邊區逆打工法案例介紹
以環球購物中心為例
| □董有晟／中華大學營建管理研究所 研究助理 □蕭炎泉／中華大學營建管理研究所 系副教授 □石晉方／中華大學營建管理研究所 系副教授 |
|
一、邊區逆打工法的優缺點 (一) 何謂邊區逆打工法所謂“邊區逆打工法”簡單的說，基地開挖面積僅由連續壁體週邊退縮5~8米施行逆打工法；基地中央部分採順築施工與逆打部分結構體續接謂之。首先在基地四周構築連續壁，接續施作地中壁及扶壁，而後再行初次邊區挖土，地下邊區結構體逐層由上而下順序施工，利用連續壁之地中壁及扶壁與邊區結構體的整體應力抵抗側向土壓力，有別於一般建築逆打工法開挖皆在封閉的樓版下作業，開挖後，地下邊區結構體由上而下順序施工，待邊區結構體施作完成後，再行中間區基礎一層層往上施工，與邊區做續接，故謂之“邊區逆打”。 (二) 邊區逆打工法特點 1. 擋土安全性高 2. 工期縮短 3. 已完成之地面層可充分利用；地面層先行完成，無需架設棧橋，可作為材料堆置場或施工作業場。 4. 由於未全面架設鋼支撐，地下結構體施工迅速，利用已完成之各層邊區地下結構體及扶壁作為擋土構架，強度足且變形小，對周圍地盤之沉陷位移等影響亦少，故安全性較傳統支撐高。 5. 適合於不規則平面，高低不平，側壓不平衡或深開挖等之工程。 6. 如地下室愈深，開挖面積愈大，則水平鋼支撐之施工及租金成本對工程預算有利，故能節省成本。 7. 因不需施作水平鋼支撐，故無中間柱及構台樁拔除後基版補洞止水等問題。 8. 舊基礎、地下障礙物等之清除，較逆打工法及順打工法處理方便容易許多。 (三) 以環球購物中心案例說明邊區逆打工法 本案基地面積22,710平方公尺，建築面積15,529平方公尺，總樓地板面積121,132平方公尺，結構型式為鋼筋混凝土造，地下三層、地上五層，土方開挖工期95日曆天。地層狀況為沉泥質細砂N=8~19，長期地下水位-2.5m，短期地下水位-5.5m。 地下室開挖採邊區逆打擋土支撐原理： 1. 80cm連續壁體 2. 52片扶壁加勁連續壁體 3. 邊區逆打樓版加勁壁體 4. 道地中壁支撐 
二、採用逆打與邊區逆打及順打工法之原因比較 每一個專案工程就營建工程施工部分而言，時常為地下室開挖應採用何種工法而傷透腦筋，一般評估的方法不外是工期和成本兩大項，茲說明如下：（一）工期比較 採用邊區逆打工法較逆打工法縮短工期的特性不是很明顯，但對整體而言，能縮短多少工期，應詳加計算，下表就以購物中心基地比較逆打工法、順打工法、邊區逆打工法，評估採用邊區逆打工法的適當性。
三、邊區逆打工法施工流程
邊區逆打第一次開挖，連續壁及扶壁劣質混凝土打除80cm
↓ 邊區1FL逆打樓版，樑，柱施作。(柱樑預留結構續接器) ↓ 邊區逆打第二次開挖 ↓ 邊區B2FL逆打樓版、樑、柱施作。(結構樑經扶壁，其扶壁應開孔打除樑位，樓版經扶壁採植筋處理接續)。 ↓ B1FL~ B2FL二次柱(含柱體預築)施工。 ↓ 全區開挖至設計最終開挖面。 ↓ 筏式基礎樑版施工。 ↓ 全區順築施工與各層邊區完成逆打版逐層續接至1FL。 ↓ 1FL版完成28天後，扶壁及地中壁打除清運。       四、邊區逆打工法土方開挖及動線計畫 （一）土方開挖及動線計畫簡介如下：1. 邊區分三工區，三層開挖，開挖寬度10m，高程依序GL-220，GL-740 
 開挖順序簡圖  五、邊區逆打工法之抽排水工程 基地地下水位長期平均水位於GL-250~550之間，而程開挖深度達GL-1230，為利於工程進度，於開挖區域外安裝達60m深度之點井，控制開挖區域外之水位；另於開挖區域內，保留連續壁工程原始15m深度支點井，控制開挖區域內之水位及雨水。抽排水工程考慮條件如下： （一）砂湧問題(開挖面8m以下為砂土層) （二）急速抽水造成鄰房基礎與地盤之壓密沉陷 （三）避免周遭水井乾枯 （四）周邊排水設施是否容納得下基地內之抽水量 （五）大面積開挖，急遽爆雨量之抽排水機具能量與調度  六、邊區逆打工法之觀測系統  七、邊區逆打工法之鋼筋、模板、混凝土工程施工說明 （一）邊區逆打工法之鋼筋工程邊區逆打工法之鋼筋施工方式與一般順打不同處在於，柱與牆往下續接處理方法採用續接器施工法，其他皆與順打相同，施工方式如下說明：將柱主筋於工廠加工同時，先行鎖接續接器並車牙完成。施工時依柱位置綁紮鋼筋，相鄰二支主筋續接器應錯開60公分，柱內回填砂需完全將續接器包覆；開挖後以高壓沖洗機將回填砂清洗乾淨，將續接之主筋以扭力板手鎖緊，本項施工方法極為快速方便。  邊區逆打工法之鋼筋工程 邊區逆打工法模板施工方式約略與逆打不同，施工注意事項如下： 1. 邊區逆打模板工程施工，為考慮連續壁受側向壓力過大，故不得超挖，因此樑及版下模板作業空間受到限制。 2. 因樑及版下淨高受到限制，故混凝土澆置作業較無法監視有無漏漿、敗模及暴模，所以模板工程施工時之品管要求需特別注意。 3. 連續壁週邊樑預留筋須先行彎出，避免樑側模封模後無法施工。 4. 使用角材當支柱時，樑、版支柱在PC面上需加設木契木或襯墊，避免PC支承力不足產生沉陷或敗模。  邊區逆打工法之模板工程 邊區逆打混凝土工程依性質及施工方式之不同，故管理及要求亦有不同，唯有針對各單項工程訂定施工標準程序，才可達到要求之施工品質。邊區逆打工法之混凝土施工可分為三種： 1. 土方開挖面PC工程 邊區逆打工法開挖之PC舖面主要功能，是提供模板支撐所需之支承面強度及良好施工性，故其基準點及PC厚度需做好控制，一般而言為設置十字方格每1.5M設一基準控制點，突出開挖面12公分；PC強度為10公分厚3000PSI混凝土，如遇過於軟弱土層須先行鋪設竹籬芭。 2. 柱、牆、樑、版混凝土施工 邊區逆打工法之樑、版混凝土澆置施工，與一般順打澆置施工大致相同，值得一提的是柱灌漿作業前需回填砂高度約為80公分；牆需使用穿孔模板，以利保護鋼筋續接器，使後續工程順利進行。 3. 柱、牆混凝土二次施工 為使柱、牆結構體混凝土得以密接，依其施工方式可分為二種： (1) 模板開口法 於柱牆組模時預留斜開口，在二次柱、牆混凝土施工時由開口處直接注入。因澆注需經過斜開口，亦造成堵塞，故粗骨材應為細粒料，坍度較大為宜。 (2) 柱、牆接頭無收縮水泥施工 因其用料為水泥砂漿採高壓灌注，故需有緊密的組模才不至於漏漿，組模上方需設置排氣孔，當漿液由排氣孔流出時則可確定其內部已注滿漿液。  邊區逆打工法之混凝土工程  邊區逆打工法之土方照片示意  邊區逆打工法之鋼筋照片示意  邊區逆打工法之混凝土照片示意 八、結論 本案為大面積開挖所採行之新工法，目前基礎工程已執行完成，以下將施工過程所遇到的困難或特殊之處加以敘述，以供工程先進參考。1. 大多數樓版支撐為樓梯及車道區，應考慮後續打除及接續問題(建議配筋量減少或加局部隔版)。 2. B1版建議採版式結構，以降低第二次開挖面與一樓版間之距離。 3. 大量扶壁支撐，建議日後設計時儘量納入永久隔間或當結構承重牆。 4. 建議最終路面出土時增設小型施工構台，不致造成洗車及環保問題。 5. 逆打樓版利用扶壁內之結構柱支撐，有關後續柱梁鋼筋及混凝土之接續及扶壁如何打除等問題應詳加研究，以避免破壞結構體 (破碎機、手工機具、混凝土切割機、鑽孔機…或預留夾板及鐵板等)。 6. 整體開挖及地下室施作進度需研究申報開工及勘驗問題，並與協力廠商進一步討論結構分區及施作進度。￭ 參考文獻 1. 冠德企業─根基營造股份有限公司〈民國93年〉，“環球購物中心─土方開挖及結構邊區逆打施工計畫書”。2. 建築工程基礎開挖與擋土設施自動化施工防災查核系統之建立─台技碩士論文〈彭子斌〉。 3. 台灣省土木技師公會〈1991〉，深開挖設計理論與施工實務研討會論文集。 4. 歐晉德、石強、謝旭昇〈1988〉，“深開擋土連續壁設計模式”，地工技術雜誌，第21期，pp.10-17。 5. 蔡錦松、周立德、〈民國85年2月〉，“都會區舊地下室拆除之開挖工程”，地工技術雜誌，第53期，第15-24頁。 6. 揚永康、陳紹魁、蘇鼎鈞〈民國88年10月〉，“基礎深開挖鄰房保護評估及安全監測成果案例探討”，地工技術雜誌，第75期，第29-40頁。 7. 地中壁應用於深開挖之分析研究－台技碩士論文〈林雅雯〉。 8. 龔東慶、歐章煜、謝百鉤、蘇世豐，“探討不同深開挖工法對連續壁變形行為之影響”，電子計算機於土木水利工程應用研討會論文集，第689-698頁，台中，台灣，〈2000〉。 9. 李魁士、劉慶豐，“淺談深開挖工程規劃設計之地工考量〈上〉”，http://www.arch.net.tw/modern/month/249/249-2.htm網站。 10. 內政部營建署 淡江大學 教育訓練系列施工技術─基礎與開挖、地下工程講義。 |
