有什麼因為細節而釀成大禍的故事?

美國911前最慘重的工程災難。

1978年是個特殊的年份,東方的巨龍迎來了今後騰飛的重要里程碑。

而在西方,美國密蘇里州的堪薩斯城也將迎來一個富強的絕佳機遇。

這座以牲畜、農產品貿易聞名的城市剛剛通過了一項再開發計劃,義無反顧地奔向現代化都市的光鮮。

規劃中,一座鶴立雞群象徵著堪薩斯城門面的凱悅酒店甚是惹眼。

這座酒店共40層,高達153.62米,恰好超過了美國摩天大樓的高度標準線(152米)。

顯然,當局者認為摩天大樓是評判一個城市發達程度的一個重要指標。

為了能讓這座投資巨大的摩天大樓在密蘇里州建築高度榜首賴著的時間更長些,工程方決定採用一種頗為前衛的方案——設計與施工並行

在催稿和改方案的扯皮中,五星級的凱悅酒店完工了,歷時不到兩年半,堪稱效率。

為了配合當局齊心協力擺脫堪薩斯城「牛城」的俗號,設計公司G.C.E交出了他們最驚艷的作品。

40層高樓的底層連接著一個巨大的外延中庭,幾乎在所有非承載的部位都裝上了玻璃。

通透的玻璃天花頂,靚麗的玻璃牆,最亮眼的還要數那三條吊著的空中走廊。

空中走廊由主體建築的一至三層連出,錯落地通向中庭一側的盡頭。

這恐怕是G.C.E最得意的傑作,雖然這三條走廊並沒有什麼實用功能,但它就像是工藝品底下旋轉的展台那樣不可或缺。

但凡上去走過一趟的人都會驚嘆整個玻璃中庭絕倫的效果。

三條懸吊的空中走廊沒有浪費底層一絲的空間,也幾乎不會遮擋任何光線,足以驚艷「牛城」之外。

1980年7月1日,凱悅酒店開張的大吉之日,密蘇里州的曾經的最高建築往下擠出了個位子,供奉著這個新晉的王者。

豪華、氣派、頂級,參加開張儀式的貴賓們想不出更美妙的辭藻來形容這個象徵「牛城」騰飛的建築了。

五星級的凱悅酒店在一片讚美聲中風光地運營了一年,前來光臨的顧客絡繹不絕。

酒店運營方趁著一周年之際舉辦了一次頗有情調的茶舞*會,地點就在那個無比令人驕傲的中庭。

*註:茶舞,Tea Dance,起源於十九世紀英國的夏秋鄉村花園排隊,最初在下午茶期間舉辦,當時凱悅酒店舉辦的是1940年代風格的茶舞會。

為了宣傳此次的茶舞會,提高酒店的知名度,運營方還特地請來了當地電視台的記者拍攝報道。

沒想到凱悅酒店不但成名了,還創下了一個20年後才被世貿中心雙子塔打破的全美記錄。

連全程跟進報道的報社也沾光獲得了普利策新聞獎。

只是這一切並不是靠圓滿成功的活動贏來的,而是以114人死亡216人受傷的事故醜聞換來的。


7月17日晚6時,酒店的中庭湧入了將近1500人。

他們有的帶著舞伴只為享受片刻歡樂,有的沖著豐盛的晚宴點心而來,也有隻為一杯馬提尼的貴賓。

人們在這場茶舞會中盡情暢飲狂歡,待到爵士樂響起他們便毫不突兀地搖擺起身體。

也有三兩恬靜的伴侶不願在舞池中過度失態,他們更愛登高望遠,寧靜地欣賞著這片歡聲笑語。

三條懸空的觀光走廊是完美的瞭望台,早已被不少無緣參與的早鳥佔領。

每一層的走廊上都站著15到20個左右的觀光客。

爵士樂隊在賣力地演奏,舞者在暢想著舞會後夜生活的下半場,記者在幫攝像師更換電池。

這個時刻,突然傳出幾聲怪異的「砰砰」聲,只見四層的走廊中部開始下陷!

短短不到十秒鐘,彷彿受到了爆破一般,四層走廊帶著正下方的二層走廊一道化作了一堆建築垃圾。

遇難的不僅僅是在走廊上觀光的行人,還有在中庭跳舞的數百人。

重達60噸的碎玻璃、鋼材、混凝土混合成了一座巨大的墓碑,將百餘人埋葬在這座豪華的酒店。

禍不單行,坍塌的建築材料將酒店的水管砸開了,自來水以每分鐘一噸的速度向外噴涌。

即使是在五星級的酒店,這些無辜的人也從來未曾想過受到的災遇也如此豪華。

12分鐘之後,救援隊火速趕到現場,用工程車輛推倒了截流的大門,水位才逐漸下降。

救援持續了近10個小時,凌晨4點半,最後一位雙腿脫臼的生還者被救出。

根據最終的統計,共有29人被救出,111人當場死亡,216人受傷,其中3人不治身亡。

創下了當時工程結構災難的記錄,直到20年後911恐怖襲擊發生後才讓出了寶座。

無數遇難者的家屬悲痛萬分地湧向酒店討說法,卻被告知內部調查已經展開,請耐心等待。

可是家屬們和公眾等不了那麼久,驚慌與憤怒不是「等待」二字能平息的。

上帝說要有光,於是便有了光;民眾說要有真相,於是便有人開始調查。

堪薩斯當地的一家媒體《堪薩斯城星報》攬下重任,展開了秘密的非官方調查。

報社僱傭了結構工程師做卧底,偽裝成記者進入事故現場尋找真相,但只被允許在廢墟30米外觀察。

幸好報社想得周全,準備了超長焦鏡頭,拍下了事故現場的蛛絲馬跡。

從現場拍回的照片中,工程師立馬就發現了癥結所在,天花板上依舊梆硬的數根吊杆泣訴著它們的無辜。

這些吊杆同時承受著四層和二層走廊的重量,作為受力最大部件之一它們依舊堅挺。

顯然,作為另一個關鍵的部位,吊杆與走廊連接處就擺脫不了嫌疑了。

可是該如何求證這個猜想呢?

很簡單,像凱悅酒店這樣的摩天大樓必須經過市政的審核,一定會存有備案的設計圖紙。

這位頗有黑客潛質的結構工程師運用了某些社會工程學手段搞到了酒店中庭的原始設計圖紙。

圖紙上走廊的設計分明是用長達14米的吊杆同時吊起兩層的走廊,可現場的吊杆絕對達不到這個長度。

似乎只有一個可能,那就是施工出了偏差。

但隨後公布的官方調查結果顯示,事情似乎並沒有這麼簡單。

如圖紙中所示,負責設計的G.C.E公司原設計的確是採用超長的吊杆連接兩層的走廊並用螺母承受負載。

然而,兼任施工方覺得14米的超長吊杆製造不便,運輸困難,安裝複雜。

因此建議G.C.E變更設計,改成兩根吊杆連接的方式,並提交了粗略修改後的圖紙。

施工方的本意是希望G.C.E審核並校核強度,但設計方卻以為這份圖紙已經按照慣例由施工方校核通過了,便蓋上了同意的章。

而施工方則也認為圖紙經過設計方的審核通過了驗收,慶幸著又減少了工作量。

只要接觸過力學的人都很容易看出來,設計更改帶來的受力變化是巨大的。

原本每層走廊的重量均勻施加給吊杆上的螺母,而更改設計後,情況變得有些複雜。

高層走廊的螺母不僅僅要承受本層的重量,還要同時承受下層走廊的重量,載荷翻倍。

可以輕易發現,兩螺母間存在非常大的剪切力,箱梁無法承受。

就一個小小的改動,創造了災難歷史,外行會認為不可思議,而內行覺得這就是胡來。

1981年,並不是一個遠古的年代,它不像是被大風吹跨的塔科馬海峽大橋,也不像是因為方形窗戶而解體的彗星噴氣式客機。

時代的局限並不能作為辯解的借口。

當全世界都認為施工方應當承擔事故的據大部分責任時,但事情還遠沒有那麼單純。

實際上原設計中採用一對槽鋼焊接成箱梁的方案也堪稱敗筆。

據美國國家標準局的估算,事故發生時,四樓走廊連接處承受的荷載為93kN。

而在複製的實驗中,該連接處最多只能承受83kN的力,遠遠達不到當地建築規範要求中的302kN載荷。

實際上就算是沒被施工方修改過的原設計也無法根本無法滿足這個要求。

所以在事故後的現場影像資料中,可以明顯地發現最先失效的是箱梁。

換句話說,從這幾條空中走廊建成的那天起,就隨時等著災難發生。

實際上,在施工期間,中庭的玻璃頂就曾經發生過一次坍塌事故,但G.C.E公司將原因歸結為偶然事件,並未重視。

在施工方修改圖紙後也沒有盡到認真審核的職責,在審判階段甚至矢口否認草草蓋章了事的事實。

最終,法院判定G.C.E承擔大部分事故責任,定為嚴重疏忽罪,並剝奪其設計資質。

而那位主導採用槽鋼焊接製作箱梁的工程師也被永久吊銷了執業執照。

事故紀念碑

為了驚艷的效果,選擇最容易遮蓋也最脆弱的箱梁結構,這種捨本逐末的行為是工程設計中最為致命的。

工程中所有事關安全的設計都絕不能為美感而讓步。

因此同樣是設計工作,耕耘在藝術領域的會被稱作設計師,而在工程領域我們更傾向於稱他們為工程師。

超級工程少卻了一分美感,不失為傑作;華麗景觀妥協了半分安全,災難的地獄。

*參考資料

袁佳珺. Skywalk Collapse美國史上最嚴重結構災難:堪薩斯城凱悅酒店天橋坍塌事故. 事故·回到現場. 2010.2.

彭小悟. 【廢墟之上】堪薩斯城凱悅酒店坍塌事故. 簡書. 2017.04.10.


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