【明報專訊】香港有多條讓我們自豪的跨海大橋，港珠澳大橋、青馬大橋、汲水門大橋等全屬世界級傑作。這些跨海大橋設計之初，工程部門會設定其可使用目標年期為120年。要讓它們成為「橋瑞」，除了日常監測和保養，定期詳細的「健康檢查」更是不可或缺。今次我們深入青衣的青沙管制區，由負責為大橋深度檢查的「大橋醫生」解構如何讓大橋抗衰老，保持體魄，活出長壽。
根據路政署的《道路及鐵路結構設計手冊》，香港道路及鐵路橋樑設計必須滿足120年的使用要求，但這並非代表大橋到期會解體，只是一個建造安全標準。大橋長期承受車輛重量，加上要面對海風和海水的侵蝕，故定期監管保養絕不可少。33歲的方德仁（Anson）是路政署工程師/橋樑技術顧問，現時主要職責是監察本港其中4條跨海大橋——昂船洲大橋、青馬大橋、汲水門大橋和汀九橋的結構健康與安全管理。Anson說：「必須做好監管和保養工作，才能達到預期的使用壽命。」
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橋身裝百部感應器 實時數據揪出異常
Anson形容自己是大橋醫生，透過科技和數據分析，為大橋作「非侵入式」的預防監測。要確保大橋沒有「隱疾」，當然不能單靠肉眼檢查。上月底，Anson帶記者走進位於青衣的青沙管制區橋樑「健康監察室」，在這間滿佈屏幕的房間內，實時顯示來自不同大橋的數據。他說早在興建這4條跨海大橋時，路政署已在每條橋橋身不同位置安裝過百部感應器，例如全球衛星定位系統（GPS）、加速儀、溫度儀、動態秤重儀、應變儀等，組成了橋樑健康監察系統。Anson說：「這些感應器就像安裝在大橋身上的智能健康手表，透過擷取實時數據，監測大橋有沒有異常狀况。」隨着科技進步，團隊不時升級電子監測儀器，務求更有效、更精準地監察大橋狀態。
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大型荷載測試 評估整體結構安全
除了日常不間斷監測，Anson說定期「深度體檢」同樣不可或缺，例如今年1月，團隊便在昂船洲大橋作大型荷載測試。測試主要分兩部分：定點靜力荷載測試和移動荷載測試，前者主要模擬當大量車輛停留橋上指定位置時，對該位置結構產生的應力變化及移位情况；而後者則是模擬大量車輛駛過大橋時，橋身各部位的承重力分佈。兩者共通點是測試大橋的整體結構安全，評估表現是否符合設計預期。他指測試採用的荷載數字通常比較極端，「這次我們用了總重達440公噸的重型貨車，相當於約220架小型私家車（每架約重2公噸）同時停泊橋上特定區域，雖然很少在現實中出現這種情况，但這樣才能測試清楚大橋能否維持設計時的承載能力」。
測試過程嚴謹，兩項測試分別在往青衣方向和往九龍方向的行車道上各做一次。收集的數據，除了會與大橋啟用前，以及2018年測試數據比較，還會借助數碼孿生（Digital Twin）技術驗證。他說團隊會將測試時採用的數據輸入至大橋的虛擬數碼模型中，由電腦計算出理論上的各項數值，例如重力分佈和應力變化，之後再與現實測試中感應器錄得的數據比較。如果兩者出來的數值脗合或差異在可接受範圍內，代表大橋結構正常，「相反就有可能是大橋結構有變，或感應器出現故障，我們就必須深入調查，找出原因」。除了這些大型測試，其他特殊情况也是收集數據的寶貴機會，「例如懸掛8號或更高風球時，強風會令橋身產生較大幅度的橫向移動，這些數據對於我們評估大橋的抗風能力和結構反應同樣非常重要」。
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一份功課開啟對橋樑好奇心 考入心儀理大土木及環境工程學系
眼前這名對大橋設計與結構侃侃而談的工程師，原來對橋樑的熱情早於中學時期萌芽。「中三時上設計與技術課堂，其中一份功課是學生要用相同的材料設計製作一條橋，目標是能承載最多重物。」為了尋找設計靈感，Anson開始搜尋香港各條跨海大橋資料，「過程中我發現橋樑除了有承載重物的實用功能外，還會結合美學設計，所以能夠有很多不同形態」，那份功課讓他領略到三角幾何結構應用於承重上的巧妙之處，同時開啟了他對橋樑的好奇心——跨海大橋的橋塔是如何在水流湍急的海中建立起來？又如何精確地拼合在一起？帶着這份好奇，他在高中時便決定選擇理科，修讀物理、純數學和應用數學，最終考入香港理工大學土木及環境工程學系。
苦讀多年考入心目中的理想大學，Anson說「那時我真的很勤力學習，有空閒時多數待在大學圖書館溫習，很多時會讀到要趕搭尾班車才離開」。對他來說，能深入鑽研自己感興趣的學問，那份滿足感已蓋過一切。
大學做義工為內地山區建橋 應用所學
若要說大學期間印象最深刻的一次，那是2015年他參與的「無止橋」義工服務。「那時我趁大學寒假參加這個活動，主辦單位會動員香港修讀相關學科的大學生，與內地大學生合作，為內地偏遠地區的村民建造橋樑。」那次他被安排到重慶山區鄉村，當地村民日常出入要背負重物涉水過河，非常不便，「我們的目標就是為他們建造一條長約40米的行人橋」。在20多天的建橋過程中，Anson與其他義工住在村民家裏，由設計到施工都有參與，「雖然那段時間的工作比較艱苦，飲食也比較簡單，但看得出村民已拿出最好的東西來招待我們，在工程完成後更非常感謝我們」。這次經歷讓他深刻體會到，原來自己學到的知識真的可以幫助到有需要的人，「能夠親手建成一條實實在在的橋，改善他們的生活，那份滿足感難以言喻，也更堅定了我向土木工程發展的決心」。
由政府工務部門見習木土工程師起步 3年在職培訓助了解工程運作
大學畢業後，他加入政府工務部門成為見習木土工程師，並參加香港工程師學會（HKIE）的工程畢業生培訓計劃（Scheme A），「在為期3年的在職培訓中，我被派到不同政府部門實習，例如渠務署（參與過石湖墟污水處理廠的項目）、路政署、土木工程拓展署等，總之與香港基建相關的部門都有機會接觸」。他表示，計劃讓他深入了解不同工程階段的運作，從前期規劃研究，到中期設計建造，再到後期維修保養，都能參與其中，「將來無論在哪個崗位工作，都有實戰經驗支撐」。經3年培訓實習，Anson考獲英國特許工程師資格。作為政府工程師，有機會被調派至任何一個工務部門，他幸運地被派到路政署參與大橋安全的相關工作，「可以發揮自己的知識，又可以參與自己最感興趣的基建工程，我都覺得好巧合，而且亦好有意義」。
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延伸興趣：旅遊不忘研究大橋結構
方德仁對橋樑的興趣，也延伸至他的旅遊經歷中，「一般人旅行時參觀大橋，可能主要為了打卡，但我會特別留意橋的結構，嘗試理解其設計與當地環境因素的關係」。他以日本為例，「日本處於地震帶，橋樑會採用鋼板與混凝土的複合結構，這種結構的承載力和變形性能比鋼筋混凝土高，抗震性能因此也比較高」。他說每個地方的大橋設計，都會因應地形、氣候，甚至潛在的自然災害如地震、颱風等而略有不同，「例如香港最常發生的是颱風，所以在設計橋樑時，會特別着重考慮其承風能力」。
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編輯：梁小玲
美術：謝偉豪
文：周群雄
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