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(以 145線西螺大橋橋基保固工程為例) 交通部公路總局 中華民國101年6月 橋墩基礎換底工法

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(以 145線西螺大橋橋基保固工程為例)

交通部公路總局

中華民國101年6月

橋墩基礎換底工法

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簡報綱要

一、前言

二、設計考量因素

三、工程效益功能及達成目標

四、施工步驟

五、相關工程案例

橋墩基礎換底工法

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一、前言

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國內各主要河川常因颱風洪水侵襲及砂石過量開採等因素,造成河床持續下降,橋基嚴重裸露,導致橋梁承載力與穩定性不足,而需進行橋基加固補強工作,以維安全。本工法可在不影響交通情況下,改建

橋基、加固橋墩。 桃芝颱風災後橋基裸露情形

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二、橋梁換底工法之設計考量因素

橋梁換底工法之規劃設計,在確保原有橋梁上部結構安全

與維持原有交通的情況下,拆除橋基裸露部分,再予以構築新橋基。主要設計原則包括:

須能配合原有橋梁結構型式

防洪、排水及長期沖刷之影響

新建橋基及臨時性之安全支撐構架均須考量地震、洪水衝擊、流木及巨石撞擊之影響

考量橋下及河道中之施工條件,避免施工之振動影響橋梁結構安全

施工須考量工程安全、經濟、施工迅速及配合國內施工技術水準

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三、工程效益功能及達成目標

針對老舊及基礎裸露之橋梁,以往採用「拆除重建」作法,若採用「托底換墩」工法,具有環保與節能減碳之優點:

材料節省

橋梁拆除重建作法之混凝土廢棄物-9萬m3

橋梁托底換墩工法之混凝土廢棄物-3萬m3

工程經費

橋梁拆除重建作法之混凝土結構物-10億元

橋梁托底換墩工法之混凝土結構物-6億元

鋼構再利用

橋梁托底換墩工法之臨時支撐架,採用鋼構架,可回收再利用

維持用路人安全與便利

施工期間,人車如常通行

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四、施工步驟 步驟一:佈設橋面版監測系統

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橋面板佈設沉陷點 橋墩佈設連通管

自動監控系統 橋墩佈設連通管

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步驟二:施築∮200cm全套管場鑄基樁無插入圓形鋼柱

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鋼筋籠焊接製作 全套管基樁鑽掘

基樁鋼筋籠吊放及銜接箍筋整理

埋入基樁8m圓鋼柱(吊放中)

四、施工步驟

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步驟三:架設安全支撐架

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吊放支撐大梁完成 支撐圓鋼柱與大梁銜接螺栓緊定

支撐鋼架安裝

支撐鋼架安裝後上下設備安裝

四、施工步驟

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步驟四:佈設支撐架監測系統

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支撐鋼架大梁應變計安裝檢查 支撐圓鋼柱沉陷點佈設

大梁斜撐傾斜計佈設 大梁斜撐傾斜計佈設

四、施工步驟

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步驟五:安裝替代斜撐及架設千斤頂,安全支撐架施加預壓

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替代斜撐上焊接板 頂昇設備油壓主機及高壓油管檢查

千斤頂安裝位置檢查 支承系統脫離,力量轉移至鋼架上

四、施工步驟

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步驟六:以型鋼止震塊結合固定安全支撐架與襯托鋼架

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四、施工步驟

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步驟七:打設鋼板樁,施作基礎開挖擋土措施

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基礎外側9M鋼板樁打設 第一層基礎周邊工作區開挖

第一層開挖抽表面水 點井設備管線安裝抽降水位

四、施工步驟

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步驟八:拆除原有橋墩及沉箱

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原有沉箱以上墩柱敲除 露出地表面以上之原有沉箱敲除

四、施工步驟

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步驟九:基礎開挖至設計開挖高程

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13M鋼板樁角撐安裝 基礎鋼板樁安裝完成

基礎開挖至EL.10.90M整平打PC10cm

墩柱點位複測

四、施工步驟

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步驟十:施作新基礎

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支撐圓鋼柱劣質混凝土敲除 墩柱鋼筋安裝

基礎鋼筋遇有截斷處做8支 補強筋

基礎280kgf/cm2混凝土壓送澆置

四、施工步驟

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步驟十一:施作新橋墩及帽梁

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墩柱第一昇層鋼筋綁紮 支撐圓鋼柱增做環型鋼襯板

墩柱第二昇層鋼筋綁紮組立

帽梁底模組立

四、施工步驟

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步驟十二:拆除替代斜撐桿及安全支撐架,施作完成

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支撐鋼架大梁拆除 替代斜撐及圓鋼柱拆卸

支撐圓鋼柱基礎上切除乾固

高度10cm灌注無收縮砂漿保護基礎

四、施工步驟

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完工照片

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北岸工區完工

南岸工區完工

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五、相關工程案例

托底換墩工法案例

台1線溪州大橋橋基加固保護工程:93年6月完成P38~P56計18墩

145線西螺大橋橋墩加固補強工程:95年3月完成P13~P20計8墩

台3線210 K烏溪橋橋基改建工程:98年10月完成P9~P15計7墩

台1線溪州大橋橋基保護工程:99年12月01

日完成P21~P37計17墩

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五、相關工程案例 台一線溪州大橋橋基換底工法

架設帽梁托架 架設安全支撐構架

橋基拆除後,原有墩柱懸空情形 橋梁換底完成時情形

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施工步驟一:佈設橋面版監測系統

橋面版橋面測沉點20mm及30mm 備註:

1.SG:橋面測沉點

2.WS:連通管式沉陷計

連通管式沉陷計20mm及30mm

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施工步驟二:施築200cmψ全套管場鑄鋼筋凝土基樁至設計高程並插入圓型鋼柱

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施工步驟三:架設安全支撐架

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施工步驟四:佈設支撐架上之監測系統

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0.0005

0.0007

支撐應變計

結構物傾斜計1/250

結構物沉陷點20MM

30MM

備註:

S:支撐應變計

TM:結構物傾斜計

SB:結構物沉陷點

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施工步驟五:替代斜撐桿安裝及架設千斤頂,對安全支撐架施預壓

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施工步驟六:以型鋼止震塊接合固定安全支撐架與襯托鋼架支承系統

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施工步驟七:打設鋼鈑樁,施作基礎開挖擋土措施

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施工步驟八:拆除原有橋墩及沈箱

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施工步驟九:基礎開挖至設計開挖高程

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施工步驟十:施作新基礎

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施工步驟十一:施作新橋墩

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施工步驟十二:拆除替代斜撐桿及安全支撐架,施作完成

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