Page 82 - 捷運技術 第33期

76 張修碩 蘇鼎鈞 許景杉 蘇啟鑫 捷運松山線之新型結構材料與新工法
前言

臺北捷運松山線，在累積十多年來初期路網經驗與傳承後，將使用新的結構材料與新工
法於未來之興建工程中。這些新材料包括纖維筋、自充填式混凝土及頭型鋼筋，新工法則為
連續壁接頭採用 U 形端板施作。以下一、二、三、四等四個章節將分別說明使用之原因及如
何應用於松山線相關土建工程中。

一、纖維筋於松山線工程之應用

(一)概述
隨著潛盾機具設備的日新月益，從早期配合壓氣工法以人工方式挖掘，發展至現今自動
化土壓平衡式或泥水加壓式潛盾機，其掘進之施工安全性已大幅提昇。然而，根據以往數起
災變的經驗顯示，潛盾施工災變通常發生於潛盾機發進/到達時之鏡面破除作業階段，主要肇
因於地盤改良效果不佳，致使在進行鋼筋混凝土鏡面人工破除作業時，地下水及土砂經由鏡
面開口處湧入工作井。纖維筋（FRP）混凝土鏡面破除工法的發展，使潛盾機可直接切削穿
過鏡面，以機械化、自動化之作業大幅降低施工風險性。本工法於日本、香港等先進國家以
使用多年，國內在高雄捷運橘線 CO2 標統包工程亦已率先引進本工法，施工成效良好。

(二) 傳統鏡面破除工法檢討
潛盾隧道工作井之擋土結構通常採用鋼筋混凝土連續壁，當潛盾機準備發進或到達工作
井鏡面時，須先鑽孔試水確認鏡面地改之成效，若試水結果有滲漏現象，則須再予補灌漿並
加密試水，直到確認鏡面無湧水之虞，才得進行鏡面破除工作。鏡面破除一般先以人工方式
或利用機械敲除鏡面範圍之連續壁，其次切除鋼筋，僅留約 10 至 20 公分的混凝土，第二階
段再以潛盾機直接推進，掘除餘留之壁體(如圖 1 所示)。根據台北捷運之經驗，潛盾鏡面破
除開口之所需時間長達 4 至 8 日，若再考慮試水驗證及補灌漿程序，則需時約 15 至 30 日。
在此期間，工作井鏡面開口之穩定性及是否發生漏水、漏砂情形，將完全依靠地盤改良的成
效，風險甚高。台北捷運工程即曾發生過數次規模不等的鏡面漏水及地表沉陷災害，造成金
錢及工期的重大損失。因此，傳統潛盾鏡面破除作業實有必要加以檢討及改進。

圖 1 傳統鏡面破除施工照片 圖 2 FRP 混凝土鏡面破除工法示意圖

(三) FRP混凝土鏡面破除工法介紹
FRP 混凝土鏡面破除工法係將工作井中潛盾機欲通過範圍內連續壁之鋼筋籠，以 FRP 格
網取代鋼筋作為鏡面之構築材料，藉由 FRP 材料抗切削硬度低之特性，使潛盾機螺旋迴轉刃
可直接切削連續壁鏡面，達成一邊切削一邊前進之自動化施工作業。

此工法於 1991 年 5 月在日本青森縣八戶市下水道潛盾工程中首次使用，隨著不同擋土壁
型式與不同潛盾隧道直徑之成功經驗增加，目前全世界已有超過 100 個以上的工地使用 FRP
纖維筋混凝土鏡面。其中，值得一提者為 1996 年日本橫濱地下鐵工程，其潛盾機直徑已達