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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


中華民國一一四年八月二日

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社  長:蔡逸勲

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總  主  筆:周子劍
本期主筆:鄧勝軒
執行編撰:李惠華
文字記者:許素梅

開闢新路:臺74線大里交流道北出匝道的創新實踐

黃文治 副工程司/交通部公路局中區養護工程分局

王寶立 土木技師//源隆技術顧問

石建愉 結構技師/黎明工程顧問

朱伯勛 大地技師/堃成營造

一、進大里不再繞遠路──為市民爭取20分鐘的通行效率革命

大里,這座位於臺中都會邊緣的重要交通樞紐,長年面臨的問題不是沒有道路,而是沒有「順暢的連接」。臺74線這條生活圈快速道路,在大里區段卻因缺乏北出匝道,使得進入市區的車輛必須繞行3公里、繞回再折返,通勤者、貨運車隊與民眾日常的時間被悄悄吞噬。尖峰時段,一趟原本應該10分鐘完成的行程,竟可能延長至30分鐘。

這樣的困境在本次「臺74線大里一交流道增設北出匝道改善工程」中劃下了轉捩點。這項工程全長約550公尺,乍看只是短短的一條橋,實則蘊含著結構工程、交通設計、水防規範與生態維護等多重課題的交織與突破。當工程完工,車輛從快速道路主線即可直驅大里核心,不再繞行、不再回折。節省的,是20分鐘的通行時間;提升的,是整個區域的運輸效率與市民的生活品質。

1 計畫鄰近匝道分布示意圖

二、從「不可能」到「首例」──設計與法規的博弈

「不能設橋墩於水防道路上」,這並非技術上的限制,而是河川治理法規對於跨河建築的嚴格要求。尤其是在109年水利署修正《跨河建造物審核要點》後,新增「不得設墩於平行治理計畫線內」的條文,使得本案初期規劃便陷入法規瓶頸。

1   水利署法規修訂對照表

原101年規範條文 109年修訂後
五、橋墩應依下列規定為之: 五、橋墩應依下列規定為之:
 (一)橋墩不得施設於堤前坡及水防道路上。 但依實際狀況必須設置於水防道路上並經河川局同意者,應施設水防道路通行涵洞或於跨河道路兩側增設水防道路之聯外道路。    (一)橋墩不得施設於堤前坡、水防道路上及平行治理計畫線內。但依實際狀況必須設置於水防道路上並經河川局同意者,應施設水防道路通行涵洞或於跨河道路兩側增設水防道路之聯外道路。

然而,設計團隊並未被困境束縛。他們提出偏心橋墩配置與結構不對稱設計,讓墩柱能在不違反法規的前提下,避開治理線,同時維持橋梁穩定性。再輔以與水利署多次溝通與模擬驗證,終獲法規核准,成為全國首例成功通過修正規範的橋梁設計案。這不只是設計的突破,更是「制度內的創新實踐」──在遵循規範的同時,找出一條更合宜的技術解方。

2  平行落墩認定與微調方案

 
3  結構不對稱橋墩方案

三、精準銜接──讓「橋接橋」的設計不只是結構,更是智慧

若說起點的墩柱配置是此工程挑戰的開始,那麼匝道終點的銜接設計,則是整體通行效率與結構穩定性能否兩全的關鍵。從空中俯瞰,大里溪與頭汴坑溪交會於十九甲地區,在現有的立善橋之旁,正好形成了一個可供延伸設計的條件區塊。工程團隊選擇以高架橋「跨河接橋」的方式銜接至立善橋,藉此將施工範圍限制於行水區內,不需進一步擾動周邊既有道路系統。

更細緻的是,為了讓匝道橋順利引導車流轉入大里工業區與十九甲住宅區,設計團隊比較了兩種終點銜接方案:一是對齊立善橋原有橋墩,結構安全但車道轉彎過於彎折;另一則是將匝道端點稍作偏移,對齊甲堤南路,使車輛行駛更流暢,並透過補強措施確保立善橋承重安全。最終方案選擇後者,讓動線更加直覺,亦顧及大型車轉彎半徑需求,整體配置顯現設計者在交通效率與結構安全之間的智慧平衡。

4  匝道終點銜接方案

 
5  匝道終點橋墩銜接立善橋配置及補強圖

四、選擇鋼箱梁──用結構精度回應曲線挑戰

台灣的快速道路橋梁設計,過往常見預力混凝土箱型梁,但本案採用的是更為精密的「四單元連續鋼箱型梁橋」──為何選鋼而非混凝土?關鍵正是在這條匝道獨特的「S型曲線」路線上。

6  工程平立面圖

本匝道橋須從臺74線高架主線銜接至平面道路,整體縱坡達7.5%、橫坡變化大,彎道半徑小。若採傳統混凝土懸臂橋,不僅施工定位困難、支架施作風險高,且工期長、品質控制困難。相對而言,鋼箱梁在工廠預製時可精準控制幾何尺寸與板件對位,對於彎道半徑與坡度變化的適應性極佳。特別是在彎橋段,鋼箱梁能實現高精度曲線鋪設,並降低現場施作風險。

此外,鋼箱梁可分段運送後現場吊裝,大幅縮短在河道中施工時間,減少對水域與周邊環境的干擾。對施工安全與生態保育而言,這不僅是結構選型,更是一種永續理念的實踐。鋼箱梁在此不只是支撐車流的骨架,更是對環境、工期與精度的整合回應。

五、地底下的考驗──從礫石層中打造穩固基礎

大里溪雖為都市近郊河川,卻非軟弱地質的「簡單案場」。工程初期鑽探發現,橋址下方多為粒徑大、密度高的卵礫石層,層層交錯堅硬難挖,形成極具挑戰性的地下環境。這樣的土層雖有利於橋基承載力,但對開挖作業、安全支撐與止水工法卻是一大挑戰。

面對此一情況,工程團隊採取「因地制宜、分段應對」的策略。於施工空間較充裕的P5P10橋墩段,選擇進行明挖基礎工法,以簡化施工設備、加速進度並降低鄰水風險。相對地,匝道起點鄰近堤防的P1P4橋墩區,由於施工空間受限,則改採H型鋼樁擋土支撐搭配水刀引孔的輔助方式。雖然工序複雜、工期稍長,卻能有效穩定邊坡,保障施工安全。

此種依據空間條件與地質特性區分工法的作法,不僅展現了技術彈性,也讓整體施工流程更為順暢。看似平凡的橋墩下,實則深藏著施工團隊精準規劃與細膩施作的巧思與毅力。

7  本工程斜坡明挖實作情形

 
8  本工程擋土支撐實作情形

六、設計不只是結構,更是通行的流暢感

這條匝道的目的不只是建一座橋,更是讓「過橋」變得輕鬆、直覺與安全。為因應尖峰時段大量車流、避免回堵臺74線主線,匝道設計採用雙車道配置,右轉與直左分道,並針對大型車轉彎需求進行加寬處理。這些設計細節,都是為了讓使用者在無感中享受順暢的行車體驗。

9  完工後車行動線示意圖

過去車輛由快速道路北上進入大里區,需先繞行至環中東路再折返,來回3公里,遇到紅燈與回堵,交通效率大打折扣。新匝道完工後,車輛得以直接進入十九甲地區與大里工業區,不僅節省約20分鐘行車時間,動線亦更清晰、風險更低。特別是原先容易發生交通事故的迴轉道,也因此不再需要使用,大幅提升整體安全性。

從空間、時間到安全感,這條匝道重新詮釋了「動線設計」的價值。它不只是一條結構體,更是一段讓城市呼吸更順暢的血管,讓往返之路回歸本質──順路、近路、好走的路。

七、讓橋梁歷久彌新──耐久設計細節中的專業堅持

一座橋能撐幾年,不只是靠鋼筋混凝土的硬度,更靠設計時「對未來的預見」。本案中,鋼構主梁佔整體造價比重達40%以上,面對河道高濕、高鹽分環境,設計階段便導入一系列精密防蝕機制,確保橋梁未來維護成本降低、使用壽命提升。

首先,塗裝系統不採一般常見聚胺酯面漆,而選用氟素樹脂系列塗料,具抗紫外線與極端氣候耐候性,可大幅減緩鏽蝕與剝落。其次,所有鋼構接合部選用圓頭螺栓,並進行構件邊角磨圓(R3mm)處理,避免漆膜堆積不均,降低腐蝕風險。此外,扭斷型螺栓尾部也一律經磨圓處理,防止裂縫起始點的產生。

鋼構防蝕作法對照表

 

這些細節在外人眼中或許只是數據與規格,但對工程團隊而言,卻是「橋可維持多久」的底線。耐久性不是一句口號,而是從每一顆螺絲、每一筆塗裝裡精準落實的工程實踐。

10  本工程二維水理分析模擬圖

八、與自然共生──從設計圖走向生態保育的實踐場域

在都市裡做工程,難免會打擾自然;但若能從一開始就納入生態思維,便能讓破壞變成修復的契機。本案設計與施工團隊深知工程位於大里溪行水區內,生態敏感度高,因此自設計初期即導入「生態檢核」與「復育對策」,從保育、監測到補償,系統性規劃施工對環境的最小影響。

工程實施前,團隊即完成環境影響差異分析報告並取得環境部核定,後續更委託具專業背景之生態顧問團隊,進行施工前、中、後三階段動植物監測與回報作業。設計上,橋墩避開水道深槽區、臨時鋼便橋盡量縮短占用範圍,並設置洗車台、揚塵抑制設施,避免對原生棲地造成二次擾動。

更具亮點的是,工程完工後於沿岸設置「猛禽棲架」與「生態土丘」,提供黑翅鳶、翠鳥等指標性物種適合覓食與築巢的環境。棲地不是藉由口號復育,而是透過具體工程與自然行為的結合,讓工程真正回饋土地與生態。

11  棲架設置及黑翅鳶棲息捕食畫面

九、減碳、節能與循環──工程也可以很綠

在碳排放成為全球焦點的今日,公共工程絕非排碳的免責者。本案自設計起便以「低碳、節能、循環」為目標,貫徹綠色施工思維於每個環節。這不僅是形象訴求,更是實際工程管理策略。

在材料選用上,工程大量採用可循環利用的鋼構模板、支架與鋼樁,並選用部分含有再生材料之水泥產品,減少資源消耗。土方作業則強調「挖填平衡」,盡量就地調配,減少土方外運與碳排成本。機具部分,全面安裝柴油濾煙器,並申請環境部「清潔排放自主管理標章」,有效降低PM2.5等污染物排放。

此外,工程設置節能照明、優化施工動線、減少閒置機具怠速等措施,也同步導入第三方環境監測機制,確保施工不對空氣、水質、噪音造成重大影響。這些作為,讓本案成為兼顧施工效率與環境倫理的低碳典範,實踐了「做工程,也能愛地球」的核心價值。

12  節能減碳作為

十、安全不只是保命,更是現場每一刻的安心感

本工程施工區域橫跨大里溪與頭汴坑溪交會處,地形複雜、水情多變,施工期間面臨深基坑、鄰水作業、高空吊裝等高風險項目,稍有不慎即可能釀災。面對這樣的風險挑戰,設計與監造團隊以「預防為主、數據支撐」為核心,導入全生命週期風險管理策略。

在施工前階段,即依據《營造工程風險評估技術指引》完成施工風險辨識報告,並將風險資訊納入設計圖說與招標文件中,確保承包商與執行單位從一開始就理解風險特性與對應對策。針對鄰水風險,設置自動化水情預警系統,於上游河段監測水位,並配置廣播通報與撤離機制,確保施工人員可於洪峰到達前安全撤出。對於鋼筋籠吊裝與箱涵內部作業,也規劃專用樣架、生命偵測器與氣體監測裝備,全方位守護現場安全。

這些制度化、系統化的對策,讓安全不再只是口號,而是貫穿設計、監造、施工每個環節的行動準則。

13  本工程水情預警通報示意圖

十一、從使用者到維護者──每一個人都在設計考量中

工程的完成並非終點,而是使用者與管理者開始接手的起點。為實現「全生命週期安全」的理念,本案在設計階段即同步考慮營運與維護階段的使用者需求,確保橋梁在未來數十年內不僅安全、穩定,更便於維護與檢修。

橋上雙車道配置,除提升尖峰時段通行效率外,也提供維護作業足夠空間,讓塗裝、檢修或橋檢車操作時仍可保留單側通行,不造成道路封閉與交通阻斷。於P1P5P10橋墩設置檢修平台與護籠爬梯,讓作業人員可安全進出鋼箱梁內部;人孔開口則特別加大至100公分以上,提升內部可及性與通風效率。

14  橋墩處護籠爬梯及檢修平台示意圖

同時,所有燈柱基座退縮設置於護欄後方,避免車輛擦撞時造成結構破壞;橋面護欄則加厚強化,提升防護等級。這些設計看似不起眼,卻是將「人」放在設計中心的最佳體現──不論是駕駛人、維修人,或未來每一位與橋梁互動的人。

十二、小橋大義──讓一條匝道成為城市與人之間的橋梁

從設計桌上那條彎曲的線條,到大里溪上橫跨而起的鋼構巨橋,臺74線大里一交流道北出匝道,是一項工程計畫,更是一段凝聚眾人智慧與信念的旅程。這座橋跨越的不僅是河川,更跨越制度限制、自然挑戰、民眾期待與專業責任。它讓過去需迴轉折返的通勤者,得以節省寶貴的時間;讓立善橋周邊居民,看見都市規劃的溫度與貼心。

本案從法規突破到結構創新,從施工風險到生態復育,每個環節都展現工程人「解構問題、整合資源、落實細節」的能力,也讓這座僅550公尺長的匝道,承載起遠超於結構體本身的價值──它是公共資源有效運用的實例,是以人為本工程理念的體現,更是永續城市交通建設的最佳註腳。

在臺灣這座地狹人稠、環境複雜的島嶼上,每一座橋梁的誕生都不容易。而我們做的,不只是「把橋做起來」,而是讓它真正「通起來」──通的是車,是人,更是生活與希望。

15  完工模擬圖

 

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