第五章 橋梁隔震補強設計範例
5.4 隔震補強工法耐震與經濟效益概述
5.4.2 隔震補強工法經濟效益
為了提昇橋梁抗震能力,隔減震裝置在美國、日本已開始使用於既有 橋梁耐震補強,且大部分地隔震裝置以鉛心橡膠支承墊 (LRB)為主,而減 震裝置則以黏滯阻尼器為主。一般使用固定式支承之橋梁,如採用隔震裝 置作為耐震補強,只需換裝支承墊即可,再補第二防制系統,不但容易施 工且成本亦比傳統耐震補強工法為低。隔震系統若有第二防制系統以提供 在意外情形下之額外保護系統,但第二防制系統設計應以不影響隔震系統 之功能為原則。(圖 5.17)為橋梁隔震系統施工案例 ,(圖 5.18)為美國加 州採置換隔震支承之補強案例 。
依本分析範例為例,經耐震評估及分析後,橋墩及基礎部份需補強,
如採用傳統耐震補強工法;橋墩部份補強方式採用鋼板包覆(如圖 5.19所 示),基礎部份補強以擴大基礎及增加微型樁的方式來處理 (如圖 5.20所 示),以增加下部結構之耐震能力 。若選用隔震補強工法將原有固定支承 墊改裝隔震裝置,藉由改變其結構系統進而提高耐震需求。茲將隔震補強 工法與傳統耐震補強工法之工程費列表比較 (如表 5.19及 5.20所示),顯 示採用傳統耐震補強工法之費用高於隔震補強工法 。由於傳統耐震補強工 法施工項目較多,亦間接地關係到施工程序,故其工程施工進度較隔震補
強工法為長。
.19隔震補強工法工程概估費 (單位:元)
項次 項目與說明 單位 數量 單價 複價 備註
1 鉛心橡膠支承墊(LRB) 個 8.0 685,000.0 5,480,000.0 含製作及安裝 2 橡膠支承墊(RB) 組 4.0 105,000.0 420,000.0 含製作及安裝 3 鋼板止震裝置(縱向) 組 12.0 135,000.0 1,620,000.0 含製作及安裝 4 鋼板止震裝置(橫向) 組 12.0 56,000.0 672,000.0 含製作及安裝 5 無收縮水泥 M3 3.0 21,500.0 64,500.0
6 原有支承墊拆除 個 12.0 25,000.0 300,000.0 7 原有支承墊折舊費 個 12.0 65,000.0 780,000.0 8 混凝土面打毛 M2 65.0 245.0 15,925.0 9 鉛心橡膠支承墊試驗費 式 1.0 438,000.0 438,000.0 10 施工架租賃費 式 1.0 180,000.0 180,000.0
11 施工便道 式 1.0 65,000.0 65,000.0
合 計 10,035,425.0
*表中單價為概估值,僅供本範例分析用。
表5.20傳統耐震補強工法工程概估費 (單位:元)
項次 項目與說明 單位 數量 單價 複價 備註
1 基礎開挖 M3 3,080.0 105.0 323,400.0
2 基礎回填 M3 1,560.0 145.0 226,200.0
3 剩餘土石方處理費 M3 1,520.0 280.0 425,600.0
4 擋土支撐設施 座 6.0 163,000.0 978,000.0 租賃費
5 微型樁 M 1,500.0 6,500.0 9,750,000.0
6 280kg/cm2 級自充
填混凝土 M3 1,740.0 3,650.0 6,351,000.0
7 化學黏著錨筋,
22mm∮ 支 1,560.0 580.0 904,800.0
8 竹節鋼筋,SD420W T 57.0 33,500.0 1,909,500.0 9 無收縮水泥 M3 27.5 21,500.0 591,250.0
10 橋墩鋼板包括覆 T 23.0 44,500.0 1,023,500.0 含製作及安裝 11 鋼板止震裝置(縱向) 組 12.0 95,000.0 1,140,000.0 含製作及安裝 12 鋼板止震裝置(橫向) 組 12.0 56,000.0 672,000.0 含製作及安裝 13 混凝土面打毛 M2 125.0 245.0 30,625.0
14 超高壓水刀處理 M2 1,185 1,420.0 1,682,700.0 15 施工架租賃費 式 1.0 180,000.0 180,000.0
16 施工便道 式 1.0 65,000.0 65,000.0
合 計 26,252,375.0
* 表中單價為概估值,僅供本範例分析用。
圖5.16南二高雲嘉段獅子頭溪河川橋
圖5.17隔震支承系統施工案例 (Lead-Rubber Isolators)
圖5.18 置換隔震支承之補強案例 (Sierra Point Overhead US 101)
圖5.19橋墩鋼板包覆補強案例
圖5.20基礎補強施工案例