臺灣近期高快速道路橋梁之技術發展(下)
四、新材料應用
1.自填充混凝土(SCC)
自充填混凝土(Self-Compacting Concrete，SCC) 於施工澆置過程具有免震動搗實之特性（如圖14），特別適用於封閉性空間、鋼筋密集不易搗實之構件，避免充填不實所產生的蜂窩，使鋼筋與混凝土介面充分握裹，大大提升混凝土構造物的品質與耐久性，亦可減少大量勞力並有效縮短工期。高速公路於中二高快官草屯段烏日交流道連絡道穿越橋（箱型梁橋，橋長90 M）首度使用SCC，於國道6號大量使用，為當時SCC之指標性工程，由於SCC優點甚多，近年來已廣泛應用於各類公共工程。
2.輕質混凝土
輕質混凝土採用輕質粒料作為填充材料，單位體積重量介於1,750~1,900kgf/M3，約為普通混凝土之75％，具質輕、自重減少、隔熱性優、隔音及吸音性佳之特性，可有效降低結構物自重引致之地震力且材料強度亦可符合工程需求，國道6號石灼巷跨越橋（如圖15）為國內首次將輕質混凝土應用於橋梁結構，具相當之指標意義。
3.多孔隙瀝青混凝土(PAC)
多孔隙瀝青混凝土(Porous Asphalt Concrete，PAC)可加速雨天路面排水，降低水花飛濺之水霧現象、改善視線不良狀況、增加路面標線的能見度及減少行車打滑情形等特性，進而提高行車安全（如圖16），亦能降低鋪面行車噪音，減輕對環境之噪音影響，改善沿途環境品質，近年來高快速道路已廣泛應用，包括國道6號全線、台74快速道路及今（102）年4月完工通車國道1號五楊工程全線。
一、景觀生態作法
1.減少突兀量體
為減少視覺衝擊，採墩柱帽梁與主梁共構設計，減少結構量體，使框架式橋墩帽梁與主梁銜接部分更簡潔美觀（如圖17）；橋面排水管自橋面板順貼懸臂板引下後即於梁腹板穿入，避免外露影響觀瞻減少突兀（如圖18）。
2.表面平整簡潔
橋梁上部結構之翼版由底部向外延伸，量體甚大表面平整簡潔明快，有如飛機雙翼，充分展現出橋梁工程力與美的之優質感，達到橋梁結構與自然景觀融合之效果，降低用路人之視覺衝擊（如圖19）。
3.採用施工棧橋
橋梁工程施工須開闢施工便道方可順利抵達各橋基位址，惟因開闢施工便道時之大面積土方挖填及噴凝土或擋土牆等水泥構造物對環境之影響，且日後不易復舊，對環境干擾甚大，近期橋梁工程施工已大量改採施工棧橋取代傳統施工便道（如圖20），對於邊坡及既有植生之保護大幅提升，俟完工臨時構造物拆除後，現地復原狀況佳且與原有生態融合度高。
4.竹削工法+井基
井筒式基礎具有剛度大基礎面積可較小及可以小型機具配合人工挖掘等特點，可有效減少開挖時之坡比、降低挖方量，因此特別適用於大型機具不易到達或坡度陡峭之山區橋梁基礎施工。挖掘過程中須分段施築混凝土護環，以防止井壁崩塌，配合竹削工法擋土結構一併施作，可減少邊坡開挖範圍及降低對既有植生之破壞，相關施工流程如圖21所示。
5.路線規劃順應地形
由於施工自動化的採用及技術提昇，對於路線的規劃更具彈性，線型服務品質亦隨之提高，如國6斗山2號高架橋及國5坪林高架橋（如圖22），橋梁線形採沿山區陡坡溪谷蜿蜒之S型曲線設計，墩柱高度配合提高，施工減少地形破壞，分離橋面採高低差呈現層次交疊方式設計，橋梁融入自然地景，順應地形變化與自然和諧相容，景觀美不勝收。
二、營建自動化
1.全預鑄工法
橋梁建造採鋼筋混凝土，以往均於現場組立鋼筋後再澆置混凝土，每支橋墩及每跨箱形梁各約需1個月，其間有人員長期於高空作業的風險。隨著橋梁施工技術的發展進步，近年來發展出可以將橋墩及箱形梁均以預鑄小節塊製作組裝而成的「全預鑄工法」，此種工法施工過程大量運用高性能的營建機械，不僅有施工速度快有效縮短工期之優點，人力亦可大幅精簡，減少施工成本，同時降低人員在高空作業的風險，各混凝土節塊以工廠化製造生產，減少現場施工噪音及汙染，品質控制更為良好，外觀亦更形平滑美觀，國內首次應用於台74快速道路大里聯絡道工程（如圖23），目前興建中之高雄港聯外高架道路工程亦採用此種工法（如圖24）。
2.滑模工法
國6國姓高架橋，橋墩採門架式圓形空心柱，橋梁平均高度約為53M，尤以跨越烏溪主河道之橋墩高達67.1M為目前已完成國道之最高橋墩，由於該橋高度甚高，因此採全自動滑動模板之「滑模工法」進行施作，滑升時間間隔小於1.5小時，滑升速度約每小時20CM，平均約11天可完成1墩柱（雙柱），大幅提昇橋墩施工效率，於橋梁高橋墩施工具有相當之代表性（如圖25）。
3.多螺箍橋墩工法
方箍筋是目前國內橋梁矩型墩柱常見的箍筋做法，若依現行規範設計的箍筋經常是密密麻麻、綁紮困難，箍筋品質難以管控，如以多螺箍取代方箍，則現場工作性可大幅提升，箍筋採自動化機械預組生產，品質也相對穩定。依據過去縮尺試驗，可證實多螺箍筋柱之軸向承載力與反覆載重之遲滯圈消能能力較傳統方箍筋柱為佳，多螺箍柱之箍筋用量以國內橋梁規範評估，亦可使箍筋量節省一半以上。目前多螺箍橋墩工法已委託國家地震中心辦理試驗研究完成（如圖26），成果將可應用於未來橋梁工程，達到營建自動化、品質穩定、抗震性能提升等效益。
4.H型鋼與混凝土複合式橋墩
目前大部分的高橋墩為鋼筋混凝土橋墩，橋墩配置大量主筋、緊密箍筋與繁複中間繫筋等，緊密排列的鋼筋造成混凝土澆置作業的困難，進而對於整體橋墩之施工品質與耐震行為造成不良影響。為解決這些實務上之困難，委託國家地震中心辦理H型鋼與混凝土複合式橋墩工法相關試驗研究（如圖27），該工法主要係使用H型鋼來替代部份主筋，以改善前述鋼筋緊密排列之情況，H型鋼亦可提供鋼筋籠之支撐，降低施工困難度並減低施工風險，模組化施工亦可有效減少施工時間，成果將可應用於未來橋梁工程，提升橋梁工程之施工技術。
結論
橋梁在人類文明中一直扮演著連絡兩地的重要角色，橋梁建造技術亦隨著時代而進步。台灣高快速道路網肩負台灣交通的動脈，橋梁工程於其中所佔的比例日益增加，近期高快速道路建設中，採用多種創新工法、技術及材料，提昇國內橋梁工程技術及品質，並兼顧環境保護及景觀生態發展。未來仍須積極結合專業技術與現代化施工機械，不斷創新及提升橋梁技術，期望使國內橋梁建設得以與世界水平並駕其驅。
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| ▲ | 圖14、傳統混凝土施工（左）與SCC施工之差異 |
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| ▲ | 圖16、一般AC路面（左）與PAC路面之差異 |
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| ▲ | 圖17、傳統帽梁設計(左)及帽梁與主梁共構設計差異 |
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| ▲ | 圖18、早期排水管(左)與近期排水管設計差異 |
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| ▲ | 圖19、國3彰化二、四號橋(左)及台64成州高架橋 |
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| ▲ | 圖20、傳統施工便道(左)與施工棧橋之差異 |
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| ▲ | 圖21、竹削工法+井基施工流程 |
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| ▲ | 圖22、國6斗山2號高架橋(左)及國5坪林高架橋 |
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| ▲ | 圖23、台74快速道路大里聯絡道工程 |
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