國8橋梁耐震補強

施工遭遇困難與對策處理

交通部高速公路局/第二新建工程處/第三工務所/趙汝凱正工程司

宏義工程股份有限公司/林邦奎  總經理、胡長成  經理

台灣世曦高工處/江浩瑋、林建志  技師

壹、說明

台灣地區，地狹人稠、河川眾多，綿密交通路網已成為區域聯繫及經濟發展主要途徑，使用數十年高速公路既有橋梁漸老化，高公局已依據新耐震設計規範，重新檢核及評估，期能於日後大地震發生時，將損害程度降至最低。筆者有幸參與台南國8橋梁耐震補強作業，本文將針對基礎施工、鄰軌作業及墩柱補強，於施工時遭遇困難與對策處理，彙整施工心得，秉持「中度不壞、設計可修、大震不倒」的耐震施工理念暨震後功能性的維持，再演進為「強化國家震後恢復力」之耐震性能補強工作，將成功延壽國8整體防災計畫的經驗分享工程先進。

貳、施工遭遇困難與解決對策

國8橋梁基礎補強作業，開挖首面臨既設管線群遷移障礙，為確保工進不受管線影響，特別是無法遷移之特殊管線，如P103-¡¡民營電廠天然氣管、P108~P111南科園區之台電特高壓161kV管線，除依例辦理試挖外，直接面對管線，在設計、施工階段進行處理，即調整結構補強施作方式及工序，完成墩柱開挖，減少管線遷移影響工進之風險。

一、P103-¡¡民營電廠天然氣管(發電量佔全台3%，管遷影響全台電網穩定)

1.  國8全線，早期採用1987年公路橋梁規範設計，並於1999年竣工，規範變革導致原橋耐震能力不足(強度、韌性)，本案依最新(2020)公路橋梁耐震設計規範檢核施工，P103採基礎聯合擴基、增樁補強，以符新頒耐震法規需求。

2.  惟國8之P103(2002年)民營電廠天然氣管線埋設，未依序向高公局申辦許可，逕行設置24英吋管，去年(2021)工程團隊採透地雷達探勘，發現基礎補強位置與該管線牴觸，詳圖1。

3.  歷經三次管線協調，透過工程技術檢討，與天然氣管牴觸之P103基礎取消補強，改採「方案三」系統改善方式(方案比較表，詳表1)，將地震力分散至相鄰橋墩基礎(P102及104)，消彌施工中損壞天然氣管線風險，提升公共安全。 

表1  P103管線方案比較表

圖1  電廠天然氣管線與P103基礎牴觸圖說

  二、P108~P111台電特高壓電管

國8-P108墩柱橫交鐵路、且緊鄰台電161kV特高壓管線之條狀施工帶，無單獨出入口，且各工區工作相互掣肘，施工動線不良，增樁、擴基施工時間冗長，機械物料繁多，堆滿橋下施工空間，估計自施工臨時擋土措施起至支撐系統完成恢復動線止，工期至少超過七個月。倘若P108起始動工或施工過程中，遭遇不可抗力因素問題而展延，將嚴重影響國8補強工程進度，故本區段與六河局、高鐵局、當地里長協調，借用高鐵橋下之既有堤防便道，予以改道，並將工區範圍外擴，作為施工動線，始能啟動施作；施工團隊經與當地里長誠懇溝通(敦親睦鄰)，順利取得便道通行後，國8橋下各障礙問題的處理逐步開展。

茲就施工障礙排除之方式，剖析其規劃及施工細節，提供爾後遭遇類似狀況之參考。

P108~P111擴基開挖，緊鄰台電嘉南供電處之既有管線(161kV新化~統實線，送電中地下電纜)，若遭挖損，將造成南科園區大規模停電事故；為維供電安全，工程團隊決策，首重「降低打樁損壞管線風險」，遂恰設計單位檢算P108~P111基礎往北內縮75cm，調整結構型式，詳圖2，遠離既有台電管線，施工程序如下：

1.依台電提供管線圖，搭配Sencors & Software LMX-200透地雷達，即時觀看探測成果，並記錄位置、深度、走向，以此作為試挖前的準備作業。

2.試挖前先對工作人員告知現場管線類別及位置，控制每次挖掘深度15cm，並準備滅火器、急救箱及通信器材，俾利安全。

3.會同台電人員試挖5處，確認管線未侵入基礎補強位置。

4.鄰台電特高壓之鋼板樁採靜壓不拔除，減少振動傳遞與撞擊能量，順利完成基礎植樁。

因P108增樁擴基之施工範圍於台鐵鐵路管制範圍內，為維護鐵路營運及施工安全，爰構思調整結構型式、且鄰軌側設置3M防護柵欄，於施工地點距路權界線50m處兩端各指派瞭望員，落實自護、互護、監護精神，作業要點包括：

（1）鄰軌擋土設施，採夜間施工，且配置不拔除靜壓式板樁(低噪音、低震動、所需作業空間小)，經與台鐵協商斷電封鎖時間為凌晨00:30~04:30，作業前須以接地棒接地，施工單位須於04:00前收工，拆除接地及辦理復電、解鎖。

（2）裝設軌道沉陷監測(沉陷觀測點採特製觀測板，可遠距測量軌道沉陷量，減少測量風險)，佈設位置需與台鐵會勘定位。

（3）瞭望員配戴警示旗、時刻表、口哨、對講機等，施工機具嚴禁侵入鐵路行車淨空迴旋，施工物料慎選堆放地點(禁止堆靠於圍籬上)，避免有影響列車司機員視線情形，臨近軌道工程之施工機具均應確實接地，以維行車安全，在列車接近工地時提前通知施工人員，進行必要的因應以確保安全。

（4）上揭鄰軌假設工程與安全監測完設後，接續進行常規之150cm全套管基樁鑽掘、支撐架設與擴基澆置施工。

圖2  P108~P111墩位平(立)面圖

參、結語

　　　一、本案在橋下管線群困難環境下，順利完成國8-P103~P111耐震補強工程，以橋梁工程技術克服各式管線衝突，兼顧安全、品質、永續等創新思維，守護國道建設，促進都市發展，以土木工程為在地美好生活增添篇章。

　　　二、本工程的前瞻耐震補強工法，包括結構消能與系統補強，突破以往傳統侷限，滿足台灣橋梁獨特的耐震補強需求，提升橋梁整體耐震能力。

　　　三、工程施工過程，為免造成居民不便，本案監造單位及主辦機關、主動結合承包商，為敦親睦鄰設置民眾反映單一窗口，對居民關心之工程內容，建立暢通溝通連繫管道。

最後借文末一角，給辛苦的工程團隊(高公局、世曦顧問、宏義公司)，致上讚美與喝采。