[一键下载]12套双层桥梁关键技术汇报方案
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1 C903標標 泰山林口段工程泰山林口段工程 102年9月4日 報告人:黃承郎主任 2 簡 報 內 容 一、計畫概述及工程位置一、計畫概述及工程位置 二、工二、工址環境概述址環境概述 三、結構型式三、結構型式 四、基礎施工四、基礎施工 五、鋼梁吊裝五、鋼梁吊裝 六、施工過程及挑戰六、施工過程及挑戰 3(場鑄逐跨場鑄逐跨)C903標工程位置 一、計畫概述及工程位置 土砂土砂 敏感區敏感區 4 4 C903標工程位置 C903標標 泰山林口段泰山林口段 C902標 五股泰山段南下線 C904B標 泰山泰山 收費站收費站 五股五股 交流道交流道 林口林口 交流道交流道 台台 北北 桃桃園園 林口龜山段南下線 C904A標 林口龜山段北上線 第一處第一處 跨越橋跨越橋 第二處 跨越橋 C901標 五股泰山段北上線 五五股股林林口口段段 路線長度=2,860M C903標標 FWY39k+775FWY39k+775 FWY36k+915FWY36k+915 一、計畫概述及工程位置 5 設計條件用地受限 大窠坑溪河中不可落墩大窠坑溪河中不可落墩 私有地徵收困難且耗時私有地徵收困難且耗時 於中山高與大窠坑溪間於中山高與大窠坑溪間狹窄林帶立墩雙層橋梁狹窄林帶立墩雙層橋梁 二、工址環境概述設計條件 採部分重疊採部分重疊 並行雙層橋並行雙層橋 不侵入溪流不侵入溪流 不遮蔽日照不遮蔽日照 樹狀式單柱樹狀式單柱 大偏心橋墩大偏心橋墩 路路 肩肩 小小 高高 架架 橋橋 範範 圍圍 大大 窠窠 坑坑 溪溪 大大 科科 路路 私私 有有 地地 地地 質質 敏敏 感感 區區 13.8M 6 施工條件嚴苛 於中山高與大窠坑溪間施工 全線於便橋及構台上施工 工區狹窄、施工空間小、出入口少、動線不佳。工區照片 於便橋及構台上施工 出入口少、動線不佳 二、工址環境概述施工條件 中山高 大大 窠窠 坑坑 溪溪 大大 窠窠 坑坑 溪溪 7 基礎緊沿中山高下邊坡施工 基礎位於中山高上邊坡施工 二、工址環境概述施工條件 緊沿中山高施工 於中山高上下邊坡施工,施工條件嚴苛、難度高。需妥擬施工安全設施,不得影響中山高車流。緊沿中山高施工 8 橋梁設計原則 採標準制式化跨度採標準制式化跨度 施工不得影響交通施工不得影響交通 不宜採用現地支撐不宜採用現地支撐 保存大窠坑溪生態保存大窠坑溪生態 二、因應工址環境設計原則 雙層橋高,橋墩量體大,不適宜採鋼橋墩。上構採制式化及自動化橋梁工法 H=26.8M49.1M 大窠坑溪 北上線 南下線 9 方案一:內低外高,大窠坑溪須落墩方案一:內低外高,大窠坑溪須落墩 中 山 高 中 山 高 由中山高向外漸次升高具層次美感 大窠坑溪河中須立墩,河道須改道 新增用地面積約4,000M2 新增建物拆遷26戶 北上 南下 中山高 大窠坑溪 路權線 三、結構型式 10 本段大窠坑溪尚無治理計畫,且溪中落墩路段河道寬度不一,有關溪中落墩路段河道,建議以25年頻率設計、50年頻率不溢堤進行水理演算及檢核,於通水斷面不足路段,建議在既有路權內採複式斷面加寬河道或加高護岸。溪中落墩處理方案 現有河道寬 左岸頂 高程 既有水工設施 現有河道寬 護岸高程不足處 以加高護岸改善 保留既有水工設施 路權線.有效河道寬 複式斷面河道 增加通水斷面 11 方案二:內高外低,大窠坑溪不落墩方案二:內高外低,大窠坑溪不落墩 中 山 高 中 山 高 近中山高橋梁較高,用路人壓迫感較小 大窠坑溪河中不須立墩,河道不須改道 不須新增用地 不須新增建物拆遷 北上 南下 中山高 路權線 大窠坑溪 三、結構型式 12 方案三:路線西移,大窠坑溪須落墩方案三:路線西移,大窠坑溪須落墩 中 山 高 中 山 高 局部路段仍須於大窠坑溪河中立墩,河道須加寬或改道 須新增橋墩處用地 局部須新增建物拆遷,且緊鄰建物施作橋梁不易 距中山高較遠,不破壞濱溪林帶 用大窠坑溪左岸作施工道路 北上 南下 中山高 大窠坑溪 路權線 三、結構型式 13 風險因子 方案一 方案二方案二 方案三 用地拆遷 面積較多 風險最大 無無 面積較少 風險次之 河川改道 較長路段平行 河道落墩 風險最高 無無 局部路段平行 河道落墩 風險次之 施工道路 利用高速公 路邊坡 利用高速公利用高速公路邊坡路邊坡 利用大窠坑溪左岸邊坡 施工性 於河中施作橋梁上下構較不易 佳佳 緊鄰建物施作橋梁較不易 經考量計畫執行風險,本路段建議採經考量計畫執行風險,本路段建議採方案二方案二。三、結構型式 14 三、結構型式雙層高架橋基本資料 雙層鋼箱型梁橋 長度5,713M(上+下層)單柱雙層共構設計 上下層各134=52跨 鋼重37,000噸 RC橋墩53座(預力)2.0M基樁基礎53座 沿中山高及大窠坑溪 H=26.8M49.1M 大窠坑溪 北上線 南下線 中 山 高 36K+925.5 N39K+781 16.05M19.715M 16.05M17.9M 15 三、結構型式結構外觀 上部結構 雙層共構 RC橋面版鋼箱型梁 下部結構 RC單柱雙帽梁橋墩 16.05M19.715M 16.05M17.9M 大窠坑溪 北上線 南下線 施工中照片 16 預力 鋼鍵 預力 鋼鍵 H型鋼構 柱內設置 H400型鋼 墩柱及帽梁預力 墩柱012束19T-15.2mm 帽梁618束19T-15.2mm 三、結構型式橋墩 型鋼:加強結構及鋼筋模板組立用 中山高 型鋼柱 預力 套管 17 2M基樁基礎 尺寸:12.7x12.7x4m、12.7x17.7x4m、12.7x22.7x4.5m 擋土措施採 H型鋼樁 臨中山高側擋土樁 D13.5M採1m1.2m排樁 D13.5M採H型鋼樁 非中山高側擋土樁 H型鋼樁橫板條,入土深最高為20.5m 地質為砂質礫石,地下水GL-8.0-12.0。三、結構型式樁基礎 中山高 中山高 既有RC護岸 擋水牆 擋土樁或H型鋼樁 既有RC護岸 擋水牆 H型鋼樁 H型鋼樁 18 施工便橋 橋寬約6m 大窠坑溪 中山高 1.為避免影響大窠坑溪之河川功能,施工道路沿中山高側設置。2.因中山高與大窠坑溪間之濱溪林帶生長良好,為減少對生態環境之破壞,施工道路以施工便橋方式設置,寬度約6M,並於適當位置設置迴車與會車空間。三、結構型式施工便橋 19 樁基礎 (一)樁基礎施工流程 (二)樁基礎施工遭遇問題 (三)基礎施工調整 四、基礎施工 20(一)原設計樁基礎施工流程 1、搭設施工構台,施作臨時擋水牆 2、施作100cm全套管擋土排樁,打設H型鋼擋土樁及中間樁 23.5M 16.5M 7.0M 四、基礎施工 21 3、施作臨高速公路兩排200cm全套管擋土樁 15.5M 4、拆除構台並搭設便橋(一)原設計樁基礎施工流程 四、基礎施工 22 5、逐階開挖,並施作預力鋼鍵地錨及架設擋土支撐 方案一:依原設計方式施工程序 P318為例 6、敲除大窠坑溪既有護岸並重新搭設構台,施作第3排基樁(一)原設計樁基礎施工流程 四、基礎施工 23 15.5M 方案一:依原設計方式施工程序 2/2 7、拆除構台 8、施作橋 墩柱基礎 15.5M(一)原設計樁基礎施工流程 四、基礎施工 24(二)樁基礎施工遭遇問題 進出工區動線 施工作業效率低 巨型卵石 緊鄰高速公路 基礎降挖作業風險 四、基礎施工 25(二)樁基礎施工遭遇問題-進出工區動線 四、基礎施工 第1處進出便橋 第2處進出便橋 第3處進出便橋 原設計3處施工便橋跨越大窠坑溪 26(二)樁基礎施工遭遇問題-進出工區動線 四、基礎施工 第1處進出便橋 第4處進出便橋 第6處進出便橋 第2處進出便橋 第3處進出便橋 第5處進出便橋 調整後設置6處施工便橋跨越大窠坑溪 27(二)樁基礎施工遭遇問題-進出工區動線 四、基礎施工 第4處進出便橋 第2處進出便橋 第3處進出便橋 28(二)樁基礎施工遭遇問題-施工作業效率低 樁基礎施工設備多,空間需求大,影響便橋施工動線 施工機具、材料及專業工班不同,導致施工界面眾多 四、基礎施工 29 四、基礎施工(二)樁基礎施工遭遇問題-施工作業效率低 30(二)樁基礎施工遭遇問題-巨型卵石 四、基礎施工 31 鯊魚頭 高速公路 搖管器 全套管基樁施工用地不足,搖管器位置侵入護欄。套管長度約8-10M,吊裝風險高。土方抓掘出土口距地面約12M,易因石塊飛落,路面汙染等因素造成危險,防護困難。(二)樁基礎施工遭遇問題-緊鄰高速公路 四、基礎施工 32(二)樁基礎施工遭遇問題-緊鄰高速公路 四、基礎施工 33 各階地錨長度約1925公尺,鑽設範圍幾乎全位於高速公路車道下方,地錨鑽孔、入鍵、拔套管等作業期間,有可能因孔內局部抽坍、崩塌,造成上方高速公路之沉陷。(二)樁基礎施工遭遇問題-基礎降挖作業風險 四、基礎施工 34 H型鋼樁加木襯板擋土銜接縫隙大,止水效果不佳,尤其基礎施工期程長,且位於大窠坑溪河床高程以下,將大幅增加樁基礎之施工風險。3CM木襯板 80CM(二)樁基礎施工遭遇問題-基礎降挖作業風險 四、基礎施工 35 保留部分2M基樁基礎 施工空間足夠時採用 調整擋土措施 採土釘噴擬土 土釘噴擬土 中山高 套管空打 近20M 土釘 2M基樁(三)基礎施工調整-樁基礎臨時擋土 四、基礎施工 36 竹削式井式基礎 中山高與大窠坑溪間施工空間較小時採用 尺寸:D=912m L=2227m 採竹削式之擋土措施 井式基礎 竹削式 擋土(三)基礎施工調整-竹削井基 四、基礎施工 37 1、搭設施工構台,施作臨時擋水牆。2、配合原地面地形,施作上環梁。(三)基礎施工調整-竹削井式基礎 四、基礎施工 竹削擋土施工 38 3、逐階開挖,施作噴凝土及自鑽式栓,開挖至下環梁底面預定高程,並逐階拆除臨溪護岸堤防 4、施作下環梁,並逐階拆除臨溪護岸堤防(三)基礎施工調整-竹削井式基礎 四、基礎施工 竹削擋土施工 39 5、逐階開挖(並拆除臨溪護岸)施作鋼支保及掛網噴凝土 6、井式基礎鋼筋綁紮 7、井式基礎混凝土澆置 井式基礎施工(三)基礎施工調整-竹削井式基礎 四、基礎施工 40 8、柱筋及井基轉換層鋼筋綁紮 9、井式基礎轉換層混凝土澆置 井式基礎施工(三)基礎施工調整-竹削井式基礎 四、基礎施工 41 本工程於中山高邊坡之便橋及構台上施工,鋼梁地組空間不足、活動式吊車亦難以佈設吊梁,故以工作車逐跨吊裝鋼梁 施工快速,安全性高,用地少 五、鋼梁吊裝原設計理念 下層鋼梁吊裝示意圖 上層鋼梁施工示意圖 龍門架 吊車 自走式吊梁車 自走式吊梁車 42 施工便橋 施工便橋 施工便道 鋼梁起吊區 五、鋼梁吊裝原設計理念 43 五、鋼梁吊裝原設計理念 1.起吊點處施作第1、2跨鋼梁與橋面版 2.組裝-龍門架與鋼梁吊裝工作車 4.整跨鋼梁吊放運梁台車 5.吊裝工作車將鋼梁吊移至下一跨 6.鋼梁吊至定位並安裝 7.吊裝工作車移至下一跨 3.鋼梁組裝 雙層橋共構段雙層橋共構段下層鋼梁施工示意圖下層鋼梁施工示意圖 44 五、鋼梁吊裝原設計理念 1.組裝上層鋼梁吊裝工作車(龍門架與下層共用)2.鋼梁組裝 4.對接後吊整跨鋼梁並安裝定位 5.吊裝工作車移至下一跨 6.重複第24步驟 7.重複第56步驟 3.吊裝工作車將兩組半跨鋼梁空中對接 雙層橋共構段雙層橋共構段上層鋼梁施工示意圖上層鋼梁施工示意圖 45 工作車鋼梁吊裝 2號工作車 五、鋼梁吊裝吊裝步驟調整 為儘早施作R.C橋面版,在每跨鋼梁吊裝完成即先行施作 鋼梁運輸改由橋下施工便橋直接運到定位吊裝 46 後懸吊 副椅座S2 主椅座S1 後懸吊 支撐 椅座 主桁架 捲揚機 主桁架鼻梁 前支撐托架 主桁架鼻梁 前支撐托架 主桁架 主桁架 46 五、鋼梁吊裝工作車組件簡介 47 主桁架主桁架 捲揚機台車捲揚機台車 後懸吊支撐後懸吊支撐 千斤頂接主桁架,使前腳架升降 主桁架鼻梁主桁架鼻梁 前腳架之臨時支撐架 主、副椅座主、副椅座 支撐主桁架及協助主桁架推進。橫向軌道座梁橫向軌道座梁 固定至鋼箱梁上,可供主桁架橫移。前支撐托架前支撐托架 固定於帽樑,托架上軌道可供主桁架橫移 前腳架支撐前腳架支撐 吊梁時支撐主桁架,推進時水平昇起。47 五、鋼梁吊裝工作車組件簡介 48 工作車前腳支撐托架吊裝 48 P301 P302 安裝步驟1 五、鋼梁吊裝工作車安裝流程 49 49 工作車支撐椅座吊裝 安裝步驟2 五、鋼梁吊裝工作車安裝流程 50 50 工作車後懸吊支撐(A架)吊裝 安裝步驟3 五、鋼梁吊裝工作車安裝流程 51 51 工作車主樑桁架(E1E5)吊裝 安裝步驟4 五、鋼梁吊裝工作車安裝流程 52 52 工作車主樑桁架(E6E10)吊裝 安裝步驟5 五、鋼梁吊裝工作車安裝流程 53 鋼箱樑安裝 安裝步驟6 五、鋼梁吊裝工作車安裝流程 54 五、鋼梁吊裝施工前鋼梁吊裝模擬動畫 55 五、鋼梁吊裝鋼梁吊裝施工實況 56 56 步驟步驟A 1.完成本跨吊裝完成本跨吊裝 註:註:為工作車重心移轉之支撐處為工作車重心移轉之支撐處 步驟步驟B 1.移轉工作車重心移轉工作車重心 2.降後懸吊,移降後懸吊,移S1 利用捲揚機台車作為配重,移轉工作車重心及利用捲揚機台車作為配重,移轉工作車重心及推進推進 步驟步驟C 1.頂昇後懸吊及頂昇後懸吊及S1 2.移移S2 步驟步驟D 1.頂昇頂昇S1及及S2 2.桁架桁架及後懸吊及後懸吊推推進進 步驟步驟E 1.固定固定S1及前腳及前腳 2.推進推進完成完成 五、鋼梁吊裝工作車推進步驟 57 五、鋼梁吊裝施工前工作車推進模擬動畫 58 五、鋼梁吊裝工作車推進施工實況 59 全工區鋪設便橋及構台 預先規劃機具車輛動線 每日實施動線管制會議 部分機具材料改夜間運輸以提昇日間施工效率 六、施工過程及挑戰 60 構台加設斜撐及縱梁補強 擋土壁體加設圍苓支撐 每日實施傾斜監測 打設H型鋼及砂包形成圍堰 汛期監控溪床水位 成立緊急應變小組 61 考量SCC模板側壓力大,詳加評估模板支撐能力 墩柱規劃4 4階分層施工:下層墩柱(DP1DP7)下層帽梁(SG1SG2)上層墩柱(MP1MP2)上層帽梁(NG)墩柱細部紋理及結構美學考量 帽梁支撐大三角托架輔以:背撐圍苓 預力鋼棒 重型型鋼立柱 62 SCC高流動性,適用坡度3%坡度過大則完成面無法達到設計坡度 設計線型:縱坡:4.96 橫坡:-6.66%+6.63%帽梁:最大高差60cm60cm 解決方案:實體模型(Mock-up Model)試作 減少用水量至坍流度55cm 減緩SCC出管流速至 0.3 m3/min 終於克服澆置坡度偏大問題,完成53墩帽梁澆置 63 本工程鋼構總重37,000噸,共1,036鋼箱梁節塊,數量龐大。鋼板採ASTM A709 Gr.50橋梁結構用鋼,具下列優點:材質輕、強度韌性高 耐候性佳 可回收 考量腹地狹小動線不便,故採全跨徑吊梁工作車進行作業。每跨箱梁從運輸、地組到吊裝在24小時內一氣呵成。64 設計線形配置:全線橫坡約5%最小曲率半徑:R=640m 吊梁規劃事項:受限地形,地面餵樑範圍為構台左右各6公尺 工作車始終需維持水平吊梁 前腳托架預先安裝及錨錠 工作車站立於鋼箱梁處補強 南下線以橫移裝置克服空間受限問題 現場吊梁速度快,廠製、暫存及運輸等配合作業需事先詳細規劃 65
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