校前路鋼拱跨越橋設計與施工(上)
一、前言
國道1號楊梅收費站以北路段，地勢屬楊梅台地，係採路塹方式通過。楊梅鎮之校前路因高速公路之阻隔，係採橋梁型式跨越，橋梁落墩於高速公路兩側路塹邊坡，橋址位於國1里程70k+900處。為配合國道1號五股楊梅段拓寬工程南端匯入平面後高速公路雙向拓寬需求，現有校前路跨越橋及鄰近之自來水管橋必須拆除，合併改建為單一跨度60公尺之跨越橋梁，一般簡支梁橋並不適用，經研討後，特採國內首座中央單面鋼管桁架拱橋設計，同時形塑為五股楊梅段拓寬工程入口門戶意象。改建前橋址平面區位圖及拓寬改建後橋型示意如圖1及圖2所示。
新建之校前路跨越橋採中央單面鋼管桁架拱橋型式，主要藉由中央單面鋼管桁架拱體以吊索懸吊主梁構成全橋勁度骨幹，在拱體穩定及組成構材強度足夠條件下，整體系統仍類同於簡支梁，只要托承於兩端支承處，即可做搬移之動作。除橋型特殊外，校前路跨越橋之施工方式亦不同於傳統工法係採用頂昇橫移工法施作，此前中山高員林至高雄段拓寬工程即有多座跨越橋因拓寬需要改建，利用新橋為旁側改道橋梁，拆除舊橋後，頂昇橫移新橋至原跨越橋中心軸線及新淨空高度後完工通車。此種頂昇橫移工法施工期間，不必加設臨時便橋、中斷交通時間甚短(僅移橋時間)，是此工法之最佳效益，本案即據此經驗，應用於校前路跨越橋改建工程中。
二、橋梁設計
2.1整體考量
校前路鋼拱跨越橋之設計階段之整體考量摘要說明如下：
1.國道1號五股楊梅段拓寬工程進入楊梅台地，基於形塑門戶意象，橋型設計考量景觀意象。
2.橋梁設計之景觀考量兼顧地方及主線用路人之觀點。
3.配合五股楊梅段拓寬工程南端匯入平面後高速公路雙向拓寬需求，避免主線上設置橋墩柱，必須以單一跨徑因應，除結構設計顧及安全穩定之外，橋梁區位、尺寸尚充份考量未來增設上、下匝道交通運轉需求，預留拓寬可行性及載重容量。
4.避免跨越橋拆除期間中斷交通而繞遠道，同時節省臨時便橋之工程費，新橋將先建於舊橋南側作為拆橋階段之改道利用，待舊橋拆除後，新橋將以橫移工法北移至原校前路跨越橋中心，恢復原交通軸線。
2.2橋型概述
校前路鋼拱跨越橋為雙向共構橋梁，橋面全寬24.5公尺，標準斷面配置包含雙向四車道、中央分隔及兩外側人行道，分別為外車道寬5.0公尺，內車道寬3.5公尺，兩外側人行道各寬1.5公尺，含內、外側之混凝土護欄、中央分隔帶、單側自來水管及兩外側透明防護網。
跨越橋上部結構包括7支縱向主梁(第一階段改道通車僅中間3支鋼箱梁橋寬13.9公尺，移橋後配合增設上、下匝道拓寬拱橋左右外側再加各2支I形梁，成全寬24.5公尺)，梁深1.5公尺，每隔約4.5公尺以橫梁串連，中央鋼管桁架拱體則以3支直徑508mm之主要鋼管，分上下兩層以二次拋物線形，與其他次要鋼管斜撐組成，跨徑60公尺，拱高12.5公尺，配置10支垂直吊索；下部結構為兩端橋台，採重力式橋台設計。橋梁立面如圖3所示，標準斷面如圖4所示。
三、橋梁施工
3.1施工流程說明
校前路跨越橋之改建，若採用以往先拆舊橋後建新橋之方式進行，勢必會對當地既有交通造成嚴重影響，為了降低施工期間對交通造成衝擊，本工程採用先建新橋後拆舊橋的方式進行。首先，先將原有水管橋往南移設並將原有水管橋拆除，再於原橋南側與新水管橋間建立新鋼拱跨越橋之上部結構，作為原橋拆除後交通通行之用，等到原橋拆除並新建橋台後，再將新橋上構以頂昇橫移方式移至定位，最後進行鋼橋拓寬作業及將自來水管遷移至新橋南側人行道上。施工作業流程圖如圖5所示，俯瞰模擬如圖6所示。
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| ▲ | 圖1 校前路跨越橋改建前平面區位圖 |
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| ▲ | 圖2 校前路跨越橋拓寬改建後透視圖 |
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| ▲ | 圖3 橋梁立面圖 |
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| ▲ | 圖4 橋梁標準斷面圖 |
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| ▲ | 圖5 校前路跨越橋施工作業流程 |
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| ▲ | 圖6 拓寬改建作業流程俯瞰模擬 |