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新材料、新技術及新工法工程案例

新材料、新技術及新工法工程案例. 　交 通 部. 中華民國一○一年五月三十一日. 1. 新材料、新技術及新工法工程案例. 交通部臺灣區國道新建工程局 新工法 - 波形鋼腹板合成梁橋 交通部公路總局 新工法 - 橋墩基礎換底工法 交通部高速鐵路工程局 新工法 - 竹削型式基礎 交通部臺灣鐵路管理局 新工法 - 鐵路站場道岔尖軌及基本軌組件製造工程. 2. 波形鋼腹 板取代傳統的混凝土腹板 內置、 外置預力 系統併用方式施加縱向預力. 輕量化的結構設計 波形鋼腹板高剪力強度. 新材料、新技術及新工法工程案例. 波形鋼腹板合成梁橋.

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  1. 新材料、新技術及新工法工程案例 　交 通 部 中華民國一○一年五月三十一日 1

  2. 新材料、新技術及新工法工程案例 • 交通部臺灣區國道新建工程局 • 新工法 - 波形鋼腹板合成梁橋 • 交通部公路總局 • 新工法 - 橋墩基礎換底工法 • 交通部高速鐵路工程局 • 新工法 - 竹削型式基礎 • 交通部臺灣鐵路管理局 • 新工法 - 鐵路站場道岔尖軌及基本軌組件製造工程 2

  3. 波形鋼腹板取代傳統的混凝土腹板 內置、外置預力系統併用方式施加縱向預力 輕量化的結構設計 波形鋼腹板高剪力強度 新材料、新技術及新工法工程案例 波形鋼腹板合成梁橋 臺中生活圈2號線東段、臺中生活圈4號線北段與平面延伸段 及大里聯絡道工程　第C708標大里中投段工程

  4. 表一、概述表 一、名稱：波形鋼腹板合成梁橋 計價單位 :M2 單價 :42,600元 總金額 :587,837,400元 特性 : 結構輕量化，加大跨徑減少落墩 適用範圍 : 中長跨度之跨越橋梁工程 是否專利 : 否 公司名稱 : 台灣世曦工程顧問股份有限公司 統一編號 :28412550 公司電話 : 臺北市內湖區陽光街323號 公司網址 :www.ceci.com.tw 波形鋼腹板合成梁橋 4

  5. 波形鋼腹板合成梁橋 • 二、功能、效益及驗證方式 • 橋梁腹板以鋼材取代混凝土，減輕上部結構重量，地震力影響降低，可縮小墩柱及基礎尺寸，節省工程經費。 • 應用於跨河川及山坡地等處，有減少河川通水遮斷面及施工開挖範圍等優點，具有減輕環境衝擊的效益。 • 橋梁腹板於鋼構廠製作，相較於傳統場鑄工法橋梁，可減少現場混凝土澆鑄工作，施工進度控管較易掌握，縮短施工時間。 • 波型鋼腹板造型獨特，增加景觀豐富性。 • 三、回收再利用方式 • 鋼腹板用鋼料可供回收再利用。 5

  6. 波形鋼腹板合成梁橋 • 四、分析、設計方法 • 國內規範： • (1) 交通部90年頒佈之”公路橋梁設計規範”。 • (2) 交通部84年頒佈之”公路橋梁耐震設計規範”。 • (3) 交通部89年頒佈之”公路橋梁耐震設計規範”修訂條文。 • 日本規範與設計指針 • (1)道路橋示方書同解說 I.共通編 II.鋼橋編，平成14年。 • (2) 「設計要領第二集」，平成20年 • (3) 「複合橋設計施工規準」，平成17年 • (4) 「波形鋼板ウェブPC橋-計画マニュアル(案)」，平成10年 • (5) 「波形鋼板ウェブ橋-設計、施工マニュアル（案）」，高速 • 道路技術センター，平成14年。 6

  7. 波形鋼腹板合成梁橋 • 五、施工規範 • 場鑄懸臂工法預力混凝土部分: • 施工規範:本工程特訂條款第0338A章「場鑄懸臂工法(具波形鋼腹板)」 • 計價規定:以立方公尺計量計價 • 鋼構造部分: • 施工規範:本工程特訂條款第0512A章「波形鋼腹板製作與架設」 • 計價規定:以公噸計量計價 • 六、設計與施工案例說明 • 本工程為國內首先使用波形鋼腹板合成梁橋設計及施工。 • 力學傳遞行為特殊，增加結構挑戰性。 • 七、國內外相關實績案例 7

  8. 波形鋼腹板合成梁橋 八、國內外相關實績案例 日本第一座波形鋼腹板橋 新開橋 韓國第一座波形鋼腹板橋 IL-Sun橋 1993年 2005年 50+10@60+50+2@50.5 L=30M 日本 銀山御幸橋 1996年 中國大陸 河南信陽潑河大橋 2005年 4@30=120M 27.4+3@45.5+44.9 8

  9. 波形鋼腹板合成梁橋 日本矢作川橋 日本本谷橋 2004年 1998年 44+97.2+56 日本栗東橋 2005年 137.6+170+115+67.6 173.4+2@235+173.4 9

  10. 波形鋼腹板合成梁橋 • 八、填表人基本資料 • 單　　位:交通部臺灣區國道新建工程局規劃組 • 職　　稱:幫工程司 • 姓　　名:馮焱明 • 電　　話:(02)2707_8808 轉 784 • 電子郵件:fongym@ms.taneeb.gov.tw • 傳　　真:(02)2704_7849 10

  11. 波形鋼腹板合成梁橋 • 表二、基本資料表 • 一、主辦機關名稱:交通部臺灣區國道新建工程局 • 主管機關名稱:交通部 • 二、標案名稱:臺中生活圈2號線東段、臺中生活圈4號線北段 • 　　　　　　 與平面延伸段及大里聯絡道工程 • 　　　　　　 第C708標大里中投段工程 • 標案案號:962-C708 • 三、新材料、新技術及新工法名稱:波形鋼腹板合成梁橋 • 四、設計單位 : 台灣世曦工程顧問股份有限公司 • 得標廠商 : 利德營造工程股份有限公司 • 五、決標日期 ：2007/07/31 • 完工期限 ：2011/12 11

  12. 波形鋼腹板合成梁橋 • 六、招標依據:依政府採購法第十九條辦理公開招標 • 決標依據:依政府採購法第五十二條採最低標決標 • 七、標案決標金額:15億8百80萬元 • 八、工程現況分析 • 為避免於堤防坡趾20M範圍內立墩，且為減少河中橋墩數，以利水利防洪，另須配合路線線形、與河川交角及與堤防共構之限制條件，跨越大里溪路段跨徑配置為90m+153m+2@150m+90m=633m之五跨連續梁橋 12

  13. 波形鋼腹板合成梁橋 • 九、功能需求與探討 • (一)政策依據 • 本工程係屬4年5,000億振興經濟擴大公共建設投資計畫之一，採用符合環保、節能減碳概念之綠色工法、綠色材料及綠色設計，並融入節能減碳及再生能源觀念，以符合永續公共工程，落實節能減碳政策。 • (二)預期功能與需求: • 減輕上構自重，降低地震力影響，縮小墩柱及基礎尺寸，加大橋梁跨徑，減少落墩數量，減少河川通水遮斷面，減少施工開挖範圍，縮減施工時間。 13

  14. 波形鋼腹板合成梁橋 • (三)功能與需求檢核 • 1.技術可行性:可延續使用傳統預力混凝土橋梁工法，僅需引進　　　 • 　　　　　　 波形鋼腹板彎折機具。 • 2.經費合理性:較傳統預力混凝土橋，下構及基礎基樁部分，因 • 　　 自重減少地震力降低，約可減少10％工程經費； • 　　　　　 但上部結構增加鋼板費用，整體工程經費約與傳 • 統預力梁相近。 • (四)預定完成期限及使用年限 • 1.預定完成期限：2011/12 • 2.使用年限: 50 年以上 • (五)預期達成效益 • 減輕上構自重，降低地震力影響，縮小墩柱及基礎尺寸，加大橋梁跨徑，減少落墩數量，減少河川通水遮斷面，減少施工開挖範圍，縮減施工時間。 14

  15. 波形鋼腹板合成梁橋施工流程 波形鋼板製造 懸臂工法施工程序 柱頭節塊施工 閉合節塊施工 懸臂節塊施工 邊跨施工 15

  16. 波形鋼腹板製造 (１)　鋼腹板彎製 16

  17. 波形鋼腹板製造 (2)分層塗裝 17

  18. 懸臂工法施工程序 7.分層施工及澆注 1.支撐架組立 2. 底模組立 8.頂板鋼筋組立 3. 波形鋼板吊裝 9.預力套管及端錨安裝 4. 斜拉桿安裝 10.混凝土澆注 5.鋼筋組立 11.預力施拉 ①底版 ②隔梁 柱頭節塊施工 6.預力端錨及外置預力預埋件安裝 18

  19. 懸臂工法施工程序 施工流程 • 支撐架組立 P13 柱頭梁支撐架 P14 柱頭梁支撐架 19

  20. 懸臂工法施工程序 施工流程 底模組立 20

  21. 懸臂工法施工程序 施工流程 波形鋼板吊裝 21

  22. 懸臂工法施工程序 施工流程 斜拉桿安裝 22

  23. 懸臂工法施工程序 施工流程 鋼筋組立 底版鋼筋組立 柱頭鋼筋組立 23

  24. 懸臂工法施工程序 施工流程 預力端錨及外置預力預埋件安裝 預力端錨組立 外置預力HDPE管安裝 24

  25. 第2昇層 第1昇層 第3昇層 第5昇層 第4昇層 分層施工及澆注 25

  26. 懸臂工法施工程序 施工流程 頂板鋼筋組立及預力套管安裝 26

  27. 懸臂工法施工程序 施工流程 混凝土澆注及預力施拉 27

  28. 懸臂工法施工程序 懸臂節塊施工 1.工作車推進定位 6.預力鋼腱配置 2.波形鋼腹板吊裝 3.波形鋼腹板調整及固定 7.混凝土澆注及養護 4.底、頂版模板定位 8.預力施拉及灌漿 5.鋼筋組立 9.降模,工作車推進準備 28

  29. 懸臂工法施工程序 施工流程 懸臂工作車組立與工作車推進 29

  30. 懸臂工法施工程序 施工流程 • 波形鋼腹板吊裝及固定作業 30

  31. 懸臂工法施工程序 底、頂版模板定位與鋼筋組立 底版模板定位 底版鋼筋組立 頂版模板定位 頂版鋼筋組立 31

  32. 懸臂工法施工程序 預力套管安裝 預力端錨安裝 預力套管排列固定 32

  33. 懸臂工法施工程序 邊模組立 底版免拆模組立 底版邊模組立 底版斷面封鋼網 波鋼板收邊模 33

  34. 懸臂工法施工程序 混凝土澆注及養護 底版混凝土澆置 頂版混凝土澆置 頂版澆置面掃毛 澆置完成養護 34

  35. 懸臂工法施工程序 預力施拉及裏打混凝土 預力鋼鍵穿線 裏打混凝土組模 預力施拉 裏打混凝土澆置 35

  36. 懸臂工法施工程序 閉合節塊施工 採工作車閉合 採吊模閉合 36

  37. 懸臂工法施工程序 37

  38. 38

  39. 39

  40. 2009-6-30 2010-4-7 2009-9-17 2010-7-22 2009-12-23 2010-11-15 2010-2-25 2011-5-18 40

  41. 波形鋼腹板合成梁橋 十一、管理方式及概估經費 (一)維護管理方式:油漆塗裝 (二)概估經費 :120萬元/公里/年 十二、其它注意事項 (一)主要經費支出項目與影響經費估算重要因子 (二)影響工程推動之關鍵課題分析予處理對策建議 (三)執行中需追蹤、管控重要指標建議 (四)專家、學者評估意見 41

  42. 波形鋼腹板合成梁橋 十三、填表人所屬單位：交通部臺灣區國道新建工程局規劃組 (一)姓名：馮焱明 (二)職稱：幫工程司 (三)電話：(02)2707_8808 轉784 (四)電子郵件：fongym@ms.taneeb.gov.tw (五)傳真：(02)2701_7849 42

  43. 報　告　完　畢 敬　請　指　教 43

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