海域段托座替代工法運用於棧橋式碼頭面施工

梁詩桐   技師

 在營造業法第35條第3款訂有: 督察按圖施工、解決施工技術問題。因此『主任技師』解決施工技術問題，昇華為主導施工技術升級自然是提升『主任技師』在營造業地位的關鍵，公會推動『主任技師』正名法定地位，從而『主任技師』將面對技術發揚的挑戰。茲以海域段托座替代工法運用於棧橋式碼頭面施工之替代工法為例，還請先進指教。

  某海域舊有碼頭工程，以新設碼頭法線及護岸結構採鋼管板樁打設，因堤頭面上留有碉堡，並無足夠腹地採用預力鋼索背拉錨固方式維持鋼管版樁之穩定，因此以棧橋式碼頭面施工，不設錨碇設施，原設計為全厚80cm鋼筋混凝土版面結構，施工時由於海域底模支撐困難、模板拆除不易及阻礙鋼管板樁完整打設等因素，研擬後提出施工替代方案。

本案申請替代(變更)工法之摘要

  一、理由

(一)原設計碼頭面以海上模板支撐方式施工在塊石坡拋放坡面作支撐，實務上無可行性。

(二)海域以海上模板施工，將造成工期拉長：海上模板施工區段，將因海上模板拆除，則該面對海域部分鋼管板樁就不能全部施工閉合，分階段施工影響後續打樁機具施工區域，將無陸上施工區域可以放置打樁機具及影響全部施工時程。

  二、結構分析

      必須提供鋼筋混凝土托座、預鑄版以1/2全版厚即40cm厚度規劃吊裝及分階段澆置混凝土之結構分析，對空梁剪力傳遞及上層負彎距鋼筋量不足之處，提出補強設計。以不減損原設計效能為前提。

  三、成本差異分析(含臨時設施)

  原設計包括245kgf/cm2混凝土及澆注、140 kgf/cm2混凝土及澆注，清水模板(海上)、鋼筋及彎紮、零星工料等項。

 替代工法將增設之鋼筋混凝土托座費用，預鑄版製作吊裝、空梁模板及增列加勁鋼筋等。計算其差異，如替代工法經費節省將造成減價收受，計算上可以估列預鑄場經費及吊車、板車搬運費用估列調整，本案其費用略有增加(以百分比呈現)，無需減價承作，承商自行吸收增加成本，增加變更替代方案接受度。

  四、工期分析

     (一)原計畫工期可以由施工網圖分析獲得

    (二)替代工法分析預鑄版施工及吊裝，後續碼頭面施工，對鋼管樁打設並無影響，可以縮短工期應具說服力。

   替代方案—托座工法

 碼頭面海域內側鋼管樁頂加設鋼筋混凝土托座（圖1），版厚80cm 分兩層施作，底層採用預鑄版（厚40cm），上層場鑄施工，以確保品質，加速進度。鋼管樁混凝土托座尺寸為130*130cm、厚25cm，可按現場採用場鑄或預鑄施工，其上吊裝預鑄版，預鑄版維持間距40cm，預鑄板間距混凝土以一般模板吊模施工，由於原混凝土全厚部分已設計有垂直剪力鋼筋#6@60cm雙向，故剪力傳遞無虞。並以預鑄版安全承載範圍內分層澆置混凝土，以迄碼頭面全厚混凝土施工完成。該段碼頭面平面圖及斷面圖如圖2~5。

  圖2  碼頭平面圖

 圖3  碼頭立面圖

 托座工法概述

   一、內側鋼管樁正方形鋼筋混凝土托帽支撐系統架設

          內側鋼管樁打設完成後增設鋼筋混凝土托帽，內置 I-型鋼125*75*5.5*9.5，L＝160㎝成垂直交叉，焊接於鋼管樁開槽（270*105mm）內，樁帽尺寸為130*130cm厚25cm 正方形鋼筋混凝土，可按現場採用場鑄或預鑄施工，鋼筋混凝土托座尺寸參考如圖4~5。

圖4  鋼筋混凝土托座平面圖

圖5  鋼筋混凝土托座立面圖

承受力量以2-I型鋼125*75*5.5*9.5 為主，增加鋼筋及混凝土為利於吊裝預鑄版穩定及後續施工便利。

  二、預鑄版預鑄及吊裝施工

          預鑄版尺寸按打設完成之鋼管樁中心收點，可以避免因鋼管樁打設偏移的吊裝誤差，吊裝於鋼筋混凝土托座養護完成後，逐次按規劃圖吊裝預鑄版，由於各型預鑄版大小邊長形狀有異，其預鑄版塊施工圖及放樣需特別注意，完成版塊予以編號，以利吊裝。

圖6  40cm厚預鑄版塊吊裝

 三、逐次混凝土施工

         (一)底層混凝土空梁澆置：預鑄版宜適當分割並維持間距40cm，底層間距混凝土空梁段懸吊清水模板施工，綁紮鋼筋，澆置混凝土，使底版成整體。

 圖7  預鑄板塊間空梁，打設混凝土情形

        (二)面層澆置全厚混凝土：預鑄版間澆置混凝土40cm後結合為整體，並於強度達到0.85f’c後，整體續以澆置混凝土t2=40cm，以迄碼頭面全厚混凝土施工完成。

 圖8   全厚 80cm 上層鋼筋綁紮完成後澆置混凝土前情形

結語

         替代工法主要針對海域支撐穩定性有疑慮及原設計現場支撐方式會阻礙後續鋼管版樁打設機具的進行，設計單位並未對局部設計不同之處提出對策，在業主及監造單位都體認到營造商『主任技師』提出替代方案確實有助於本工程如期如質完工，亦不減損原設計功能，促使替代方案施工順利完成。