【正文】 本工程鋼纜內(nèi)部灌漿材采法國elf公司所生產(chǎn)之微晶蠟，此微晶蠟在室溫下（20~25℃）呈硬膏狀半固體，具良好堅(jiān)韌性及穩(wěn)定性，即經(jīng)過多次冷熱循環(huán)、固液態(tài)交替改變下，材料不會(huì)產(chǎn)生分解或變質(zhì)現(xiàn)象。本橋鋼纜最外層防護(hù)系統(tǒng)采高密度聚乙烯（HDPE）外套管，為避免紫外線影響套管材質(zhì)，于套管原料中添加碳粉，但黑色套管容易吸熱，~。鋼纜外套管斜張鋼纜最外層防護(hù)之目的主要在于保護(hù)內(nèi)層材料，亦可提供額外防蝕功能，一般可采用方式為高密度聚乙烯套管、橡膠包套（Elastomeric wrapping）及鋼管（Steel pipe）等。圖二鋼絞線斜張鋼纜拉力桿件為鋼纜的主體，材質(zhì)須具有高強(qiáng)度特性，一般而言，依其制造方式之差異約可分為五種型式，分別為鋼絞纜（Rope）、封閉式鋼纜（Locked coil rope）、平行鋼棒（Parallel bar）、平行鋼線（Parallel wire）及平行鋼絞線（Parallel strand）等。VT公司即針對(duì)設(shè)計(jì)階段所擬訂之鋼纜系統(tǒng)各項(xiàng)需求選定其相關(guān)組合組件，其各項(xiàng)細(xì)部組件分述如下：錨碇裝置一般預(yù)力鋼腱由于不須考慮其幾何線形因橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)改變而伴隨改變，其錨錠構(gòu)造僅設(shè)計(jì)承受軸向力；然而斜張鋼纜錨錠構(gòu)造不僅須設(shè)計(jì)承受軸向力，亦須考慮局部彎矩效應(yīng)，因鋼纜幾何形狀會(huì)受橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的影響而產(chǎn)生改變，其錨錠處將因角度變化而引起彎曲應(yīng)力。為重新確認(rèn)鋼纜配置基本數(shù)據(jù)，本橋于鋼纜施工初期依據(jù)所擬訂之施工方法重新計(jì)算索力值，并檢核設(shè)計(jì)階段所配置鋼絞線股數(shù)是否同時(shí)滿足鋼纜于施工階段及完工狀態(tài)之應(yīng)力需求。鋼纜配置重點(diǎn)除須考慮鋼絞線股數(shù)及套管管徑外，亦須考慮其幾何形狀，以決定鋼纜長度及兩端錨錠系統(tǒng)安裝位置。2 施工規(guī)劃斜張鋼纜為斜張橋結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中變異性最大之組合構(gòu)件，其力學(xué)行為模式相當(dāng)復(fù)雜，不僅受外力影響，亦與本身系統(tǒng)組成方式及細(xì)部組件構(gòu)造息息相關(guān)。為確認(rèn)各項(xiàng)組成構(gòu)件能滿足本工程斜張鋼纜之功能需求，于前置作業(yè)期間分別進(jìn)行鋼絞線低松弛試驗(yàn)、錨錠裝置兩百萬次反復(fù)載重疲勞試驗(yàn)、外套管熱熔對(duì)接測試及微晶蠟試拌與試灌注等，并于施工期間依相關(guān)規(guī)定進(jìn)行構(gòu)件抽樣檢查。圖一斜張鋼纜系統(tǒng)為高屏溪斜張橋主要結(jié)構(gòu)特色之一，并且是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中力量傳遞之最重要構(gòu)件，全橋大部分重量及活載重均經(jīng)由斜張鋼纜傳遞至塔柱，再沿兩側(cè)塔腳傳至基礎(chǔ)承載處?；谛熊囈曇凹皹蛄涸煨椭紤]，鋼纜系統(tǒng)采單面混合扇形配置，一端錨碇于橋塔塔柱，另一端則錨碇于箱梁中央處。另外，為確保鋼纜施工能順利完成，于施工初期提出鋼纜施工計(jì)劃書，包含鋼纜組裝作業(yè)、鋼纜架設(shè)施工及鋼纜施拉原則等。一般而言，為確保鋼纜安裝后之功能能符合設(shè)計(jì)原意，規(guī)劃期間應(yīng)就鋼纜線型與配置、鋼纜組成細(xì)部組件及相關(guān)測試進(jìn)行研討。鋼纜幾何形狀主要受自重及索力所影響，一般而言，其幾何形狀可假設(shè)為懸垂曲線或拋物曲線，兩者主要差異在于荷重加載位置假設(shè)不同。除此之外，并依據(jù)鋼纜計(jì)算索力值及單位米荷重更新鋼纜幾何線形。為避免因經(jīng)常性內(nèi)應(yīng)力變異造成鋼絞線疲勞強(qiáng)度降低，鋼纜錨錠構(gòu)造設(shè)計(jì)上均包含一特殊內(nèi)應(yīng)力傳遞設(shè)施，依據(jù)內(nèi)應(yīng)力傳遞方式之差異而產(chǎn)生許多不同型式之錨錠裝置，如HIDYN、HIAIM、BL、HC等型式。經(jīng)評(píng)估數(shù)據(jù)顯示，前兩項(xiàng)鋼材防銹蝕能力較差，平行鋼棒則具有疲勞強(qiáng)度低及極限強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，前述三種拉力鋼材均已不適用于現(xiàn)代化斜張鋼纜系統(tǒng)；鋼線及鋼絞線兩者則皆具有較佳之力學(xué)行為及疲勞強(qiáng)度，惟前者須于工廠制作完成后再運(yùn)至工地進(jìn)行安裝，后者則可于工地組合及安裝，較適用于運(yùn)輸困難之橋址。高密度聚乙烯外套管優(yōu)點(diǎn)是重量輕、低彈性模數(shù)、耐候性質(zhì)良好且有多種尺寸可供選擇，另外，套管可于工地接合，施工性較佳；缺點(diǎn)是無法承受過高之拉應(yīng)力。外套管依鋼纜股數(shù)需求分為TYPE A及TYPE B兩種規(guī)格，其外徑分別為225 mm及280mm，其材質(zhì)檢驗(yàn)須符合ASTM D3350組件分類PE345434C/E之規(guī)定，其中套管徑向抗靜水壓力強(qiáng)度（Hydrostatic pressure）主要是依據(jù)鋼纜組裝及灌漿方法而擬訂。再者，此微晶蠟抗氧化性極佳且不溶于水，在填充于鋼纜外套管內(nèi)部時(shí)可同時(shí)將外套管內(nèi)之水分?jǐn)D除，為鋼材良好之防蝕材料。承包商于前置作業(yè)時(shí)間即依據(jù)特訂條款規(guī)定進(jìn)行一系列相關(guān)試驗(yàn)，分述如下：錨碇裝置疲勞試驗(yàn)VT HIDYN型式錨錠系統(tǒng)之最大特色在于構(gòu)造內(nèi)含EPDM elastomeric damper及HIDYN SD deviation damper雙阻尼器，此構(gòu)造機(jī)制設(shè)計(jì)之主要目的在于降低彎矩效應(yīng)于應(yīng)力傳遞過程中對(duì)錨錠處鋼絞線之疲勞影響，即鋼纜系統(tǒng)在受長期靜態(tài)或動(dòng)態(tài)載重后，其鋼絞線仍可維持高疲勞強(qiáng)度之要求。隨后進(jìn)行三只取樣錨錠裝置反復(fù)載重試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示除了VT44140/150外，皆無鋼絞線斷裂情況發(fā)生，VT44140/150計(jì)有一根鋼線斷裂，﹪。鋼纜供貨商VT公司依規(guī)定將其所使用之鋼絞線送至奧地利維也納試驗(yàn)室TVFA進(jìn)行各項(xiàng)材質(zhì)測試，其測試重點(diǎn)項(xiàng)目之一即為鋼絞線之松弛行為。經(jīng)過1000小時(shí)后，將定時(shí)紀(jì)錄載重與初始載重作比較，計(jì)算其荷重?fù)p失率與時(shí)間之關(guān)系，以判讀1000小時(shí)之松弛率是否符合BS 5896之相關(guān)規(guī)定。為達(dá)到上述各項(xiàng)要求，VT公司于外套管制造完成后即于試驗(yàn)室進(jìn)行各項(xiàng)熱熔對(duì)接影響參數(shù)測定，影響參數(shù)包含套管端口平整度、加熱溫度、接合壓力、加壓持續(xù)時(shí)間及硬化時(shí)間等，并依測試結(jié)果建立熱熔對(duì)接程序以作為橋址處套管熱熔對(duì)接作業(yè)之遵循依據(jù)。熱熔對(duì)接作業(yè)之注意事項(xiàng)在于盡量縮短加熱鈑抽出至兩端口重新接合之轉(zhuǎn)換時(shí)間，同時(shí)須維持工作區(qū)清潔，避免套管受到陽光、塵埃及雨水的影響。為觀察灌注作業(yè)期間套管內(nèi)微晶蠟流動(dòng)與凝結(jié)情形，并于微晶蠟固化后檢視微晶蠟于套管內(nèi)之填充狀況，試驗(yàn)套管面設(shè)三處窗口。圖四橋址實(shí)體試驗(yàn)之目的則在于確認(rèn)VT工廠模擬試驗(yàn)所建立之灌注條件可適用于橋址處，其確認(rèn)方法主要是經(jīng)由比對(duì)兩試驗(yàn)之外在測試結(jié)果以判斷橋址處鋼纜內(nèi)部微晶蠟灌注程度，并依需要調(diào)整灌注溫度及壓力。第一階段灌注作業(yè)先以低壓（約3bar）進(jìn)行施作，待低位出漿孔排出不含空氣之微晶蠟約2~10公升后，即關(guān)閉低位出漿孔并停止灌注作業(yè)。由于該系統(tǒng)設(shè)計(jì)相當(dāng)特殊，為確保機(jī)具可提供穩(wěn)定且正確之力量，在系統(tǒng)組合完成后即進(jìn)行律定（Calibration）測試。進(jìn)行律定作業(yè)時(shí)，乃將欲律定之油壓千斤頂施以一向外頂開之油壓，此時(shí)鋼絞線隨力量增大而加長，其力量作用促使欲律定之油壓千斤頂與荷重計(jì)同時(shí)承受壓力荷重，藉由荷重計(jì)提供各個(gè)不同階段油壓計(jì)之讀數(shù)值，檢核欲律定之油壓千斤頂所對(duì)應(yīng)之油壓計(jì)讀數(shù)，用以修正千斤頂之實(shí)際應(yīng)力輸出量。鋼纜制作數(shù)據(jù)應(yīng)參考鋼纜安裝階段之幾何線形，該線形主要受鋼纜初始垂度及橋塔與主梁拱度所影響，其中以初始垂度之影響最為可觀。除此之外，橋塔與主梁之施工拱度對(duì)鋼纜安裝長度所造成之影響亦列入考慮。由于本項(xiàng)計(jì)算資料與套管內(nèi)徑及鋼絞線外徑有關(guān)，因受制作誤差之影響，計(jì)算值精確度相當(dāng)有限，故僅供參考之用。HDPE外套管之熱熔對(duì)接HDPE外套管熱熔對(duì)接作業(yè)區(qū)位于邊跨橋面版上臨近A1橋臺(tái)處，為避免陽光、灰塵及雨水之影響，對(duì)接工作是在一活動(dòng)式遮蓬內(nèi)進(jìn)行，熱熔對(duì)接之作業(yè)流程乃依據(jù)VT公司于試驗(yàn)室中所擬訂之步驟，主要為管口端洗、管口加熱、管口接合及接合面冷卻等四項(xiàng)。由于熱熔對(duì)接工作關(guān)系著鋼纜外套管之質(zhì)量，操作者除了須確實(shí)依據(jù)操作程序進(jìn)行套管對(duì)接工作外，于從事本項(xiàng)工作之前亦須通過對(duì)接工作測試。當(dāng)鋼纜外套管完成熱熔對(duì)接工作后，即將數(shù)捆鋼絞線依股數(shù)需求依序排列于外套管正后方約套管長度相等距離處，套管與鋼絞卷線基座間每3公尺置放一鋼制滾輪，以利后續(xù)鋼絞線裁制及穿線作業(yè)。當(dāng)穿線作業(yè)前置準(zhǔn)備工作完成后，即利用大型卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行拖線工作，為避免摩擦力過大造成拖線困難，于鋼絞線束外圍涂抹油脂。微晶蠟于室溫下為固態(tài)，為利于搬運(yùn)及熱熔作業(yè)，平時(shí)以方形塊狀儲(chǔ)存，每塊約10公斤重，由于固態(tài)微晶蠟于巨型熱熔儲(chǔ)存槽內(nèi)加熱至95 OC之高溫液態(tài)約需24小時(shí)，因此微晶蠟熱熔作業(yè)須于灌注作業(yè)前一日即開始進(jìn)行。但兩階段灌注作業(yè)方式須較長作業(yè)時(shí)間，因須待第一階段灌注之微晶蠟?zāi)毯?，方可進(jìn)行第二階段灌注作業(yè)，此一作業(yè)方式將不利于鋼纜的施工進(jìn)展，尤其針對(duì)外側(cè)較長鋼纜。斜張鋼纜灌注方式于編號(hào)106起又改回兩階段灌注方式，主要原因在于錨錠塊錐孔內(nèi)側(cè)膠布須取消以避免索力施拉作業(yè)失敗，考慮因取消內(nèi)側(cè)膠布可能造成液態(tài)微晶蠟外泄，故再次改變灌注作業(yè)方式。橋塔兩端鋼纜吊裝順序?yàn)榕浜现髁菏┕ち鞒桃赃吙玟摾|優(yōu)先進(jìn)行，而鋼纜兩端錨錠裝置之安裝順序則以塔端優(yōu)先，其考慮在于塔端主要是利用塔吊進(jìn)行吊裝作業(yè)，而塔吊所能提供之安裝拉力相當(dāng)有限且無法掌控安裝方向與角度。喇叭套管之水平定位則利用塔式吊車水平移位配合連接于錨錠裝置前端之導(dǎo)引線進(jìn)行調(diào)整作業(yè)。塔端鋼纜吊裝作業(yè)進(jìn)行前，先利用堆高機(jī)將整組錨錠裝置上舉至一支撐架上，并于喇叭套管下方安裝象鼻桁架裝置，同時(shí)進(jìn)行吊點(diǎn)連接作業(yè)。輪式吊車之功能主要在于協(xié)助克服鋼纜因自重作用所造成之中垂效應(yīng)，進(jìn)而降低安裝錨錠裝置所需之拉力，吊車數(shù)量、能量及吊點(diǎn)位置與斜張鋼纜安裝長度有關(guān)，邊跨側(cè)約需一至二部吊車，主跨側(cè)則需二至三部吊車，吊車能量分別為45Ton、50Ton及6