法醫工程師如何調查橋樑倒塌事故，例如邁阿密的那起？

以下文章經許可轉載自 The Conversation，這是一個報道最新研究的線上出版物。

3月15日，在邁阿密佛羅里達國際大學，一座950噸的部分組裝人行天橋 突然倒塌 在下方繁忙的高速公路上，造成六人死亡，九人重傷。法醫工程師正在正在進行的調查中扮演中心角色，以查明發生了什麼以及原因——以及至關重要的是，學習如何預防未來發生類似的悲劇。

我沒有積極參與這次調查，但我已經當了近 20 年的法醫工程師，並且是美國國家法醫工程師學院2018 年的主席。與法醫科學家類似，我們訪問災難和犯罪現場，以確定工程實踐在事件中起到的作用。任何法醫調查的第一步，收集證據，通常在 倖存者獲救和遇難者遺體被尋回 後才能開始。這些行動會轉移材料並可能破壞證據，這意味著法醫工程師還必須研究緊急響應，以便能夠判斷，例如，支撐柱是在事件中倒塌還是為了救助需要幫助的受害者而被摧毀。在 FIU 救援工作中，救援人員使用了 大型裝置來破碎巨大的混凝土塊 ，以便可以找到遇難者的遺體。

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目前在邁阿密，來自國家運輸安全委員會的法醫工程師和技術人員正在現場。現在他們正在收集橋樑材料的樣本，以測試其物理特性。他們正在審查圖紙和計劃，並檢查行業標準和現場工程師的計算，以瞭解應該建造什麼——以便與實際建造的進行比較。他們將檢視倒塌的照片和影片，以識別事件的順序 和 關鍵問題的位置。當然，他們還會與證人交談，以瞭解工人和路人在橋樑倒塌前後看到和聽到了什麼。

然後，他們將結合並分析所有這些資料和資訊，以儘可能清楚地確定哪裡出了問題，以及按什麼順序出錯。通常有很多因素，每個因素都會導致或放大下一個因素，最終導致災難。將這個謎題拼湊起來是法醫工程師角色的關鍵部分。

區域性結構的弱點

FIU 橋樑是使用一種稱為“加速橋樑建造”的方法建造的，具有單獨的部分 需要組裝在一起：橋墩安裝在道路旁邊，橋跨在附近建造，並在倒塌前幾天吊裝到位。在這樣的計劃中，每個部件都必須能夠承受在所有部件組裝在一起時作用在其上的力。一個地方的弱點可能會導致其他地方出現問題，最終導致災難。

橋樑設計的兩個關鍵要素，高聳的中心塔架和管道支撐，在結構倒塌時尚未到位。它們原定於稍後在過程中新增——並且該橋樑原定於明年 開放，因此該專案的設計師和工程師可能預計橋樑段在繼續施工時能夠保持穩定。

法醫工程評估的一部分將調查這是否是一個合理的期望，以及這些缺失的要素是否降低了現有結構的強度，足以使其倒塌。

尋找線索

還有一些其他公開可用的線索，也揭示了可能已經在調查中的途徑。橋樑倒塌的行車記錄儀影片 似乎表明，最初的破壞非常靠近結構的北端。據報道，在倒塌前幾天，在橋樑北端附近發現了一條裂縫。此外，橋跨可能正在進行壓力測試 或其他調整 時倒塌。現在說還為時過早——但調查肯定會揭示——裂縫和壓力測試是否在橋樑北端施加了過大的載荷。

還會有其他問題，例如“為什麼他們不使用臨時支撐來支撐橋樑？” 可能有一個完全合理的解釋：例如，也許橋樑應該足夠堅固以支撐自身。或者，也許臨時支撐會在下面的道路上造成交通危險。

其中一些問題將不完全與工程相關。例如，許多人都在問“為什麼道路沒有封閉？” 當橋跨就位 時，塔米亞米小徑關閉了幾個小時。但隨後它重新對汽車開放——當然，這個決定會受到工程學的影響，但也可能受到對公共安全或交通擁堵 的擔憂的影響。

目前，公眾提出的許多問題也正在由法醫工程師調查。他們的目標是確保最終解答這些問題，以及關於設計、材料、工藝、程式和安全預防措施的更多問題。這些教訓不僅將為邁阿密的這座特定橋樑的任何替代方案提供資訊，還將為國內外未來的橋樑建設專案提供資訊，因為整個工程界都將從調查的發現中吸取教訓，以便建造商能夠避免類似的錯誤和悲劇。從某種意義上說，幸運的是，加速橋樑建造的領先中心之一 就在 FIU 校園內。

本文最初發表於 The Conversation。閱讀 原始文章。