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7:00am 10/11/2022

【大型工程基建安全/01】大型基建工程原来是这样的

报道:本刊 白慧琪 摄影:本报 陈敬晖、陈世伟

“建到一半的桥,那么长半段悬在空中,安全的吗?”

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“工地整天有东西掉下来,最好不要经过那里。”

雪隆地区数十年来犹如大型工地,城市高速大道、高架桥、单轨火车、轻快铁、捷运工程建不停。其实,不管哪里的公路使用者,一旦有大型基础建设工程在每天行驶的头上进行,一定会心惊胆颤:安全的吗?

之所以怀疑,一来因为不了解工程技术。亲眼见到的场景好像不符日常的物理经验,因此轻易“目测”为不安全。二是,几次意外,死伤惨烈,有几次还伤及行经轿车,叫人怎么能放心。

一项工程安全与否,包括设计及实际操作两面,让我们一起尝试了解。

报道:本刊 白慧琪
摄影:本报 陈敬晖、陈世伟

我们常常行驶在大型基建工程下方,即便头上建筑工程的安全网围好围满,但心中小剧场还是上演着:会不会有东西掉下来?会不会塌下来?对此请教拉曼大学李光前理工学院的教授赖韦伶、助理教授刘诗云和专家讲师王志辉,3人都安抚,大型基建工程都经过精密的设计和模拟测量,这样建理论上是安全的。

刘诗云说,不管使用什么建筑工法,大型建筑工程的每个阶段,工程师都会先用软体进行施工模拟计算,而人为计算必须与系统一致,再由专业工程师签名背书才能执行。

实际操作面,我国也有一系列施工安全规范,所有工程建筑单位都必须遵守。例如,建筑工人、工程师,甚至是土木工程系的实习生,都需事先经过大马建筑工业发展局(CIDB)的施工安全训练和考试,取得“绿卡”才能进出工地。

若发生工程意外,当局也会介入调查,看到底是设计有误,还是施工时没有按表操课而疏忽了,进而追究责任和惩处相关单位。工程诉讼案件可在职业安全及卫生局(DOSH)网站查询:https://www.dosh.gov.my/index.php/prosecution-case。

拉曼大学李光前理工学院的教授赖韦伶(左起)、专家讲师王志辉和助理教授刘诗云解答大型基建工程的工法。


我国常见的大型基建工程

先来认识我国常见的大型基建工程,尤其是高架桥、高架轨道等桥梁工程的建筑工法。王志辉解释,可以从结构、结构的铸造方式和搭建方法来了解:

【结构】

1. 梁(Beam):
●分有M型、T型、I型、U型等形状
●一般长约30至40呎
●多用在笔直、多车道的高架桥

预铸T型梁。

2. (Box Girder):

●多用在转弯处,以及捷运或轻快铁高架桥
●中空设计方便捷运或轻快铁安装电路及铁路信号系统
●方便日后人员进入维修

可见箱型梁中空,方便安装电路和铁路信号系统。图为使用平衡悬臂工法的两端即将连接。

【结构铸造方式】

1. 预铸(Precast):工厂铸造的钢筋混凝土结构

预铸混凝土(Precast elements)

2. 现地浇铸/场铸(Cast in-situ):在工地现场装订模板 (formwork)浇铸混凝土的结构

现场浇铸桁(girder),以支撑走道和女儿墙(Parapet,或称矮墙)

【建筑工法】

1. 临时搭架(On Falsework):用膺架搭乘临时支撑结构,在上面施工

临时搭架场铸桥梁(Cast-in-situ bridge on falsework)
高空临时搭架场铸桁(Cast in-situ girder at height on falsework)

2. 平衡悬臂(Balanced Cantilever):从建好的柱子往左右两边延伸,事先计算好支撑力量

常见于轻快铁工程,因长长一段结构悬吊空中,常令人担心。图为两边柱子延伸而建的预铸箱型梁即将接合,衔接处通常用以场铸。
桥上的起重机用以支撑模板来浇铸衔接处。

3. 全跨度吊装(Full Span Launching):通常为预铸结构,用桥式起重机(gantry)吊装

4. 逐跨(Span by Span):分段吊装,跨度通常为40公尺至80公尺

基建组合因地制宜

刘诗云进一步解释,以上的结构、铸造方法和施工方法,因应工程规模、工地情况、建筑成本等,以不同的排列组合组成适用的建筑工法,本地常见的如下:

●场铸临时搭架工法(Cast in-situ on falsework):桥梁跨度少于25公尺,比一般工厂预铸的梁还短。常见于新发展且车流量不高的地区。

●预铸梁临时搭架工法(Precast-segments girder on falsework):常见于马来西亚。桥樑跨度介于25公尺至40公尺。预铸梁经过预力(Prestressed)或后张(Post-tensioned)加强力度,用起重机或发射器(launcher)安装。

预铸-后张预力(post-tensioned)的箱型梁。后张预力须由持有特别证照的专业技术人员计算和负责。

●场铸平衡悬臂工法(Cast in-situ – balanced cantilever):适用于200公尺以上跨度长的桥梁。工程耗时较长,因为现场浇铸的结构需要等待7天、14天、28天,让结构逐渐达致最佳强度。

●预铸平衡悬臂工法(Precast – balanced cantilever):跨度介于40至80公尺,适用于转弯处

●预铸逐跨工法(Precast – span by span):分段吊装,不适用于紧密的曲线路径

●预铸全跨工法(Precast – full span launching):适用于笔直的设计,使用起重机装吊。

2021年3月22日新街场-淡江大道(SUKE)工程发生死亡意外。该工程便使用预铸全跨发射工法,使用桥式起重机装吊梁。工程主要承包商和分包商因没有确保工地安全而导致死亡意外,被马来西亚建筑工业发展局罚款共30万令吉。

预铸梁于夜间送抵工地,减少对公路使用者的影响。
起重机吊装预铸梁。

延伸阅读:

【大型工程基建安全/02】大型工程与道路齐飞 如何避免“祸从天降”?

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