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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
B-2
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
一、前言
B-3
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
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
B-4
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
B-5
四、施工步驟 步驟一:佈設橋面版監測系統
B-6
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
步驟二:施築∮200cm全套管場鑄基樁無插入圓形鋼柱
B-7
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
步驟三:架設安全支撐架
B-8
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
步驟四:佈設支撐架監測系統
B-9
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
步驟五:安裝替代斜撐及架設千斤頂,安全支撐架施加預壓
B-10
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
步驟六:以型鋼止震塊結合固定安全支撐架與襯托鋼架
B-11
四、施工步驟
步驟七:打設鋼板樁,施作基礎開挖擋土措施
B-12
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
步驟八:拆除原有橋墩及沉箱
B-13
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
步驟九:基礎開挖至設計開挖高程
B-14
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
步驟十:施作新基礎
B-15
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
步驟十一:施作新橋墩及帽梁
B-16
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
步驟十二:拆除替代斜撐桿及安全支撐架,施作完成
B-17
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
完工照片
B-18
北岸工區完工
南岸工區完工
B-19
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
B-20
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
B-21
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
B-22
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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B-23
施工步驟三:架設安全支撐架
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B-24
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
B-25
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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B-26
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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B-27
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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B-29
施工步驟九:基礎開挖至設計開挖高程
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B-30
施工步驟十:施作新基礎
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B-31
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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