淺談金鯨坑道補強工程

前言

金門塔山電廠發電計畫之聯外道路,原來是土石路面,於初期施作電廠聯外管排之B2C標工程,經過下方有金鯨坑道的路面時,據軍方的反應,金鯨坑道壁面常有碎石崩落的情事,研判應係軍方早年施作該坑道時,壁面未作襯砌保護,裸露岩盤表面,長期受到海風及海水等鹽害的侵蝕,以致岩盤小節理風化剝離,稍受振動即發生鬆脫,導致碎石崩落的現象。台電為避免在金門塔山電廠發電計畫施工期間,來往頻繁的重型工程車經過坑道上方,因振動造成碎石崩落加劇的負面影響,經與軍方協商後,乃分別在坑道內外之會受振動影響之範圍內,予以補強,以確保坑內之安全,筆者茲以撰文,回顧分析。

現場地質調查

由CSIR及NGI岩體分類調查結果顯示,金鯨坑道係由TYPE II良好厚實的花崗岩盤組成,節理有兩組,間距分別為0.1~0.5m及0.5~1m,節理間無地下水。依據「結晶岩區地質驗證調查金門地區報告書」,花崗岩的單軸抗壓強度為1160.6kgf/㎝2。

坑道內補強範圍及方法

補強範圍縱向為在坑道側壁與道路邊線正投影交叉點,各向外延伸5m為原則。金鯨坑道分東西兩坑道,東坑補強長度38.4m,西坑補強長度20m。橫向為最高潮位線以上側壁岩面,而有人行道壁面則由人行道面加1.85m以上的岩面,補強長度隨坑道岩面起伏而不同大約為21m。

補強方法係依據坑道地質情況,先分別施打樹脂岩釘(Resin Anchor)與S.N岩釘(S.N Anchor):岩釘係由錨桿、承鈑、墊圈及螺帽組成,錨桿直徑25㎜長度3.5m,施打間距縱向2m、橫向1.5m總數量446支。然後鋪設熔接鋼絲網兩層:熔接鋼絲網直徑3.2㎜縱橫間距為7.5㎝,每層面積為1278m2。最後以噴凝土噴佈襯砌壁面:噴凝土使用骨材最大粒徑為1.5㎝,為因應坑道長期受鹽害侵蝕的環境使用抗硫酸(鹼)之波特蘭第II型水泥,按配比設計使用量與水及附加劑等材料充分拌和後,利用空氣壓縮機噴佈於岩面上,噴凝土厚度為20㎝須分兩次噴佈,每次噴佈10㎝厚(詳圖1)面積為1,278m2。

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金鯨坑道內補強示意圖

坑道外補強範圍及方法

影響坑道上之土石道路長43m寬6m部分,先開挖土石至岩盤面,植入長106㎝,縱橫間距各50㎝之D19錨錠鋼筋後,再澆置至少50㎝厚的混凝土路面。於混凝土路面東側端部下之碎石堆積層之空隙,開挖後視實際情況,分別以混凝土及水泥砂漿澆置填充,至於東坑東側岩盤厚度小於3m部分,則以固結灌漿予以補強,最後於混凝土面上加鋪5㎝厚的瀝青磨耗層。

施工前置作業

坑道未完成補強前,為安全起見,於道路兩端豎立限制載重為20噸的標誌。另金鯨坑道係軍方所擁有,施工人員必須遵照軍方管理規定辦理出入坑道通行手續,並豎立警示標誌,警示施工人員除施工區域外,其他區域不得逾越。

施工程序

由於金鯨坑道係軍方戰備水道,不得全面封閉,必須留一處供船艇出入,因此先由東坑施工,俟噴佈噴凝土完妥,養護期滿,岩釘抽樣試驗合格,並將一切遺留物清理完成後。再進行西坑的補強施作,俟坑內的補強工作全部完成,再進行坑道(上)外路面施作及其他補強措施。

安全措施

坑道內皆是裸露稍有風化之岩壁,而下方則是海面,且照明十分不良的高空作業環境(詳如金鯨坑道內補強示意圖)。施工人員必須經由坑道一側的人行道爬上工作架,然後站在鋪設厚木板的工作架上作業,除了要隨時注意坑內壁體小碎石崩落、足下的站立位置防止墜落外,還要承受鑽掘岩釘孔及噴佈噴凝土所產生粉塵。因此施工人員必須戴安全帽、口罩、護目鏡及其他安全配備,另由於施工場所,經常會受到海風及海水的侵襲,因此每日施工前,必須檢查工作架與上面鋪設的厚板、照明以及防墜設施等全部完妥後才開始工作。

結語

鑒於金門塔山電廠發電計畫主體之第一期土木工程即將開工,屆時將有來往頻繁的重型工程車輛,通過金鯨坑道上方的電廠聯外道路。加上為儘量減少軍方對坑道營運戰備之影響,工程限制在75日歷天內完成,為掌握短促施工的時程,因此必須在夜間施工。

記得有一次土木課長自離職小包口中耳聞,承攬商施工有偷工減料之情事,於淒風苦雨施作岩釘的夜晚,臨時起意要求當時身為工安股長之筆者,陪同進入坑道內檢查岩釘打設及安全防護施作的情形。結果一切皆按步就班施工,研判應係報復因被撤換而衍生之中傷之語。

由於位處坑道內是不安全的施工場所,且承攬商日以繼夜的趕工,因此身為工安股長的筆者,經常懷著如履薄冰的心情進入坑內,督導承攬商做好安全防護措施,當坑道的補強工程如期、如質,且零災害的完成,筆者終於放鬆心情且鬆了一口氣。

參考資料

1.金門水頭塔山發電廠第一至四號機發電計畫金鯨坑道補強工程施工計畫,益鼎工程股份有限公司編撰,86年3月。

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