支撐先進工法施工經驗及研究心得

Jerry Liu

橋樑工程支撐先進工法引進台灣已有十數年歷史,對於適合之環境,優點及設備之基本主構件形式相關書籍文章論文皆有相關論述(如推廣手冊),在此不再敘述;就支撐先進工法之工程規劃、設備選用、設備設計、設備製造、設備組裝、設備試車、油壓設備、附屬設備材料、設備推進、土木工程施作(模板、鋼筋、預力系統、澆置混凝土)、設備拆除等整理出相關之事項,供橋樑支撐先進工法之工程規劃、選用設備、施工等參考。若有不足請支撐先進工作車工法之各位先進不吝指教

一、           

工程規劃因素:

1.   工程週遭環境空間場地,能否足夠橋樑工作車運用。

2.   橋墩高度影響托架之架設機具能量及安全衛生問題。

3.   橋樑各單元之跨距、橋樑曲率半徑、側邊橋樑間隔距離。

4.   橋面板加厚區施作時間點,考量如何施作?

5.   端(中)隔樑施作時間點,考量如何施作?

6.   工作車施做起始位置,一般建議由低點往高點推進,需視工作車主樑推進磨擦力及煞車系統而定,若由高點往低點推進向下縱坡不得超過2%。需考量工作車組裝場地位置。

7.   施作流程工期進度。

8.   人員配置、種型機具種類

9.   混凝土澆置方式採用移動式(卡車)混凝土壓送車或固定式混凝土壓送機,一般台灣地區習慣採用移動式(卡車)混凝土壓送車澆置。

10.       混凝土材料及養生:材料可分加藥劑(有早期強度效果)一般混凝土加蒸氣養生設備。一般藥劑混凝土加減水劑比例約為3~5%之間,需作混凝土配比試驗濕治養生,但受天候影響較大。一般混凝土加蒸氣養生設備,經驗得若一般混凝土加蒸氣養生仍需約36hr~72hr才能達到預期強度,若加少許藥劑約0.5~1.5%可縮短至約36hr以內。

11.       鋼筋组立:預組鋼筋籠調裝或現場組立。

二、            設備系統選用:目前國際上有成熟之設計顧問公司發展出數種系統,以歐規較常見使用挪威、奧地利、法國、德國、義大利、日本及中國大陸,台灣亦有少數研發如恆陽工程顧問公司、榮民工程公司及台灣營建研究院合作開發等等。一般在選用工作車系統除考慮往後工作車轉用之利用價值,可節省日後工程費用,仍必須考量操作人員之能力或需培訓,這會影響橋樑施作難發揮支撐先進工法之優點及提高工作車操作、架設、灌漿之風險。

1.         支撐型工作車可分為:

A.                托架:拆卸式及自走式,支撐方式可分為三角托架支撐式、三角托架懸吊式、三角托架附掛式、鋼架支撐式及三角托架附掛式配合固定式後端樑。

B.                推進台車:滑版式、三輪式、四輪式。推進油壓設備分為轉進式、推進式。

C.                主樑:桁架式、箱樑式。

D.                導向樑:前後筆樑式、導樑式、前筆樑加固定後端懸吊樑。

E.                橫樑:主樑穿孔式、主樑內側固定式、主樑內側斜撐式、主樑上方支撐式。

F.                外模:整體連續結合式、連續搭椄式、單元式,整體分離主樑橫儀式、橫樑橫儀式、底模下掀式。

G.                內模軌道:獨立式、組合式、組合支腳式。

H.                內模台車(軌道車):全油壓式、半油壓式。

I.                內模:拆卸方式為三片式、五片式、七片式,支撐為三桿式、五桿式、多桿式。

2.         上懸吊型工作車:

A.                支撐架

B.                推進台車

C.                主樑

D.                懸吊上橫樑

E.                懸吊系統位置

F.                內模軌道

G.                內模台車(軌道車):全油壓式、半油壓式

H.                內模:拆卸方式為三片式、五片式,支撐為三桿式、五桿式、多桿式。

I.                棚架

3.  油壓千斤頂數量位置

三、            設備設計:

一般設計工作皆交由設計顧問公司執行,設計前需先與設計單位有充分溝通。工作車設計成果是否足夠符合需求及該工程規劃是否搭配。考量自動化程度,自動化程度直接影響成本、工期、人力需求、手工具、重型機具能量、工程風險程度。台灣一般營造公司皆有高層幹部決定後就開始工作車設計製造,若無與施工人員洽談協調溝通,工作車設計公司僅會設計工作車雛型可說是陽春工作車,事後業主又要花費相當多時間、經費及精力自行設計附屬設施如電源設備、手工具採購、安全設施等等。

1.   托架:與墩柱界面是否符合,托架需設釣耳。可分單組(套)式、雙組(套)式、三組(套)式、多組(套)式,單組(套)式、雙組(套)式使用於自走式工作,三組(套)式較為普遍一般使用於橫移分開式工作車,多組(套)式使用於橋樑跨距Type多樣式 。

2.   工作台車:自走式工作車主樑、台車、托架懸吊裝置,推進方式、煞車系統。分離式工作煞車系統、拆卸方便性、橫移距離是否足夠。

3.   主樑:主樑長度符合橋樑個單元需求,頂昇千金頂支承位置、後懸吊位置,推進軌道前進及後退是否可行性及方便性,考慮工作車撓度變位。

4.   鼻樑:筆樑加主樑能否跨越最大跨距,主樑與筆樑連結方式需要求設計單位特別檢核。

5.   橫樑:考慮各單元跨距。

6.   外模:替換方便性,橋面加厚區模板之設計,柱頭模預留空間是否恰當,需設計支撐模之支撐座,模板間之縫隙椄合方式,盡量使用搭椄無填隙版,翼版側模。底模與腹版分離(斜撐版式橋樑)

7.   內模:模板長度及替換方便性,內模漸變段如何施作,模板間之縫隙椄合方式(方便、密合性),內模支撐方式(最佳支撐桿輕巧,且支撐力足夠)。

8.   內模台車:便利性及台車(軌道車)穩定性

9.  油壓設備:油壓千斤頂衝程、能量及配置位置,油路(管)配置方式(活動式或固定式)、油路(管)材料(金屬管或高壓軟管)、油壓千斤頂雙動或單動、電動或手動、油壓輸出能量、控制方式機械式或電子式(線控電子式)。一般基本有頂昇千斤頂、橫移千斤頂、推進千斤頂、調模千斤頂、配屬千斤頂、後端懸吊千斤頂。注意有無備用品(一般為消耗品(設計公司說法))。

10. 安全衛生設備:一般設計公司並不會主動幫客戶設計周全,需主動提出要求設計位置及需求功能。工作車前端工作平台及欄杆、托架步道、橫樑下方步道、翼版兩側步道及欄杆、主樑上方、翼版與前端平台樓梯、主樑與托架樓梯、橫樑至主樑或托架之步道。

四、            設備製造:

1.         材料品質:材料符合設計。

2.         裁切:切割方式及尺寸、切片採用整體式避免對接。

3.         焊接:焊接方式是否符合設計圖說。

4.         檢驗:所有材料及焊道需作檢驗。

5.         假組立:主樑、筆樑、固定式橫樑、托架、內外模等需於工廠內假組立後再上漆。

五、            設備組裝:

1.         設備組裝計畫:場地整理規劃,組裝順序、機具能量、檢查重點項目。

2.         工作車運送:工作車各組件是否超寬、高、長,前後進場次序。

3.         托架:托架是否水平、與墩柱是否密合、高拉力鋼棒施力平均且達設計值。

4.         台車:位置方向是否正確。

5.         主樑及筆樑:組合配件齊全,各螺栓扭力試驗達設計值,水平及線型。

6.         橫樑:位置是否正確,固定式橫樑需作螺栓扭力試驗達設計值。

7.         外模:各組件位置,各節模板需編號。

8.         內模台車(軌道車):油壓千斤頂與內模連結插銷方向位置相同。

9.         內模:各節模板需編號。

10.         填縫版:是否牢靠、平順。

11. 安全設施:各步道是否安裝牢靠。

六、            設備整體試車:

1.         工作車主體流程:需整個流程前進、後退、橫移(開合)、頂昇。

2.         內模設備:測試標準斷面單元及變化段。

七、            油壓設備組裝測試:

1.         頂昇千斤頂:需送試驗單位測試頂昇壓力及鎖固承載力、衝程、速度。

2.         橫移千斤頂:衝程、速度、能量。

3.         推進千斤頂:衝程、速度、能量。

4.         橫樑千斤頂:衝程、速度、能量。

5.         後端樑千斤頂:需送試驗單位測試頂昇壓力及鎖固承載力、衝程、速度。

6.         油壓輸出設備:輸出能量、速度是否足夠。

7.         內模台車:各關節油壓千斤頂衝程、能量。

八、            附屬設備:

1.         發電機及電路配置:輸出能量需供應工作面所有設備使用電量之150%以上,主開關配電盤(含漏電裝置)。

2.         空壓機及氣管配置:輸出能量。

3.         電焊機:至少需兩部及電焊能量。

4.         內、外模震動機:使用氣動式或電動式及數量位置。

5.         照明設備:翼版處之橋面每100M2設置一盞800燭光探照燈,箱樑內橋樑長每10M使用小型低發熱兩盞200燭光電燈,工作車前後各設置兩盞800燭光探照燈以上為建議。

6.         高壓水沖洗機:水壓力最大能量達30kg/cm2

九、            工作車設備施工:

1. 頂昇:頂生前檢查固定所有必須連結處,頂昇千斤頂位置正確,頂昇千斤頂速度必須同步。升至定位前5cm處必須停止,檢查模板位置與橋樑結構物設計位置差異,微調後再緩慢頂昇至設計位置。在頂昇過程中需隨時注意千斤頂頂昇壓力。

2. 外模版調整:考慮外模結合模式及調模順序,測量定位點,需考量工作車橈度變位。

3.  內模板安裝:內模支撐一般較外模支撐柔性,安裝時避免過度施力造成模板撕裂,模板固定鋼棒包覆pvc管,腹版厚度控制,鋼筋保護層控制,填縫版確實索固,支撐桿索固。

4.         澆置混凝土前中後:灌漿前檢查所有固定點確實索固及架設沉陷控制點,灌漿中檢查零配件支撐點有無鬆脫及監測工作車沉陷量(橈度變位),灌漿後檢查有無漏漿情形立即清除

5.          施拉預力前:混凝土強度達設計強度75%時,解除內模支撐桿應力。測量沉陷控制點高程。

6.          工作車降車:降車前解除主樑固定支撐、主樑以上與橋樑固定點、內外模固定鋼棒、下降之障礙物。橫樑固定器切勿解除。降車時確認頂昇千斤頂方向,注意各個頂昇千斤頂平均速率下降至滑輪或滑版上止。

7.         模版分離:解除橫樑固定器及底模固定器,依序漸進平均分離、避開墩柱。

8.         工作車推進:工作車推進儘可能於日間施作,且當天施作連續至閉合完成。推進前檢查電力系統安裝完整、油壓系統測試、檢查前後托架高程差、跨距長度檢查,推進時注意障礙物阻擋(曲線橋樑與墩柱或側邊橋樑)。

A.            分離式工作車推進:兩側主樑推進不可同時或只推進單側需兩側交替推進,避免造成托架施力過度或載重不平衡狀態,推進定位兩側橫樑結合點是否對齊。

B.            整體式工作車推進:推進千斤頂是否同步,按照操作說明書程序施作。

9.         模板閉合:橫樑結合點需精確對準,若有誤差利用頂昇千斤頂、橫向千斤頂及推進千斤頂施作微調動作,不可強制閉合。

10.             後端懸吊安裝:後端懸吊一般僅跨越於2顆或4顆千斤頂上,兩側赴掛高拉力鋼棒,承受力量前屬於一不穩定結構應特別小心。千斤頂底座需用水泥沙漿或細沙舖設水平。細沙周圍需用水泥漿或水泥沙漿包覆,防止細沙流失。鋼棒架設施力前需讓每一支鋼棒受力相同。千斤頂頂昇速度絕對平均上升,避免傾倒。

11.             托架安裝:安裝托架場地需先規劃及勘查,因托架重量甚重影響吊車作業安全及作業時間。托架高程需精密計算,降模空間每一種系統皆不一,與工作車撓度、頂昇千斤頂衝程、前後墩托架有關,不可不慎。每一托架支腳之連結需依設計圖說連結,若是為三角托架其兩側(墩柱前後)固定鋼棒施拉力量至設計值,其施拉順序取平衡方式。

十、            土木工程施作:

1.         盤式支撐墊安裝:支撐墊位置方向及無收縮灌漿。

2.         測量:測量工作包含墩柱檢測、托架高程檢核、外模線型高程計算放樣、內模線型高程計算放樣、預拱值檢測、預拱值回饋設計單位。

3.         模板:此以散模為主,散模一般使用於隔樑處、端頭處及特殊變化位置,故此位置通常支撐困難且須預留配件或鋼筋續接器等等需詳加規劃。

4.         鋼筋:鋼筋綁紮可分預組鋼筋籠及現場組立兩種:

A.  預組鋼筋籠:預組鋼筋籠長度程度、預組場位置選定、預組場場地設備規劃、運送路線規劃、吊裝方式,預留配件位置。

B.  現場組立:鋼筋吊放不可集中同一位置(側),造成載重集中,因現場組立空間受限制,在綁紮前需先規劃好組立順序,避免鋼筋綁紮困難情形。

5.      預力系統施作:錨頭安裝確定位置及角度,尤其固定端錨頭之安裝特別注意鋼絞線是否索固於固定錨頭上。套管架設各節點之位置XYZ軸及套管續接,透氣管安裝位置,套管支撐牢靠,套管特別注意與錨頭相接。鋼絞線穿線過程避免損傷鋼絞線外皮,預留鋼絞線長度及保護設施。預力千斤頂送CNLA檢驗校正及回歸計算公式,預力施拉前油壓千斤頂、油壓表對應檢查,施拉順序依照預力計算圖說,詳讀油壓操作手冊,施拉過程注意鋼絞線受力情形如夾片變化、鋼絞線有無刮傷、伸長量及受力情形。預力施拉完後檢查拱度及橋樑頂版、錨頭區混凝土完成面之裂縫。

6.         混凝土澆置:考量澆置順序、混凝土坍度、澆置全部震動確實、完成面平整度、澆置時橈度變化。

7.         混凝土養護:可分濕治養生及蒸氣養生

A.  濕治養護:需配合混凝土加早強性藥劑(一般使用減水劑)。濕治養護做法為澆置完成後初凝後全面覆蓋保濕材料(不織布、麻布),保濕材料上加一層帆布覆蓋,隨時保持濕潤。建議採用自動定時洒水設備,減少人力浪費。

B.  蒸氣養護:建議先做試驗混凝土配比是否再時間內能達到預期強度及鍋爐能量是否足過。現場施作時包覆密封程度,各部位溫度控制及均勻性,混凝土試體擺設位置。油壓系統勿受蒸氣悶烤,以免發生危險及油壓設備損壞。

十一、  工作車設備拆卸及運用:一般工作車拆卸可分懸吊式拆卸及逐項拆卸二種。

I.          懸吊式拆卸法必須擬定拆卸計畫,除托架現場拆卸外其餘設備降至地面在分解,順序

1、 混凝土橋面板預留孔。

2、 拆卸內模設施。

3、 安裝懸吊設備。

4、 提升工作車主體。

5、 拆卸推進台車及托架。

6、 循環順序降至地面,在主樑下架設支撐水平。

7、 依序拆卸外模、橫樑、鼻樑及主樑。

本項拆除工法優點:拆除速度快、安全性高、節省重型機具費用。缺點:需較週全計畫及較多之設備、技術型高之人員。

II. 逐項拆卸:現場直接拆卸,若前方如有空間往前推進一跨再拆卸,

1.   內模移除:前方平台與軌道高度是否符合,作業空間大小。

2.   工作車降車:同第九、 6.

3.   左右主樑(模板)分離拆卸:

4.   主樑拆除:

5.   推進台車托架拆除:

 

 

小弟支撐先進工法經歷:

1、         國道豐原環線C324標工程南莊營造公司承包,本人擔任支撐先進工法施工工程師,該公司支撐先進工作車由恆陽工程顧問公司設計、長榮重工公司(榮重公司)製造、元聯工程公司組裝、遠鼎營造公司施作。本人自規劃、工作車設計階段開始參與其中至工程結束,

2、         台灣高速鐵路工程C250H.B.P J.V公司承包(H德商豪赫蒂夫公司、B荷商霸力斯頓公司、P台商泛亞公司聯合承攬)、隸屬德商豪赫蒂夫公司橋樑ASS部門監造工程師(supervision engineer)負責支撐先進工法規劃、設備組裝、施作之管理工作。V.C.E公司設計 新峰機械公司製造 東升起重公司組裝 榮民工程公司施作  元聯工程公司拆卸

 


隨機文章

×
網友回饋 回應:4
  • 歡迎來到隨意窩Xuite

    開啟選單瀏覽服務或以關鍵字搜尋。

     
  • 瀏覽更多精彩內容

    切換至格主其他頻道或直接搜尋。

     
  • 快速便利分享工具

    提供多種分享方式傳遞內容資訊。

     
  • 更多推薦APP

    隨意遊與隨食記app僅支援ios裝置。