補強規範」做為公路主管機關執行橋梁檢測、評估、維修及補強作業的依據。然該規範係著重於一般性橋梁之檢測及補強，對於類似南方澳大橋之特殊性橋梁之檢測及補強，較無相關規定及指引乃交由公路養護管理機關、公路養護單位依橋梁特性、現地狀況及養護條件另訂檢測及養護規定。
7. 南方澳大橋重要構件多數設置於拱架、鋼箱梁或套管內，僅靠外部之目視檢測甚難發現內部劣化情形，檢視「交通部公路橋梁檢測人員資格與培訓要點」中之培訓課程內容，未有特殊性橋梁檢測相關課程，實橋檢測訓練亦未教導學員需進入箱梁或拱架等局限空間內進行檢測，無法確保檢測人員具有辦理特殊性橋梁檢測之能力。
8. 勘查結果顯示，大橋之13組橋面錨定機構內、外壁有不同程度之乾漬水痕，部分低邊鋼板上緣及外壁有溢出之乾漬水痕及銹蝕現象，顯示錨定機構內曾發生積水狀況。
9. 材料試驗結果顯示，大橋吊索系統之鋼絞線成分有所差異，可能來自不同商源或不同批次之產品，但其強度及硬度差異不大。而鋼絞線表面鍍鋅層厚度不均勻，可能影響耐蝕性。
10. 拉伸試驗結果顯示，13股吊索中，除5號吊索因銹蝕總負載殘餘強度較低，其餘吊索總負載殘餘強度均大於合格標準36公噸。
11. 拉伸試驗結果顯示，10號上錨頭於拉伸負載達42公噸時斷裂，11號上錨頭於拉伸負載達319.88公噸時斷裂，殘餘強度未達美國後拉法預力學會（PTI）測試規範之規定。
12. 南方澳大橋竣工圖中所記載之端錨系統，除尺寸標示有遺漏或誤植之情形，與實際施工狀況亦有差異，影響後續橋梁養護及檢測工作之評估、規劃與執行。

其他

1. 事故當日凌晨，臺灣地區發生1起蘇澳氣象站測得震度為1級之有感地震，及事故發生時南方澳受到颱風及其外圍環流影響，對大橋結構應無影響。
2. 經勘查與檢視主橋拱架、吊索、端錨、橋面大梁等關鍵證物，及後續關鍵證物檢測與試驗均無發現疲勞破壞特徵。
3. 竣工圖資料顯示橋面U型加勁板接頭處需採全滲透銲接，現場勘查實際施工情況採增設端板，並以填角銲方式處理。然依大橋實際破壞過程順序，上述竣工圖與實際施工結果不符之情況，與大橋斷裂無直接的關係。
4. 大橋鋪面載重分析結果顯示，平均厚度5公分之實際鋪面與平均厚度8.6公分之竣工圖設計鋪面，兩者吊索拉力對實際拉伸極限負載百分比差距最大僅約2.5%左右。
5. 材料分析結果顯示，大橋錨頭成分符合JIS G4051 S45C規格，降伏強度約338 MPa，抗拉強度約674 MPa。
6. 經結構分析軟體模擬，在設計車載作用下，若吊索未銹蝕且錨頭強度為設計值，吊索容許斷裂股數約為2至4股；若錨頭強度為實際殘餘強度，則吊索容許斷裂股數約為1至3股。
7. 經結構分析軟體模擬，設計車載造成吊索最大拉力約為極限負載之1%，消波塊與土方車載造成吊索最大拉力約分別為極限負載之43.0 %與41.8 %，顯示消波塊與土方之載運對吊索與鋼構受力之影響並未超出設計車載之範圍。
8. 大橋各吊索外部均以HDPE套管包覆，錨頭亦在拱圈及橋面內部，鋼絞線及錨頭破壞發生在內部，大橋斷裂影片僅能呈現斷橋部份狀況，無法得知實際破壞位置及失效相對順序。
9. 檢視南方澳大橋端錨系統之各構件，與法西奈民國109年提供之錨頭照片及該公司端錨系統1999年版之產品說明不同。南方澳大橋之端錨系統，可能不是使用竣工圖記載之法西奈預力系統。
10. 調查小組於事故調查過程中陸續向相關單位索取橋梁規劃、興建、施工、監造、檢測、驗收等文件資料，然因時間久遠文件保存單位已將文件銷毀，或是因火災等因素滅失，最主要之文件包括橋梁結構計算書、施工計劃書、工地銲接施工說明書、材料測試文件、材料進口報關審驗文件等已無法取得。
11. 事故發生前，臺灣地區橋梁管理資訊系統對於橋梁逾期未檢之情形，未有提醒機制。
12. 民國105年11月後，南方澳大橋於臺灣地區橋梁管理資訊系統內之管理機關由宜蘭縣政府更改為臺灣港務公司，由於臺灣港務公司並非「臺灣地區橋梁維護管理作業督導考核及評鑑實施要點」中之督導考核或評鑑對象，故未能藉由督導考核或評鑑作業過程，發覺南方澳大橋未依時程進行定期檢測。
13. 臺灣港務公司辦理堤防消波塊運輸工程時，載運40公噸雙T消波塊工程所使用之載運車輛為前單軸後單軸曳引車，連結後雙軸半拖車，加上載運板車之重量，總重達54公噸，超過道路交通安全規則之限制。工程執行單位未依規定向公路監理機關申請核發臨時通行證，未評估超載之消波塊車輛是否會影響橋梁荷重。
14. 南方澳大橋斷裂後之路面鑽心檢測厚度平均為5公分，歷年與橋梁鋪面相關之工程，僅有於民國 106年辦理1次「南方澳大橋與銜接引道段既有道路鋪面及伸縮縫改善」工程，檢視工程驗收相關紀錄，該工程應無明顯超鋪之狀況，而其他工程皆屬路面修補小工程，不會影響整體鋪面厚度，惟依據調查小組所收集之資料，無法判斷橋面平均厚度高於設計值之原因。