賀田山營區設施整建統包工程 經驗談

范弘芳  技師

一、緣起

賀田山營區，位於花蓮縣壽豐鄉海岸山脈北端賀田山山脊線，主要在都鑾山層與蕃薯寮層交接帶，海拔約為400公尺。營區西側邊坡，因106年0206地震，造成道路於3K十180段路面沉陷開裂及邊溝斷裂。復因107年11月24日前連續強降雨，逕流水自路面裂縫及邊溝斷裂處流入土體，造成側向土壓力增加，邊坡擋土牆地錨敗壞及路面坍塌，營區與行政大樓間之交通中斷以及動力線、電信、給水等維生管線受損。

圖1  擋土牆、路面邊坡崩塌全景		圖2  路面地基崩塌
圖3  擋土牆及地基崩塌

二、道路復建構想

由蒐集原設計資料，得知坍塌路段為回填區，坍塌高度超過15公尺以上；而道路坍塌段腹地窄無法改線，為避免高填土坡面坍塌重複致災，乃興建長50公尺雙跨度鋼橋取代之。

因道路坍塌段腹地窄，橋梁墩柱基礎無法採用大型機具，如全套管及口徑大的螺旋鑽基樁，而採用以人工配合鑽堡機具施工，挖掘入岩盤之井式基礎，開挖過程以鋼襯環片為擋土安全措施。

由於原道路為回填深度15公尺以上路堤，一側為既有懸臂式擋土牆，老舊地錨固定有虞慮，無法以基樁作為基礎；另路堤坍塌面封口側，無法施作地錨。因此須將損壞擋土牆拆除，將橋台設置於擋土牆拆除處，採井式基礎深入岩盤外，並於橋台背面及邊坡之間回填CLSM，減少橋台背面邊坡崩塌破壞之虞。

又因工址位於「山坡地保育林區」，為免水土保持計畫送主管機關審定，曠日費時，增加施工時程，決定由路面至橋梁基礎底面間不設施工便道及施工便橋，避免開挖整地的行為。改於A1橋台邊，設置上下鐵爬梯，供施工人員上下使用；施工材料及機具，則在既有道路上，使用吊車吊運。

圖4  施工人員上下鋼管階梯

橋梁上部結構，採輕型密集I型鋼梁，鋼構於工廠加工製造，與下部結構及邊坡保護工程，同時進行，以縮短工期；至於以密集梁方式設計，可減少每支鋼梁重量，方便吊車吊裝；而橋面版，則施作鋼筋混凝土後再鋪上密級配AC。

至於，坍塌造成電力、給水、排水、消防管線之局部損毀，其中電力僅恢復第一迴路，保留基本照明，線路規劃、設計規範、設計標準及材料規格等，都採用原系統材料規格，以避免不同管材銜接，造成施工困難。

三、工程概述

主辦機關為空軍戰術管制聯隊，專案管理及監造單位為山水技術服務有限公司，統包廠商為民儒營造有限公司（設計為益將工程技術顧問有限公司）。工程內容依照原契約：道路橋梁工程內含基樁工程、鋼構橋梁、排水工程、地質改良；邊坡工程內含40T地錨加格梁植生工程；機電工程內含動力線、電信、給水等更新維生管線；契約變更增加工程：行政大樓補強工程內含A型（D＝60cm）、B型（D＝50cm）微型樁及D＝100cm擋土排樁加60T地錨；原有擋土牆地錨補強工程（60T地錨）。合計工程金額為118,469,712元。

四、行政大樓補強工程

為施工安全起見，針對坍塌處附近行政大樓北棟，委請台中市結構工程技師公會作安全鑑定。鑑定報告摘要說明如次：比對「花蓮賀田山陣地監測報告」，108年11月22日及同年同月28日，結構物傾度盤之歷時曲線圖已超過警戒值；整體結構物無明顯裂損，傾斜測量結果，顯示結構整體朝同一方向傾斜；行政大樓北棟，距離坍塌面最近距離僅6.8公尺，經邊坡穩定分析安全係數低，不符相關法規規定，建議應先行拆除、或先行補強結構後再施工。經邀集專家學者到工地現勘，評定行政大樓尚無明顯結構損壞不拆除，但基礎應予以補強即可。

由於行政大樓，係位坍塌處的另一側，車輛無法到達地點，因此必須先行勘查可繞道至行政大樓的路線，經測量定線後，進行開挖施作道路，讓工程車輛、挖土機、吊車及其他施工機具得以通行，進入行政大樓區進行補強工作。

補強的區域如下：

　1. 靠坍塌區基礎：設置微型樁托基深入風化岩盤，採用A型微型樁，直徑50cm間距75cm，並植入H250×125×6×8型鋼，澆置280kgf/cm²混凝土。

　2. 地面層梯間及管道間基礎區：設置B型微型樁，直徑60cm間距60cm，並植入H250×250×9×14型鋼，澆置280kgf/cm²混凝土。

　3. 配合橋台開挖面區：採用直徑100cm排樁，間距120cm。另加60cm×60cm繫梁，澆置280kgf/cm²混凝土，及60T地錨兼具擋土、保護。

圖5  行政大樓基礎補強平面配置

圖6  地面層梯間及管道間基礎剖面

微型樁施工程序，如圖7-12。

圖7  定點		圖8  鑽孔
圖9  抽取鑽桿		圖10  混凝土澆置
圖11  植入型鋼		圖12  完成

排樁施工程序，如圖13-20。

圖13  定位壓入		圖14  管內土方鑽掘
圖15  鋼筋籠製作		圖16  吊放鋼筋籠於鋼套內
圖17  鋼筋籠高程檢測		圖18  特密管伸入鋼套內澆置混凝土
圖19  混凝土澆置完成		圖20  完整性檢驗

五、原有擋土牆地錨補強工程

原有擋土牆，地錨固定功能老舊有疑慮，依據基本設計審查會決議：針對營區既有地錨做揚起試驗，確認安全性；會同聯隊及監造單位，分別於臨兩側橋台A1及A2邊各取2支地錨，辦理揚起試驗。

試驗結果數據：臨橋台A1側2支，分別於31.02T及28.58T即揚起，臨橋台A2側1支於24.72T揚起，另一支於8T破壞，四支地錨之有效平均預力，僅剩設計預力35％以下，現場且有1/4地錨完全失去功能。另於坍塌區新增設之傾斜管監測結果，既有擋土牆有持續傾斜情況，經邀集專家學者評定，地錨應予以補強。

查，原有擋土牆既設之繫梁及60T地錨，因原有地錨之自由端及錨頭處，防銹灌漿不確實，導致預力不足；新設地錨之自由端鋼鍵，塗以防銹油及增加小ＰE套管包覆，自由端二次灌漿必須確實滿灌，錨頭改用保護蓋及填充防銹油膏，保護增設喇叭管及止水封。新地錨採梅花座式錯位佈設，間距為2.5M，新舊地錨間距最小為1.76M。

圖21  原有擋土牆地錨補強範圍平面圖

圖22  原有擋土牆地錨補強0K＋000～050範圍展開圖

圖23  有擋土牆地錨補強0K＋100～170範圍展開圖

圖24  地錨格梁及植草

六、主體工程施作

　（一）行政大樓邊坡格梁、40T地錨施作及填土灑草種植生。

　（二）橋台周遭的JSP地質改良

圖25  JSP地質改良		圖26  JSP地質改良檢測

　（三）橋台及橋墩施工

先行施作A1再施作A2橋台，基樁採用全套工法，分別施作直徑120cm長20m的A型排樁、直徑120cm長25m的基樁，及直徑120cm長16/20m的排樁。橋台是利用鋼材組模澆280kgf/cm²混凝土。最後施作中間橋墩的井式基礎，橋墩亦是採用鋼材組模的澆置280kgf/cm²混凝土結構。

圖27  橋台平面圖

圖28  橋台及橋墩剖面

　（四）鋼橋施工

鋼橋的鋼梁為ASTM A709 GR50之鋼材，斷面550mm×940mm（上下翼板為45mm×550mm、腹板14mm×850mm），表面處理方式：鍍鋅量在600g/m²以上，外層加塗環氧樹脂漆三道膜厚78μm。鋼梁在工廠加工製造、鍍鋅及假組立後，運至工區吊裝，將每支鋼梁組裝及加塗環氧樹脂漆，螺栓材質為ASTM A325高張力螺栓，為避免高張力螺栓斷尾端銹蝕，不採用扭距控制螺栓（T.C.BOLT）。且因工期緊迫、作業空問侷限，採用直接張力指示器施工法，確保螺栓正確鎖固。

鋼梁先行連接組裝及油漆後，再以300T＋200T吊車進行吊裝。先行吊裝A1橋台與橋墩間之三支鋼梁，然後再裝A2端邊之三支鋼梁，於鋼梁尚在組裝未吊裝期間空檔，施作橋墩底部之制洪跌水消能牆板，與邊坡之地錨格梁及植草區連成一體，避免由邊坡流下逕流水，直接沖刷原土體而致生水土流失。

鋼梁吊裝完成後，即進行橋面板、欄杆的混凝土工程以及橋面板密級配AC工程。最後施作動力線、電信、給水等維生管線工程。

圖29  吊車吊裝位置平面圖		圖30  A1橋台與橋墩間鋼梁吊裝
圖31  A1橋台與橋墩間鋼梁吊裝完成， 底部施作制洪跌水消能牆板		圖32  A2橋台與橋墩間鋼梁吊裝
圖33  A2橋台與橋墩間鋼梁吊裝完成		圖34  制洪跌水消能牆板混凝土澆置完成
圖35  橋梁平面圖		圖36   鋼橋橫斷面圖
圖37  橋面混凝土澆置完成

七、結語

本工程於110年4月21日開工，因行政大樓及原擋土牆補強契約變更未完成議價，首要的補強工程無法施工。基於安全考量申報停工，直至110年8月16日完成議價，才開始施工。工區偏遠，前不著村後不著店，年輕人視為畏途，皆裹足不前；施工人員的年齡，大都在五十歲以上。賀田山上氣候變化多端，往往早上是晴天，到下午不是吹起狂風，就是霧茫茫的下雨天，造成工區的泥濘、及鋼管施工架搖晃及濕滑，施工人員為安全考量，無法施作原有擋土牆地錨的補強。及至補強工作完成，主體施工基樁施作，遇到不可預期的混凝土基礎板使得鑽掘困難，各工種施工動線之交錯，COVID-19肺炎疫情的蔓延、及環境因素的影響，皆使得工程進行緩慢。鋼梁順利吊裝完成後，才得以進行後續的雜項工程、以及維生管線工程。總而言之，本工程是在極度辛苦、困難及在零災害之情況下完成。

參考資料

1.賀田山營區設施整建統包工程契約。

2.賀田山營區設施整建統包工程設計圖。

3.賀田山營區設施整建統包工程簡報-民儒營造有限公司、益將工程技術顧問公司。

4.賀田山營區設施整建統包工程工程查核設計單位簡報-益將工程技術顧問公司。

5.賀田山營區設施整建統包工程統包廠商簡報-民儒營造有限公司。