淡江大橋耐震7級 採多道防線
橫跨淡水河口的淡江大橋預計今年底完工,該橋是國內耐震性能目標最高的橋梁之一,可承受7級震度,交通部公路局北區公路新建工程分局表示,淡江大橋在耐震考量上採性能設計,並以減輕質量方式減少地震力,另透過裝設阻尼器等消能設備,確保遭遇強震時不倒塌,且能維持車輛通行,以利救災、逃生。
淡江大橋由已故的世界知名建築師Zaha Hadid設計,全長920公尺,主橋塔高200公尺,最大跨距達450公尺,完工後將成為世界最大跨距的單塔不對稱斜張橋,刷新俄羅斯2000年通車的蘇爾古特大橋主跨距408公尺的紀錄。
台灣在921地震後,政府重新審視結構安全法規,進行地震危害度分析,求得地震參數作為耐震設計依據,一般橋梁設計皆須依循《公路橋梁耐震設計規範》,確保耐震能力符合安全需求。
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營造業遇人才斷層 科技業高薪搶工交通部公路局北區公路新建工程分局第三工務段長鄭閔中向《大紀元時報》表示,淡江大橋為連結淡水與八里的重要交通樞紐,無法容許橋梁有嚴重的損害,因此相較於其他橋梁工程,整體提升了性能目標,當遭遇強震時,除了不能倒塌外,還要確保維持車輛安全通行,讓人員可逃生、救災。
搭配消能設備減震鄭閔中說,淡江大橋「客製化」針對鄰近50公里範圍以內主要斷層,如山腳斷層、南崁斷層等,進行地震危害度分析,並應用到橋梁結構設計上。考量淡江大橋最大跨距達450公尺,為減少主橋塔所受地震力影響,除採用中空結構以降低質量外,主要是藉由位移設計法,搭配消能制震元件。
淡江大橋耐震度達7級以上,設計使用年限達120年,鄭閔中說,在進行耐震設計的靜力及動力分析時,特別納入包含921大地震等國內外較大地震的資料,並仔細分析八里端到淡水端之間,以及橋梁上、下構之間的地震力傳遞影響。
在水平向地震力方面,鄭閔中說明,當地震來襲時,橋塔淡水側裝設的7支HFR,將成為第一道防線,HFR是一種兼具消能與力量傳遞的液壓設備,平時是剛性結構,如同鋼棒一般連結橋塔及橋面,但當地震力超過臨界值時,HFR將成為黏滯性阻尼器,7支HFR共具有5,250噸抗力,透過消能方式,降低地震影響。
裝設在主橋兩端橋墩的FVD(液流型黏滯阻尼器),則是第二道防線,兩端各有1千噸抗力。另外,鄭閔中說,其他橋墩頂部設置摩擦單擺支承(FPB)以及八里端橋塔柱設置的鉛心橡膠墊(LRB),則以磨擦消能方式降低地震力的影響。
在垂直向地震力方面,除了透過所有橋墩墩頂所設的支承,直接傳導到基礎地盤外;橋面斜拉鋼索則以張力型式向主橋塔傳導,以垂直壓力方式傳遞到基礎地盤。
此外,鄭閔中提到,由於淡江大橋部分消能設施量體較大,國內實驗室的量能有限,因此選擇國外有相關設備或經驗的實驗室來進行試驗或驗證;在施工部分也因為安裝消能制震元件,需要妥善安排工序,這些都必須事前規劃來一一克服。
20餘年經驗承傳 孕育大橋淡江大橋2019年2月動工,目前工程進度已達77%,預計今年底如期完工,2026年上半年啟用,交通部長陳世凱去年底視察時表示,淡江大橋不只縮短淡水與八里之間的行車距離,紓解關渡大橋的壅塞情形,並串聯林口、桃園,對台北港產業發展將有很大幫助。
1999年「高屏溪斜張橋」落成時,是亞洲最長的單塔不對稱斜張橋,經20餘年後,2022年台灣第一座跨海大橋「金門大橋」開通。
從2015年就分發到北新工的鄭閔中,見證了淡江大橋從無到有的推動歷程,他認為,淡江大橋是台灣營造業工程技術與經驗的集大成之作,經過這20多年的工程經驗承傳,才得以讓淡江大橋孕育而生,也期盼推動淡江大橋過程中累積的經驗承傳到下一個重大工程,帶動營造產業發展。◇