前言

位於海上的結構體之施工,除了要配備陸地上的施工機具及人員外,還要配備具有運搬及吊裝能力的工作船、及水中作業的潛水伕,與陸地上的施工方法截然不同,玆以金門塔山電廠重油供應設施之為例,分享施工經驗。

海上結構體

連絡橋、卸油平台、靠船樁叢、繫船樁叢及人行鋼橋之橋墩等海上結構體(詳結構體平面配圖),因大部分位於深海上,模板難以由海底由下往上支撐,完全依賴深入海底岩盤三公尺的鋼管群樁,採懸吊方式支撐。其方法為焊接直徑約1吋鋼棒之吊筋4支,懸掛於每支鋼管基樁頂外側,將20㎝×50㎝之鑽孔之枕木,由下往上穿過吊筋後,其底面再以螺帽栓鎖固定;其上再吊放20㎝×50㎝之貫材,橫跨在枕木上固定;之後,吊置20㎝×20㎝之格柵,於貫材上固定,格柵之上,接著鋪置20㎝厚之夾板固定,最後組裝側模。以上除側模外,其餘模板之組裝及支撐材料,皆利用運輸船運搬,並以船上配備之挖土機吊置。

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重油供應設施結構體平面布置圖

 

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模板懸吊式支撑示意圖

 

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運輸船上之怪手吊放枕木、貫材實景

 

後續進行鋼管基樁鋼筋籠製作,將鋼筋籠置入基樁頭內,第一次先行澆置280㎏f/㎝2膨脹混凝土,作樁頭處理;俟樁頭混凝土硬固後,始組立結構體鋼筋、水電配管、曲柱、錨栓等鐵件埋設後,再次澆置混凝土。

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重油供應設施結構體完成全景

 

靠船樁叢之垂板

靠船樁叢之垂板,係自靠船樁叢頂深入海中安裝之防舷材料,以利油輪安全停靠而設置之海中結構體。先將靠船樁叢之底模組立完成,以作為垂板之鋼模及鋼筋籠置放的場所,然後將備有吊車之工作船,駛近垂板之施作面停泊固定,以吊車吊起預先依照基樁外徑位置開孔之鋼模底板,穿過基樁深入海中,置於垂板底部位置,底板開孔周邊以水中電焊固定在基樁上,另在基樁周遭,焊裝四處三角鐵架支撐底板,接著吊起事先組立完成之側鋼模,深入海中置於底板上,以螺栓固定,上述的水中作業,皆由潛水伕(俗稱水鬼)施作完成。

然後以吊車吊起鋼筋籠,置於鋼模內用電焊方式固定,鋼模內之海水抽乾後,利用預拌混凝土車及泵浦車,進行垂板之混凝土的澆置。混凝土養護完成後,由潛水伕將垂板側模拆除,並吊車吊離,接著以電焊方式,將垂板上之鋼筋籠預留錨錠筋,與靠船樁叢早已組立完成之鋼筋搭接,垂板區基樁作樁頭處理、側模組立、及預埋件埋設後,即進行混凝土的澆置,將靠船樁叢與垂板連成一體。

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靠船樁叢平面圖

 

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靠船樁叢剖面圖

 

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靠船樁叢垂板之鋼模底板吊置水中情形

 

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靠船樁叢垂板鋼模側板吊置水中情形

 

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靠船樁叢垂板之鋼筋籠

 

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靠船樁叢垂板混凝土澆置(左)及澆置後情形(右)

 

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靠船樁叢四處垂板完成混凝土澆置全景

 

混凝土澆置之虛驚事件及應變

當時承包商提送模板載重結構分析,僅計算混凝土(厚70公分)重量,而未考量其他載重,分析所採用之1吋鋼棒吊筋能力有所質疑,因此要求承包商改用較大直徑(1.5吋以上)鋼棒吊筋;然而承包商認為,該模板載重結構分析,係經其主任技師親自分析檢討安全無虞,且1吋鋼棒吊筋已經製造完成,不願再做變更為由,婉拒筆者建議,惟筆者仍再三的叮嚀澆置混凝土時,要特別注意。

當連絡橋之第一單元結構進行混凝土澆置作業時,承包商鑑於筆者先前之提醒,於混凝土澆置過程中,坍度不敢使用太大,且澆置之速度儘量緩慢;但是第一台預拌混凝土車,尚未澆置完畢之際,疑似聽到構件拉裂之聲音,於是立即停止混凝土澆置,經檢查模板支撐後,發現一支鋼棒吊筋已經拉裂,所幸尚未拉斷。

筆者當機立斷,吩咐承包商就地取材,將現有之20㎜厚鋼板裁切為20㎝×20㎝之等腰直角三角形,焊接兩塊於鋼管樁上分別支撐於枕木底部兩側,藉以分擔鋼棒吊筋不足之拉力。該權宜措施,經筆者作應力分析檢討,認為可行後,始進行後續之混凝土澆置。至於以後模板之懸吊支撑,則比照辦理補強,終於將本工程之混凝土圓滿順利澆置完成。

結語

重油供應設施海上結構體的施工,受海象之風浪的影響頗大,加之要動用船舶及潛水伕,於海面上及海面下施作,危險性及困難度都很高,尤其對厚達70㎝以上之混凝土結構體,模板之施工,應事先就結構體平面配置,予以妥善的規劃施工順序。針對模板載重,除了要考量混凝土重量外,還要考量施工中的引起之衝擊載重、及施工人員暨機具的活載重,經謹慎結構分析無虞後,才據以動員施工人員、材料及機具進場施工,如此方能確保後續之鋼筋組立、混凝土澆置等工項,如質且安全無虞的完成。

参考資料

1.金門塔山發電廠重油供應設施工程(國營會91年度工程品質查核)簡報,台電金門工務所編。

2.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。

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