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曾文南化聯通管工程消能豎井襯砌工法簡介南區水資源局

  發刊期數:第0557期/ 發布日期:112/09/15

曾文南化聯通管工程為闢建自曾文水庫電廠壓力鋼管至既有南化高屏聯通管北寮銜接點之間之備援輸水管路,管路設計總長約25公里、輸水能力每日80萬噸,完成後曾文水庫水源可直接支援供應臺南南化、高雄坪頂及拷潭淨水場,並可將南化水庫旗山溪越域引入水源反送至烏山頭水庫,增加區域水資源調度及備援能力,強化南部地區公共用水供水韌性。

本工程消能採錐型閥、調整池及消能豎井串聯方案,其中消能豎井為臺灣最大型階梯式豎井消能設施(Baffle-Drop),其內徑為7.6公尺、深度62.15公尺,豎井內以中隔牆區分乾濕側,並設置15層階梯式消能擋板,可有效減緩高落差投潭速度及改善夾氣現象,降低聯通管路穴蝕損壞風險。

消能豎井結構包含消能擋板及中隔牆,為增加耐久性內部結構與豎井襯砌須一體成形,且因結構較複雜無法採用豎井襯砌常用之圓形系統模板,改採用80片節塊鋼模組成圓形,並配合木模施作擋板、中隔牆及通氣孔等構造,圓形鋼模施工時需精確定位確保接合的平整度,並採用特製弧型C型鋼加強結構支撐,組裝時需一再配合水平尺與雷射水平儀進行檢測微調避免累積誤差。

節塊鋼模配合擋板高差設計每一升層高度2.25公尺,混凝土澆置須一次性完成,因應豎井深度避免粒料分離,採用吊桶吊料依序分層澆置,每50公分進行整圈的振動搗實,以減少鋼模澆置常見之氣泡現象。此外,為避免地下水滲流影響豎井結構完整性,於分模銜接處採用浮模工法,以兩片特製弧形木模固定止水帶,再將弧形木模以工作筋固定於豎井井壁鋼筋,並控制澆置高程至木模底部。鋼模施作各步驟於局限空間進行,設備儀器安裝及拆卸皆需吊車吊運物料,本工程專業工班克服施工環境、複雜結構及施工困難,相關經驗可供後續施作消能豎井擋板或相關結構之參考。