單柱型鋼筋混凝土場鑄橋墩與預鑄帽梁工法之改良

前言
單柱型鋼筋混凝土場鑄橋墩與預鑄帽梁工法,在台北捷運內湖線已有設計案例且已完工通車,是國內第一次採用預鑄帽梁之工法,其設計理念,係採用預鑄帽梁設置上鋼板錨錠件、及場鑄橋墩設置下鋼板錨錠件,兩鋼板以工地銲接作為接合方式。而其應力傳遞方向是由預鑄帽梁→上鋼板內層錨錠件→上鋼板→外圍工地銲道→下鋼板→下鋼板內層錨錠件→場鑄橋墩。

預鑄帽梁工法,有進行詳細計算檢核驗證,實為一理想之工法,惟考量上下鋼鈑與混凝土直接接觸,於工地銲接時之高入熱量,恐有損害局部混凝土強度之虞。且鋼筋應力傳遞經由上下鋼版間之外圍工地銲道,鋼筋與銲道並不在同一應力線上,應力流有彎折現象,無法直接傳遞,故啟發改良之意念,改良工法將以預鑄帽梁工法為基礎,改善前述之現象,詳如後文所述。

改良構想
為避免工地銲接時之高度熱量損害局部混凝土強度,銲接位置應與混凝土外圍分隔,然需分隔多少距離才適當,則需考量不影響混凝土強度之可耐溫度及溫度傳遞狀況,此部分需詳細研析,本文暫且不討論此議題,而以適當距離替代。另為改善應力流彎折傳遞不直接之現象,而以鋼骨鋼筋混凝土鋼筋傳力接頭之作法,即將鋼筋及續接器與鋼版強軸成一直線,由鋼鈑強軸直接傳遞鋼筋應力。

經過考量結構設計及施工之可行性,初步發展二種改良方案如後:

方案一:連結構件可概分上續接錨錠構件、現場續接構件、下續接錨錠構件三部份,其相關連接配置示意如圖1。上下續接錨錠構件原型設計示意圖(圓柱例),如附圖2及3。

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圖1 方案一續接錨錠構件配置示意圖(圓柱例)

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