中華民國103年12月 December. 2014

液態黏滯性阻尼器於橋梁耐震補強工程之應用

 以國3鳳山溪及頭前溪河川橋耐震補強為例

高公局拓建處黃雅仲/撰稿及圖片提供

國道高速公路橋梁耐震補強第2期工程(第1優先路段)第M34標工程範圍自國道3號關西交流道南側至台13線穿越橋南側(79k+250~109k+900),橫跨新竹縣、新竹市及苗栗縣等3縣市,需補強橋梁合計共75座,本標工程自101年12月27日開工,預計於103年12月25日完工;其中鳳山溪河川橋(81k+844~82k+482)及頭前溪河川橋(90k+883~91k+680),因部分橋梁單元,經設計單位耐震評估其強度韌性及縱向抗剪能力不足,研析其補強對策,分別於鳳山溪P3-P5、P11-P12及頭前溪P1-P2、P6橋墩增設液態黏滯性阻尼器(以下簡稱阻尼器),利用該裝置提供穩定的消能迴圈,吸收部分能量,降低地震力,進而補強橋梁強度韌性及縱向抗剪之能力。
阻尼器概念與車輛之避震器裝置相類似,其主要由兩個腔室及活塞組成,腔室內填滿特殊矽基流體,該流體經由活塞的閥門控制於兩腔室內流動,阻尼力源自流體在活塞頭兩側產生之壓力差。本工程之阻尼器需依特訂條款規定,分別進行實體試驗測試、品管試驗及性能保證測試,合格後並由承包商提供製造廠商之完整安裝手冊,始可安裝;另考量日後轄區工務段巡檢及養護需要,橋墩增設維修平台,該平台與阻尼器之高度及寬度,施作前均與養護單位現地會勘確認,以符合其後續維養之需求。
茲將本設備之定期維護或震度5級以上地震後之檢查重點說明如下:
(一)螺栓是否鬆脫?是者,重新鎖緊。
(二)插銷是否偏移退出?是者,重新置入插銷至正確位置。
(三)阻尼器外觀是否有破壞、變形現象?是者,移除送修。
(四)阻尼器是否有漏油現象?是者,移除送修。
(五)裝置區域是否有掉落物阻擋?是者,清理乾淨。
(六)裝置的識別銘牌是否脫落?是者,重新貼補。
(七)表面防蝕保護是否受損?是者,重新修補。
阻尼器工項於台灣高速鐵路工程業普遍使用,在國道耐震補強第1期M15標工程雖曾經使用,惟僅為局部應用,目前在耐震補強第2期第M31、M34標等大型河川橋已廣泛使用。然橋梁補強工法,應從經費考量及因地制宜而審慎評估,本工程於鳳山溪及頭前溪河川橋橋墩,經選定採用該工法補強,希冀藉由累積設計、施工經驗,並視後續震後檢測及養護之成效,倘日後功能及維護成效良好,再逐步將此新工法及新材料為國道高速公路耐震補強工程使用。

阻尼器安裝施工主要流程