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 技術專區

橋梁工程

軌道橋梁設計之特性在於需考慮列車行駛之安全性、舒適度等特殊需求,以及軌道與橋梁結構間互制之行為等。在橋梁結構型式之設計與配置上盡可能採斷面尺寸相同之制式化簡支預力混凝土箱型梁配置,以期能達成縮短工期與經濟性之目的。另在跨越重要道路、河川山谷或道岔、橫渡線等路段,則採用中長跨徑簡支連續之預力混凝土箱型梁或鋼構橋等非制式橋梁配置。主要之施工方法包括有全跨預鑄吊裝工法、支撐先進工法、場鑄懸臂工法,及節塊推進工法等,各工法簡介如下:

全跨預鑄吊裝工法

全跨預鑄吊裝工法FPLM ( Full - span Pre - cast & Launching Method ) 是在預鑄廠內生產全跨箱型梁後,以廠區內吊梁設備將箱型梁吊至運梁車上,同時利用己吊裝完成之橋面運輸箱型梁,然後以吊梁工作車將箱型梁吊置於墩柱墩帽上,箱型梁定位完成後,再將吊梁工作車移至下一跨並重複吊梁作業。

全跨預鑄吊裝工法圖一全跨預鑄吊裝工法圖二

支撐先進工法

支撐先進工法(Advancing Shoring Method 或 Movable Scaffolding Method),是將系統模板組立於可以前進移動的主鋼梁上,然後依序進行鋼筋綁紮、預力鋼腱配置、內模安裝及混凝土澆置,並於混凝土養護達到所需強度後進行預力施拉,而完成1跨箱型梁的施工。再利用支撐托架上所設置的齒輪與油壓千斤頂組成之推進設備,將整組主支撐鋼梁及系統模板推移至下一橋跨,如此逐跨施工直到整座橋梁完成。

支撐先進工法圖一支撐先進工法圖二

場鑄懸臂工法

場鑄懸臂工法(Balanced Cantilever Method 或 Free Cantilever Method),是從橋墩柱兩側架設工作車,以每節2.5至5公尺長之懸臂節塊,在工地就地澆置混凝土後,施拉預力鋼腱連接節塊,再推進工作車,施築下一節塊,如此逐節施作及推進至跨徑中央或邊跨,施作閉合節塊與施拉連續鋼腱預力,完成橋面接合。

場鑄懸臂工法圖一場鑄懸臂工法圖二

節塊推進工法

節塊推進工法(Incremental Launching Method),本工法之箱型梁是由數個節塊連續組成,每一節塊在橋台後方之臨時預鑄床生產,等混凝土達到規定強度後即施拉預力,再藉由推進設備及鼻梁(減少懸臂力矩),將節塊在鐵氟龍(Teflon)支承上朝橋台前方推進,如此重複生產與推進作業(通常以1週為施工週期),直到整座橋梁推進完成,並施拉連續預力及置換永久支承的工法,稱之為節塊推進工法。

節塊推進工法圖一節塊推進工法圖二

其他特殊工法

機場捷運V型橋特殊工法,以橫交方式跨越中山高速公路,配置特殊長跨連續梁(76m+130m+73m),並採PC單箱型梁設計。考量施工場地受限,設計採用井式基礎及V型墩柱,並以國內創新之斜張支撐工法施作。兩V型橋墩間位於高速公路主線上方之箱型梁採用懸臂工法施作,以減少對中山高速公路行車之影響。由於V型墩柱造型輕巧簡潔,具有視覺穿透性,已成為機場捷運重要地標之一。

機場捷運V型橋特殊工法機場捷運V型橋特殊工法

機場捷運計畫各區段之橋梁工程技術

三重站(A2)~泰山站(A5)路段高架橋梁均沿都會區行走,必須考量臺北捷運新莊線O5車站連通高程及跨越中山橋、二重抽水站、二重疏洪道行水區、穿越八里新店線快速道路、並配合跨越臺65號快速道路等地形地物高程,決定高架橋線型、高程、落墩位置及施工方法,本路段上構工程以全跨預鑄梁吊裝工法、平衡懸臂工法、場鑄工法及鋼橋等四種工法交錯銜接配置。

 

泰山站(A5)~泰山貴和站(A6)區段考量既有交通用地共用,避免用地拆遷問題,故位於新五路至民生路間路段與臺一線(新北大道)採共用交通路廊方式設計,為國內首座捷運與公路共構。泰山貴和站(A6)~體育大學站(A7)區段之青山路為新莊通往林口之交通要道,兩端高差大且坡度陡峭,施工工法的選擇對於施工期間的環境保護相當重要。高架橋採用支撐先進工法施工,不需架設就地支撐,同時採國內首見60公尺之大跨徑,以減少下部結構施工時對現地環境的影響,另為配合橋樑基礎施工期間之作業空間及邊坡穩定之安全需求,選擇竹削型結構物開挖工法施築。

 

長庚醫院站(A8)~機場第一航廈站(A12)路段適用標準化,機械化施工,上部結構為等斷面預力箱型梁,施工方式採預鑄吊裝及支撐先進工法。跨越主要橫交道路與主要河川而佈設之非制式橋,則採用場鑄懸臂式施工法。

 

其中長庚醫院站(A8)~林口站(A9)跨越中山高速公路造型橋之結構型式較特殊,施工步驟繁複,2座V型橋墩置於中山高速公路分隔綠帶上,需分階段搭設臨時支撐桁架,以進行上部結構施工,連結橋墩間之箱型梁用懸臂工法施工,其下方現有中山高速公路可維持行車順暢與安全。

 

大園站(A15)~興南站(A20)區段位於中壢及大園地區,地勢平坦,路線高架橋結構以制式橋配置,因施工重複性高,可達縮短工期及提昇工程品質之效益。