橋梁耐震的起點-精進作為從國8開始

交通部高公局第二新工處第三工務所  趙汝凱  正工程司

宏義工程公司  林邦奎  總經理

台灣世曦高工處  張發魁  計畫經理

台灣世曦公司高工處  林建志  技師

壹、前言

台灣地狹人稠，地形起伏變化大，綿密的交通路網已成為經濟發展及區域聯繫之主要依據，橋梁功能的維持，更是確保經濟活動及交通運轉主要關鍵。考量台灣位處環太平洋地震帶，1999年921集集大地震及2016年0206美濃大地震，均造成重大經濟和人民財產損失，尤其集集大地震造成許多橋梁損毀、交通運輸中斷，救援資訊、人力、物品無法及時運送，所產生後續之損失，往往倍數於地震發生瞬間產生的災損。再加上橋梁隨著使用時間增長，材料劣化老舊，在在都將減損橋梁原本的性能及承載能力。

此外，2019年南方澳大橋，無預警斷落意外造成多人傷亡，顯見全台橋梁安全維護，仍有精進提升的空間。揆諸台灣整體防災計畫，國道扮演至關重要的防災運輸生命線，災變時肩負維生功能，成為輸送救災物資、傷患之交通命脈，隨著耐震規範與施工技術與時俱進(耐震規範演進史，圖1)，高公局耐震工程執行迄今，已累積一定程度橋梁施工成果，藉由施工經驗分享，期能在資源有限與成本效益的考量下，使用經濟合理之費用，使國道橋梁達到耐震安全的標準，冀望能為後續國道相關補強作業，略盡棉薄之力。

圖1  台灣耐震規範演進史

貳、 國8耐震補強施工精進作為

一、植筋位置探測作業ð降低廢孔率，避免孔徑歪斜或不對稱

植筋作業，係指在既有之混凝土表面鑽孔，注入化學黏著藥劑、植入鋼筋或螺桿，以做為混凝土二次澆灌或固定機具、設備之準備工作。混凝土鑽孔前為避免鑽到原有鋼筋，應使用鋼筋探測器確認原有鋼筋位置及留存鋼筋掃描相關紀錄，且植筋位置探測須落實，避免部分植筋入孔不深，即遭遇淺層或表面鋼筋，造成廢孔；另鑽孔孔徑過大「達雙孔面積」，或部分植筋孔明顯歪斜、配置未對稱、間距不一致，亦屬植筋常見缺失，需明定管控機制(勤巡查、留紀錄、開缺失)，輔導廠商依序辦理。

上揭橋梁耐震補強植筋步驟(圖2)，臚列如下：

　1.使用鋼筋探測器，按黃色線之路徑掃描既有結構物。

　2.利用AR虛擬實境方式，將既有鋼筋投影至既有結構物。

　3.閃過既有鋼筋，依現場探測掃描結果，放樣繪製鋼筋位置及預計鑽孔位置於原有結構物上，留存鋼筋掃描相關紀錄；每處鑽孔前，對已標記鑽孔位置，採4%隨機取樣抽測，且最少取樣4個鑽孔位置，確認該位置已避開鋼筋。

　4.使用具有吸塵能力之中空鑽頭，減低粉塵對施工人員所造成的危害，臨路側鋪設加設防塵網，避免粉塵影響用路人。

圖2  植筋作業精進作為

二、墩柱混凝土SCC澆置作業ð減少混凝土澆置後表面氣孔

自充填混凝土(SCC)，係指具有「澆置過程不需施加任何振動搗實，完全藉由自身流動性與充填性能，填充至鋼筋間隙及模板各角落」能力之混凝土，本案採用自充填混凝土(SCC)，克服墩柱澆置免受施工空間限制(封閉性空間、不易搗實、鋼筋密集)，加上輔導承商採手持式工具，協助將SCC與模板接面之氣泡排出，有效掌握完成面品質。

有關墩柱混凝土SCC澆置作業(圖3)，摘述重點如下：

　1.模板面塗布適量脫模劑，如欲求得較平滑表面，可採水性脫模劑(油性脫模劑不利SCC與模板接面氣泡排出)。

　2.SCC採分層澆置並降低澆置速率，自拌合至澆置完成控制於90分鐘內完成(應注意層間澆置時間，避免層間介面產生冷縫)。

　3.澆置過程除使用膠槌敲擊外模，加採手持式工具，輔助SCC與模板面之氣泡排出。

圖3  SCC澆置精進作為

三、增加行的安全ð全鏤空圍籬，增加行車視線

本工程位址國8橋下與台19線路口迴轉道，交通繁忙、鄰近建物密集，為民眾進出頻繁地方要道。原設置半阻隔式鐵絲網圍籬，惟仍受民眾陳情「影響行車視距」，經工程團隊多方協調，得依營建工程空氣汙染防制設施管理辦法(第16條)，向環保局提出替代之防治設施(採全鏤空鐵絲網圍籬，配套透明網布、加強灑水抑制揚塵)，滿足民眾與工程需求；此外，施工過程特請承商注意施工時程安排及縮短工期，定期與當地民眾、里長進行溝通，使居民瞭解本項工程所帶來之效益。增加里民對本工程之認同與支持，相關敦親睦鄰措施整理如表1。

表1  敦親睦鄰措施

有關路口迴轉道，具體友善作為(圖4)，敘述如下：

　1.工區橫交路口處，研擬施工圍籬對用路人行車視線較佳型式。

　2.使用全鏤空鐵絲網圍籬，配套透明網布、加強灑水抑制揚塵，同時兼顧用路人行車視距及防止工區揚塵逸散。

圖4  愛河鐵橋自行車牽引道平面圖

四、導入BIM工程模擬應用ð輔助施工規劃與衝突檢核檢討

BIM(Building Information Modeling)，係指在電腦虛擬空間中模擬真實工程施作，採3D視覺化模型取代傳統2D-CAD圖紙輸出，進行跨專業、跨階段的整合作業。協助工程團隊從設計、施工、營運、維護工作中，進行各項管理與工程作業的新技術、新方法與新概念；營造端在BIM生命週期中，屬於施工階段的應用，主要用以模擬施工行為，釐清施工中可能發生的衝突檢核，如假安裝、進度管理、成本控制等。

本案施工導入BIM工程模擬技術，展現工址環境，透過實景建模技術建立BIM模型，能更清楚、更快速，提供規劃、設計、施工各階段瞭解施工環境概況；國內重大工程配合使用BIM，已有眾多執行案例，如國道耐震補強區段1-2第M37F標、桃園市新建社會住宅工程、左營鐵路地下化新建車站工程等，真實呈現工址環境，使以往平面的物件改採立體實務展示，視覺效果讓工程的全生命週期，更趨清晰。

圖5  BIM工程模擬精進作為

參、結語

寶劍鋒自磨礪出，梅花香自寒冬來，工程團隊(機關、顧問公司、營造廠)群策群力，守護全台國道安全，揮汗奉獻「工程管理、介面協調、特殊路段施工、安衛與環境保護」等四項主題，持續提出精進對策，建構完整且安全國道系統，提昇國道橋梁耐震能力，自詡為美好台灣貢獻心力。