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第二章 文獻回顧

2.2 相關文獻回顧

道路橋樑改建施工時,均會影響工區附近之交通,除非為新闢建 之道路橋樑,所以施工的工期長短,也就會影響工區附近的交通維持。

對於橋樑施工順序至進橋板施工階段時,大概就進入路工部分的工程 施工,通常道路工程施工時,現場施工人員的數量,不會多於施工機 具太多,所以一般民眾的認知是橋樑已經完成了,工地又沒有太多施 工人員在施工,為什麼不趕快鋪設瀝青混凝土路面並開放通車,對於 要求開放通行的壓力就來了。但是在引道路面鋪設瀝青混凝土面層 前,因大部分工程均需配合管線單位及進橋板施工,所以由不同單位 施工時,工程界面上的配合,與時程上的銜接,往往有些落差,造成

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施工空窗期。再則一般進橋板施工完成,進橋板主體混凝土澆築後,

需要有 28 天的養護期,所以工區現場不會有太多的施工人員,更容易 讓民眾指責為施工單位的怠工。施工界面及時程上的銜接,是可以用 協調方式,來避免施工上的空窗期,但養護期間的假性空窗期,除非 以不同的材料工法或施工方式,否則很難避免,這也是在進橋板施工 上可以更加精進的部分。

一般橋台施工完成後,其背填材料高度約在 3 公尺以上,且有兩 側翼墻及引道擋土牆的空間位置限制,造成因回填後材料的夯壓確實 度不足,而有日後的不同的沉陷量發生 [ 1]陳世芳,理論土壤理學與實 用基礎工程(上),第六版,文笙書局,(2004)。],即使在規範要求 90%

~95%或 98%的壓密度下,並確實分層夯壓達到規範要求m,仍然會有 部分的孔隙空間存在,因為在機械夯壓、車輛輾壓、自然沉陷或地震 等等各種因素狀況下,會造成不同速率的沉陷。而橋台為混凝土結構,

本身則僅可能有壓縮狀況,而不會有壓密情形產生,所以較無沉陷量,

且在設計上,橋台的沉陷也是必須被限制的。進橋板則是可以將橋台 的少量沉陷,與引道的必然而較大沉陷,兩者之間的差異沉陷,做乙 緩衝的界面,但橋台背的基、底層回填材料沉陷仍無法避免,造成進 橋板的功能,只是分散其沉陷量及減緩其發生速率。

橋樑之組成就整體而言,大致可分為上部結構及下部結構兩部 分,上部結構包括大樑、橋面板、伸縮縫、附屬設施等。下部結構則 包括基礎、橋墩、橋台等,為一般工程師所了解。在部頒公路橋樑設 計規範中,並無提及進橋板應如何設計,且在公路工程施工規範中之 橋樑施工規範,也未說明有關進橋板施工之應注意事項。甚至在橋樑 檢測記錄格式 21 項檢測項目中,也沒有列入容易沉陷變位的進橋板 (僅列有引道路堤乙項)。所以進橋板在橋樑工程部位屬性上,既不屬

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橋樑的上部結構,亦不屬橋樑的下部結構。又在道路工程部分,並無 施工規範可引用,由此可見進橋板的重要性常常被忽略。探究原因,

亦可能是因為要解決回填材料與時俱進的必然沉陷,有相當困難,而 仍然

造成路面的凹陷,而致使完工使用後的行車,仍 然顛

以進橋板去緩衝,並分散與橋台之差異沉陷。 [ 2] [ 3] [ 4][ 5]

進橋板通常用來稱作橋台與引道間銜接設施名稱,也有稱為引進 板、引道板或搭橋板,名稱並無統一,而本研究則予以統稱為「進橋 板」。進橋板的施作,旨在避免橋台背回填材料發生不均勻沉陷,影 響行車安全 [ 6]。其施作時機是在橋台及翼牆與引道擋土牆施築完成之 後,再將配合辦理附掛於橋樑的管線埋設工程完成以後的最後階段。

而配合管線工程施工,是引道部分經過回填滾壓後,再予開挖施工,

而且基本的自來水、電力、電信等三個單位的開挖,往往讓已滾壓的 路基挖得滿目瘡痍,又因土木部分及管線部分均由不同的分包專業廠 商施工,所以就算一開始就確實回填滾壓,還是會被管線分包商開挖,

乾脆只填不壓以後再說。而管線分包商則抱持土木分包商還是要滾壓 乙次,就隨意回填,甚至對於回填材料的標準更是馬虎,進而造成的 結果就是路基無法穩定,沉陷速率快且沉陷量大增,即使以進橋板緩 衝,遠端的下陷一樣

簸無法順暢。

另外進橋板施工往往屬於要徑工作,加上進橋板的混凝土澆築 後,需要較長的養護期,達到一定強度之後,方能供施工機具及材料 出入通行,繼續進行其他工項施作,及最後的瀝青混凝土面層鋪築與 標線的劃設等工作,整個工程才算完成。許多的情形則是在工期的壓 迫下,進橋板就以較設計強度高 1 ~ 2 級( 500 PSI )以上的混凝土澆 築,以使進橋板混凝土提早達到規定可供工作之強度,得以承載施工 機具通行,繼續進行後續作業。又迫於趕工狀況,進橋板下的各層回

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填材料滾壓,通常是囫圇吞棗草草了事,根本無法達到規範要求及設 計壓密度,造成日後的沉陷更為嚴重,甚至有進橋板斷裂情形發生。

上述進橋板下的各層回填材料滾壓問題,並非完全無法滾壓,而是大 型滾壓機具對於角隅、端點處,因滾輪幾何形狀確實無法接近(如 圖 5),所以其壓實效果不佳,應再輔以小型機具配合,惟確實較耗 費人力及時間,且其夯壓能量及效果,一定不如大型機具,日後沉陷 情況則勢必無法避免。而就改善進橋板因施工程序步驟,與材料因素 所造

圖 6),尤其以快車道及大型車輛出入頻繁路段 之情形更為明顯。

成的沉陷,以低強度再生材料施築恰可以滿足其需求。

針對橋台及引道之不均勻沉陷情形,在橫斷面上,沉陷較大位置 均發生在車道上(如

5 滾輪靠牆滾壓示意圖 圖 6 橫斷面上的弧形沉陷圖 圖

在縱斷面上,則因橋台及引道兩者結構剛度不同,會有鞍型沉陷

(如 圖 7)情形,而通常在實地現場狀況,則常有在引道因路面沉陷 而產生積水狀況發生,進而更加速其差異沉陷的情形。實際差異沉陷 的發生,有可能是橋址地基的土質材料性質不佳、或是回填材料的性 質問題,再加上回填施工上的順序或工法上,無法達到規範要求標準 所造成。而要防止橋台及引道間差異沉陷情形,則可以由地質改良方 式,解決原有橋址地基層產生沉陷問題,或是由選擇較佳的路基回填

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材料,與回填排水方法改善,以減少回填層沉陷量。以及利用結構上 的相關措施,來改進差異沉陷相關問題(如圖 8)。

圖 7 縱斷面上鞍型沉陷圖 圖 8 以進橋版改善沉陷示意圖

項改善、改良作業,造成施工成本的過度膨脹,

甚至

品質優良,但仍 地基層的地質改良,旨於穩定地基在受橋台基礎經過深開挖之 後,所產生對土壤的施工擾動,以降低或減少因原有地基本身所產生 的沉陷量。再則回填層部分,如果路基回填材料可以選擇級配良好、

硬度高及透水性佳的材料,並搭配以確實滾壓,就可以減少因孔隙或 材料破壞,所產生的沉陷量。但在經濟性的考量上,應在規劃時即予 以一併考量,俾免因各

無法執行情形。

一般路面的變形或沉陷之處理,最常以表面加鋪的方式解決,對 於深層缺陷的修補,則尚無相關規範可資遵循,故其改善後路面平整 度的維持,則均視其深層缺陷狀況而定,通常均在很短期間內就須重 新修補,而且必須時常進行 [ 7]。而以傳統進橋板之施工方式,多數於 完工 3~5 年期間,總有大量沉陷的發生。此種現象似乎無法完全避免,

而較容易為工程師們所忽略的是,因為瀝青混凝土路面的維護周期,

大致上也在 2 ~ 5 年期間,當在維護瀝青混凝土路面時,即一併將有 沉陷落差的缺陷填補鋪平,故經常看到的是橋頭前、後端,總是有新 鋪瀝青混凝土的痕跡。但是在沉陷不平的期間所過往的車輛,總是還 要經過此路段不平整的撼動,造成即使整座橋樑施工

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會有多數人對整座橋樑工程的施工品質產生懷疑。

對於所需的工具設備人員及工程進度,已可較一般級配料回填所需 檢、

包括强塑性和粒料含量。若只是增加 水泥

試驗更能精確掌控時程。

而依據美國混凝土協會(America Concrete Institute、ACI)的定義 CLSM(Controlled Low Strength Material 控制性低強度材料〉為一種具備 自我充填性用來回填,且具有水泥質的新興材料 [ 9] ,是具有便利 性,易施工,高流度,低沉陷,速凝,及易開挖等特性。目前大量運 用於管線挖掘後回填材料使用,但因需具有速凝及易開挖的特性,在 規範的限制上則較為嚴格,如粗粒料的使用量應在 400 kg/㎥以下,12 小時的強度需大於 7 kg/㎠等等。如依此規範施作,則需使用較多的細 粒料及強塑劑,因添加強塑劑的關係,故其有很高的工作性,但須注 意的是因添加強塑劑的關係,可能會導致析離現象產生。而增加細粒 料在混凝土中含量(約增加達 10%),可降低因添加強塑劑所導致的析 離,但相對地也必須減少粗粒料的配比,以保持混凝土應有的凝聚性。

水泥關鍵的成分是C3 A、C3 S和硫酸鹽,以及盡可能的細度。高C3 A含 量在低水含量的情況下限制流動性。在於強度上最敏感的影響因子是 水泥,而對於其品牌的選擇也是一個重點。細度雖提高早期反應速率,

但太細反而增加用水量,而且會對流度和長期強度造成反效果。對於 選擇水泥,決定水泥和添加劑是否能共處是很重要的。而相容性首先 是用流動試驗去評估,但通常用坍度試驗較容易。控制混凝土強度不

但太細反而增加用水量,而且會對流度和長期強度造成反效果。對於 選擇水泥,決定水泥和添加劑是否能共處是很重要的。而相容性首先 是用流動試驗去評估,但通常用坍度試驗較容易。控制混凝土強度不

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