金門大橋參訪紀要與經驗分享

前言

民國86年,筆者在金門從事興建塔山電廠監造工作時,就有傳聞計畫在金門本島(大金門)與烈嶼鄉(小金門)間要興建一座跨海大橋,這座橋經常在選舉期間被提出要興建,但選後即無下文,前後好幾次,因此被金門當地人譏諷其為「選舉浮橋」,歷經近20年,終於在101年拍板定案興建。

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金門大橋地理位置圖

 

承攬廠商替換滄桑

本工程最初由樺棋營造有限公司得標,於101月5月1日開工,工程進行頗為順利,不料101月12月榮民工程股份有限公司,針對樺棋營造有限公司之廠商資格提出異議申訴,而遭國道新建工程局依採購法撤銷決標終止契約,當時的工程進度(3.96%),較預定工程進度(3.95%)稍超前。

後於102年5月21日復工,由國登營造股份有限公司負責興建,施工期間工程進度一直持續落後,至105月6月29日,工程進度38.30%,較預定工程進度60.49%,落後22.19%,已構成違約情事,國道新建工程局乃依契約規定終止契約重新發包。

重新發包結果,由東丕營造有限公司以近60億元得標,於105年11月28日開工,至今107年5月底,據監造單位臺灣世曦工程顧問有限公司簡報,於107年3月12日,位於深槽區海域第一支直徑2.5m基樁,已經鑽掘且澆置混凝土完成,象徵本工程已獲得重大突破及進展。

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深槽區基樁鑽掘情形

 

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深槽區基樁鑽掘完成澆置混凝土情形

 

工程概要

本工程西起小金門(烈嶼鄉)后頭湖埔路,東迄大金門金寧鄉湖下慈湖路,全線長約5.4公里,跨海橋梁段約長4.8公里,依位置區分為主橋、邊橋及引橋三部分,茲敘述如下:

主橋段長1050m,基礎採用直徑2.5m全套管場鑄RC基樁,橋面寬18.8m,雙向各配置一混合車道、人行/自行車道及路肩。

邊橋段長360m,基礎採用直徑2.0m全套管場鑄RC基樁;引橋段長3,000m,基礎採用直徑1.5m全套管場鑄RC基樁,該兩橋,橋面寬15m,雙向各配置一混合車道及人行/自行車道。

施工經驗的分享

目前參訪金門大橋(以下稱本工程)過程中,發現與筆者於89年監造興建之金門塔山電廠重油供應設施工程(以下簡稱重油供應設施),有很多類似之處,因此與監造單位之臺灣世曦工程顧問有限公司(以下簡稱台灣世曦),進行經驗交流及分享,分述如下:

一、設計與監造

本工程係由台灣世曦設計與監造,基樁的入海床深度,位於主橋段直徑2.5m者最深40m;位於邊橋段直徑2.0m者最深30m(49m);而重油供應設施,係由台灣世曦的前身中華顧問工程司設計,而由台電的金門工務所監造,直徑0.9m及1.0m之基樁,皆須深入堅硬的岩盤3m以上,施工前期使用全套工法基樁鑽掘,有一支基樁鑽掘入岩(1.6m),因岩盤太堅硬難以達設計深度(3m),筆者與中華顧問工程司的設計工程師探討協商,最後以補強措施予以定案解決。

二、地質鑽探

基地的鑽探,係由擁有平台船的環島工程公司施作,據監造工程師告知,本工程鑽探採取的岩心,試驗結果單軸壓縮強度最大為2,000kgf/㎝2;而重油供應設施鑽探採取的岩心,試驗結果單軸壓縮強度最大為1,748kgf/㎝2。

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鑽探工作的平台船

三、配合施工方法

本工程主橋段及邊橋段,係配合機船施工(由工作平台船、頂昇式平台船、拖船、起重船、拌和船、警戒船、安全巡邏船及基樁施工設備組合),引橋段係配合棧橋施工;而重油供應設施皆採用配合機船施工(由工作平台船、拖船、吊裝船、材料運輸船、交通船及基樁施工設備組合),施工期間工作平台船曾發生支柱曲折、焊道撕裂及支柱長度不足等情事,支柱曲折及焊道撕裂部分在工地檢修;支柱長度不足部分,係將平台船拖回台灣,分別在各支柱中間增加4m長度,並順便更換鋼索。

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配合施工棧橋

四、使用韓國製造的鎢碳鋼鑽頭

鎢碳鋼鑽頭,歷經鑽掘堅硬岩盤一段時程後,會因削磨而失去鑽掘功能,本工程係以更換新整組的鎢碳鋼珠鑽頭方式處理;而重油供應設施基樁的鑽掘,係歷經採用全套管、反循環式、岩盤切削等工法效果不彰後,才引進韓國製造的兩組不同直徑(72㎝及46㎝)組合之鎢碳鋼鑽頭,經過使用直徑19㎜、23㎜、24㎜之鎢碳鋼珠鑽頭鑽掘,發現使用直徑23㎜之鎢碳鋼珠磨耗最低後,才定案使用直徑23㎜之鎢碳鋼鑽頭,而磨耗失去功能的鎢碳鋼鑽頭,係運回台灣或原廠家香港分公司更新、檢修,為因應鎢碳鋼鑽頭損耗更新、檢修,工區鎢碳鋼鑽頭備品,由3組增加到6組,因此基樁的鑽掘工作沒有中斷過。

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韓國製造之鎢碳銅鋼鑽頭及磨耗失去功能更換情形

五、基樁鑽掘方式

本工程係藉空氣壓縮機之風壓,啓動馬達旋轉鑽頭削磨岩盤,削磨產生之岩屑與海水混合,藉空氣壓縮機之風壓,由岩盤面經過直徑約20㎝的鐵管,排放至海上。據現場監造工程師表示,遇堅硬的岩盤,每小時入岩深度僅10幾公分而已;而重油供應設施,係藉空氣壓縮機之風壓啓動馬達,將鑽頭一面旋轉一面鎚擊岩盤,鎚擊產生之岩屑與海水混合,藉空氣壓縮機之風壓,由岩盤面直接往上噴射排放至海上,169支基樁經統計,平均每小時約入岩深度0.8m 。

六、鑽機馬達的每分鐘轉速(RPM)

據現場監造工程師告知,本工程目前之鑽機馬達轉速為2RPM;而重油供應設施,鑽機馬達在基樁鑽掘過程中常常發生故障,發現鑽機馬達的轉速(RPM)不能太快或太慢,一定要調整適當,歷經使用19RM、8RPM及2.5RPM之轉速嘗試後,發現鑽機馬達在2.5RPM轉速,最不容易發生故障。

七、傾斜岩盤之處理

遭遇傾斜岩盤時,本工程係採減低鑽桿壓降速度,以慢削慢磨方式處理,遇到岩盤角度傾鈄過大者,採以澆置水中混凝土,建置平整作業面後再進行基樁鑽掘;而重油供應設施,係在套管固定架焊裝直徑大於套管之導管,使套管穿過導管,達到岩盤上,採減低鑽桿壓降速度,以慢鎚慢磨之方式處理。

八、工程進度落後之處理

本工程因施工廠商一再替換,施工進度每況愈下,導致工程進度嚴重落後,因此監造單位臺灣世曦,除了每週及每月要向上級單位,陳報工程施工情形及進度外,並且每月要將工程施工情形(含照片)及進度,公佈在金門縣政府金門大橋專案暨行政透明網,讓金門鄉親及社會大眾周知;而重油供應設施,係因基樁鑽掘工法一再變更、摸索、嘗試,導致工程進度嚴重落後,當時身為監造單位台電金門工務所,土木課長的筆者,每週除了要向上級單位陳報工程施工情形及進度外,還要應付每天早上上級單位來電垂詢前一日基樁鑽掘情形及支數,後來甚至要筆者簽陳分析是否考慮終止契約。

於是筆者就重新招標,將會使工期更延長、工程金額會鉅增,終止契約會引起原承攬商的反彈,導致訴訟問題,使工程難以繼續施工,更重要的是承攬商有意願繼續施工,且基樁鑽掘已突破漸入佳境為由,建議不宜終止契約。承攬商很爭氣,終於順利將重油供應設施完成。因此本工程的監造單位台灣世曦的現場工程師及主管,所承受的壓力與辛酸,筆者感同身受。

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金門大橋模擬圖

結語

金門塔山電廠重油供應設施工程,係由樺棋營造股份有限公司承攬施作完成,憑其在基樁鑽掘過程所得到經驗,及在終止契約時本工程進度還稍超前之情事研判,筆者認為是有能力將本工程最困難的基樁鑽掘完成,進而將其他後續的工程施作完成。然,因其廠商資格遭其他廠商提出異議申訴,而遭撤銷決標終止契約,並改由其他的廠商接手繼續施作,雖然努力施工,但工程進度卻每況愈下,嚴重落後,而遭終止契約,又重新公開招標、發包、決標,導致完工期限的延宕,實在是頗為遺憾的事情。

參考資料

1.維基百科(自由的百科全書)網站。

2.金門縣政府金門大橋專案暨行政透明網。

3.金門大橋建設計畫第CJ102-2C金門大橋接續工程簡報,107年5月29日,臺灣世曦工程顧問有限公司。

4.金門塔山發電廠重油供應設施工程施工報告,91年10月,台電金門工務所土木課編。

5.國營會91年度工程品質查核金門塔山發電廠重油供應設施工程簡報 91年7月,台電金門工務所撰。

 

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