高公局中工處陳志遠撰稿/吳松旺圖片提供
一、國道3號烏溪一號河川橋概述
國道3號烏溪一號河川橋(下稱烏溪一號橋)係民國92年12月竣工之長跨距橋梁，坐落於彰化縣和美鎮，並作為連結臺中市大肚區之重要幹道(詳圖1)。烏溪一號橋全長2147.8m，橋跨數共計27跨，採場鑄平衡懸臂工法施工，橋墩採單柱式沉箱基礎(河道外P24�薈26橋墩採直接基礎)，並以預力混凝土箱型梁為橋梁結構主體，橋面板則採以南北雙向三車道(詳圖2)配置。
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圖1 國道3號烏溪一號河川橋地理位置圖
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圖2 國道3號烏溪一號剖面圖
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二、烏溪一號橋遭遇問題
烏溪一號橋完工通車後，部分橋面陸續產生變形下垂現象，並於伸縮縫前後路面凹陷導致伸縮縫處相對凸出，造成行車不適，用路人多次陳情反應。評估主要原因為施工幾何控制欠佳(預拱量低估)及混凝土長期潛變效應所造成，於民國98年至101年，進行箱形梁內增設外置預力補強(處理預拱量不足問題，詳圖3)、AC平順加鋪(解決路面凹陷問題)、橋護(隔)欄配合加高(以符合交通安全需求)，並於民國102年進行北上線PN20-22減重刨除(每跨刨除約127噸)以減少自重造成之沉陷。民國98年至104年委託中興顧問公司於北上段PN20~PN22及南下段PS16~PS18辦理變位(含撓度、變形及溫度)監測，至今觀察其變位已逐漸趨於穩定，其監測設備示意圖詳圖4。
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圖3 外置預力建置立面圖
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圖4 中興顧問公司監測設備示意圖
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三、懸吊式施工法介紹
雖經歷年修復及補強工程處理，並由監測資料評估烏溪一號橋已逐步趨於穩定之趨勢，但經104年橋梁檢測仍發現，端跨場撐段之箱梁腹板、底板有垂直向及斜向之表面裂縫，研判係因混凝土養護欠佳或乾縮效應所造成，為避免裂縫持續擴大，乃於同年(104)度進行裂縫填補處理(採注入高分子聚合物材料，以阻絕空氣及水氣滲入混凝土，避免造成混凝土劣化及鋼筋鏽蝕)。又因該橋位於過河段，一般施工採架設臨時施工鋼便橋方式辦理，惟該工法易受汛期阻礙、排水及潮差水位影響之疑慮，且所需施工經費較高，經專業技師建議及進行機關內部討論後，改採「懸吊式施工架工法(簡稱懸吊式施工法)」辦理。
懸吊式施工法係於橋面路肩架設上下設備及支撐架(以載重塊固定)，人員以上下設備移動至橋面下後，打設膨脹螺栓入橋梁混凝土中，並懸吊鋼索及逐塊進行施工平台組件設置，最後安裝防護欄杆。本工法之施工架斷面示意圖如圖5所示，架設完成圖如照片1及照片2所示。
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圖5 懸吊式施工架標準斷面圖
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照片2 懸吊式施工架完成-梁底拍攝
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於過河段進行橋梁裂縫修補之作業時，懸吊式施工法相對於傳統框式施工架工法(架設施工鋼便橋)，確有其優勢，如施工迅速(工期較傳統方式縮短一半以上，且不需申請使用河川公地、不受汛期及漲退潮影響)、價格較低廉(搭設面積小且不必架設鋼便橋及施作施工便道)等；且懸吊式施工架具一夾層工作空間，勞工環境相對安全，強風之影響有限。另膨脹螺栓打設後不予取出，亦對於後續維修施工具方便、安全、快速之效。懸吊式施工法與傳統框式施工架工法特點比較如表1所示。
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懸吊式施工法 |
框式施工架工法 |
價格 |
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河川公地申請使用 |
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鋼便橋 |
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施工便道 |
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安全性 |
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施工進度 |
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交通影響 |
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強風影響 |
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懸吊式施工法並非具專利之工法，國內亦有多處成功案例，如能適時適地採用，對於人員的安全及工程的效率，應皆能有效地提升，亦能節省許多不必要的公帑支出。
