工程實務

都市高架快速道路之設計與施工

 

 

協    理    兼

第一結構部經理

張荻薇

第一結構部

      理

馮怡園

第一結構部

專案 經 理

   

第一結構部

     長

曾榮川

 

      本文曾發表於92226日『2003年海峽兩岸先進橋梁工程技術交流研討會』中,

      主辦單位中國土木水利工程學會同意轉載。

 

摘 要

由於都市道路用地難求,在建造高架道路之同時為提高土地之使用效率,並兼顧沿線之商業活動、停車空間與地下管線及水利防洪等設施之需求,產生了高架橋與地下結構物共構或與堤防共構之觀念。同時為提升市民生活品質、增進橋梁技術與融合都市景觀的期待下,都市高架跨河橋亦常需設計為代表地標及活化都市夜景的結構物。本文將以台北市近十多年來興建之高架快速道路工程,包括:市民大道、正氣橋改建工程、環東大道及洲美快速道路高架橋工程等為例,介紹都市高架快速道路工程之設計與施工的特點。

一、前言

順輰的交通與完備的路網是都市發展的重要關鍵,而興建市區快速道路是解決都市交通問題的有效方法。用地取得不易是都市建設中之最大難題,如何提高土地使用效率,將市區快速道路與各項公共設施同時整體規劃考量,是現代都市建設的特色。

台北市隨著鐵路地下化工程之進行,提供了利用鐵路地下化後之新生地興建快速道路之絕佳時機。高架快速道路與鐵路地下化工程共用路權路段,是將高架橋興建於地下鐵路隧道之上,使兩者構成一體結構;在無鐵路隧道路段,則為兼顧交通與都市發展之需要,充分發揮土地之有效使用,於道路下興建地下街或地下停車場;另為維持高品質之都生活環境及避免日後管線挖掘影響道路交通之順暢,更於地面下設置共同管道。因此,都市高架快速道路與相關設施形成一個規模龐大複雜、具有多功能的都市公共建設。

此外,都巿快速道路系統須配合都巿之發展而逐漸延伸,但因用地取得不易,常須選擇沿河岸與建。沿河岸橋梁除須配合水利防洪計畫,採用橋墩與堤防共構外,並常因河流走向與快速道路線型不符的因素,使得沿河岸橋梁之結構與一般高架橋有所不同。

另一方面,市區之橋梁工程興建莫不以減少佔用道路面積、縮短工期、降低施工中對周遭環境影響、便利交通維持及調和景觀等列為首要考慮因素。由於鋼橋可符合前述的各項需求,因此,近年來台北市區之高架快速道路,幾乎全採鋼橋工程。

另一方面,市區之橋梁工程興建莫不以減少佔用道路面積、縮短工期、降低施工中對周遭環境影響、便利交通維持及調和景觀等列為首要考慮因素。由於鋼橋可符合前述的各項需求,因此,近年來台北市區之高架快速道路,幾乎全採鋼橋工程。本文將依序介紹台北市近十多年來興建之高架快速道路工程,包括市民大道、正氣橋改建工程、環東大道及洲美快速道路等(圖一)之設計及施工特點,提供工程界先進之參考。

二、市民大道工程

()工程概述

本工程高架橋西起環河北路、鄭州路口,東迄基隆路、永吉路口(圖二圖三),長達6.4公里。其中,金山街至光復南路段長約 2.7公里之高架橋係與鐵路地下化東延松山之隧道共構,其他路段亦分別與地下街、地下停車場共構。本工程沿線設有匝道6處,以銜接現有道路系統。平面道路自環河北路至光復南路長5240公尺,路寬40公尺,光復南路以東沿北支線到基隆路口,長1240公尺,路寬30公尺。本工程於199112月開工,並於199610月陸續完工通車。

()橋梁工程

1.橋梁結構型式

本工程高架橋需分別與地鐵隧道、地下街或地下停車場共構,為使地下構造物承受力減少,採用了自重較輕之鋼橋(圖四圖五)

為使行車舒適,本工程原則上係採用多孔連續性結構,以減少橋面伸縮縫數量。上部結構之主梁採用剛性及抗扭性較大之箱型斷面,鋼梁採用垂直式腹鈑,並以曲線漸變梁高。於跨越南北向道路之大跨徑橋梁,採用鋼橋面鈑之變斷面連續箱梁結構。

高架橋之基礎型式,於興建地下停車場之路段,係與停車場基礎共構,採用筏式基礎。無地下停車場部份,則採用場鑄鋼筋混凝土樁基礎。與地鐵隧道共構路段,以隧道及其上方之結構作為橋墩之筏式基礎。

2.橋梁跨度與配置

(1)環河南路--金山街段

本路段大部分與地下停車場或地下街共構(圖六),橋梁跨度及其配置考慮各跨越路口寬度外,亦考慮共構地下停車場之進出坡道、人行樓梯及車位配置。本段高架橋在跨越南北向道路之跨度視其路口寬度採用45~62公尺之較大跨度;與地下停車場或地下街共構之橋跨則採用30~40公尺不等之較小跨度。橋型以力學條件優異之3~4跨連續剛構式鋼橋為配置原則。

(2)金山街--光復南路段(與鐵路地下隧道共構段)

金山街至建國南路段隧道頂部覆土較淺,高架橋橋墩係座落於地鐵隧道上方空層之頂版;而建國南路至光復南路段,因覆土深度較大,隧道上方設有四座單層或雙層之地下停車場,與地鐵隧道築成一體結構,高架橋墩座落其上面(圖七)

高架橋於跨越新生南路、建國南路、復興南路、敦化南路等南北向幹道,採用5085公尺之大跨度,其餘則配合緊急停靠站出入口、通氣口、地下停車場進出坡道等,採用跨徑2540公尺,並以34跨連續配置。在大跨度之處更採用重量輕之鋼橋面鈑,以減少隧道承載力,並使載重較均勻分布。為配合南北兩隧道之先南後北施築,將高架橋結構分開獨立,以免差異沈陷造成不良的後果。

()景觀工程

為提高都巿生活品質、營造良好之巿容景觀,橋梁型式力求柔和優美、輕巧平順,橋梁外觀顏色皆經色彩意象設計。橋下空間配合沿線土地使用計畫及都巿發展,分區進行景觀設計,包括:植栽綠化、造景設計、水景設計、舖面計畫及燈具照明等(圖八圖九)

()工程特色

1.台灣首創高架橋與地下建築共構工程

本工程為促進沿線土地之有效使用,興建之地下停車場以解決台北市區停車場空間之不足;興建之地下街以提供台北車站之地下公共通道與行人廣場,這些地下建築物皆與高架橋形成一體結構,同時興建,為台灣地區首見之特殊公共工程。

2.台灣首座高架橋與地鐵隧道共構工程

本工程有長約2.7公里之高架橋興建於鐵路地下隧道頂版上,兩者構成一體結構。在設計時快速道路須設匝道,而施工時又須維持原有鐵路之營運,使得共構之兩部份接合構造,及彼此施工程序之配合等,皆須作周詳之考量與釐定。

3.台灣最大規模之鋼橋工程

本工程考量地下共構之配合、都巿景觀之需求、行車安全與舒適、跨越路口之寬度,及施工環境條件等因素,採用鋼橋(含鋼橋墩)結構,使用鋼重約8萬餘公噸。全線橋型力求整齊劃一輕巧美觀,橋跨以力學條件優異之3~4跨連續配置,橋梁之耐震設計皆作動力分析校核。因此,本工程不僅是台灣最大規模之高架鋼橋工程,亦堪稱近年來台灣技術水準極高之橋梁工程。

4.融合都巿景觀之公共工程建設

本工程藉由高架橋之橋型規劃與色彩意象的研究、突出物之造形設計及周邊環境之調和、橋下空間連續性之景觀計畫等手法,來達到景觀美化的目標,使得本工程為台灣首次融合景觀設計之都巿工程建設,完成後將呈現出巿區道路景觀之新形象。

三、正氣橋改建工程

()工程概述

本工程於永吉路口接續巿民大道後,沿基隆路中央設置雙層各單向四車道高架橋,向東接跨越基隆河段主橋的上層橋面與環東大道,及向北銜接撫遠街高架橋、麥帥二橋與堤頂大道;於南京東路中央設置單層雙向六車道高架橋,接跨越基隆河段主橋的下層橋面;於松隆路口及永吉路口分別設置單向二車道匝道,上下基隆路高架橋(圖十圖十一)

原麥帥橋配合整體交通路網之規劃,由於需銜接南京東路圓環高架橋及環東大道之車流動線,改建為雙層橋梁,長310公尺。橋址位於基隆河整治後的大彎道處,兩岸堤防法線間距為380公尺,主河道寬約100公尺。主橋(即麥帥一橋)配合路線線形及橋梁景觀之需求,採用跨徑170公尺、拱高30公尺之單弦拱肋雙層鋼拱橋。

本工程沿線人行道及橋下空間配置自動灌溉系統之植栽區、休憩廣場、中央分隔島綠帶、公共藝術展示區等,達到配合都市整體發展及強化地區特性、建立綠軸開放空間、減輕高架橋結構體之壓迫感等目標。

本工程主要內容包括橋梁約57,000平方公尺,鋼重約37,000公噸,雙層橋墩18座,單層橋墩16座,橋台3座;平面道路約29,000平方公尺,原有橋梁拆除約21,000平方公尺,其他尚包括排水、防音、綠化、景觀、照明、監測等附屬工程。本工程於19992月開工,並於200010月陸續完工通車。

()舊橋拆除工程

原有正氣橋及麥帥橋建造年代不同且分階段興建,橋梁計有預力梁橋、中空版梁橋、平版橋等多種橋型,並位處交通要道,因此舊橋拆除是極具挑戰性的工作,必須考慮對生活環境的衝擊及對交通所造成的影響等問題。除此之外有關主管單位事先充份的協調與溝通,方能有效的掌握施工安全,減少工程進行中所導致的不便與危害。

舊橋拆除工法考量工址特性、橋梁結構型式、交通維持、噪音管制、廢棄物處理及施工中彈性調整工期等因素,採低噪音拆除工法如:防音型鋼筋混凝土切割機、低噪音油壓破碎機、鑽石鏈鋸等(圖十二圖十三)與傳統拆除工法併用,廢棄物以大塊分解後,再吊離工地破碎及運棄。

()基隆路高架橋工程

本路段高架橋提供銜接基隆路平面道路、市民大道南支線及圓環高架橋,全長約800M。基隆路為台北市區往返南港、內湖、汐止等地區之主要幹道之一,平時車流量相當大,且本路段涵蓋舊有正氣橋址。因此,橋型及橋墩基礎配置除配合平面道路及槽化位置外,首要考量正氣橋拆除後之交通維持,及避開原有之橋墩基礎。本路段高架橋結構型式,基本上可分成引橋部份之單層高架橋,與永吉路至圓環部份之雙層高架橋,以及兩者間之變化段。單層高架橋橋寬9M,雙層高架橋上、下層橋寬各18M(圖十四圖十五圖十六),採用上、下部結構分離方式設計。

基於減少佔用道路面積、縮短工地施作工期、降低施工中對周遭環境影響、便利交通維持及調和景觀等考慮因素,橋梁採用鋼結構。鋼橋上部結構採用矩形鋼箱型梁,此種斷面具有較大之剛性及抗扭性,適用於立體交叉曲線線形之都巿高架橋。

為避免墩柱過多影響都巿景觀,高架橋跨徑除在永吉路口、八德路口,及跨越圓環處採大跨徑多孔連續變斷面箱型梁橋配置外,其餘採跨徑約40~50公尺等斷面箱型梁橋配置。在橋墩方面,雙層高架橋路段配合單、雙層橋面變化段及結構型式,採用雙柱門架式鋼橋墩。

()麥帥一橋工程

麥帥一橋為配合跨越截彎取直後之基隆河道,需採用大跨徑橋樑以降低對水流之影響,並因位居數條重要道路之樞紐,需用雙層橋面;另因橋址位於松山機場飛航安全管制範圍內,橋樑高度受到限制。經研議後,採用跨徑170公尺、拱高30公尺之單弦拱肋雙層鋼拱橋。此種特殊橋型在世界上尚屬罕見,國內則為首次採用,以下簡單介紹本工程之概要及特色。

1.橋梁概要

本工程主橋採用跨徑170公尺之雙層橋面單拱肋鋼拱橋,拱橋沿行車方向由三個立面構架組合而成,中間為30公尺高之單弦拱肋構架,二側則為韋廉迪(Vierrendeel)桁架,上、下二層橋面均於中央拱肋兩側分別配置9.0公尺寬單向雙線快車道,下層橋面並於韋廉迪桁架外側以懸臂托架方式,配置5.5公尺寬之機慢車道和人行道(圖十七圖十八)

2.結構特性

(1)全橋勁度調整與應力傳遞

本橋由三個立面構架組合而成,中間鋼拱肋構架與二側韋廉迪桁架之勁度差距大,如何調整勁度比率,使得載重分擔能維持適當的比值,並使相對變位值控制在一合宜的範圍內,值得探討。

經多次調整拱肋、吊桿、主樑與橫樑等構材之相對勁度,進行分析比較。最後分析結果顯示,中間鋼拱肋構架與二側韋廉迪桁架之支承靜重反力分別約為4000噸與1000噸,跨徑中央處之靜重垂直變位分別為4.48公分及5.03公分。此顯示中間拱肋構架承擔全部淨載重之2/3(拱肋底部設有二個支承,每個支承承擔1/3),充份發揮拱的結構特性,整體橋樑之勁度分配適當,不僅有效控制橋梁撓度,且拱底反力分配亦屬合宜。

(2)拱肋穩定挫屈分析

拱肋的面內挫屈變形,由於受到吊桿的束制,其挫屈長度可取為吊桿間拱肋的長度。惟對於拱肋面外挫屈之穩定性能,應加以深入探討。本橋考慮活載重為全部橋面均佈的情況下,以彈性特徵法分析所得之有效挫屈長度le=43.9公尺,其對應之挫屈應力σcr=0.857σy。另外以有限變位彈塑性法分析,在靜重及5.2倍之活載重(含衝擊效應)作用下構材開始降伏,此時由軸力所引致之應力值為σcr=0.727σy,較特徵值分析所得之挫屈應力略低,經反算可求其le=62.9公尺,較特徵值法求得者略高。由於結構設計時,構材之實際應力皆低於此二法分析所得之σcr,故屬安全。

(3)局部應力分析

本橋以有限元素法分析主要節點構造之應力分布情形,各部份的應力值,利用Von mises等值應力來檢核各構件的安全性,大都在0.8σy 以下,故屬安全。

3.安全監測系統

由於麥帥一橋為台灣第一座單弦拱肋雙層鋼橋,亦是台北市東西向之交通樞紐要道,為能有效掌握橋梁使用情形、確保行車安全,台北巿政府針對本橋梁之特性,規劃裝置自動安全監測系統,作為日後維護之依據。本工程裝設之監測儀器含地震儀、自然頻率計、傾斜儀、風速風向計、風壓計等。於通車前量測初始資料、建立預警值,通車後配合自動監測記錄警報系統進行自動量測工作,不但可節省人力,更可即時反應橋梁結構現況;利用網際網路將現場量測之數據資料即時傳輸至遠端監控中心,以利決策管制中心做適當的判斷及正確處理,落實即時監測、即時預警、即時警戒、及時救災與即時支援之防災目標。

4.夜間景觀照明

麥帥一橋之景觀照明是以點與線為其設計基本元素,意圖使用點線勾畫結構線條,於夜間突顯單拱橋之結構美學。利用電腦變色景觀燈,以多變之彩色色光,塑造活潑生動之燈光夜間嚮宴(圖十九)

燈光衕I之變化效果分為平日、週休日及特殊節慶三類不同之表現方式。平日以點光源單獨開啟為主,可節省用電量,並強調拱橋弧線之柔美感;週休日則以點光源搭配上層光管,利用光管間歇性之變化模式來展現假日休閒風貌;特殊節慶之變化模式則以熱鬧、亮麗為主,營造喜慶的歡樂氣息。

5.施工管理重點

(1)鋼拱橋製作

由於本橋工地接頭繁多,且為立體結構,考量假安裝之安全性及施工進度,並為確保各接頭之施工精度,分成上、下層平面及三個立面等共11階段重複假安裝。各階段假安裝時需進行高程、長度、銲接接頭間隙與段差、螺栓孔通過率與阻塞率等之量測,並對連接鈑進行編號,以作為下一階段假安裝之依據。由於工期限制,假安裝作業採全橋上下層橋面同時進行,假安裝場佔地達80公尺x 200公尺。

(2)鋼拱橋吊裝(圖二十圖二十一圖二十二圖二十三)

因鋼拱橋面寬達38公尺,且拱肋係位於橋面中間,為提高吊裝效率及能量,利用臨時支撐上架設門型天車進行,天車除可供吊梁外,並提供鋼橋各項組立及安裝之用。借助門型天車垂直吊上效率較高、佔用面積小之特性,有效提高吊裝、橋面組立及安裝之機動性及時效性。

(3)銲接拱度規劃及拘束力對策

本工程為鋼床鈑結構,主弦梁上翼版及橋面鈑皆採工地電銲方式接合,為免因銲接變形造成拱度變化,施工時需考量銲接拱度。由於本工程係台灣第一座雙層單拱肋橋梁,依施工性、拘束力大小等進行各種施工法之評估。最後提出全橋場撐全斷面架設工法,並於電銲後進行電銲拱度釋放。

由於本橋上下層橋面之連結為韋廉迪桁架結構,為了克服上下弦梁因個別之銲接拱度造成之垂直構件接頭錯位情形,採用平行法施作。為避免產生銲接拘束力,架設時則先將各主構件之下翼鈑全部鎖斷及腹鈑螺栓鎖斷1/2進行電銲,俟銲接拱度釋放後,再置換螺栓、將全數螺栓鎖斷,並進行拱肋及吊桿之吊裝作業。

(4)全橋拱度釋放作業

鋼拱橋拱度釋放作業分為電銲拱度及自重拱度兩項,考量釋放時結構安全,採用全橋釋放拱度工法,以73個千斤頂同步下降作業(圖二十四),將總釋放量分成10階段釋放,每次下降2 cm,以減少下降時之震動及衝擊力。同時為避免各釋放階段因橋體變形不一致而產生之應力集中,致使超出鋼梁容許應力及支撐排架設計應力之情形,先模擬各種狀況以FEM進行結構分析求出臨界狀況,列入釋放作業檢查項目及重點監控。請參閱電銲預拱釋放作業流程圖

四、環東大道工程

()工程概述(圖二十五圖二十六)

本工程西起改建後之麥帥一橋,向北設匝道銜接天母快速道路,向東沿麥帥公路跨越成功路及基隆河後與堤防共構,繼續向東跨越南湖大橋經南港經貿園區,至大坑溪匯流口與北二高南港聯絡線相銜接,全長約5.6公里。本工程於麥帥公路段設匝道兩處銜接平面道路,於南湖大橋至台五線段設匝道銜接經貿園區35公尺計畫道路,並於捷運機廠北側設中央上下匝道銜接南港經貿園區與北二高南港聯絡線。主要工程內容包括高架橋面積約140,000平方公尺、平面道路面積約70,000平方公尺。本工程配合基隆河堤防施築時程,於199311月開工,並於199811月陸續完工通車。

()橋梁工程

1.麥帥公路段 (圖二十七)

高架道路西端銜接麥帥一橋雙層高架,上層沿麥帥公路至潭美國小北側,長約1650公尺;下層於堤頂大道路口前下地銜接平面道路。高架快速道路為雙向四線快車道,橋寬各10公尺。於麥帥公路上並設有二處中央匝道,另於堤頂大道路口設匝道向北銜接堤頂大道。

本路段高架橋於跨越重要幹道路口,採用55~85公尺之較大跨度,其餘則採用40~50公尺之跨度,橋型以3~4跨連續鋼橋為配置原則。

2.跨越成功路-基隆河段

起於潭美國小北側,南轉跨越成功路及基隆河,至基隆河南側堤防止,長約800公尺。本路段高架橋由單層漸變為雙層,橋寬各10公尺。配合基隆河整治計畫主河道寬,跨河主橋(環東大橋)配置為跨徑166公尺之雙層Lohse鋼拱橋(圖二十八圖二十九),其餘路段高架橋則配合單層漸變為雙層及跨越成功路等條件,採用40~74公尺不等之跨度。

3.成功橋至南湖大橋段(圖三十圖三十一)

起於成功橋東側至跨越南湖大橋止,高架橋並與堤防共構,長約

1950公尺。本路段高架橋為雙層,橋寬各10公尺,下層於南湖大橋前下地,穿越南湖大橋繼續東行,並與經貿園區50公尺計畫道路銜接;上層則跨越南湖大橋及計畫中之中運量延伸線。本路段主要為單柱框架式鋼橋墩之雙層高架橋,考慮整體一致性,跨徑主要為40公尺,並以3跨連續配置為原則。

4.南湖大橋至台五線段

起自南湖大橋西側,沿基隆河南岸東行,至大坑溪口銜接北二高南港聯絡線,高架橋與堤防共構,長約1200公尺。沿經貿園區35公尺計畫道路設匝道,跨越下層高架往西匯入主線。另於捷運機廠北側設中央匝道,銜接南港經貿園區與北二高南港聯絡線。本路段高架橋配合匝道設置及下層主線爬升與上層合併成單層高架橋等條件,採用40~55公尺不等之跨度。

()工程特色

本高架快速道路係以約110°斜交跨越整治後基隆河,跨河段長約280公尺。此部分路線線形僅於跨越主河道部份為直線段,兩端則分別為半徑150公尺及185公尺之緩和曲線路段。配合路線線形及考量水利防洪,主橋配置為跨徑166公尺之雙層鋼拱橋,採樁基礎之門架式RC橋墩,墩柱為圓形,並避開整治後基隆河主河道。兩側則分別配置為58公尺及74公尺之簡支合成箱形梁橋,上層支承於拱橋橫梁上,下層則直接支承於RC橋墩帽梁上。另為減輕自重,上下層橋面均採用鋼橋面鈑。

本工程跨越基隆河主橋(環東大橋)不僅是本快速道路之重要節點,亦是基隆河沿岸重要之景觀資源,因此環東大橋亦配合現地自然環境,考量橋體結構造型和空間型態,橋上設有可變色投光燈,利用電腦程式控制燈光色彩與亮度,以展現橋梁夜間之美。

另於成功橋至南湖大橋段,為解決都市道路用地不易取得之問題,且節省使用空間,達到地利共享之目的,經評估研選,惟有採用單柱框架式橋墩與雙層高架橋之組合,並與堤防共構方式方能克服空間不足的問題,解決與水爭地之困擾。另為減少自重,縮小橋柱尺寸,並採用鋼結構。

五、洲美快速道路工程

()工程概述

洲美快速道路高架橋南起社子島渡頭堤防跨越基隆河,沿基隆河右岸與洲美堤防共構,經北投焚化廠跨越磺港溪右岸進入大業路止(圖三十二圖三十三),全長4.1公里。本快速道路通車後,可改善台北市區與北投、關渡、淡水地區的交通,並紓解承德路的壅塞現象。此外,本工程對促進社子、洲美與關渡地區的開發,建設士林及北投地區成為具有商業、金融、媒體、文化、遊憩等多重機能之區域,將有很大的助益。本工程於20013月開工,並於200212月高架橋完工通車。

由於本工程之設計與施工時程較同規模之工程短,創下21個月即完成4.1公里高架鋼橋建設紀錄。期間動用超過數十部大型的鑽機與吊車,跨河段利用平台船吊裝,且採用上、下部結構同時施築等施工方式,都是空前的紀錄。

本工程橋梁主線長度3280公尺,及匝道6處長800公尺,橋梁總面積約106,000平方公尺,跨河主橋為三跨連續鋼橋面鈑箱型梁橋,一般路段為3~5跨連續鋼箱梁橋。橋梁基礎採用全套管基樁,於跨越基隆河段主橋基樁直徑為2.0公尺、長度達90公尺,一般段則為1.5公尺、長為55~80公尺。橋梁使用總鋼重約62,000公噸。

()高架橋梁設計

本工程依工址環境特性及結構特性,可區分成三個路段:「跨越基隆河段」、「福國交流道段及洲美堤防段」及「磺港溪至大業路段」等(圖三十二)。茲將各段特點詳述如下:

1.跨越基隆河段

本路段高架橋全長約553公尺,因配合快速道路設計線形曲率,必須採斜交方式跨越基隆河,主橋橋型為三跨連續(126+168+126=420公尺)鋼橋面鈑箱型梁橋,梁深為3.2公尺~6.4公尺之拋物線變化斷面,主跨168公尺為目前國內梁系鋼橋跨徑之最大者(圖三十四圖三十五)

由於工程需於河中施工,且工期跨越防汛期,為避免施工妨礙水流,採用平台船吊裝工法取代傳統施工便橋吊裝方式。另為能達成本高架橋限期通車之目標,乃在橋墩墩柱尚未完成前,以臨時支撐架自兩端向中間閉合方式吊裝鋼梁,上、下部同時施工,以達縮短工期之目的(圖三十六圖三十七)

2.褔國交流道段及洲美堤防段

本路段高架橋主線續接前段,沿洲美堤防與堤防共構北行至礦港溪止,主線全長約1350公尺。跨徑採用50公尺~77公尺三~五跨連續梁結構(圖三十八)。本段高架橋係沿著洲美堤防佈設,基礎與堤防共構興建(圖三十九),採用斜坡親水土堤設計,堤頂六公尺寬,並規劃有自行車道、慢跑道及活動空間廣場,為台北市多增一處親水堤防景觀。堤防內並佈設共同管道,完工後將為國內多功能之親水堤防示範工程。

3.磺港溪至大業路段

本路段高架橋主線部分跨越磺港溪後,沿磺港溪西岸北行至承德路口左轉西向下地銜接大度路長約1530公尺,另設置匝道跨越承德路路口,銜接大業路,長度約460公尺(圖四十)

本路段跨越磺港溪部分,採用三跨連續(110+150+110=370公尺)鋼橋面鈑箱型鋼橋,梁深3.6~6.4公尺(圖四十一),一般段橋梁路徑則採用50~100公尺之三跨連續鋼箱梁橋。

()本工程之特點

本快速道路高架橋工程工期緊迫,工作項目複雜且數量龐大,故本工程自開工日起,即需投入大量資源包括人力、材料、機具等,積極趲趕。茲將本工程之施工特點略述如下:

1.本快速道路高架橋施工期間短,僅約21個月,為國內施工最快速之橋梁工程。

2.跨越基隆河段之主橋基樁採用2公尺之大口徑尺寸,基樁施工長度自施工構台起深達104公尺,亦為工程記錄。

3.由於本工程施工期限短,為縮短施工時間以期符合既定之完成目標,經考量上部結構鋼箱型梁因採用鋼橋面鈑現場銲接,並採全橋電焊拱度釋放方式辦理,於吊裝期間在橋墩處需預拱約30公分。故上部結構可於橋墩墩柱及帽梁尚未完成時先行施作,以臨時支撐架自兩端向中間閉合方式吊裝鋼梁,上、下部結構同時施工。

4.本工程全部採用鋼結構橋梁,跨基隆河主橋跨度168公尺為目前國內跨度最大之鋼梁橋。本工程全部使用鋼重達62,000公噸,於一年內完成製作及吊裝,其中平均月製件重量10,000公噸,平均月吊裝重量13,000公噸,均創下國內最高紀錄。

六、結語

台北巿區鐵路地下化後,沿線道路呈現一個嶄新的局面,對於都市的更新發展有很大助益。沿線道路埋設共同管道,也免除日後挖掘道路的困擾,進而提升市民的生活品質。

高架橋與鐵路隧道、地下停車場或地下街等地下建築共構之特殊構造方式,開創了國內工程之先例。都市高架快速道路與堤防共構興建,對解決市區道路用地難求問題,提供良好參考模式。

在繁榮的巿區興建高架橋,施工中之交通維持極為重要,採用鋼橋結構,對減少施工障礙、縮短工期、減低交通衝擊等有相當大的幫助,且可因應共構工程複雜結構之需求,因此,鋼結構極適用於市區高架橋之建設。

此外,都市跨河橋梁採造型優美的橋型,配合多變的燈光色彩,更活化了都巿夜間景觀,進而達到創造地標的效果。

參考文獻

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  200111月。

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(3)莊武雄、張荻薇、馮怡園,「都市高架快速道路與地下構造共構工程之建設與技術探討」,

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