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 |   技師報於85年11月18日土木日創刊 新聞局出版事業登記證局版省報字第48號 | |||
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| I型梁橋改建為懸臂工法箱型梁橋之舊橋拆除方法 -以快速道路中彰大橋為例 交通部公路局中區養護工程分局/謝俊雄 分局長 交通部公路局中區養護工程分局臺中工務段/陳俊彰 段長 春原營造股份有限公司/張東文 土木技師 春原營造股份有限公司/洪國峰 工地主任 壹、前言 台61線中彰大橋位於烏溪（大度溪）出海口，北端為臺中市龍井區、南端為彰化縣伸港鄉，是臺中市和彰化縣之間的重要橋梁。橋梁全長2,559 公尺，橋面總寬22.6 公尺，雙向配置共4車道，其中橋梁改建工程範圍為P11~P23，拆除與重建橋梁總長480 公尺。 中彰大橋於改建工程設計及施工階段，為考量施工期間能維持既有橋梁南、北雙向交通順暢，並確保人車安全，採中大跨徑預力混凝土箱型梁橋型式改建，施工方式採懸臂工法半半施工，改建作業前須先行拆除舊橋，舊橋拆除部分規劃採三階段進行作業，施工過程中依各施工階段進行交通維持規劃，降低影響既有台61交通流量及替代道路台17線車流容納量。 另施工區域又處於「大肚溪口動物保護區」及「大肚溪口重要濕地」，是每年候鳥遷徙必經之地，以往橋梁改建慣例多採機具敲除，除容易產生震動、噪音、粉塵及混凝土塊落入河道等問題外，亦可能造成既有結構受損，因此本案採用3低工法(低震動、低噪音、低粉塵)，以鏈鋸切割工法施工，依工地現場狀況將橋梁做適當之分割切除後，再以吊車、載具等，將PCI型梁拖運至高灘地，進行油壓咬碎裂解，載運至合法收容場處理。 本文將以台61線中彰大橋改善工程舊橋拆除切割及吊運方式為例來介紹，以供工程界的先進參考。
貳、中彰大橋及臨近道路車流使用概述 依據交通部公路局109年度臺中市省道交通量調查工作(臺中段)成果告書(公路局中區養護工程分局臺中工務段，(107年8月)交通量)調查資料，針對台61線、台17線進行交通量分析，台61線平日尖峰路段服務水準為A級；台17線平日尖峰路段服務水準為D-F級；台61線假日尖峰路段服務水準為A級(詳表1所示，快速公路道路服務水準分級表)；台17線假日尖峰路段服務水準為A-C級(詳表2所示，道路服務水準評估表)。 台61線平日晨昏峰小時交通量最大，假日晨昏峰小時交通量最小；由交通量也可看出平日往北方向交通量均比往南方向交通量稍大，週六、日則晨峰往南方向交通量均比往北方向交通量大，昏峰則反之。台17線星期四晨昏峰小時交通量最大，星期六晨昏峰小時交通量次之，假日晨昏峰小時交通量最小;由交通量也可看出大部分往北方向交通量均比往南方向交通量大。
台17線平日時段現況服務水準已達D-F級，若台61線全橋封閉拆除施工，車流再導引至該路段，將造成台17線交通嚴重堵塞及鄰近縣道阻塞，故採以分階段拆橋縮減降低既有台61線交通運輸，施工期間服務水準由A降至D級，維持北上向1車道及南下向1車道開放通行，降低台61線快速道路及替代道路台17線交通衝擊。後續如因施工需求全橋封閉，須將車流引導至台17線，原則規劃於周六、日施工，施工資訊及替代道路圖說清楚呈現，以利後續宣導作業。 參、台61線中彰大橋舊橋拆除案概述 既有橋梁型式為跨距40公尺PCI梁、共計12跨108支預力I型梁橋，下部結構為鋼筋混凝土框架式橋墩及PC樁基礎。本工程之施工動線規劃：經實地勘查結果，漲潮水位較原始設計階段引用氣象署資料略高，在考量當地漁業養殖及捕鰻苗漁民，需利用膠筏穿越本橋下方河道作業，本工程考量在不影響其作業下，鋼便橋設置全橋提昇設置高度，於P13~P14範圍再提昇便橋高度80公分，設置舢舨通道供漁民進出。 主要拆除工作為P11~P23既有舊橋上構之橋面、護欄及PCI梁，逐一切割後，採兩部400噸吊車配於舊橋橋面，以舊橋拆舊橋方式，並經過結構計算符合相關載重之規定後，吊運至運梁板車，載運至暫置作業區(高灘地)破碎，下構為P12~P22舊有帽梁、墩柱及基礎，以鏈鋸切割後吊離破碎，依工程進度分為三階段進行依序拆除(立面圖詳圖1所示，平面圖詳圖2所示)。
鏈鋸工法(詳照片2所示)的工期較傳統的敲除工法長，且鏈鋸工法的施工費用遠高於傳統的敲除工法，但因考量降低影響既有台61線交通量、替代道路台17線分流容納量，及位處國家級濕地保護區，無法接受較大的震動下等因素，本工程採使用84碼地面引擎切割機、水鑽排孔及鏈鋸切割等三種切割工法，而其施工三階段如下： （一）第一階段拆除南下線預力I型梁，共計12跨48支 1.改道前匯入及匯出段之原有中央護欄結構物，依交維計畫設計之匯出入範圍敲除清運。 2.舊橋南下車道交維設施設置完成，依交維計畫將車流引導至舊橋北上線車道，維持北上向1車道及南下向1車道通行(實況詳照片3所示)。
3.南下線護欄切割吊離及橋面板AC刨除後，進行橋面板及橫隔梁切割作業，並於橋面板切割或洗孔預留吊裝鋼索空間，以利吊裝鋼索穿鎖固定。 4.舊橋預力梁拆除吊離，採兩部400噸吊車配於舊橋橋面，順序為由外往內之方向吊離預力梁(即編號1號梁往編號4號梁，詳圖3所示)依序拆除吊離。預力I型梁逐支吊離至運梁板車後駛離前往暫置區工區，由施工便道上兩部吊車將預力梁吊至於高灘地上採大鋼牙進行分段拆解及解裂。 5.預力I型梁拆除完成接續拆除帽梁(詳圖5所示)，採200噸吊車配置於施工便橋上，於拆除帽梁上先植入鋼製扣環並經雙股吊索固定完成後，再以鏈鋸分成3段切割，並先拆除中間段帽梁，以吊車吊至運梁車上，運至暫置區採大鋼牙分解破碎，進行細部分解作業，並運至合法土資場處理。 6.部分帽梁拆除完成後，接續拆除上半部墩柱(詳圖6所示)，拆除方式如同帽梁拆除步驟。
（二）第二階段拆除北上線預力梁，共計12跨60支 1.南下線新橋懸臂版結構及中央隔欄設施完成後，並進行相關交維切換作業，封閉範圍為舊橋北上線全線為工區使用；將車流引導至南下線新建橋梁開放並維持之內側1車道供北上通行；外側1車道供南下通行。 2.將舊橋北上線護欄切割吊離及橋面板AC刨除後，進行橋面板及橫隔梁切割作業，將舊橋北上線4支預力梁橫隔梁切除，切割順序由P11往P23方向作業，橫隔梁切割由中央隔欄往下游側方向分階段逐支切割，並於橋面板切割或洗孔預留吊裝鋼索空間，以利吊裝鋼索穿鎖固定。 3.預力梁拆除吊離時，採兩部400噸吊車配置於北上線施工構台，吊離順序為由外往內之方向將預力梁(即編號9號梁往編號6號梁，詳圖8所示)依序拆除吊離，直至整跨4支預力梁拆除後依序進行下一跨拆橋作業。 4.預力I型梁逐支吊離至運梁板車後，駛離前往暫置區工區，再由施工便道上兩部吊車(200噸)接續將預力梁吊置於高灘地上進行分段拆解及破碎，並運棄至合法土資場處理。 5.預力I型梁拆除完成後接續拆除帽梁(詳圖9所示)，並以鏈鋸切割分成三段(3M、3M、3M)拆除，並以200噸吊車吊運至運梁車上，運至暫置區採大鋼牙分解破碎，進行細部分解作業，並運棄合法土資場處理。 6.帽梁拆除完成後，接續拆除墩柱上半部(詳圖10所示)，拆除方式如同帽梁拆除步驟。
（三） 第三階段拆除墩柱下半部及基礎 1.既有P12~P22橋墩下半部拆除方式為先行植入鋼製扣環，再以鋼索穿過扣環固定後(2條)，使用切割方式將墩柱分塊切除，吊運至暫置區採大鋼牙分解破碎，進行細部分解作業，並運至合法土資場處理(詳圖11所示)。 2.既有基礎吊運依合約拆除至基礎下1.5m，為確保舊有橋面穩定性，基礎拆除時機為下游側橋面板完成及拆除上游側既有橋面板後，上、下游舊基礎ㄧ併拆除。 3.P12~P22基礎水下拆除作業將採圍堰設置後，以鏈鋸切割方式進行拆除，以吸泥機吸取基礎下方河床土壤，使基礎底板與河床土壤間保有10cm以上作業空間，於基礎頂部鑽設鏈鋸切割鍊條穿入孔及吊車吊索穿入孔，將鏈鋸切割所使用鍊條穿入鍊條穿入孔，環繞基礎並切割成小塊，將吊車所使用吊索穿入吊索穿入孔，環繞基礎並吊離。
肆、結語 綜上所述，基於國人對於環保、生態之要求及標準逐漸提升，因此以營建環境而言，對於無震動工法之需求性與重要性與日俱增，尤其於進行既有橋梁拆除作業時，常因敲除噪音、震動及粉塵等造成環境污染，故本工程在施工期間因其作業動線受限、施工人員安全性亦為本案考量重點，乃採用切割方式拆除最大跨度(L=40M)舊橋。 本案工址處於國家級濕地保護區，設計採3低工法(低震動、低噪音、低粉塵)切割方式拆橋，使用較耗時之大鋼牙機具破碎切割後橋梁，並派水車配合進行灑水措施，降低污染河道與生態環境影響，強化污染防制措施(詳照片5所示)。3低工法尚有含括如：鑽石鏈鋸、水刀、水鑽排孔、盤鋸、膨脹藥劑、油壓混凝土破除咬碎等。 惟部分工法除受限於專利、單價偏高等問題，一般廠商全面採用的意願不高，故如何推廣及大量引進，以降低施工成本，增加勞工安全及提升工程品質將成為首要之舉。曾榮獲金安獎佳績。 本文藉由台61線中彰大橋改善工程經驗，提供工程界為後續選擇橋梁切割工法之參考。
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