橋梁耐震的起點-精進作為從國8開始

交通部高公局第二新工處第三工務所 趙汝凱 正工程司

宏義工程公司 林邦奎 總經理

台灣世曦高工處 張發魁 計畫經理

台灣世曦公司高工處 林建志 技師

壹、前言

台灣地狹人稠,地形起伏變化大,綿密的交通路網已成為經濟發展及區域聯繫之主要依據,橋梁功能的維持,更是確保經濟活動及交通運轉主要關鍵。考量台灣位處環太平洋地震帶,1999年921集集大地震及2016年0206美濃大地震,均造成重大經濟和人民財產損失,尤其集集大地震造成許多橋梁損毀、交通運輸中斷,救援資訊、人力、物品無法及時運送,所產生後續之損失,往往倍數於地震發生瞬間產生的災損。再加上橋梁隨著使用時間增長,材料劣化老舊,在在都將減損橋梁原本的性能及承載能力。

此外,2019年南方澳大橋,無預警斷落意外造成多人傷亡,顯見全台橋梁安全維護,仍有精進提升的空間。揆諸台灣整體防災計畫,國道扮演至關重要的防災運輸生命線,災變時肩負維生功能,成為輸送救災物資、傷患之交通命脈,隨著耐震規範與施工技術與時俱進(耐震規範演進史,圖1),高公局耐震工程執行迄今,已累積一定程度橋梁施工成果,藉由施工經驗分享,期能在資源有限與成本效益的考量下,使用經濟合理之費用,使國道橋梁達到耐震安全的標準,冀望能為後續國道相關補強作業,略盡棉薄之力。

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圖1 台灣耐震規範演進史

貳、 國8耐震補強施工精進作為

一、植筋位置探測作業ð降低廢孔率,避免孔徑歪斜或不對稱

植筋作業,係指在既有之混凝土表面鑽孔,注入化學黏著藥劑、植入鋼筋或螺桿,以做為混凝土二次澆灌或固定機具、設備之準備工作。混凝土鑽孔前為避免鑽到原有鋼筋,應使用鋼筋探測器確認原有鋼筋位置及留存鋼筋掃描相關紀錄,且植筋位置探測須落實,避免部分植筋入孔不深,即遭遇淺層或表面鋼筋,造成廢孔;另鑽孔孔徑過大「達雙孔面積」,或部分植筋孔明顯歪斜、配置未對稱、間距不一致,亦屬植筋常見缺失,需明定管控機制(勤巡查、留紀錄、開缺失),輔導廠商依序辦理。

上揭橋梁耐震補強植筋步驟(圖2),臚列如下:

1.使用鋼筋探測器,按黃色線之路徑掃描既有結構物。

2.利用AR虛擬實境方式,將既有鋼筋投影至既有結構物。

3.閃過既有鋼筋,依現場探測掃描結果,放樣繪製鋼筋位置及預計鑽孔位置於原有結構物上,留存鋼筋掃描相關紀錄;每處鑽孔前,對已標記鑽孔位置,採4%隨機取樣抽測,且最少取樣4個鑽孔位置,確認該位置已避開鋼筋。

4.使用具有吸塵能力之中空鑽頭,減低粉塵對施工人員所造成的危害,臨路側鋪設加設防塵網,避免粉塵影響用路人。

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圖2 植筋作業精進作為

二、墩柱混凝土SCC澆置作業ð減少混凝土澆置後表面氣孔

自充填混凝土(SCC),係指具有「澆置過程不需施加任何振動搗實,完全藉由自身流動性與充填性能,填充至鋼筋間隙及模板各角落」能力之混凝土,本案採用自充填混凝土(SCC),克服墩柱澆置免受施工空間限制(封閉性空間、不易搗實、鋼筋密集),加上輔導承商採手持式工具,協助將SCC與模板接面之氣泡排出,有效掌握完成面品質。

有關墩柱混凝土SCC澆置作業(圖3),摘述重點如下:

1.模板面塗布適量脫模劑,如欲求得較平滑表面,可採水性脫模劑(油性脫模劑不利SCC與模板接面氣泡排出)。

2.SCC採分層澆置並降低澆置速率,自拌合至澆置完成控制於90分鐘內完成(應注意層間澆置時間,避免層間介面產生冷縫)。

3.澆置過程除使用膠槌敲擊外模,加採手持式工具,輔助SCC與模板面之氣泡排出。

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圖3 SCC澆置精進作為

三、增加行的安全ð全鏤空圍籬,增加行車視線

本工程位址國8橋下與台19線路口迴轉道,交通繁忙、鄰近建物密集,為民眾進出頻繁地方要道。原設置半阻隔式鐵絲網圍籬,惟仍受民眾陳情「影響行車視距」,經工程團隊多方協調,得依營建工程空氣汙染防制設施管理辦法(第16條),向環保局提出替代之防治設施(採全鏤空鐵絲網圍籬,配套透明網布、加強灑水抑制揚塵),滿足民眾與工程需求;此外,施工過程特請承商注意施工時程安排及縮短工期,定期與當地民眾、里長進行溝通,使居民瞭解本項工程所帶來之效益。增加里民對本工程之認同與支持,相關敦親睦鄰措施整理如表1。

表1 敦親睦鄰措施

措施

執行方案

辦理睦鄰措施

施工階段

1.於工地明顯處標示聯絡方式及聯絡人,隨時接受居民的反應,並立即處理。

2.不定期主動拜會鄰近居民建立良好關係,取得民眾信任。

3.施工前張貼並分發施工通知單,使住戶瞭解施工期間及影響範圍。

4.確實執行各項環境保護措施,以維護當地環境品質。

5.確實執行交通維持計畫,以維各主要岔路之交通順暢。

6.落實工地污染防制措施、安全管理維護鄰近住戶之生活品質及安全。

建立良好溝通管道

1.態度誠懇、聆聽到底,耐心解說讓民眾充分瞭解。

2.確認事實以便掌握真相,化解爭端解決問題。

3.具任勞、任怨、任謗之胸襟,虛心接納批評之雅量。

4.依權責範圍,妥適處理,且由事件之業務主管出面協調。

5.於工地了解民眾需求,將初步處理情形作成紀錄表,並儘速回報。

 

有關路口迴轉道,具體友善作為(圖4),敘述如下:

1.工區橫交路口處,研擬施工圍籬對用路人行車視線較佳型式。

2.使用全鏤空鐵絲網圍籬,配套透明網布、加強灑水抑制揚塵,同時兼顧用路人行車視距及防止工區揚塵逸散。

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圖4 增加行的安全精進作為

四、導入BIM工程模擬應用ð輔助施工規劃與衝突檢核檢討

BIM(Building Information Modeling),係指在電腦虛擬空間中模擬真實工程施作,採3D視覺化模型取代傳統2D-CAD圖紙輸出,進行跨專業、跨階段的整合作業。協助工程團隊從設計、施工、營運、維護工作中,進行各項管理與工程作業的新技術、新方法與新概念;營造端在BIM生命週期中,屬於施工階段的應用,主要用以模擬施工行為,釐清施工中可能發生的衝突檢核,如假安裝、進度管理、成本控制等。

本案施工導入BIM工程模擬技術,展現工址環境,透過實景建模技術建立BIM模型,能更清楚、更快速,提供規劃、設計、施工各階段瞭解施工環境概況;國內重大工程配合使用BIM,已有眾多執行案例,如國道耐震補強區段1-2第M37F標、桃園市新建社會住宅工程、左營鐵路地下化新建車站工程等,真實呈現工址環境,使以往平面的物件改採立體實務展示,視覺效果讓工程的全生命週期,更趨清晰。

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圖5 BIM工程模擬精進作為

參、結語

寶劍鋒自磨礪出,梅花香自寒冬來,工程團隊(機關、顧問公司、營造廠)群策群力,守護全台國道安全,揮汗奉獻「工程管理、介面協調、特殊路段施工、安衛與環境保護」等四項主題,持續提出精進對策,建構完整且安全國道系統,提昇國道橋梁耐震能力,自詡為美好台灣貢獻心力。

 

【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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