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擋土結構因子

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第三章 地下結構滲漏水因子探討

3.1 擋土結構因子

擋土結構(連續壁或擋土排樁),雖然其主要功能係維持開挖 區外穩定,以利主體結構之施作外,亦有阻水作用,惟擋土結構並 非一體成形,而係分區塊或以單樁施作,因施工區塊間與排樁間為 新、舊混凝土交接面,此施工縫極易漏水,而此漏水嚴重影響主體 結構混凝土澆築與防水材料之施作品質,是明挖隧道施工首先要注 意防範的。

3.1.1 連續壁漏水

連續壁漏水依其滲漏位置,大致可區分單元交接處與壁面漏水 兩部分。

(一)連續壁單元交接處漏水

(1)施工單元分割配置不佳:連續壁為主體結構開挖擋土設 施,需配合主體結構形狀(壁龕(Nich))施作,並非全為 長條連續結構。而異型鋼筋籠施工與吊放皆不易,故其施工 單元常分割不當,造成開挖時土石方滲漏機率大增,除影響 民房安全亦成為地下水流入開挖區路徑。連續壁施工單元分 割不當之示意,如圖3.1所示。

(2)施工標段連續壁銜接不良:大台北地區鐵路地下化工程係 分四大專案施作。各專案亦因施工金額龐大、施工範圍過長 或施工特殊性(車站、隧道(河底、山嶽、明挖覆蓋)、高 架、公共道路)等考量,區分有各施工標。因各專案或各施 工標並非能同時施作,且連續壁施工時程亦不同,後標施工 者需銜接前標施工實況,若前標施工者未考量後標需銜接或 施工不良,後標連續壁甚難能與前標連續壁銜接良好,此交 接弱面,造成了地下水流入開挖區之路徑,易容易發生開挖 工程事故。

(3)連續壁施工單元銜接不良:鐵路地下化工程在萬華─板橋 專案與南港專案之連續壁施工,其單元分割係以母單元(有 端鈑)、公單元(無端鈑)分開配置,並以母單元先行跳挖 施作,再施作公單元。故母單元施工品質甚為重要,若是澆

置之混凝土溢出端鈑,致外側產生硬塊(如圖3.2 所示);

端鈑鬆脫造成單元銜接壁面不平整(如圖3.3 所示);將造 成公單元開挖時貼附在母單元端鈑之土石雜物無法清除乾 淨,而此銜接處之縫隙,將造成地下水流入開挖區之路徑。

(二)連續壁壁面漏水

(1)混凝土澆置不良產生冷縫:連續壁施工順序為放樣、施工 平台與導溝施作、開挖、測量垂直度與深度、鋼筋籠吊放、

澆置水中混凝土。而連續壁於開挖後能維持開挖壁體內外平 衡,係藉助穩定液之功效,故連續壁混凝土澆置係位於水中 施工,需嚴格遵守水中混凝土澆置要領(特密管需置入混凝 土中澆置混凝土)。惟施工時常因特密管塞管(混凝土廠供 料太慢、特密管未及時拆管置入混凝土中過深、特密管進料 不平均)需疏通或特密管拆管過當,使特密管未置入混凝土 內,造成穩定液入侵,澆置之混凝土產生冷縫,此為連續壁 壁面漏水主要因素。

(2)開挖面土體坍落造成連續壁壁體「包泥」:連續壁施工時,

於鋼筋籠吊放與混凝土澆置兩階段,因施工機具運作造成穩 定液晃動,影響開挖壁體平衡,最易發生開挖土體坍落情 事。鋼筋籠吊放時若土體坍落會落入開挖區底部,連帶影響 連續壁深度,造成深度不足的情形。混凝土澆置時之土體坍 落,數量少時會與混凝土混合,降低混凝土強度、產生弱面,

數量大時會取代混凝土造成壁體「包泥」,對開挖安全影響 甚鉅,更形成嚴重的滲漏水路徑。

3.1.2 擋土排樁漏水

鐵路地下化工程施作之擋土排樁係用於圍堰工法(河底隧道)

及鐵路路堤段之橋台結構區,以全套管切削樁方式辦理。依發生滲 漏位置,大致可區分排樁交接處與樁體漏水兩部份。

(一)排樁交接處漏水

(1)疊接範圍不足:全套管切削排樁施作,係區分「先行樁」

與「後行樁」兩種。「先行樁」先跳挖施作(鋼筋籠為長方 形或以H型鋼替代),在兩支「先行樁」間以切削「先行樁」

方式,施作「後行樁」(鋼筋籠為圓形),若放樣失誤、樁 心不準、樁體偏斜不一致、切削不對稱、「先行樁」鋼筋籠 放置不當,均會造成疊接範圍不足。

(2)樁體強度不足:「先行樁」強度未達到,即進行「後行樁」

切削,會造成「先行樁」樁體損壞,影響結合強度。

(3)鋼套管斷落:全套管切削樁施工順序為 1.放樣。

2.鋼套管旋入土中。

3.將鋼管中土體取出。

4.量測垂直度。

5.置入鋼筋籠。

6.澆置混凝土。

7.取出鋼套管(配合混凝土澆置深度逐段取出)。

若在取出鋼套管階段,連接鋼套管之螺栓(或扣夾)

斷裂,其下之鋼套管因未連結而斷落,影響接續之「後行

樁」切削或排樁壁面之結合。

(二)排樁壁體漏水

全套管切削樁因套管先行,在短時間內,鋼套管內並 無大量地下水入侵,惟因要量測開挖樁之垂直度,需灌水 以超音波作檢測,故其混凝土澆置屬水中混凝土,若特密 管未確實插入混凝土中、澆置混凝土時特密管拆除或清理 塞管不當,將使水侵入混凝土澆置面,造成樁體弱面。

3.2 結構混凝土因子

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