淺談公路橋梁檢測制度精進歷程

交通部技正 江明益、交通部技監 夏明勝、

財團法人中華顧問工程司主任 王瑞麟

南方澳大橋,在各方努力下,快速經歷清除、復原後,重建工程甫於109年10月12日開工。除了毀損橋梁的重建外,交通部更進一步就制度面予以精進檢討,修訂「公路橋梁檢測及補強規範(以下簡稱公路橋檢規範)」,除了在最高技術指導規定層次上給予適度強化外,並兼顧提醒非公路橋梁養護管理機關參照。該規範已於109年1月3日修訂部分條文並頒布施行。以下概要說明,敬供各界瞭解。

壹、按結構型式,分為一般性與特殊性橋梁

依據公路橋梁之結構型式,將其分為一般性及特殊性橋梁2類。一般性橋梁,如RC橋、PC橋及鋼結構橋,在規範C1.3節說明中,橋梁包含梁橋、I型梁、T型梁、U型梁、箱型梁與剛架橋等;至於特殊性橋梁,例如吊橋、斜張橋、脊背橋、桁架橋、鋼拱橋等,因其載重設計與設計需求,不同而有所相異。

橋梁大致可分為上部及下部結構。在一般性橋梁中,橋墩係承受上部構件載重,主要為受壓構件,並將其力量傳遞至橋墩基礎,再透過地面承載力反向支撐;然而,在跨河橋、或需跨越特殊地形等情況時,為避免影響水流、航道、交通視距,以及環境生態等,常透過特殊結構形式,減少落墩設計因應。最常見的方式,即利用纜索系統來拉起上部結構重量,特殊性橋梁中的斜張橋及脊背橋即是如此。

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圖1 國道三號高屏溪斜張橋

 

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圖2 國道六號愛蘭脊背橋

 

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圖3 國道三號中興系統交流道跨越橋

貳、特殊性橋梁應訂維護管理作業計畫

在新修訂的公路橋檢規範裡特別要求,對於每座特殊性橋梁,應制訂維護管理作業計畫。主要的目的是,部頒規範屬最高技術指導層次規定,如於規範內制定太過細節條文,恐無法完全涵蓋各類型特殊橋,考量每座特殊橋因結構型式不一,重要構件亦各不同,其養護方式應各有其相應之個案需求,以凸顯其特殊橋意涵。

因此,在規範1.1節中,開宗明義強調所有公路橋梁養護,均有其依循制度。一般性橋梁,應照規範各章節規定,執行檢測、評估、維修及補強,細部作業則須依照各養護管理機關、或養護單位自訂之手冊辦理;至於特殊性橋梁,則增訂公路養護管理機關、公路養護單位,應考量個案特殊橋梁之結構特性及現地狀況,量身訂做維護管理作業計畫。

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圖4 公路橋梁檢測作業架構示意圖

參、維護管理作業計畫,應包涵事項

公路橋檢規範,定位在養護類技術規範,其適用範圍為使用中的橋梁,考量每座橋梁完工時間不同,橋齡差異大,當初設計或竣工資料保存性,無法完全掌握,因此,在規範C1.1節中,對於特殊橋所要求制訂的維護管理計畫,規範要求須包含:

檢、監測項目

執行方式

執行頻率

判定標準

上述4項,為維護管理作業計畫之基本要項。而每座橋梁視其重要構件,仍有不同特殊內容,例如斜張橋或脊背橋,橋塔為其重要構件,針對塔內環境與錨定端部等,如何檢視、操作或檢測路徑,係為重要內容,應記載於作業計畫內,提供檢測員參據。

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圖5 維護管理作業計畫應含事項示意圖

肆、特殊橋檢作業,不應郁限在一般橋所設之架構

在公路橋檢規範明訂,檢測類別分為:定期檢測、特別檢測,以及詳細檢測;在檢測頻率規定中,定期檢測以兩年一次為原則,狀況良好之跨河橋得適度延長,惟最長不得超過四年。

讀者必須留意,上述規定僅針對一般性橋梁,至於特殊性橋梁,則以其維護管理作業計畫所訂內容為準。因此,維護管理作業計畫內,得不受「定期檢測、特別檢測、詳細檢測」三類架構拘束,以及「定期檢測以兩年一次為原則」之頻率概念,應完全依照該橋養護管理機關或養護單位需求,自行擬訂。

特殊性橋梁,因其結構形式、設計獨特性以及使用需求,個案本就不同,每座特殊橋並非所有構件均為重要構件,應依其特殊力學傳遞行為,擇定所謂「重要構件」,在規範C2.4所述:「對於特殊性橋梁,應依維護管理作業計畫所訂檢測項目辦理,除一般性橋梁之檢測項目外,尚包含:橋塔或立柱、鋼纜系統(包括鋼纜錨碇裝置、鋼纜保護套管、鋼纜)、吊索、拱肋(拱圈)或橫桿等」,由此可知,橋塔、鋼纜、鋼纜套管、錨碇裝置等,應視為重要構件。

因此,特殊橋之維護管理作業計畫內,可單就重要構件,訂定各構件之檢測類別與檢測頻率,例如,我們可以明定每4年1次做全橋鋼纜索力之詳細檢測;至於其餘一般性構件,例如主梁、橫隔梁、橋台等,可要求按公路橋檢規範規定辦理。

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圖6 一般性及特殊性橋梁檢規定差異性範例

 

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圖7 特殊性橋梁之重要構件

伍、結論與建議

原「公路橋梁檢測及補強規範」,較著重於一般性橋梁之檢測及補強;對於特殊性橋梁,則由公路養護管理機關、公路養護單位,依橋梁特性、現地狀況及養護條件,另訂檢測及養護規定。

有鑑於南方澳跨港大橋斷橋事件,交通部對特殊性橋梁管理機制,由過去授權各局「可」自訂檢測及養護規定之方式,調整為部要求「應」訂定每座特殊橋之維護管理計畫,其政策已更積極性。

新修訂之公路橋檢規範,內容總計七章,本次修訂,主要涉及第一章總則、第二章檢測一般規定、第三章定期檢測,以及第五章詳細檢測,修訂重點彙整如表1所示。

部頒技術規範,係原則性、訓示性規定,其內容無論採定性或定量描述,均為最低標準。建議各養護管理機關或養護單位,應衡酌自身轄管橋梁,以「公路橋梁檢測及補強規範」為基礎,編訂各自一般性橋梁檢測手冊,以及特殊性橋梁之維護管理作業計畫,以做為管理維護之依據。

又,前全國各級橋梁,雖分由中央各部會與地方政府轄管,然行政院已於109年7月21日函頒「橋梁維護管理作業要點」,除明確區分其維管權責外,並規定橋梁督導、考核、養護之三層次管理機制,確保每座橋梁有單位養護、有機關(構)辦理考核、有主管機關辦理督導。期藉由維管作業的落實,使各橋梁管理機關,能掌握所管橋梁老劣化狀況,適時投入經費加以維修、補強及必要時的重建,確保橋梁通行安全。

綜上所述,建議各養護管理機關或養護單位,於相關養護督導規定下,將特殊橋維護管理納為考核事項之一,俾利掌握國家政策執行狀況。

至於技術規範本,應配合時空環境、工程技術及研究成果,與時俱進,未來應持續廣納各方建言,深入瞭解基層實務操作反映,滾動檢討規範內容,以期許制度更趨執行性。

表1 公路橋梁檢測及補強規範(109.1.3版)修訂條文彙總表

     
  

章次

  
  

名稱

  
  

修訂重點

  

第一章

總則

1.1一般說明

1.2法令依據

1.3適用範圍

1.1增訂特殊性橋梁,應另訂定維護管理作業計畫。

1.3將特殊性橋梁列為適用對象。

第二章

檢測一般規定

2.1一般說明

2.2檢測類別

2.3檢測頻率

2.4檢測內容

2.5檢測準備作業

2.2詳細檢測定義中,增訂特殊性橋梁應依其維護管理作業計畫,針對重要構件進行檢測,以掌握特殊性橋梁狀況。

2.3節:增訂特殊性橋梁檢測頻率應依其維護管理作業計畫所訂頻率辦理。

2.4節:增訂特殊性橋梁應依其維護管理作業計畫訂定檢測項目。(包含檢監測項目、執行方式與頻率、判定標準)

第三章

定期檢測

3.1一般說明

3.2檢測方式

3.3劣化評等

3.4劣化程度評等(D)

3.5劣化範圍評等(E)

3.6使用性及用路人安全性影響評等(R)

3.7處置急迫性評等(U)

3.4節:於該節解說部分,增訂特殊性橋梁結構物之劣化類型、劣化評等表。(包含橋塔、鋼纜錨碇裝置、鋼纜保護套管、鋼纜裝置、拱圈)

第四章

特別檢測

4.1一般說明

4.2地震後特檢

4.3土石流災後特檢

4.4水災後特檢

4.5火災後特檢

4.6其他重大事故後特檢

未修訂。

第五章

詳細檢測

5.1一般說明

5.2局部破壞檢測作業

5.3非破壞檢測作業

5.4跨河橋所在河道狀況或基礎沖刷之檢測

5.1節:增訂特殊性橋梁應依其維護管理作業計畫,針對重要構件進行詳細檢測。

5.3節:增訂構件非破壞檢測作業方法及說明。

第六章

結構安全評估

6.1一般說明

6.2承載能力評估

6.3耐震能力評估

6.4耐洪能力評估

6.5疲勞安全評估

未修訂。

第七章

維修與補強

7.1一般說明

7.2緊急處置

7.3維修與補強原則

7.4混凝土構件維修

7.5鋼構件維修

7.6鋼構建防蝕系統維修

7.7支承維修與置換

7.8伸縮縫維修與置換

7.9結構補強

未修訂。

 

 

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