壹、前言
　　國內房屋建築施工時，常以傳統的施工方式進行，亦即先行施做擋土設施（包括連續壁、擋土柱或鋼鈑
椿）後，再全面開挖，架設擋土支撐後，再依序逐步施做建築物本體，而往往施做地下室時，耗費相當時日
。假若能有更進步的施工法，能縮短工期，降低成本且使基地使用面積達到最大，並且依然確保施工安全及
施工品質，則可提供工程界於運用工法時的另一選擇。
　　沉箱在國內的應用已相當廣泛，主要應用於港灣、防波堤、橋墩、橋台基礎，或者是建築物之地下基礎
等，都有很好的效果，然而卻很少將此沉箱施工法應用於實際建築物之地下室工程上。在日本東京市區內，
曾有幾個將沉箱施工法應用於實際建築工程上而獲得成功之案例，在台灣台中市也曾由太府營造公司，將沉
箱施工法進行改良後，應用於其所承建之「太府天王星大樓」獲得成功的案例。本文將對本工法之檢討改進
設計及引用千斤頂的特性協助施工，做一分析及介紹，並將實際施工上所遇見之問題及改善之道做一詳述，
以提供先進們參考。

貳、文獻回顧
　　沉箱概分為三種型式：箱型、開口型及壓縮空氣型；箱型沉箱常應用於橋墩座，而台灣有不少座橋樑使
用開口型沉箱，但錢江橋則使用困難度較高之壓縮空氣型，而本省之港灣工程中則有不少使用箱型沉箱，如
蘇澳港、基隆港及台中港使用方形箱型沉箱，高雄二港口則使用圓形箱型沉箱，做為港灣之基礎。
　　因此沉箱工法乃係指在地面上先製造地面下構造物，再實施內部挖土作業，使其逐步沉陷到預定深度之
工法，而於港灣、河港之應用時則除製造外另須注意貯泊、水上拖放、下沉及填充等步驟。
依文獻﹝1-4﹞中，將沉箱工法分成下列兩種型式：
一、開氣型沉箱
　　該種工法應用於軟弱地盤或水量較豐富之地質，須利用機械協助開挖，因此沉箱之型式常受限，其下沉
作業係於常壓下進行，並不使用壓縮空氣機之方法。
　　本工法的優點為：工程成本較壓氣式沉箱減少許多設備支出，施工期間管理也較容易且噪音量低、機器
振動也較少，容易做到相當深度且其完成後，外牆亦可做為擋土壁，而其安全性也相當高。
　　本工法的缺點為：因施做地點受限於地質狀況，沉箱型式受到限制而無法變更。於較佳地質時，則沉箱
周圍之摩擦力去之不易，影響沉箱下降速度，故有時會影響工期而增加成本。而且沉箱底部封底時，混凝土
品質控制不易。
二、壓氣式沉箱
　　本工法應用於地盤湧水量多或極軟弱之地質，其方法為先將空氣壓縮至沉箱內部，使內部壓力與地下水
壓力呈平衡時，施工人員再進入挖掘（此時因壓力平衡，不會引起湧水狀態），再利用構造物本身重量及載
重，使沉箱逐步下沉，但其必須滿足：沉箱自重及下沉用載重大於沉箱表面摩擦力加壓縮空氣之浮力加刃口
之接觸力，才能順利下沉。因此，本工法稱為壓氣式沉箱，其於基礎工程上，可以替代椿基礎而為建築物之
沉箱基礎，或是替代擋土柱、連續壁而為牆式基礎，甚至可將建築物視為大型沉箱來施做。
　　本工法之優點為：能於地質極軟弱、湧水多之地盤施工，因不須點井抽地下水，故不至造成周圍地盤下
陷，而於施工期間，工程人員可以直接開挖土壤，進而判定地質真實情況，以做為施工中改善工法之依據，
施工時在完全乾燥下施做，品質可以控制，外牆亦可做為擋土設施，安全性高。
　　本工法之缺點為：壓縮空氣設備昂貴、成本高、工程管理困難且壓縮空氣之氣流，會造成安全問題及施
做細節多，因此相當費時，且受限於人體於高壓下之生理條件，開挖深度受到限制。
三、浮體或盒式沉箱
　　本工法主要應用於碼頭工程、浚填工程、外廓堤防工程等港灣建設中，其乃先在陸地上構築好有底之沉
箱結構體，再利用拖船進行水上拖放到定點後，再行加砂石或充水使之下沉，最後再填充箱體內部，我國於
十大建設興建台中港時，曾大量使用本工法。
　　本工法優點為沉箱結構體施工費用低且其品質可以控制。本工法缺點為沉箱基地底部須開挖、整平或拋
石墊底，而底部之土壤承載力常不足，施工時容易造成偏差。
　　而沉箱施工法於作業期間最重要的是最初４∼５公尺間，必須注意下沉之正確性，若產生傾斜將來很難
校正，但隨下沉深度增加則較不易傾斜。
　　日本東京市區，曾引用本工法於市區中施做，因地狹人稠，受限於工地周圍環境及土地價格昂貴，所以
將整體建築物視為沉箱以爭取最大使用面積，而此工法不僅工程噪音低、工程環境清潔外，且並未引起鄰房
傾斜及沉陷等問題，其效果相當良好。

肆、托放沉箱工法應用於建築施工之改良
一、背景說明
　　台中市之各工地因地質屬於卵礫石層，地質承載力良好，多年來大都以順打或逆打等工法施做，且假設
工程大部分為人工挖掘擋土柱，開挖後再配合擋土支撐施做，其施工時間相當長，因此擬以新工法施做，以
期降低工程成本、縮短工時，並提升施工能力。
二、基地概況簡介
　　本基地位於台中市北屯路（如圖一），建築物為地上二十層，高度為71.85公尺；地下四層，深度為20公
尺之高層建築，地面下為R.C.結構，地面上梁為鋼骨結構，柱則為SRC構造，建築物平面面積為2200平方公尺
，經地質鑽探後發現為標準之大肚台地黃灰色礫石夾細砂，面層0∼3.0公尺為砂質沉泥及細砂，透水性良好
，三公尺以下均為卵礫石層，且到地下20公尺均未發現地下水位，地質良好，而檢討許多工法後，發現以沉
箱式工法施工時，基地使用率最大，地下室外牆可做防水及擋土設施，且可縮短工期等優點，所以決定嘗試
本工法。

  



      圖一  基地概況圖
  

  



      圖二  地下室結構平面圖

　　經檢討建築平面後發現，壓氣式工法並不適用本基地，故決定以開氣式工法施做，但建築物之地下結構
長寬均超過20公尺且為非對稱結構（如圖二），因此若以自重下沉時必產生非常大之扭力，必須對結構體進
行額外之補強，而且下沉之精確度也非常難以控制，因此提出以千斤頂支撐下沉工法來協助其下沉作業，如
此可以減少於下沉作業時所產生額外應力，並可免除補強工作所造成的額外成本。
                                                    

                               <未完待續>