1907年8月29日傍晚,加拿大魁北克市的圣劳伦斯河畔,原本充斥着重金属撞击声的魁北克大桥工地,突然传来一阵令人毛骨悚然的、仿佛金属肌肉被撕裂的呻吟声。
正在作业的86名工人惊恐地抬起头,只见重达19000吨的巨型钢铁桥身开始扭曲、变形。数秒之内,在人们绝望的尖叫声中,巨大的南侧悬臂梁轰然断裂,如同被推倒的巨人,直直地砸向河面。
这场灾难,最终导致75名工人丧生,成为世界桥梁史上最黑暗的一页之一。
19世纪末20世纪初,加拿大正处于国家发展的黄金时期。作为连接东西海岸的太平洋铁路的东部终点,魁北克市迫切需要一座横跨圣劳伦斯河的大桥,以打破冬季浮冰和恶劣天气对航运的制约,实现全年无阻的铁路运输。
这座计划中的大桥,不仅是连接魁北克省南北两岸的交通枢纽,更是国家雄心与工程实力的象征。它被设计为当时世界上最长的悬臂桥,中心跨度达到创纪录的548.6米,一旦建成,将创造一项新的世界纪录。
大桥的设计师是当时赫赫有名的泰奥菲尔·西奥多·库珀(Theodore Cooper)。他经验丰富,被誉为桥梁界的权威。然而,在魁北克大桥的项目中,他却犯下了一系列致命的错误。
首先,是过于自信的“优化”。为了节省成本并追求更长的跨度纪录,库珀在未进行充分现场复核的情况下,将大桥的主跨从487.7米增加到548.6米。这一改动,直接导致桥梁的实际重量远超初始计算。
其次,是关键数据的严重误判。库珀依据过时的材料标准,低估了钢材的承重压力。他采用的许用应力值过高,未能充分考虑结构的真实负荷。更糟糕的是,整个设计计算过程依赖于库珀一人的判断,缺乏有效的第三方审核机制。
最后,是远程指挥与现场失察。库珀因健康原因常驻纽约,几乎从不亲临施工现场。他仅凭现场发送来的零星报告进行远程指挥。而在施工过程中,工人们早已发现桥梁的关键承重部件——受压弦杆——出现了明显的弯曲变形,并多次上报。然而,这些危险的信号却被库珀误判为“无伤大雅”的弹性形变,他轻率地认为桥梁足够坚固,可以继续施工。悲剧的种子,就此埋下。
1907年8月29日下午收工前,那座已经初具规模的钢铁巨兽发出了最后的“哀鸣”。一根关键的受压弦杆在达到临界点后突然失稳、弯曲,引发了灾难性的连锁反应。
在短短15秒内,19000吨的钢铁结构如同多米诺骨牌般坍塌,坠入圣劳伦斯河。86名工人中,仅有11人侥幸生还,75人遇难,其中许多是来自当地社区的莫霍克族原住民,他们是闻名北美的“高空行走者”。
这场惨剧震惊了全球工程界。随后的调查委员会明确指出,事故根本原因并非材料质量问题,而是设计上的严重计算错误。库珀的错误估算,使得桥梁的实际承载能力远低于设计要求,最终导致结构在施工阶段就不堪重负而崩溃。
悲剧并未终结这座桥的命运。在吸取了血的教训后,大桥工程被重新设计,并更换了建设团队。然而,命运似乎再次开了玩笑——1916年,在新桥即将合龙时,其中央跨度在吊装过程中再次发生事故坠落,又造成了13名工人死亡。
历经磨难,魁北克大桥最终于1917年建成通车,至今仍是世界上最长的悬臂桥。
为了永远铭记这次教训,加拿大工程协会将倒塌的残骸钢材打制成为一枚枚“工程师之戒”。这枚形状类似断裂钢环的戒指,被授予每一位新毕业的加拿大工程师:责任重于泰山,严谨是工程师的最高准则。