台南鐵路地下化工程
臨時後站與跨站天橋 - 特色及施工風險
台灣世曦嘉南工程處 陳志鴻 協理
廖敏松 計畫經理
謝慶和 計畫副理/土木技師
沈仕傑 主任
一、前言
台南新站為台南鐵路地下化之重點工程,工區介於鐵路東側,小東路、民族路及前鋒路所圍成街廓空間,如圖1-1。未來站區周邊將建構為台南市交通轉運中心,帶動周邊商業發展。現今台南車站,係於1936年3月採鋼筋混凝土重建啟用至今,設計採折衷主義、實用性為主,融合古典與現代,已列為古蹟車站原址保留,如圖1-2。將來與台南新站之下層廣場連通,形成「雙心、雙環、雙門戶」之新台南站意象,如圖1-3、1-4。
原有後站係以站內地下道供旅客進出月台,另以站外地下道供行人通行站區外東、西兩側,如圖1-5;以上兩座地下道與原有後站均位於地下化工程範圍內,故採先建後拆方式,於開挖範圍外設置臨時後站取代原有後站,設置跨站天橋取代地下連通道,以維持旅客之出入動線,如圖1-6。俟新建臨時後站與跨站天橋啟用後,再拆除原有後站及兩座地下道,俾利後續連續壁等地下化工程施作。
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圖1-1 台南車站工區平面圖 | | 圖1-2 台南古蹟車站 |
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圖1-3 台南新站與古蹟車站相輝映 | | 圖1-4 台南新站通風棚架結構 |
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圖1-5 原有後站與地下道 | | 圖1-6 臨時後站與跨站天橋配置 |
二、設施優化
新建臨時後站後提升服務效能,各項設施均較原有設施優化,可提供旅客流暢快速的動線、優質的旅運設施與服務,其中售票大廳與剪票大廳,各自獨立,有效改善原來因動線受限,旅運尖峰時旅客擁塞於剪票口之情形;臨時後站外觀低調、內部空間現代明亮,跨站天橋為鋼構桁架,通廊採開放式沖孔板欄杆,具備良好通風與排煙效果,並設置鋼構樓梯及電梯與月台連通,均有別於原有後站與地下道。相關旅運服務設施比較,如表2-1,相關新、舊設施如圖2-1~圖2-7。
表2-1 旅運服務設施比較表
服務項目 | 新建設施數量 | 原有設施數量 |
售票窗口 | 3 | 2 |
補票窗口 | 1 | 0 |
自動售票機 | 5 | 4 |
無障礙電梯 | 3 | 0 |
進出感應閘門 | 4 | 2 |
獨立剪票大廳 | 1 | 0 |
員工休息室 | 2 | 1 |
月台站務室 | 1 | 0 |
無障礙廁所 | 1 | 0 |
服務面積 | 408m2(2.63倍) | 155m2 |
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圖2-1 110/04/07 23:41原有後站最後剪影 | | 圖2-2 110/04/08新建臨時後站啟用 |
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圖2-3 原有售票及剪票大廳 | | 圖2-4 原有地下道 |
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圖2-5 新建天橋通廊 | | 圖2-6 新設獨立閘門剪票大廳 |
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圖2-7 臨時後站與跨站天橋 |
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圖3-1 施工前分層樣板 | | 圖3-2 分割線壓條配合門窗高度及位置設置 |
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圖3-3 仿蓮霧頭施作 | | 圖3-4 吊線控制鑽孔位置垂直及水平 |
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圖3-5 印花施作 | | 圖3-6 完成外觀 |
三、臨時後站外觀仿清水模
臨時後站外觀採仿清水模,分7層工序,依序為①接著層噴塗②第一道泥作防水粉刷③分割線壓條+第二道泥作粉刷+仿蓮霧頭施作④第一層淺色均勻印花⑤第二層深色滾刷印花⑥保護面漆⑦水性自潔面漆。各層塗料,具環保無毒、不燃、防水、防潮、高透氣、耐久等性能,保護面漆成膜後,具有良好的耐水、耐刮與防汙性能;分割線依設計尺寸、水平對齊門上緣線、垂直對齊門窗側邊線、仿蓮霧頭穿孔亦採均勻對稱原則辦理,分割線與壓花紋理,質感自然呈現,如此仿清水模外觀,低調融入地景兼具現代美感,如圖3-1~圖3-6。
四、跨站天橋遭遇文化資產遺構
人行跨站天橋設計分為中間與兩端、3個獨立的桁架結構,跨徑38 m、完全避開開挖範圍、有利後續地下化施工,如圖4-1、4-2。施工期間,於東側發現日治時期南轉車台遺構,與天橋墩柱牴觸。依據台南市文資處就地保留決議,經檢討採變更局部鋼結構,將墩柱變更位置與連續壁共構,避開南轉車台,並將轉車台就地保護,如圖4-3~圖4-8。
現今工程,每遇文化資產相關物件,常對既定計畫期程有相當程度的影響。設計與施工階段,均應將其納入期程風險管理課題,俾利工程建設與文化資產共存展現。
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圖4-1 結構分析 | | 圖4-2 跨徑38m |
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圖4-3 南轉車台與結構牴觸 |
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圖4-4 變更調整結構為門架形式 |
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圖4-5 文資現勘 | | 圖4-6 不織布隔離與客砂回填保護 |
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圖4-7 頂端鋪設低坍度混凝土 | | 圖4-8 就地保護完成現況 |
五、跨站天橋施工風險
1.夜間施工風險
跨站天橋施工,橫跨臺鐵營運一、二月台、及1~3股軌道管制區域,須於月台上開挖施工、及跨越軌道與電車線上方辦理鋼構吊裝,屬臨軌高風險作業,無法於日間施工,僅能於夜間列車停駛後,申請斷電封鎖進場施作,皆須依據台鐵局ISO作業程序,提出申請「電車線斷電或路線封鎖(隔斷)」,經台鐵局同意後施工。而每日夜間,可施工時間僅約3小時、詳表5-1,各工項如擋土設施打設、月台開挖作業、混凝土澆置、天橋鋼構吊裝作業、金屬屋面板構架安裝等,皆須妥善規劃施工方案,方能如期完成每日施工進度。
表5-1 夜間作業流程時間表
時間 | 作業事項 |
23:30-00:00 | 夜間施工申請單填寫、現場施工人員勤前教育後待命,待11:58末班車抵達台南站後,前往台南站行控室辦理電車線斷電及路線封鎖申請作業。 |
00:00-00:20 | 台南站行控室進行斷電封鎖作業,封鎖完成後通知現場進行接地作業。 |
00:20-00:40 | 電車線接地,接地完成後通知現場施工人員進場開始施工作業。 |
00:40-03:50 | 現場人員確認接地完成後開始夜間施工作業。 |
03:50-04:20 | 將現場作業收尾、確認鐵道間無雜物遺留後,通知解除接地。 |
04:20-04:30 | 解除接地,施工人員離場,通知行控室進行電車線復電。 |
04:30-04:40 | 行控室完成電車線復電。 |
04:40-05:30 | 確認首班車正常行駛通過。 |
2.月台上基礎施工風險
於月台上施作跨站天橋橋墩基礎,依序須辦理與基礎位置牴觸之既有水塔拆除、既有號誌管線撥遷及擋土鋼軌樁打設等作業,僅能利用夜間斷電封鎖進場施作。本案月台上橋墩基礎擋土設施,採用9m長鋼軌樁、間距40cm。首先辦理水塔拆除作業,於夜間拆卸後、吊離軌道區,再於日間拆解運離,夜間拆卸期間須確實指揮、依拆除計畫順序辦理,避免倒塌危害與損傷電車線、詳圖5-1。
接續辦理號誌管線撥遷,號誌管線為光纖電纜,管線老舊,與台鐵局號誌人員接洽結果,均表示管線老舊移動時,恐影響相關訊號傳遞亦或不慎斷線,將導致列車停駛,各單位均保守避險,一時工作受阻,後經號誌機電監造工程師確認纜線餘長、預先推演規劃,並請光纖電纜專業廠商現場待命、倘有受損立即搶修,遂於夜間指揮承商辦理撥遷且測試無誤,方順利完成並排除障礙,以上詳圖5-2~圖5-5。
另月台上基礎施工緊鄰軌道及電車線,於鋼軌樁打設期間須全程監視、避免侵入軌道空間或碰觸電車線,火車進出站時亦須暫停施作,開挖期間,須巡檢周邊月台結構是否有損害發生,有效排除影響營運安全之危害因素,鋼軌樁拔除時加強巡檢,避免因拔除之震動及地層空隙,導致鄰近軌道下陷之虞,確保列車營運安全,如圖5-6、圖5-7。
3.天橋鋼構吊掛施工風險
橫跨月台股道與電車線上方之天橋構件,須於夜間斷電封鎖期間吊裝組立。吊裝前,應研擬詳細施工及吊裝計畫,並與台鐵相關單位規劃確認緊急處理措施,承商預先將主要鋼構件分類,並局部於日間在地面先行組立,再依規劃順序於夜間辦理吊裝組立,此吊裝作業,屬影響運安之高度風險作業,且受限每日夜間有限之施工時間,前後歷時約2月完成;又事前,亦請台鐵電力段協助將電車線包覆保護、以利後續橋面板、金屬屋面板、電梯玻璃帷幕安裝及其他雜項構件安裝等之電銲作業(輔以防火毯),有效避免電車線受損;如圖5-8~圖5-11。
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圖5-8 一、二月台鋼構吊裝 | | 圖5-9 旅客層吊裝完成 |
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圖5-10 空橋段吊裝 | | 圖5-11 電車線絕緣包覆保護 |
六、結語
「台南臨時後站及跨站天橋工程」,於施工期間,施工團隊通力合作,妥善評估規劃與進度管理,即時變更鋼構型式以就地保存南轉盤與文資遺構共存,將工期影響降至最低,並依據鐵路沿線施工安全相關規定,謹慎施作,克服各項高風險施工作業困難,無發生任何工安或運安事故;並提升外觀美化與設施優化,提供旅客舒適之旅運體驗,經各單位聯合檢查通過後,於110年4月8日營運啟用,完成台南車站地下化階段性里程碑任務。施工期間,感謝鐵道局中工處全力協助與指導,亦感謝南工處於後續營運期間之協助。