光 緒 十 三 年, 開 始 建 造 基 隆 台 北 間 之 二 十 八 公 里 鐵 路, 續 延 長 七 十 八 公 里 至 新 竹, 至 一 八 九 三 年, 曾 建 造 橋 梁 七 十 餘 座, 多 屬 鋼 構 或 木 構 橋 日 據 時 代 甲 午 戰 後, 日 本 強 佔 台 灣, 並 開

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1 台 灣 地 區 橋 梁 工 程 之 發 展 * 賈 駿 祥 臺 灣 公 路 工 程 第 三 十 卷 第 十 二 期 民 國 九 十 三 年 六 月 Taiwan Highway Engineering Vol. 30 No.12 Jun pp2-24 摘 要 台 灣 地 區 建 造 橋 梁 工 程, 溯 自 一 百 餘 年 前 滿 清 時 代, 當 時 興 建 台 北 基 隆 鐵 路, 開 始 造 橋, 以 木 構 及 鋼 構 為 主 甲 午 戰 後, 台 灣 為 被 日 本 割 據, 當 時 混 凝 土 已 開 始 使 用, 故 橋 梁 多 建 鋼 筋 混 凝 土 者 民 國 三 十 四 年 台 灣 光 復 後, 分 以 40 年 ~80 年 代 列 述, 在 光 復 初 期 建 橋, 因 國 家 經 濟 艱 困, 以 維 護 車 輛 能 通 行 為 旨, 橋 梁 多 屬 木 橋 木 梁 混 凝 土 面 鋼 筋 混 凝 土 等, 跨 徑 短, 結 構 大 多 為 簡 支 型, 自 民 國 44 年 引 進 預 力 混 凝 土 後, 乃 大 量 建 造 預 力 結 構 60 年 後, 由 於 連 續 之 國 家 建 設 計 畫, 興 建 第 一 二 條 高 速 公 路 東 西 向 與 西 濱 快 速 道 路 北 高 捷 運 及 高 速 鐵 路 等, 橋 梁 工 程, 亦 大 幅 改 進, 例 如 以 往 之 簡 支 結 構, 多 改 為 連 續 結 構, 而 使 行 旅 舒 適, 橋 梁 之 基 礎 亦 自 過 去 之 十 餘 公 尺 深 度, 加 至 數 十 公 尺, 而 可 減 小 沉 落 及 沖 刷 等 問 題, 施 工 方 面, 亦 多 引 進 國 際 先 進 之 工 法, 而 可 免 受 地 域 及 天 候 之 影 響, 由 於 斜 張 橋 之 發 展, 國 內 亦 建 不 少 美 觀 之 斜 張 橋, 使 國 內 之 橋 梁 工 程, 趕 上 國 際 標 準 筆 者 於 多 年 前 參 與 一 些 工 程, 目 睹 橋 梁 之 逐 步 發 展, 爰 將 該 發 展 經 始, 列 述 如 次, 並 介 紹 一 些 近 期 之 工 程, 以 供 讀 者 參 考 一 前 言 台 灣 之 橋 梁 建 設, 依 時 間 之 演 變 及 過 程, 約 可 分 為 台 灣 光 復 前 與 光 復 後 兩 階 段, 而 光 復 前 又 可 分 為 滿 清 時 代 及 日 據 時 代, 光 復 後 自 民 國 三 十 年 起, 又 可 分 別 有 光 復 初 期, 四 五 六 七 及 八 以 後 年 代 之 時 期, 茲 分 別 說 明, 並 列 舉 近 期 一 些 特 殊 橋 梁 構 築 情 況, 俾 可 瞭 解 台 灣 橋 梁 工 程 發 展 之 過 程 二 台 灣 光 復 前 之 橋 梁 滿 清 時 代 台 灣 之 公 路 建 設 有 記 載 者, 始 於 前 清 巡 撫 沈 葆 楨 於 同 治 十 三 年, 為 治 理 台 灣 之 三 大 道 路 幹 線, 即 所 謂 北 中 南 三 路 當 時 之 橋 梁, 僅 止 於 木 造 磚 石 結 構, 以 供 獸 車 或 人 行 運 通 之 簡 陋 橋 梁 * 公 路 總 局 退 休 總 工 程 司 前 淡 江 大 學 台 北 工 專 兼 任 教 授 2 XXX-544

2 光 緒 十 三 年, 開 始 建 造 基 隆 台 北 間 之 二 十 八 公 里 鐵 路, 續 延 長 七 十 八 公 里 至 新 竹, 至 一 八 九 三 年, 曾 建 造 橋 梁 七 十 餘 座, 多 屬 鋼 構 或 木 構 橋 日 據 時 代 甲 午 戰 後, 日 本 強 佔 台 灣, 並 開 始 拓 建 台 灣, 引 進 歐 美 之 工 程 技 術, 建 造 公 路 與 鐵 路 當 時 混 凝 土 已 應 用 於 橋 梁 工 程, 故 至 光 復 台 灣 日 止, 曾 興 建 橋 梁 二 千 三 百 餘 座, 多 為 短 跨 徑 10-20M 之 鋼 筋 混 凝 土 丁 字 梁 橋 拱 橋 鋼 鈑 梁 橋 等 亦 有 少 許 之 無 加 勁 之 吊 橋, 其 最 長 者 為 台 東 大 橋, 跨 徑 達 330M,( 其 後 於 50 年 代 為 颱 風 擊 毀 ) 另 有 台 北 大 橋, 為 七 孔 62.3M 徑 之 樞 接 鋼 架 橋, 於 二 次 大 戰 時, 遭 盟 機 炸 傷, 亦 於 五 年 代 拆 除 改 建 三 台 灣 光 復 後 之 橋 梁 光 復 初 期 台 灣 光 復 之 初, 百 廢 待 舉, 鐵 公 路 交 通 為 維 護 通 車, 對 於 橋 梁 工 程, 以 求 通 車 為 原 則 ; 而 台 灣 每 年 有 颱 洪 豪 雨 等 災 害, 由 於 政 府 之 經 費 艱 困, 為 求 行 人 及 車 輛 之 通 行, 有 些 地 區 採 用 過 水 橋 以 求 通 車 所 謂 過 水 橋, 即 豪 雨 時 水 位 較 高, 不 能 行 車, 但 平 時 及 小 雨 時, 則 橋 上 可 通 行 當 時 之 車 輛 不 多, 亦 無 大 困 擾 而 東 部 人 口 較 少 地 區, 利 用 鐵 路 橋 之 不 行 車 時 間, 維 護 公 路 車 通 行 其 上, 即 一 橋 兩 用, 以 節 省 物 力 在 此 段 時 期, 亦 建 造 一 些 鋼 筋 混 凝 土 橋 梁, 大 多 為 20M 徑 以 下 者, 較 長 之 跨 徑 則 用 懸 臂 梁 橋, 最 大 建 至 42M 徑 者 尚 有 為 軍 事 需 要 興 建 之 橋 梁 為 其 要 求 速 成, 多 採 用 木 橋, 亦 有 為 木 梁 混 凝 土 者 在 較 大 河 川 中, 採 部 份 便 道 部 份 用 連 續 箱 涵, 以 求 暢 通 為 目 標 四 年 代 在 此 期 間, 台 灣 於 民 國 41 年 起, 即 推 行 混 凝 土 採 用 重 量 配 比, 代 替 以 往 之 體 積 比 台 灣 省 公 路 局 成 立 材 料 試 驗 所, 推 行 改 進 混 凝 土 強 度, 當 時 在 台 東 成 功 路 間 興 建 兩 座 鋼 筋 混 凝 土 空 膛 拱 橋, 跨 徑 30M 長, 即 試 行 混 凝 土 改 進 方 法, 其 強 度 設 計 採 用 3,000P.S.I., 而 實 際 試 驗 有 達 4,000P.S.I. 以 上 者 民 國 42 年 完 成 之 西 螺 大 橋, 為 美 援 之 華 倫 式 鋼 構 橋, 總 長 逾 2,000 公 尺, 當 時 號 稱 為 遠 東 最 長 之 橋 梁 民 國 43 年 開 始 研 究 發 展 預 力 混 凝 土 橋, 首 先 由 中 國 土 木 工 程 學 會 成 立 預 力 混 凝 土 工 程 研 究 會, 進 行 高 強 度 混 凝 土 材 料 之 調 查 分 析 及 製 造 等 於 民 國 44 年 在 屏 東 糖 廠 製 造 預 力 大 梁 ( 用 竺 宜 昌 法 ), 跨 徑 為 18.4M,fc'=350kg/cm 2, 進 行 破 壞 性 之 撓 曲 試 驗, 結 果 甚 為 滿 意 同 年 公 路 局 即 於 桃 園 大 溪 路 建 一 座 30M 徑 之 後 拉 法 預 力 梁 橋, 採 用 法 國 之 Freyssinet 錨 碇 工 法, 亦 為 台 灣 公 路 之 第 一 座 預 力 混 凝 土 橋, 定 名 為 第 一 預 力 橋 同 時 在 苗 栗 之 尖 豐 公 路 上, 興 建 跨 越 後 龍 溪 之 頭 屋 大 橋, 為 先 拉 法 者, 全 長 三 百 餘 公 尺 民 國 45 年, 台 北 市 建 造 中 興 大 橋, 長 約 一 千 公 尺, 經 比 較 設 計 全 部 採 用 預 力 結 構, 含 先 拉 法 與 後 拉 法 之 兩 種 跨 徑, 前 者 15M, 後 者 為 30M 及 40M, 於 兩 年 後 完 工, 為 當 時 最 長 之 預 力 混 凝 土 橋 梁 工 程, 其 下 部 結 構 亦 採 用 預 力 空 心 基 樁 設 計 及 施 工 民 國 45 年, 台 灣 興 建 東 西 橫 貫 公 路, 在 深 谷 急 流 之 山 路 上, 建 造 不 少 之 橋 梁, 其 中 有 鋼 構 3 XXX-545

3 橋, 為 美 援 越 南 之 鐵 路 橋 改 製 者 ; 有 用 倍 力 橋 改 製 者 ; 有 混 凝 土 梁 預 力 梁 及 拱 橋 ; 亦 有 具 加 勁 構 架 之 吊 橋, 但 其 跨 徑 並 不 太 長, 寧 安 橋 為 其 一 該 年 公 路 橋 梁 規 範 經 審 定 使 用, 大 多 參 考 美 國 之 A.A.S.H.O 橋 梁 規 範, 使 從 業 者 能 有 依 據 從 事 設 計 與 施 工 其 後 亦 製 作 一 些 鋼 筋 混 凝 土 橋 梁 標 準 圖, 載 重 分 為 H15 H20 HS15 HS20 等, 亦 有 少 許 為 特 殊 之 載 重 使 用 者 五 年 代 五 年 代 政 府 執 行 交 通 建 設, 當 時 經 濟 尚 未 好 轉, 屬 人 工 廉 而 材 料 貴 狀 況, 一 般 橋 梁 工 程, 期 求 材 料 少, 人 力 多, 預 力 混 凝 土 結 構 最 符 合 此 一 原 則, 因 而 大 量 發 展 預 力 混 凝 土 橋 公 路 橋 梁 在 20M 徑 以 上 者, 均 多 採 用 預 力 橋, 並 於 特 殊 地 區 採 用 長 跨 徑 之 懸 臂 式 預 力 橋 此 種 形 式, 可 以 工 作 車 在 橋 墩 或 橋 台 之 外 側 對 稱 分 段 灌 製 橋 身 混 凝 土, 並 分 批 施 預 力 直 至 另 一 端 接 為 止 採 用 此 法 於 特 高 之 山 谷 急 流 或 都 市 交 通 樞 紐 地 區, 無 支 架 之 需 要 台 灣 東 部 之 長 虹 橋 徑 120M, 為 第 一 座 用 懸 臂 法 施 工, 於 57 年 完 成 其 後 澎 湖 之 跨 海 大 橋 部 份 亦 採 用 另 一 Dywidag 工 法 建 三 孔 連 續 懸 臂 預 力 橋, 全 長 220M, 後 者 採 用 高 拉 力 鋼 棒 代 替 前 者 之 鋼 線 華 江 大 橋 長 800M, 為 台 北 市 郊 之 橋 梁, 亦 全 採 用 預 力 結 構, 並 為 第 一 座 採 用 反 循 環 工 地 鑄 樁 之 橋 梁 該 橋 為 T 型 梁 結 構, 即 橋 版 由 梁 邊 與 邊 相 接 著, 反 循 環 工 地 鑄 樁, 其 口 徑 較 大, 施 工 時 對 附 近 無 振 動 之 虞, 且 具 可 深 入 地 層 長 短 隨 意 之 優 點, 此 後 在 橋 梁 基 礎 上 運 用, 甚 為 普 遍 台 北 大 橋 為 該 期 興 建 之 第 一 座 鋼 梁 橋, 係 將 原 日 據 時 代 之 鋼 構 架 拆 除, 重 建 寬 達 28.5M, 徑 62.3M 之 鋼 鈑 梁 橋 該 橋 係 第 一 座 採 用 電 銲 鈑 梁 橋, 用 SM50 鋼 材, 其 下 部 結 構 亦 採 用 鋼 管 樁 為 防 止 日 後 之 腐 蝕 問 題, 並 以 電 氣 防 蝕 法 處 理 之, 於 民 國 58 年 完 工 六 年 代 民 國 六 十 年 初, 台 灣 第 一 條 高 速 公 路 動 工 興 建, 於 68 年 完 成, 計 長 375 公 里, 其 中 興 建 橋 梁 長 35 公 里, 約 佔 10% 高 速 公 路 之 橋 梁, 多 採 標 準 型 之 預 力 斷 面, 以 節 省 人 力 物 力 當 時 預 力 梁 以 使 用 預 鑄 梁 架 設 而 以 連 續 版 於 梁 端 鉸 接, 形 成 三 孔 版 連 續 而 減 少 接 縫 此 項 設 計, 施 工 簡 單, 其 後 多 為 各 工 程 單 位 所 樂 於 使 用 高 速 公 路 興 建 之 橋 梁 中, 曾 在 台 北 市 區 建 一 座 跨 徑 150M 之 懸 臂 預 力 圓 山 大 橋, 當 時 為 預 力 橋 之 最 大 跨 徑 另 建 一 預 拱 鋼 梁 (pre-beam) 之 大 直 橋, 以 鋼 梁 預 拱 外 包 混 凝 土, 設 計 施 工 都 很 簡 單, 但 是 有 較 高 之 承 載 力 公 路 局 於 民 國 64 年 改 建 光 復 橋, 為 純 預 力 混 凝 土 之 斜 張 橋, 跨 徑 長 為 134M, 全 長 402M; 同 時 南 部 之 高 屏 大 橋 建 為 連 續 預 力 橋, 採 用 V 形 橋 墩, 加 大 跨 徑 至 50M, 全 長 約 2,000M, 其 後 台 北 之 忠 孝 大 橋, 亦 採 用 類 似 之 結 構 設 計 北 部 濱 海 公 路, 於 民 國 64 年 興 建, 為 連 接 北 部 與 東 部 之 主 要 運 輸 路 線, 並 為 台 灣 東 北 角 風 光 特 美 之 地 段, 在 此 路 上 之 橋 梁 甚 多, 最 長 者 為 新 蘭 大 橋, 長 1,200M, 為 當 時 台 灣 東 部 之 第 一 長 橋, 該 路 中 計 一 百 餘 座 橋 梁, 均 採 用 預 力 結 構, 加 厚 其 保 護 層, 改 用 抗 硫 水 流 以 降 低 濱 海 鹽 份 之 腐 蝕, 防 蝕 之 法 頗 多, 為 經 費 所 限, 乃 採 用 最 經 濟 之 法 則 七 年 代 4 XXX-546

4 在 此 期 間, 台 灣 之 經 濟 與 交 通 正 向 高 峰 發 展, 在 十 項 建 設 完 成 後, 續 推 行 十 二 項 及 十 四 項 建 設 台 灣 省 公 路 局 為 因 應 各 項 建 設 工 程 之 推 行, 尋 求 節 省 人 力 物 力 計, 於 民 國 70 年 初, 即 調 派 人 力, 設 計 完 成 一 套 公 路 工 程 及 橋 梁 工 程 之 標 準 圖 譜, 後 者 含 預 力 混 凝 土 及 鋼 筋 混 凝 土 之 上 部 結 構, 自 6M~45M 跨 徑, 下 部 結 構 包 括 橋 墩 橋 台, 另 有 相 當 承 載 力 之 樁 基 及 沈 箱 基 之 基 礎, 做 工 程 設 計 時, 視 工 地 土 質 條 件, 予 以 參 考 選 用, 如 是, 對 於 橋 梁 工 程 之 發 展 有 相 當 之 助 力 台 灣 鐵 路 之 南 迴 線 及 東 線 拓 建 工 程, 均 於 此 時 間 興 建, 而 台 北 市 區 之 建 國 南 北 路 為 第 一 座 市 區 之 高 架 橋, 長 五 公 里 許, 亦 於 民 國 71 年 完 成 通 車 該 橋 梁 工 程, 多 採 用 預 力 結 構 台 灣 之 第 二 條 高 速 公 路 北 部 地 區 工 程 簡 稱 北 二 高 於 此 期 間 興 建 所 建 之 橋 梁 工 程 如 新 店 溪 橋 牛 瀾 河 橋 頭 前 溪 橋 等, 多 採 用 特 殊 工 法, 以 牛 瀾 二 號 橋 之 懸 臂 預 力 橋 為 例, 採 用 連 續 懸 臂 而 中 央 無 接 縫 之 方 式 施 建 ; 而 頭 前 溪 橋 則 採 用 節 塊 推 進 工 法 施 工, 為 多 孔 連 續, 可 具 良 好 品 質 工 法 之 一, 此 均 為 七 年 代 之 後 期 興 建 者 台 北 市 內 建 跨 越 淡 水 河 之 重 陽 大 橋, 採 用 徑 200M 之 鋼 梁 斜 張 橋, 亦 已 於 民 國 78 年 通 車 鋼 結 構 工 程, 在 這 十 年 內, 增 加 不 少, 主 要 是 台 灣 有 自 建 之 大 鋼 廠, 出 產 品 質 良 好 之 鋼 鐵 民 國 72 年 間 公 路 局 完 成 之 關 渡 大 橋 為 五 孔 連 續 之 鋼 繫 拱 橋, 淨 寬 20M, 跨 徑 為 44M M, 引 橋 則 為 曲 線 箱 型 之 預 力 橋 該 橋 之 跨 徑 雖 不 算 太 長, 但 佈 置 於 淡 水 河 下 游, 美 侖 美 奐 在 南 投 蘆 山 溫 泉 之 公 路 上, 建 一 座 徑 長 143M 之 鋼 拱 雲 龍 橋, 橋 高 於 溪 底 八 十 餘 公 尺, 亦 具 特 色 之 美 另 在 石 門 水 庫 之 後 池 堰 建 一 座 三 孔 連 續 變 斷 面 之 箱 型 鋼 梁 橋, 跨 徑 為 M 是 目 下 台 灣 鈑 梁 之 跨 徑 最 長 者 台 北 市 區 之 基 隆 路 高 架 橋, 由 於 交 通 量 大, 橋 梁 以 求 速 成 及 減 少 工 地 時 間 為 妥, 故 除 上 部 結 構 用 鋼 料 外, 下 部 之 橋 墩 亦 以 鋼 材 安 裝, 俾 減 少 工 地 作 業 之 時 間 至 於 鐵 路 橋 梁, 過 去 多 採 用 鋼 梁 或 鋼 構, 由 於 腐 蝕 嚴 重, 均 陸 續 改 建, 新 橋 亦 多 採 預 力 結 構, 除 工 程 費 用 低 廉 及 保 養 費 減 少 外, 在 品 質 方 面, 經 多 次 試 驗, 証 明 預 力 結 構 之 安 全 度 此 外, 台 北 市 郊 之 環 河 快 速 公 路, 以 河 堤 與 橋 墩 局 部 共 構, 興 建 長 跨 徑 版 之 預 力 橋 梁, 版 外 懸 六 七 公 尺, 以 減 少 橋 墩 之 寬 度, 在 曲 線 處, 更 顯 出 其 特 出 之 美 觀 八 年 代 以 後 在 此 期 間, 交 通 建 設 含 二 高 捷 運 系 統 東 西 向 快 速 公 路 西 濱 快 速 公 路 高 雄 台 北 都 市 快 速 公 路 及 高 速 鐵 路 等 工 程, 橋 梁 建 設 廣 闊, 總 計 不 下 數 千 座, 而 高 速 鐵 路 工 程, 在 長 三 百 餘 公 里 之 路 線 上, 大 多 均 為 橋 梁, 為 考 慮 如 此 龐 大 橋 梁 工 程, 必 須 眾 多 之 人 力 物 力, 過 去 由 主 管 單 位 設 計 施 工 之 原 則, 亦 改 變 多 由 專 業 之 顧 問 工 程 司 辦 理, 由 其 競 爭 而 力 求 精 進, 選 用 各 國 之 新 型 工 法, 使 我 橋 梁 工 程 技 術, 達 到 國 際 級, 不 輸 於 先 進 之 國 家, 辦 理 之 設 計 與 施 工, 有 下 列 之 共 識 : 結 構 力 求 標 準 化 量 產 化 及 經 濟 化 施 工 力 求 規 律 化 機 械 化 以 代 替 人 力, 節 省 費 用 利 用 電 腦 程 式 之 科 學 方 法, 控 制 設 計 與 施 工 以 及 工 程 品 質 與 時 效 橋 梁 工 程, 除 特 殊 需 要 者 外, 仍 以 鋼 橋 及 預 力 混 凝 土 橋 為 主 鋼 結 構 之 工 程 費 及 保 養 費 均 5 XXX-547

5 高, 以 長 跨 徑 曲 線 橋 以 及 減 少 工 地 工 期 之 需 求 為 主, 其 他 則 儘 可 能 採 用 預 力 混 凝 土 橋 預 力 混 凝 土 橋 之 選 用, 除 過 去 一 般 傳 統 之 工 字 梁 T 梁 等 型 用 於 於 短 跨 徑 橋 外, 參 考 歐 美 之 工 程 發 展, 視 不 同 之 環 境 及 需 要, 已 陸 續 採 用 不 同 之 特 殊 施 工 方 法, 以 配 合 設 計, 可 不 受 天 候 或 地 域 影 響 工 程 之 進 行, 其 代 表 型 者, 包 括 : 懸 臂 施 工 法 節 塊 推 進 施 工 法 支 撐 先 進 施 工 法 預 鑄 節 塊 施 工 法 其 他 如 斜 張 橋, 全 電 銲 鋼 梁 橋 等, 均 屬 近 年 引 進 者, 不 僅 橋 梁 之 外 型 美 化, 亦 因 連 續 化 而 減 少 接 點, 使 行 車 舒 適, 又 因 大 量 運 用, 節 省 工 程 費 用, 茲 介 紹 近 期 完 成 或 即 待 完 成 之 代 表 性 橋 梁 概 況 及 圖 片 : 光 復 大 橋 為 跨 越 台 北 新 店 溪 之 橋 梁, 原 為 無 加 動 之 吊 橋, 於 64 年 改 建 完 成 通 車, 新 橋 為 跨 徑 134M 之 預 力 混 凝 土 斜 張 橋, 亦 為 遠 東 最 早 之 預 力 斜 張 橋 見 附 圖 1 關 渡 大 橋 為 跨 越 淡 水 河 連 通 淡 水 與 八 里 間 之 架 橋, 亦 為 遠 東 首 座 電 銲 栓 接 半 穿 式 鋼 繫 拱 橋 該 橋 為 五 孔 連 續, 最 大 跨 徑 165M, 鋼 橋 部 份 計 539M, 寬 19M, 於 72 年 10 月 完 工 通 車 該 橋 橋 形 美 觀, 加 之 以 紅 色 油 漆, 完 工 時 成 為 台 北 縣 之 標 記 橋 梁 見 附 圖 2 頭 前 溪 橋 為 北 二 高 跨 越 頭 前 溪 之 架 橋, 在 竹 東 附 近, 橋 長 793M, 跨 徑 自 25.5M~46.5M, 南 北 分 二 座 橋, 各 寬 15.25M 該 橋 為 台 灣 採 用 節 塊 推 進 工 法 之 第 一 座 圖 一 光 復 大 橋 橋, 於 81 年 8 月 完 工 見 附 圖 3 關 西 大 橋 ( 即 牛 瀾 溪 橋 ) 為 北 二 高 跨 越 牛 瀾 河 及 台 三 線 之 架 橋, 為 台 灣 第 一 座 採 用 封 閉 式 無 接 縫 之 懸 臂 預 力 混 凝 土 橋 圖 二 關 渡 大 橋 6 XXX-548

6 推 進 至 最 後 跨 徑 之 鼻 梁 拆 除 頭 前 溪 橋 完 工 全 貌 圖 三 頭 前 溪 橋 全 長 700M, 寬 度 南 半 為 16.5M, 北 半 18.95M( 在 曲 線 上 ), 最 大 跨 徑 120M, 於 81 年 8 月 完 工 見 附 圖 4 碧 潭 橋 為 北 二 高 徑 跨 新 店 溪 之 架 橋, 橋 面 無 接 縫, 主 跨 160M 之 拱 形 空 心 梁 橋, 長 度 北 向 813.7M, 南 向 781.5M, 寬 度 均 為 16.35M, 於 85 年 5 月 完 工 見 附 圖 5 中 山 高 之 新 圓 山 橋 為 中 山 高 汐 止 五 股 線 加 寬 車 道 之 架 橋, 跨 徑 為 =750M 之 長 度, 梁 深 最 大 為 8.75M, 以 場 鑄 節 塊 懸 臂 法 施 工, 其 中 跨 徑 175M 之 一 孔, 為 目 下 台 灣 預 力 梁 中 之 最 大 者, 於 85 年 完 工 見 附 圖 6 台 北 市 麥 帥 二 號 橋 該 橋 係 台 北 市 基 隆 河 整 治 計 畫 之 架 橋, 採 用 大 跨 徑 之 Nelson 式 鋼 拱, 跨 徑 210M, 主 梁 並 施 加 預 力, 為 目 下 台 灣 跨 徑 最 大 之 鋼 拱 橋, 於 85 年 完 工 通 車 見 附 圖 7 圖 四 關 西 大 橋 圖 7 XXX-549

7 圖 五 碧 潭 橋 圖 台 南 支 線 高 架 橋 該 橋 係 南 二 高 C371 標 台 南 系 統 交 流 道 及 C372 標 交 流 道 之 合 併 標, 全 長 約 6km, 主 線 高 架 橋 長 度 3773M, 全 寬 雙 向 各 11.65M, 跨 徑 為 39M~150M 該 橋 係 台 灣 第 一 座 採 用 支 撐 先 進 法 施 工 者, 於 86 年 9 月 完 工 見 附 圖 8 高 雄 支 線 高 架 橋 圖 六 中 山 高 新 圓 山 橋 8 XXX-550

8 圖 七 台 北 市 麥 帥 二 號 橋 圖 七 台 北 市 麥 帥 二 號 橋 平 面 圖 高 雄 支 線 C393Z 標 高 架 橋 完 工 全 貌 圖 八 台 南 支 線 高 架 橋 閉 合 節 塊 利 用 板 車 運 至 現 場 等 待 吊 至 定 位 圖 九 高 雄 支 線 高 架 橋 該 橋 係 南 二 高 高 雄 支 線 之 高 架 橋, 起 自 仁 武 鄉 與 大 社 鄉 界, 接 連 中 山 高, 連 公 路 全 長 5,656M, 雙 向 寬 各 14.45M, 跨 徑 41M, 該 橋 原 設 計 為 支 撐 先 進 工 法, 承 包 商 採 用 代 替 方 案, 改 用 預 鑄 節 塊 懸 臂 吊 裝 法 施 建, 可 大 幅 減 少 施 工 對 都 市 交 通 與 環 境 之 影 響, 且 由 於 預 鑄, 品 質 控 制 好, 且 可 減 少 潛 變 收 縮 量, 該 橋 係 台 灣 第 一 座 大 型 採 用 預 鑄 節 塊 架 設 之 橋 梁, 於 86 年 9 月 完 工 見 附 圖 9 蘇 澳 全 電 銲 鋼 拱 橋 該 橋 位 於 蘇 澳 港 跨 漁 港 航 道, 依 全 電 銲 之 繫 拱 橋, 是 台 灣 第 一 次 使 用 全 電 銲 橋 梁, 美 侖 美 奐, 其 下 層 水 路 即 為 港 區 9 XXX-551

9 橋 跨 徑 140M, 寬 12M, 於 87 年 7 月 完 工, 完 工 後 五 年, 檢 查 鋼 床 無 腐 蝕, 瀝 青 兩 層 亦 無 脫 落, 証 明 安 全 無 慮 見 附 圖 10 高 屏 溪 斜 張 橋 該 橋 係 南 二 燕 巢 九 如 段 跨 越 高 屏 溪 ( 即 下 淡 水 溪 ) 之 架 橋, 橋 高 平 均 較 地 面 高 30M, 全 長 2617M, 寬 34.50M, 橋 分 2 個 單 元 及 三 種 工 法 : (a) 高 屏 溪 主 橋 為 一 單 塔 兩 跨 不 對 稱 之 單 向 複 合 斜 張 橋, 主 跨 330M, 為 全 斷 面 銲 接 箱 梁 構 造, 而 邊 跨 徑 為 徑 180M 預 力 箱 梁 構 造, 橋 塔 台 為 預 力 構 造 高 183.5M, 第 二 三 單 元 採 用 預 力 之 懸 臂 工 法, 而 第 四 五 六 三 單 元 採 用 支 撐 先 進 工 法, 該 橋 已 於 89 年 2 月 完 工 見 附 圖 11 圖 十 蘇 澳 全 電 銲 鋼 拱 橋 基 汐 段 5 號 橋 該 橋 位 於 基 隆 市 七 堵 山 區 谷 地, 屬 北 二 高 工 程, 主 孔 為 跨 徑 138M 之 鋼 骨 混 凝 土 拱, 其 施 10 XXX-552

10 工 方 式, 則 以 鋼 骨 鋼 筋 混 凝 土 做 下 弦 拱 屬 合 成 拱, 以 鋼 骨 構 造 之 下 弦 拱 架, 做 為 施 工 支 撐 方 式, 逐 段 完 成 拱 體 構 造 橋 長 南 向 34.5M, 北 向 為 445M, 主 拱 橋 跨 徑 138M, 拱 厚 2~3.2M, 頂 上 主 梁 為 1.1M 厚 之 中 空 版 梁, 寬 12M, 橋 寬 16.05M, 拱 高 34.3M, 橋 面 與 地 面 交 差 達 70M, 為 施 工 方 式 特 殊 之 橋 梁, 於 89 年 完 工 見 附 圖 12 鋼 箱 梁 吊 裝 架 設 施 工 台 北 市 大 直 橋 圖 十 一 高 屏 溪 斜 張 橋 原 橋 為 懸 臂 式 預 力 橋, 因 寬 度 不 足 而 重 建, 新 橋 為 跨 徑 172M 之 鋼 斜 張 橋, 橋 身 為 寬 28M~40M 鋼 橋 面 鈑 之 箱 梁 結 構 主 塔 高 67M 狀 似 釣 竿, 採 用 100mm 厚 鋼 鈑 組 合 之 箱 型 斷 面, 在 都 市 地 區, 顯 示 其 特 殊 與 美 化 該 橋 於 91 年 7 月 完 工 通 車 見 附 圖 13 宜 蘭 冬 山 河 拱 橋 11 XXX-553

11 該 橋 位 於 北 宜 高 速 公 路 跨 越 冬 山 河 之 橋 梁, 橋 之 跨 徑 配 置 總 長 為 72M+155M+72M=299M 梁 深 度 變 化 自 2.2M~15.87M 之 空 腔 預 力 混 凝 土 拱, 亦 為 台 灣 跨 徑 最 長 之 預 力 拱 橋, 造 型 美 觀, 國 內 尚 少 見, 現 已 施 工, 預 計 93 年 可 完 成, 該 橋 係 依 台 灣 89 修 正 之 耐 震 規 範 設 計, 考 慮 加 速 度 為 0.33, 亦 以 動 力 分 析 校 核 認 可 符 合 安 全 見 附 圖 14 圖 十 二 基 基 五 號 橋 圖 十 三 台 北 市 大 直 新 橋 圖 十 四 宜 蘭 冬 山 河 拱 橋 四 橋 梁 之 上 部 結 構 工 程 橋 梁 發 展 之 經 過, 已 於 上 節 分 期 列 述, 茲 再 分 以 上 部 及 下 部 結 構 說 明 之 12 XXX-554

12 台 灣 早 期 之 橋 梁, 多 屬 鋼 筋 混 凝 土 簡 支 型 構 造, 當 時 車 輛 少, 雖 行 車 速 度 不 快, 已 可 應 付 六 年 後, 國 家 之 建 設 已 向 國 際 標 準 發 展, 橋 梁 當 力 求 通 車 快 速, 行 旅 舒 適, 而 在 都 市 及 風 景 區, 亦 要 求 配 合 地 區 及 視 覺 之 觀 感, 予 以 美 化, 故 上 部 結 構 工 程, 當 力 求 改 進, 一 般 之 觀 點 為 : 結 構 連 續 化 或 固 結 化 橋 跨 徑 加 長 路 橋 不 分, 即 橋 寬 與 路 相 當 施 工 不 受 地 域 或 天 候 之 影 響 故 橋 梁 構 造, 除 參 照 上 列 之 原 則 及 力 求 安 全 之 設 計 外, 其 施 工 方 式, 亦 因 配 合 設 計, 多 改 變 過 去 傳 統 之 支 撐 或 支 架 方 式, 而 採 用 不 同 之 工 法, 其 中 最 常 用 者, 包 括 : 懸 臂 工 法 節 塊 推 進 工 法 支 撐 先 進 工 法 預 鑄 節 塊 工 法 不 同 工 法 之 設 計, 結 構 計 算 亦 不 大 同, 涉 及 高 次 之 不 靜 定 結 構 分 析, 過 去 靠 人 力 需 花 很 多 之 時 間, 幸 賴 電 腦 程 式 之 協 助, 分 析 清 晰 迅 速, 且 不 擔 心 安 全 問 題 台 灣 近 期 完 成 之 橋 梁, 如 前 節 所 列 舉 者, 均 達 國 際 標 準, 亦 多 由 國 人 自 行 設 計 施 工 者 茲 將 前 列 之 四 種 工 法 簡 單 介 紹 如 下 : 懸 臂 工 法 懸 臂 工 法 包 括 有 場 鑄 法 與 預 鑄 法, 場 鑄 法 係 將 跨 徑 之 橋 身, 自 橋 墩 向 兩 側, 分 段 施 建, 每 段 約 3-5M 不 等, 力 求 兩 邊 對 稱, 至 中 央 時 予 以 鉸 接 或 平 接, 北 二 高 完 成 之 關 西 大 橋, 係 屬 平 接 無 縫, 可 減 少 收 縮 下 撓 之 虞 而 中 山 高 完 成 之 圓 山 大 橋, 則 屬 鉸 接, 鉸 接 會 受 潛 度 收 縮 之 影 響, 逐 年 增 大 撓 度, 必 需 予 以 調 整, 以 免 影 響 行 車, 故 新 近 之 懸 臂 式 橋 梁, 多 採 用 平 接 懸 臂 工 法, 亦 有 以 預 鑄 節 塊, 對 稱 安 裝, 在 本 文 之 (4) 中 列 述, 一 些 河 海 中 施 工 時, 可 利 用 船 中 之 大 型 吊 車 施 建, 對 重 型 節 塊 施 建, 較 為 有 利 節 塊 推 進 工 法 該 法 可 應 用 於 跨 徑 30M~90M 之 橋 梁, 經 濟 跨 徑 為 40~55M 之 間, 跨 徑 較 長 者, 可 在 推 進 之 跨 徑 間, 設 置 臨 時 支 撐 或 墩 架, 以 縮 短 懸 臂 之 長 度, 預 鑄 之 節 塊, 係 在 橋 端 澆 築, 利 用 油 壓 千 斤 頂 與 推 進 導 軌, 推 向 前 進, 再 澆 築 下 一 節 繼 續 推 移, 如 橋 過 長 則 可 於 兩 岸 同 時 預 鑄 推 移, 而 於 中 間 接 連 之, 早 期 採 用 此 法, 為 北 二 高 之 頭 前 溪 橋, 總 長 為 792M 該 法 之 優 點 : 無 須 支 撐 之 吊 裝 設 施, 尤 可 適 合 於 深 谷 急 流 河 川 或 特 高 之 橋 梁 鋼 筋 加 工 混 凝 土 澆 築 及 物 料 儲 存, 均 集 中 於 一 處, 使 用 活 動 模 板 施 工, 可 節 省 費 用 工 作 程 序 標 準 化, 重 覆 性 高, 對 勞 工 易 於 訓 練 操 作, 避 免 錯 誤 類 似 工 廠 化 之 製 作, 品 質 控 制 良 好 預 鑄 作 業 為 封 閉 式, 不 受 天 候 之 影 響 推 進 施 工 過 程, 集 中 於 一 二 地 區, 故 安 全 性 高, 且 對 其 他 地 區 衝 擊 甚 少, 而 減 低 意 外 之 虞 完 成 後 之 橋 梁, 為 多 孔 連 續 之 結 構, 接 縫 少, 可 維 行 車 之 舒 適 支 撐 先 進 工 法 所 謂 支 撐 先 進 工 法, 是 在 橋 墩 側 留 設 支 點, 裝 設 支 撐 鋼 架 或 於 橋 墩 之 頂 上, 裝 設 支 撐 吊 架, 使 橋 身 能 整 孔 一 次 澆 築 及 施 預 力, 再 採 整 孔 支 撐 鋼 架 連 同 模 板 移 轉 下 一 孔, 繼 續 作 業, 重 複 其 13 XXX-555

13 澆 築 施 工 程 序 及 推 進 步 驟, 直 至 全 橋 完 成 該 工 法 適 用 於 跨 徑 為 30M~50M 之 預 力 橋, 再 長 則 因 設 備 費 高, 不 切 經 費, 而 橋 長 至 少 1000M 以 上, 以 多 孔 可 分 擔 其 設 備 費 用, 如 同 時 設 計 數 座 類 似 跨 徑 之 橋 梁, 分 期 運 用, 則 更 為 經 濟, 但 需 考 慮 工 期 本 工 法 之 優 點, 因 橋 整 體 由 鋼 架 承 重, 亦 無 需 利 用 新 建 之 橋 推 移, 故 橋 梁 設 計 與 一 般 橋 梁 無 大 區 別, 祇 為 連 續 構 造 而 已, 其 他 優 點 與 節 塊 先 進 工 法 同 預 鑄 節 塊 工 法 前 述 之 懸 臂 工 法, 節 塊 推 進 工 法, 支 撐 先 進 工 法, 均 需 在 場 地 澆 築 混 凝 土, 亦 需 相 當 之 養 治 時 間, 而 預 鑄 節 塊 工 法 係 節 塊 在 工 地 外 之 場 地, 先 行 預 鑄, 運 至 現 場 組 合, 再 施 預 力, 更 能 節 省 時 間 與 人 力 及 控 制 品 質, 且 施 工 時 採 用 鋼 架 組 合, 不 需 地 面 之 支 撐 預 鑄 節 塊 工 法, 分 為 鋼 腱 內 穿 接 後 施 預 力 及 外 露 式 於 節 塊 之 外 側 施 預 力 前 者 採 用 較 多, 南 二 高 之 高 雄 環 線 及 南 投 高 架 橋, 均 採 用 此 法 上 述 的 工 法 之 流 程 見 附 錄 篇, 希 望 施 工 時 特 別 注 意 各 施 工 階 段 施 預 力 後 之 撓 度 拱 長 受 溫 度 之 總 長 度 影 響 檢 測 與 完 成 後 橋 面 平 坦 度 之 校 正, 以 減 少 日 後 橋 面 不 平 整 及 支 承 位 置 與 伸 縮 縫 過 大 誤 差 之 虞, 這 一 點 祇 是 提 醒 施 工 人 員 之 注 意 其 他 於 施 建 之 橋 梁 包 括 有 斜 張 式 之 光 復 橋 重 陽 大 橋 高 屏 溪 之 複 合 式 斜 張 橋 以 及 南 投 貓 羅 溪 之 放 射 式 斜 張 橋, 台 北 市 大 直 完 成 之 釣 竿 式 斜 張 橋 ; 鋼 拱 橋 為 關 渡 大 橋 麥 帥 二 橋 花 蓮 之 立 霧 溪 橋 屏 東 之 進 德 大 橋 等, 預 力 拱 橋 含 北 二 高 之 碧 潭 大 橋 鐵 路 鯉 魚 潭 橋 以 及 宜 蘭 冬 山 河 橋 等, 在 在 均 有 美 化 或 構 造 特 殊 之 橋 梁, 而 進 入 國 際 水 準 上 列 之 橋 梁, 由 於 結 構 複 雜, 均 賴 電 腦 程 式 完 成, 程 式 有 國 際 歐 美 國 家 引 進, 亦 有 自 行 開 發 者 五 橋 梁 之 下 部 結 構 工 程 橋 梁 之 下 部 結 構, 包 括 橋 墩 橋 台 及 基 礎, 其 中 最 重 要 之 基 礎 變 化 改 進 甚 大, 茲 簡 介 為 下 : 橋 墩 形 式 之 採 用, 早 期 多 為 重 力 式 及 剛 架 式, 前 者 用 於 一 般 砂 礫 較 大 及 沖 刷 較 烈 之 河 川, 而 後 者 則 多 用 於 平 緩 之 砂 土 河 川, 亦 有 少 數 祇 以 樁 身 承 載 之 樁 架 式 墩, 五 0 年 後 引 用 國 外 之 懸 臂 式 墩, 不 僅 節 省 工 料, 亦 可 減 小 基 礎, 無 論 用 於 都 市 高 架 橋 及 河 川 橋, 均 有 良 好 之 效 益, 由 於 墩 身 小, 減 少 與 水 流 接 觸 之 面 積, 亦 可 減 少 沖 刷 之 虞 ; 而 市 區 更 可 減 少 與 車 輛 衝 擊 之 空 間, 由 於 橋 梁 之 高 度 增 加, 橋 墩 亦 常 用 活 動 模 板 施 建, 而 節 省 人 力 及 物 力 橋 台 工 程, 因 與 擋 土 牆 之 理 論 相 似, 以 往 為 節 省 費 用, 多 採 重 力 式 之 混 凝 土 台 或 塊 石 混 凝 土 台, 由 於 橋 梁 高 度 之 增 加, 大 多 改 用 鋼 筋 混 凝 土, 八 年 後, 亦 有 採 用 加 勁 土 橋 台, 可 減 省 基 礎 之 費 用, 特 高 之 橋 台, 亦 有 採 用 錨 碇 式 橋 台, 藉 錨 碇 設 施, 平 衡 土 壓 力 而 維 安 全 基 礎 部 份, 可 謂 橋 梁 之 靈 魂, 其 分 期 發 展 甚 廣, 早 期 之 橋 梁 基 礎, 分 有 基 腳 基 樁 及 沉 箱 三 類, 由 於 台 灣 之 河 川, 平 時 大 多 為 小 水 或 無 水, 而 洪 峰 於 豪 雨 時 突 然 來 臨, 使 河 床 遭 沖 刷 嚴 重, 故 對 基 礎 之 考 量, 除 承 載 力 外, 河 川 基 礎 以 能 承 受 沖 刷 為 主, 而 都 市 地 區, 則 需 慮 及 下 沉 問 題 由 於 早 期 之 橋 梁 設 計, 經 費 困 難, 基 礎 多 不 太 深, 而 上 部 結 構 多 用 簡 支 型 式, 即 或 發 生 橋 14 XXX-556

14 基 受 損 之 虞 時, 亦 祇 一 二 孔 橋 身 受 影 響, 易 以 臨 時 構 造 物 維 持 交 通, 但 七 十 年 後 橋 梁 之 型 式 多 採 連 續 結 構, 故 橋 梁 之 基 礎 加 深, 如 採 用 樁 基, 亦 以 梁 入 "N" 值 超 過 35 之 堅 硬 土 層 為 原 則, 當 然 樁 長 需 增 加 不 少 樁 基 礎 之 發 展, 早 期 為 木 樁 及 工 地 預 鑄 之 混 凝 土 方 形 矩 形 或 多 角 形 樁, 以 重 力 錘 或 汽 錘 打 入 土 中, 四 十 年 後, 進 而 用 離 心 法 製 造 之 圓 形 樁, 再 進 而 為 預 力 混 凝 土 圓 形 空 心 樁 等, 由 於 工 廠 之 快 養 治, 致 預 力 樁 自 澆 築 混 凝 土 至 樁 外 運, 僅 需 數 日 之 時 間, 亦 大 幅 改 進 工 期 問 題 由 於 部 份 工 地 之 土 質 條 件 太 差, 打 入 之 樁, 承 載 能 力 不 足, 需 改 用 大 口 徑, 亦 需 入 土 加 深, 長 預 鑄 樁 施 建 困 難, 加 上 很 多 在 鄰 近 都 市 房 屋 之 地 區 打 樁, 對 鄰 近 之 建 築 物, 影 響 甚 大, 故 於 五 0 年 後 代, 採 用 工 地 場 鑄 樁, 發 展 甚 為 快 速, 早 期 採 用 者 在 預 壘 樁 百 力 達 樁, 其 後 為 反 循 環 樁 等, 其 口 徑 自 70cm 至 200cm, 以 使 用 反 循 環 方 式 鑽 入 土 層, 可 深 達 50m 以 上 例 如 台 北 市 捷 運 工 程 之 高 架 橋, 係 在 原 馬 路 中 央 分 隔 島 上 建 橋 墩, 幾 全 用 此 型 之 基 礎, 可 無 礙 於 兩 側 之 建 築 房 屋, 但 其 缺 點, 由 於 在 地 下 鑽 掘, 鑽 孔 側 向 之 土, 有 崩 落 之 虞, 尤 其 在 灌 築 混 凝 土 時, 如 邊 土 崩 入 混 凝 土 內, 影 響 品 質 甚 鉅, 故 七 年 代 後 期, 對 於 土 質 鬆 軟 或 特 別 重 要 之 工 程, 採 用 全 套 管 之 工 地 鑄 樁 為 基 礎, 即 於 鑽 掘 土 層 時, 以 震 動 機 械 將 套 管 置 於 掘 之 土 內, 於 混 凝 土 灌 築 後, 再 將 其 拔 出, 並 以 灌 漿 至 底 層, 加 強 其 承 載 力, 其 費 用 較 為 昂 貴, 其 後 二 高 之 橋 梁 基 礎, 多 採 用 此 型 之 樁 基, 其 他 亦 有 採 用 植 入 樁 之 工 法, 即 於 鑽 挖 土 後, 將 預 鑄 樁 壓 入 空 洞 後 灌 漿 充 實 之, 此 法 多 需 工 地 灌 築 混 凝 土, 但 口 徑 仍 受 吊 裝 之 機 械 限 制 之 沉 箱 基 礎, 早 期 之 設 計, 多 採 用 矩 形 或 橢 圓 形 斷 面, 以 配 合 上 層 橋 墩 台 之 寬 度 ; 其 時 之 橋 墩, 多 為 重 力 式 者, 自 採 用 懸 臂 式 墩, 基 腳 較 小, 故 沉 箱 大 多 改 用 圓 形 斷 面, 當 較 易 於 正 位 及 施 工, 費 用 亦 較 省 沉 箱 亦 有 採 用 挖 井 式 沉 箱, 即 採 地 下 先 行 開 挖, 鑄 造 沉 箱 於 地 面 下, 但 必 需 有 良 好 之 土 石 層, 具 足 夠 之 承 載 力 擔 負 以 上 之 構 造 物, 再 者 施 工 時, 為 擔 心 發 生 土 層 崩 落 之 意 外, 挖 土 之 四 週, 需 打 板 樁, 於 完 成 後 拆 除 之 六 橋 梁 之 附 屬 構 造 物 伸 縮 縫 與 支 承 : 早 期 之 橋 梁, 因 多 屬 跨 徑 短 之 簡 支 型 者, 有 採 用 角 鐵 覆 蓋 式 齒 式 及 一 般 塑 膠 之 伸 縮 縫, 現 因 連 續 梁 長 至 200M 以 上, 縫 少, 多 屬 大 型 之 塑 膠 或 鋼 質 伸 縮 縫, 亦 有 無 接 縫 之 橋 梁 支 承 亦 大 有 改 進, 過 去 多 採 鋼 板, 鋼 搖 軸 支 承 或 橡 膠 墊 支 承, 現 多 以 盤 式 支 承 代 替, 考 慮 縱 橫 兩 向 均 可 免 受 振 動 之 影 響 排 水 孔 或 管 道 : 橋 梁 之 排 水, 目 的 在 使 橋 面 上 無 雨 水 之 干 擾, 過 去 多 建 橋 面 邊 之 槽 或 水 管, 使 水 流 至 橋 之 下 方 現 橋 梁 需 求 美 化, 排 水 設 備 儘 可 能 置 於 內 側, 不 為 目 力 所 及 ; 除 河 川 橋 可 自 行 下 流 河 川 外, 在 都 市 及 高 架 橋, 務 使 排 水 接 至 市 區 或 郊 區 之 排 水 管 道 內, 使 人 或 車 經 行 橋 下, 可 不 受 滴 水 之 影 響 15 XXX-557

15 公 用 設 施 管 線 : 由 於 生 活 現 代 化, 使 通 過 橋 梁 之 管 線, 增 加 甚 多, 且 需 安 置 有 章, 部 份 考 慮 其 載 重, 管 線 中 含 電 力 線 電 信 線 瓦 斯 管 線 自 來 水 管 等, 又 如 電 信 管 線, 屬 專 門 機 構 者, 如 軍 用 或 警 用 管 道 等, 自 來 管 線, 因 重 量 較 大, 需 考 慮 其 部 位 之 載 重, 各 種 管 線 且 需 考 慮 維 護 留 有 腳 手, 而 放 置 之 部 位, 以 目 力 不 及 之 處 為 佳 橋 欄 杆 : 過 去 之 橋 欄, 多 屬 行 車 之 目 標 及 美 化 之 構 造 物, 由 於 車 速 加 大, 對 於 橋 欄 需 有 防 止 車 輛 外 衝 而 致 墜 落 之 功 能, 故 橋 欄 不 僅 考 慮 美 觀, 亦 當 考 慮 其 相 當 衝 力, 而 作 安 全 之 設 計, 部 份 護 欄, 有 減 小 衝 力 之 曲 度, 如 紐 澤 西 護 欄 等, 亦 廣 為 使 用 七 橋 梁 設 計 對 防 止 意 外 之 特 殊 考 量 河 床 沖 刷 問 題 : 台 灣 之 河 川, 大 多 平 時 無 水 或 小 水, 於 洪 水 來 臨 突 然 水 位 升 高, 而 導 致 河 中 之 構 造 物, 遭 受 沖 刷, 橋 梁 之 基 礎 即 為 受 害 之 一, 早 期 台 灣 之 橋 梁 跨 徑 短 而 基 礎 淺, 受 沖 刷 而 發 生 意 外 之 情, 時 有 所 聞, 對 於 河 床, 常 以 蛇 籠 或 下 切 牆 對 予 以 保 護, 今 日 橋 梁 之 跨 度 加 大, 且 基 礎 多 深 入 硬 土 層, 按 理 應 無 須 加 保 護 設 施, 但 另 一 問 題 為 河 床 中 濫 採 砂 石, 導 致 河 床 降 低, 而 危 及 基 礎, 曾 有 發 生 中 興 橋 及 高 屏 大 橋 橋 墩 倒 坍 之 事, 亦 有 橋 之 基 樁 外 露 嚴 重, 而 危 及 橫 向 受 力 之 安 全, 解 決 之 法, 以 恢 復 河 床 之 高 程 為 旨, 如 在 下 流 建 欄 砂 壩 等, 所 費 不 貲, 亦 有 以 菱 形 護 塊 或 蛇 籠 等, 局 部 處 理, 但 不 一 定 有 效, 因 河 道 常 會 改 變, 治 本 之 法, 以 嚴 禁 濫 採 砂 石 為 首 務 抗 震 問 題 : 台 灣 之 地 理 環 境, 四 週 受 海 洋 板 塊 之 影 響, 而 島 內 又 有 甚 多 不 連 續 之 斷 層, 故 地 震 頻 仍, 有 些 地 區 幾 乎 每 天 都 有 無 感 或 有 感 之 地 震, 故 對 於 構 造 物 之 防 震 措 施, 非 常 重 視 日 據 時 代, 採 用 靜 力 分 析 法, 在 島 內 分 三 個 不 同 之 地 震 係 數 為 及 0.2, 著 用 於 橋 墩 上 之 橫 力, 以 之 設 計 下 部 結 構 及 基 礎, 光 復 後 仍 採 用 此 法, 祇 民 國 61 年 底 瑞 穗 大 橋 因 地 震 而 致 橋 墩 斷 裂 及 局 部 倒 塌 之 情, 同 時 美 國 舊 金 山 及 日 本 阪 神 大 地 震 後, 損 失 慘 重, 地 震 工 程 設 計 方 法 有 待 修 整 民 國 84 年 頒 行 之 公 路 橋 梁 耐 震 設 計 規 範, 除 靜 力 分 析 法 外, 重 大 橋 梁 需 以 動 力 分 析 法 驗 算, 採 用 水 平 加 速 度 係 數 亦 分 區 訂 定, 並 較 以 前 為 高 台 灣 921 大 地 震 後, 地 區 更 有 加 強, 部 份 為 乙 區 者 改 列 甲 區, 並 確 定 加 速 度 為 兩 級 0.33 及 0.23 此 外, 構 材 需 考 慮 韌 性 設 計, 對 最 少 之 鋼 筋 用 量 箍 筋 之 間 距 及 組 合, 接 筋 之 規 定 等 均 予 加 強, 並 特 別 加 設 防 落 裝 置 九 二 一 大 地 震, 係 在 南 投 台 中 地 區, 損 害 之 橋 梁 甚 多, 但 按 韌 性 設 計 者, 幾 少 問 題, 可 見 改 進 耐 震 規 範, 對 橋 梁 安 全, 殊 多 保 障 下 沉 問 題 : 早 期 之 橋 梁, 多 為 短 徑 簡 支 梁 而 基 礎 不 深, 無 論 為 基 腳 樁 基 或 沉 箱 基 礎, 在 鬆 軟 之 土 層 上, 均 有 產 生 下 沉 之 虞, 局 部 處 理 之 法, 因 影 響 可 能 為 一 二 墩 處, 多 以 墩 頂 墊 高 或 橋 面 加 舖 瀝 青 料, 而 維 行 車 現 今 橋 梁 不 僅 跨 徑 加 長, 且 多 為 連 續 構 造 物, 故 基 礎 設 計 均 加 深 至 硬 土 層, 不 容 產 生 下 沉, 對 於 軟 土 層 深 厚 之 基 礎, 則 以 改 良 局 部 土 層, 使 承 載 面 之 土 質 可 承 擔 相 當 之 載 16 XXX-558

16 重 而 不 致 發 生 較 大 之 下 沉 度 防 蝕 問 題 : 台 灣 四 面 環 海, 在 濱 海 一 帶 興 建 之 鋼 鋼 筋 混 凝 土 或 預 力 混 凝 土 橋 梁, 均 有 產 生 腐 蝕 之 虞, 光 復 初 期 發 現 台 東 成 功 段 以 及 基 隆 金 山 段 之 鋼 筋 混 凝 土 橋 均 腐 蝕 嚴 重, 以 致 限 制 車 速 及 載 重 50 年 後, 新 建 之 澎 湖 跨 海 大 橋, 其 預 力 梁 因 鋼 腱 腐 蝕, 導 致 橋 面 斷 落 之 情, 故 此 後 對 於 濱 海 橋 梁 之 設 計, 均 考 慮 防 蝕, 所 採 用 之 方 法 包 括 : 採 用 抗 硫 水 泥 保 護 層 加 厚 鋼 筋 或 鋼 腱 表 面 鍍 鋅 或 塗 環 氧 膠 料 ( 重 大 工 程 ) 採 用 電 氣 防 蝕 法 ( 鋼 結 構 或 重 大 工 程 ) 鋼 橋 在 製 造 鋼 材 及 塗 材 方 面, 均 考 慮 防 蝕 八 橋 梁 在 施 工 方 面 之 改 進 機 具 及 設 備 : 放 放 及 定 位, 採 用 高 精 度 之 儀 器 作 業, 以 減 少 誤 差 模 板 系 統 化, 而 拌 和 混 凝 土 亦 採 場 地 工 廠 化, 減 少 造 成 之 施 工 意 外 問 題 工 地 支 撐 及 起 重, 均 採 機 動 設 備, 含 吊 車 起 重 機 等 澆 灌 作 業, 配 合 安 全, 而 作 分 次 有 序 之 步 驟 處 理 進 度 及 工 期 : 以 電 腦 作 業 之 計 畫 評 核 術 (PERT) 控 制 進 度, 如 某 一 項 目 誤 期, 隨 時 調 整, 而 減 免 工 地 人 力 之 浪 費 除 大 型 災 害 外, 可 按 計 畫 進 度 推 動 及 調 整, 很 少 誤 期 經 費 控 制 : 工 程 費 與 設 計 有 關, 設 計 前 對 工 地 瞭 解 透 切, 則 可 無 變 更 設 計 之 必 要, 亦 不 致 增 加 工 費 如 業 者 對 設 計 有 不 同 之 觀 點, 亦 可 以 價 值 工 程 之 處 理, 於 早 期 變 更 方 式, 由 其 負 責 完 成, 亦 可 節 省 工 費, 南 二 高 之 高 雄 支 線, 採 用 預 鑄 節 塊 推 進 工 法 代 替 支 撐 先 進 法, 即 為 一 例, 結 果 甚 為 圓 滿 人 力 控 制 : 以 機 械 作 業 代 替 人 力, 節 省 經 費 利 用 廉 價 而 有 經 驗 之 外 籍 勞 工, 可 使 作 業 良 好 而 節 省 品 質 及 安 全 控 制 : 以 工 地 材 料 試 驗, 隨 時 控 制 品 質, 如 混 凝 土 瀝 青 料 等 工 程 之 每 一 階 段 作 業, 均 經 檢 查 或 試 驗, 並 有 合 格 之 報 告, 而 減 少 全 部 完 工 後 查 驗 之 困 惱 裝 設 位 移 之 安 全 控 制 設 施, 如 有 橋 梁 之 意 外 變 形 或 移 位, 隨 時 會 發 出 信 號, 而 可 管 制 交 通, 以 防 意 外 17 XXX-559

17 九 結 論 台 灣 地 區 橋 梁 工 程 之 發 展, 經 不 同 時 代, 配 合 世 界 潮 流 均 有 相 當 之 進 步, 至 如 何 能 利 用 有 限 之 人 力 物 力, 使 施 工 迅 速, 經 費 低 廉, 增 進 美 化, 減 少 公 害 至 最 低 程 度, 咸 認 為 預 力 橋 梁 及 特 殊 需 要 之 鋼 橋, 均 為 一 般 橋 梁 設 計 中 不 可 或 缺 者, 但 如 何 求 外 觀 美 化 及 施 工 迅 速, 以 及 如 何 求 其 標 準 化, 均 為 設 計 及 施 工 者 所 進 行 研 究 之 課 題, 至 於 型 式, 含 設 計 及 特 殊 施 工 法 等, 應 以 配 合 地 域 需 求 為 主, 亦 即 一 般 設 計 或 施 工 方 法, 非 不 可 用, 亦 不 必 事 事 求 新, 而 導 致 浪 費 橋 梁 工 程 雖 不 若 電 子 機 械 與 化 工 等 科 技 進 步 之 快 捷, 但 由 於 其 他 工 程 之 配 合, 可 彙 合 為 數 項 不 同 之 發 展 現 況, 茲 列 述 為 下 : 選 用 預 力 混 凝 土 橋 之 各 種 不 同 設 計 與 施 工 方 法. 擇 用 電 銲 鋼 橋, 包 括 整 體 電 銲 及 局 部 電 銲 之 各 式 橋 梁 斜 張 橋 之 發 展 及 使 用, 對 長 跨 度 橋 梁, 有 革 命 性 之 改 進 橋 梁 可 在 高 山 深 谷 巨 大 的 河 川 及 交 通 樞 紐 處, 不 受 天 候 及 地 域 之 影 響, 採 用 特 殊 工 法 施 建 橋 梁 採 用 多 孔 連 續 化, 減 少 接 縫, 使 行 車 者 得 獲 舒 適 之 效 果 由 於 地 錨 及 加 勁 土 工 程 之 發 展, 有 助 特 殊 橋 墩 台 之 選 用, 包 括 高 墩 及 高 台 之 設 計 等 對 於 深 水 地 底 及 鄰 近 密 集 建 築 物 地 區, 亦 有 適 當 之 基 礎, 可 供 選 用 橋 梁 對 於 天 災 有 特 殊 之 考 量, 可 減 免 意 外 上 列 各 項 亦 為 新 發 展 橋 梁 之 一 般 觀 點, 以 上 作 為 結 論 並 請 各 位 讀 者 指 正 十 附 錄 圖 卡 懸 臂 工 法 箱 型 梁 施 工 作 業 流 程 表 檢 驗 計 畫 節 塊 推 進 工 法 箱 型 梁 施 工 作 業 流 程 及 檢 驗 計 畫 支 撐 先 進 工 法 箱 型 梁 施 工 作 業 流 程 及 檢 驗 計 畫 預 鑄 箱 型 節 塊 橋 梁 吊 裝 施 工 作 業 流 程 及 檢 驗 計 畫 參 考 文 獻 特 殊 橋 梁 專 輯 國 工 局 88 年 11 月 公 路 - 長 虹 貫 日 公 路 局 87 年 3 月 應 用 公 路 橋 梁 工 程 賈 駿 祥 胡 光 怡 87 年 1 月 台 灣 地 區 之 橋 梁 工 程 ( 上 海 交 大 研 討 會 報 告 ) 賈 駿 祥 82 年 10 月 橋 梁 細 部 結 構 之 研 究 公 路 局 70 年 8 月 18 XXX-560

18 施 工 前 準 備 工 作 施 工 圖 送 審 提 送 施 工 細 部 計 畫 1. 工 作 車 結 構 分 析 及 詳 圖 2. 模 板 資 料 3. 墩 柱 柱 頭 版 施 工 計 畫 4. 預 埋 管 件 安 裝 計 畫 a. 橋 面 洩 水 孔 ( 含 底 部 ) b. 控 管 道 交 預 埋 螺 栓 c. 錨 碇 安 裝 d. 人 孔 5. 配 合 比 試 拌 6. 混 凝 土 澆 置 計 畫 ( 含 養 治 ) 7. 鋼 腱 施 預 力 及 拱 度 預 留 計 算 8. 高 程, 平 面 位 置 及 預 拱 監 測 9. 墩 柱 傾 轉 監 測 測 量 方 法 施 預 力 千 斤 頂 油 壓 計 校 核 證 明 預 力 鋼 腱 套 管 端 錨 提 送 品 質 保 證 鋼 筋 材 料 檢 驗 合 格 塔 式 吊 車 組 裝 工 作 旋 梯 組 裝 翼 版 內 腹 版 紮 筋 及 安 裝 鋼 腱 套 管 架 設 或 移 動 工 作 車 移 動 滾 式 托 架 及 鋼 軌 至 新 位 置 錨 碇 桿 固 定 調 整 定 位 尺 寸 間 距 水 平 垂 直 補 強 鋼 筋 設 置 套 管 接 頭 密 封 套 管 緊 固 及 無 破 損 組 立 外 箱 內 模 底 版 外 腹 版 紮 鋼 筋 及 安 裝 鋼 腱 套 管 套 管 位 置 檢 測 雜 物 清 除 灌 漿 排 氣 孔 設 置 頂 版 鋼 紮 筋 及 安 裝 鋼 腱 套 管 組 立 外 模 高 程 平 面 位 置 檢 測 並 預 留 拱 度 定 位 固 定 雜 物 清 除 組 立 中 央 箱 內 模 保 護 層 高 度 混 凝 土 厚 度 支 撐 調 整 高 程 安 裝 預 力 端 錨 及 組 立 端 模 尺 寸 間 距 水 平 垂 直 補 強 鋼 筋 設 置 套 管 接 頭 密 封 套 管 緊 固 及 無 破 損 套 管 位 置 檢 測 雜 物 清 除 灌 漿 排 氣 孔 設 置 安 裝 預 埋 管 件 及 錨 碇 桿 橋 面 洩 水 孔 底 部 洩 水 孔 交 控 管 道 預 埋 螺 栓 錨 碇 固 定 桿 人 孔 保 護 層 高 度 混 凝 土 厚 度 支 撐 調 整 高 程 混 凝 土 澆 注 前 準 備 工 作 踏 板 澆 注 設 備 漏 槽 模 板 濕 潤 防 雨 設 備 照 明 設 備 外 模 震 動 機 空 壓 機 清 理 預 力 套 管 穿 入 保 護 管 澆 注 手 續 申 請 尺 寸 間 距 水 平 垂 直 補 強 鋼 筋 設 置 套 管 接 頭 密 封 套 管 緊 固 套 管 位 置 檢 測 雜 物 清 除 灌 漿 排 氣 孔 設 置 澆 注 混 凝 土 懸 臂 工 法 箱 型 梁 施 工 作 業 流 程 及 檢 驗 計 畫 端 模 垂 直 補 強 鋼 筋 固 定 雌 錨 錐 設 置 套 管 接 頭 密 封 模 板 牢 固 澆 注 次 序 震 動 次 序 粒 料 分 離 混 凝 土 供 應 之 處 理 坍 度 預 埋 管 件 位 置 調 整 試 體 製 作 塞 孔 養 護 養 護 時 間 及 方 法 試 體 養 護 19 XXX-561

19 施 預 力 及 前 節 塊 灌 漿 重 複 前 述 作 業 流 程 進 行 次 節 箱 型 梁 橋 面 製 作 混 凝 土 強 度 達 設 計 強 度 預 力 計 算 ( 含 損 失 ) 施 預 力 次 序 ( 兩 端 施 力 ) 拱 度 量 測 施 預 力 記 錄 塞 雄 錐 固 定 檢 查 鋼 腱 粘 結 情 形 清 除 管 內 水 份 污 物 調 整 水 泥 漿 成 濃 稠 ( 摻 加 無 收 縮 性 材 料 ) 灌 漿 設 備 檢 驗 ( 壓 力 >5.5kg/cm 2 ) 水 泥 漿 充 滿 套 管 註 1. : 為 通 報 查 證 點 : 表 示 本 作 業 進 行 前 將 通 知 督 導 工 務 所 2. : 為 檢 驗 控 制 點 : 表 示 本 作 業 進 行 之 過 程 中 必 須 暫 停 且 通 知 監 造 單 位 並 做 成 記 錄, 俟 檢 驗 合 格 後 始 可 施 作 次 一 作 業 之 作 業 點 3. 未 作 記 號 表 示 者, 監 造 單 位 全 程 監 督 並 隨 時 抽 查 4. 施 工 檢 驗 結 果 符 合 規 定 時 檢 驗 資 料 建 檔 保 存 ; 檢 驗 結 果 不 符 合 規 定 而 改 正 困 難 者, 則 需 填 報 施 工 成 果 評 核 表, 並 依 據 相 關 圖 說 之 規 定 辦 理 懸 臂 工 法 箱 型 梁 施 工 作 業 流 程 及 檢 驗 計 畫 ( 續 ) 施 工 前 準 備 工 作 預 鑄 場 設 立 節 塊 底 模 側 模 組 立 提 送 施 工 計 畫 ( 材 料 設 備 施 工 方 法 鋼 筋 及 鋼 絞 索 套 管 排 列 圖 養 護 方 法 ) 千 斤 頂 壓 力 錶 校 準 預 力 鋼 索 套 管 端 錨 提 送 品 質 保 證 推 進 反 力 之 檢 核 承 包 商 將 使 用 機 具 設 備 配 置 施 工 程 序 與 方 法 及 施 工 人 員 送 審 基 礎 穩 固 場 地 空 間 足 夠 活 動 鋼 模 ( 尺 寸 精 確 平 整 接 縫 不 漏 漿 裝 拆 容 易 支 撐 牢 固 強 度 足 不 變 形 ) 場 內 具 備 水 電 照 明 電 焊 防 火 抽 水 切 割 空 壓 機 發 電 機 等 設 備 鋼 製 鼻 梁 安 裝 臨 時 橋 墩 設 立 推 進 設 備 設 置 滑 動 支 承 安 裝 側 制 導 架 裝 設 安 全 制 動 設 備 水 平 檢 測 支 撐 牢 固 脫 模 劑 模 板 平 齊 側 模 角 度 長 度 測 定 節 塊 推 進 施 工 法 箱 型 梁 施 工 作 業 流 程 及 檢 驗 計 畫 20 XXX-562

20 底 紮 版 筋 澆 注 底 版 混 凝 土 樑 腹 紮 筋 內 側 模 板 頂 版 底 模 尺 寸 間 距 清 洗 乾 淨 預 力 鋼 索 套 管 搭 接 長 度 澆 注 次 序 續 接 器 安 裝 水 平 垂 直 震 動 次 序 尺 寸 間 距 雜 物 清 除 粒 料 分 離 梁 頭 防 爆 鋼 筋 設 置 埋 設 物 位 置 混 凝 土 供 應 套 管 位 置 檢 查 出 車 控 制 套 管 緊 固 木 鏝 刀 抹 平 搭 接 長 度 接 縫 處 理 水 平 垂 直 製 作 試 體 雜 物 清 除 養 護 模 板 油 保 護 層 厚 度 高 程 支 撐 斜 撐 雜 物 清 理 配 置 鋼 腱 位 置 預 留 孔 位 置 標 示 頂 版 紮 筋 混 凝 土 澆 注 混 凝 土 養 護 前 準 備 工 作 澆 注 尺 寸 間 距 梁 頭 防 爆 鋼 筋 設 置 套 管 位 置 檢 查 套 管 接 頭 密 封 套 管 緊 固 及 無 破 損 搭 接 長 度 水 平 垂 直 雜 物 清 除 埋 設 物 安 裝 支 架 踏 板 運 輸 道 路 澆 注 設 備 內 模 震 動 機 模 板 濕 潤 防 雨 設 備 照 明 設 備 清 洗 乾 淨 封 梁 端 模 澆 置 次 序 震 動 次 序 分 層 澆 注 粒 料 分 離 混 凝 土 供 應 出 車 控 制 坍 度 預 埋 件 位 置 調 整 試 體 製 作 配 合 施 工 進 度 以 蒸 氣 養 護 強 度 達 0.7f c * 拆 側 模 及 頂 模 試 體 養 護 最 後 施 預 力 施 預 力 節 塊 推 進 作 業 完 成 灌 漿 粘 結 強 度 達 f c 作 上 下 頂 版 鼻 梁 檢 測 拆 除 鋼 製 鼻 梁 直 線 部 份 之 第 一 次 施 推 進 設 備 檢 測 全 橋 推 進 定 位 後 換 裝 永 預 力 滑 動 支 承 檢 測 久 支 撐 繪 製 壓 力 錶 與 對 應 拉 力 側 制 導 架 檢 測 連 續 鋼 線 施 預 力 荷 重 表 臨 時 橋 墩 檢 測 灌 漿 設 備 檢 驗 拉 線 順 序 安 全 制 動 設 備 檢 測 水 壓 試 驗, 以 防 漏 漿 記 錄 鋼 索 伸 長 量 及 滑 動 裝 設 壓 力 錶 以 便 隨 時 校 核 水 泥 漿 充 滿 套 管 量 推 進 力 預 力 損 失 檢 討 觀 測 推 進 時 橋 墩 之 位 移 量 註 1. 承 包 商 之 施 工 計 畫 內 容 應 包 承 : 推 進 承 承 預 承 推 進 力 推 進 進 進 應 力 分 進 及 計 算 鋼 製 鼻 梁 及 接 頭 進 進 變 形 計 算 算 車 設 備 及 算 作 方 法 鋼 筋 及 預 力 鋼 腱 施 工 圖 預 力 承 承 及 算 作 方 法 觀 測 承 承 預 算 場 進 圖 模 板 及 支 撐 承 承 2. : 為 通 報 查 證 點 : 表 示 本 作 業 進 行 前 將 通 知 督 導 工 務 所 3. : 為 檢 驗 控 制 點 : 表 示 本 作 業 進 行 之 過 程 中 必 須 暫 停 且 通 知 監 造 單 位 並 做 成 記 錄, 俟 檢 驗 合 格 後 始 可 施 作 次 一 作 業 之 作 業 點 4. 未 作 記 號 表 示 者, 監 造 單 位 全 程 監 督 並 隨 時 抽 查 5. 施 工 檢 驗 結 果 符 合 規 定 時 檢 驗 資 料 建 檔 保 存 ; 檢 驗 結 果 不 符 合 規 定 而 改 正 困 難 者, 則 需 填 報 施 工 成 果 評 核 表, 並 依 據 相 關 圖 說 之 規 定 辦 理 節 塊 推 進 施 工 法 箱 型 梁 施 工 作 業 流 程 及 檢 驗 計 畫 ( 續 ) 21 XXX-563

21 施 工 前 準 備 工 作 提 送 施 工 計 畫 及 進 圖 ( 材 料 設 備 施 工 方 法 鋼 筋 及 鋼 絞 索 套 管 排 列 圖 養 護 方 法 ) 千 斤 預 壓 力 錶 校 準 預 力 鋼 索 套 管 錨 錐 端 錨 等 試 驗 ( 提 送 原 產 地 進 口 及 結 匯 證 明 書 ) 梁 腹 底 模 外 側 模 板 端 模 組 立 水 平 檢 測 支 撐 牢 固 模 板 及 鋼 模 劑 模 板 平 齊 端 模 垂 直 及 角 度 梁 端 楔 角 設 置 長 度 測 定 ( 含 拉 力 縮 短 量 ) 錨 座 設 置 底 版 紮 筋 尺 寸 間 距 搭 接 長 度 水 平 垂 直 雜 物 清 除 埋 設 物 位 置 澆 注 混 凝 土 養 護 樑 腹 紮 筋 內 側 模 板 頂 版 底 模 混 凝 土 澆 注 前 準 備 工 作 鷹 架 踏 板 運 送 道 路 澆 注 設 備 及 人 力 配 置 落 槽 內 外 模 震 動 機 模 板 濕 潤 防 雨 設 備 照 明 設 備 頂 版 紮 筋 澆 注 次 序 養 護 方 式 及 預 力 鋼 索 模 板 油 尺 寸 間 距 震 動 次 序 時 間 續 接 器 安 裝 保 護 層 梁 頭 防 爆 鋼 筋 設 置 分 層 澆 注 尺 寸 間 距 厚 度 鋼 筋 設 置 檢 查 粒 料 分 離 梁 頭 防 爆 鋼 筋 設 置 高 程 套 管 位 置 檢 查 爆 模 模 板 下 沉 套 管 位 置 檢 查 支 撐 斜 撐 套 管 接 頭 密 封 混 凝 土 供 應 橫 隔 梁 筋 預 埋 雜 物 清 理 套 管 緊 固 及 無 破 損 出 車 控 制 套 管 接 頭 密 封 配 置 鋼 腱 位 置 搭 接 長 度 製 作 試 體 套 管 緊 固 及 無 破 損 預 留 孔 位 置 標 示 水 平 垂 直 灌 漿 套 管 固 定 及 埋 雜 物 清 除 設 埋 設 物 安 裝 搭 接 長 度 水 平 垂 直 雜 物 清 除 混 凝 土 澆 注 前 準 備 工 作 澆 注 混 凝 土 養 護 施 預 力 拆 側 模 及 底 模 鷹 架 踏 板 運 送 道 路 澆 注 設 備 落 槽 內 模 震 動 機 模 板 濕 潤 防 雨 設 備 照 明 設 備 澆 注 次 序 震 動 次 序 分 層 澆 注 粒 料 分 離 爆 模 模 板 下 沉 混 凝 土 供 應 出 車 控 制 坍 度 檢 測 試 體 製 作 拆 模 時 間 養 護 方 式 及 時 間 最 後 澆 注 之 混 凝 土 抗 壓 強 度 已 達 規 定 繪 製 壓 力 錶 讀 數 對 應 之 拉 力 荷 重 表 工 地 摩 擦 係 數 測 試 拉 線 順 序 記 錄 鋼 絞 索 伸 長 量 滑 動 量 預 力 損 失 檢 算 ( 含 套 管 摩 擦 力 混 凝 土 彈 性 縮 短 收 縮 潛 變 鋼 腱 之 鬆 弛 等 ) 安 全 設 施 支 撐 先 進 施 工 法 箱 型 梁 ( 後 拉 法 ) 施 工 作 業 流 程 及 檢 驗 計 畫 時 間 蜂 窩 繫 桿 修 補 不 規 則 物 去 除 養 護 22 XXX-564

22 工 作 車 移 動 灌 漿 粘 結 完 成 臨 時 支 撐 檢 查 前 進 位 置 預 留 孔 檢 查 檢 查 模 板 是 否 脫 離 混 凝 土 面 移 動 中 障 礙 物 清 除 移 動 用 千 斤 頂 裝 設 位 置 附 掛 之 模 板 及 配 件 是 否 變 形 或 脫 落 清 理 手 腳 架 上 之 手 工 具 構 架 下 軌 道 整 平 所 有 螺 栓 是 否 栓 緊 整 個 工 作 車 是 否 扭 曲 梁 體 位 置 是 否 正 確 以 水 泥 砂 漿 埋 設 灌 漿 管 清 除 管 內 水 份 污 物 水 壓 試 驗, 以 防 漏 漿 調 製 水 泥 砂 漿 ( 摻 加 無 收 縮 性 材 料 ) 灌 漿 設 備 檢 驗 ( 壓 力 5.5kg/cm 2 ) 水 泥 砂 漿 充 滿 套 管 註 1. : 為 通 報 查 證 點 : 表 示 本 作 業 進 行 前 將 通 知 督 導 工 務 所 2. : 為 檢 驗 控 制 點 : 表 示 本 作 業 進 行 之 過 程 中 必 須 暫 停 且 通 知 監 造 單 位 並 做 成 記 錄, 俟 檢 驗 合 格 後 始 可 施 作 次 一 作 業 之 作 業 點 3. 未 作 記 號 表 示 者, 監 造 單 位 全 程 監 督 並 隨 時 抽 查 4. 施 工 檢 驗 結 果 符 合 規 定 時 檢 驗 資 料 建 檔 保 存 ; 檢 驗 結 果 不 符 合 規 定 而 改 正 困 難 者, 則 需 填 報 施 工 成 果 評 核 表, 並 依 據 相 關 圖 說 之 規 定 辦 理 支 撐 先 進 施 工 法 箱 型 梁 ( 後 拉 法 ) 施 工 作 業 流 程 及 檢 驗 計 畫 ( 續 ) 施 工 前 準 備 工 作 預 鑄 場 設 立 預 鑄 節 塊 製 作 施 工 圖 送 審 提 送 施 工 進 部 計 畫 1. 吊 裝 機 具 結 構 分 析 及 進 圖 2. 預 算 場 選 點 面 積 整 地 計 畫 及 運 輸 道 路 運 輸 機 具 設 備 與 車 輛 型 式 性 能 及 作 業 方 法 計 畫 3. 預 算 場 設 置 及 配 備 計 畫 4. 活 動 鋼 模 設 計 5. 墩 柱 柱 頭 施 工 及 預 力 埋 置 6. 節 塊 製 作 搬 運 吊 裝 儲 存 及 施 預 力 計 畫 7. 混 凝 土 配 比 ( 包 承 吊 放 及 施 預 力 強 度 ) 千 斤 頂 壓 力 計 校 準 套 管 預 力 鋼 絞 線 端 錨 提 送 品 質 保 証 吊 裝 及 運 輸 機 具 檢 測 混 凝 土 拌 合 廠 檢 測 及 產 量 計 畫 場 地 進 設 ( 包 承 施 工 搬 運 堆 放 進 出 道 路 配 置 ) 基 礎 穩 固 活 動 鋼 模 1. 底 模 及 鋼 模 數 量 2. 尺 寸 精 確 拆 裝 容 易 3. 接 縫 不 漏 漿 4. 支 撐 牢 固 5. 強 度 足 不 變 形 場 內 輔 助 設 備 1. 水 電 照 明 空 壓 機 等 施 工 工 具 齊 備 2. 吊 裝 起 重 堆 放 等 設 備 3. 搬 運 節 塊 設 備 側 模 組 裝 鋼 筋 預 綁 ( 包 承 預 埋 件 ) 及 吊 裝 內 模 及 端 模 固 定 澆 注 混 凝 土 及 製 作 試 體 節 塊 編 號 及 養 護 拆 模 及 吊 放 儲 存 區 23 XXX-565

23 節 塊 搬 運 吊 裝 及 臨 時 固 定 最 後 施 預 力 及 灌 漿 完 成 重 複 前 述 作 業 流 程 完 成 箱 型 梁 預 鑄 節 塊 吊 裝 作 業 架 設 ( 或 移 動 ) 施 工 鋼 桁 架 搬 運 前 核 對 節 塊 編 號 吊 放 箱 形 節 塊 至 鋼 桁 架 上, 注 意 節 塊 前 後 端 方 向 的 正 確 將 各 節 塊 逐 一 以 絞 盤 牽 引 至 定 位, 塗 上 環 氧 樹 脂 膠 結 後, 以 預 力 鋼 棒 連 接 施 拉 臨 時 預 力 安 裝 連 續 橋 面 鋼 絞 線 施 預 力 水 泥 灌 漿 保 護 註 1. : 為 通 報 查 證 點 : 表 示 本 作 業 進 行 前 將 通 知 督 導 工 務 所 2. : 為 檢 驗 控 制 點 : 表 示 本 作 業 進 行 之 過 程 中 必 須 暫 停 且 通 知 監 造 單 位 並 做 成 記 錄, 俟 檢 驗 合 格 後 始 可 施 作 次 一 作 業 之 作 業 點 3. 未 作 記 號 表 示 者, 監 造 單 位 全 程 監 督 並 隨 時 抽 查 4. 施 工 檢 驗 結 果 符 合 規 定 時 檢 驗 資 料 建 檔 保 存 ; 檢 驗 結 果 不 符 合 規 定 而 改 正 困 難 者, 則 需 填 報 施 工 成 果 評 核 表, 並 依 據 相 關 圖 說 之 規 定 辦 理 預 鑄 箱 型 梁 節 塊 桁 架 吊 裝 施 工 作 業 流 程 及 檢 驗 計 畫 勘 誤 表 期 別 頁 數 行 數 原 文 更 正 30 卷 11 期 41 頁 XXX

24 臺 灣 公 路 工 程 第 三 十 卷 第 十 二 期 民 國 九 十 三 年 六 月 Taiwan Higway Engineering Vol. 30 No.12 Jun pp35-56 台 九 甲 線 6k+896 下 龜 山 橋 P3-P6 橋 基 裸 露 及 鋼 筋 裸 露 檢 測 評 估 分 析 及 保 固 修 復 工 程 ( 二 ) * 王 韻 瑾 參 檢 測 評 估 分 析 與 維 修 一 河 床 等 位 線 測 繪 就 下 龜 山 橋 河 床 測 量 範 圍 以 橋 樑 中 心 線 上 下 游 各 50 公 尺 內, 共 測 繪 五 條 河 床 斷 面 線 ( 如 圖 3-1), 測 繪 ))))))))) 中 量 測,))))) ) 河 ))) 測 )) 斷 面 )),)))) 之 高 程 點 ( 如 橋 墩 基 礎 頂 部 或 河 川 局 之 斷 面 局 ) 量 測 局 局 ) 面 高 程 ) 局 局 局 局 ( 橋 局 上 游 ) ) 船 ) 駕 駛 竹 筏 或 橡 皮 艇,) 邊 人 員 依 測 ) 斷 面 )) 以 無 線 電 指 示 行 駛 ) 向,) 船 上 之 工 程 司 或 ))) 定 點 放 ) 鉛 錘 量 測 ) 局 ) 紀 錄 之 ;) 局 局 淺 局 )))) 以 救 生 圈 輔 助 )) 涉 ) 量 測 ) 局 ) 紀 錄 之 深 深 ) 局 深 深 深 深 深, 深 深 深 河 床 高 程 深 測 量 深 深 如 圖 3-2~3-6 深 )) 下 龜 山 橋 ) ) 南 勢 溪 與 北 勢 溪 河 谷 交 會 局, 該 局 河 ) 寬 度 增 加 坡 度 減 緩, 且 本 橋 下 游 設 ) 攔 河 堰, 使 河 床 高 程 愈 ) 近 攔 河 堰 局 淤 積 愈 高, 造 深 下 龜 山 橋 局 附 近 上 游 之 河 床 高 程 局 下 游 側 低 之 現 象, 與 一 般 河 川 之 情 形 略 有 不 同 深 針 對 河 床 檢 測 結 深 作 評 估 分 析 如 下 ) 上 行 水 區 50m A1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 A 50m 河 床 斷 面 線 下 游 圖 3-1 河 床 斷 面 測 繪 示 意 圖 * 公 路 總 局 第 一 區 養 護 工 程 局 中 和 工 務 段 副 工 程 司 兼 副 段 長 35 XXX-577

25 圖 3-2 橋 梁 中 心 線 上 游 50 公 尺 河 床 斷 面 圖 ( 水 平 : 垂 直 =1:1) 圖 3-3 橋 梁 中 心 線 上 游 25 公 尺 河 床 斷 面 圖 () 平 ) 垂 )=1)1) 圖 3-4 橋 墩 中 心 線 河 床 高 程 斷 面 圖 ( 水 平 : 垂 直 =1:1) 圖 3-5 橋 梁 中 心 線 下 游 25 公 尺 河 床 斷 面 圖 ( 水 平 : 垂 直 =1:1) 36 XXX-578

26 圖 3-6 橋 梁 中 心 線 下 游 50 公 尺 河 床 斷 面 圖 ( 水 平 : 垂 直 =1:1) ) 河 床 檢 測 結 深 ) P2 沉 箱 裸 露 部 份 只 有 右 側 2.4 公 尺,) 餘 P3~P6 沉 箱 上 游 裸 露 局 度 局 下 游 ) 局, 上 下 游 差 距 平 均 差 約 ) 1.55 公 尺,P3~P6 沉 箱 附 近 有 局 部 沖 刷 之 現 象 ( 馬 蹄 渦 ) 深 表 3-1 沉 箱 基 礎 裸 露 深 度 表 編 號 位 置 P2 P3 P4 P5 P6 上 游 側 左 側 右 側 下 游 側 單 位 : 公 尺 ) 河 床 檢 測 結 深 ) 橋 樑 中 心 線 上 下 游 各 50 公 尺 範 圍 內 之 河 床 曲 線 趨 勢 ) 平 緩, 上 游 高 程 約 ) 46.71~48.51 公 尺 之 間, 下 游 高 程 約 ) 47.31~49.56 公 尺 之 間, 深 深 顯 示 此 段 河 床 高 程 有 向 下 游 漸 趨 增 加 之 現 象 深 表 3-2 橋 樑 中 心 線 上 下 游 河 床 平 均 高 程 表 量 測 位 置 上 游 50 公 尺 上 游 25 公 尺 下 游 25 公 尺 下 游 50 公 尺 河 床 平 均 高 程 單 位 : 公 尺 二 水 中 基 礎 檢 測 及 分 析 就 下 龜 山 橋 基 礎 裸 露 及 沉 箱 鋼 筋 裸 露 部 份 作 檢 測, 因 P2~P6 皆 ))) 中, 必 需 ) 專 業 )) 人 員 負 責,)) 人 員 均 需 具 備 相 關 技 術 士 證 照 () 行 政 院 勞 委 會 乙 級 或 丙 級 )) 技 術 士 ), 備 齊 膠 筏 及 相 關 ) 中 測 量 工 具 ( 包 含 五 公 尺 箱 尺 ) 尺 鉛 錘 無 線 電 ) 中 紀 錄 本 )) 衣 等 ) 進 行 ) 中 目 視 檢 測 及 劣 化 部 份 攝 影, 現 場 作 業 結 束 深 彙 整 深 深 繪 製 示 意 圖 深 深 進 行 評 估 分 析 深 檢 測 結 深 )) 中 沉 箱 基 礎 檢 測 分 ) 檢 區, 如 圖 3-7, 檢 測 結 深 如 表 3-3~3-6 深 37 XXX-579

27 水 流 方 向 檢 測 區 域 編 號 沉 箱 A D B C 圖 3-7 沉 箱 檢 測 示 意 圖 評 估 分 析 ) 中 基 礎 檢 測 結 深,P2 基 礎 ) 無 混 凝 土 剝 落 及 鋼 筋 外 露 之 情 形,P3~P6 基 礎 經 目 視 檢 測 發 現 有 混 凝 土 剝 落 及 鋼 筋 外 露 之 情 形 (P2 基 礎 裸 露 局 度 ) 2.4 公 尺,P3~P6 基 礎 裸 露 局 度 如 表 3-1) 深 混 凝 土 剝 落 之 面 積 ) 平 ) 公 尺 ~3.5 平 ) 公 尺 大 小 不 等, 剝 落 局 度 範 圍 ) 0.06 公 尺 ~0.4 公 尺,) 中 亦 有 鋼 筋 外 露 之 情 形,) 檢 測 照 片 中 顯 示 ( 照 片 3-1~3-4), 外 露 之 鋼 筋 ) 有 部 份 腐 蝕 之 現 象 深 另 )) 中 檢 測 深 深,P3~P6 基 礎 上 游 側 裸 露 局 度 局 下 游 側 局, 基 礎 周 圍 河 床 又 局 ) 基 礎 間 之 河 床 ) 局, 因 此 基 礎 有 局 部 沖 刷 情 形 深 初 步 目 視 檢 測 上 部 結 構 深 好, 橋 面 版 無 明 顯 破 損 且 欄 杆 及 伸 縮 縫 亦 無 ) 移,) 中 沉 箱 基 礎 檢 測 結 深 屬 ) 局 部 材 深 受 損 ) 非 結 構 性 之 破 壞 深 三 維 修 補 強 建 議 依 據 檢 測 結 深 及 評 估 分 析, 本 橋 )) 行 ) 區 之 P2~P6 沉 箱 基 礎 裸 露 且 P3~P6 沉 箱 基 礎 混 凝 土 剝 落 ) 有 鋼 筋 裸 露 之 情 形, 必 需 對 沉 箱 基 礎 鋼 筋 裸 露 之 橋 墩 進 行 修 復 工 程, 在 鋼 鈑 與 沉 箱 中 間 灌 入 ) 中 無 收 縮 ) 泥 砂 漿, 除 增 加 保 護 層 厚 度 ) 防 止 裸 露 之 鋼 筋 繼 續 惡 化 鏽 蝕 及 修 復 原 沉 箱 混 凝 土 剝 落, 進 而 達 到 保 固 修 復 的 功 能 深 ) 用 鋼 鈑 包 覆 係 希 望 可 以 有 效 避 免 漂 流 物 或 河 床 礫 石 )) 撞 擊 沉 箱 造 深 損 害,) 防 止 沉 箱 基 礎 鋼 筋 深 度 裸 露 受 損 深 肆 一 維 水 理 評 估 分 析 一 依 據 經 濟 部 頒 佈 跨 河 建 造 物 設 ) 審 核 要 點 第 五 條 第 ( 六 ) 項 規 定 如 符 合 則 免 附 ) 理 理 深 分 析 ) 橋 墩 距 橋 理 及 各 墩 間 中 心 距 大 ) 檢 十 公 尺 理 河 寬 在 五 十 公 尺 以 下, 理 落 墩 理 河 寬 河 河 五 十 公 尺 且 在 一 河 公 尺 以 下, 河 落 一 墩 理 或 因 落 一 墩 會 落 ) 低 ) 河 河 ) 有 河 河 防, 故 落 二 墩 ) 高 故 上 理 河 寬 河 河 一 河 公 尺 且 在 一 河 五 十 公 尺 以 下, 落 二 墩 理, 或 因 落 二 墩 會 落 ) 低 ) 河 河 ) 有 河 河 防, 故 落 三 墩 ) 高 故 上 理 有 )) 於 理 於 於 之 河 段,) 橋 墩 於 線 與 )) 38 XXX-580

28 表 3-3 水 中 基 礎 檢 測 記 錄 表 39 XXX-581

29 表 3-4 水 中 基 礎 檢 測 記 錄 表 40 XXX-582

30 表 3-5 水 中 基 礎 檢 測 記 錄 表 41 XXX-583

31 表 3-6 水 中 基 礎 檢 測 記 錄 表 42 XXX-584

32 堤 堤 線 之 堤 堤 堤 堤 大 ) 堤 十 度 理 無 )) 於 理 於 於 之 河 段,) 橋 墩 於 線 與 )) 行 ) 區 堤 線 或 或 或 或 )) 行 ) 區 堤 線 之 堤 堤 堤 堤 大 ) 堤 十 度 理 或 ) 或 斷 面 積 或 理 河 河 河 分 之 堤 理 深 因 本 段 ) 辦 理 規 劃 設 於 局 ) 考 量 橋 梁 安 全, 故 辦 理 一 維 ) 理 評 估 分 析, 了 解 下 龜 山 橋 保 固 修 復 深 對 ) 河 )) 理 之 影 響, 作 一 維 ) 理 評 估 分 析 ) 原 則 及 目 的 )) 分 別 對 下 龜 山 橋 上 下 游 各 800 公 尺 進 行 斷 面 測 量,) 以 不 同 之 斷 面 進 行 深 深 輸 入 深 以 下 龜 山 橋 下 游 屈 尺 站 之 )) 流 量 站 1983~1995 年 之 歷 史 最 高 及 流 量 深 深 分 析 現 況 河 ) 橋 墩 ) 理 狀 況 深 以 現 階 段 堤 防 高 度 ) 起 始 )) 分 析 橋 墩 保 固 修 復 深 之 ) 理 變 化 深 分 析 討 論 現 況 及 橋 墩 保 固 修 復 深 之 ) 理 變 化 深 二 分 析 模 式 依 據 經 濟 部 頒 佈 跨 河 建 造 物 設 ) 審 核 要 點 規 定 ( 註 2),) 分 析 模 ) 可 ) 用 )HEC-2 HEC-RAS NETSTARS WSEC 等, 本 次 ) 用 分 析 模 ) 係 ) 美 國 工 兵 團 發 展 之 一 維 ) 理 模 ) HEC-RAS 進 行 於 深,) 基 本 ) 程 ) 模 ) 之 模 擬 理 深 係 利 用 ) 流 能 量 ) 程 ) 以 標 準 步 推 法 (standard step method) 推 求 各 斷 面 之 )) 流 速 等 ) 理 狀 況 深 三 分 析 範 圍 與 項 目 依 據 經 濟 部 頒 佈 跨 河 建 造 物 設 ) 審 核 要 點 規 定 ( 註 2)) 跨 河 建 造 物 設 ) 局 上 下 游 各 6~10 倍 河 寬 之 距 離 ) 分 析 範 圍,) 間 如 有 ) 它 現 有 跨 河 建 造 物,) 距 離 應 往 上 或 下 順 延 6~10 倍 河 寬 距 離 ( 或 在 6~10 倍 河 寬 距 離 中 擇 一 合 宜 之 上 下 游 邊 界 條 件 ))); 另 如 流 況 ) 亞 臨 界 流 理, 起 深 點 設 ) 橋 局 下 游 )))) 之 控 制 斷 面 局 深 若 無 控 制 斷 面, 則 至 少 ) 橋 局 下 游 第 十 斷 面 局 設 定 起 深 斷 面, 起 深 ) 局 ) 該 斷 面 之 正 或 ) 局 深 若 上 述 )) 理 深 河 段 之 斷 面 變 化 劇 烈 理, 起 深 點 應 向 上 游 或 下 游 延 伸 至 河 段 變 化 緩 和 局 深 分 析 項 目 包 含 ) 設 ) 分 深 之 )) 流 速 沖 刷 局 度 及 壅 ) 高 度 等 深 四 分 析 方 法 基 本 ) 程 ) 模 ) 之 模 擬 理 深 係 利 用 ) 流 能 量 ) 程 ) 以 標 準 步 推 法 (standard step method) 推 求 各 斷 面 之 )) 流 速 等 ) 理 狀 況 深 能 量 ) 程 ) 表 示 )) 2 2 α2v2 α1v 1 Y 2 + Z2 + = Y1 + Z g 2g h e ) 中, Y 1, Y 2 Z Z 1, 2 g V 1, V2 ) 斷 面 ) 局 ) 主 河 ) 轉 化 高 程 ) 重 力 加 速 度 ) 平 均 速 度 ( 總 流 量 / 總 或 ) 面 積 ) 43

33 α 1, α2 he ) 中, L S C f h ) 能 量 係 數 ) 上 游 斷 面 2 與 下 游 斷 面 1 間 之 總 能 量 損 失 ) 頭 e = LS f 2 α V V C 2 2 α g 2g ) 流 量 權 重 之 河 段 長 度 ) 上 下 游 斷 面 間 代 表 之 摩 擦 坡 降 ) 突 擴 或 突 縮 能 量 損 失 係 數 2 XXX-585 流 量 權 重 之 河 段 長 度 L 可 以 下 ) 表 之 ) 中, lob ch L = L, L, L Q lob, Qch, Q L lob Qlob + LchQch + L Q + Q + Q lob ch rob ) 分 別 ) 左 溢 ) 局 河 及 右 溢 ) 斷 面 河 段 長 度 rob ) 分 別 ) 左 溢 ) 局 河 及 右 溢 ) 斷 面 間 流 量 深 術 平 均 值 斷 面 摩 擦 坡 降 ) 曼 寧 公 ) 於 深 而 得, 一 般 河 川 的 曼 寧 n 值 推 估 如 表 4.1 所 示 ) S f 2 Q = k 在 HEC-RAS 模 ) 中 代 表 摩 擦 坡 降 的 可 供 選 擇 的 表 示 )) 平 均 或 ) 公 )( 模 ) 預 設 ) S f Q1 + Q = K1 + K 2 2 平 均 摩 擦 坡 降 公 ) S f = S + S f 1 f 2 2 幾 何 平 均 坡 降 公 ) S f = S S f 1 f 2 調 合 平 均 坡 降 公 ) 2 rob rob Q rob 44 XXX-586

34 S f = 2S S f 1 f 1 S + S f f 2 2 )) 河 川 或 有 跨 河 構 造 物 由 在 如 橋 樑 攔 河 堰 等, 因 ) 由 ) 流, 往 往 會 由 由 河 川 )), 理 深 局 須 考 慮 )) 壅 高 效 應 以 符 合 實 際 流 況 深 HEC-RAS 模 ) 對 ) 流 經 橋 樑 之 ) 理 分 析 依 ) 型 態 可 分 ) 三 類 ) 局 ) 面 低 ) 橋 樑 樑 底 高 程 局 ) 低 ) 流 況 (Low flow) A BD A, Y BD β BDQ + ga 2 BD BD = A Y 2 2 A P BD Y P BD β2q + ga F 2 A BD ) 分 別 代 表 橋 樑 下 游 及 ) 下 游 面 斷 面 或 ) 面 積 f W X A PBD Y,Y BD ) 代 表 下 游 面 橋 墩 面 積 A, A 2 ) 分 別 代 表 2 BD ) 流 面 積 重 心 至 ) 面 之 垂 距 Y PBD ) 下 游 面 橋 墩 浸 ) 面 積 重 心 至 ) 面 之 垂 距 β 2, β BD ) 動 量 ) 程 ) 之 流 速 權 重 係 數 Q,Q BD 2 ) 流 量 g ) 重 力 加 速 度 F f ) 每 單 )) 重 之 摩 擦 所 生 外 力 W X ) 每 單 )) 重 在 ) 流 ) 向 因 ) 重 量 所 生 之 力 局 橋 樑 上 游 )) 高 ) 樑 底 高 程 局 ) 壓 力 流 ( 高 流 量 ) Q = C d A BU 2g Y Z α3v + 2 2g 1 2 Q C d A BU ) 經 河 橋 墩 開 孔 的 總 流 量 ) 壓 力 流 流 量 係 數 ) 上 游 面 橋 墩 開 孔 淨 面 積 Y 3 ) 上 游 斷 面 ) 力 局 度 Z ) 橋 樑 底 部 最 大 值 至 上 游 面 斷 面 平 均 高 程 之 垂 距 局 橋 樑 上 游 )) 高 ) 橋 面 高 程 局, 部 分 ) 流 以 壓 力 流 之 型 態 流 經 橋 底, 而 部 分 ) 流 則 以 堰 頂 溢 流 型 態 流 河 橋 面 局 ) 堰 流 (weir flow) 45 XXX-587

35 3 2 Q = CLH Q C L H ) 溢 流 河 堰 之 總 流 量 ) 堰 流 流 量 係 數 ) 堰 之 有 效 長 度 ) 能 量 ) 頭 與 橋 面 頂 高 程 差 五 水 理 分 析 執 行 流 程 ( 如 圖 4-1) 輸 入 深 深 ) 包 含 流 量 () 公 告 之 於 於 或 ) 量 ) 起 深 )) 斷 面 深 深 河 床 地 質 分 析 深 深 曼 寧 粗 糙 係 數 (n 值 ) 橋 樑 或 構 造 物 基 本 深 深 ( 含 上 下 游 斷 面 高 程 ) 及 檢 附 河 ) 平 面 圖 ( 含 斷 面 )) 圖 ) 深 輸 出 深 深 ) 包 含 構 造 物 設 ) 分 深 之 ) 理 分 析 深 深 表 ()) 流 速 及 壅 ) 高 度 ) 與 縱 斷 面 圖 等 深 輸 入 斷 面 資 料 ( 高 程 糙 度 距 離 等 ) 輸 入 水 文 資 料 ( 控 點 流 量 邊 界 水 位 ) 建 立 橋 涵 資 料 HEC-RAS 渠 道 演 算 建 立 斷 面 水 理 表 檢 驗 流 況 結 果 與 分 析 圖 4-1 下 龜 山 橋 河 道 分 析 流 程 六 結 果 分 析 本 次 ) 理 分 析 範 圍 ) 下 游 800 公 尺 之 屈 尺 附 近,))) 控 制 斷 面 至 下 龜 山 橋 上 游 800 公 尺 深 下 游 有 舊 下 龜 山 橋, 上 游 有 翡 翠 大 橋 及 上 龜 山 橋 深 依 不 同 流 量 條 件 ( 以 瞬 間 最 大 流 量 3380CMS 堤 防 高 程 )) 流 量 6000CMS 進 行 分 析 ) 及 下 龜 山 橋 現 況 及 保 固 修 復 深 等, 在 不 同 條 件 下 作 ) 理 分 析 深 經 ) 以 上 不 同 流 量 條 件 下 之 ) 理 分 析, 分 別 將 橋 墩 沉 箱 基 礎 修 復 分 及 修 復 深 之 壅 ) 高 橋 墩 分 斷 面 平 均 流 速 橋 墩 能 量 損 失 之 結 深 如 表 4.1 表 4.2 及 表 4.3 所 示 深 ) 表 4.1 中 發 現 修 復 深 每 座 橋 墩 之 沉 箱 寬 度 約 增 加 0.32 公 尺, 而 造 深 下 龜 山 橋 壅 ) 高 約 增 加 46 XXX-588

36 0.01 公 尺,) 表 4.2 發 現 下 龜 山 橋 墩 分 斷 面 平 均 流 速 修 復 分 與 修 復 深 ) 無 太 大 變 化 深 ) 表 4.3 發 現 下 龜 山 橋 墩 沉 箱 保 固 修 復 深 能 量 損 失 ) 無 顯 著 增 加 深 故 下 龜 山 橋 保 固 修 復 深 因 橋 墩 沉 箱 寬 度 增 加, 對 ) 下 龜 山 橋 上 下 游 影 響 非 或 小, 下 龜 山 橋 基 礎 保 固 修 復 分 深 之 橋 墩 壅 ) 高 河 增 加 0.01 公 尺, 因 此 下 龜 山 橋 之 基 礎 保 固 修 復 ) 不 會 對 ) 現 況 造 深 明 顯 影 響 深 表 4.1 不 同 流 量 條 件 下 龜 山 橋 壅 水 高 3380CMS 6000CMS 橋 墩 修 復 前 0.36m 0.43m 橋 墩 修 復 後 0.37m 0.44m 表 4.2 不 同 流 量 條 件 下 龜 山 橋 墩 前 斷 面 平 均 流 速 3380CMS 6000CMS 橋 墩 修 復 前 2.91m/s 3.57 m/s 橋 墩 修 復 後 2.91 m/s 3.56 m/s 表 4.3 不 同 流 量 條 件 下 龜 山 橋 前 後 斷 面 能 量 損 失 3380CMS 6000CMS 橋 墩 修 復 前 0.20m 0.26 m 橋 墩 修 復 後 0.21m 0.27m 伍 修 復 工 程 一 工 法 概 述 本 次 修 復 ))) 鋼 鈑 包 覆 受 損 之 沉 箱 基 礎, 在 鋼 鈑 與 沉 箱 中 間 灌 入 15 公 分 厚 ) 中 無 收 縮 ) 泥 砂 漿, 除 增 加 保 護 層 厚 度 ) 防 止 裸 露 之 鋼 筋 繼 續 惡 化 鏽 蝕 及 修 復 原 沉 箱 混 凝 土 剝 落 部 份 深 本 次 修 復 工 程 行 經 高 故 地 及 行 ) 區, 考 量 本 工 需 要 設 於 有 本 工 本 ) 及 本 工 本 橋 設 ) 深 二 主 要 工 程 項 目 及 數 量 設 於 單 )) 健 峰 工 程 顧 問 有 限 公 司 工 程 地 點 ) 烏 來 開 工 日 期 )92 年 03 月 12 日 承 攬 廠 商 ) 永 森 營 造 有 限 公 司 工 程 總 價 ) 元 深 工 日 期 )92 年 04 月 28 日 項 次 工 程 項 目 單 位 數 量 1 施 工 便 道 M 施 工 浮 橋 製 作 及 拆 除 M 沉 箱 表 面 處 理 M 沉 箱 包 覆 鋼 鈑 T mm 螺 栓 個 mm 人 造 彈 性 橡 膠 墊 片 M 62 7 沉 箱 包 覆 鋼 鈑 吊 運 組 裝 處 4 8 沉 箱 底 部 河 床 整 平 處 4 9 水 中 無 收 縮 水 泥 (f'c=450kgf/cm 2 ) M XXX-589

37 1. 鋼 材 須 符 合 ASTM A36 之 規 定 或 同 等 品 深 2. 鋼 材 焊 ) 應 依 AWS 規 定, 焊 條 ) E70 深 3. 無 收 縮 ) 泥 材 深 抗 壓 強 度 ) 450 kgf/cm 2 三 材 料 一 般 規 格 陸 施 工 作 業 流 程 說 明 及 注 意 事 項 一 施 工 作 業 流 程 準 備 工 作 現 場 相 關 設 施 佈 設 施 工 便 道 搭 設 臨 時 鋼 便 橋 搭 設 相 關 機 具 動 員 準 備 沉 箱 基 礎 混 凝 土 及 裸 露 鋼 筋 表 面 處 理 鋼 鈑 焊 接 及 吊 裝 審 查 本 工 於 於 書 品 質 於 於 書 配 比 設 於 機 具 放 ) 佈 設 繪 製 示 意 圖 本 工 本 ) 依 實 際 需 要 之 寬 度 長 度 搭 設 鋼 本 橋 依 實 際 使 用 )) 需 要 搭 設 備 齊 本 工 所 須 之 相 關 機 具 進 行 鋼 鈑 包 覆 沉 箱 工 程 進 行 水 中 灌 漿 施 工 完 成 圖 6-1 施 工 流 程 圖 48 XXX-590

38 二 施 工 注 意 事 項 無 收 縮 ) 泥 砂 漿 ) 工 廠 無 合, 經 現 場 高 壓 無 無 無 底 部 往 上 灌 無 作 業 深 灌 漿 局 不 得 有 灌 漿 之 情 形, 如 有 灌 漿 應 灌 灌 灌 止 灌 漿 除 灌 灌 灌 收 灌 灌 之 ) 泥 砂 漿,) 對 灌 灌 局 作 防 灌 局 理 深 深 深, 始 可 繼 續 進 行 灌 漿 深 螺 螺 螺 螺 及 螺 片 須 以 防 螺 局 理 深 鋼 鈑 製 作 深 深 出 廠 分, 外 側 須 灌 灌 鋼 佈 無 機 鋼 鋼 底 鋼 深, 深 鋼 鋼 鋼 鋼 防 螺 底 鋼 ( 鋼 性 鋼 脂 及 鋼 鋼 顏 深 組 深 ), 若 吊 鋼 河 程 中 碰 撞 剝 落 應 灌 灌 修 補 深 鋼 鈑 包 覆 分, 沉 箱 表 面 及 裸 露 鋼 筋 表 面 須 深 深 ) 中 鋼 砂 局 理, 表 面 附 著 物 及 鋼 筋 鋼 螺 皆 須 深 全 去 除 ;) 中 鋼 砂 局 理 須 ) 相 關 經 驗 之 海 事 人 員 負 責, 該 沉 箱 表 面 一 般 附 著 物 可 以 鋼 刷 清 除, 而 裸 露 鋼 筋 表 面 之 螺 蝕 以 ) 中 鋼 砂 局 理, 藉 ) 加 壓 機 將 經 高 壓 軟 管 磨 深 鋼 向 外 露 之 鋼 筋,) 至 ) 表 面 鋼 螺 深 全 去 除,) 呈 現 金 屬 光 澤 ) 止 深 ) 中 無 收 縮 ) 泥 材 深 性 質 項 目 性 質 水 灰 比 0.22 抗 壓 強 度 (kg/cm 2 )-28 天 450 新 拌 水 泥 單 位 重 (kg/cm 3 ) 2050 ±20 拌 合 時 間 (min) 5.0 施 工 方 式 膨 脹 係 數 泵 送 灌 漿 4 % 柒 結 論 與 檢 討 如 深 橋 樑 基 礎 或 橋 墩 沉 箱 鋼 筋 發 生 裸 露,) 如 保 橋 樑 結 構 安 全 及 延 長 橋 樑 使 用 如 如, 均 應 積 極 辦 理 保 固 與 修 復 工 作, 才 能 如 保 大 眾 用 路 人 之 生 如 財 產 及 維 持 由 供 安 全 的 交 或 運 輸 服 務 功 能 深 橋 樑 沉 箱 裸 露 部 份, 經 河 床 檢 測 結 深 沉 箱 上 游 裸 露 局 度 局 下 游 ) 局, 在 P3 ~ P6 沉 箱 附 近 ) 有 局 部 沖 刷 現 象 ; 另 ) 檢 測 照 片 中 顯 示 外 露 之 鋼 筋 ) 有 部 份 腐 蝕 之 現 象, 需 進 行 必 要 之 保 固 措 本 深 經 河 進 行 一 維 ) 理 評 估 分 析 結 深, 下 龜 山 橋 基 礎 保 固 修 復 分 深 之 橋 墩 壅 ) 高 河 增 加 0.01 公 尺, 與 經 濟 部 跨 河 建 造 物 設 ) 審 核 要 點 第 堤 條 規 定 ) 一 維 ) 理 理 深 分 析 深 深,) 墩 分 壅 高 不 得 河 河 該 河 段 出 ) 高 之 河 分 之 十 符 合 ; 因 此 下 龜 山 橋 之 基 礎 保 固 修 復 ) 不 會 對 ) 現 況 造 深 明 顯 影 響 深 在 P3 ~ P6 沉 箱 附 近 有 局 部 沖 刷 現 象, 一 般 橋 基 沖 刷 除 與 上 游 深 ) 區 之 山 林 ) 源 環 境 沿 溪 河 流 堤 的 河 川 環 境 橋 局 附 近 地 形 與 地 質 環 境 橋 局 週 邊 ) 力 環 境 及 橋 基 保 護 工 等 因 素 息 息 相 關, 仍 需 考 量 橋 樑 之 跨 度 配 ) 與 長 度 橋 墩 型 ) 基 礎 型 ) 橋 理 型 ) 樑 底 高 程 由 ) 面 積 等 因 素 局 ) 深 備 深 49 XXX-591

39 ) 中 基 礎 檢 測 評 估 分 析 藉 ) 專 業 )) 人 員 與 相 關 測 量 工 具 進 行 ) 中 目 視 及 劣 化 部 份 攝 影, 可 了 解 現 有 基 礎 結 構 裸 露 及 破 壞 情 形,)) 中 基 礎 檢 測 記 錄 表 得 ) 結 構 受 損 之 部 ) 面 積 局 度 體 積 等 深 深, 作 ) 辦 理 保 固 修 復 之 設 於 依 據 深 捌 參 考 文 獻 理 九 線 6k+896 下 龜 山 橋 P3~P6 橋 基 保 固 搶 修 工 程 檢 測 評 估 分 析 及 維 修 補 強 建 議 報 告 書 一 維 ) 理 分 析 報 告 書 結 深 書 與 竣 工 圖 深 經 濟 部 92 年 3 月 3 日 頒 佈 跨 河 建 造 物 設 ) 審 核 要 點 深 交 或 部 頒 橋 樑 設 於 規 範 及 公 路 橋 樑 交 交 設 於 規 範 九 十 年 一 月 版 公 路 總 局 專 公 公 公 於 於 理 灣 河 流 之 沖 刷 對 橋 樑 基 礎 與 ) 路 邊 坡 影 響 及 因 應 對 策 公 公 ( 第 一 分 年 深 深 報 告 ) 九 十 年 九 月 交 或 部 公 路 總 局 公 路 工 程 本 工 說 明 書 八 十 六 年 六 月 版 照 片 3-1 P3-C-01 P3-C-02 P3-C-03 P3-D XXX-592

40 P3-D-02 照 片 3-2 P4-A-01 P4-A-02 P4-B-01 P4-B-02 P4-C XXX-593

41 P4-C-02 照 片 3-3 P4-D-01 P4-D-02 P5-B-01 P5-B-02 P5-D XXX-594

42 P5-D-01 照 片 3-4 P5-D-02 P5-D-03 P6-A-00 P6-D-01 P6-D XXX-595

43 P6-D-03 圖 一 施 工 便 道 施 設 詳 圖 圖 二 下 龜 山 橋 橋 基 保 固 平 面 示 意 圖 54 XXX-596

44 墩 柱 墩 柱 抽 取 頂 部 劣 質 水 泥 砂 漿 泵 送 水 中 無 收 縮 水 泥 砂 漿 泵 送 水 中 無 收 縮 水 泥 砂 漿 fc' 450kg/cm 2 fc' 450kg/cm 2 高 壓 軟 管 高 壓 軟 管 鋼 鈑 鋼 鈑 沉 箱 沉 箱 河 床 面 河 床 面 圖 三 水 中 灌 漿 示 意 圖 單 ))mm 圖 四 沈 箱 鋼 鈑 包 覆 平 面 圖 圖 五 A-A 詳 圖 單 位 :mm 圖 六 沈 箱 鋼 鈑 包 覆 立 面 圖 圖 七 鋼 鈑 吊 環 詳 圖 55 XXX-597

45 施 工 前 照 片 照 片 1 鋼 鈑 吊 放 作 業 照 片 2 泵 送 水 中 無 收 縮 水 泥 照 片 3 泵 送 水 中 無 收 縮 水 泥 照 片 4 泵 送 機 及 發 電 機 照 片 5 鋼 鈑 吊 放 作 業 完 成 照 片 6 鋼 鈑 吊 放 作 業 完 成 完 工 後 現 況 照 片 ( ) 56 XXX-598

46 臺 灣 公 路 工 程 第 三 十 卷 第 十 二 期 民 國 九 十 三 年 六 月 Taiwan Highway Engineering Vol. 30 No.12 Jun pp25-34 多 節 理 岩 石 隧 道 開 挖 岩 楔 穩 定 分 析 及 落 磐 預 測 ( 二 ) * 戴 清 河 四 岩 石 隧 道 開 鑿 階 段 之 穩 定 評 估 4.1 岩 石 隧 道 開 鑿 概 論 近 一 二 世 紀 以 來 岩 石 開 鑿 機 械 之 高 度 發 展, 鑽 石 機 及 鑽 頭 之 改 進, 活 動 鑿 岩 機 之 使 用, 定 時 雷 管 之 問 世 及 清 渣 機 之 發 明 等, 遂 使 岩 石 隧 道 之 開 鑿, 更 快 速 而 有 效 率, 開 挖 工 作 也 更 安 全 及 更 容 易 岩 石 隧 道 開 鑿 之 特 點, 乃 是 其 在 開 挖 過 程, 常 須 以 炸 藥 作 為 岩 層 爆 破 之 手 段, 因 此 隧 道 坑 頂 側 壁 以 及 開 挖 面 多 不 使 用 支 撐, 即 需 使 用 其 用 量 亦 較 鬆 土 隧 道 開 鑿 來 得 少, 故 岩 石 隧 道 之 開 鑿, 簡 單 而 言 為 一 連 串 之 岩 石 面 鑽 孔 炸 藥 裝 填 點 火 爆 破 清 運 石 渣 等 工 作 循 環 而 已 一 般 岩 石 隧 道 開 鑿 方 式 有 所 謂 (1) 全 斷 面 開 鑿 法,(2) 導 坑 石 凳 法 (heading and bench),(3) 底 部 導 坑 法 (bottom heading),(4) 中 央 導 坑 法 (central drift),(5) 前 進 導 坑 法 (pilot tunnel method) 等 不 論 是 採 用 何 種 方 法, 均 可 由 已 開 鑿 之 全 斷 面 之 節 理 位 態 資 料 來 評 估 下 一 個 斷 面 之 穩 定 情 況, 或 由 導 坑 取 得 岩 層 之 節 理 位 態 資 料, 以 推 估 後 續 全 斷 面 及 下 一 個 導 坑 及 斷 面 之 穩 定 情 況 4.2 岩 石 節 理 隧 道 開 挖 階 段 穩 定 性 評 估 岩 石 隧 道 坑 頂 底 盤 及 兩 側 壁 節 理 面 之 量 測, 與 一 般 岩 層 露 頭 之 量 測 並 無 不 同, 一 般 除 可 藉 地 質 羅 盤 量 測 各 節 理 面 之 出 露 點 位 態 及 座 標 位 置, 或 用 精 密 之 光 學 經 緯 儀 量 測 同 一 節 理 面 之 四 個 出 露 點 之 座 標 位 置 ( 如 坑 頂 兩 測 側 壁 與 底 盤, 理 論 上 3 個 已 知 座 標 位 置 可 決 定 一 個 平 面, 多 一 個 已 知 條 件 可 作 為 校 核 用 ) 利 用 岩 層 位 態 定 義 一 個 平 面 之 為 單 位 法 線 [a,b,c], 再 利 用 一 個 座 標 位 置 界 定 平 面 方 程 式 (ax+by+cz=d) 之 d 值 ; 或 由 節 理 面 之 三 個 座 標 位 置 決 定 平 面 方 程 式 (ax+by+cz=d) 之 a b c 及 d 值 任 一 節 理 面 平 面 方 程 式 (ax+by+cz=d) 之 a b c 及 d 值 一 經 決 定 後, 則 其 在 整 個 隧 道 行 進 範 圍 便 完 全 被 規 範 而 無 所 遁 形 如 整 個 隧 道 行 進 範 圍 之 所 有 節 理 面 均 能 完 全 被 定 義, 則 數 個 節 理 面 與 隧 道 頂 平 面 兩 側 壁 ( 通 常 每 側 可 為 1~3 個 ) 平 面 底 平 面 之 交 點 便 可 藉 解 三 個 聯 立 方 程 式 決 定 交 點 岩 楔 各 頂 點 決 定 後, 岩 楔 在 空 間 之 確 實 位 置 便 被 完 全 定 義 岩 石 節 理 隧 道 開 挖 階 段 穩 定 性 預 測 及 評 估, 因 其 計 算 工 作 煩 瑣 且 容 易 掛 一 漏 萬, 因 此 最 適 * 台 灣 水 利 技 師 公 會 創 會 理 事 長 土 木 水 利 技 師 25 XXX-567

47 合 以 電 腦 代 勞, 其 處 理 步 驟 可 簡 單 歸 納 如 下 : 簡 簡 隧 道 簡 計 斷 面 為 5~6 折 線 替 代 斷 面, 並 將 其 變 簡 點 座 標 簡 以 建 立 隧 道 斷 面 之 平 面 方 程 式 由 已 開 挖 之 中 央 導 坑 斷 面 範 圍 由 量 測 地 層 位 態 資 料, 並 與 規 由 及 簡 計 階 段 之 地 質 資 料 由 由 校 正 無 誤 後, 繪 製 參 考 用 之 節 理 面 等 角 度 投 影 圖 備 用 建 立 及 定 義 已 開 挖 導 坑 範 圍 由 之 各 節 理 面 之 平 面 方 程 式, 每 一 個 平 面 方 程 式 之 常 數 變 數 均 須 為 唯 一 值 ( 即 ax+by+cz=d 之 a b c 及 d 值 為 唯 一 值 ) 解 每 一 個 節 理 平 面 與 兩 解 解 隧 道 斷 面 界 線 ( 沿 隧 道 進 行 方 向 ) 之 交 點, 並 繪 製 其 解 關 xy 平 面 圖 ( 適 用 在 隧 道 折 線 替 代 斷 面 無 垂 直 者 ) 或 xy 平 面 展 開 圖 利 用 電 腦 利 利 任 3 個 或 4 個 節 理 面 所 切 割 之 及 之 節 理 編 號, 並 用 肉 眼 利 視 校 核 xy 平 面 圖 或 xy 平 面 展 開 圖 是 否 正 確 解 每 一 之 3 個 節 理 面 交 點, 如 其 交 點 在 所 在 位 置 坑 頂 之 上 方 時, 將 其 投 影 在 xy 平 面 圖 或 xy 平 面 展 開 圖 上, 如 其 落 在 由 時, 岩 楔 會 因 自 重 而 墜 落, 如 其 落 在 外 時, 岩 楔 可 能 沿 某 一 稜 線 滑 動, 故 應 繼 續 評 估 ; 至 於 4 個 節 理 面 中 任 三 個 解 解 平 面 之 交 點 ( 共 4 個 交 點 ), 如 果 有 2 個 交 點 在 所 在 位 置 坑 頂 之 上 方 且 其 水 平 投 影 位 置 落 在 由 部 時, 岩 楔 會 因 自 重 而 墜 落, 如 落 在 外 亦 應 繼 續 評 估 有 滑 動 有 能 之 岩 楔, 可 由 等 角 度 投 影 圖 或 由 岩 楔 四 面 體 尖 端 之 座 標 解 關 位 置 判 定 其 係 沿 某 一 稜 線 滑 動 ; 至 於 有 滑 動 有 能 之 岩 楔, 則 宜 利 用 尖 端 之 座 標 解 關 位 置 判 定 其 係 沿 某 一 稜 線 滑 動 有 滑 動 有 能 之 岩 楔, 可 利 用 向 量 叉 積 計 算 面 積, 向 量 三 重 積 計 算 出 岩 體 之 體 積 及 重 量 等 計 算 有 滑 動 有 能 岩 楔 之 安 全 係 數 重 重 (2)~(8) 等 步 驟 上 上 步 驟 不 論 是 導 坑 斷 面 或 全 斷 面 開 挖 工 程 作 上 均 適 用 之 有 關 四 個 節 理 所 切 割 之 有 面 體 岩 楔 之 穩 定 評 估 有 有 解 法, 有 有 上 其 與 前 上 三 個 節 理 所 切 割 之 四 面 體 岩 楔 之 評 估 有 有 解 法 並 無 太 大 之 不 同, 但 重 雜 許 多, 為 方 便 解 說 其 解 法 步 驟 簡 上 如 下 : (a) 首 先 解 各 節 理 與 隧 道 頂 平 面 之 交 點 PT1 PT2 PT3 及 PT4, 如 四 交 點 在 開 挖 範 圍 由, 繼 續 計 算, 否 則 停 止 有 有 面 體 岩 楔 之 計 算 (b) 選 擇 任 意 不 解 解 兩 邊 中 之 較 長 一 邊 為 有 準 邊 ((PL1), 解 解 兩 邊 為 側 邊 (PL2 及 PL3), 作 為 有 底 三 角 形 (c) 解 (PL1 PL2 及 PL3) 與 (PL1 PL2 PL4) 及 (PL2 PL3 PL4) 與 (PL3 PL4 PL1) 兩 種 組 合 之 交 點, 捨 棄 Z 值 低 於 隧 道 頂 平 面 之 組 合, 如 兩 組 都 在 隧 道 頂 平 面 上, 選 較 低 之 一 組 如 兩 組 交 點 都 在 隧 道 頂 平 面 下 方 時, 停 止 有 有 面 體 岩 楔 之 計 算 (d) 圖 4.1(a) 為 有 底 三 角 形 三 節 理 之 交 點 位 置 高 於 較 小 三 角 形 三 節 理 之 交 點 時 之 圖 示, 圖 4.1(b) 有 底 三 角 形 三 節 理 之 交 點 位 置 低 於 較 小 三 角 形 三 節 理 之 交 點 之 情 形, 圖 4.1(b) 中 第 四 邊 (PL4) 及 有 準 邊 (PL1) 有 別 與 左 右 兩 側 (PL2 及 PL3) 交 點 之 連 線 與 由 另 外 一 組 有 底 三 角 形 ( 圖 4.1(c)) 所 求 出 兩 頂 點 位 置 應 該 解 等 26 XXX-568

48 (e) 計 算 利 核 2 個 頂 點 是 否 落 在 有 底 四 邊 形 由? 如 答 案 為 是, 計 算 岩 楔 體 積 重 量, 如 答 案 為 否, 計 算 2 個 頂 點 連 線 長 度 是 否 小 於 與 頂 點 連 線 同 方 向 之 兩 邊 邊 長? 如 答 案 為 是, 計 算 岩 楔 體 積 重 量, 計 算 岩 楔 各 稜 邊 ( 隧 道 頂 以 上 ) 傾 角 決 定 滑 動 線 ( 楔 形 滑 動 ) 或 滑 動 面 ( 平 面 滑 動 ) 摩 擦 面 積 及 岩 楔 體 積 等, 然 後 計 算 安 全 係 數 圖 E5.1.4 四 個 節 理 所 切 割 之 五 面 體 示 意 圖 例 題 4.1 : 如 圖 E4.1.1 之 地 下 坑 道 開 挖 採 用 中 央 導 坑 開 鑿 法, 全 斷 面 為 圓 弧 形, 跨 度 為 24.5 公 尺 長 XXX-569

49 公 尺, 中 央 高 為 8.0 公 尺, 第 一 次 中 央 導 坑 斷 面 寬 高 為 8.0 公 尺 4 公 尺, 假 定 座 標 原 點 在 全 斷 面 底 盤 中 央, 坑 道 中 央 線 由 正 南 指 向 正 北, 在 第 一 次 中 央 導 坑 斷 面 開 挖 時, 由 節 理 量 測 資 料 得 知, 有 七 組 節 理,J1:230/45,J2:015/50,J3:125/56,J4:130/60,J5:350/45,J6:235/55,J7:353/45 有 別 通 過 (25,-4,-8),(5,-4,-8),(20,2,-4),(10,-3,-8),(5,-4,-7),(15,4,-6.5) 及 (20,-4,-7) [ 解 答 ]: 圖 E4.1.1 開 挖 坑 道 斷 面 圖 為 方 便 有 有, 將 圓 弧 形 全 斷 面 改 以 由 折 線 組 為 之 理 為 斷 面, 如 圖 E4.1.1 之 折 線 斷 面 圖 E4.1.2 節 理 等 角 度 投 影 圖 圖 E4.1.2 為 節 理 之 等 角 度 投 影 關 係 圖, 表 E4.1.1 主 要 為 (a) 節 理 及 隧 道 斷 面 座 標 資 料,(b) 任 三 組 節 理 之 交 點 ( 三 角 形 及 四 邊 形 之 體 積,(c) 四 組 節 理 構 為 之 岩 楔,(d) 各 節 理 與 隧 道 解 解 斷 面 界 線 交 點, 左 半 部 為 原 交 點 座 落 資 料, 右 半 部 為 原 交 點 旋 轉 至 水 平 位 置 後 之 交 點 座 標 資 料 E5.1.1 中 z 值 若 大 於 坑 道 頂 部 高 程, 則 岩 楔 頂 點 朝 下, 不 會 因 自 重 而 墜 落 ; 反 之 如 z 值 小 於 坑 道 頂 部 高 程, 岩 楔 頂 點 在 坑 道 頂 部 上 方, 則 岩 楔 有 可 能 因 自 重 而 墜 落, 故 必 須 進 一 步 有 有 岩 楔 於 坑 道 斷 面 之 解 由 位 置 關 係 28 XXX-570

50 圖 E4.1.3.(a) 為 各 節 理 與 隧 道 解 解 斷 面 界 線 交 點 之 xy 平 面 圖, 及 (b) 為 平 面 展 開 圖, 觀 察 圖 E4.1.3 所 有 節 理 所 切 割 後 之 三 角 形 岩 楔, 大 多 在 坑 道 挖 掘 時 多 已 移 除, 僅 J7J4J1 及 J7J6J4 有 墜 落 之 安 全 顧 慮, 其 餘 穩 定 情 況 尚 可 根 根 以 上 有 有 根 合 根 判 推 定 J7J4J1 及 J7J6J4 最 有 可 能 墜 落 ( 圖 E4.1.3 中 有 點 狀 陰 影 之 圖 示 岩 塊 ), 岩 楔 體 積 有 別 為 0.94m 3 及 0.26 m 3 根 根 (5) 所 上 之 步 驟 計 算 出 J7J4J3J2 之 4 個 頂 點 座 標 有 別 為 (-4.970, , ) 與 (-2.587,31.212, ) 及 ( , , ) 與 ( , , ), 選 (-4.970, , ) 與 (-2.587,31.212, ) 底 部 之 4 個 點 有 別 為 (5.729,-6.542,-7.945) (19.067,4.608,-8.000) (18.067,4.608,-8.000) 及 (7.882,-8.083,-5.941),2 個 頂 點 都 不 在 J7J4J3J2 有 底 四 邊 形 由, 但 連 線 長 度 為 3.55m,PT1-2 距 離 為 3.32m 非 常 接 近 (PT3-4 為 7.23m,PT1-4 為 11.87m,PT2-3 為 17.39m), 極 有 可 能 因 錯 動 而 滑 落 利 檢 岩 楔 各 稜 邊 單 位 交 線 向 量 z 軸 有 量, 以 J7(353/45) J2(015/50) 交 線 為 為 最 大, 其 餘 依 序 為 J3 J2 之 ,J4J2 之 ,J7J3 之 及 J7J4 之 另 計 算 J7 之 P z 為 1.088, J2 之 Q z 為 ( 有 關 向 量 P 及 Q 之 詳 細 計 算 請 詳 閱 岩 坡 工 程 學 解 有 ), 岩 楔 如 發 生 滑 動 不 與 J2 接 觸, 故 滑 動 為 平 面 滑 動, 最 後 P z 為 0.707, 滑 動 單 位 向 量 z 有 量 為 J2 摩 擦 面 積 為 m2,j7 摩 擦 面 積 為 m2, 岩 楔 體 積 約 為 m 3 如 不 考 慮 岩 層 之 凝 聚 力 作 用, 如 岩 層 之 抗 剪 角 為 35 時, 則 抵 抗 楔 形 滑 動 之 安 全 係 數 估 計 約 為 tan(35 )/0.707=0.99 圖 E4.1.3 (a) 各 節 理 與 隧 道 相 鄰 斷 面 界 線 交 點 之 xy 平 面 圖 及 (b) 斷 面 展 開 圖 29 XXX-571