桥梁场铸节块悬臂工法概要

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1、橋梁場鑄節塊懸臂工法懸臂式橋梁工法發展至今已有50年以上的歷史了。1928年Freyssinet就運用懸臂工法的概念建造Plougastel橋。在橋梁建造初期，懸臂式工法並不常被運用，這是因為預力的概念在當時並不成熟，而懸臂工法所建造的每塊節塊主要便是靠預力來連結，直到1950年，德國Diwidag公司的Finsterwalder第一次成功的將平衡懸臂預力結構使用在建造Balduinstein和Neckarrews兩座橋梁上，懸臂工法才使用在愈來愈多的橋梁上，從1950到1965年，歐洲就有超過300座以節塊懸臂工法完成的橋梁。初期的懸臂式預力橋梁

2、，其兩懸臂端的連接是以鉸接方式結合，這是由於懸臂式預力橋若以鉸接方式結合，其每一橋柱及其兩側的懸臂梁在施工階段可視作一個靜定的結構個體，在分析及計算上較固接結合便捷，但此種連接的方式將使得橋面因混凝土潛變乾縮等長期行為而產生較大的垂直變位(相對曲率)導致高低起伏的情形，直到1962年，由於結構分析方法之精進，法國的LacroixFalgarde橋和Bouguen橋成功的以固接的方式來結合，成為剛架構造的橋梁結構型式。　　懸臂式橋梁工法的發展，在初期是使用預鑄節塊懸臂式工法，這是將每塊節塊在預鑄場內澆置完成後，再運至工地現場進行吊裝，而直到1964年

3、，場鑄節塊懸臂式工法才開始被運用在橋梁的建造上，此種工法特別之處是使用”工作車”來進行現場混凝土箱型梁的澆置，而非在預鑄廠製作懸臂節塊。　　場鑄懸臂工法因不須使用大量的支撐鷹架、不影響橋下舟車之通行、施工不受季節或河道水位之影響、更適合於大跨徑橋梁施工。國內懸臂式橋梁工法之引進，始自1966年花蓮的長虹橋，在長虹橋首次採此先進技術後，續在台北市新生北路與建國高架橋、中山高速公路拓寬工程及北二高工程多次廣泛採用此種懸臂施工法。本工法係先施築橋墩柱，再於橋墩柱上方利用支撐架施築柱頭節塊，在施拉主鋼腱預力後拆除支撐，並於其上部組裝工作車，此時工作車開始施

4、作第一節箱型梁，在澆置第一節塊箱型梁並施拉主鋼腱預力後繼續進行第二節塊的施工，以此步驟循序漸進將橋梁向左右兩側延伸，直至懸臂端和另一墩柱之懸臂端接合，橋梁便施築完成。2.1工法之優點　　懸臂工法由於除柱頭節塊外，全部以工作車施築，故除柱頭節塊外皆無需架設支撐，且每一懸臂節塊長度不大，較可適應線形的變化，根據國內外的施工經驗，懸臂式橋梁施工法主要有下列各項優點:1. 因無支撐鷹架，故無支撐鷹架下陷之顧慮，且於水深流急或洪水氾濫之河流地區、深谷或地質軟弱之橋址以及須維持船航或都市街道交通流量較大處之橋梁施工最為適宜。2. 按節塊逐節循環施工，作業程序固

5、定，工人反覆操作易於熟練，可達到標準極高之品質與效率。3.以工作車作業，施工場地集中，節塊依序推進，故管理與監督均較方便，如此可提高效率及施工品質，且混凝土之養治亦較容易。4. 藉由懸臂端工作車之載重及預力，可探知混凝土之品質及預力之大小，故在施工過程中，具檢核之效果。5.模板可反覆使用，發揮類似活動模板之功能，可達到施工快速及高經濟效益。6.工作車可加設施工棚架，使得施工受天候之影響較少。1.倘橋梁結構採連續剛構設計，可避免因橋梁中央之鉸接而產生過大的相對曲率，增加行車的舒適性。2.施工時，縱坡線型之調整較為容易。2.2工法之適用性　　場鑄懸臂工

6、法是用工作車將橋梁的整個上部結構於現埸澆置完成，由於工作車所澆置的每一節塊長度可視橋梁跨徑大小及節塊重量予以配置約2.5~5.0公尺左右，所以用此工法所建造之橋梁，其平面曲率半徑可較小，一般可低達250公尺左右，亦有小至150公尺的例子，惟曲率半徑若在250公尺以下，則因工作車偏角過大而需以特殊方法輔助錨碇作業，雖然如此，此工法可說是除現場支撐工法外，在所有工法之中適合於曲率半徑最小的工法。此工法在垂直坡度上的限制約在6.8%左右，即傾角約3.9度，由於橋梁兩端皆有工作車，若橋面縱向坡度超過限制，則兩端工作車在推移時可能發生倒退或前滑的情形，所以就

7、安全上的考量，垂直傾角以不超過此角為宜。由於懸臂工法每一節塊施築長度較小，雖使其平面的曲率半徑得以較小，但其總施工期卻較其它工法長，所以在配合實際施工狀況以及經濟上的考量，懸臂工法適用的橋梁跨徑應在60公尺以上，一般跨徑長度都在70公尺以上到200公尺，最大可達250公尺左右較具有其經濟性。2.3懸臂工法之施工方式　　懸臂工法之施工方式可分為平衡施工法與不平衡施工法兩種，由於計算複雜度上的考量，早期大多數都以平衡施工法來施作，但由於此種施工方式在人力及機具的調配上有較大的限制，故在目前實際的運用上多採不平衡施工法施作。1.平衡施工法　　如圖2.1所

8、示，平衡施工法是以二部工作車同時配置於柱頭節塊上，以左右二節塊同時作業採對稱式施築，再推移工作車，此法因二部工作車需同時配