高公局北工處關西工務段馮張斌、鄭承鴻/撰稿照片提供
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國3大溪交流道北上匝道入口擋土牆 |
一、前言
國道3號大溪交流道北上入口改善工程（以下稱：本工程），係以回填路堤方式拓寬道路，該交流道於"2"0k+280~ +754路段緊鄰農路及鄰地，路權寬幅有限，考量施工期間交通影響及用地取得不易，於原有路權內設置擋土牆設施，提供闢建車道空間，並防止拓寬路基滑動。由於工區空間狹小基礎深度受限之困難，設計單位選用「微型樁工法」，以減少檔土牆基礎開挖深度，並提供檔土牆應有承載、抗滑及抗剪能力，確保施工安全及路堤穩定，降低影響現有居民出入或損害鄰近農路。本工程採用擋土牆設施共計下列4種型式：
二、微型樁工法的簡介
1.定義：
所謂之微型樁，其一種小口徑之鑽掘樁，口徑介於100~300mm間，樁體主要由壓力灌注之水泥(砂)漿或細石混凝土與加勁材所組成，依據其受力需求加勁材可為鋼筋、鋼棒、鋼管及型鋼等。
2.原理及特性：
微型樁工法的原理係利用微型樁來增加壁背側滑動面之抗阻力，以減少土體滑動變形所產生之車道地面沉陷，受微形樁阻隔之土壤，因樁體與土壤間之摩擦力及其剪力強度來作為阻隔土壤破壞線及土壓力，致無法向開挖面滑動，使產生土拱效應，而達到保護之效果。
微型樁工法的特性係介於高壓噴射灌漿與基樁之間，在與高壓噴射灌漿及基樁相比較之下，其具有下列之特性：
A.與基樁相比較下，其口徑較小、施工較容易。
B.與高壓噴射灌漿樁之比較下，其較具有固定之口徑、即可抗彎矩及抗拉拔。
C.適用於地界線較狹小之處。
D.漿液不會到處滲流，而影響鄰房之環境及安全。
3.施工步驟：
施工步驟詳如圖所示，說明如下︰
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微型樁定位 |
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微型樁鑽掘衝擊 |
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清洗鑽孔 |
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灌漿作業 |
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放鋼筋籠 |
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套管拔除作業 |
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(1)整地：係為標出正確之鑽孔位置，以確保安裝鑽孔機之精度及增加施工之作業性，並藉此探查地下管線或建物基礎位置。
(2)放樣：改良區概略整平後，再依施工計劃之鑽孔位置進行樁位放樣。
(3)定位：掘鑽機進場後，先將套管定位至無法貫入時，才進行內桿衝擊貫入。
(4)衝擊：掘鑽機進場衝擊，套管底部(外鑽管)之口徑(外徑)應控制在樁徑之 1.5cm範圍內。
(5)洗孔：鑽孔完成後拔除內桿，並可以噴氣或清水將孔底及套管內之土渣清洗乾淨。
(6)灌漿及拔除套管：進行第一次灌漿至漿液溢出孔口為止，而後將放鋼筋籠再拔除灌漿管及套管，並進行第二次補灌，第二次補灌係以低壓方式灌注，俟第二次灌漿全部完成後需重新檢視，如灌漿面有下降之情形，則進行第三次補灌作業。
(7)施作擋土牆：俟微型樁灌漿完成後，施作擋土牆基礎。
4.施工材料
微型樁所使用之材料以水泥漿或水泥砂漿為主，材料規定如下：
A.水泥：水泥應符合CNS61第一類水泥。
B.用水：所使用之水須符合CNS3090之要求，且其PH值範圍須在5.0至8.0之間。
C.填加物：係為改善水泥漿之工作性及減少其固化後之收縮量。
D.水泥漿：水灰比之範圍為0.45∼1.0之間，
E.配比：水泥砂漿之配比為1:1:5。
5.施工及設計時應注意事項：
A.水泥漿不應有泥水分離、坍度過大或浮水之現象，以避免影響樁體強度。
B.水泥漿應於現場拌合，並於拌合完成至開始灌漿之間不得超過半小時。
C.微型樁之樁距宜視土壤強度決定，唯建議應以2∼5倍的樁徑為佳，以避免降低其功能。
D.微型樁之樁長，建議以5-20公尺以內為較佳且較具經濟性。
三、微型樁工法成效評估與分析檢討
本工程匝道"2"0k+280~+754段擋土牆段其微型樁共計802支，樁徑25公分，微型樁與微型樁之間距各為50公分，微型樁皆採用D19之高拉力鋼筋及D13螺旋箍筋，樁頭預留適當搭接長度與擋土牆基礎結合，每支樁長度約為5公尺，施工期間99年3月16日至9月7日，後續並分段進行擋土牆基礎開挖及結構體施工，施工期間在承包商、監造單位及北工處關西工務段同仁共同努力下，順利完成微型樁，並藉由本工程培養專業施工及管理經驗。
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參考文獻：
1.CH223標B出入口地盤改良施工計劃，泛亞工程建設股份有限公司。
2.捷運新店線CH223標萬隆站及萬隆站至景美站間隧道工程局部驗收完工報告，泛亞工程建設股份有限公司。
3.王繼勝、李耀明，「深開挖工程與建築物保護分析設計實務」，現代營建雜誌社，1994。
4.「台北都會區捷運系統新店線CH223標萬隆站及萬隆站至景美站間隧道工程」，亞新工程顧問股份有限公司，1997。
5.地工技術第67期（民國87年6月第101-104頁）名詞解說微型樁，廖惠生，1998。
