Research on Construction Problems and Whole-bridge Failure Modes for Bridge with Extradosed Method

台灣是個叢山峻嶺、河川密集的地方，且地狹人稠、天災頻繁，在這特有的地理環境下，公共建設之推展，土地的取得不易，可供徵收之用地實在有限，為節省用地面積，新建道路工程常需沿河川堤防興建，大多以高架橋方式通過，因此橋梁工程數量急驟增加，最常使用的是中、大跨度(跨度在120 ~200公尺)的橋梁。橋梁之施工法很多，本文針對國道六號南投支線之脊背橋施工法(或稱斜張式外置預力橋、低塔斜張橋、部分斜張橋、拱背橋)加以研究探討。 本文簡要說明「脊背橋工法」之特性施工、作業程序、影響品質因素作一詳細之整理後，再從中找出施工時易發生的問題點，最後提出改善對策，供類似工程施工參考。 另外，本文亦探討此工法建成之橋梁在使用時之可能破壞模式，並推導出避免各類破壞模式之橋梁尺寸大小應有之限制。There are many high mountains and small rivers in Taiwan. Many people live on the narrow plain land and it would cause a large damage when natural disasters occur here. Because of the particular environment, it is hard to have much land for constructing infrastructures. Thus, many roads have to be built as viaducts. In Taiwan, most of the bridges have middle or large spans ranging from 120 meters to 200. Among many construction methods of bridge, the extradosed bridge design in Nantou Feeder of National Freeway No. 6 is discussed in this study. The study first briefly describes the properties, construction process and affecting factors on qualities about the extradosed bridge design. Then, some potential problems during construction are pointed out. Finally, the solutions and suggestions to the problems are offered in the study. In addition, the potential failure modes and their corresponding loads of the bridge after construction are also studied in the paper.誌謝 i 中文摘要 ii 英文摘要 iii 目錄 iv 表目錄 vi 圖目錄 vii 第一章 緒論 一、前言 1 二、研究動機與目的 1 三、橋梁的型式及力學原理 1 四、橋梁的演進 4 五、橋梁的規劃設計 6 六、研究目的及內容 7 第二章 相關研究文獻回顧 一、橋梁工法之分類 9 二、各種橋梁施工法的比較與分析 10 第三章 脊背橋工法之施工作業程序、施工中問題與對策 ㄧ、前言 20 二、施工作業程序 35 三、施工中易發生之問題與因應對策 49 第四章 脊背橋工法橋梁之破壞模式探討 ㄧ、局部挫屈破壞模式 56 二、整體破壞模式 58 第五章 結論 61 參考文獻 62 附錄 各種橋梁施工法概述 一、預鑄預力I型梁吊裝工法 64 二、場撐逐跨工法 66 三、基樁式墩柱橋梁工法 71 四、支撐先進工法 72 五、節塊推進工法 77 六、場鑄懸臂工法 84 七、預鑄節塊吊裝工法 90 八、預鑄斜撐板工法 94 九、全跨預鑄吊裝工法 97 十、斜張橋 104 十一、降拱施工法 112 十二、板拉橋施工法 112 十三、鋼管桁架橋梁工法 113 十四、Y型柱局部支撐預鑄節塊吊裝工法 11