仿生積木式預鑄橋墩系統 蓋橋樑更快速、更耐震

國震中心橋樑組組長宋裕祺(見圖)表示以台中生活圈4號線橋樑為例,傳統場鑄工法要25個工作天,但預鑄墩柱工法只要1.5天。(方濬哲攝)

國震中心橋樑組組長宋裕祺(見圖)表示藉由「積木堆疊」概念,開發模組化、環境衝擊低的新型工法,已獲日本、美國專利,可望成為國內橋樑設計及施工的里程碑。(方濬哲攝)

台灣高山林立,山區快速道路經常穿過群山峻嶺與急湍深谷,必須興建高架橋蹲高架橋。國家實驗研究院地震工程中心研發出領先世界各國的「新型仿生積木式預鑄橋墩系統」,藉由「人體脊椎」與「積木堆疊」概念,開發組模組化、輕便及對環境衝擊低的新型工法。

國震中心表示,「新型仿生積木式預鑄橋墩系統」已完成性能試驗,可抵抗之地表加速度和傳統橋墩相比,提高為1.2倍,以高度8.5公尺的橋墩為例,可承受之墩頂位移量增加17公分,目前已獲日本、美國與中華民國的專利,,未來可望成為國內橋樑設計、分析及施工的全新里程碑。

國研院副院長吳光鐘表示,傳統高橋墩採現場澆注混凝土的施工方式,有施工困難、危險性高、混凝土灌漿作業會對環境衝擊等問題,因此近年橋樑施工逐漸改為「預鑄節塊橋墩系統」,即事先在預鑄廠中鑄造一塊一塊的橋墩節塊,運至工地後堆疊起來,成為橋墩。

現行美國等許多國家已利用「預鑄節塊橋墩系統」來興建橋樑,不過國震中心進一步改良,利用「人體脊椎」與「積木堆疊」概念,發展出「新型仿生積木式預鑄橋墩系統」,耐震度更強,而且造橋更快。

國震中心橋樑組組長宋裕祺說,他們參考人體脊椎結構,在預鑄節塊下加裝鋼製剪力榫,可插入下面一塊節塊上方的凹洞中,互相卡住,避免地震力的橫向剪力造成節塊橫向錯動;同時,進一步開發出「積木堆疊」型的新式預鑄節塊,製作小尺寸的節塊,不但降低製造成本,還便於運輸。

宋裕祺舉台中生活圈4號線橋樑為例,傳統場鑄工法要花25個工作天,但預鑄墩柱工法只要1.5天;在直接成本方面,預鑄墩柱工法比傳統場鑄工法貴25.7%。以預鑄墩柱工法興建橋樑雖然比較貴,但施工時間卻大幅縮短、對環境衝擊小,值得一用。

國道新建工程局總工程師陳國隆表示,台中生活圈4號圈橋樑的規模比較小,因此用預鑄墩柱工法比用傳統場柱工法貴,但如果未來興建強橋樑的規模大一點,預鑄墩柱工法更值得使用。

(中時 )


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