張維 工程師/台灣世曦高工處
陳純全 主任/台灣世曦高工處
摘要
行政院科技會報辦公室函請經濟部，於前瞻基礎建設計畫下，研提「台灣光纜通道計畫」(110-113年度)。國道高速公路局奉指示，乃於國道10號左營端至燕巢系統及國道3號燕巢系統至林邊交流道路段，進行光纖網路管路建置工作。
本計畫建置方式為既有構造物附掛管線或穿纜，初步規劃原則採橋梁附掛暨箱涵內部及地下埋管方式辦理，管道配置，採雙向各4支管徑5cm之HDPE管。路線為高鐵左營站接國道10號，向東於燕巢系統轉接國道3號，再沿國道3號至屏東林邊交流道，進行光纖網路之管路建置工程。
一、前言
光纖網路的優點眾多，速度快、安全性佳，具有極大的通訊容量，由於光全反射的特性，光訊號不容易漏出，保密性較佳、損耗小、中繼距離長，方便長距離通訊。
由於光纖的主要材料為二氧化矽玻璃，不會受到電磁波干擾，在高干擾的環境仍可保持訊號完整。近年來已發展到約160公里才需要裝一個中繼器，重量輕、體積小，可以節省線路管道空間成本。光纖的材料之二氧化矽玻璃，具有不腐蝕、耐火、耐水及壽命長的特性，且地球上二氧化矽資源十分豐富，相較於用來製作電纜的銅、鉛等材料，可以說是取之不盡、用之不絕。不過光纖網路為玻璃纖維材質較脆弱，需要良好的保護。
光纖監測設備，可以提供任何類型的光纜種類，進行診斷和主動監視。主要以光時域反射儀optical time domain reflectometer的技術(OTDR)，並搭配光纖監控軟體的監測排程及自動化功能，提供更高的檢測效率和使用性，使用光纜其中一芯(設備使用芯或預備芯)，皆可以OTDR技術進行光纜(-dB)品質監測。
依據國科會分析，2020年4月美國司法部Team Telecom，同意美國FCC發給Google啟用PLCN(Pacific Light Cable Network)，連接香港、加州連接台灣的海底電纜，象徵台灣國際地位與區域重要性提升，也可以分散連美斷線風險、紓解網路流量，具備提升國防安全等意義。而台灣居於亞太地區海纜重要位置，目前約有30條國際海纜經過台灣，但是只有12條登陸台灣，應積極吸引國際海纜公司，在台灣登陸支線點，成為亞太地區海纜重要HUB(集線器)，提供更優質之高速寬頻網路服務。
二、施作要領與步驟
本計畫施工路段：包括國道10號(左營端至燕巢系統)19.7公里、國道3號(燕巢系統至林邊交流道)47公里，及高鐵左營站接國道10號（高雄都會快速公路）1.9公里，合計約68.6公里。如圖1。其中佈設在高架橋箱梁內為大宗，本高架路段施工，當在箱梁底下作業時，施工作業車會佔用到橋下道路，所以交通維持非常重要，工作期間，交通安全維持，應確實遵照高公局"施工之交通管制守則"規定辦理。
封閉車道需使用LED警示標誌車，並應在管制地區前端，配置執旗人員(或機械人)擔任交通指揮工作；其中橋下道路，可能會有機車誤闖施工區域之虞，為防止機慢車闖入，會使用連桿封閉，其餘交維均按照高公局規範：10公尺距離設置交通錐，交通錐皆使用交通錐連桿，維護本路交通之順暢。
圖1 工程位置示意圖
本高架道路工程段，須使用上下設備，進入高架橋箱型梁內進行施作。搭設之上下設備，需採用施工時之最大荷重，並由廠商依照契約暨相關規定委由專業技師妥為設計，置備施工圖說及強度計算書，經簽章確認後，據以執行。搭設過程，施工架組配作業主管於作業現場，進行指揮、監督，並設置警告標示，並禁止與工作無關之人員進入，搭設完成後，上下設備周圍設置乙種圍籬，並將施工架計算書(含技師簽證)、自主檢查表及危害相關標語，置於明顯處以利安全檢查，如照片1。
照片1 高架路段上下設備施工
箱型梁內屬局限空間，施工前需使用鼓風機進行局限空間內通風，將新鮮空氣引至勞工作業處，稀釋危害氣體的濃度、或提高氧氣濃度危害確認，缺氧作業主管使用「四用氣體偵測器」，於作業前確認氧氣及危害物質濃度，並於作業期間採取連續檢查確認之措施。
本工程採用鋁製電纜托架，鋁製托架優點為，輕量、高強度、耐蝕、易散熱、易加工等優點，與鋼製相比，鋼較重且不耐腐蝕，在局限空間內，乃採用重量輕、搬運容易之鋁製托架，進行光纜通道建置工程。
施作前會先拉線，確保路徑為筆直，避免發生鋼構架傾斜情況。確認好施作路線，即可使用鑽孔機對現有鋼構架進行鑽孔。施作完成後，將新架設之鋼構架與原有鋼構架進行鎖固，鎖固前均使用水平儀確保鋼構架平整，固定後再將鋁製電纜托架與新架設鋼構架進行鎖固，完成光纜通道建置，如照片2。
照片2 箱梁內鋁製電纜托架安裝施工
三、施工之精進與創新作為
1.既有維修孔圓形防墜踏板
高架橋箱型梁內均設有維修孔，為避免施工人員未注意而發生墜落、絆倒等意外，採用通風、透光、安全之防墜人孔踏板，如照片3。
照片3 維修孔圓形防墜踏板
2.電池式電動工具
箱梁內局限空間施工，使用攜帶式電動工具。施工廠商特別自日本引進之安全機具，不僅攜帶方便還能預防感電、避免使用插電工具被絆倒之危害，也能減少使用發電機及排放之廢氣汙染，如照片4。
照片4 電池式電動工具
3.鋼筋探測設備
檢測鋼筋混凝土結構施工品質，能夠檢測鋼筋保護層厚度，鋼筋位置、走向及分佈情況，避免植筋時破壞橋梁混凝土鋼筋，如照片5。
照片5 鋼筋探測設備
4.異金屬接觸之防蝕設計
鋁製電纜托架，採「鋁及鋁合金之硫酸陽極氧化處理作業」，其氧化皮膜達10μm以上，及U型不銹鋼扣環，使異金屬鋼材接觸時，減緩「伽凡尼腐蝕galvanic corrosion」效應，提升抗腐蝕能力，改善附著力等優點，如照片6。
照片6 異金屬接觸之防蝕設計
5.纜線托架接頭-固定防脫滑設計
鋁製托架內緣與連接板銜接處於擠壓成形時，均製成嵌接條紋，如此可於鎖固時增加接合勁度避免脫滑，如照片7，這也是本工程另一特色之一，可供後續類似工程參考。
照片7 纜線托架接頭固定防脫滑設計
6.建置高風險地圖及安全衛生管理重點
在高風險地圖中，將本工程施作項目分為三大項，分別為：(1)明開挖管道埋設、(2)箱涵管道內鋼構架、鋁製電纜托架安裝、(3)橋梁附掛管道安裝等。並利用不同顏色，標示出該路段使用之施作方法，再將不同工法可能會發生的風險危害列出。施工現場中所有施工人員，須配戴個人基本防護裝備。現場人員、車輛進出都須有合格證。施工路段交維措施佈設完整，避免發生車輛誤闖工區。施工現場急救箱須備妥放置明顯處。若不幸發生職災，高風險地圖有完整的通報流程，迅速通知相關單位進行處理避免災害擴大，如圖2。
圖2 高風險地圖及安全衛生管理重點
【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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