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淡江大橋通車,流標7次的不可能設計 台灣橋樑也能做到國際級?

淡江大橋即將啟用,流標7次、曾讓全台營造廠認為做不到的設計,由一家工程公司選擇接下,展開7年「零範本」的最難工程。這群土木人,如何打造台灣新地標?

淡江大橋-國際競圖-札哈哈蒂-工信工程-主橋塔-焊接工法-鋼樑節塊-建山鋼鐵-交通部公路局-北海岸交通 淡江大橋自2019年開工,歷經7年的工程,準備來到通車階段。圖片來源:莊凱程攝
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蓋了7年的淡江大橋即將完工。10多年前招標時,幾乎沒人相信這座橋能見天日。

如今,純白、線條流動,主橋塔形狀似合掌仰天,且為了不擋住日落,還兩邊不對稱。優美設計,出自傳奇建築大師札哈哈蒂(Zaha Hadid)之手,她曾為倫敦奧運設計水上運動中心。

在5月中啟用後,這座期盼已久的大橋將迎接每日6萬車潮,成為北海岸交通重要生命線。

它的意義不僅是紓解交通,更是全台首座透過國際競圖誕生的橋。也因此,建設過程遇到空前絕後挑戰,卻有一家工程公司希望證明:台灣橋樑工程可以做到國際級。

前所未見的工法讓廠商卻步

沒人做過,建造之路加倍艱辛。無數工程人員除了咬牙切齒,流汗流淚、拍桌吵架的更所在多有。

「當時認為,以台灣的技術或工程經驗,能不能做完都不確定,」負責現場施工的工信工程副總經理劉永慶一臉嚴肅說。

為何這麼說?負責監工的交通部公路局北區公路新建工程分局第三工務段長鄭閔中解釋,台灣的大橋,一般是預力混凝土橋,很容易找到廠商做。

然而淡江大橋量體龐大,又以雲門舞者舞姿為概念,把硬邦邦的橋做成靈動藝術,不對稱、曲面工法前所未見,一度沒有廠商敢接。

「以前沒有,以後也不會有,」工信工程副總裁陳煌銘嘆道。

為什麼這座橋會這麼複雜?

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淡水對外交通長年壅塞,淡海新市鎮房價始終低迷,早在1998年,交通部公路總局就規劃大橋規劃,卻備受質疑。民眾怕橋擋住日落,毀了美麗景觀,更有環團擔心干擾生態,計劃一度暫緩。

2014年,行政院重新核定計劃後,決定舉辦國際競圖。札哈哈蒂的團隊,苦思如何讓橋映襯日落,他們派人在淡水河畔長住一年,仔細紀錄四季日落不同位置。

最後畫出來的設計只有單座主橋塔,整座橋都用鋼索吊著。橋兩側水中的岩盤質地不同,因此橋塔並非在橋正中央,而是偏淡水這一側。

這還不夠,主橋塔為了折射出不同角度的夕陽光輝,設計成鑽石般曲面。甚至橋上所有路燈都極度傾斜,與拉索平行。

左右不對稱,代表橋的重心必須重新設計;只有單塔,代表拉索的拉力要夠,橋身更不能過重,因此必須捨棄平常的鋼釘工法,採用焊接。

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起初,公路局開出80億、1200天工期,但施工太高難度,預算和期程太少,標案一路流標,追加到124億,工期2000天,7次招標,全台營造廠按兵不動。

「主塔這麼高,東北季風又大,那麼多人要在上面(施工),大家怕工安;也有人認為預算不足,」工信工程總經理丁承之回想。

業界傳聞,這次再沒人標,這張圖就要作廢,改成好蓋的雙塔橋設計。

流標7次,如何化不可能為可能?

這時,工信總裁潘俊榮決定出手標下,因為他捨不得如此好設計被放棄。「他喜歡把不可能化為可能、去做人家不敢做的,」潘俊榮女兒、工信董事長潘瑩娟說。

這並非工信第一次挑戰極限工程。做國道一號汐五高架圓山段時,在松山機場限高、舊橋交通不中斷的限制下,以「平衡懸臂工法」跨越基隆河,創下當時台灣預力混凝土橋 最長跨距紀錄。

因此潘俊榮認為,只要圖畫得出來,工信就能做。

工信工程董事長潘瑩娟、總經理丁承之工信工程董事長潘瑩娟(右) 總經理丁承之(左)。(莊凱程攝)

沒想到,這次卻遭遇同仁大力反彈。

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個性火爆的劉永慶,直接對潘俊榮拍桌。因為他一看圖就知道太困難。

重點在於主橋塔隨高度旋轉漸變,意思是每個升層節塊造型皆獨一無二。「我看圖那麼多年,看2D圖就能在腦袋裡面建構3D。但我第一次看到這張合約圖,腦中居然建不出3D模型,」劉永慶說,連德國模板龍頭大廠派利(Peri)評估後都直言,無法使用一般的自動爬模系統。

最初他堅決反對,潘俊榮卻堅持要做,劉永慶只得消極躲避,一頭栽進蘇花改的隧道工程裡。

57歲的劉永慶,在工信工作30餘年,素來是公司的救火隊。蘇花改發生嚴重抽坍,當時他正忙著把最後最難的工作完成。

然而,淡江大橋因主橋塔工法無解,距離主塔開工僅剩半年時,劉永慶又被調來救火。

眼看逃不掉,既然要接,就要決心做好。他專注工程,幾乎整天往橋塔上跑,更果斷換掉原先工班,換成懂國外模具系統的工班。

工信工程劉永慶副總經理劉永慶是工信的救火隊,儘管最初反對接下淡江大橋標案,最後仍與團隊克服設計上的困難。(劉永慶提供)

他們拿著派利的設計圖,絞盡腦汁,想辦法將主橋塔切割為52塊,自行設計出可微調、抽換與共用的木製模組系統,成功克服鋼模無法達成的複雜曲線。

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主橋塔最底部的第一塊,團隊摸索了整整70天。業主一度憂慮,這樣下去將延宕好幾年完工。但隨著工法純熟,劉永慶帶領團隊,將進度縮短至15天做完一塊。

他深知,這座塔只能一步步從底部蓋起,「沒完成整座橋塔的3D建模前,你永遠不知道上面那段會長什麼樣子。」

除了個人決策,團隊也極重要。

空中與水下的高風險施工現場

隨著主橋塔愈蓋愈高,工程愈來愈危險。強勁東北季風吹起,在高空處,沉重的模板在狂風中如鐘擺亂轉,稍有不慎人就會被拉走,聰明的塔吊司機想到方法,將模板先吊近中空的橋塔內,不晃了再吊出來施工,化解高處施工風險。

除了主橋塔,橋面是另一項高難度工程。

整座鋼構橋面重達700噸,由多個節塊構成,不僅巨大,還是曲線型,甚至為了美觀和省重量,不使用橋樑常用的螺栓固定,而是用銲接。

一開始,工信找了國內鋼構、造船龍頭,對方卻都因工程太艱困而拒絕。

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後來他們找到位於宜蘭、沒沒無聞的建山鋼鐵。「建山董事長跟總經理都是基層學機械出身,就連鋼板彎曲機器都是自己設計,」陳煌銘說。

建山領導者懂現場工程,而且管理扁平,是工信選擇合作的原因。

總經理張慶山親自坐鎮工地,全年只有過年3天不在。設計一有變動,他當晚就下令宜蘭工廠即刻調整,省去層層呈報,是大橋工程能進度超前完成的關鍵黑馬。

劉永慶與施工團隊伙伴邊做士氣愈來愈高。「一開始是不斷受挫,但一旦克服難關,大家的團隊默契就讓進度超前,」劉永慶說。

水面上工程艱鉅,水面下更不容小覷。

工程中,曾發生兩次淹水危機,由總經理丁承之化解。他是海事工程專家,然而此前他從沒做過橋。

在施作位於水下16公尺深的基礎工程時,為了擋水,團隊採用單層鋼管樁圍堰。

但丁承之憑藉在台北港、台中港累積20多年海事經驗,一眼看出問題:淡水河口是河海交匯區,海浪潮汐24小時不斷沖刷,單層鋼板在不平衡的壓力下產生裂縫。

第一次漏水不嚴重,當時團隊選擇補洞。「但我心中不踏實,我一直在想,你補這邊,水會從另一邊出來,」丁承之回憶。當第一次補漏失敗、第二次噴湧式漏水時,他提出蓋第二層圍堰。

這要多花8000多萬,但潘俊榮爽快點頭。當時颱風快來,巨大壓力下,團隊將15000千方混凝土,連續四天三夜不眠不休澆灌完成。當目睹第一車混凝土流瀉而出,他的眼淚也掉下來,「哇,我過了,我們過了,」他終於卸下心中大石。

被淡江大橋吸引,不顧一切投入的,不只是工信工程。

百年難遇的工程讓公務員選擇重考

如今負責現場監工的交通部段長鄭閔中,2014年還在營建署當公務人員,聽聞淡江大橋要蓋,一股衝勁,隔年主動重新考進負責蓋橋的分局。

「我既是公務人員,又身為土木人,難得有這種百年一遇的工程,」他笑說,「這種國際級的橋梁工程真是可遇不可求。」

淡江大橋工務段段長鄭閔中鄭閔中在淡江大橋建造期間,擔任監造與施工單位的溝通橋樑。(莊凱程攝)

在現場,施工廠商追求效率,監造單位力求審慎,而他必須在兩者間找到平衡。

「我的職責時常要做關鍵的判斷,一旦方向錯誤,對於後續的施工影響會很大。」

監造單位和施工單位經常意見不同,須由他裁量。主橋塔要拉斜索吊起橋身時,設計圖規定,橋塔需完成6塊節塊的高度,強度才夠,才能拉索。監造單位堅持照圖施工,然而做一個節塊非常耗時,施工廠商認為不合理。

鄭閔中左思右想,認為應該讓數據說話,帶著雙方去做混凝土抗壓試驗。最後證實做到第三塊節塊強度就達標,雙方才達成共識,提早開始拉索。

最令他難忘的,是要將節塊由船拖出海組裝的那天。當天中午,淡水河口風平浪靜,進度些微落後,鄭閔中著急問為何還不拖?然而廠商憑專業,回報外海海象將變,一旦翻船,要花半年重新製造。鄭閔中最終選擇採納專業建議,果不其然,一小時後就天氣驟變、狂風暴雨。

每天繃緊神經,一點一滴的完成無數決策,他其實很怕某些環節不夠精確,導致橋最終受力不平均。

最後,全橋閉合時,橋的阻尼器受力幾乎為零,凸顯整體力量平衡,「代表施工過程跟設計圖預期的幾乎一模一樣,我們施工做得很好」,他非常自豪。

台灣也有能力蓋世界級橋梁

這些幕後人員不僅用時間和血淚,換取大橋成功,更重要的是,在這沒有先例、自行摸索的過程中,透過團隊合作、學習,達到台灣營造實力的大躍進。

「我們只是負責做工,遇到困難要跟專家集思廣益,學到很多東西,」丁承之說。

「當時真的不知道怎麼做下去,只能不斷邀請大家來討論,」劉永慶終於解開深鎖眉頭說,「現在我很慶幸有參與這一仗。」

工程的龐大壓力,讓他決定在通車後好好休息,甚至不想再擔任管理職。「我一直在等通車那天,後面度假行程都買好了,」他苦笑說。

「全世界都知道金門大橋、雪梨大橋 、倫敦大橋這些地標,」陳煌銘道出淡江大橋的意義「現在,台灣也自己造出了一座歷史性的橋樑。」

(責任編輯:趙珮妤)

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