¶ 高速公路耐震補強工程具特殊性之補強案例資料|9. 耐洪及耐震能力提升工程(換底工法)(2/3)
發布機關:交通部高速公路局
版本/性質:111年7月;耐震補強工程案例
原始來源:官方出版頁 | 官方原始PDF
使用提醒:本件為111年7月出版的耐震補強案例資料,非通用設計或施工規範;各專題的地震需求、地質條件、材料數值及施工限制須連同原工程背景閱讀。
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-以M16 標國1 中沙大橋為例
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¶ 原檔第97頁
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沙大橋改建。本方案兩側新增橋墩基礎採 5 支 200cmψ基樁,中間新增橋墩採 4 支 200cmψ基 樁(圖 8)。 圖 7 「配置帽梁臨時預力,配合 200cmψ基樁」-第一階段臨時預力示意圖 圖 8 「配置帽梁臨時預力,配合 200cmψ基樁」-改建完成示意圖 2. 方案二「配置中間樁柱,配合 150cmψ基樁」: 施作兩側新增橋墩施及中間樁柱,完成後以新設帽梁包覆既有帽梁,保留拓寬橋橋墩, 敲除原建橋橋墩與基礎(圖 9),提供足夠空間進行中間橋墩基礎與基樁施作。因先以中間樁 柱支撐新設帽梁,無須施拉第一階段臨時預力。帽梁下基樁施作因有淨高限制,須採低淨空 機具施作,於帽梁投影面外之基樁,無淨空限制,可採一般方式施作。於中間新增橋墩完成 後,施拉帽梁永久預力,拆除原拓寬段橋墩,完成中沙大橋改建。本方案兩側新增橋墩基礎 採 8 支 150cmψ基樁,中間新增橋墩採 9 支 150cmψ基樁(圖 10)。 9-5
¶ 原檔第98頁
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圖 9 「配置中間樁柱,配合 150cmψ基樁」-中間樁柱示意圖 圖 10 「配置中間樁柱,配合 150cmψ基樁」-改建完成示意圖 方案一「配置帽梁臨時預力,配合 200cmψ基樁」與方案二「配置中間樁柱,配合 150cmψ 基樁」評估比較如表 1。 經分析評估檢討,方案二「配置中間樁柱,配合 150cmψ基樁」以樁柱作為臨時支撐,無須 施工中臨時預力,安全性較佳,預力需求較少,帽梁量體相對較小,且經費較方案一「配置帽梁 臨時預力,配合 200cmψ基樁」節省,故採「配置中間樁柱,配合 150cmψ基樁」方案進行本工 程規劃與設計。 2.4 改善工程施工規劃與設計 採先建後拆方式「配置中間樁柱,配合 150cmψ基樁」方案,於兩側及中間新增橋墩進行 中沙大橋下部結構改建。 因基礎頂高程設置於 EL.20m(基礎底高程 EL.17m),河床現況高程 EL.25m~28m,新建橋墩 9-6
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基礎施作時,開挖深度達 8~11m,將致使原建橋墩基樁懸空裸露長度過長,造成承載力不足, 影響施工階段橋梁安全。規劃以土堤改水方式,改變深槽區水路後,清除及破除早期為保護橋 基、防止淘刷所拋設鼎型塊及石籠等保護工。新建橋墩基礎施工時,於基礎外側打設鋼板樁擋 土,以避免造成既有橋墩基樁懸空裸露長度過長,影響橋梁安全。 兩側新增橋墩基樁施作無淨高限制,可採一般機具施作。兩側新增橋墩施工時,同時施作 中間樁柱作為後續新設帽梁之臨時支撐,樁柱完成後新設帽梁包覆既有帽梁,先保留拓寬橋橋 墩,敲除原建橋橋墩與基礎,即有足夠空間進行中間橋墩基礎與基樁施作,中間新增橋墩基樁 施作因有淨高限制,採低淨空機具施作,中間橋墩於設計上,以中空橋墩進行考量。 兩側新增橋墩為 4.5m、寬 2.5m 之長圓型,基礎為 8 支 150cmψ基樁(樁長 40m);中間新增 橋墩為 3.5m、寬 2.5m 之長圓型,基礎為 9 支 150cmψ基樁(樁長 45m),因切除原橋墩柱後主筋 裸露,其墩柱範圍將施作環氧樹脂砂漿塗布防止主筋銹蝕,以替代保護層功能。詳細施工步驟 (圖 11~圖 17)說明如下: 步驟一:清除既有保護工,以利後續鋼板樁打設及基樁施工;於連續端帽梁兩側架設支撐架及 千斤頂支撐原拓建部分預力 I 型梁,以鏈鋸切除連續處帽梁部分帽梁並移除既有橡膠 支承墊。 步驟二:於新設帽梁預留中間新增橋墩鋼筋及續接器,澆置新設帽梁混凝土,新設帽梁包覆既 有橋墩帽梁,與中間樁柱固接,並預留新增中間橋墩二次灌漿孔;新設帽梁完成後,復 原拓建橋預力 I 型梁橡膠支承墊;施拉帽梁第一階段預力。 步驟三:新設帽梁混凝土強度達 350kgf/cm2 後,以鏈鋸切除原建橋橋墩後,敲除橋墩及樁帽使 既有基樁頭露出,確認新設基樁與既有基樁相關位置,確認新設計基樁施工可行性。 步驟四:確認新設基樁與既有基樁無衝突後,施作中間新增橋墩基樁;打設鋼板樁並開挖,破除 基礎施工範圍內之既有基樁,施作中間新增橋墩及基礎,包覆原中間樁柱,澆注橋墩 至至新設帽梁底 6m 處,並預留後續搭接之鋼筋。 步驟五:施作與步驟 4 中間新增橋墩預留搭接鋼筋搭接後,由帽梁預留二次灌漿孔澆置混凝土, 中間新增橋墩與新設帽梁固接。 步驟六:施拉帽梁第二階段預力。 步驟七:以鏈鋸切除原拓寬段橋墩後,敲除橋墩及樁帽。 9-7
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表 1 中沙大橋耐洪與耐震能力提升方案評估表 方案 「配置帽梁臨時預力,配合200cmψ基樁」 「配置中間樁柱,配合150cmψ基樁」 配合帽梁臨時預力,原建橋橋墩及基礎完全 於原建橋橋墩間先打設樁柱作為帽梁支撐, 考量 拆除後再行施作中間橋墩 不須設置臨時預力 1.兩側及中間新設橋墩及基礎 1.兩側及中間新設橋墩及基礎 2.新設帽梁包覆既有原橋及拓建之帽梁 2.新設帽梁包覆既有原橋及拓建之帽梁 3.中間樁柱作為臨時支撐,帽梁僅施拉永久 3.帽梁施拉第一階段臨時預力及第二階永久 內容 預力 預力 4.敲除既有原橋及拓建橋墩 4.敲除既有原橋及拓建橋墩 5.樁柱與樁帽接合處理 5.採200cmψ基樁 6.採150cmψ基樁 1.以樁柱作為臨時支撐,無須施工中臨時預 1.施工中須配合施拉臨時預力,配合預力套 力,安全性較佳,預力需求較少,帽梁量體 管及端錨配置需求,帽梁量體相對較大 相對較小 2.基樁不作為臨時樁柱,與樁帽連結無須特 2.中間樁柱亦作為永久基樁,與樁帽連結須 別處理 特別處理 評估 3.施工中臨時預力完工後即無功用,較不經 3.無須配置施工中臨時預力,較為經濟。配合 說明 濟。中間橋墩完成以前,帽梁變位量較大, 樁柱支撐,施工期間帽梁變位量較小,活載 活載重變位量約5mm 重變位量約3mm 4.中間新增橋墩基樁配置於帽梁投影面外, 4.中間新設橋墩基樁,位於帽梁下基樁因有 基樁施作無淨空不足之問題 淨高限制,採低淨空機具施作,配置於帽梁 投影面外之基樁,施作無淨空不足之問題。 經費 較高 較低 工期 較短 較長 斷面 A-A 圖 11 中沙大橋改建工法施工步驟示意圖(1/7) 9-8
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