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[萨勃拉曼尼亚博士]

旧金山海湾大桥——一个地标如何变成了一个崩溃


背景故事
作为美国第二繁忙的桥梁，旧金山海湾大桥每天在奥克兰和旧金山之间通过27万辆汽车。这座桥始建于1936年。1989年，一场6.9级地震袭击了海湾大桥，造成一名驾车者死亡，桥面部分弯曲。经过多年的政治和工程辩论，新桥梁的设计方案被提出，并最终与旧桥梁一起建造，以取代向东延伸至奥克兰的2.2英里的受损桥梁。


作为美国最大的公共工程项目之一，海湾大桥东段的建设推迟了10年，超出预算52亿美元。新的东湾大桥跨距于2013年9月2日开通。

据去年夏天为州立法分析办公室(Legislative Analyst’s Office)考察该项目的一个工程师小组称，许多问题都与这座桥不同寻常的复杂性有关。

他们的报告得出结论，加州交通局的工程师当时警告说，这座桥将是一个技术上的噩梦。报告说，设计小组选择这种结构是出于“美学”考虑，而且“没有充分认识到”它所面临的挑战。

除了一名桥梁专家外，其他所有专家都反对最终的设计方案，但他们被那些没有桥梁知识或经验的人否决了。

2013年3月，当新的桥梁似乎即将完工时，工人们拧紧了32个钢螺栓，发现这些螺栓很脆，会开裂。这些钢螺栓是用来在地震中稳定桥梁的。


对于一座建在两个主要地震断层之间的桥梁，螺栓的破坏使新跨度的整个地震安全系统受到质疑。这32个螺栓是2008年交付的96个螺栓中的一个。螺栓安装后，它们被桥梁道路覆盖，无法再拆除或更换。加州交通部(Caltrans)制定了一项计划，在地震稳定结构周围增加一个金属鞍座或项圈，以完成螺栓的工作。


要获得突出显示大桥问题的交互式图形，请访问以下链接并单击虚线区域。
http://www.sfchronicle.com/local/item/Troubled-Bay-Bridge-36359.php

螺栓失效-失效原因

螺栓已经硬化，镀锌钢已经被氢污染，导致它们变得脆弱和开裂。这些螺栓要么是在制造过程中受到污染，要么是留在被雨水填满的洞里。



加州交通局公布的数百份文件显示，其检查员在一些螺栓安装前几年就发现了结构完整性问题。检查人员说，总部位于俄亥俄州佩恩斯维尔的戴森公司(Dyson Corp.)生产的螺栓在三次测试中未能达到某些标准。此外，合同要求在30天内对高强度的张力钢丝束进行灌浆，以防止其腐蚀，但这些钢丝束暴露在外面15个月，腐蚀严重。


故障成本
由于腐蚀问题在桥梁建成之前就已经发生，预计超支成本为2300万美元。根据测试结果，加州交通局可能会尝试更换2200根燃料棒中的736根，这些燃料棒是最有可能破裂的。为了支付大桥的建设费用，每辆车收取了6美元的通行费。





结论
加州运输公司的错误成了头条新闻。在一次全国播出的电视采访中，加州大学伯克利分校的一位材料科学与工程教授直言不讳地批评加州运输局将桥梁工程所需的工程知识泛化，而没有使用冶金和腐蚀方面的专业知识。其他许多人也同意这一观点，他们指出，腐蚀发生得很快，造成了问题，在大桥完工之前，公共安全风险就很明显了，这给了加州交通局足够的时间进行维修。在这种情况下，Caltrans确实有一个书面的腐蚀计划，但没有合格的人员执行。

引用:

1. 钟云，丽莎k托马斯。新海湾大桥高强度钢锚杆问题，第1期。为参议员Mark DeSaulnier准备的。2013年11月12日加州参议院交通和住房委员会。检索自2014年3月26日http://media.sacbee.com/smedia/2013/12/07/21/47/Djfhs.So.4.pdf
   
2. 范德贝肯，杰克森。海湾大桥紧固件经得起测试，加州运输公司说。�SFGate。赫斯特通讯，2013年8月25日。2014年3月26日。http://www.sfgate.com/bayarea/article/bay -桥-紧固件承受-测试-加州运输局- 4760330. - php。
   
3. Vorderbrueggen,丽莎。监督小组称，一连串糟糕的决定导致海湾大桥螺栓断裂。�MercuryN-ews.com。圣何塞水星报，2013年7月9日。2014年3月26日。http://www.mercurynews.com/ci_23629435/cascade-poor-decisions-led-broken-bay-bridge-bolts。
   
4. 伍德乐夫,朱迪。断裂的螺栓是迟到，超支和地震频发的海湾大桥的最新灾难。�PBS。PBS, 2013年8月12日。2014年3月26日。http://www.pbs.org/newshour/bb/nation/july-dec13/bridge_08-12.html

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-详情见:http://www.nace.org/CORROSION-FAILURES-San-Francisco-Bay-Bridge-Bolt-Failure.aspx#sthash.qTOf1DdS.dpuf