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營建署委託研究橋梁檢測補強計畫執行成果
公共工程組
發布日期:2008-09-19

  由於橋齡增加與受車輛超載、地震襲擊以及颱洪侵襲等外在環境作用之影響,橋梁極可能於使用年限內即喪失服務功能造成重大傷害。為確保用路人生命安全及連繫維生與救災系統運作正常,於橋梁維護管理工作中,除定期辦理橋梁檢測評估作業,應同時對主要防災規劃橋梁、橋型複雜之特殊結構或在檢測後針對易損性較高且安全有疑慮之橋梁進行監測預警工程。
  完整的橋梁監測資料不僅可提供評估系統針對橋梁安全性之資料依據,更可以經由統計以及數據處理歸納橋梁之使用壽命情況,適當的規劃補強以及檢測經費,維持橋梁安全使用狀況。因此,對於橋梁監測系統,建立橋梁之監測資料庫集中管理監測資料為橋梁防災之必要的一環。
  內政部營建署有鑑於此,委託台北科技大學研究本計畫,初步蒐集新竹縣(北部)、宜蘭縣(東部)及台南縣(南部)分跨台灣地區的市區橋梁資料,藉由統計分析以縱觀瞭解市區橋梁之特性。橋梁主梁結構材料種類可分為鋼筋混凝土橋、預力鋼筋混凝土橋、鋼構造橋等三種類,經該三縣市區橋梁資料統計結果顯示,以鋼筋混凝土橋所佔比例最多,有2135座(86%),再來是預力鋼筋混凝土橋梁333座(13%),最後是鋼構造橋梁28座(1%)。由此可知,市區橋梁係以鋼筋混凝土及預力鋼筋混凝土橋梁為主。 
  另外,藉由三縣市市區橋梁之特性分析結果顯示(詳表1),市區橋梁之主要特性可大致歸納為梁式橋,且無橋墩,主梁型式為T型梁者佔多數,橋台型式則多為半重力式,多無防震設施以及翼牆之設計,而在支承型式、橋台基礎型式以及伸縮縫等項目,則因判斷較為困難,故呈現出多數無法檢測的數據。

●市區橋梁特性

表1 新竹縣、宜蘭縣及台南縣市區橋梁特性分析表
 主要型式  數量比例
結構型式 梁式橋 1198 52%
橋墩基礎型式 1676 73%
橋墩型式 1565  68%
主梁型式 T型梁 1022  38%
橋台型式 半重力式 1451  62%
橋台基礎型式 無法檢測 2017  88%
防震設施 1957 85%
研究計畫整體架構

橋梁生命週期年度主要工作項目
國內市區橋梁特性及其檢測與性能評估研究 94年
  1. 國內北、中、南區市區橋梁特性蒐集。
  2. 利用人工智慧類神經網路,建立都市橋梁劣化因素化現象關係。
95年
  1. 提出之優質化橋梁檢測手冊,簡化現場檢測工程師書寫作業。
  2. 利用人工智慧類神經網路,由橋梁劣化因素預測橋梁劣化現象。
  3. 研擬既有橋梁的承載能力與耐震能力詳細評估方法。
維修與補強研究 96年
  1. 功能性支承補強系統可行性研究。
  2. 蒐集國內常見橡膠支承替換工法。
  3. 蒐集國內常見橋梁防落裝置裝設工法。
97年
  1. 市區橋梁維護補強系統與工法研擬。
  2. 新材料新工法應用於市區橋梁。
監測系統研究 97年  1.市區橋梁監測技術研究與回饋分析方法之研擬。

研究計畫內容與成果
94 年度市區道路之橋梁劣化因素與劣化現象探討與評估系統之研究

  1. 建立都市橋梁劣化因素與劣化現象,透過因果關係,掌握都市橋梁劣化狀況。
  2. 瞭解橋梁未來可能劣化趨勢,提早因應並作妥善處理,以延長橋梁壽命。
  3. 掌握市區道路老舊橋梁狀況,以達到節省人力、物力讓資源有效利用。

95 年度橋梁工程檢測作業程序、承載能力耐震能力評估

  1. 對於目前道路橋梁檢測準則,進行更進ㄧ步之檢討改進,優化整個橋梁檢測的標準化作業程序,並針對目前橋梁檢測中有所闕漏之劣化因子,重新規劃橋梁檢測的程序,並撰寫檢測作業手冊以供工程界做參考。
  2. 依據交通部最新頒布公路橋梁設計規範與交通部採用之檢測評估系統D.E.R.評等法進行,建立橋梁現場檢測資料與承載能力評估之關聯性,據以研擬既有橋梁的承載能力詳細評估方法。
  3. 提出橋梁以振動單元進行耐震能力初步評估與各評估細項,另外提出一套功能性之耐震能力評估。
  4. 藉由提出之優質化橋梁檢測手冊,簡化現場檢測工程師書寫作業,並可將未列入紀錄表之劣化因子及劣化現象填列,回饋至人工智慧類神經網路,提升橋梁診斷的正確性及檢測成果,進而預測劣化現象發生,及早進行補強修復對策。

96 年度橋梁功能性支承與防止落橋裝置

  1. 橋梁經快速診斷後,需以最快速、經濟且對環境影響最小方式,進行橋梁之補強。提出功能性支承應用,以可消能支承搭配防止落橋裝置之功能性支承系統,使易補強之支承端充分發揮消散地震力之功能,降低補強橋梁下部結構所需經費,並防止落橋,達到耐震性能設計之要求。
  2. 針對既有市區橋梁一般使用之橡膠支承墊支承系統與防落裝置做介紹,簡要說明其設計方式;依照設計方式進行各項實驗,並使用業界慣用之結構分析軟體進行數值分析,利用實驗與分析結果相互驗證,找出合理之分析模式。本計畫之研析成果,可提供工程師進行橋梁動力分析時,獲得更接近於結構特性之耐震行為。
  3. 蒐集業界常用之橡膠支承墊更換工法,及各項防落裝置施工之工期及費用,並比較各項工法之優缺點,提供工程單位選擇最適切之補強方式;並與橋墩及基礎補強比較結果,獲得功能性支承之補強支承費用,較目前以橋柱發生塑鉸導致需補強橋柱之費用為低,且施工性及對環境影響等,均較補強下部結構方式優異。

97 年度市區橋梁維護補強系統與工法研擬
  國內市區橋梁承載能力不足之主因多為混凝土劣化現象造成,而耐震能力不足之主因則是因耐震規範的修訂。針對市區橋梁之特性,在了解原因後,搜集目前業界常用之各項適用於市區橋梁特性之補強工法並介紹其施工步驟,研擬「優質化橋梁檢測作業手冊」及「國內外橋梁補強案例彙編」,供橋梁管理單位及工程師對各項補強工法參考使用。

最後更新日期:2010-05-07
 
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最後更新日期:2014-04-24
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