540】社論主筆:拱祥生

廣告:第一版盟鑫、亞太工程師

第四版九壽

(第一版)新聞焦點(社論•週聞輯要)

社論

新團隊、新願景、新期待

三年一度的台北市、高雄市與台灣省土木技師公會的理監事選舉,次第落幕,經由各地方公會全體會員選出的新任理監事團隊成型,老幹新枝交互穿插,期許新團隊,能滿足會員的期待,切切實實的在未來三年當公會的義工,為公會開創新的願景與績效,成為全體土木技師的光榮與國家專業團體的新曙光。

北、高土木技師公會甫於去(95)年歡度3020週年慶,省土木技師公會亦即將於今年邁入二十週年,回首過去,有許多的義工幹部,不計一切的付出與本著衝刺精神及披荊斬棘的奉獻,才換得公會今日的規模與社會地位,在歡慶的同時,身為土木技師公會的會員,更應隨時謹慎維護這份得來不易的專業招牌。而經由民主程序選出的公會理監事團隊,更是百中選一有理想與服務熱誠的菁英,必定不辱會員所託,開創新局。

綜觀公會的發展,已由早年的會員人數與業績成長,逐步的走向以關懷社會且樹立以專業為導向的人民團體為目標。在公會財務狀況允許的基石下,對於攸關國家建設發展的相關法令有了更新的期盼與關心,因此,研立新法如土木建設法及修改不合時宜之法規如建築法十三條,不僅對於技師會員的執業環境息息相關,更對國家長期發展有著舉足輕重的影響。因此,組織土木專業法律團隊,應是未來值得審慎評估長期投注心力的地方,特別是具有法律專長的產、官、學研等各界專家,都應長期的聘請加入團隊,為公會及國家未來的土木專業法治與倫理,貢獻心力。「規範」是專業技術維持的最後一道防線,而「專業法律」更是專業倫理維持的最後一道防線。

除了對外專業形象的維持,公會會務的革新與求進步,更是公會的門面,它猶如一個產品的包裝。公會會務的興革事項可分為軟、硬兩方面雙管齊下,以達到最佳效果,軟體方面包括會務人員分工合理化、各項業務工作輪派正規化、會務服務質與量的提升及會務人員獎懲制度建立等。硬體方面,公會會所仍應適度擴大,增加會務人員之工作空間,將業務及行政會務辦公室區隔,會員洽辦各類事項有如至改革後的戶政事務所般,感覺親切有效率。對於公會幹部的工作空間,亦應依業務適度區隔。圖書室及研討會場地,宜有獨立空間。會務的改革雖然瑣碎,但卻是公會永續經營不可或缺的一環。

選舉落幕,正是一個新的契機與希望的開始,當各種聲音都呈現後,有賴新團隊異中求同,以團結包容的心態,制定施政改革的先後順序,兌現選前的政見,並以國家利益為經,會員權益為緯,編織出美麗的國家建設典章制度,才是民主的真諦,也回應了每位選民神聖的一票。而每張選票,它的實值價值遠超過鈔票與股票,是「票票皆期盼」。願累積最多願望組成的新團隊,期許能帶領出新願景。

省公會會員大會 盛況空前 圓滿落幕

﹝本報訊﹞台灣省土木技師公會第八屆第一次會員大會四月一日於北科大中正堂隆重召開。總統、副總統及多位政府首長、民意代表皆來電祝賀,到會的民意代表、相關公會理事長、學術界代表及破紀錄的全省出席會員,使得會場人聲鼎沸,好不熱鬧!

省公會理事長余烈於致詞中指出,感謝產、官、學、研各界及全體會員的支持,讓省公會的理監事團隊,能夠為營造更好更合理的技師執業環境而努力。過去數年在理事長任內,一直以「鍥而不捨、滴水穿石」的精神,推動完成土木技師為水保法的「主技師」、36公尺結構設計工作權及工地主任侵犯技師工作權等。余理事長最後期許新選出來的理監事團隊,仍應繼續衝刺,不惜個人犧牲與必須付出的代價,為土木技師爭取更寬廣的法定工作權。

本次大會已選出第八屆理監事團隊,新當選的團隊名單如下。理事:林永裕、黃科銘、巫垂晃、陳錦芳、張長海、梁詩桐、張錦峰、涂泰成、陳清展、蔡得時、鄭明昌、王庭華、歐良規、吳朝景、高原。監事:施義芳、余烈、呂震世、郭芳俊、周功台。

在此恭祝經由會員技師秉持選賢與能之理念,選出一直犧牲奉獻為會員權益打拼,具有無私服務熱忱的一群志工,能在老幹新枝的相互合作下,讓公會持續創新求變,不斷進步,使會務工作走向專業性、高品質的服務,讓台灣省土木技師公會繼續成為營建產業的領航者。

 

 

中研院調查發現 池上斷層活動

﹝本報訊﹞中央研究院地球科學研究所經長期調查發現,台東池上斷層每年平均移動23公分,斷層活動用肉眼就可看出,世界少見。

地科所李建成教授表示,池上斷層每年緩慢的移動釋放能量,顯示可能與一到兩公里深的淺層地表雨水有關,而且有季節性的變化。乾季時斷層潛移作用幾乎呈現停止狀態,到了雨季,則開始快速移動。有了以上的發現後,地科所近日連續在池上錦園與大坡社區探勘鑽井,希望研究出地下水文與地層變動的關聯性。

李教授同時指出,民國四十年與民國九十二年,池上斷層分別發生兩次規模六的有感地震,產生地表斷層斷裂。這中間的五十年內,池上斷層便以緩慢潛移的方式活動,造成斷層帶上的建築物,連同受到擠壓隆起或是斷裂。

李教授進一步強調,花東縱谷區位處歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊的交接處,多斷層帶,但一般斷層位移量多半不到一公分,很難察覺有斷層活動;但池上斷層肉眼就可觀察出斷層活動,相當罕見,深具國際研究價值。

 

(第二版)時事論壇(我有話說•重大工程新聞)

從出國旅遊,談旅遊保險之重要

曾健助 技師

高雄市土木技師公會於951126日至123日舉辦中越祕境~北越下龍灣、德天瀑布通靈大峽谷百里山水畫廊八天之國外旅遊,因行程規劃良好,景點又非常漂亮,故參加人數眾多。筆者是參團唯一福利委員會委員,為該團之當然隨團輔導。

出發前二天,團員黃景貴技師夫婦依循以往習慣投保A保險公司旅遊平安保險,夫妻二人各投500萬計9天之保險,投保內容為意外死亡險500萬+意外傷害險50萬+急病住院險50萬,保險費全部繳納1,158元。

行程第一天大夥兒飛到越南河內,參觀完景點後在餐廳用完豐盛的越南式自助餐後,回到投宿的大飯店,晚間黃景貴技師進入浴室淋浴,或許由於浴室裝設與淋浴習俗之差異,在盥洗完畢後浴室地板濕淋淋之情形下,竟忘了擦乾地板或舖蓋毛巾就急於穿衣,無意間失去平衡頓時滑坐在地,同時左大腿劇痛錐心,其疼痛之程度如同斷肢,就此癱倒無法站立。跌倒後黃技師尚未了解受傷之嚴重程度,經請鄰房林正宏先生協助搬移到床上(稍微移動即疼痛難受)並貼止痛藥布,並通知領隊,安排翌日到醫院門診以決定後續行程。

翌日晨,黃技師發覺無論坐輪椅或由他人扶持均疼痛無法行走,即決定放棄隨團旅遊,嗣後由陳領隊連絡河內外國人醫院International SOS An AEA Company(簡稱SOS派醫師與救護車前來處理、初步診斷為左大腿骨折,建議即刻送入醫院診療。

當天早晨獲知消息之技師寶眷們,大家皆前往黃技師房間探望,並就獲送回國開刀問題作探討,幸獲何豐德技師夫人指點、請求旅遊平安保險公司按「海外急難救助」辦法接送傷患回國診治,並有成功先例。其後即按此方法處理,一路得以順利轉送高雄醫學大學附設醫院開刀治療,受益良多。

當日本團立即安排陳領隊脫隊處理黃技師醫療事宣,陳領隊立即安排當地旅行社加派翻澤人員至飯店,協助照顧黃技師,直到上飛機為止。

送入SOS醫院後,經醫院診察證實為Pertrochanteric Femur Fracture Left(左股骨轉子間部位骨折),為免衍生其他意外發生(比如腿動脈受傷或腿神經壞死等等皆可能危害生命安全或導致殘障),醫師建議即刻轉送西貢醫院(設在泰國曼谷的世界五星級醫院)開刀治療,經查河內~曼谷較之河內~高雄距離遠交通又不便,且五星級之醫療有導致保險費額度不足醫療支出之虞,故黃技師堅定表達轉送回台灣治療之意願,最後SOS始同意派醫師與護士各一位陪同下、搭機轉送回台灣治療(按規定須急難救助醫院之安全簽證)。並即作病患轉送之預備工作(比如持續補充水份與定時打止痛藥、檢測血液相關指數等)。

SOS醫院診察之同時,陳領隊得悉SOS醫院與A保險公司有合作聯盟關係,為方便爭取時效即連絡A保險公司,要求按「海外急難救助」辦法處理接送回國診治,A保險公司立即答應承辦,並先墊付醫療費3,000美元給SOS醫院、同時委由SOS醫院著手全權辦理接送傷患回國事項。陳領隊於1127日下午確定SOS醫院已妥善接辦救助回國事宜後,接續與本團會合至越南下龍灣等後續行程,斯時回國機位尚未確定,陳領隊仍陸續以行動電話交涉請命,一直至1128日下午確定1130日飛胡志明市換機轉高雄之航程OK為止,其敬業負責之精神實在可佩。

1127日起至1130日晨黃技師待機住院期間,醫護人員每日數次施予針藥及檢測心血相關數據、垂詢測驗肢體機能情況並配合盥洗處理排泄等等,其嚴謹執行之程度可比一流醫院,而親切和藹之態度足使傷患感到溫馨而減輕疼痛。

11309:30整備搭機裝備,傷患換臥附安全帶之輕便擔架,SOS派醫師與護士各一位沿途護送,隨帶檢測儀器(含碗杯食具與大小解盥洗器具及用品)及備用醫藥。10:00搭乘救護車前往Noi bai Airport(似乎非入境機場),11:00辦理出境手續。11:30 VN219登機(河內~胡志明市,似大於波音757之大型客機),將傷患擔架自救護車移上行動昇降機,再調整昇降機高度後從後門將傷患擔架抬入客艙,傷患擔架固定於客艙後側之六個空座上。13:00 VN219起飛、15:00到達胡志明市Hchc機場,傷患擔架自客艙後門移上行動昇降機,再調整昇降機高度後將傷患擔架移入救護車後,開到機場休息室,等待VN926飛往高雄班機。

17:00 VN926登機(胡志明市~高雄,與VN219同型大客機),傷患擔架經與登VN219相同程序、從客艙後門抬入固定於六個空座上。16:00 VN926起飛、21:55(高雄時間22:55)高雄市,傷患擔架經與下VN219相同程序、從客艙後門以行動昇降機配合移入救護車直達高雄醫學院,辦妥入院手續已過午夜。

1130日整日兩次上下飛機搬遷,由越南河內遷移到高雄醫學院診療,SOS派出醫師與護士各一位全程看護,無論在機場通關或飛航中,除全日按時量測心血相關指數並注意安全外,用餐及大小解時亦隨即取出攜帶器具配合處理,其敬業親切之表現實在可佩。前述由越南河內到高雄一路機票訂購、辦理通關、接送人員與救護車之安排,皆由A保險公司按「海外急難救助」規定辦理,並委由越南SOS醫院聯合SOS醫院各地分機構配合辦理接送回國,對發生意外之傷患及親人無須再為移送回國診療之事疲於奔命操心。過程中所發生之一切費用皆由A保險公司支付(按保險契約規定以不超過5萬美元為限),加上入院首日A保險公司墊付SOS醫院醫療費3,000美元,估算A保險公司於本件意外事件的支付及墊付費用數額相當可觀。且已順利完成本「海外急難救助」工作,被保險人迄今未花費任何費用。由於A保險公司尚未通知被保險人核對墊付之醫療費及其他什支,其總開支費用亦無法得悉。

由前述傷患自海外護送回國經過,黃技師可體會在人地生疏、語言不通、身無分文之情況下可能遭遇之種種困境,也凸現意外保險之「海外急難救助」的重要性。故參加國外旅遊時,同時投保意外險(含意外傷害與疾病醫療及「海外急難救助」)是必要的。

事後筆者與陳領隊交換意見時,她表示國外緊急救難醫院,依地區有不同的選擇,中國大陸以國立醫院為優,歐美地區以大醫院較佳,日本以當地診所較為便捷,而越南一定選擇外國醫院,千萬不可送本國醫院,因其醫療水準較差。此次本團旅行有幸由陳領隊帶隊,不止全團團員玩得非常愉快,連受傷的黃技師也說非常感謝陳領隊。

据筆者到今天(96.02.11)的了解,黃技師除了上述保險公司的理賠外,他也獲得此次旅遊之醫療險理賠。

由上述黃技師親身之体驗,可知旅遊保險的重要。各位技師爾後參加旅遊活動,可參考個人狀況而加保保險。更重要的是參加公會所辦之旅遊活動,因公會旅遊活動皆由正派旅行社承辦,公會與旅行社簽有合約,並保留尾款,對團員較有保障。不會像最近台北喜洋洋旅行社倒閉而團員遭受池魚之殃。

附註:本文所述內容,皆由黃景貴技師親自提供,非常感謝黃技師提供如此寶貴經驗給我們參考!

台灣省土木技師公會公告

2006年版會員名錄資料更正

請各位會員檢視於會員大會發送之2006年版會員名錄個人資料,若有錯誤請於兩週內將正確資訊回傳公會,俾據以訂正並將儘速寄送勘誤表,供全體會員參考。此外,由於部份會員反應,部份登載於會員名錄之個人資料誤值,特再說明如下:

1.    依本會標準作業程序,會員資料庫系統,需要密碼始能進入修改,目前具有修改權限者,僅負責資訊及會計會務各乙名,且進入系統修改均會留下,進入修改時間及人員相關紀錄。

2.公會將俟會員針對2006年版會員名錄校正資料彙齊,將全面檢視並歸納錯誤原因,研判是否有駭客入侵之跡象,再予處理。

3.本會網站雖於95年元月已架設防火牆,然為求周延仍請資訊委員會研擬增強防火牆功能作為,以確保資料庫安全。

4.聯絡人:楊如玉小姐(0289613968分機143

 

 

(第三版)技術專刊(建材•工法•營建管理•法令)

以北宜高頭蘇段第C510標橋梁工程為例

比較預鑄節塊懸臂吊裝工法與場撐逐跨工法

陳進龍 中華大學營建管理研究所研究生

蕭炎泉 中華大學營建管理研究所副教授

一、前言

為因應國內重大工程進行,如早期北二高或日前已完工通車之北宜高速公路、高速鐵路等,橋梁工程規模與困難度均非傳統橋梁工程所可比擬,多項上部結構先進施工法因而逐漸被採用,隨著施工材料、機械、技術之提昇與行政院推動營建施工自動化,國內橋梁工程上部結構工法相關施工技術已臻成熟。目前國內常用之橋梁上部結構工法包含場鑄支撐工法節塊推進工法支撐先進工法場鑄平衡懸臂工法全跨預鑄吊裝工法預鑄梁吊裝工法預鑄鋼梁吊裝工法預鑄斜撐版工法等。本文旨在介紹預鑄節塊懸臂吊裝工法與地澆注場撐逐跨工法之理念與方法,並以北宜高速公路礁溪四城段橋梁工程之專案實例分析比較這兩種工法之工率、資源、造價差異,祈作為日後設計單位規劃或業界投標時作決策參考之用

二、工法介紹

()預鑄節塊懸臂吊裝工法

1.工法概述

預鑄節塊吊裝工法係將橋梁縱軸方向依據吊裝機具之起重能力,將施作橋段全長區分成適當長度之節塊,在工廠或於橋位附近覓場地進行節塊預鑄之工作。在橋墩構築完成並達到足夠強度後,將節塊運輸至現場吊裝,並以懸臂方式吊裝至預定位置後,再施拉鋼鍵預力予以連結,最後各跨中央再以吊模澆鑄混凝土閉合。本工法適合於橋長1,000公尺以上之橋梁。

2.施工方式

(1)生產節塊-可分為長線鑄造及短線鑄造,基本施工流程相近,主要區別於線形控制。長線鑄造在生產前便將整體鑄造線形依設計線形調整完成;短線鑄造之澆注節塊需先定位,結合節塊則依相對線形進行定位。

(2)節塊吊裝-吊裝作業可區分為標準節塊吊裝、邊跨節塊吊裝及閉合節塊吊裝三種。

3.優點

(1)預鑄節塊於開工後即可準備開始施作,與下部結構同時施工,而且節塊之吊裝非常迅速,如與就地澆注工法(如支撐先進工法、場鑄逐跨工法或場鑄懸臂工法等)比較,預鑄節塊懸臂工法可大幅縮短工期,對於大規模橋梁而言相當經濟。

(2)預鑄節塊之製造一般安排在非施工要徑上,節塊須於儲存場暫存一段時間後才運至工地吊裝,因此混凝土潛變及乾縮效應對結構之影響可以降低。

(3)節塊在預鑄場製造可以在嚴格控制下得到較好之品質,預鑄模板均為高度機械化,因此節塊之精密度及一致性均較場鑄混凝土為佳,同時預鑄節塊製造及吊裝均為重複性工作,非技術工人在短時間訓練後即可熟悉作業流程,故可增加工作效率,降低人工費用。

()場撐逐跨工法

1.工法概述

以跨與跨為單位,於施工現場先予以整地壓實後,由下往上架設支撐架至設計底版高程後再架設箱型梁模板方式構築箱型梁,常用之橋梁斷面為單室箱型梁或雙室箱型梁,在支撐鋼架及模板澆置混凝土及預力系統完成後,重覆拆裝支撐鋼架及模板,逐跨構築,直至全部橋梁完成為止。

2.施工流程(資料來源:國道新建工程局北宜高速公路頭城蘇澳段第C510標礁溪四城段橋梁工程竣工報告)

第一階段:A.整地並舖設混凝土墊塊(PC80 kg/cm2)、舖設鋼板樁。B.架設第一、二橋孔之支撐塔,並裝設重型支撐架。C.組立並調整外模板。D.配置底版鋼筋、配置腹版鋼腱及鋼筋,並按裝內模及澆置混凝土。E.配置頂版鋼筋、配置頂版鋼腱。F.澆置第一橋孔腹版、頂版混凝土至第二橋孔施工縫處,養護後施預力。

第二階段:A.移動支撐塔,支撐桁架及外模板至下一橋孔。B.架設外模板。C.配置底版鋼筋、配置腹版鋼腱及鋼筋,並按裝內模及澆置混凝土。D.配置腹版鋼腱、鋼筋,移設並調整內模。E.配置頂版鋼筋、配置頂版鋼腱。F.澆置第二橋孔腹版、頂版混凝土至第三橋孔施工縫處,養護後施預力。

第三階段:A.重覆第二階段步驟AEB.澆置第三橋孔腹版、頂版混凝土至第四橋孔施工縫處,養護後施預力。

第四階段:A.重覆第二階段步驟AEB.澆置第四橋孔腹版、頂版混凝土至第五橋孔施工縫處,養護後施預力。

3.優點

(1)技術層面需求低,一般專業營造廠即可承攬施作。

(2)所需機具設備較少,可節省建造成本。

(3)斷面適應力高,對於變化段僅需修改模板即可施作。

三、案例工程介紹

工程名稱:北宜高速公路頭城蘇澳段第C510標礁溪四城段橋梁工程

業主:交通部國道新建工程局

承攬廠商:榮民工程股份有限公司

工程內容:本標工程全長5,263M,沿線除起點0K+00~0K+523(523M)採路堤填築外,其餘皆以高架道路設計,採單柱四車道高架橋方式構築,主橋橋寬約25M,分別採預鑄節塊懸臂工法及就地澆注逐跨工法施工。

 

1 C510標礁溪四城段橋梁工程配置表

標別

橋名

起、迄里程

跨徑配置

長度

(M)

淨寬

(M)

上部結構型式/施工方法

下部結構型式

及基礎型式

C510

路堤

0K+000~

0K+523

-

523

23

路堤填築

主線高架橋

0K+523~

4K+213

(40+4@45+40)+(6@40)

+(3@40+45+2@40)+2(6@45)

+(3@40+45+2@40)

+(40+42+40+2@45+40)

+(50+40+45+39+3@38)+6(6@45)

3690

23

P.C.BOX

/預鑄節塊懸臂工法

*橋台:矮墩式

*橋墩:矩形單柱懸臂式

*橋台基礎:R.C.樁基礎

*橋墩基礎:R.C樁基礎

主線高架橋

4K+213~

5K+263

2(6@45)+(4@45+3@40)

+(40+2@45+2@40)

1050

23.0

~

43.1

P.C.BOX

/就地澆注逐跨工法

*橋墩:矩形單柱懸臂式

*橋墩基礎:R.C樁基礎

RAMP1匝道橋

0+000~

0+210

(40+2@45+2@40)

210

7.5

*橋台:矮墩式

*橋墩:矩形單柱懸臂式

*橋台基礎:R.C.樁基礎

*橋墩基礎:R.C樁基礎

RAMP4匝道橋

0+635.468~

0+425.468

(40+2@45+2@40)

210

7.5

資料來源:榮工公司第C510標施工基本計畫/本文整理

四、案例分析

()工率分析

工法

預鑄節塊吊裝工法

場撐逐跨工法

總施作天數

92.3.27~93.9.18542(不含設置場地、節塊生產)

92.7.4~93.9.18443

施作長度

3,690M

1,050M2@210M

跨數

85

34

平均每天進行長度

6.81M(不含生產)

3.33M

平均每跨施作天數

18(不含生產)

52

備註:預鑄節塊生產因未於要徑上,本文考慮節塊生產及預鑄場地設置時間

()資源分析

工法

預鑄節塊吊裝工法

場撐逐跨工法

平均每日人員配置

預鑄場-76

吊裝-85

42

機具設備

1.預鑄場地租用及整地

2.節塊鋼模

3.蒸汽養生設備

4.場鑄柱頭節塊鋼模設備

5.相鄰節塊吊裝設備

6.標準節塊吊裝設備

7.節塊運送車等

1.支撐架

2.箱型模板

()造價分析

工法

預鑄節塊

懸臂吊裝工法

場撐逐跨工法

總造價(萬元)

58,704

19,055

施作長度(M)

3,690

1,050

施作平均寬度(M)

23

主線33M/匝道7.5M

施作面積(M2)

84,870

37,853

平均每M進行造價()

159,100

181,500

平均每M2造價()

6,917

5,027

()工法比較

 

預鑄節塊吊裝工法

場撐逐跨工法

平均每垮施作時間

短-18

長-52

造價(/M2)

高-6,917

低-5,027

人力需求(平均每天)

多-85/

少-42/

需求資源(元)

多-設備機具20,343萬元

少-設備機具4,357萬元

前置作業時間

前置作業多

前置作業少

曲面線型變化

與其他介面限制

影響較少

影響後續作業多-橋下工程

環境及交通影響

地形地質高度限制

較不受限制

受限制

五、結論與建議

()本標主線橋梁斷面及寬度有一般段及漸變段之分別,故於設計時採預鑄節塊吊裝(3,690M)及場鑄逐跨工法施作(1,050M)

()就一般橋梁工程而言,本標工程施作進度(18/52)較標準進度(10/45)慢,主因分別為場地規劃及地質所影響,分述如下:

(1)場地規劃:因本標徵收路權狹隘,且場地租用不易,故於預鑄場設置時改設置部分於路權內,而影響部分區段下部結構施作,且因工程餘土堆置,導致影響吊裝工法施作時程。

(2)地質影響:因四城地區屬軟弱地質,於架設支撐架前需進行地盤改良等前置作業,避免沉陷產生。

()本標所採用之兩種橋梁工法,就成本而言雖以預鑄節塊懸臂吊裝工法造價較高,主因為所用之資源費用因長度未達理想長度而影響,若其所施作之長度增加至五公里以上時,其成本將與場鑄逐跨工法之造價相當。

()就施作速度而言雖仍以節塊吊裝工法進行速度較快。對於吊裝工法唯一無法克服之缺點亦僅剩斷面及曲率變化大之難題,這也是場鑄逐跨所剩之最大優點,也就是場撐逐跨工法一直無法被淘汰的主因。

六、參考文獻

1】陳建州,「橋梁預鑄節塊吊裝工法設計分析及施工問題解決之研究」期末報告,台灣營建研究院出版。

2】何臺生,「彰化二號及四號高架橋預鑄節塊懸臂吊裝工法橋梁設計」,中興工程第七十期會刊P.4562

3】陳恩生,「橋梁上部結構工法經濟效益分析()」,現代營建,參考網址:http://www.arch.net.tw/modern/month/291/291-1.htm

4榮民工程股份有限公司著之「公路預力混凝土橋梁工程實務」。

5榮民工程股份有限公司著之「公路預力混凝土橋梁設計與施工實務」。

6交通部台灣區國道新建工程局訓練教材「橋梁工程施工實務訓練」。

 

(第四版)焦點話題(地方焦點•生活情報•研習活動)

杜拜世界最高摩天大樓設計與施工介紹

周吉爾 技師

位於杜拜都市中心之世界最高摩天大樓(Burj Dubai Tower),至今年一月已經建造達100層高,預定2008年將完成最高160層部份之施工。(圖一為杜拜之世界最高摩天大樓2007年一月之施工照片)雖然其確定高度至今依然還是個秘密,但可確定將高於目前世界第一高(509m)之台北101大樓。

圖一 杜拜之世界最高摩天大樓2007年一月之施工照片

杜拜摩天大樓(Burj Dubai Tower)業主為杜拜主要開發公司Emaar Properties,建築師/結構工程師/機電工程師為芝加哥之SkidmoreOwings & Merrill(SOM),計畫經理為Turner國際施工公司。

結構分析與設計

杜拜摩天大樓之標準橫斷面為Y字型(如圖二),主要為減低風壓力及保持結構簡單與施工可行度。摩天大樓之結構系統可稱為扶壁核心系統,每一個分翼均有其自主高強度混凝土核心與周邊支柱,扶壁連接於中央六邊形之核心,形成超強勁度抵抗扭矩之大樓建築。中央六邊形之核心牆提供如同密閉單管或單軸一般抵抗扭矩之結構。中央六邊形之核心牆與每一個分翼牆及柱頭牆扶壁連接合成,形同梁之腹版及翼版作用以抵抗風力產生之剪力與彎矩。

結構分析採用ETABS 8.4版,分析垂直力(P-Delta分析)、風力與地震力。三維分析模式包含鋼筋混凝土牆、連接梁、版、基樁及尖塔鋼結構系統。模式包含有73,500個剪力牆及75,000個結點。側向風力作用下建築物之位移遠低於一般規範值。動力分析側向位移第一模式週期為11.3秒,垂直側向位移第二模式週期為10.2秒,扭矩第五模式週期為4.3秒。

鋼筋混凝土設計依據ACI 318-02建築物結構混凝土規範。杜拜地震區如同UBC97震區2a(採用震區係數Z=0.15及土質形態Sc),地震力分析也包含基地特定反應譜分析。地震力基本上未控制整體鋼筋混凝土結構,但控制建築物下部結構及尖塔鋼結構部份。

尖塔鋼結構部份設計採用對角斜向支撐系統,依據AISC1999年建築物鋼結構載重及抵抗係數設計規範,分析垂直力、風力與地震力。鋼構外露部份則採用防火鋁包鈑保護。


圖二 摩天大樓之標準橫斷面為Y字型

風洞試驗

針對如此高而細長的建築物,上部樓層受風力與其產生之運動將成為結構設計之支配要素。風洞試驗計畫包含剛接模式風力平衡試驗、全面多自由度空氣彈性模式研究、行人風力環境研究及風力氣候研究等。空氣彈性與風力平衡試驗模型為1:500比例,風洞試驗計畫係由Rowan Williams Davies & Irwin Inc.(RWDI)研究機構於設計初期進行。採用高頻率平衡力技術,試驗所得數據結合大樓之動力性質,用以計算實際整體大樓承受之動力反應及全面有效風力之分佈情形。(如圖三為實驗室風洞試驗進行情形)


圖三 實驗室風洞試驗進行情形

風力平衡試驗結果為結構設計初期輸入資料,用以研究大樓於不同勁度與質量分配時之影響。整體大樓風洞試驗有六個重要風力方向,基本風力方向為吹向三個分翼之鼻端,其他三個方向為吹向各個分翼之間,以符合杜拜之強風頻率方向:西北風、南風及東風。於設計末期進行了許多空氣彈性模式試驗,其結果顯示整體建築物之結構運動值在ISO規範內,因此無需使用補助阻尼器。

施工

杜拜摩天大樓採用了最新之施工技術及材料,結構牆使用Doka SKE100自動爬模系統模板施工,各個分翼圓形鼻端支柱使用特製鋼模板施工,樓版使用MevaDec模板施工,結構牆鋼筋採用8m分段於地面預製,以便於3天一次循環施工。

整體大樓結構施工順序:先施工中央六邊形之核心牆及樓版,進行了10個樓層之後,再施工三個分翼之核心牆及樓版,然後施工各個分翼鼻端支柱及樓版。分翼核心裝置三個自昇式Favco塔吊,於每四個樓層跳昇一次,塔吊能以高速度吊昇25噸重量。

使用特殊GPS監測系統以監測大樓結構之垂直度。混凝土澆置使用德國Putzmeister泵浦,分置於中央核心與三個分翼之核心,其輸送壓力為35Mpa,一次澆置可以輸送高度達600公尺。

外牆試驗

玻璃及金屬帷幕牆試驗已經進行了好些年,用以有效符合設計之需要。實驗室之試驗目的是評估帷幕牆系統在實際外露狀況下之表現。杜拜摩天大樓採用了多次現場試驗,包含空氣滲入試驗、不同情況下之水滲透試驗、額外載重試驗、地震位移及曝露於熱帶氣溫試驗等。實驗室之試驗與現場試驗所獲得的知識,可以改進帷幕牆系統之設計與表現。它並且證實了設計之合適性,以及提供承包商核對製造與安裝之程序。