補強工法－橋基保護工法

平面所成夾角與河岸土質內部摩擦角度（安息角）而定，護坡 較陡之陡坡式除了要承受水流沖刷力之外，還需要抵抗土壓 力。而直立式則更需要特殊的鋼板樁或是鋼筋混凝土構造才能 達到預期的功效。

依照其保護河岸的位置不同來分類，可分為護坡工、基腳工及 護腳工。護坡工為保護河岸及堤防的坡面部份；基腳工為護坡 工的基礎部份；護腳工為保護基腳工及護坡工之工法，其深入 至河床面下，可防止河床遭受水流沖刷。

2. 丁壩工

丁壩係為將壩之根部深埋於於河岸內，而壩身自河岸突出並直 深入水流之水工構造物。除可用來達到掛淤造灘或挑流護岸等 目的外，並可防治河岸崩退。

為避免河道高灘遭水流直接沖刷，造成河道向凹岸退縮，危及 橋墩或橋台結構之安全，可在橋梁上游側凹岸端，設置丁壩挑 流工，改變水流流向，避免水流直接衝擊凹岸側。

元鼎塊，圖3.4.4 及圖 3.4.5 為混凝土塊（鼎型塊）製作及排置工法之 示意圖。

一般此種混凝土塊於灌漿前並未排置鋼筋於模具內，惟為考量於 爾後施作於各種結構物周邊能夠發揮混凝土塊之整體連結效果，大部 分在表面其中數面可穿插近似 U 型狀的鋼筋或預先置放鋼索穿插於 模具內外，以利連結。目前國內利用鼎形（或元鼎）塊排置工法來保 護橋基的案例中，大都是在主河道或深槽區及其附近沿著橋軸方向，

施作一帶狀單層或多層且整齊排列之（連結）混凝土塊，在水流方向 之施作寬度大多超出橋梁的寬度。

採用此工法之目的是利用（連結）混凝土塊群間所發揮之群體穩 定效果與粗糙表面，來抑制沖刷減消水流動能，以達成固床的功用，

並進而保護水中結構物的安全。

針對全省各地之海岸侵蝕、農田水利設施、河海堤護岸工、丁壩 工等概況的瞭解，發現本工法除了應用在橋基之保護外，亦廣泛地運 用在港彎之防波堤工與潛堤工、海岸之海堤護基工與離岸堤工及突堤 工（以消減波能、抑制海岸侵蝕）、河川之堤防護基與丁壩工及導流 堤工、山區沖蝕河川之固床工、防砂或取水攔河堰工程之護基坦工或 護基消能工等。

圖 3.4.5 混凝土鼎塊排置

二、拋石工法

抛石(placing riprap)工法係指利用具相當重量之卵石、岩塊、混 凝土碎塊等，全面鋪設於遭沖蝕刷深的河床或局部抛置於已裸露之橋 基與河床接觸的周邊範圍，藉由抛石之近似保護層作用，以增強河床 對水流之抗沖刷能力，下圖3.4.6 及圖 3.4.7 為抛石工法之示意圖。橋 基之周邊若已被洪水淘深而形成沖刷坑時，一般係以河床之天然砂石 料進行回填，為考慮河床料易被水流攜走，而再鋪設中小卵石於其上 作為濾層，最後再抛設較大的卵（塊）石。

由於抛石之個體與個體間無連結性，所能發揮之整體性護床或護 基功效較差，除非抛石之體積或重量甚大，否則在較高的流速下甚易 被沖失，這種情形特別以台灣各大流域中、下游之主河道的河床大幅 下降、水流集中及某些坡陡流急的河段最易發生。因此本工法較適用 於河道較為寬廣、水深不大、坡小流緩（流速小於1.5 公尺/秒以下）

之砂質河床或流量不大之渠道。

台灣西部河川之河床具有劇降、坡陡流急特性，近年來單純以抛

石工法作為橋基保護工的案例已相當稀少，然而在大部分之其他橋基 工法施作前，利用抛填粒徑20 至 60 公分之卵石以抬高橋址處之河床 高程的案例卻是相當多，其中尤以利用蛇籠工施作橋基保護時，先行 抛填卵石於河床之案例最多。

圖3.4.6 拋石工法示意圖（交通部公路總局，2005）

圖3.4.7 橋基拋石保護工法（交通部公路總局，2005）

三、包墩或混凝土圍繞工法

包墩或混凝土圍繞工法是指於已遭刷深而裸露之橋基周邊，利用

（鋼筋）混凝土灌注所包圍而成之結構來局部保護橋基的方法。至於 灌注（鋼筋）混凝土所形成之圍繞結構可能是版狀（或近似擋土牆狀）

或實心狀（即與原橋基結構連結為一體），前二者所圍繞的區域內可

就近年來台灣應用本工法施作之概況而言，一般對於沈箱式橋基 係採實心狀或版狀（再回填卵礫石）；基樁式橋基則採版狀（再填充 卵礫石或蛇籠工）；而擴展基腳式之橋基為使用實心狀灌槳與原橋基 連結為一體，期能發揮穩固橋基的功用。利用本工法所圍繞而成的結 構，若因結構的前緣外形過於鈍體化（即非流線形）或阻水面積過大，

將造成局部沖刷效應的加劇與阻水效應的增大，而導致洪流通過橋址 時局部之流速變大，增加沖刷的潛能。這種情形對橋軸沿線臨近未施 作保護工的河床（尤以臨接砂質或卵礫石之高灘地）或橋基，會造成 極為嚴重的側向侵蝕作用。

四、蛇籠工法

橋墩在河水沖刷之下造成基礎裸露，由上游而來之石塊亦會直接 衝擊到橋墩基礎，危害到橋梁本身之安全。此時往往需要一些補救措 施，以維持安全。通常之補救方法為以類似蛇籠之結構物放置橋墩周 圍最為常見，其最主要的目的為防止橋墩基礎砂石繼續被掏空及石塊 之撞擊。

蛇籠(gabion)為利用直徑介於 3.9 至 4.2 公厘之鍍鋅鐵絲，經由人 工或機械編織而成之金屬網目，在內包卵石所構成之長條石籠。國內 常見之型式大致可分為甲種與乙種蛇籠工，渠等之網目構造，亦即兩 者最大的差異為甲種蛇籠之近似橢圓狀的斷面尺寸為60 公分×100 公 分，而乙種者則為40 公分×67 公分，至於兩者之間隔網目則皆相同。

其中以甲種蛇籠工用於國內橋基保護、堤防護坡（基）與公路邊坡穩 定之情況較為普遍。另外，亦有為抵抗鍍鋅鐵絲之鏽蝕而於鐵絲之外 表再被覆塑膠膜者。不織布蛇籠乃是以不織布作成支圓管，並抽河底 淤泥或泥沙於管內以替代傳統蛇籠之功用，其節省施工時間與經費達

一半以上。

相較於一般蛇籠工法缺點，以不織布蛇籠保護橋墩，可在現場抽 泥製作除具施工方便、快速節省材料及人工外，不織布蛇籠柔軟性佳 又不易因銹蝕或撞擊而破裂，維修費低，在實際工程應用上也可針對 不同用途選用適當之不織布，其材料本身的透水係數、抗張強度、耐 酸鹼等條件均可達到施工設計規範之要求，且可有效的避免石塊撞擊 及水流直接衝擊橋墩，保護橋墩的安全。

台灣大多數流域之橋基保護工程中，蛇籠工相當廣泛地應用在卵 礫石河床或砂質河床。在設計或施作中為考量蛇籠的穩定性、有效 性，一般的施作方式是單層或多層蛇籠再搭配數道枕籠或壓籠。早期 使用此一方法於橋基保護時，係在橋基周邊附近局部佈設，以抑制橋 基之局部沖刷；惟近年來因各大流域中下游之主河道河床已大幅下 降，因此蛇籠工（含枕籠）的設施大都是延伸至橋址上、下游側之主 河道的範圍。如果橋址處之河床刷深、且橋基裸露嚴重時，一般係以 大卵石回填至相當高度後，再進行蛇籠工的作業。此外，在現場某些 案例中可見蛇籠工的表面再噴上或鋪設一層數公分厚之混凝土，以增 加蛇籠的耐磨（銹）蝕能力；亦有於蛇籠工的表面再鋪設一層數 10 公分厚的混凝土，而形成類似護坦的結構。圖3.4.8 及圖 3.4.9 為鐵絲 蛇籠網目及蛇籠保護工放置橋墩週遭的示意圖。

圖3.4.9 蛇籠工法

五、混凝土(長)方塊與異型塊排（拋）置工法

混凝土（長）方塊工法係利用鑄造之四面鋼模板，於河床保護工 現場組立後進行灌漿固結，再拆除四側面模具，形成實心混凝土（長）

方塊，其排置於河床方式，通常為由河川上游往下游方向，以階梯狀

（階數依設計實際需求而定）逐階降低，每階相鄰交錯排置，並利用 直徑2 至 3 公分之橫向與縱向鋼筋，將四周相鄰的混凝土塊相連接形 成相互連結，發揮整體固床的效果。如圖3.4.10 及圖 3.4.11 所示。

圖3.4.10 混凝土（長）方塊製作

圖3.4.11 混凝土（長）方塊排置

另外一種情形是澆置完成後，利用機具運送吊放疊置於已裸露之 橋基周邊進行局部的防護，而灌漿前先穿 U 型狀鋼筋穿插於模具內 外，以利塊體之吊放作業及以鋼索穿梭於疊置之混凝土塊間的連結作 業。

異型塊排置工法係指非具鼎塊或（長）方塊狀之外形的混凝土塊 統稱，其製作方式或連結方法某些是與前述（三、四）項雷同，甚至 均無連結成群體而個自獨立者兼而有之。通常拋放異形塊於沿橋址之 全部深槽區或局部堆置於橋基周邊或排置於跌水固床工下游。如圖 3.4.12 及圖 3.4.13 所示。

圖3.4.12 異型塊拋置

圖3.4.13 異型塊排置示意圖（高速公路局，1997）