一、前言
本計畫位屬高雄市美濃區都市計畫內河道進行河道整治工程,自97年至101年完成
美濃溪西門大橋至美濃後,即進入美濃區人口稠密,房宅林立區段,為符合計畫河寬及通洪斷面需要,左右兩岸設計均採用
防洪牆構造物,其開挖深度均達7~11m以上,開挖期間及所影響範圍內毗鄰民宅既為保護重點,又
防洪牆基礎施作橫跨
汛期間,除了面臨河道水位急漲及急洩風險,對沿岸鄰房保護亦是施工重要課題。
二、
美濃溪自強橋
上游左岸
河川整治開挖
護岸基礎造成鄰損案
三、
防洪牆深開挖事前準備:
(一)於工程發包時工程保險附加131加保第三人建築物龜裂、倒塌責任附加條款。
(二)鄰房現況調查:施工前委託技師公會辦理現況調查。
(三)依據建築物基礎構造設計規範8.6及7節規定,「基礎開挖時,若無法以邊坡式開挖維護開挖安全,則基地周圍應以合適的擋土設施保護之。」及「基礎開挖若採用擋土式開挖時,應視需要採用支撐設施,以抵抗側壓力並確保施工安全。」
建築基地開挖之內撐設施幾乎全部都採用H 型鋼,包括水平支撐、中間柱、圍令(亦稱橫擋)及角撐等,其中屬特殊
地形之基地,如道路狹長型條狀開挖,則採用單向對撐(不用中間柱)(如高雄氣爆災復重建圖1及圖2)。
(四)本工程屬河道邊坡開挖,故需另行打設錨碇樁後施設斜撐,施工作業影響不小。
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高雄氣爆災復重建圖1(右)及圖2(左) |
四、本工程自強橋
下游右岸開挖擋土計畫施工構想執行:
河川整治開挖另一側為河側,無法採單向對撐,則採斜撐,詳斷面圖。
(一)鄰房側
防洪牆基礎部分施工流程
Step1 以CCSP樁連續工法打設深度16.5m,連續樁樁間加疊10cm阻絕基礎深開挖所造成深層土層已達塑性狀態所產生破壞面。
Step2 沿線施以靜壓式鋼版樁(L=16m),用油壓方式無振動壓置。
Step3 以每5m打入H型鋼樁(H350*B350mm,12*19mm),L=12.5m。
Step4 架設H型鋼(H-400mm*400mm*13mm*21mm)水平橫撐。
Setp5 加設H型鋼(H-350mm*350mm*12mm*19mm)斜向支撐,並油壓千斤頂預加壓40T,以傳遞側向壓力。
Setp6 進行
防洪牆基礎開挖。
Step 1 CCSP連續樁施作照片 |
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CCSP連續樁完整性及單軸抗壓取樣 |
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Step 2~6 防洪牆基礎開挖擋土設施(含支撐)及開挖照片 |
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(二)開挖期間鄰房監測作業,隨時監測施工變化量及處置作為。
1.訂定警戒/行動値ㄧ覽表
2.監測系統儀器及設備明細及平面配置圖
(1)監測安裝及施工費
(2)現地監測頻率:含經緯儀、水平儀、傾斜變位監測及沈陷點控制,開挖期間及擋土牆基礎(含牆身)構築每天觀測1次預估2個月、鋼版樁拔除及回填作業每天觀測1次預估6天及牆身第二升層填土完成後觀測頻率為每星期1次,預估約2個月
3.監測系統平面配置圖
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(1)No.0+38.25~0+145(美濃橋側) |
(2)No.0+330~352.8(自強橋側) |
五、結論:
本案都市計畫人口稠密民宅林立,開挖深度達7~8m,
美濃溪凹岸及凸岸經開挖後,土層分佈差異變異其大,多為細粒土壤(粘土及沈泥)開挖後,因開挖側向解壓後,反應均4~24小時產生塑性流動,往往可能早上開挖坡腳後,既下午後即可產生坡面流動。
另粘土乾燥時自立高度頗高及SPT-N亦高,經泡水後,
含水量飽和靈敏度較高,自立高度及抗剪強度趨向於零,毫無貢獻可言,故鋼版樁後方,需考量鋼版樁後面主動區之塑性流動疑虞,宜採應用因地制宜工法克服開挖後塑性流動現象,雖鋼版樁有一定強度控制,隨自由端臂長及主壓力,雖上層充分側向支撐,鋼版樁中間段仍產生鋼版樁變位。
民宅林立區段,線型明挖擋土設施,最經濟、方便及快速,雖鋼版樁檢算符合建技諸項規定,宜建議採用靜壓式鋼版樁,並以全程置入及拔樁,靜壓式鋼版樁前置之4片反力樁,均採油壓振動方式打設,其油壓振動源需遠離民宅。