國道M37G標耐震補強施工案 施工精進作為分享

趙汝凱主任/高公局第二新工處第三工務所

盧志宏主任/台灣世曦顧問公司嘉南工程處

張曜洲土木技師/經理/台灣世曦嘉南工程處

陳志鴻協理/台灣世曦顧問公司嘉南工程處

一、前言

臺灣位於環太平洋火山地震帶上，近百年來已發生多次災害性地震，尤其1999年921集集大地震，不僅造成數十座橋崩塌損壞，道路為之中斷，部分地區更因此長期遭到隔絕，與外界失去聯繫。921大地震後，橋梁結構物耐震安全，成為國家防災計畫中非常重要課題，國道高速公路為台灣地區南北交通大動脈，並連結各條東西向快速道路，形成最重要之交通運輸網路。交通部臺灣區國道高速公路局為期減少震害、避免傷亡，依據新版公路橋梁耐震設計規範，重新檢核及評估國道高速公路新舊橋梁，對於不符合最新耐震設計規範橋梁進行耐震補強，透過「小震不壞、中震可修、大震不倒」耐震設計理念，期望大地震發生後，高速公路之新舊橋梁能維持既有之功能性，強化地震後之恢復力，並擔負起整體防災計畫運輸維生功能重任(詳圖1-1、圖1-2)。

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圖1-1 國道耐震補強工程計畫緣起

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圖1-2 國道耐震補強工程計畫目標

二、工程概要

M37G標主要之工程範圍，為國道8號台南系統交流道(6K+500)、國道3號新化系統交流道(346K+000)、國道3號 328K+389M~330K+737M(詳圖2-1)。工程範圍所在地質，為臺南沖積平原以及階地堆積層，組成以礫石、砂及泥為主。鄰近斷層共計5條，其中第一類活動斷層包括六甲斷層及新化斷層。

本次工程範圍需補強部分，由下至上，分別為：基礎及基樁強度不足、橋墩韌性不足、支承強度不足；補強策略採取：增樁擴基補強、空心柱塑鉸區填實、墩柱外圍RC包覆、更換隔震支承及安裝鋼止震裝置(詳圖2-2)；補強標準，以再服務年限達50年為原則，並考慮河川沖刷與邊坡穩定之影響。補強後橋梁，於不同等級地震作用下，有其各別期望性能準則，依橋梁安全性、服務性及修復性，定義三種性能要求。安全性，係考慮結構體耐震能力，在地震力作用下必須能保持不產生落橋與橋柱崩塌；服務性，係期望地震後橋梁能繼續保有交通運輸與救災服務的功能；修復性，則強調在不需大規模拆除重建原則下，選用經濟合適修復補強工法，恢復橋梁原有功能。

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圖2-1 M37G標工程位置

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圖2-2 M37G標結構補強示意

三、國道耐震補強第M37G標，特色施工作業說明

1.施工期間遭遇文化遺址

(1)法源依據

依據「考古遺址監管保護辦法」第8條規定：「營建工程或其他開發行為，其空間範圍涵蓋經列冊之考古遺址者，開發單位應先邀請考古學者專家，進行考古遺址價值及內涵調查評估，並將其結果報主管機關處理。」

(2)文化遺址影響範圍

本次補強範圍為烏山頭高架橋328K+389M~330K+737M，受文化遺址影響範圍329K+187M～330K+737M約1,500M，其中包含76座橋墩。

(3)遭遇困難

本工程雖於現場會勘得知遺址相關訊息，隨即依規定辦理後續流程，但因發掘文化遺址流程繁瑣，且涉及範圍較廣(共76座橋墩)，故仍造成後續工期及費用增加。

(4)解決對策

依照考古遺址價值及內涵調查評估計畫書及補充地質鑽探結果，將其分為A、C及B區。其中A、C區屬於烏山頭遺址範圍外500M敏感區內，採取施工監看辦理；另B區屬於烏山頭遺址範圍。此外，依補充地質鑽探資料，再細分為第一區施工監看、第二區密集監看、第三區搶救發掘及密集監看(詳圖3-1)，以下分別就不同作業方式依序介紹：

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圖3-1 文化遺址影響範圍

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圖3-2 出土墓葬及陪葬陶罐照片

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圖3-3 現場墓葬出土照片

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圖3-4 本工程所用鉛心橡膠支承照片

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圖3-5 更換隔震支承流程圖

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圖3-6 更換隔震支承位置

3.橋下空間受限之職安衛管理

本工程屬橋梁耐震補強，故皆在橋梁正下方施作，難以避免遭遇橋下淨空間及容易牴觸既有結構物等狀況，造成施工難度增加、作業空間受限、圖說變更多及工安管理不易等狀況，其中鋼管樁及全套管基樁之施作，因為需要使用大型機具，感受良深。以下就全套基樁作業時可能遭遇狀況與因應對策列表說明(詳表3-1)

表3-1 全套基樁作業時可能遭遇狀況與因應對策

時機	可能遭遇狀況	因應對策
新場所開工前	現場機具設備及人員走動區如何安排布置。	繪製各機具設備及人員走動空間配置圖。
新場所開工前	分工不確實導致人員誤闖非安全區域。	明確分工以增強施工人員對環境空間的掌握。
每日施工前	當日可能遭遇的風險危害。	每日施作前針對當天高風險作業危害告知。
每日施工前	工區範圍及機具施工範圍劃分。	採雙層圈圍，第1層為施工範圍，非屬相關施工人員不得禁入；第2層為機具後方迴轉半徑加1.5m範圍，機具發動期間不得禁入，減少人員誤闖危險區域的機率。
每日施工前	吊車施工期間可能碰撞既有結構物、其他施工機具或人員。	檢查吊臂上方防撞警示器及吊車後方視野輔助系統、迴旋警示器及倒車警示器。
每日施工中	施工現場過於吵雜，緊急狀況難以通知現場施工人員。	作業現場噪音大，施工人員皆配戴口哨，作為辨別警示及禁止動作之提醒作用，所有人員在聽到哨聲時須立即停止動作，待狀況解處後才可繼續施工。
每日施工中	施作時，吊車操作人員難以掌握周遭情況。	吊車指揮人員隨時觀察周圍情形，確認機具運轉時無人員誤闖迴旋半徑內。
每日施工後	收工前確認人員是否到齊，機具、材料是否到位。	召集人員點名後確認機具、材料皆停放合適且安全的位置，並圈圍妥當。