韩国史上最惨事故:三丰百货倒塌事件


1988年汉城(首尔)奥运会召开,这是奥运史上继1964年日本承办东京奥运会后,第二次由亚洲国家举办奥运会。除了建设各种奥运场馆外,举办国际赛事的消息也带动了韩国国内的经济发展和建设活动。当时韩国政府禁止国外公司参与项目竞标,所有建造施工都由韩国国内公司承接。1985年建造的63大厦,1988年建造的韩国综合贸易中心,1988年建造的艺术殿堂以及1988年起开始实施的200万户住宅楼建设等大型工程陆续展开,汉城进入黄金期。
1987年在汉城江南瑞草区的一片面积为四英亩的旧垃圾填埋场上,三丰集团的百货大楼破土动工。1989年底工程竣工,三丰百货于1990年7月向公众开放营业。三丰百货聘有1000名店员和工作人员,是当时潮流的风向标,每日的客流量达40,000人次,每周的营业额达400万美元。


这座总面积约74,000平方米的粉红色钢筋混凝土结构建筑由地下四层和地上五层组成,其中地上四层为商铺,第五层则有数间餐厅。建筑正中有四架自动扶梯,以及围绕它们的中庭。建筑两翼采用剪力墙结构,共有四个核心筒,容纳电梯井及辅助设施。通过南端的一个玻璃中庭,三丰百货与一座办公运动综合体相连。
五层
餐厅
一至四层
服装,家居及百货柜台
地下一层
食品及童装柜台
地下二层
停车场,仓库
地下三层
停车场
地下四层
设备层

眼看三丰百货开张即将满五周年。1995年6月29日,周四,三丰百货的物业经理李永洲像往常一样来到商场。
8:05    李经理进入办公室,准备开始一天的工作。夜班巡逻员在他的办公桌上留了张纸条,记录了巡逻员凌晨两三点听到从屋顶传来的屋面墙体碎裂的声音。李经理来到屋顶查看情况,不过没有太在意。两年他们曾经挪动过屋顶的空调机组,当时的操作给屋面造成了一些裂痕。1995年4月五层南侧的天花板就出现过漏水,李经理指挥手下将一些较重的商品从五楼挪到了地下室储存。
10:02    李经理接到五层位于北侧,在自动扶梯和中庭旁边的春元餐厅投诉,赶去处理问题。餐厅内部一根柱子的周边出现拳头宽度的裂缝,墙体下陷,楼板和柱子之间仅仅靠着钢筋连接。李经理根据餐厅人员反馈的细节决定临时关闭这间餐厅,并在门口贴出了施工标识。在餐厅员工提早下班回家之前,李经理特别交代,要求所有人不能声张地面裂缝之事。
不久,五楼其他员工纷纷听到天花板上方传来的声音。李经理再次去协调。与此同时,地下室的员工已经感到建筑在晃动,还不清楚究竟发生了什么。
12:30    李经理怀疑也许是屋顶的空调机组作业造成了此前的一系列小问题,便去关闭了整幢大楼的空调。店内开始播放空调故障需要抢修,本日暂停空调的消息。
16:00    李经理向三丰集团总裁李鐏汇报一系列的问题,结构工程师被叫到商场实地检查。经过分析,结构工程师建议立即关闭商场疏散客人,对建筑进行紧急维修。这个建议遭到了李鐏的断然拒绝,在客流量密集的下午关张,损失的利润和区区建筑裂缝相比,这个算术对于李鐏来说太容易了。
五楼的商场工作人员开始私下讨论起当天发生的怪事,有人说建筑出了问题。
17:00    四楼的天花板下沉,工作人员封住了四层的出入口,禁止客人在四层购物。
17:40    五楼的天花板发出巨响并开始移动。
17:45    其他楼层的客人和店员都还对他们即将遇到的事情一无所知。室内由于空调关闭无法通风,已经由早前的26度上升至32度。
17:47    五楼的天花板再次发出巨响。
17:52    石块从天花板坠下,通过中庭砸向自动扶梯和地面。建筑的自动报警装置启动,上层的客人和店员在惊恐中慌不择路想要逃出大楼。此时连地下室的店员和客人也听到了响声,楼梯开始剧烈摇晃。先是屋顶的空调机组沿着屋面裂纹坠入五楼,巨大的重量使得五楼楼板无法承受,也拉垮了这一层的柱子。在不到20秒的时间里,整幢大楼倾塌,变成废墟,超过1500人被压在钢筋混凝土之下。
与商场隔着玻璃中庭的办公楼没有受到影响,商场北翼因为设置有四台电梯井以及剪力墙,暂时没有倾覆。
 


路人被巨大的商场在他们眼前瞬间倒塌夷为平地而惊呆,但很快就反应过来,纷纷冲进现场,从混凝土和砖石缝隙中救助生还者。最先获救的是幸运的没有被压在建筑废墟之下的客人和商场员工。
专业救援队伍迅速赶到现场,然而大部分的专业救援设备如热探测仪,声呐探测仪,警犬却派不上用场。由于无法确定废墟下是否有活着的人,救援人员也无法启用起重机直接吊起混凝土,他们只好用手和小型工具,一块一块地搬起混凝土和钢筋。大型起重机围在周边,将救援人员搬开的建筑残骸随时吊起拖走。
为防止地下停车场内停放的车辆被压垮时油箱漏油引发火灾,消防员不停向事故现场喷水控制温度。 

第二天清晨时,共有200名伤者获救,与此同时死亡人数也在不断增加。失去了支撑的建筑北翼已经开始倾斜,任何时间都可能倒塌。出于对现场救援人员生命的担忧,汉城市长宣布终止营救活动。事故受害者的亲属自发组织游行,在街头与警察发生冲突。政府面对群情激奋不得不妥协。第三日营救人员用缆绳和支架将商场的北翼吊住,继续实施救援。 


所有失踪员工在事故发生时的工位被标注在图纸上,方便营救人员在重点区域更加有效地寻找受害者。

事发52小时,24名商场清洁工被救。他们在建筑塌方时正在地下室的换衣间,因而躲过一劫。被困的时间里,由于缺少空气,食物和水,一些清洁工不得不喝下自己的尿液维生。营救人员先将长长的钢管伸入换衣间,通过钢管将空气,食物和水先传输给清洁工们。接下来的13个小时里,营救人员切割压在换衣间上方的混凝土和钢筋,把这些重物挪走。最终清洁工们在身上涂抹菜油和肥皂,才能够被从狭小的缝隙中被拉上地面。
事发第九天,21岁的大学生崔明锡获救。
第十三天,18岁的陶瓷专柜职员柳智元获救。
第十七天中午11时许,铲车工人在清理废墟时无意中找到混凝土空洞里的幸存者。19岁的童装专柜职员朴胜贤。6月29日出事时,朴胜贤正在地下一层上班,当人群开始恐慌逃窜时,朴胜贤也跟着跑,突然一块混凝土从天而降砸在她的头上,她昏了过去。醒来时四周一片黑暗,朴胜贤只感到被建筑废墟包围了,大喊着救命,去推身旁的钢管,可是一片死寂,没人应答。起初朴胜贤还和附近另一位同事互相鼓励,可是几天后那位同事不幸去世,只剩她一人躺在混凝土堆成的三角区里苦熬。朴胜贤受困377小时没有进食,仅靠着她以为的混凝土缝隙渗下的雨水得以生还。那些雨水,其实是救生衣为了防止火灾而向事故现场喷洒的水。
朴胜贤被救时意识清醒,还能与救援人员进行对话。她以为从事发到自己获救仅仅过了四,五天。

朴胜贤的奇迹给几乎已经绝望放弃的受害者家属燃起新的希望,然而她是此次事故的最后一名生还者。
三丰百货倒塌事故共导致502人死亡,937人严重受伤,是战后韩国发生过最严重的事故。
 
与搜救行动同时展开的,是对事故原因的调查。结构专家郑亨植负责此次调查。首先可以排除的是地震引起的建筑倒塌,6月29日朝鲜半岛并没有地震的迹象。第二个可能性在于煤气爆炸,三丰百货事故前的几个月,韩国发生了几起煤气爆炸事件,其中大邱地铁的煤气爆炸事故共导致101人死亡,143人受伤。第三个怀疑对象是北朝鲜对汉城进行炸弹恐怖袭击。
事故现场的勘探证实三丰百货是由内部顶层崩塌引发的全建筑损毁,没有受到外力攻击或作用的迹象。因此第二种和第三种可能性排除。
接下来郑亨植考虑的方向是三丰百货的地基。建造在垃圾填埋物上的百货公司会不会因为地基不稳固而危害了建筑?相对于完全毁坏的地上五层,三丰百货的地下四层却相对完整,整个建筑的基础和地基是比较稳固的。
只剩最后一种可能性——建筑本身出了问题。三丰百货采取的是多层,荷载较大的大型建筑常用的无梁楼板结构,每层楼板直接与承重柱连接,板柱间不设梁。这样的结构室内净高高,采光通风条件好。三丰百货的楼板和承重柱都加设钢筋,以钢筋混凝土的方式改善混凝土本身抗拉强度不足的性质。钢砼是中国采用最多,也是综合性能较优的一种结构方式。
三丰百货的建筑图纸一切正常,原本三丰百货的建筑形式就不属于非常独特,有相当设计难度的项目。郑亨植将建筑图纸与施工图纸比较后,很吃惊地发现施工图上承重柱的直径由80cm缩减到60cm。随着他和团队对现场残余的结构组件进行实验,以及对各涉案人士包括当天经历事故全程的物业经理李永洲的问话,一个恐怖故事有了清晰的脉络。
方案设计阶段,项目是一幢四层公寓,李鐏和管理层却在施工开始前将项目改为四层的百货公司。公寓和百货公司对于建筑荷载的设计要求完全不同,结构施工图却还是按照原有的方案继续。施工单位拒绝按照错误的结构图施工,李鐏干脆炒掉原施工单位,把工程交给自己名下的企业。
为了使建筑形式符合商场的要求,施工单位现场减少了承重柱数量以容纳自动扶梯和中庭。
规划限制商场的零售层为四层,李鐏为了获得审批,在立项时为商场添加了第五层作为溜冰场。项目建造过程中,李鐏再次修改方案,将溜冰场改为餐厅。餐厅的隔墙,厨房设备,地热必须的平铺在地面的热水管道都大大增加了五层恒载,而餐厅的客流量也比溜冰场要多出许多。恒载活载都考虑进去,餐厅比溜冰场多了将近50%的荷载。
一直到施工进入尾声,管理层仍没有安装空调设备的计划。在施工完成后,管理层才临时决定将此建筑作为高端的购物中心,与之配套的空调设备也就势在必行了。
屋顶的空调设备包括空调风扇及冷却塔,运行时共重87吨,超过标准荷载三倍还要多。
以下是郑亨植团队调查三丰百货建造全程发现的问题。
一,结构强度是按照四层公寓设计,实际施工却将建筑改为五层商场;
二,屋顶的空调机组未被纳入结构设计;
三,柱间距比结构图纸增加,减弱建筑强度;
四,结构设计混凝土强度为21mpa,实际采用混凝土强度仅18mpa;
五,四层及五层部分柱子缺失15cm柱帽(柱帽是在无梁楼板结构中在柱顶增加的托板,用于提高楼板的承载力,刚度和抗冲切能力,并使荷载更有效平均的由楼板传输到承重柱上),使得这部分柱子的抗压力大幅度减弱; 

六,加固楼板的钢筋由距地面5cm下移至10cm处,使得楼板强度降低50%;
七,原应当一体浇筑的柱帽与楼板在实际操作中分批浇筑,使得刚性连结成一体的楼盖楼板事实脱离,无法有效传载;
八,二至五层的承重柱按结构工程师的设计应当为80cm直径,内设16根22mm直径钢筋。在实际施工过程中,这些柱子的直径被减少到60cm,内置钢筋由16根减少至8根;

九,围绕自动扶梯和中庭设置的防火分区没有避开周围的承重柱,而是定在了柱子中央,工人切开这些柱子以便防火墙在火灾时可以将中庭与建筑分隔,这部分柱子的强度减弱约25%。
这些有心或无意的对结构组件的更改,单独一项绝不足以造成建筑倒塌,可是所有的内容叠加在一起,就足以使三丰百货命悬一线。而引爆这个威力巨大炸弹的,是两年前的一件事。
起初屋顶空调冷却塔装在东侧,靠近旁边的公寓住宅(下图中粉红色部分)。在百货公司开始营业后的22个月里,周边的居民不断向有关部门投诉百货公司空调设备造成的巨大噪音。管理层为了减少噪音影响,决定将这些设备移到屋顶的西侧,可是为了节省移动设备的操作成本,施工单位没有调用起重机,而是直接用滑轮装置将空调设备在屋面平移(橙色箭头显示冷却塔移动路线)。87吨的重物在屋顶被拖曳对屋面楼板和承重柱造成的影响巨大,其中包括标号为5E(下图红色圆圈处)的柱子受损最重,屋面出现裂缝。此后每当空调机组开始运行,空调震动的频率加深了裂缝的扩散,也使得5E的受力越来越弱。


两年后屋面裂缝传播至5E柱附近,其周边的楼面塌陷,造成冲切剪力,楼板超载下沉与原先连接的承重柱脱离。

李经理意识到空调机组的运行与建筑裂缝之间的关系,所以在6月29日春元餐厅5E柱子旁的裂缝增加到拳头大小时,关闭了空调,可惜为时已晚,5E柱子已经失效,它原先分担的五层的部分荷载被传到其他柱子上,其他柱子随之崩溃,屋面倾塌到五层地面,压力逐层下移,整栋建筑在20秒内分崩离析。
 

能够操控设计,施工,乃至规划审批的三丰集团总裁李鐏,可是韩国数得上的人物。李鐏曾在军队服役,后在国家情报机关任职,是后来两次出任韩国国务总理的金钟泌的手下。1963年李鐏创建公司,主要业务是为驻韩美军的建造项目或公共设施施工。由于李鐏在军队和情报机关的人脉,他在大量大型工程屡屡中标,很快积累了巨大财富。1970年代李鐏进军房地产行业,再次取得成功。李鐏的二儿子李汉祥在三丰集团任主席。
将法规和建筑安全玩弄在股掌之间,随心所欲建造违规建筑,除了李鐏的背景,当然也少不了行贿受贿和金钱交易。汉城部分官员在三丰百货审批及建造过程中多次收受贿赂。

1995年12月27日,韩国汉城地方法院以形式疏忽罪判处李鐏10年半有期徒刑,以贪污及过失致死罪判处李汉祥7年有期徒刑,三丰百货坍塌共逮捕21人,其中含12名政府官员。
李氏父子于2003年9月向赔偿受害者约$3.3亿美元。李鐏上诉后获得减刑,于2003年4月出狱,同年10月因糖尿病,高血压及肾病引发的并发症去世。
政府派专家对汉城所有的高层建筑进行质量检查,大约七分之一的高层需要重建,五分之四的高层需要大规模整修。 

在良才市民森林里,政府为三丰百货建筑坍塌事故的受害者竖立了纪念碑。
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