新材料、新技術及新工法工程案例 · 輕量化的結構設計 ......

新材料、新技術及新工法工程案例

中華民國一○一年五月三十一日

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交通部

交通部 2

交通部臺灣區國道新建工程局

新工法 - 波形鋼腹板合成梁橋

交通部公路總局

新工法 - 橋墩基礎換底工法

交通部高速鐵路工程局

新工法 - 竹削型式基礎

交通部臺灣鐵路管理局

新工法 - 鐵路站場道岔尖軌及基本軌組件製造工程


交通部

波形鋼腹板取代傳統的混凝土腹板內置、外置預力系統併用方式施加縱向預力

波形鋼腹板取代傳統的混凝土腹板內置、外置預力系統併用方式施加縱向預力


波形鋼腹板合成梁橋

輕量化的結構設計波形鋼腹板高剪力強度輕量化的結構設計波形鋼腹板高剪力強度

臺中生活圈2號線東段、臺中生活圈4號線北段與平面延伸段及大里聯絡道工程第C708標大里中投段工程

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表一、概述表

一、名稱：波形鋼腹板合成梁橋

計價單位 : M2

單價 : 42,600元

總金額 : 587,837,400元

特性 : 結構輕量化，加大跨徑減少落墩

適用範圍 : 中長跨度之跨越橋梁工程

是否專利 : 否

公司名稱 : 台灣世曦工程顧問股份有限公司

統一編號 : 28412550

公司電話 : 臺北市內湖區陽光街323號

公司網址 : www.ceci.com.tw

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波形鋼腹板合成梁橋波形鋼腹板合成梁橋

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二、功能、效益及驗證方式

橋梁腹板以鋼材取代混凝土，減輕上部結構重量，地震力

影響降低，可縮小墩柱及基礎尺寸，節省工程經費。

應用於跨河川及山坡地等處，有減少河川通水遮斷面及施

工開挖範圍等優點，具有減輕環境衝擊的效益。

橋梁腹板於鋼構廠製作，相較於傳統場鑄工法橋梁，可減

少現場混凝土澆鑄工作，施工進度控管較易掌握，縮短施

工時間。

波型鋼腹板造型獨特，增加景觀豐富性。

三、回收再利用方式

鋼腹板用鋼料可供回收再利用。

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四、分析、設計方法

國內規範：

(1) 交通部90年頒佈之”公路橋梁設計規範”。

(2) 交通部84年頒佈之”公路橋梁耐震設計規範”。

(3) 交通部89年頒佈之”公路橋梁耐震設計規範”修訂條文。

日本規範與設計指針

(1) 道路橋示方書同解說 I.共通編 II.鋼橋編，平成14年。

(2) 「設計要領第二集」，平成20年

(3) 「複合橋設計施工規準」，平成17年

(4) 「波形鋼板ウェブPC橋-計画マニュアル(案)」，平成10年

(5) 「波形鋼板ウェブ橋-設計、施工マニュアル（案）」，高速

道路技術センター，平成14年。

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五、施工規範

場鑄懸臂工法預力混凝土部分:

施工規範:本工程特訂條款第0338A章「場鑄懸臂工法(具

波形鋼腹板)」

計價規定:以立方公尺計量計價

鋼構造部分:

施工規範:本工程特訂條款第0512A章「波形鋼腹板製作與

架設」

計價規定:以公噸計量計價

六、設計與施工案例說明

本工程為國內首先使用波形鋼腹板合成梁橋設計及施工。

力學傳遞行為特殊，增加結構挑戰性。

七、國內外相關實績案例

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韓國第一座波形鋼腹板橋IL-Sun橋

中國大陸河南信陽潑河大橋

50+10@[email protected]

2005年

4@30=120M

八、國內外相關實績案例2005年

日本第一座波形鋼腹板橋新開橋

L=30M

1993年

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日本銀山御幸橋 1996年

[email protected]+44.9

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日本本谷橋1998年

44+97.2+56

173.4+2@235+173.4

日本矢作川橋 2004年

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137.6+170+115+67.6

日本栗東橋 2005年

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八、填表人基本資料

單位:交通部臺灣區國道新建工程局規劃組

職稱:幫工程司

姓名:馮焱明

電話:(02)2707_8808 轉 784

電子郵件:[email protected]

傳真:(02)2704_7849

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表二、基本資料表一、主辦機關名稱:交通部臺灣區國道新建工程局

主管機關名稱:交通部

二、標案名稱:臺中生活圈2號線東段、臺中生活圈4號線北段

與平面延伸段及大里聯絡道工程

第C708標大里中投段工程

標案案號: 962-C708

三、新材料、新技術及新工法名稱:波形鋼腹板合成梁橋

四、設計單位 : 台灣世曦工程顧問股份有限公司

得標廠商 : 利德營造工程股份有限公司

五、決標日期：2007/07/31

完工期限：2011/12

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六、招標依據:依政府採購法第十九條辦理公開招標

決標依據:依政府採購法第五十二條採最低標決標

七、標案決標金額: 15億8百80萬元

八、工程現況分析

為避免於堤防坡趾20M範圍內立墩，且為減少河中橋墩數，以

利水利防洪，另須配合路線線形、與河川交角及與堤防共構之

限制條件，跨越大里溪路段跨徑配置為

90m+153m+2@150m+90m=633m之五跨連續梁橋

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九、功能需求與探討

(一)政策依據

本工程係屬4年5,000億振興經濟擴大公共建設投資計畫之

一，採用符合環保、節能減碳概念之綠色工法、綠色材料及

綠色設計，並融入節能減碳及再生能源觀念，以符合永續公

共工程，落實節能減碳政策。

(二)預期功能與需求:

減輕上構自重，降低地震力影響，縮小墩柱及基礎尺寸，加

大橋梁跨徑，減少落墩數量，減少河川通水遮斷面，減少施

工開挖範圍，縮減施工時間。

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(三)功能與需求檢核

1.技術可行性:可延續使用傳統預力混凝土橋梁工法，僅需引進

波形鋼腹板彎折機具。

2.經費合理性:較傳統預力混凝土橋，下構及基礎基樁部分，因

自重減少地震力降低，約可減少10％工程經費；

但上部結構增加鋼板費用，整體工程經費約與傳

統預力梁相近。

(四)預定完成期限及使用年限

1.預定完成期限：2011/12

2.使用年限: 50 年以上

(五)預期達成效益

減輕上構自重，降低地震力影響，縮小墩柱及基礎尺寸，加

大橋梁跨徑，減少落墩數量，減少河川通水遮斷面，減少施

工開挖範圍，縮減施工時間。

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波形鋼腹板合成梁橋施工流程波形鋼腹板合成梁橋施工流程

柱頭節塊施工

懸臂節塊施工

閉合節塊施工

邊跨施工

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(１) 鋼腹板彎製

波形鋼腹板製造波形鋼腹板製造

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(2)分層塗裝

波形鋼腹板製造波形鋼腹板製造

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1.支撐架組立

2. 底模組立

3. 波形鋼板吊裝

4. 斜拉桿安裝

6.預力端錨及外置預力預埋件安裝柱頭節塊施工柱頭節塊施工

5.鋼筋組立

①底版②隔梁

8.頂板鋼筋組立

9.預力套管及端錨安裝

10.混凝土澆注

11.預力施拉

7.分層施工及澆注

懸臂工法施工程序懸臂工法施工程序

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支撐架組立

P13 柱頭梁支撐架

P14 柱頭梁支撐架

施工流程懸臂工法施工程序懸臂工法施工程序

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底模組立施工流程懸臂工法施工程序懸臂工法施工程序

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波形鋼板吊裝施工流程懸臂工法施工程序懸臂工法施工程序

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交通部

斜拉桿安裝施工流程懸臂工法施工程序懸臂工法施工程序

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鋼筋組立

底版鋼筋組立

柱頭鋼筋組立


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預力端錨及外置預力預埋件安裝

預力端錨組立

外置預力HDPE管安裝


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第1昇層

第2昇層

第3昇層

第4昇層

第5昇層

分層施工及澆注

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頂板鋼筋組立及預力套管安裝施工流程懸臂工法施工程序懸臂工法施工程序

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混凝土澆注及預力施拉施工流程懸臂工法施工程序懸臂工法施工程序

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1.工作車推進定位

2.波形鋼腹板吊裝

3.波形鋼腹板調整及固定

4.底、頂版模板定位

5.鋼筋組立

6.預力鋼腱配置

7.混凝土澆注及養護

8.預力施拉及灌漿

9.降模,工作車推進準備

懸臂節塊施工懸臂節塊施工


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懸臂工作車組立與工作車推進施工流程懸臂工法施工程序懸臂工法施工程序

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交通部

波形鋼腹板吊裝及固定作業波形鋼腹板吊裝及固定作業施工流程懸臂工法施工程序懸臂工法施工程序

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交通部

底、頂版模板定位與鋼筋組立底、頂版模板定位與鋼筋組立

底版模板定位底版模板定位底版鋼筋組立底版鋼筋組立

頂版模板定位頂版模板定位頂版鋼筋組立頂版鋼筋組立


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預力套管安裝預力套管安裝

預力套管排列固定預力套管排列固定

預力端錨安裝預力端錨安裝


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交通部

邊模組立邊模組立

波鋼板收邊模波鋼板收邊模

底版免拆模組立底版免拆模組立底版邊模組立底版邊模組立

底版斷面封鋼網底版斷面封鋼網


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混凝土澆注及養護混凝土澆注及養護

底版混凝土澆置底版混凝土澆置頂版混凝土澆置頂版混凝土澆置

頂版澆置面掃毛頂版澆置面掃毛澆置完成養護澆置完成養護


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預力施拉及裏打混凝土預力施拉及裏打混凝土

預力鋼鍵穿線預力鋼鍵穿線

預力施拉預力施拉

裏打混凝土組模裏打混凝土組模

裏打混凝土澆置裏打混凝土澆置


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交通部

採工作車閉合採吊模閉合

閉合節塊施工閉合節塊施工懸臂工法施工程序懸臂工法施工程序

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2009-6-30

2009-9-17

2009-12-23

2010-2-25

2010-4-7

2010-7-22

2010-11-15

2011-5-18 40

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十一、管理方式及概估經費

(一)維護管理方式:油漆塗裝

(二)概估經費 :120萬元/公里/年

十二、其它注意事項

(一)主要經費支出項目與影響經費估算重要因子

(二)影響工程推動之關鍵課題分析予處理對策建議

(三)執行中需追蹤、管控重要指標建議

(四)專家、學者評估意見

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十三、填表人所屬單位：交通部臺灣區國道新建工程局規劃組

(一)姓名：馮焱明

(二)職稱：幫工程司

(三)電話：(02)2707_8808 轉784

(四)電子郵件：[email protected]

(五)傳真：(02)2701_7849

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報告完畢

敬請指教

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