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落墩的考虑：为何选择35m/30m等两种预铸梁长度
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http://www.lgmi.com 发表日期：2011-12-14 15:27:38
兰格钢铁 |
摘要：当选用「全跨孔预铸、逐跨吊装工法」构筑桥梁上部结构时，单一的梁长是会有其优点，但是，须避免其落墩于既有产业道路及农水路，并须兼顾跨越河川时所必需考虑的跨长。另，宜配合不同预铸梁长生产的顺序观点作落墩的布设。
1.南北向的连续超长桥梁工程，由于约每隔2km至5km即有可能遇到宽窄不同的河川、溪流，跨越河川时，为免阻碍水流，自以采较大跨径为佳。但是，跨径越大则梁身愈高、对列车通过时所产生的振动之顾虑愈大，因此桥梁造价会提高。在全线246km的桥梁中(包括高架桥)，约有25km长系跨越行水区，约占全长的1/10。如果，此等跨越行水区的桥梁上部结构施工方法是与陆上的高架桥不同，另采较长的跨径，并以其它方式及机具施工，则不仅会增加造价，且会形成「全跨孔预铸、逐跨吊装」时的瓶径。很遗憾，在高铁筹备处阶段，主政者却作了「河川桥的施工，另行考虑」的政策决定，纵然，事后知道过去的决定是有待商榷的事时，却对整体的规划已造成某种程度伤害，至少时程上耽误了，估价的基础上也失去精简!作此「河川桥的施工，另行考虑」的主政者不曾思考面对河川排洪寻求对策，可曾自我反省？
2.在德国高铁桥的简支箱型梁，系多采44m的墩距，惟，是采逐跨场铸混凝土施工，没有运梁时的荷重问题。英国MottMcDanold顾问公司曾经应要求作过初步分析，当预铸梁的长度大于35.7m时，就必需为运梁工作而增加箱型梁的预力钢绞索。并且，当没有载重的运梁车行驶其上时、也没有附加呆重时，既成梁由于过多的预力会产生向上拱的现象，此上拱会引起桥面版的横向裂纹，裂纹会渗水、减短结构寿命。所以，当采「全跨孔预铸、逐跨吊装」的施工法时，就不能忽视运梁条件的限制。如果经过精算，梁重减轻，就运梁时的限制条件而言，梁的预铸长度是有可能会大于35.7m的。
3.长桥跨越既有地面道路，跨越的那一孔的前后桥墩间的净宽，必需能够满足既有地面道路的路宽，即使有交角时，也要计算斜边长，将之纳入考虑。如果，既有地面道路的宽度不是简支的预铸梁长度可以跨越，此时，连续三跨孔的场铸TypeII桥就有了需要。场铸桥的施工成本较高，施工管理亦费事，并容易成为「全跨孔预铸、逐跨吊装」的施工法时的瓶径。所以，如果所选用的预铸梁的制式长度较长，可直接吊装跨过既有地面道路，需要场铸TypeII桥的机会愈小，对工期影响的变量减少了。
4.西部平原已经高度开发，经过农地重划后的农地，约每隔100m左右就有灌排用的给水路或排水路，尚有3m或5m宽的农业产业道路。长桥的桥墩如果座落在水路及产业道路上，基桩施工时、基础开挖施作期间，皆需要事先改水、改路，布设安全围篱。下部结构竣工后，尚须作永久性的改道。假如影响到农时、当地的交通，会引起相当的抗争。单一的制式预铸梁长度，在落墩时，是免不了会将墩柱基础座落在农水路上，因此，解决的方法是选择两种长度，作为制式梁的预铸长度，落墩规划时，需经过多次调配，利用两种不同的预铸长度，将可跳过、越过、闪过既有的农水路。
5.所以，除选择35m为主的制式长度外，再选30m长的预铸梁长为辅。两者交错配置，错开农水路。例如，某跨如为35m时，墩柱适落座在产业道路上，将此跨径改用30m后，则可有错开5m的空间，如果，在此跨之前，亦有原为35m者亦改为30m，则可有10m的空间藉以错开。
6.选择35m及30m的着眼点，尚有因为此两者的最小公倍数为210m，分为6根梁与7根梁。从预铸场的不同长度模床的生产调配来看，只有一根梁之差异，较易于规划、落墩时的轮替配置。如果选择25m及30m的配置，最小公倍数为150m，分为5根梁与6根梁，但是，跨越河川时，30m的跨长又不能满足河川泄洪的需求。所以，选择35m为主、30m为辅，预铸场配置3套35m的模床及1套30m的预铸模床。惟，此种规划尚需先视落墩的结果而定。
7.为减少预铸梁在预铸场内储存时、小运搬的困扰，落墩时，宜尽可能有一长一短的配置，俾与预铸生产计划相配合。一长一短的配置，也会对高速列车所产生的重复振动有某种帮助。
8.从事桥梁工程的规划及设计，「落墩」是一项基本、重要的工作，顾问公司多思考落墩，并没有白花人力，如果落墩在既有产业道路或既有农水路上，则必须为既有产业道路或既有农水路作改路及改水的细部设计，何况尚须当地主管机关认同其设计，求人不如求己，千万别自找麻烦，为了避免作改路及改水的细部设计，不必看人脸色、仰人鼻息，何不慎始!即使已沟通了主管机关认同其设计，选举后，改朝换代，新人有新意见时，岂不又增加了设计变更的困扰？
9.没有十全十美的规划，前述的作法，只是尽力消除自找的障碍。桥墩基础约至少12m*12m，或者要闪开农水路有困难，万不得己，退而求其次，农水路在基础上方通过，桥墩柱则需闪开，这是非常重要的一件事，在规划时多慎始，施工时才能少困扰，才能降低造价。
10.无论所选择的预铸梁长是30m/25m的组合，或是35m/30m的组合，在施工作业而言，其在预铸模床内之吊放钢筋笼及混凝土的养生时间是一样的，清理模床与涂喷脱模剂、浇置混凝土的时间是与长度成正比例增长，但是还可以事先对施工机具作规划，使不增加作业时间。至于运梁的时间是一样的，吊梁的动作(锁接吊具、收起或放下前、中、后脚架)是一样的，将预铸梁吊着向前移的时间、将吊梁机向前位移的时间是与梁长成正比，只是运梁车及吊梁机等施工机械需较大荷重能量，此点事先可以考虑，皆不是难事。总之，因为选用较长的预铸梁长，总根数减少了!不仅减少人力费用的支出，在整体工期上亦缩短。
11.基于上述的考虑，所以才会一再地呼吁，宜选35m长为预铸梁的制式长度，辅以30m长的预铸梁!
如果运梁时的荷重限制，选40m梁长并不必需要另加施工(运输)中预力钢绞索，则会建议采40m/35m的组合!以化解遇到河川时须要较大跨径、及化解跨越既有道路而必须场铸的瓶径。 |
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