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本文来自微信公众号:新浪蜂鸟(ID:fengniaosina),作者:金煜,编辑:李固,题图来自:视觉中国
初春的一个早晨,美国人目睹了一幕令人震惊的场景:一座宏大的桥梁在一艘巨型集装箱船面前,如同纸牌屋一般迅速崩溃。
震惊之时,这个世界上最富裕国家的自豪国民,迟迟难以理解,为什么国内最繁华的港口之一,会发生如同灾难电影中的惊悚场面。这起惨痛事故,也再一次发出警示,这个发达国家,已在基础设施问题上,进入了痛苦的“维修时代”。
马里兰州的骄傲
尽管很多新兴港口的排名超过了老牌港口,但位于东海岸中部的马里兰州的巴尔的摩港依然是极其重要的口岸之一。它能够接纳来自远东的大型货轮,令其可以停靠在大西洋沿岸,港口拥有宽达15米的航道和两个可以同时容纳两艘世界上最大的集装箱船的泊位。巴尔的摩港还是美国汽车进出口业务最集中的港口,2023年,它共处理了近85万辆汽车和轻型卡车,连续十三年位居美国港口之首。
巴尔的摩港位于城市内部,船只顺着帕塔普斯科河进入下游的切萨皮克湾,最终驶向大西洋。要经由帕塔普斯科河穿越城市,有水上和水下两种通行方式。靠近港口的上游,东岸著名的州际公路I-95 化身“迈亨利堡”隧道,横穿水道,略微下游的州内公路I-895则变作了闻名于拥堵的“巴尔的摩港”隧道,让人们可以完全绕开繁忙的巴尔的摩城区,穿越南北。
此外,河上唯一的大桥,位于下游、河道更宽广且更接近切萨皮克湾的地方,便是“弗朗西斯-斯科特-基”大桥。这座桥是巴尔的摩环城公路的一部分,交通通畅,有着优美的弧线外形,夜幕下,桥梁灯光璀璨,大船从下缓缓穿行而过,成为城市中独特而美丽的景观之一。
3月26日凌晨发生的事故,过程很快就清晰了:一艘名为“达利”的轮船失去动力,撞上了大桥的一根中心支柱,短短15秒内,大桥主跨发生弯曲和断裂,钢结构像纸叠起来一样,迅速整体坍塌落入港口。整个场景宛如电影中的灾难画面。因为船员及时发出了求救信号,港口及时封闭了大桥,因此没有行驶的车辆掉入水中。也幸好事故发生在凌晨,否则后果不堪设想。
不幸的是,依然有人员伤亡。八名在桥上作业的施工人员掉入冰凉的河水中,两人被救出,六人被认定死亡。此次事故导致巴尔的摩港无限期关闭,未出港的船只被困,汽车制造商已开始寻求其它港口。此次事故直接影响了大约15330个工作岗位,包括码头工人、卡车司机、货运代理等,以及14万从事设施相关工作的间接员工,直接经济损失可能每天高达1500万美元。
马里兰州州长摩尔周三对媒体强调,修复工作必须是重中之重,务必让经济引擎运转起来,恢复巴尔的摩和马里兰州的自豪感。“这个港口是我们马里兰州的一大骄傲。”
桥梁坍塌发生的速度之快,令人惊诧,互联网上充斥了各种猜测,有人认为事故存在蓄意人为甚至恐怖袭击的因素。然而,大部分的工程专家们判断,这就是一起现代巨型船舶撞上了老旧桥梁而发生的不幸事件。
越来越大的船舶
撞上大桥的,是韩国现代重工2015年建造的巨型船舶“达利”号,船长300米,如果直立起来,它几乎可以媲美巴黎埃菲尔铁塔顶端,或者纽约帝国大厦三分之二处高度。空船总吨位就重达95000吨。它设计可运载1万个标准尺寸(6米)的金属海运集装箱,事故发生时,它正运载着近4700个集装箱。
“达利”象征着现代航运的快速膨胀,它体现了现代大型船只的常见规模和重量,当今世界上,最大的集装箱船甚至能装载多达24000个集装箱,是真正的海上巨兽。
船舶尺寸的扩张伴随着现代国际航运和全球化贸易的兴起,也遵循了一个简单的经济学原则:船只装载的货物越多,节省的成本就越多。
相比之下,“弗朗西斯-斯科特-基”桥则代表了近半世纪前的标准桥梁工艺。它于1977年建成通车,是一座“连续桁架桥”,共有三个跨度,由四个支架支撑。
桥墩处有配备了防撞击两层保护:一层是位于码头上下游约100米水中的混凝土结构,其作用是吸收来船的能量并使其变形,从而避免船只直接撞上大桥;另一层保护是由木材和钢筋混凝土制成的护舷支撑结构,放置在主墩周围,同样旨在吸收撞击能量。不过,护舷并不是用来吸收超大型船只撞击的,当“达利”号这样重量超过10万吨的巨轮驶来时,护舷根本无法抵挡其巨大的冲击力。
“几乎可以肯定的是,在设计这座桥梁时,几乎没有考虑过会有一艘10万吨级的轮船撞上它。”英国土木工程师学会前主席蒂姆·布洛依德对媒体表示。
撞击时的监控视频捕捉到大桥倒塌前出现了一团灰尘,这很可能就是护舷在被轮船碾压时解体了。
一旦巨轮冲过两层保护层,桥墩——大桥的四个主要支撑物之一——根本无法抵挡撞击。布洛依德表示,考虑到船只的大小及其可能达到的约8节(每小时15公里)的速度,撞击力可能达到约20000吨。
来源:巴尔的摩弗朗西斯-斯科特-基大桥,显示被货轮撞击的桥墩以及因此而坍塌的桥面。 F Vasconcellos / Wikimedia,CC BY-SA
布洛依德说,新桥在建造时,会考虑到重型货轮撞击的可能性,因此可能会在支撑桥墩之间留出更大的空隙,但从商业角度说,不可能让每座桥梁都承受十万吨级货轮的直接撞击。
三座桥中就有一座要修
尽管倒塌的大桥在各方面都符合规范,但这起事故再次凸显了美国基础设施老化的严峻问题。
美国道路与交通建设者协会与美国土木工程师协会的数据显示,美国60多万座桥梁中,超过22.2万座跨桥和7.6万座桥梁需要进行维修,这意味着每三座桥中有一座就需要修缮。超过4万多座桥梁因严重老化而被评估为“很差”状况,其中大部分存在“结构性缺陷”,未来可能面临倒塌风险,此外,约有1.7万座有可能因为一次撞击而倒塌。这些状况不佳的桥梁,每天要承载着约1.67亿辆车的流量。
上世纪50到70年代,美国处于州际公路建设的高峰期,不仅奠定了美国深厚的汽车文化基础,也形成了至今遍布全美的州际公路网络,而许多桥梁也正是那个时期建设的。
2021年数据显示,这60多万座公路桥中,约42%桥龄超过50年,比2016年增加了约39%。这数十万座桥梁中,约有12%已有80年或更久的历史。此外,有结构性缺陷的桥梁平均年龄接近69岁。
除此之外,极端天气、交通流量增加、车辆负荷加重、维护延误和监管问题等也都加剧了桥梁和道路的老化问题。
来源:《美国桥梁清单》数据,红色郡县中超过20%的桥梁已经关闭或需要维修。
伴随着老化,还有规范过时的问题。
上世纪70年代和80年代,船舶与桥梁碰撞事故频繁发生,1980年佛罗里达州阳光大道发生的船只碰撞桥梁倒塌事件就是一个典型例子。此后,业界提高了桥梁免受撞击的设计规则。国际桥梁和结构工程协会1993年出版的《船舶与桥梁碰撞指南》和美国州公路和交通官员协会1991年出版的《公路桥梁船舶碰撞设计指南规范和评注》改变了桥梁的设计方式,显著提高了桥梁的应对碰撞能力。
但是,设计改善发生在“弗朗西斯-斯科特-基大桥”建成之后,已改变不了这座大桥本身的设计。大桥在建造时完全遵循了当时的建筑规范。即使后来的标准更新,它也被视为“老人老办法,新人新办法”的特例,依据“祖父条款”原则而不受新规则约束。与此同时,现代船只建造能力急剧增强,集装箱船越来越大,越来越重,仅在过去的十年中,集装箱船的平均载重量就增加了约50%,使得发生碰撞的潜在后果要严重得多。
“如果他们有钱,明天就会更换这些桥梁”
而且,除了大型集装箱船碰撞外,老旧桥梁还承受着极端天气、越来越多的重型卡车等其它风险。即使没有发生极端的船只撞桥事件,这些结构性缺陷桥梁也面临着各类关闭或限制重量的风险,这些大桥往往是重要的州际或州内公路的组成部分,桥的关闭,给交通和经济带来了巨大的损失。
一个早期引起对基础设施老化反思的事故,发生在2007年的明尼阿波利斯,当时,因设计缺陷,密西西比河上的35号州际公路大桥在晚高峰时段发生坍塌,造成13人死亡,145人受伤,并造成当年明尼苏达州6000万美元的经济损失。这起事件,首次引发了对美国老旧大桥的广泛关注。
而近些年,与基础设施安全相关的事故,正以惊人的速度发生。
2022年,匹兹堡一座载有公共汽车和数辆汽车的桥梁倒塌,造成人员伤亡,事后调查发现桥梁的钢腿已严重腐蚀,出现了明显的孔洞,当地政府未对其进行相应的维护和保养。
去年,费城州际95号公路的一个路段因油罐车起火而坍塌,严重阻碍了东海岸繁忙交通,也暴露了桥梁安全在防火方面的巨大缺陷。同样,在去年,罗德岛州司克科河上同为州际95号公路一部分的“华盛顿”大桥,因“上世纪60年代的原始桥梁部件出现严重故障”,而突然关闭,给当地带来了严重的交通延误。今年三月,罗德岛州长宣布,该桥必须拆除重建,预计要耗资3亿美元,至少两年时间完工。
“弗朗西斯-斯科特-基”大桥坍塌事故后,3月底,华盛顿州塔科马市的“钓鱼权战争纪念”大桥再次关闭,这座具有百年历史的大桥在2019年翻修后重新开放,然后,联邦政府认为大桥依旧存在安全隐患,再次要求关闭检查。
“我们已经很多很多年没有以应有的速度维护基础设施了”,美国土木工程师协会主席马西娅·格尔德特·谬菲对媒体说,“我们现在在试着迎头赶上。”
根据美联社援引的数据,从1960年到2015年,全球共发生35起因船舶或驳船相撞而导致的重大桥梁坍塌事故,共造成350人伤亡,其中18起坍塌事故发生在美国。随着海上交通量的增长,新型大型船只的增多,美国的桥梁系统已力不从心。
“到处都是警示故事”,美国土木工程师学会主席,国家基础设施咨询委员会副主席玛丽亚·雷曼对媒体说,“全国每个郡都有一份桥梁清单,如果他们有钱,明天就会更换这些桥梁。”
“如果你必须从灾难的角度来考虑问题,我们已经到了那一步了。”WAP可持续咨询公司的基础设施专家阿姆兰·穆克吉说。
事实上,即使政府试图加紧修复这些老旧的基础设施,也很难跟上它们的衰败速度,更不用说将其现代化。
根据《华盛顿邮报》统计,在2020年和2023年之间,尽管联邦政府投入了资金修复桥梁,约4.3万座桥梁评级得到了改善,但依然有近7万座的状况有所恶化,约有56000座桥梁的状况从“良好”变成“一般”或“较差”,另有13000座从“一般”变成“差”。
桥梁只是美国状况不佳的基础设施中的一个代表,其它基础设施如提坝、水坝等,也大都建于上世纪五六十年代,平均使用年限也仅50年左右,而如今,火车脱轨、高速公路坍塌、水坝溃坝等事故也开始频繁发生。这个国家在上世纪进行的大规模基建,如今正在进入一个物理老化和崩溃的阶段。
“过去八位总统都没兑现承诺”
美国正在进入一个“维修时代”,而谁来支付这笔维修费用,成为最大的争议点。
阿姆兰表示,美国在基础设施上的投入仅占国内生产总值的1.5%到2.5%,不到欧盟的一半。
基础设施老化已成为美国人谈资中常被嘲笑的话题,也是两党政客争取民意的重点议题。
“过去八位总统都说过,我们应该在基础设施上投入大量资金,比如一万亿美元,但他们都没兑现承诺。”雷曼说。
美国总统常常把改善基础设施放入口号,但执行起来却极为困难。特朗普任职总统期间,曾经不只七次宣布,本周主题为“基础设施周”,试图推销一项一万亿美元的基础设施计划,结果却一再失败,从未兑现,这成为了华盛顿的一个笑柄。
2021年,拜登政府签署了一项大规模的《基础设施法案》,承诺在五年内为美国社会提供1.2万亿美元,这是美国历史上最大的联邦投资,然而,其中真正用于修复道路和桥梁的只有1100多亿美元。
尽管如此,该法案计划五年内向桥梁投入400亿美元,这也已经是美国70年前开始建设州际公路以来最大的一笔桥梁专项投资了。根据交通部长皮特·巴蒂吉格的说法,该法案目前已为7800多个桥梁项目提供了资金,其中最大的一笔36亿美元,用于在肯塔基州边界的俄亥俄河上修建一个新桥,以疏导71号和75号州际公路的交通。
然而,美国道路与交通建设者协会的数据显示,全国桥梁维修需求高达3190亿美元,《基础设施法案》提供的资金仅为杯水车薪。
雷曼表示,这些资金也只是勉强止血而已。“如果你的屋顶漏水,你就得上去,找到漏水的地方,更换瓦片,涂上少许柏油;如果你放任不管,那就不是小修小补了,那将是一次更换。”
筹集私营部门的资金投入也难上加难。根据彭博社援引标普的数据,上市基建股在过去十年中表现乏善可陈,尽管其需求大的惊人,但却无法为股东带来回报,因此也很难得到私人资金的青睐。
在高人工费、高通货膨胀率背景下,要加固或重建桥梁,每一座都需要高昂的成本。专家们估计,倒塌的这座巴尔的摩大桥,重建费用将介于10亿到50亿美元之间不等。
本周四,拜登在视察“弗朗西斯·斯科特·基”大桥时,再次重申,联邦政府将支付全部重建费用。这是比较难得的表态,芝加哥大学哈里斯公共政策学院研究教授贾斯汀·马洛对媒体表示,美国75%的基础设施是由州和地方资金支付的。如果此次真的由联邦政府支付重建费用,可能意味着美国的基础设施支付方式将发生重大转变。
然而,政治阻力同样也巨大。哪怕是目前拜登政府已经批准的6000万美元联邦紧急资金,仅仅用于支持受大桥倒塌影响的数万职员,也已经遭到一些国会议员的反对。《纽约时报》经济学家专栏作家保罗·格鲁格曼也写道,美国当前的政治分裂使得为重建争取资金困难重重。“无论需求多么明显,人们都会条件反射般地反对政府开支。”
不管怎样,“弗朗西斯-斯科特-基”大桥在庞大的集装箱船前迅速倒塌的画面,将成为“维修时代”美国历史中一个标志性瞬间。它不是第一次,也不会是最后一次基础设施安全事故。作为全球资金最雄厚的国家,美国在基建安全的道路上,还有很长的路要走。
参考信息:《连线》、《商业内幕》、美联社、《国家地理》等媒体报道
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