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1、桥梁工程模板设计与施工，真的没有比这再详细的了一、前言除了特殊需求之外，一般来说模板并不存在于 桥梁工程永久的结构体中，也就是说模板仅是一临时性的构 造物，故相较于钢筋及混凝土等主要材料而言，可以理解的 是模板受设计者、施工者重视的程度较轻了些。但模板应用 得当与否，实为桥梁工程成败的重要因素之一，而各式的桥 梁工法又牵动着模板的应用；是故整理一些数据及使用案 例，包括模板及桥梁的定义、分类与组成，模板于桥梁主要 结构的应用情形，其他部位应用概况的说明，以及结语与建 议等，分述于后。二、模板的定义与分类模板依其字面意义， 可解释为使之成形的平面薄片，在未特别说明时，土木工程 上一般系指CONC
2、RETEFORM而言。至于模板的板字, 为了名词能尽量简化统一，并采用CNS国家标准现有之规 定，例如木板、钢板、混凝土板、塑料板等， CNS 均规定采 用板字，故本文以模板称之。关于模板的分类，列 举如下：（一）.依材料上的分类：（采用木料、钢材或其他经 核准之材料）1.木制模板：木料须干燥平直、无节瘤、无裂缝 及其他缺点，且不因木料之吸水而膨胀变形，或因干缩而发 生裂缝者。 （板材用二级以上之针叶木，撑材用杉木或坚实之 杂木。）2.合板：应符合CNS8057混凝土模板用合板之规 定。3.防水合板：应符合CNS1349普通合板之规定。4.钢制模板：应符合CNS7334钢筋混凝土用金属模板之规
3、定。5.螺旋钢制管模：使用于中空板梁桥，应符合 CNS12737 中空楼板用螺旋钢制管模之规定。6.热浸镀锌钢网模： 即俗称的铁板网、龟甲网，常使用于上部结构箱形梁 之垂直施工缝。一般应符合CNS9455钢板网之规定，或 是依ASTMA525及C847之规定。（二）.依拆模后预期之混 凝土模铸面质量分类（功能导向）： 1.普通模板：一般木制模板、 合板，亦有称混水模板者。 2.清水模板：合板、防水合板、 金属（钢制）模板及经特殊处理之模板（如芬兰板、Doka系统模 板）等。清水模板拆模后之混凝土表面平整、无需粉光。（三） . 依组合型式分类： 1.系统模板：基本定义为组合单元面积大、 装拆容易
4、（使作业便利）及可多次重复使用（设计标准化、工程 作业的重复性高）。一般所称之滑动模板、爬升模及飞模等均 属之。系统模板使用钢制模板时，背撑材及配件以钢制品为 主；若系统模板使用经特殊处理之合板时，背撑材采用钢制 品或是木制品搭配铝制品方式，配件则仍以钢制品为主。系 统模板一般均为清水模板。 2.散拼模板：即俗称之散模，通 常为木制模板或合板，可任意施作（裁切、组合）成任何形状 之外观、以及已普遍使用为其主要优点。散拼模板可单独使 用，亦常搭配系统模板使用（补系统模板模具化之不足）。一 般可视需要采用清水模板或普通模板，如较为老旧或被裁切 成小块后，常被俗称为垃圾模，多利用于可不需拆模处 或是
5、当作免拆模板使用。三、桥梁的定义、分类与组成桥梁 可定义为：跨越河川、渠道、山区、谷地、溪谷、湖泊、海 峡、市街、公路、铁路等障碍而构筑人行、公路、铁路、捷 运或水路之通道，其构造物之总称。与模板相仿的是，目前 桥梁的梁字，在工程统一用字上，应采用梁字，而 非梁字，交通部颁布之公路桥梁设计规范及公路 桥梁耐震设计规范即采用梁字。现代桥梁的主要材料 多采用混凝土及钢材，展现之型式有钢筋混凝土桥梁、预力 混凝土桥梁、钢构造桥梁以及复合式、组合式等型态，原则 上可概分为混凝土系列桥梁及钢构造系列桥梁两大系统。至 于桥梁的组成，可分为下部结构及上部结构两大部分。下部 结构可区分为深基础、浅基础、桥台及
6、桥墩，上部结构可区 分为板桥（实心板桥及中空板梁桥）、梁桥、拱桥、斜张桥、 桁架桥及吊桥等。实务上亦常采用上部结构型式作为桥梁之 分类。其中梁桥为桥梁之主要桥形，如I形梁桥、U形梁桥、 T形梁桥、双T形梁桥、箱形梁桥（可搭配预铸斜撑板设计） 等。四、模板在下部结构应用之概况模板在桥梁工程下部结 构应用之概况，说明如下：（一）.深基础：一般直接以钻（挖） 掘后之钻掘面（土体、岩体）或喷凝土保护面（或其他保护措施） 为现场浇置混凝土之模，特殊而采用模板者如下：1.预铸 基桩：基桩依铸造地点可分为工厂预铸及现场浇置两种，工 厂预铸之基桩常为预力混凝土基桩，采离心方式铸造，模铸 面质量优良。于工地现址
7、则采桩锤式或植入式等方式施工。2.沉箱基础：以开口沉箱为例说明。施工顺序：先以钢制基 脚（切削刃）就定位后为底，钢制之内、外模板为侧模浇置第 一环节块混凝土，拆除侧模、开挖及下沉第一环节块，循环 施筑后续各环节块，待下沉至预定高程后浇置混凝土封底、 中空部分填土、施筑顶环节块及封顶钢筋混凝土。3.井筒基 础：顾名思义筒与沉箱的箱同为中空之结构物，故 需利用模板施工。施工顺序：开挖及施作第一环之开挖面保 护措施，逆打（定义向上为顺打、向下为逆打，以下同）循环 施作各环直至底部预定高程，施筑底部及第一环节块钢筋混 凝土，顺打循环施工各节块（组内模）至预定高程，中空部分 填土、施筑顶环及封顶钢筋混凝
8、土。4.井式基础：开挖及施 作保护措施，如同掘井之方式，故名之。施工顺序：开挖及 施作第一环开挖面保护措施，逆打循环施作各环直至底部预 定高程，组立钢筋及浇置混凝土。原则上并无模板之应用， 实务上曾有因地质过差导致开挖面低于井式基础顶面高程， 而不得不对井式基础顶部采用钢制模板围束、以浇置混凝土 之案例。（二）.浅基础：一般指直接基础及筏式基础，深基 础之桩帽因外观及模板施工方式与直接基础相近，故本文亦 纳入浅基础之范围讨论。说明如下：1.直接基础及深基础之 桩帽：一般以浇置PC（素地）为底，侧面采用普通模板，如工 程规模较大时，亦常以系统模板之方式施作。应注意事项为： a.开挖面应预留适当空
9、间供模板及背撑支撑架装拆使用。b. 不宜以基础钢筋作为模板之侧向支撑。c.基础板顶面如为二 阶或三阶时，其阶与阶之间一般为斜面，斜面斜率若大于 1：5 时，斜面须设置模板（如照片一所示），另该基础应分段浇置 混凝土为宜。d.如侧面不组立模板（直接利用开挖面）而直接浇 置混凝土时，若侧面钢筋保护层过大，该处应酌予设置钢筋 （线）网。 2.筏式基础：基本上与前项同，唯需注意内面模板之 应用。（三）.桥台：桥台有矮墩式、重力式、悬臂式、扶壁 式、溢土式、排桩式、箱式或蜂巢式桥台、加劲土式等，虽 局部结构体埋入土中，但一般均全部采用清水模板，兹举较 特殊者如下：1.排桩式桥台：先行施筑排桩，开挖后适情
10、况 再修饰排桩表面或组模修饰之。 2.加劲土式桥台：采用壁式 加劲土工法，混凝土面板为工厂预铸，模铸面质量优良。四. 桥墩：桥墩包括墩柱及帽梁两部分，亦常有无帽梁之设计。 墩柱依支数可分为单柱式、双柱式、三柱式?多柱式等，依 结构形式可分为悬臂式、框架（门架、构架）式等，依断面可 分为圆形、长圆形（小判形）、矩形、六角形、八角形、壁式? 等，以及V形桥墩、桩排式桥墩、预铸节块式桥墩等。相关 说明如下：1.墩柱通常以系统模板方式施工。设计时间一般 并未设定模板高度，施工时由承包商自行采用之，例如实心 柱采用 6公尺、空心柱采用 4公尺等，此高度为混凝土一次 浇置之高度，实际模板高度通常较混凝土一
11、次浇置高度略多（如 30 公分），略多部分为与前次浇置之混凝土模铸面密接。 2.墩柱横断面如含有曲线时，一般均采用钢制模板（如照片二 所示）。3.墩柱上端或帽梁如设计为曲线造型时，则通常采用 钢制模板，其钢制模板应延伸至进入下方直线段若干距离， 以便利模板组装。4.墩柱高度扣除上端造型或帽梁高度后， 通常并不为使用模板高度之整数倍，实务上为了美观考虑， 亦有将其非整数倍部分置于基础上方、安排于第一次浇置桥 墩柱混凝土节块之情况，如此各桥墩柱由上往下之混凝土节 块施工缝，将非常整齐划一。5.空心墩柱亦有设计为双箱室、 以及水平设置中隔梁之案例，空心墩柱之水平中隔梁及顶部 封顶之底模，因载重较大，
12、故亦有采用预铸混凝土板充当免 拆模板之情形。6.墩柱模板的上升作业，大多利用轮式吊车、 履带式吊车或是塔式吊车，少数案例采用油压设备自行顶升 者。7.因设计图示之高程通常仅为概估值，墩柱或帽梁顶面 高程应重新依采用支承形式（厚度）等因素，重新核算。五、 模板在上部结构应用之概况模板在桥梁工程上部结构应用 之概况，说明如下：（一）.实心板桥及中空板梁桥：实心板 桥为较早广泛使用之混凝土桥型式，但因受限于自重及板 厚，跨度无法放大。中空板梁桥则常采用螺旋钢制管模 为内模（如照片三所示），以减轻部分自重，亦有利用螺旋钢 制管模间之垂直混凝土体，施加纵向预力（类似 I 形梁）之案 例。中空板梁桥在浇置
13、混凝土前须确实固定螺旋钢制管模， 浇置时应控制分段浇置混凝土之高度，以利螺旋钢制管模下 方及侧面混凝土之捣实以及避免管模移位。（二）.预铸预力 I 形梁桥及预铸预力 U 形梁桥：于工址附近选择面积足够、 地基坚实之场所设置预铸梁场，梁身以钢制模板施作，拆除 侧模后于达到施预力强度（一般为0.8fc或fc）时施加预力。相 关说明如下：1.预铸预力梁梁头底模之地面，须以混凝土浇 置，避免施预力时产生不当之沉陷。2.预铸预力梁吊装后， 因其处于较不稳定之状态，故应即进行桥面板、悬臂板及端、 中隔梁之施筑，一般使用清水模板（如照片四所示）。3.桥面板 底模因装拆较为不易，故亦有利用镀锌钢承板作为免拆模
14、板 者。4.山区道路常见之曲线桥梁，其设计之同跨各 I 形梁， 偶有长度不一（即曲线外侧长而内侧短）、长短差异甚微之设 计例，实宜予统一长度；另各跨之跨度亦宜尽量一致，以利 钢制模板有效应用。5.钢构造系列桥梁之钢箱形梁桥及钢I 形梁桥，并无隔梁浇置混凝土项目，其桥面板及悬臂板施筑 同 I 形梁桥方式。（三）.双 T 形梁桥：以支撑先进工法或场 铸逐跨工法施筑，如国道二号高速公路及国道一号汐止五股 高架段之部分路段，其他亦有采场铸工法方式施筑者。（四）. 箱形梁桥：桥梁上部结构采用箱形梁可增加抗扭性，依桥宽 可设计为单箱室、双箱室、三箱室?等，并于适当位置、距 离设置端、中隔梁。随着节块设计及
15、施工理念的导入，使得 此桥型之施工工法益加多彩多姿。兹以常用之施工工法为 例，说明模板之应用如下：1.场铸工法：同一单元（伸缩缝至 伸缩缝间）以全面支撑或采船形架支撑方式施筑（如照片五所 示），可先施筑底、腹板再施筑顶板及悬臂板，或是先施筑底 板再施筑顶、腹板及悬臂板。箱室内则多以散拼模板施作， 其拆除作业常利用顶板之预留开孔或端隔梁人孔移除。模板 （含支撑架系统）一般设计须能承受施预力产生之载重。2.场铸 逐跨工法：基本理念与前项场铸工法相同，主要相异者在于 将同一单元之上部结构，依跨数分段施工之；与场铸工法不 同部分说明如下：a.以SPANBYSPAN方式进行，第一循环 施作第一跨全部及第
16、二跨的 1/5，第二循环施作第二跨剩余 的4/5及第三跨的 1/5，如此循环施作至同一单元最后一跨的 4/5。b.各循环箱形梁节块之间，多以热浸镀锌钢网模设 置垂直施工缝。c.箱室内仍多以散拼模板施作，其拆除作业 可利用顶板之预留开孔或前进方向之箱室开孔移除。d.如欲 增进工程进度，可于第一循环施作时，另行以第二套外模（底 板底模、腹板外侧模及悬臂板底模）与支撑架系统，先进行第 二循环之前置作业。e.如各上部结构施工时程与预定时程有 所差异，而导致同一单元最后一跨无法以预定之前进方向施 拉预力时，则可改以反向预力方式施作或于端隔梁顶部预留 空间施拉预力之方式。f.少数跨径较小时，亦有采用逐二跨 施筑者。 3.支撑先进工法：基本理念与前项场铸逐跨工法相 同；与场铸逐跨工法不同部分说明如下：a.模板支撑方式改 由工作车支撑，工作车又分为下承式及悬吊式两类，考虑施 工便利性、以下承式较佳，目前国内亦多采用下承式工作车 （如照片六所示）。通常工作车两端须设置鼻梁，于各桥
