沙鹿陸橋改建工程 金質獎之精進作為

呂正安 交通部公路總局第二區養護工程處卓蘭工務所主任

林進基 土木技師

前言

金質獎乃行政院公共工程委員會，藉由公開表揚優良公共工程之機關、廠商及個人，以提升公共工程品質，進而改善生活環境及促進廠商良性競爭。每年辦理之金質獎，其門檻為獲查核成績85分以上、且工程進度在60%。其後由各參賽機關精挑慎選才能取得工程會評比，能獲推薦已屬不易，能獲獎者更號稱獲得工程界的奧斯卡獎。筆者有幸參與台12線沙鹿陸橋改建工程，獲交通部推薦參加第17屆金質獎，評比獲優等之肯定，茲分享精進之道，供工程界參考。

壹、工程概要

沙鹿陸橋改建工程，契約金額新台幣4億1,378萬元，屬金質獎評比之土木類第二級之工程。「主辦機關」為交通部公路總局第二區養護工程處、「設計單位」為台灣世曦工程顧問股份有限公司、「監造單位」為交通部公路總局第二區養護工程處、「施工廠商」為恒億營造股份有限公司。沙鹿陸橋位於台12線（台灣大道）里程3K+448處，如圖1所示，為台12線上唯一跨越鐵路的高架橋，乃大臺中市區往來臺中港區之主要通道。

圖1 台12線沙鹿陸橋位置圖

沙鹿陸橋高架跨越梧棲排水、縱貫鐵路海線，及舊台1線（中山路）等，又橋南、北兩側，各有2座機車及人行地下道穿越海線鐵路，且兩側鄰房密集。因工址位於沙鹿市區，腹地受限，僅能採用就地改建方式。又台灣大道每日雙向車流達40000PCU，交通維持考量下，主辦機關詳評後，決議採用半半施工方式辦理改建，透過地方說明會及記者會，宣導施工改道；又為低擾動環境及友善鄰里，採用低震動、低噪音及低粉塵之鋸盤式切割，搭配大型油壓鋼剪之拆橋工法[1]；其次，因新舊橋墩共構、及高架橋須跨跨鐵路及市區中山路，無法採用就地支撐，故採用預鑄吊裝工法[2]；再者，海線鐵路為單線通行，故地下道箱涵段，研擬採用托軌工法，來維持列車正常營運[3]。

沙鹿陸橋為一工法單純、卻具有多元挑戰之工程，設計階段經過設計原則、初步設計、細部設計等[4] [5]。主辦機關密集與設計單位依工區特性，擬定前段所述之相對應之策略。惟土木工程的挑戰常是層出不窮，施工階段仍有非預期的挑戰。本工程在施工時，工區內面臨形形色色的眾多管線，如何確保安全及維持運作[6]，以及鐵路軌道相關設施，涉及臺灣鐵路管理局，不同單位間之分工協調及安全規劃等，皆有賴第一線的監造單位及施工廠商，透過PDCA管理循環，方能順遂完成，進而獲金質獎評比之肯定。

貳、沙鹿陸橋施工前精進作為

沙鹿陸橋標準斷面如圖2所示，每日雙向車流40000PCU、工區兩側鄰房約400戶，密集分佈於工區兩側、15種管線錯綜複雜分佈於工區，及4座地下道穿越海線鐵路，為涵蓋3度空間挑戰之綜合性工程，堪稱國內橋梁界挑戰性極高之工程。

圖2 沙鹿陸橋標準斷面圖

2.1車流維持

台灣大道為大臺中地區之東、西通行交通動脈，封閉全線施工勢必造成嚴重衝擊，故規劃採用半半施工方式進行，如表1所示。施工團隊第一階段主線封閉前，即邀集相關單位嚴密審查交維計畫，方進行封閉作業。

表1 沙鹿陸橋改建工程半半施工規劃

主線封閉後，立即邀當地交通執法警察機關，檢視車流改道情形，並做成檢討紀錄辦理精進改善，如台灣大道與中山路口之號誌秒差再微調以利車流更順暢、工區兩端設立LED牌面加強夜間警示等。第一階段完工後期，由施工廠商依第一階段施工經驗，提報第二階段施工交通維持計畫，並邀當地公所及里辦公室等現勘，將平面道路三條圳一街及二街，安全穿越橋下工區之規劃、平面迴轉通旁住戶進出動線與施工動線交織之規劃、台灣大道上車流匯入主線之安全模式，一一事先審查。改線後亦比照第一階段，立即與交通執法警察機關，現勘檢視改道後車流，尤其重視台灣大道上高架橋，採快慢車分流-先慢車上主線、後快車上主線-之情形，研商精進作為：如重要路口車行轉向加繪導引標線、文明街口因儲車空間不足且位於下坡段，故路口禁止左轉。改道精進後，車流雖多卻井然有序；鄰房出入雖不便卻能獲體諒。

2.2鄰房調查

工址兩側鄰房密集分佈，施工前由第三公正單位—臺灣省土木技師公會，辦理鄰房調查，調查完成後召開鄰近建築物現況調查說明會，如圖3所示，邀請鄰房住戶參加並公開調查報告。會中詳細向住戶說明調查過程及權益保障，如程序方面係由土木技師公會分三次通知：第一次平信通知、第二次平信通知、第三次掛號通知；作業面進行傾斜測量、水準高程紀錄、外觀拍照內部結構及裝修表面拍照記錄等；保障面除將報告公開，住戶亦得索取資料。開誠布公的作為獲住戶認同，為敦親睦鄰之良策。

圖3 沙鹿陸橋於施工前辦理鄰近建築物現況調查說明會

參、沙鹿陸橋施工中精進作為

面對工區每日雙向車流40000PCU，而採取安全有效之交維對策，及兩側鄰房眾多而辦理鄰房調查說明會等，皆為市區施工順遂之重要前置精進作為。而一般市區橋梁皆有管線附掛或埋設於工區，本橋管線多達15種，含蓋水、電、瓦斯、電信、軍方等。又海線縱貫鐵路維持安全通行及正常營運下來進行四座地下道改建，需協調臺灣鐵路管理局之局本部車次安排調度單位、工務段、電務段及電力段等，亦是嚴苛的挑戰。

3.1基礎施工

面對工區內形形色色的管線，或掛或吊、或淺埋或深埋，監造單位除要求廠商辦理詳細探挖確認位置外，亦積極協調各管線單位，事先要求管線單位發包備料，以利隨時可機動進場處理臨遷或永遷；遇有兩單位間之介面，則主導協調合理進場順序，且檢討主體工程施工動線，避免多方交織而相互牽制，否則不利工進，亦有可能導致管線受損之危害。然本工程眾多管線中，以埋於地下之臺灣電力公司69KV超高壓電纜、及台灣自來水公司所屬直徑1000MM之臺中港區供水幹管，埋設平面如照片1所示，其潛在危害及對施工影響最大。

照片1 沙鹿陸橋工區超高壓電纜及供水幹管分佈情形

由於台電及台水之二管線埋深，大都介於50~80公分之間，於鐵路下方則為潛遁穿越情形，尤有甚者，工區橋墩基礎10墩中有9墩，遭遇水管及電管夾擊情形。倘施工稍一不甚，則可能釀致工區遭水淘空、或電纜壓降爆破，波及鄰房，嚴重則鐵路中斷、港區大範圍停水及停電等。

面對覆土層淺薄之水管，施工重機具，如基樁搖管機，作用其上可謂如履薄冰，不得震動過劇，而損及自來水幹管及69KV超高壓電纜。因此，施工團隊運用力學原理構思簡易有效之疏導力量系統。全套管搖管機施工時，採用型鋼式摩擦樁加鋪鋼板工法（Friction Pile with Steel Plate Method），使搖管機在操作時作用力，能無損管線下，透過型鋼傳遞至地底下，如圖4所示。本工程之主線及匝道施工，共計167支全套管基樁，均順利施作完成，未曾造成自來水幹管或超高壓電纜損傷。

圖4 沙鹿陸橋第二階施工車道配置示意圖

自來水1000MM臺中港區供水幹管淺埋於地下，且於海線鐵路旁之主線，PN5潛盾穿越海線鐵路、及東行匝道PN1潛盾連接梧棲大排，如照片2所示。因東行匝道PN1基礎，三邊分別受主線基礎、舊橋梁基礎及地下道結構之限制，故先透過3D套繪，檢討管位與基礎衝突情形，又經評估管線遷移耗資費時，故採行主體工程基礎調降之工法，調降後之基礎，須十分精確，方能確保現地施工空間、及管線保護工施作可行性，如圖5所示。 

照片2 沙鹿陸橋基礎PN1與水管衝突情形		圖5 基礎施工前檢討沙鹿陸橋基礎PN1 與水管衝突並研擬調降基礎

自來水幹管在與台水公司研議後，採用鋼製山型吊架，將水管固定，並加設點井抽水、採用吊桶出土及加強監測高程等方式，由監造及施工單位，密切協調水公司，以全方位周延之規劃及施工，方得以順利完成。另台電公司69KV超高壓電纜，影響基礎施工最劇者為西行匝道PN2，同樣在與台電公司充份協調，採用安全可行之鋼纜吊管工法，且透過三方加強監看，共同維護管線安全。水管及電纜之保護方式如照片3及4所示。

照片3 沙鹿陸橋基礎施工採鋼吊架固定水管 搭配吊桶出土		照片4 沙鹿陸橋基礎施工採多條鋼纜懸吊 固定69KV超高壓電纜

前述兩管造成基礎施工挑戰嚴峻，若三方有一方怯於承擔，相互推諉，則無法凝具共識，遑論完成施工。因此，本工程面對困難挑戰，監造及施工單位勇於面對，以力學為基礎、因地制宜研擬安全、可行又經濟之方案，再透過積極協調管線單位，共維施工順遂，實為團結共克難關之良好範例。

3.2地下道施工

沙鹿陸橋兩側座落機車及人行地下道，如照片5所示，須在不影響鐵路正常運行下進行改建，故設計階段研擬採用托軌工法，將軌道置換到臨時鋼構橋梁上，其下供施工人員作業，如照片6所示。

照片5 沙鹿陸橋兩側機車及人行地下道分佈情形

（1）地下道施工前需先進行托軌工程
（2）托軌鋼梁下方進行開挖作業		（3）托軌鋼梁下方進行箱涵施工
照片6 沙鹿陸橋地下道托軌工程及其下方施工情形

臺鐵局海線軌道為單軌通行，本工區內列車無改道空間，故施工期間，列車行駛不得中斷，方能確保箱涵施工安全無患。列車通行安全，主要係於開挖區之穩定及軌道的平穩，故監造及施工單位於架設工程梁前，將共同管溝頂全面開挖、量測高程及整平，確保工程梁支承面平順；再者，考量箱涵施工期間支承樁之穩定，將開挖擋土支撐、與工程梁橋之支承H型鋼樁之距離，由原設計1M提高至3M以上，並每日監測工程梁高程，有效確保開挖區及軌道高程的穩定性，如圖6所示。於箱涵完成後，為確保鐵軌長期無下陷，開挖區之採用控制性低強度混凝土（CLSM）進行回填，另支承H型鋼樁不予拔除，可確保工區無壓密沉陷之虞。

圖6 沙鹿陸橋地下道托軌工程精進作為

肆、結論與建議

沙鹿陸橋改建工程施工經歷交通維持詳加規劃、環境品質嚴加控管、管線保護周延創新、穿越鐵路地下道施工步步為營，始經交通部推薦，參加公共工程委員會，舉辦之工程界最高榮譽金質獎，並榮獲優等獎。獲獎的一刻，參與團隊所有的辛苦都化作榮耀成果，且廠商可有保證金減半之實質優惠。加上近來政府持續推動施工標採用最有利標方式辦理採購，獲得金質獎更有加分效果，建議有心為國家社會貢獻之工程機關、廠商等，可積極投入金質獎評比，從過程中淬煉成長，從成果中享受成就。

參考文獻

　1. 交通部公路總局第二區養護工程處（2017年9月29日）。「台12線沙鹿陸橋改建工程參加第17屆公共工程金質獎簡報」。

　2. 陳敬明、呂正安、盧勇廷（2017年6月）。「市區橋梁工程之梁場規劃、吊裝考量及精進作為-以台12線沙鹿陸橋改建工程為例」。臺灣公路工程，第43卷，第6期，PP.2-28。

　3. 陳敬明、呂正安、盧勇廷（2017年8月）。「穿越鐵路之地下道工程托軌工程施工及精進策略-以台12線沙鹿陸橋改建工程為例」，臺灣公路工程第43卷，第8期，PP.15-37。

　4. 交通部公路總局第二區養護工程處（2013年12月）。「台12線沙鹿陸橋改建工程委託測量、設計及地質探查技術服務工作」設計原則及橋梁型式報告（第二版）。

　5. 交通部公路總局第二區養護工程處（2014年8月14日），「台12線沙鹿陸橋改建工程委託測量、設計及地質探查技術服務工作」細部設計成果。

　6. 陳敬明、呂正安、盧勇廷（2017年4月）。「台12線沙鹿陸橋V型墩柱遇地下管線之安全防護」。臺灣公路工程，第43卷，第4期，PP.30-55。