中 華 大 學 碩 士 論 文
題目: 鋼橋架設工程移動式起重機工法作業規劃 評選模式之研究
系 所 別：土木與工程資訊學系碩士班 學號姓名: E09404021 陳 煜 昇 指導教授: 李 錫 霖 博 士 苟 昌 煥 博 士
中華民國 九十六 年 八 月
摘 要
鋼構橋梁具有高強度、高韌性及優越之耐震能力且施工工期較 短，並適用長跨徑、線形曲率變化大之橋梁等優勢條件下，可以預 期未來鋼橋數量加速成長趨勢之變革，因此相關業者如何深入評估 規劃以選擇適當之施工方法，以降低業者吊裝成本、提高施工作業 安全性，藉此提升自我的執行能力，將是未來面對市場必要的競爭 條件之ㄧ。鋼橋施工工法的取決，受因於各作業工區之基地條件、
天候狀況、作業高度與距離、構件型式及重量、架設機具荷重能力、
架設工期等因素影響，而會產生不同作業條件工區，評選出不同架 設工法之情事。移動式起重機工法可運用於鈑梁橋、箱型鋼梁橋、
拱橋、桁架橋等不同橋型系統；為國內、外工程業界普遍運用之一 種施工法。本研究就移動式起重機工法於作業規劃評估階段，就其 作業空間、起重設備、作業安全性、成本與工期等評選控制要因加 以探討比較，建立移動式起重機工法工期考量為主之作業規劃評選 A 模式及成本考量為主之作業規劃評選 B 模式等兩組作業評估流程，
並以四組工程案例就施工過程所遭遇作業空間評選之相關限制、工 法與設備選用之適切性、起重設備選用之安全性及作業成本與工率 之分佈情況加以探討分析比較，均符合 A、B 評選模式所預期之評選 結果。
關鍵字:全跨徑、鋼構橋梁、作業空間、起重設備、評選模式
誌 誌
誌 誌 謝 謝 謝 謝
本論文承蒙恩師 李錫霖博士於在學研究期間，不辭辛勞悉心指 導，從研究方向之啟迪至研究架構與內容之匡正，促使本論文得以順利 撰寫完成，謹致上最誠摯感激之意。論文口試期間承蒙 苟昌煥博士、
新竹市政府工務局 陳炳煌局長、國家地震工程研究中心 林詠彬博士等 學術界與工程界先進，針對論文內容詳細審閱並且提供寶貴意見及指 正，使本論文之論述更充實嚴謹，特此致謝。
回首兩年研習規劃能獲立源營造有限公司 許立昇總經理與朱東輝 副總經理不吝提供進修之途與勉勵；同修路生、銘德、齊豪及國良等摯 友於學業與論文研討方面之協助與指教；家人亦於專研課業無暇兼顧家 庭與幼子之時以體諒之心使我無後顧之憂。於諸多親友同仁支持、包容 與協助下成就我於研習之途擁有源源不絕的奧援及龐大的力量全力以 赴，在此深表內心無以言述之深切謝意。
人生此階段之學習目標，幸能榮獲恩師提攜、親朋好友鼓勵支持得 以順利完成。駑生必秉持嚴謹之研究精神學以致用並期許自身將曾獲之 協助回饋他人。
謹以此論文敬致由衷感謝之意
陳煜昇
中華大學 土木與工程資訊學系 謹誌於民國 96 年 仲夏
目 目 目
目 錄 錄 錄 錄
摘要 ··· Ⅰ 誌謝 ··· Ⅱ 目錄 ··· Ⅲ 表目錄 ··· Ⅵ 圖目錄
··· Ⅷ第一章 第一章 第一章
第一章 緒論 緒論 緒論 緒論
···11 1 1
1.1 研究的背景與動機··· 1
1.2 研究目的 ··· 2
1.3 研究範圍與內容··· 2
1.4 研究方法與流程··· 3
第 第 第 第二 二 二 二章 章 章 章 實務現況與 實務現況與 實務現況與 實務現況與文獻回顧 文獻回顧 文獻回顧 文獻回顧
···66 6 6
2.1 國內鋼橋工程施工現況 ··· 62.2 鋼橋橋型與工法分類 ··· 11
2.3 全跨徑吊裝工法 ··· 20
2.4 現場支撐工法 ··· 21
2.5 起重設備的分類與評選步驟 ··· 23
2.6 國內鋼橋架設工程作業規劃現況 ··· 29
第
第
第
第三 三 三 三章 章 章 章 移動式起重機工法評選考量要因探討 移動式起重機工法評選考量要因探討 移動式起重機工法評選考量要因探討 移動式起重機工法評選考量要因探討 ··· ··· ··· ··· 32 32 32 32
3.1 作業規劃架構及步驟 ··· 32
3.2 作業規劃評選考量因素 ··· 37
3.3 作業規劃評選模式建立 ··· 53
第 第 第 第四 四 四 四章 章 章 章 案例 案例 案例 案例探討 探討 探討 探討 ··· ··· ··· ··· ···· ···· ···· 61 61 61 61
4.1 工程概述 ··· 614.2 作業空間評選 ··· 74
4.3 移動式起重機工法評選 ··· 85
4.4 起重設備穩定度計算與檢核 ··· 90
4.5 作業成本與作業工率統計分析 ··· 108
4.6 A、B 模式互換評選工期之差異性比較 ··· 122
第 第 第 第五 五 五 五章 章 章 章 結論與建議 結論與建議 結論與建議 結論與建議 ··· ··· ··· ··· ·· ··1 ·· 11 124 24 24 24
5.1 結論 ··· 1245.2 建議 ··· 125
參考文獻 參考文獻 參考文獻 參考文獻 ··· ··· ··· ··· ···· ···· ····1 11 126 26 26 26 附 附 附
附 錄 錄 錄 錄 ··· ··· ··· ··· ···· ···· ····1 11 129 29 29 29
表 表
表 表 目 目 目 目 錄 錄 錄 錄
表 2.2.1 橋梁分類方式 ··· 14
表 2.2.2 鋼橋架設工法分類··· 15
表 2.2.3 各鋼橋架設工法作業模式與適用性 ··· 16
表 2.5.1 常見移動式吊裝設備分類及特性表 ··· 30
表 2.5.2 表 2.5.2 400 噸油壓式吊車荷重表 ··· 31
表 3.2.1 履帶式輪式吊車租借費用明細表 ··· 52
表 3.2.2 移動式輪式吊車租借費用明細表 ··· 53
表 3.3.1 移動式吊車設備評選(A)表··· 59
表 3.3.2 移動式吊車設備評選(B)表··· 60
表 4.1.1 A 案例 工程概要 ··· 63
表 4.1.2 A 案例 鋼梁節塊構件重量表 ··· 64
表 4.1.3 A 案例 橋體吊裝順序與重量表 ··· 65
表 4.1.4 B 案例 工程概要 ··· 66
表 4.1.5 B 案例 鋼梁節塊構件重量表 ··· 67
表 4.1.6 B 案例 橋體吊裝順序與重量表 ··· 67
表 4.1.7 C 案例 工程概要 ··· 68
表 4.1.8 C 案例 節塊重量統計表 ··· 69
表 4.1.9 C 案例 橋體吊裝順序與重量表 ··· 70
表 4.1.10 D 案例 工程概要 ··· 71
表 4.1.11 D 案例 節塊重量統計表 ··· 72
表 4.1.12 D 案例 橋體吊裝順序與重量表 ··· 73
表 4.3.1 A 案例 P3~A2 移動式吊車設備評選表(B) ··· 92
表 4.3.2 A 案例 P1~P2 移動式吊車設備評選表(B) ··· 93
表 4.3.3 A 案例 P1~P2 移動式吊車設備評選表(B) ··· 94
表 4.3.4 A 案例 A1~P1 移動式吊車設備評選表(B) ··· 95
表 4.3.5 B 案例 P2~A2 移動式吊車設備評選表(B) ··· 96
表 4.3.6 B 案例 P1~P2 移動式吊車設備評選表(B) ··· 97
表 4.3.7 B 案例 P1~P2 移動式吊車設備評選表(B) ··· 98
表 4.3.8 B 案例 A1~P1 移動式吊車設備評選表(B) ··· 99
表 4.3.9 C 案例 P40~P41 移動式吊車設備評選表(A) ··· 100
表 4.3.10 C 案例 P39~P40 移動式吊車設備評選表(A) ··· 101
表 4.3.11 C 案例 P37~P38 移動式吊車設備評選表(A) ··· 102
表 4.3.12 D 案例 P13~P14 移動式吊車設備評選表(A) ··· 103
表 4.3.13 D 案例 P10~P11 移動式吊車設備評選表(A) ··· 104
表 4.4.1 A 案例 移動式吊車設備穩定度檢核計算統計表 ··· 105
表 4.4.2 B 案例 移動式吊車設備穩定度檢核計算統計表 ··· 106
表 4.4.3 C 案例 移動式吊車設備穩定度檢核計算統計表 ··· 106
表 4.4.4 D 案例 移動式吊車設備穩定度檢核計算統計表 ··· 107
表 4.5.1 A 案例 移動式起重機工法作業工率與成本統計分析表 · 114
表 4.5.2 B 案例 移動式起重機工法作業工率與成本統計分析表 · 115
表 4.5.3 C 案例 移動式起重機工法作業工率與成本統計分析表 · 116
表 4.5.4 D 案例 移動式起重機工法作業工率與成本統計分析表 · 117 表 4.5.5 A~D 案例各作業區段評選結果與成本、工率比較表 ···· 118
表 4.6.1 A、D 案例互換評選模式工期比較表 ··· 123
圖 圖
圖 圖 目 目 目 目 錄 錄 錄 錄
圖 1.1.1 研究流程圖··· 5
圖 2.1.1 工廠製造流程圖··· 8
圖 2.1.2 鋼鈑檢驗施工照片··· 9
圖 2.1.3 鋼鈑放樣施工照片··· 9
圖 2.1.4 鋼鈑切割施工照片··· 9
圖 2.1.5 鋼鈑鑽孔施工照片··· 9
圖 2.1.6 小組立施工照片··· 9
圖 2.1.7 大組立施工照片··· 9
圖 2.1.8 電銲施工照片··· 10
圖 2.1.9 銲道非破壞檢查施工照片··· 10
圖 2.1.10 假安裝施工照片··· 10
圖 2.1.11 塗裝施工照片··· 10
圖 2.1.12 塗裝膜厚檢測施工照片··· 10
圖 2.1.13 節塊運輸施工照片··· 10
圖 2.2.1 I 型鈑橋之橋型斷面 ··· 12
圖 2.2.2 箱型鋼橋之橋型斷面··· 13
圖 2.2.3 移動式起重機工法橋體安裝方式工法分類 ··· 15
圖 2.2.4 移動式起重機工法施工照片··· 18
圖 2.2.5 移動式起重機工法施工照片··· 18
圖 2.2.6 吊索起重機工法施工照片··· 18
圖 2.2.7 船吊工法施工照片··· 18
圖 2.2.8 全跨徑吊裝工法施工照片··· 18
圖 2.2.9 全跨徑吊裝工法施工照片··· 18
圖 2.2.10 推進工法施工照片··· 19
圖 2.2.11 巨積架設工法施工照片··· 19
圖 2.2.12 直吊工法施工照片··· 19
圖 2.2.13 斜吊工法施工照片··· 19
圖 2.2.14 支撐架吊裝工法··· 19
圖 2.2.15 懸臂工法施工照片··· 19
圖 3.1.1 鋼橋工程移動式起重機工法架設作業流程圖 ··· 33
圖 3.1.2 吊裝作業規劃架構圖··· 34
圖 3.2.1 地組作業區最小區域面積限制圖 ··· 39
圖 3.2.2 起吊位置投影平面最小作業空間配置圖 ··· 41
圖 3.2.3 輪式吊車滑車作業高度示意圖 ··· 42
圖 3.2.4 150 噸履帶式吊車重力尺寸分佈圖 ··· 47
圖 3.2.5 300 噸 LTM 1300 輪式吊車及車體尺寸示意圖 ··· 48
圖 3.2.6 300 噸吊車 A-A 側重力尺寸分佈圖 ··· 49
圖 3.2.7 300 噸吊車 A-A 側最小支撐間距示意圖 ··· 50
圖 3.2.8 300 噸吊車 C-C 側重力尺寸分佈圖 ··· 51
圖 3.3.1 移動式起重機工法作業規劃評選模式 A ··· 54
圖 3.3.2 移動式起重機工法作業規劃評選模式 B ··· 56
圖 4.1.1 A 案例 工區各橋台與橋墩分佈狀況 ··· 64
圖 4.2.1 A 案例 P1~P2 區段 A 橋體地組作業照片 ··· 79
圖 4.2.2 A 案例 A2~P1 區段作業施工便道照片 ··· 79
圖 4.2.3 A 案例 A1~P1 區段作業平台與吊裝施工照片 ··· 79
圖 4.2.4 B 案例 施工平面圖 ··· 80
圖 4.2.5 B 案例 A2~P2 區段··· 80
圖 4.2.6 B 案例 A05+B05+P1 帽梁橋體地組及吊裝照片 ··· 80
圖 4.2.7 C 案例 鋼橋工程工區位置平面圖 ··· 81
圖 4.2.8 C 案例 鋼橋工程工區位置平面圖 ··· 81
圖 4.2.9 C 案例 作業工區現況照片 ··· 82
圖 4.2.10 C 案例 P40~P41 橋體地組與搬運照片 ··· 82
圖 4.2.11 C 案例 P40~P41 吊車作業空間照片 ··· 82
圖 4.2.12 C 案例 P39~P40 橋體地組區與地組作業照 ··· 83
圖 4.2.13 C 案例 P39~P40 吊車作業空間照片 ··· 83
圖 4.2.14 C 案例 P38~P39 吊車作業空間照片 ··· 83
圖 4.2.15 D 案例 鋼橋工程施工位置平面示意圖 ··· 84
圖 4.2.16 D 案例 P14~P16 地組及吊裝作業空間照片 ··· 84
圖 4.2.17 D 案例 P10~P12 吊裝作業吊車置放位置照片 ··· 84
圖 4.5.1 各案例作業成本比較分析直方圖 ··· 119
圖 4.5.2 地組作業人力與設備成本比較分析直方圖 ··· 119
圖 4.5.3 吊裝作業人力與設備成本比較分析直方圖 ··· 120
圖 4.5.4 各案例日工作量比較分析直方圖 ··· 120
圖 4.5.5 每公噸作業時間比較分析直方圖 ··· 121
圖 4.5.6 每公噸施工人力比較分析直方圖 ··· 121
第一章 第一章
第一章 第一章 緒 緒 緒 緒 論 論 論 論
1.1 1.1 1.1
1.1 研究的背景與動機 研究的背景與動機 研究的背景與動機 研究的背景與動機
橋梁為聯通地形阻隔之重要交通要徑，對於地狹多山的地理環 境，往往扮演著交通樞紐的重要角色。而近年來在人口密集的都會 區，為因應交通量的急劇成長並兼顧商業活動等多重因素的考量下，
高架橋梁、立體雙層橋面等型式的橋梁，此起彼落的發展著，藉以增 加道路使用面積，提高土地利用效率。當今城市間聯繫交通要道之 橋，為配合景觀地形，水利防洪，及區域性指標等因素，有採用特殊 造型之拱橋或大跨徑之斜張橋，以創造地標性結構物的需求；國道高 速公路、快速公路、都市快速道路之交流道與匝道線型錯綜複雜，曲 線橋梁及多層立體高架橋之需求亦日益增多。諸如此類之橋梁工程建 設，由過去僅著重安全、經濟、構造簡單的基本考量，逐步以複雜化、
大型化、長跨徑、地標性特殊造型為決定橋型的重要因素，一方面由 於景觀、環境條件、工期及結構上的需求，另一方面也因鋼結構所展 現的輕量性、一致性、精確性、效率性及施工性等特質，因此，已有 適時、適地廣為採用鋼橋之趨勢〔1〕。
台灣的鋼鐵工業發展，雖然起步相較於歐、美、日先進國家來的 晚，但就鋼橋於上述諸多優點之前提下，再思考水泥工業所帶來的能 源損耗與環境污染，以混凝土材為專擅的傳統橋梁，勢必會產生根本 性的變革。本人在鋼結構業界服務數年，參與數案鋼橋工程廠製生產 施工及工地吊裝規劃作業，深感鋼橋架設作業上，無統一遵循評估要 項與準則可供參考之窘境，因此引發本人研究此一課題之動機 。
1.2 1.2 1.2
1.2 研究目的 研究目的 研究目的 研究目的
在廿一世紀追求永續發展的時代，工程建設對於生態與環保意識 的重視逐日加重，鋼材因屬綠建築環保材料，且材料取得容易，亦可 回收再利用，正符合新世紀工程之要求。而鋼構橋梁具有高強度、高 韌性及優越之耐震能力且施工工期較短，並適用長跨徑、橋梁線形曲 率變化大之橋梁等優勢條件下，可以預期未來鋼橋數量加速成長趨勢 之變革。因此相關業者如何深入評估、規劃以選擇適當之機具設備與 吊裝施工方法，以降低業者吊裝成本、提高施工作業安全性，藉此提 升自我的執行能力，將是未來面對市場必要的競爭條件之ㄧ。
鑒於國內相關鋼構橋梁吊裝規劃評選作業，可參考之文獻較為缺 乏，爰針對鋼構橋梁吊裝施工作業之主、客觀條件，加以彙整研析，
並藉相關施工實際案例，提出比較及建議模式，期能供為業者日後評 估、選擇、決策、規劃及執行時，遵循參考之依據。
1.3 1.3 1.3
1.3 研究範圍與內容 研究範圍與內容 研究範圍與內容 研究範圍與內容
1.3.11.3.1 1.3.1
1.3.1研究範圍研究範圍研究範圍 研究範圍
本研究主要探討鋼構橋梁工程之吊裝作業規劃中之工法與設備 評選要項為主，對於建築結構大樓、廠辦等工程，相較於鋼構橋梁施 工上，明顯有封閉工區與活動工區之作業基地環境差異性，同時就其 吊裝工法、設備評選模式、施工管理控制重點亦不相同，不在本研究 討論範圍內。一般鋼構橋梁各架設工法之吊裝機具評選項目上，基地 條件之地質狀況因屬大地工程領域範疇，本研究並不討論。本研究著 重於移動式起重機工法之吊裝作業規劃上，就其工法的評選、作業空
間的考量、吊車設備能量的評估、設備安全性檢核方式及工法執行上 之成本差異性為探討重點。另就吊裝設備而言，可提供評選吊車設備 之類型繁多，但一般國內橋梁吊裝業者，普遍採用移動式吊車為主，
故吊車機具評選上，以此類型吊車為主要研究目標及評選分析之機具 設備。
1.3.2 1.3.2 1.3.2
1.3.2 研究內容研究內容研究內容研究內容
本研究之主要研究內容包括：
(一)鋼構橋梁施工工法評估方式探討。
(二)作業空間對工法與設備評選上之影響探討。
(三)吊裝設備的評估方式與設備作業安全性檢核方法。
(四)移動式起重機工法作業規劃評選模式之建立。
(五)案例研析。
1.4 1.4 1.4
1.4 研究方法與流程 研究方法與流程 研究方法與流程 研究方法與流程
1.4.11.4.1 1.4.1
1.4.1 研究方法研究方法研究方法研究方法
研究方法係依下列方式進行：
一﹑文獻回顧
透過國內外過去研究報告期刊文獻、施工報導、工程吊裝計畫書 及法令規章資料，經蒐集與整理分析探討鋼構橋梁吊裝工程施工，其 工法與設備評選、規劃、決策方式，以作為本研究之理論基礎。
二﹑調查訪問
(1)本研究擬透過工程實務界人士之訪談，分析國內鋼構橋梁吊裝工
程，工法與設備之評選規劃執行狀況與問題所在。
(2)透過工程實務界人士之訪談與現況之探討，擬定鋼構橋梁吊裝工 程之工法與設備評選上之考量限制，建立作業規劃評選模式。
三﹑比較分析
在蒐集各工程資料中，就施工案例各作業階段，所使用之人力、
設備等作業工時加以統計，並就各不同案例之執行工率與作業成本予 以分析比較探討。
1.4.2 1.4.2 1.4.2
1.4.2 研究流程研究流程研究流程研究流程
本研究流程步驟依據圖 1.1.1 研究流程圖所示之方式進行。
圖 圖 圖
圖 1.11.11.11.1.1.1.1.1 研究流程圖研究流程圖研究流程圖研究流程圖 作業規
作業規作業規
作業規劃劃劃劃評選評選評選評選影響要因探討影響要因探討影響要因探討影響要因探討 與評選模式建立
與評選模式建立 與評選模式建立 與評選模式建立
案例 案例 案例
案例研研研研析析析析
結論與建議 結論與建議 結論與建議 結論與建議 文獻回顧
文獻回顧 文獻回顧
文獻回顧 業者訪談資料收集業者訪談資料收集 業者訪談資料收集業者訪談資料收集 研究背景與動機
研究背景與動機 研究背景與動機 研究背景與動機
研究目的研究目的 研究目的研究目的
研究範圍與內容 研究範圍與內容 研究範圍與內容 研究範圍與內容
研究方法確立 研究方法確立研究方法確立 研究方法確立
論文架構研擬 論文架構研擬論文架構研擬 論文架構研擬
第二章 第二章 第二章
第二章 實務現況與 實務現況與 實務現況與文獻回顧 實務現況與 文獻回顧 文獻回顧 文獻回顧
2.1 2.1
2.1 2.1 國內鋼橋工程施工現況 國內鋼橋工程施工現況 國內鋼橋工程施工現況 國內鋼橋工程施工現況
鋼構橋之施工，一般而言其施工工期較為迅速，其中主要原因在 於鋼構橋梁之節塊構件可於鋼構廠實施廠內製造(Shop
Fabrication)，再將廠製組立完成之成品運至所屬工區進行架設組 合。因廠製加工作業與工區下部基礎工程施工階段之工期並無衝突之 處，亦即無管理學說所謂要徑關係，因此鋼構橋梁除因於鋼梁架設作 業可減少工期外，鋼構廠亦可於工程專案動工初期，即可同步進行鋼 梁節塊及其它構件之加工製造生產，以縮短整體專案工期，此與一般 鋼筋混凝土構造之橋梁不同，其對於工期之控制明顯優於鋼筋混凝土 結構之橋梁〔2〕。
目前台灣地區之鋼結構橋之施工可區分成三個階段。從鋼構廠取 得製造合約後，即開始進行第一階段施工前之規劃作業。就構件加工 圖面設計、製程作業生產模式與工區架設工程之計畫各項目開始第一 階段之作業規劃。鋼構廠自設計單位取得基本設計圖說後，由所屬專 業人員進行設計圖說判讀。如遇圖說內容不詳或未標示等須儘速要求 設計單位澄清，俟問題釐清後，即依基本設計圖說進行鋼材及其它零 組配件之購料，另一方面則依據基本設計圖說，將組成專案橋梁之橋 體逐一分解成單元節塊並進行加工製造圖繪製作業。同時間針對專案 工程進行廠製施工計畫之擬定，就鋼材之檢驗、儲放、搬運、鋼材切 割計畫、構件組立產出順序、生產製程進度評估、各工作站生產排序、
假安裝預組方式等逐一檢討，訂定出最佳之廠製生產模式，以確保專 案進度的進行與施工品質的管控正確無誤。另就工區現場之架設工程
亦於此階段開始著手相關作業計畫方針之研擬。就工區現地之作業環 境調查、決定架設工法、吊裝方式順序、機具設備的評選、工期的編 排、運輸計畫等，詳加評估並反覆檢討，以規劃出最有利於整體架設 工程之作業安全要求及成本需求之架設計畫。
第二階段的施工則為各節塊構件廠製生產加工作業。鋼構廠設計 單位於完成加工製造圖說之第一階段之規劃作業後，即提供相關加工 圖說資訊於工廠內製造部門進行構件之生產加工作業，並依據整體工 程進度之需求，制定各節塊與其他構件之產出順序，並依序導入各作 業工序生產製程中〔2〕。國內鋼構廠一般將鋼結構橋梁之生產製程 工序區分如下:進料、檢驗、放樣、切割、鑽孔、彎曲加工、小組立、
大組立、電銲、非破壞檢查、變型矯正、假安裝、工廠塗裝等作業工 項。如圖 2.1.1~2.1.13 所示。其廠製加工精度除須特別注意上述各 工序之加工製程管控須符合品管要求外，工廠假安裝之安裝精度明顯 決定工地現場節塊接合之品質，為決定工區作業進度與施工品質之重 要環節，可視為第二階段廠製生產過程須加強掌控之管制要點。
第三階段為工地架設作業階段。鋼構廠將預製之鋼構造物完成廠 內製造程序，經專案工程之業主或監造單位檢驗核可後，即依據工地 進度需求，分批將構件運輸至工地執行架設施工。而國內目前鋼構橋 梁工程的施工執行現況上，專案工程得標之營造廠商，多將鋼構橋梁 工項分包交付鋼構廠承攬，節塊構件之生產施工由鋼構廠自行負責，
現場安裝工程則因經營策略的考量，多數鋼構廠皆在轉包吊裝廠商進 行施作。此部份之作業分包模式，造成架設工程施工品質之優劣須視 吊裝承商施工技術而定。
大組立
電銲
銲道非破壞檢查
變形矯正
假安裝
工廠塗裝
運輸 設計圖
NC 計算 施工圖
放樣
施工計畫
銲工考試
放樣檢查
落樣 對接板銲道檢查 噴砂預塗 切割計畫
材料檢驗 材料採購 材料計畫
切割
NC 鑽孔 彎曲加工 小組立
圖 2.1.1 工廠製造流程圖
圖 2.1.2 鋼鈑檢驗 圖 2.1.3 鋼鈑放樣
圖 2.1.4 鋼鈑切割 圖 2.1.5 鋼鈑鑽孔
圖 2.1.6 小組立 圖 2.1.7 大組立
圖 2.1.8 電銲 圖 2.1.9 銲道非破壞檢查
圖 2.1.10 假安裝 圖 2.1.11 塗裝
圖 2.1.12 塗裝膜厚檢測 圖 2.1.13 節塊運輸
2.2 2.2 2.2
2.2 鋼橋橋型 鋼橋橋型 鋼橋橋型 鋼橋橋型與 與 與工法分類 與 工法分類 工法分類 工法分類
2.2.12.2.1 2.2.1
2.2.1 鋼橋橋型鋼橋橋型鋼橋橋型鋼橋橋型分類分類分類分類
鋼構橋梁的種類繁多，可依不同的用途、架設場所、使用材料、
路面位置、平面形狀、支撐方式及外觀型式等屬性作分類。如表 2.1.1 所示。對於鋼橋工程施工之作業規劃，雖有大部份的共通性，但針對 不同橋型系統之鋼橋，其架設施工內容上仍有所差異性。尤其就工法 選擇、運輸動線、施工機具、工期需求、施工管理、交通維持計畫等 規劃項目，均須按各專案工程之需求條件與各自獨特性，作不同架設 計畫之制定。按外觀型式來區分鋼構橋梁，共計可分類為：軋型鋼橋、
I 型鈑橋、箱型鋼橋、桁架橋、拱橋、懸索橋、斜張橋、組合體系橋 等類橋式。本研究所探討的移動式起重機工法，其吊裝施工常執行之 橋型系統可區分為：軋型鋼橋、I 型鈑橋及箱型鋼橋等斷面型式之橋 型。茲就此三類橋型特性作以下簡述：
（一） 軋型鋼橋（Rolled Beam Steel Bridge）：其採用之構材為熱 軋型鋼，就整體鋼構橋梁之設計、施工困難度與維修而言都十 分容易，惟有斷面高之限制，適用跨徑限制在 45 公尺內，並 不適用於橋梁平面大曲率（Degree of Curve）線形，為鋼橋 最基本型式之一種。
（二） I 型鈑橋（I-Shape Plate Girder Bridge）：係由熱軋鋼鈑所 組成之簡單結構，其主要之彎曲力矩是由上下翼鈑（Flange）
來承擔，剪力則由腹鈑(Web)來承受，其構件上下翼鈑及腹鈑 等斷面結合幾乎都採銲接方式形成，如圖 2.1.2 所示。由於銲 接機材的進步與技術的累積，使其銲接結合部位之作業性、信
賴性及安全性均大幅的提昇。適用的設計跨徑限制在 80 公尺 內，由於 I 型鈑橋抗撓剛性較小，因此就橋梁平面曲率線形之 適用性而言，以直線或一般曲率鋼橋較為適合。
（三） 箱型鋼橋（Box Girder Steel Bridge）：箱型鋼橋常使用在公 路交流道與立體曲線交叉之處，或於混凝土橋無法構築之曲線 路段。設計跨徑限制約在 120 公尺內，此類型之橋梁架設作業 常採全跨徑吊裝工法與支撐架吊裝工法施工。其構造組成係由 鋼梁上部左右兩側之上翼鈑（Top Flange）連接垂直或傾斜於 下方之腹鈑，在與腹鈑下部之下翼鈑（Bottom Flange）相連。
為增強箱梁橫斷面抗剪能力之設計考量下，會於腹鈑內側銲置 橫向加勁鈑。為提高支承處抵抗反力功能，會於支承位置之內 橫隔處加設支承加勁鈑。為避免下翼鈑受壓造成挫屈現象，其 下翼鈑位置須加銲縱向加勁鈑予以補強。此類型之橋型系統其 斷面如果不是甚大時，原左右位置之兩片上翼鈑可改採由一片 上翼鈑方式替代，在日本與台灣地區多數箱型鋼梁採此法施作 且多數為矩形斷面，有別於美國與歐洲橋梁界常採行之梯形斷 面〔3〕。
圖 2.2.1 I 型鈑橋之橋型斷面
2.
2.
2.
2.2.2.2.2.2222 鋼橋架設工法鋼橋架設工法鋼橋架設工法鋼橋架設工法分類分類分類 分類
鋼橋各種架設工法的評選，受因於各作業工區之基地條件、天候 狀況影響、作業高度與距離、構件型式及重量、架設機具荷重能力、
架設工期等因素的影響，而產生不同條件之作業工區，評選出不同之 架設工法。由於此具有彈性之工程作業特性，因而衍生施工工法分類 上之多樣性，亦提供工程施工規劃、作業評選上的選擇性。本研究依 起重機分類方式、橋體安裝方式、橋體支撐方式等，區分為表 2.2.2 及圗 2.2.4~2.2.15 所示之鋼橋架設工法，而相關工法之作業模式與 適用性如表 2.2.3 所示。
本研究所探討之移動式起重機工法，係依據起重機分類方式所得 之工法名稱，在此工法之範疇下，又因橋體之安裝與支撐方式的不同 可將其區分為全跨徑吊裝法及支撐架吊裝法，如圖 2.2.3，各有其不 同之作業特性與優劣，相關之工法施工方式與工法特性如 2.3、2.4 節所述。
圖 2.2.2 箱型鋼橋之橋型斷面
表 2.2.1 橋梁分類方式〔4〕
分 類 方 式 名 稱 說 明
公路橋 連結公路運輸路線之橋
鐵路橋 連結鐵路運輸路線之橋
依用途區分
水管橋 自來水、下水道、灌溉渠道專用之橋
跨水橋 跨越河沼湖海之橋
高架橋 跨越市街低地之橋
跨公路橋 跨越公路之橋
依架設位置區分
跨鐵路橋 跨越鐵路之橋
上路橋 於橋桁之上設置路面之橋
中路橋 於橋桁中間部位設置路面之橋
下路橋 於橋桁之下設置路面之橋
依路面位置區分
雙層橋 設置上下雙層路面之橋
直線橋 橋軸為直線之橋
曲線橋 橋軸為曲線之橋
直橋 橋桁的支承線與橋軸垂直之橋
依橋梁平面形狀區分
斜橋 橋桁的支承線與橋軸不垂直之橋
單跨橋 橋桁及主結構只有 1 個跨徑之橋 依橋梁支撐方式區分
連續橋 橋桁及主結構有 2 個以上跨徑之橋 軋型鋼梁橋 橋桁由 H 型鋼所組成之橋
鈑梁橋 熱軋鋼鈑組立銲接成 I 型斷面構件後所組成之橋 箱型鋼梁橋 熱軋鋼鈑組立銲接成箱型斷面構件後所組成之橋
桁架橋 由鋼骨架為主要構造所組成之橋
拱橋 採用拱型橋肋構造之橋
懸索橋 橋塔間掛有鋼索而在其上懸吊補強鋼索之橋
斜張橋 橋塔與橋桁間拉滿張力之斜式鋼索橋
剛架鋼橋 T 型或斜撐式等框式構造之橋
正交異向性鈑橋 兩個互相垂直方向具有不同的抗彎剛度之床鈑橋 依橋梁型式區分
組合體系橋 兩種獨立結構體系組合而成，並共同承重其主要結構之橋
表 2.2.2 鋼橋架設工法分類〔4〕
分 類 方 式 架 設 工 法 移動式起重機工法
吊索起重機工法 起 重 機 分 類 方 式
船吊工法
全跨徑吊裝工法 推進工法
巨積架設工法(整孔或多孔) 直吊工法
橋 體 安 裝 方 式
斜吊工法
支撐架吊裝工法 橋 體 支 撐 方 式
懸臂工法
圖 2.2.3 移動式起重機工法橋體安裝方式工法分類 移動式起重機工法
全跨徑吊裝工法 支撐架吊裝工法 懸臂工法
表 2.2.3 各鋼橋架設工法作業模式與適用性
架 設 工 法 作 業 模 式 與 適 用 性
移動式起重機工法 指於工址之架設區域範圍內以移動式起重設備吊裝橋體之各部位構件，將其構築成橋形之一種鋼 橋架設方法。
適用於中、小跨徑之梁式箱型梁橋、鋼拱橋等，所處工址無過多作業條件限制之處所。
吊索起重機工法
指於工址所在之架設區域範圍內，設置塔架與吊索起重設備吊裝橋體各部位構件，將其構築成橋 形之一種鋼橋架設方法。
適用於中、大跨徑之鋼拱橋與懸索橋，且經常使用於所處工址位於寬、深河流或峽谷地域，無法 提供適當空間供移動式起重設備作為施工之處所上。
船吊工法 適用於寬闊平穩的水域,橋位和水面的高差不宜過大，需先行調查評估河道之深度與寬度，須足夠 使駁船載運橋體行走，駁船的設計噸位最好大於浮運重量 2～3 倍﹐以保證浮運體系的穩定。
全跨徑吊裝工法 係指於地面完成組合後之全跨徑橋體，以起重機將其吊裝於橋墩上之一種鋼橋架設方法。
因受限於起重機吊裝設備能量及地組作業場地大小有所限制之故，此種吊裝工法較適用於組合後 橋體總重量較輕之中、小跨徑鋼橋。
推進工法
為利用引道或已架設完成之工作梁架，作為節塊組立場地，將已組立完成之橋體節塊以推進千斤 頂推進方式安放至規定支承上之架設方法。須考量於推進過程需不斷監測線形與撓度變化，又因 適用於直線段線形之作業特性，若遇曲率變化區段則需定點施予適度之橫移修正作業。
本工法因具有施工中無需封閉交通之特性，故常運用於橋下有鐵路或公路以及架設地點易患洪水 無法豎立支撐架或跨徑較短之橋梁架設工程中。
巨積架設工法 係指將於地面完成組合後之橋體吊放於駁船上，將載運橋體之駁船駛至預架設橋位附近，再以巨型起重 機或浮動起重機（Floating Crane）將其橋體吊裝於橋墩上。
適用於中、大跨徑之鋼拱橋，且經常使用於所處工址位於寬深河流之地域。
架 設 工 法 作 業 模 式 與 適 用 性
直吊工法
指於工址所在之架設區域範圍內運用吊索起重設備將橋梁各部位構件，採以水平方向模式吊放安 裝，使其構築成橋形之架設方法。
適用於中、大跨徑之鋼拱橋與懸索橋，且經常使用於所處工址位於寬深河流或峽谷地域，無法提 供適當空間供移動式起重設備作為施工之處所上。
斜吊工法
指於工址所在之架設區域範圍內運用吊索起重設備將橋梁各部位構件，採以非水平之斜向方式吊 放安裝，使其構築成橋形之架設方法。
適用於中、大跨徑之鋼拱橋與懸索橋，且經常使用於所處工址位於寬深河流或峽谷地域，無法提 供適當空間供移動式起重設備作為施工之處所上。。
支撐架吊裝工法
係於架設地點設置支撐架作為臨時性橋體之支承，在加以運用各式起重機，將地組完成且經預拱 值檢測符合拱度需求之橋體或獨立之節塊構件吊裝於支撐架上，並與前一工序吊裝完成之鋼橋接 頭併接，對其施予螺栓或銲接等續接組立作業。
適用於中、小跨徑之梁式箱型梁橋、鋼拱橋等，所處工址無過多作業條件限制之處所。
懸臂工法
係採懸臂施築方式，單向或雙向依序分段向前架設鋼橋節塊，採雙向施工者在利用中間節塊進行 銜接閉合，而不論採單向或雙向工法施工，其節塊之運送及主要之吊裝機具或起重設備均利用已 完成之鄰跨結構體作為平衡力量及運輸路徑。
由於本工法不需支撐，較不受地形影響，適用於中、大跨徑之連續鋼結構箱型梁橋，常使用在穿 越峽谷、河川、道路及鐵路等橋粱架設工程上。
圖 2.2.4 移動式起重機工法 圖 2.2.5 移動式起重機工法
圖 2.2.6 吊索起重機工法 圖 2.2.7 船吊工法
圖 2.2.8 全跨徑吊裝工法 圖 2.2.9 全跨徑吊裝工法
圖 2.2.10 推進工法 圖 2.2.11 巨積架設工法
圖 2.2.12 直吊工法 圖 2.2.13 斜吊工法
圖 2.2.14 支撐架吊裝工法 圖 2.2.15 懸臂工法
2 22
2.3 .3 .3 .3 全跨徑吊裝工法 全跨徑吊裝工法 全跨徑吊裝工法 全跨徑吊裝工法
就鋼橋全跨徑吊裝法而言，在吊車荷重能量評選核可及地組場地 空間足夠容納全跨徑橋體組立作業前提下，此類型之鋼橋架設工法為 國、內外鋼橋吊裝工程中，普遍性選用之鋼橋架設方法。本工法係指 鋼橋各節塊構件在鋼構廠內製造成形後，歷經節塊成品檢查、假組立 之試拼裝及塗裝作業等廠製程序完備後，按工地架設計畫中吊裝組立 序別需求，將節塊分批運抵工地，再依據專案設計拱度進行全跨徑橋 體之地面組裝工序作業並經預拱值檢測後，運用各式起重設備，將全 跨徑橋體吊放於帽梁或橋台位置。因受限於起重機吊裝設備能量及地 組作業場地之限制，此種吊裝工法較適合使用於組合後橋體總重量較 輕之中、小跨徑鋼橋〔5〕。
茲就鋼結構橋梁全跨吊裝工法於規劃、施工上應考量之要項，作 以下歸納簡述:
（一）需有符合全跨徑橋體總長與提供起重機具迴轉、裝卸節塊之妥 適地組作業區配置與提供鋼橋構件運輸、組裝後橋體運移至起 吊位置之動線規劃。
（二）地組場地是否平整、應否整地修繕、地盤承載能力是否足夠等 作業環境條件均應詳加評估檢討。以避免發生地組場地不平整 或承載能力不足，於組立節塊及調整拱度線形過程中，因上述 因素導致鋼梁大幅變形或移位，致使全跨橋體吊裝完成後線形 不符設計需求之情事產生。
（三）吊車能量不足或地盤承載力不足容易導致架設作業過程發生吊 車翻覆，產生工安危害事故之疑慮。因此應就各區段節塊之斷
面型式、構件重量、組合後橋體總長與總重、起重設備規格、
使用數量、起重能量、吊裝機具配置位置之施工性與兩組以上 起重設備共同吊裝時之穩定性等作業評選條件，納入規劃評估 項目內。如遇架設計畫評選吊車能量，發生特殊跨徑之較重橋 體，不符一般跨徑區段所使用之吊車起重荷重時，可考量採行 支撐架吊裝法搭配施工。避免單跨特殊重量或型式之橋體吊裝 工作運用過大型之起重設備，造成因機具變更產生施工時程的 浪費與施工成本之增加。
（四）地組拱度值，橋體吊放位置之座標值與高程值，應於施工前先 行詳加核算確認。另就施工過程中架設作業精度應如何控制，
架設後，鋼橋面高程值、線形數值該如何符合契約、規範之規 定，諸多品管控制要項，均需納入規劃作業中。
（五）所需吊耳數量及配置位置是否是適當，吊耳位置所處之橋體內 部應否給予加勁補強措施，足以影響吊裝結構安全性之考量因 素，必須經檢討、核算之確認程序，以確保整體架設作業安全 無慮。
2.4 2.4 2.4
2.4 支撐架吊裝工法 支撐架吊裝工法 支撐架吊裝工法 支撐架吊裝工法
支撐架吊裝工法為國內吊裝業界最常使用之鋼橋架設工法。其施 工係於架設地點設置支撐架作為臨時性橋體之支承，在加以運用各式 起重機或吊裝設備，將地組完成且經預拱值檢測符合拱度需求之橋體 或獨立之節塊構件吊裝於支撐架上，並與前一工序吊裝完成之橋體接 頭續接，對其施予螺栓或銲接等續接組立作業〔5〕。此工法因考量 吊車能量荷重時，或為控制吊裝作業成本，避免因單跨徑橋體使用過
大機型之機具，而形成成本的浪費，為全跨徑吊裝工法經常性搭配使 用之輔助工法。而支撐架吊裝法又因具有適用於任何跨徑與曲率線形 變化大之鋼橋架設施工等特性與優點，故廣泛的運用於國內、外鋼橋 工程施工上。但此工法對位於交通要道或河川通水能力會產生阻礙性 之不良影響。諸如：於工區處所之交通要道增設臨時性支撐架，對其 原有之交通車流型態，勢必造成長時間車道縮減、車輛動線改道等降 低道路行駛品質之改變。而位於河川區架設臨時支撐架，則需考量防 汛期間是否會造成通水能力上之阻礙。故此工法之選用上，須有相關 條件加以配合，以避免上述考量因素發生。除此之外，施工高度太高 之作業工區，其鋼橋架設作業除會增加臨時支撐費用外，且亦會受地 震、颱風等外力因素，影響其架設作業之安全性及支撐架之穩定性，
亦不適用本工法。
茲就支撐架吊裝法，於規劃、施工上應考量之要項，作以下歸納:
（一）架設規劃中應詳細計算評估組合後橋體重量及施工過程可能產 生之外力影響要素，妥適設計臨時支撐架型式及其配置，防範 因支撐架下陷或因外力因素產生大幅度之側向位移，進而影響 架設作業之進行。
（二）需有符合組合後橋體總長與提供起重機具迴轉、裝卸節塊之妥 適地組作業區的配置規劃與鋼橋節塊運輸、組裝後橋體運移至 起吊位置之動線規劃。
（三）鋼橋本身支撐點位置勁度及臨時支撐之基礎承載力是否足夠應 予檢核，不足之處所應給予加勁補強之改善措施，以提升支撐 點強度避免安裝過程中，因橋體支撐點局部構造勁度不足產生 挫屈現象，或因臨時支撐穩定度不足，導致整體結構體崩塌損
毀。
（四）所需支撐位置應予核算，避免支撐架間距太長產生過大變形，
導致橋體續接部位連接鈑與本體鈑間產生螺栓孔位錯孔無法鎖 固螺栓的情事，影響橋體施工精度，無法達到設計所需之要求。
（五）支撐架及鋼橋本身位置與高程，需將預拱度之設計值納入考 量，務求架設完成後之鋼橋線形與高程數值，均控制於設計數 值內。
（六）架設作業設計由千斤頂調整橋體高程時，除應注意千斤頂之高 度與穩定性外，亦需考量受力點相關局部構造之勁度與強度，
檢核結果不足之部位，應確實給予必要性之加勁補強措施。
2.5 2.5 2.5
2.5 起重設備的分類與 起重設備的分類與 起重設備的分類與 起重設備的分類與
評選步驟評選步驟評選步驟評選步驟鋼橋架設作業之規劃，在評選吊裝設備時，會依照各工程專案基 地作業條件、橋體節塊型式、吊裝重量等因素，加以彙整考量分析，
以評選制訂出適於專案工程使用之架設作業計畫。而使用於鋼橋架設 工程上之起重設備種類眾多如：移動式輪式吊車與履帶式吊車
(Mobile Crane) 、吊索起重機、塔式吊車(Tower Crane) 、船式浮 動起重機等。其各種吊裝設備之規格、作業方式及吊裝荷重不盡相 同，但各類起重設備對於鋼橋各架設工法都有其適用之對象與範圍。
由於國內營建吊裝設備之吊裝設備大多由國外進口，不論何種起 重機具之購置成本皆相當高昂，目前除了少數大型營造廠或鋼構廠自 行擁有吊車外，大部份均由重機械(租賃)公司購置出租。又因於國內 鋼橋施工較常用的吊車設備主要為移動式吊車，故本研究亦針對此類
型吊車進行探討。
2.2.
2.2.5555....1111 起重設備之分類起重設備之分類起重設備之分類起重設備之分類
就鋼構橋梁架設作業而言，其吊裝工程之構築模式，係於橋梁專 案工程施工總里程中，逐跨分段方式進行橋體架設作業，直至專案工 程全數橋體吊裝完成。而每一跨徑選用之施工吊具，往往受限於橋體 總重量、起重設備吊裝能量及各工進階段作業環境等考量因素影響而 有所不同。就全跨徑吊裝工法上其架設施工迅速、逐跨或數個跨徑可 同步吊裝高機動性之工程特性而言，往往評選起重設備時亦會擇用適 合動態作業工區、符合設備遷移機動性高之移動式輪式吊車與履帶式 吊車。故針對各專案橋工程屬性之不同，如何選用合適的吊裝機具使 其設備使用功率發揮至最大效益。且能有效控制吊裝作業安全性於整 體專案施工規劃之考量範圍內。將整體吊裝工程成本降至最低，且如 期又安全的完成專案架設工程，均為評選設備時應考量之重點。
目前國內橋梁吊裝業者針對不同工程專案，依其工程特性、基地 條件及安全因素之考量採用不同之吊裝設備，而吊裝起重設備依其移 動性一般分為以下兩類:
(一)移動式起重機:
移動式起重機係指自帶動力並依靠自身之運行機構沿有軌或無 軌通道運移之起重設備〔6〕。移動式起重機可區分為卡車式(Roller System)吊車、履帶式(Caterpillar System )吊車、Hanging 自走式 吊車〔7〕〔8〕、上懸式吊裝設備 Erection Girder（Overhead Truss）
〔9〕、浮動起重機等。卡車式吊車與履帶式吊車由於機械主體本身 可容易移動至吊裝作業場所，伸出基腳即可展開荷重施工，機動性很
高為其特性，常運用於全跨徑吊裝工法與支撐架吊裝法之架設工程 中。一般工區其地盤堅固，移動性較少者，多會採用卡車式起重機。
而地盤軟弱架設時間較長且移動性較為頻繁者，則會選用履帶式起重 機，惟受限於起重機吊臂長度的影響，有作業高度上之限制，較不適 用於作業高度過高之吊裝工程。另就 Hanging 自走式吊車、上懸式吊 設備 Erection Girder、浮動起重機等起重設備係為特殊工區使用之 起重設備有工法上之限制，相關施工作業特性如表 2.5.1 所示。
(二)固定式起重機:
此種吊裝設備可區分為吊索起重機（Cable Crane ）、三腳式轉 臂式起重機(Derrick) 、塔式起重機(Tower Crane)等。此類機型必 須安置在固定基台上，因安置費用較高，不適合用於吊裝期較短、施 工總里程長度較長，其起重設備須頻繁移動之鋼結構橋梁架設工程。
2 22
2....5555....2 2 2 2 吊車設備評選步驟吊車設備評選步驟吊車設備評選步驟吊車設備評選步驟 (一) 資訊蒐集彙整:
本階段主要依據橋梁工程之整體架設規劃作業第一階段所擬定 之基本架設方針內容中所蒐集的資訊諸如：構造型式、構件數量、構 件重量、吊裝高度、工地現場空地規模之大小、作業空間之限制、車 流量、鄰近建物的影響等作業資訊加以綜合整理與檢討，作為起重機 具評選步驟之重要參考依據。
(二) 吊車規格及市場行情調查:
此階段應廣泛就國內吊裝廠商及吊車公司所擁有的吊車規格、
租借費用、服務品質及公司信譽等問題事前充份調查瞭解，如此才能 依據專案工程之需求確實掌握吊車公司可供應吊車機型之情況，不至
於發生吊車規格不符需求或無吊車租用之情事產生。同時能比較各家 吊裝廠商及吊車公司之吊車租借費用及工程施工之服務方式，藉以評 選出較佳之協力廠商。
(三) 評選起重機設備:
國內鋼橋架設工程中之全跨徑吊裝法與支撐架吊裝法，均採用兩 部或兩部以上之移動式吊車進行吊裝。而其起重機之評選，主要依據 架設計畫所預定吊裝之作業方式與順序，將各區段架設作業之橋體重 量分別加以分析計算與紀錄，並就符合各區段作業空間條件限制與起 重能量之吊車機型，藉平面、剖面圖說之計畫模擬，逐一檢視各橋梁 區段吊裝橋體作業過程中其吊裝高度、吊裝荷重、作業半徑等數值變 化情形，在歷經多次反覆之作業檢討後列舉記錄符合專案吊裝荷重需 求之吊車機型，最後經由整體吊裝成本之複核程序檢討後，評選出各 作業區段所需起重機之規格機型。
(四) 吊車成本之評估:
由於國內移動式吊車之租賃費用，係依據實際進場作業天數作為 估驗計價之依據，在機具設備不使用時可機動撤離工地，待下一梯次 橋體吊裝作業進行時，再依據工地需求之機型進場配合施工。因此就 起重機具作業成本而言，全跨徑吊裝工法與支撐架設工法較其他工法 所需使用之起重機具作業成本較為節省。又因於支撐架設法吊裝之橋 體重量較全跨徑吊裝工法吊裝之橋體重量，因組合節塊的數量與橋體 長度的減少而減輕，因此評選出的起重機具機型與荷重能量均較全跨 徑吊裝工法為小。因此在工期符合工進需求與空間條件許可之作業情 況下，起重設備之評選可分別以各跨徑間為一獨立單元，各單元分開 檢討此兩工法各自獨立施工與搭配混合施工三種不同吊裝模式下，其
機具設備之預估成本為何，最後依據各單元所核算之作業成本結果加 以綜合比較分析，以作為吊車設備之評選過程中修正設備機型重或變 更作業工法之重要參考資訊。
(五) 吊車安全性之評估:
全跨徑梁式鋼橋係由節塊構件所組立成型為重量大、長度長之橋 體結構物。其架設之作業因須使用至少兩部起重機的狀態下，屬困難 度較高之施工方法。橋體起吊置放過程中為維護其良好之作業安全 性，除兩部起重設備雙駕駛之操控技術與作業默契需純熟良好及須指 派專業指標手於作業工區統一發號司令，引導並控制兩側起重機具吊 升速率外，針對會嚴重影響架設工程作業安全性之起重設備穩定度亦 須詳加評核，以確保整體架設工程的安全。因此在吊車設備評選步驟 的最後階段，應依據各區段之起吊位置所評選出的各機型吊車穩定度 逐一計算檢核。
2.5 2.5 2.5
2.5....3333 吊車設備起重參數吊車設備起重參數吊車設備起重參數吊車設備起重參數
吊車設備之起重參數是說明起重機工作性能的指標，為使用起 重設備之重要參考依據，主要參數項目與參數定義本研究作如下簡 述：
（一）荷重量：
係指起重機最大安全起吊構件之重量，荷重量並不包括吊車設備 本身附掛之吊鉤、吊環等吊具重量。
（二）作業半徑：
係指移動式起重機，從起重機回轉中心線到吊鉤中心之水平距離 值；國、內外業界常用之單位為公尺。作業半徑幅度有最大值和最小
值之區分，而國內業界之運用上均為最大作業半徑值。
（三）起升高度：
係指吊車設備吊鉤上、下行程間極限位置之垂直距離，一般業界 常用之單位為公尺。下限一般以吊車設備停放之地面為基準，如遇吊 鉤需下降至基準地面以下起吊構件，其起升高度範圍應將納入計算。
對於具有傾斜起重臂的起重機，當以改變傾角來改變工作作業半徑幅 度時，因起升高度係以垂直距離方式計算，因此起升高度之數值依然 不變，在確定起升高度時，除考慮起吊物的最大高度和需要跨越的障 礙物的高度外，還應考慮吊具所占的高度。
（四）起重力矩：
起重力矩係指起吊重物之重量與作業半徑兩者間之乘積。其乘積 數值之大小顯示起重機抗傾量會隨作業半徑幅度之改變而產生變 化。對於移動式起重機而言，在吊裝設備之評選過程中，除需考量荷 重量之變化外，其傾覆穩定性能力之大小亦須一併納入檢核。
（五）安全荷重量：
起重機之製造廠商在其產品說明書中，均附有該出廠機型之荷重 表，如表 2.5.2 400 噸油壓式吊車荷重表所示；在各作業規劃期間 可根據荷重表所提供之數值，評估某一作業半徑及起升高度狀態下最 大安全荷重量為何。在吊裝作業之安全因素考量前提下，其最大荷重 量不能等於最大安全荷重量，亦即起重機的最大安全荷重量應小於起 重機之傾覆重量，安全起重量應不超過傾覆重量的某一百分數。例如 移動式履帶(無支腿)起重機，其安全荷重量為傾覆重量的 75%；移動 式履帶起(使用支腿)重機的安全起重量為傾覆重量的 85%；使用支腿 的移動式輪式起重機其安全荷重量為傾覆重量的 85%。
2.6 2.6 2.6
2.6
國內國內 國內鋼橋 國內 鋼橋 鋼橋架設 鋼橋 架設 架設工程作業規 架設 工程作業規 工程作業規劃 工程作業規 劃 劃 劃現況 現況 現況 現況
完善之鋼橋架設作業規劃對整體橋梁專案而言，為其工程進度、
施工品質、作業安全等諸要項之施工準則與參考依據。規劃作業愈加 詳實細膩則可於專案工程中發揮事半功倍及事先預警之功效。檢視目 前國內整體橋工程環境，雖大規模之橋建設如火如荼的興建中，惟針 對於橋施工規劃可供參考之文獻與資料甚少，鋼橋作業規劃參閱準則 更是欠缺。嚴謹說國內針對其架設作業規劃項目內容並無一致性之標 準，因此就鋼結構橋梁假設工程規劃而言並無較明確的規定或詳細資 料可供參考。雖然國內相關橋梁主管機關對於整體橋梁的施工計畫內 容，在標準作業程序中有規範必須提送之目錄與章節，但常因未確實 落實執行之故，造成其業界現況仍由承攬廠商依契約規定及施工規範 或依據承攬商各自之習慣經驗與監造單位要求而擬訂提出之模式
〔5〕。因此鋼構廠商所提送之架設計書常流於形式，無統一之規劃 流程與計畫項目，甚至淪為應付行政程序之用，無法確實針對各工程 之施工工法、環境條件、設備評選、施工管理、交通管理等工程內容 加以研議，甚至未詳細考量評估相關法令之規定，而計畫變更時亦未 即時配合修正。不僅鋼構廠商施工過程無所依循，監造單位督導查驗 亦無可參考之依據資訊。因此建立一套「鋼結構橋梁架設工程作業規 劃評選模式」作為提供工程業界之參考準則，實為當務之急。
表 2.5.1 常見移動式吊裝設備分類及特性表〔6〕
類 別 特 性 備 註
履帶式起重機(轉臂起伏式) (Mobile Crane【Caterpillar System】)
需要拖車搬運
裝卸須用小型起重機
地盤較劣工地亦可施工
可以吊荷並近距離移動，機動性高
傾斜地面施工困難
荷吊重量大須用施工場地，成本較低
適用工法：
全跨徑吊裝工法 支撐架吊裝法
履帶式起重機(塔式) (Mobile Crane
【Caterpillar Tower System】)
需要拖車搬運
裝卸須用小型起重機
地盤較差之工地亦可施工
可以吊荷並近距離移動，機動性高
傾斜地面施工困難
荷吊重量大
須用施工場地，成本較低
桅杆直立，故狹窄基地的施工可行
適用工法：
全跨徑吊裝工法 支撐架吊裝法
卡車式起重機(機械式) (Truck Crane 【Luffing System】)
整體機動性能高
荷吊重量大
種類多
桅竿裝卸須用小型起重機且須場地
略有傾斜地面亦可施工
成本較低
適用工法：
全跨徑吊裝工法 支撐架吊裝法
卡車式起重機(油壓式) (Telescopic Truck Crane)
整體移動性能高
荷吊重量大
桅竿可自由伸縮
略有傾斜地面亦可施工
適用工法：
全跨徑吊裝工法 支撐架吊裝法 Hanging 自走式起重機 受軌道設施限制整體移動性能低
荷吊重量大
無需考量地盤優劣及搭建施工構台
成本較高
裝卸須用小型起重機
適用工法：
懸臂法
上懸式吊設備 Erection Girder（Overhead Truss）
整體移動性能高
荷吊重量大
無需考量地盤優劣及搭建施工構台
成本較高
裝卸須用小型起重機
適用工法：
懸臂法
浮動起重機（船式） 整體移動性能高、作業靈活
荷吊重量大
成本昂貴
起重船吃水深度大，須考量河道深度
適用工法：
船吊工法 巨積工法
表 2.5.2 400 噸油壓式吊車荷重表〔26〕
第三章 第三章
第三章 第三章 移動式起重機工 移動式起重機工 移動式起重機工 移動式起重機工法 法 法 法作業規 作業規 作業規 作業規劃 劃 劃 劃評選 評選 評選模式 評選 模式 模式探討 模式 探討 探討 探討
本章係針對本研究所進行探討之鋼橋工程移動式起重機工法之 吊裝工程作業規劃評選要項進行如下說明。
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3.1 .1 .1 .1 作業 作業 作業 作業規 規 規 規劃 劃 劃 劃架構 架構 架構及 架構 及 及步驟 及 步驟 步驟 步驟
鋼結構橋架設工程之施工規劃作業須考量因素眾多，諸如橋梁本 身之橋型特性、所屬架設作業空間之條件、起重設備的評選與作業安 全性之檢核、架設作業之品質管理模式、施工安衛管理方式等項目，
均為施工規劃過程中應予審慎評估考量之作業重點。而移動式起重機 工法其架設作業之基本流程，詳如圖 3.1.1 所示。就此工法之吊裝 作業施工規劃架構及步驟，本研究參考彙整國內外相關工程案例與架 設施工之規劃方式，硏議以下作業規劃架構及步驟。。。。
3.1.3.1.3.1.3.1.1111 規規規規劃劃劃劃架構架構架構架構
本研究針對鋼橋假設工程移動式起重機工法於施工規劃階段，建 構整合性之規劃架構，此一規劃評估架構包括：吊裝協力廠商之協 調、作業工區的現地會勘、環境與氣候條件的調查、適用工法之評估 與選擇、專案需求與橋特性等共計五組之評估項目。從評估項目為起 始，將蒐集到之相關工程資訊加以彙整分析並作以下規劃要項之釐定 包括：架設作業模式與方法之確立、吊裝機具的評估檢核、假設工程 之作業規劃、相關吊裝結構之計算分析補強、工進時程之進度編排 等。最後將各項目之評估決選結果納入鋼橋架設計畫書中，作為工進 過程之執行參考依據。其規劃構架圖詳如圖 3.1.2 所示。
圖 3.1.1 鋼橋工程移動式起重機工法架設作業流程圖
運輸作業
支 承 座 安 裝
1.箱型鋼梁地面組裝 2.箱梁拱度檢測調整 3.高張力螺栓鎖斷 4.補漆
支 承 座 高 程 及位置檢測
專 案 工 地 鋼 構 工 廠 (廠 製 工 程)
工 地 測 量
鋼 梁 節 塊 地 組
鋼 梁 橋 體 吊 裝
橫 梁 安 裝
安裝完成精度測量
面漆塗裝作業
1.橫梁準度調整 2.高張力螺栓鎖斷 3.補漆
圖 3.1.2 吊裝作業規劃架構圖
專案工程資訊彙整分析
吊裝協力 廠商協調 適用工法
評估檢討 環境氣候
條件調查 作業工區
現地會勘
專案工程合約確立
假設工程 作業規劃
架設作業 模式擬定
吊裝機具 評估檢核
工進時程 進度編排
結構計算 分析補強
綜合檢討與架設計畫書製作
橋特性掌 握
3.1.3.1.3.1.3.1.2222 規規規規劃劃劃劃步驟步驟步驟步驟
(一) 擬定架設作業基本方針:
本階段規劃作業內容主要在確認與調查所屬工程中其專案需求 與橋梁特性、作業工區現況會勘、環境及氣候條件、架設作業適用工 法評選、廠商協調等項目。並依據確認與調查所得之工程資訊加以彙 整分析，擬定整體架設作業方針，以作為下一階段作業項目規劃與評 估之重要參考依據，其主要之作業內容如下簡述:
(1) 專案需求與橋梁特性的把握:
確認工程所要求之作業工期、作業品質、安衛管理方針及施工圖 說、施工規範等需求項目內容。並就橋梁橋型、架設橋梁之長度、橋 墩跨距、節塊數量、節塊重量、接頭位置、接頭接合方式、組合後橋 體總長與總重、吊裝高度等條件詳加瞭解評估。
(2) 作業工區現況之會勘:
會勘工地現況並調查作業工區現場可供地組作業及起重設備利 用之空地規模大小及基地地盤地質情況。並就會影響整體架設作業動 線之道路寬度、路面高低、法令限制、幹道連接情形、車流狀況、公 共設施位置、地下埋設物、鄰近建築物位置與高度、鄰近河川水流位 置與深度、所屬作業區段內其周圍之高架線路配置情形及其它會影響 架設作業之障礙物等現況情形，均應詳加查察紀錄。
(3) 現地環境與氣候條件狀況:
鋼結構橋梁架設作業中，其吊裝橋體結構物重量均為甚重之物 件，而所使用之移動起重機具數量至少為兩部以上。就作業安全性而 言，此類型工種之施工均屬高度危險性之作業，因此天候條件狀況影 響，亦會增加吊裝作業危險性。故應於作業規劃時充分瞭解當地環境
與氣候條件，必要時可參酌氣象局對於所屬工區歷年之氣候紀錄，藉 此作為吊裝工期與作業安全評估之參考依據。
(4) 適用工法之檢討評估:
經過上述專案需求與橋梁特性、作業工區現況之會勘、環境與 氣候條件等專案條件調查評估後，可依據上述之調查評估內容就專案 工程符合且適用之工法逐一表列檢討。並就各類工法對所屬專案工程 中之工期需求、施工成本、作業安全等施工優劣特性詳細加以評估檢 討，並於此階段完成所屬專案工程其架設工法之初選決議。
(5)廠商的協調:
鋼橋吊裝作業為整體橋梁建築工程之要徑工項，因此為主導整體 橋梁工程施工進度之重要關鍵。因此參與吊裝作業之所屬人員對於相 關作業的安排均應充份瞭解與配合。所以規劃前應先就鋼橋架設擬定 規劃要項，諸如工法、起重設備、工期、品質、安衛等作業之需求項 目與相關協力廠商做好協調商議之工作。使其明瞭整體吊裝作業之架 構與模式，並將雙方協調討論之結果，適時的修正專案規劃內容不明 確與窒礙難行之部份。使其整體吊裝作業於工程施工過程中，不會產 生作業相互衝突，影響專案工程架設進度之情事。
(二) 架設作業基本計畫制定:
根據第一階段相關工程資訊彙整分析所調查與評估之結果，充份 檢討並制定架設工程各作業工項之基本計畫。並於第一階段擬定之架 設基本方針與第二階段各工項作業計畫之制定間，充分運用時間來回 反覆檢討。找出最適合之作業模式，針對整體作業期間可能遭遇之問 題逐項提出討論。並擬定改善策略與相關替代作業方案後，再予反覆 研議，最後依據檢討之結論，修正作業計畫內容。
(三) 整體架設計畫綜合檢討:
各項相關作業規劃完成後，應再針對計畫之內容與圖說資料，重 新作綜合性之整體檢討，藉此檢核各作業間是否有互衝突或無法搭配 之處所。另應就吊車設備所需租借之作業成本與預估花費之人力工資 成本，於此階段詳加計算評估，檢討此計畫之工程成本是否符合專案 目標之要求。根據以往的工程經驗，此部份係針對是否有更良好之工 法、作業動線是否錯綜複雜、起重設備選用是否適宜、起重設備能量 是否充分、吊車行走路線是否安全、工期安排是否妥當工作順序編制 是否順暢、安全設施是否完備、當地之氣候狀況、構件數量、構件之 接頭形式、螺栓接合作業、銲接作業等因素作全面性之評估。經由各 相關作業人員之充份檢討後，瞭解此專案之架設計畫是否有重大問 題。若有此種情形發生則應該重新檢討之，若檢討結果確實有部份作 業不易配合或不夠周延之部分，則局部予以修正計畫內容。
3.2 3.2 3.2
3.2 作業 作業 作業 作業規 規 規 規劃 劃 劃 劃評選考量因素 評選考量因素 評選考量因素 評選考量因素 3.2.1
3.2.1 3.2.1 3.2.1 地組作業空間地組作業空間地組作業空間地組作業空間評選限制評選限制評選限制 評選限制評選全跨徑吊裝工法作為架設方法之首要條件，須於專案工區規 劃出一處或數處之特定區域位置。其地質條件須足夠作為提供鋼梁構 件儲放場所，同時可運用此區域實施鋼梁節塊之地面組立作業。將節 塊組合成全跨徑橋體後，再將橋體運用兩部或兩部以上之吊車設備吊 放至所須橋墩或橋台位置。此外亦可藉由子母拖車將橋體從地組作業 區利用所規劃完成之運輸動線將全跨徑橋體運移至預計起吊之地 點，再藉由吊裝起重設備將其吊放至橋墩或橋台位置處所。因此若無
