構台與鋼便橋的基本介紹－全強小子-鋼板樁水平支撐擋土工程技術討論網

一、 應用、用途

鋼便橋一般主要應用於工區內的施工便道（用於跨越河流、山谷或其他障礙物而建造的結構物），方便施工車輛能在上面行走及作業所搭設的臨時鋼便橋（圖 1）或既有橋樑興建中供民眾通行之之臨時替代道路。

鋼構台則為重型機具於工區施工時之臨時平台，一般最常見於都會區進行深開挖工程，當工區面積過大，就必須要做施工構台（圖 2），以利車輛進出、土方清運、材料吊放及灌漿等工項，或者常用於水上作業之各工項施工平台

上述兩者皆屬臨時性的假設工程。

圖 1 工區跨河用便道

圖 2 深基礎開挖之施工構台

圖 3 位於河流出海口橋墩施工之臨時性施工構台

二、 構成介紹

構台與鋼便橋的結構形式相同，也與一般建築結構物的型態類似。其主要組成的構件分別有

(1) 構台柱

(2) 構台樑（大樑、小樑，又稱主樑、副樑）

(3) 覆工板

(4) 繫樑

(5) 繫稈（Bracing）

前三項主要結構主要扮演載重之力量傳遞，其力傳遞方式為上方施工載重à覆工板à小(副)樑à大(主)樑à構台柱，最終傳至下方土壤承載層。若構台柱的無支撐長度過長，則中間必須再架設多層繫樑，以避免構台柱發生挫屈（Buckling）。

構台邊斜撐（俗稱螃蟹腳）及交叉繫桿（一般採角鋼），目的在穩定構台整體的搖晃程度，抑制側向變位。

構台之構造平面與剖面示意圖如下所示。

圖 4 構台之構造（圖上尺寸僅供參考，摘自營建工程防災技術. 基礎施工篇 / 沈茂松撰, 2001)

三、 設計應注意事項

進行結構設計時，首先應先確認總體施工載重的大小及配置以作為分析設計時的依據，載重包含大型車輛的自重、工作時的載重（吊裝重）及車輛的衝擊載重。應考慮各載重在最大作用力的情況下，所產生組合載重之最大作用應力，並依此作相關檢核。

主要結構皆需進行結構計算，確認構件的容許應力大於工作應力，符合相關規範規定之內容，在載重未超出安全係數的容許範圍內，不致產生結構性的破壞。構台及鋼便橋的主要構件包含前述所提到的構台柱、構台樑（大、小樑）以及覆工板。

特別是構台柱之應力分析與樁的乘載力（入土深度分析）在工程施工時最為重要。配合現地的土壤鑽探資料及技師的工程經驗判斷，在土壤力學的基礎架構下，加上規範明訂之安全係數，確實評估土壤所能提供的容許強度。構台柱的挫屈（Buckling）嚴重將導致整個構台結構的潰敗，於設計上需審慎考量。此外，為防止側向變位過大與搖晃，則應考慮加設斜撐及拉桿，以增加構台整體的穩定度。

四、 結構分析

不論是施工構台或是鋼便橋皆屬鋼結構，各構件應符合「鋼結構設計規範」的內容。我國目前並存著兩種鋼結構設計方法：

(1) 容許應力設計法（ASD）

(2) 極限設計法（LRFD）

而業界則是採容許應力法（ASD）為大宗。

結構分析計算需檢核的項目如下：

(1) 覆工板僅需檢核彎曲應力及剪應力是否小於容許應力值

(2) 構台樑及構台柱需再考慮樑柱壓（拉）彎互制效應的強度檢核，包含降伏性準則（yielding criterion）、穩定性準則（stability criterion）以及小軸力準則（small axial compression criterion），詳見圖 5。

(3) 斜撐及拉桿目的在減少構台搖晃程度，施做與否不影響構台整體結構是否失效，故一般毋須進行結構檢核。

圖 5 容許應力設計法（ASD）之互制圖

結構分析時的計算方式，需依據各構件之實際受力狀況進行（圖 6）。可直接將單位寬度的覆工板及構台樑以簡支樑的形式作計算，載重計算則一律取構件中所可能產生最大的應力計算。從結構設計的觀點來看，以構件中最大的應力計算，便可滿足規範規定且偏保守。構台柱則需考慮上方所有重量，包含構件自重，除了檢核本身的結構強度之外，尚需評估土壤的乘載力，若土壤過於軟弱無法提供足夠的強度時，則需增加構台柱貫入長度或進行地質改良。