廣慈《D樓》參訪記

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圖1 廣慈《D樓》二棟高樓出類拔萃趕工中(林正浚技師 提供)

從台北永春捷運站出來,轉進忠孝東路五段524巷,高聳的4棟27F鋼構建築,就出現在眼簾,一棟棟似綠蔭中竄出的冬筍,不停的拔高與蛻變,廣慈《D樓》是其中二棟,正加緊充實內涵,努力再披新裝。雖是微雨天氣,有點霧氣,就是哪高度,真還有點入雲的感覺!(詳圖1)

筆者、國男兄,在正浚協理/技師引領介紹下,穿梭在鋼柱與鋼肋鈑中,從其中一棟的一樓起,鋼筋混凝土柱已完成包覆到8樓,從18樓再另闢戰場,繼續努力向上施工,一樓版有數個開口,是地下4F向下探底的一面,《二順一逆》造就工程進度一路綠燈,3,4百人的大工地,施工井然有序,牆上的進度曲線,有似《玉山》登頂的陡坡,雖然險峻,但「他們」是沒在怕!

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圖2 鋼構概念圖

主鋼構工程採逆打及雙順打工法,藉以縮短結構施工期程,增快施工作業,SC鋼骨外包鋼筋混凝土結構的鋼柱內,按不同樓層澆灌8,000PSI及6,000PSI自充填混凝土,地上層鋼構層間設置SBRB制震及耐震間柱,提高居住舒適性,地下室採40cm厚無梁版,管線埋設其中,免除穿梁也兼具美觀,整體建築物由250cm直徑的基樁承載,基樁深入岩盤,基盤永固,在參訪中,也發現數個新工法、新亮點,點綴其中,值得與大家分享!(詳圖2)

壹、中間柱地中平移工法

中間柱在定位中,如何確認在澆置混凝土時在反循環樁中的空打落點,與鋼樁頂的座標一致,絕對是一個嚴肅的課題,也避免偏移後補強的困難,廣慈《D樓》引入鋼柱地中平移工法,確實在施工中,達到預期的功效!

鋼柱在長度考慮,有運輸及塔吊吊裝荷重的限制等考量。廣慈《D樓》的鋼柱,以3樓的高度對接,在地下基樁以反循環樁工法施工時,空打中間柱的吊裝與定位,廣慈《D樓》引進中間柱地中平移工法,就是一絕!

一般基樁施工垂直度,都有 1/300或更小的偏移度限制,但中間柱部分,容許度就備受考驗。這次廣慈《D樓》,皇昌營造引介同豐專利,在中間柱的定位表現,非常優異!

中間柱地中平移工法,目前是專利保護中,主要發想是樣架與假柱精確定位,以雙浮筒浮力校核及地中鋼柱油壓定位等要素的運用。(詳圖3、4)

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圖3 逆打鋼柱吊放浮箱示意圖(斷面)

 

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圖4 逆打鋼柱吊放校核示意圖(平面)

一、樣架與假柱精確定位

樣架與施工構台整合,並以假柱與中間柱中心連接,上盤以經緯儀與水準儀精確定位,樣架以假柱固定,但地中部分,僅靠鋼柱自重垂直,就顯得太不保險了!

二、雙浮筒浮力校核

在X、Y兩軸向,距地中柱表面一定距離,在預定澆置混凝土完成面上,設置標點連結浮筒,以浮筒浮上反循環樁穩定液面,以浮筒中心點,檢核鋼柱底部定位是否正確,如有偏差,就以水(地)中千斤頂(詳圖5),由陸上施以油壓來調整中間柱的X、Y兩軸絕對垂直。

三、地中鋼柱油壓千斤頂定位

地中鋼柱以4組油壓千斤頂以X、Y雙向定位,在陸上施以油壓來調整中間柱的絕對垂直,以水面浮球確認垂直度(詳圖6)。

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圖5 逆打鋼柱吊上水中千斤頂

 

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圖6 逆打鋼柱雙浮筒浮力校核

貳、鋼柱對接ACEUP工法

鋼柱對接ACEUP工法,與傳統吊裝工法最大之不同處,為鋼柱對接處使用特殊之夾具。柱位吊裝偏差調整定位後,藉由鎖緊傾倒防止螺栓,將上下鋼柱對接處之耳板,頂擠夾緊,可防止鋼柱倒塌,試想放鬆吊索後,鋼柱也不會傾倒,整體吊裝速度,就會增加。

一、防止鋼柱傾倒

鋼柱對接ACEUP工法吊接鋼柱,對鋼柱的穩定,並不使用鋼索固定,而是用日商專利的夾具,與上下鋼柱銲接固定的吊耳連結,專利夾具有一定的剛性,利用夾具的螺栓調整,耳板分列於 X、Y 兩向,共裝設4對8支,上下螺絲鎖緊可防止鋼柱傾倒。

二、調整機制

1、鋼柱高程上下調整( 詳圖7)

將鍥(矢)板插銷插入凸輪臂下方,旋鎖凸輪臂上方螺栓,使柱對接處之間隙增大,同時將上下兩邊防止傾倒螺栓,鬆緊調整,使上鋼柱上升,反之亦然,達到調整鋼柱水準高程的目的。

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圖7 鋼柱高程上下調整

2、鋼柱左右偏移調整

崁入特製手工具板,手工具板溝槽鈎住下柱耳板,並固定下鋼柱螺栓,旋轉上鋼柱螺栓,可使上鋼柱右移,倒裝手工具,可使上鋼柱左移,垂直方向調整亦同( 詳圖8)。

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圖8 鋼柱左右偏移調整

(1)鋼柱垂直度調整

由上往下數第三對螺栓拴緊或鬆馳,兩向操作,可以將上柱做垂直度調整( 詳圖9、10)。

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圖9 鋼柱垂直度調整

(2)鋼柱對接ACEUP工法吊裝順序

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(3) 對鋼柱基礎板的垂直度調整

ACEUP工法也提供小型螺旋千斤頂,可對鋼柱的基柱位置,做微調(詳圖11)。

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圖10 鋼柱基礎板垂直度調整裝置( 採自廠商型錄)

上述工法對後續鋼梁的吊裝精度,提升品質、降低成本、縮短工期及提升施工安全性,有諸多益處。

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圖11 廣慈D樓 鋼柱吊裝ACEUP夾具導滑套入下耳板

參、鋼構韌性斜撐 --採用鋼造夾型挫屈束制斜撐-SBRB(Sandwiched buckling-restrained brace)專利工法的應用

廣慈D樓鋼構從一樓至十七樓(第六節鋼構,鋼構一節有三層樓,約10m),設計採用台灣大學土木系-周中哲教授,發明專利工法SBRB《Sandwiched buckling-restrained brace》,是可更換核心鈑之挫屈束制斜撐核心設計。

SBRB之核心單元皆由單一核心鈑構成,並於核心鈑端部,焊接垂直加勁鈑,使其成十字型斷面,以提供端部與鋼構架結合的穩定。SBRB 之圍束單元,是由兩組獨立的圍束構件,利用墊鈑及螺栓栓接組合而成 。

SBRB有專利,費用較高,能提高建物耐震能力。若受大地震力時,SBRB鈑材挫曲,仍可以抽換新鈑材修復,由於構件大,在與其他設備衝突處、及容許位置條件下,輔以耐震間柱,耐震間柱無專利問題,施工性亦較佳,快速且精準度高,耐震間柱從一樓至二十七樓(第九節鋼構),都可見到裝置蹤影。(詳圖12、13)

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圖12 SBRB《Sandwiched buckling-restrained brace》鋼構韌性斜撐

 

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圖13 耐震間柱

肆、運用BIM技術,在設計優化與工程數位創新應用的典範

本案以統包方式進行建築與機電整合,在設計階段以BIM技術,對土建及機電(含ICT)之介面整合,減少設計與施工錯誤,尤其引用碰撞檢核,對鋼構與水電設備或管線穿梁,無論在功能性與維護性方面,都在優化設計階段檢討中,獲致最佳解決方案,廣慈D樓,也在中國土木水利學會主辦的《108 年工程數位創新應用獎》觀摩賽中,贏得《優勝》。

本案在BIM科技創新應用方面,有下列特點:

BIM的應用在國內具規模的建築,推廣的很有基礎,應用在實際品質與進度的管理,廣慈廣慈《D樓》有創新應用的一面,以BIM協同作業平台為基礎,創新整合「BIM、IOT與雲端技術」,於本案工程管理上,BIM科技創新應用之內容,以下列項目分別敘述:

1、BIM施工規劃:BIM施工規劃-圖資與施做歷程管控、4D模擬施工排程與檢討,提升專案執行效益,管控圖審及現場進度。

2、BIM施工管理-建材履歷 (CObie)查詢

建立COBie (建築資訊交換標準)物件屬性,可以以名稱查詢其建材履歷。

客戶端維修階段

建立BIM FM:可供管理者(住戶)查尋特定/維護設備資訊(如空調冷氣),查詢結果可以表單方式呈現,亦可由表單反查設備相對位置(表單與BIM模型具連動性),做為營運及設施管理之用。

3、 BIM施工管理- 工程數量統計

BIM資訊與發包數量查詢,可於雲端平台上,快速找到窗元件所在位置,並查看元件屬性資訊,最後可匯出Excel數量表,並可查詢增築資訊、總數量,及相關增築位置及資訊。

4、BIM自主查驗

BIM模型與圖資整合平台QR-Code落實走動式管理,輔助現場自主檢查,確保施工品質無虞。

5、BIM模型自主查驗(QR-Code)

為使查驗作業結合BIM模型,降低缺失行為,本案透過雲端平台,落實檢討協同及落實BIM自主查驗,達成施工圖、BIM模型、現場施工三者一致。(詳圖14)

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圖14 BIM模型查驗確保圖、模、現場三者一致

繼2012年,筆者參訪皇昌營造股份有限公司承建的國道五楊段拓寬工程計畫,中壢楊梅段第C911標南下線工程,寫就「飛龍在天」,記述預鑄節塊吊裝工法新觀點一文,7年後再度受邀,參訪該公司承建的高層鋼構建築,欽佩該公司的營建團隊日新又新,在廣慈D樓的有限工期下,能有品質與BIM技術創新運用的優異表現,實屬難能可貴,本案在主辦單位台北市政府都市發展局的督導,暨皇昌營造優越的施工團隊在林正浚協理/土木技師的卓越領導下,引進多項專利工法及BIM創新技術,並提供簡報等,在工程上的表現傑出,令人印象深刻,一併致謝。

 

【本文稿經由台灣省土木技師公會技師報同意轉載;未經允許請勿任意轉載】

 


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