跨越阻隔通兩地  (文:郭長成 圖:郭長成)

臺灣橋樑的興建      (本文原載於94年6月號台灣月刊)

  橋樑是人類為了解決跨水或越谷的地形障礙,建成架空通道來溝通兩地,使兩地民眾或車輛能經由橋樑來往暢通無阻,橋樑連結了兩地,縮短時空距離,增進了人類感情,帶動了世界文明。
 
  先民搭建橋樑,限於材料、工具及地理環境,大多只能因陋就簡就地取材,利用竹、木、籐枝或石塊而建造。在平地多是木石橋,在兩山之間則為索橋(或稱吊橋),但隨著科技的進步,索橋已變為鐵橋、水泥橋、鋼架橋、鋼索橋,甚至進步到目前的「斜張橋」。


臺灣橋樑工程的歷史

  臺灣地區建造橋樑,可追溯到清朝時代,清同治十三年(西元1874年),沈葆楨來臺修築連繫臺灣東西兩岸的交通道路有三條,稱為北、中、南三路。北路是指蘇花公路的前身;中路是指南投竹山至花蓮玉里之八通關古道;南路是指赤山至卑南,為南迴公路之前身。當時修築的橋樑較為簡陋,建材大多為木材、磚頭、石頭等,以供人力車、獸力車行走通過。
 
  光緒十三年(西元1887年)首任巡撫劉銘傳開始興建基隆到臺北的鐵路,長度28公里,後來續延至新竹,到1893年以木材或鋼鐵曾建造七十餘座的橋樑。
 
  甲午戰爭後,簽訂馬關條約,將臺灣割讓給日本。日本引進歐美技術建造鐵路,當時混凝土已應用於橋樑工程上,至民國三十四年臺灣光復為止,已興建橋樑二千三百餘座,大多為短跨距之鋼筋混凝土橋、拱橋、鋼鈑橋等。
 
  臺灣光復初期,百廢待舉,使用於建橋的經費不多。
 
  在四○年代,政府積極進行改善混凝土之試驗,以提高其強度。民國四十二年在美援情況下,建成西螺大橋,總長達 1939.03公尺,當時號稱為遠東第一大橋。民國四十五年臺灣興建東西橫貫公路,在深谷急流間,也建造了不少橋樑,有鋼構橋;有美援越南之鐵路橋改製者;有以「倍力橋」改製者;有混凝土樑、預力樑及拱橋等。

 

西螺大橋,總長達 1939.03公尺,當時號稱為遠東第一大橋

  在五○年代,經濟仍未好轉,橋樑工程採「預力混凝土結構」。此時期建造的橋樑較有名氣者有:臺灣東部之長虹橋(橋徑120公尺,為第一座用懸臂法施工,於民國五十七年完成),澎湖跨海大橋(民國五十四年動工,五十九年底完工通車,全長 5,541公尺,其中陸上引道 3,061公尺,海中路堤314公尺,橋樑本身2,160公尺,為遠東第一深海大橋)、華江大橋(橋長800公尺,為臺北市郊橋樑,全部採預力結構)、臺北大橋(為五○年代興建之第一座鋼樑橋)。

澎湖跨海大橋

 

在六○年代,民國六十年初,興建臺灣一條南北高速公路,於民國六十八年完成,全長 373.3公里,其中興建橋樑長 35公里,約佔10%,大多採標準型之預力斷面,以節省人力物力。高速公路興建之橋樑中,臺北市之圓山大橋,為懸臂預力橋,跨徑150公尺,為當時預力橋之最大跨徑。北部濱海公路於民國六十四年興建,為連接北部與東部之主要運輸路線,在此路線上有一百餘座之橋樑,均採用預力結構,加厚其保護層,改用抗硫水流以減低海水之侵蝕。
 
  在七○年代,臺灣經濟起飛,正邁向高峰,在十項建設完成後,繼續推行十二項及十四項建設。臺北市區之建國南北路為第一座市區高架橋,長約5公里,於民國七十一年完工通車,其橋樑工程也是採預力結構。北二高於此時期開始興建,所建之橋樑工程如新店溪橋、牛瀾河橋、頭前溪橋等,多採用特殊工法來建造。在臺北市內建跨越淡水河之重陽大橋,採用跨徑 200公尺之鋼樑斜張橋,於民國七十八年完工通車。民國七十二年公路局完成關渡大橋(為五孔連續之鋼繫拱橋,淨寬20公尺,跨徑為44M+143+163+143+44M,引橋為曲線箱形預力橋。臺北市郊之環河快速公路,以河堤與橋墩局部共構,興建長跨徑版之預力橋樑,版外懸六、七公尺)。
 
  在八○年代以後,交通建設含二高、捷運系統、東西向快速公路、西濱快速公路、高速鐵路等工程,也建了數千座之橋樑。而高速鐵路從北到南長 345公里,大多是橋樑結構,其中八卦山以南至高鐵終點─左營,全長約157公里的綿延高架橋,突破金氏世界紀錄,為全世界最長橋樑之四倍。

橋樑結構
橋樑之上部結構工程

  臺灣早期之橋樑,大多屬於鋼筋混凝土簡支型結構,當時車輛少,行車速度不快,足可應付。到六○年代,國內各項建設朝向國際標準發展,橋樑力求興建快速,行車舒適,而在都會區及風景區,也要求配合地區特色及視覺上之美感,也因此,橋樑的興建衍生出下列觀點:
 
  (一)結構連續化或固結化。
 
  (二)橋樑跨徑加長。
 
  (三)路橋不分,即橋寬與路寬相當,走在橋上也好像走在路上一樣。
 
  (四)施工不受地區或天候之影響。
 
  橋樑構造除參考上述觀點外,近年來建橋工法大多已改變過去傳統之支撐或支架方式,而採用下列工法:
 
  (一)懸臂工法。
 
  (二)節塊推進工法。
 

  
(三)支撐先進工法。
 
  (四)預鑄節塊工法。
 
  採用上述工法施建較有名的橋樑有:(一)斜張橋:光復橋、重陽大橋、高屏溪之複合式斜張橋、南投貓羅溪之放射式斜張橋、臺北市大直釣竿式斜張橋。 (二)鋼拱橋:關渡橋、麥帥二橋、花蓮立霧溪橋、屏東之進德大橋等。(三)預力拱橋:北二高之碧潭大橋、鐵路鯉魚潭橋、宜蘭冬山河橋等。上述橋樑結構複雜,均經電腦輔助設計而成,使用的電腦軟體有歐美引進者,亦有國人自行開發設計者。

 

↑高屏溪之複合式斜張橋


橋樑之下部結構工程

  橋樑之下部結構包括橋墩、橋臺及基礎。
 
  (一)橋墩:早期橋墩形式,多為重力式及剛架式。
 
  重力式:大多利於砂礫較大及沖刷較厲害之河川。
 
  剛架式:大多利用於平緩之砂、土河川。
 
  五○年代後引用國外之「懸臂式墩」,可節省人工物料,亦可縮小基礎,因此被廣泛運用於都市高架橋及河川橋之興建上。
 
  (二) 橋臺工程:與興建檔土牆之理論相似,過去為節省費用,大多採用重力式混凝土臺或塊石混凝土臺;若橋樑高度增加,則改用鋼筋混凝土臺或塊石混凝土臺;若橋樑高度增加,則改用鋼筋混凝土建造。八○年代後,亦有採用加勁土橋臺,可節省基礎之費用;另特高之橋臺也有採用錨碇式橋臺。
 
  (三)基礎部分:基礎部分可說是橋樑之靈魂,可分為基腳、基樁及沉箱三類。

橋樑之附屬構造物
伸縮縫及支承

  (一)伸縮縫:過去有採用角鐵、覆蓋式、齒式及一般塑膠之伸縮縫,現在則大多採用鋼質伸縮縫。
   (二)支承:過去採用鋼板、鋼搖軸支承或橡膠墊支承,現在大多以盤式支承代替。


排水孔或管道

  為了減少橋面上之積水,在橋面上之兩側都有設置排水孔或排水溝槽。在都會區之橋樑則將排水孔接往排水管,以免人車受到排水干擾。

公用設施管線

  由於生活現代化,有很多公共設施之管線經過橋樑,如電力線、電信線、瓦斯管線、第四台纜線、自來水管線等,這些管線不能太重或影響美觀。

橋欄杆

  橋上設置欄杆是為了防止人、車墜入橋下,進一步欄杆也有美化橋面之功能。

921地震後橋樑防震對策

  臺灣地處菲律賓版塊與歐亞大陸版塊之交界,斷層分布全島各地,地震活動頻繁。 
  民國八十八年之921大地震對臺灣中部橋樑造成重大之傷害,但亦提供重要寶貴橋樑震害資料,工程專家對此詳加分析,了解震害之原因,重新檢討各種工程設計技術,以增進橋樑之耐震能力,如橋墩設計韌性之提高、隔減震設施之利用(鉛心橡膠支承墊、油壓阻尼器之利用)、橋址之選定避開斷層活動區、施工技術之提高(施工接頭之處理)、止震塊防止落橋之設計。

 

臺北市大直釣竿式斜張橋:民國91年底通車,成為臺北市新地標,
特殊設計的釣竿型橋塔與紅色鋼纜使整個橋身更加亮麗。

詩情畫意的吊橋

  在各種橋樑中最具詩情畫意的,就是「吊橋」了。「度索臨千仞,梯山躡半空」、「一絲梁斷絕,萬仞石嶕繞,兩峽千山路,搖搖鐵索橋」這兩闕詩句分別是南宋詩人陸游、臺灣文人洪棄生吟詠吊橋凌空越阻,橫臥青山綠水之間的美景。
 
  吊橋通常建於高山深谷、不易架設橋墩的地方,在臺灣早年經費較拮据的鄉鎮,也常靠吊橋與外界保持連繫。但現在經濟發達,建橋經費不再是問題,而為了大量便捷運輸的需求,紛紛改建成水泥橋。吊橋只得被拆掉或留在旁邊,當做「人行道」供人們行走其上拍照追憶。
 
  在吊橋走向夕陽邊緣時,沒想到最近幾年在各大風景區內大量興建,且都被視為重要的景點。
 
  吊橋的母鋼索高掛橋柱自然下垂的弧度非常均勻,兩旁的吊線筆直下垂,站在搖晃有彈性的橋面緊張又刺激,使這個兼具弧度曲線美的吊橋,便成為各風景區的新寵兒。

嘉義縣之竹崎親水公園民國八十八年六月建成一座「千禧吊橋」落成啟用

  例如在,原先民國八十八年六月建成一座「千禧吊橋」遊客在竹崎公園這邊,走過千禧吊橋到達「左岸」那邊,可喝杯咖啡,可唱卡拉OK等。吊橋大受遊客歡迎,於是民國九十三年竹崎鄉公所又在距離不到100公尺的地方建成一座規模更大的「弘景吊橋」,兩橋相互輝映供遊客漫步其間。

臺灣吊橋大王─林枝木

有台灣吊橋大王之稱的林枝木(站立者)於二十二日去世,圖為他生前修築吊橋的景象。

  國內一生以興建吊橋為職志的林枝木先生,南投縣草屯鎮人,十八歲就開始與吊橋師傅黃石英先生學習建造吊橋的技術,二十二歲就能獨當一面承包吊橋工程,在從事興建吊橋的四十五年歲月中,完成了二百多座,也因此博得「臺灣吊橋大王」的美名。 其中較具代表性的有:臺中縣達見吊橋、青山吊橋、石岡的長庚吊橋、馬鞍寮吊橋、橫貫公路長春太魯閣吊橋、寧安吊橋、桃園復興鄉巴陵吊橋、臺東初鹿吊橋、鹿鳴吊橋、太麻里吊橋、臺南縣曾文水庫吊橋、南投縣廬山的雲龍吊橋、觀音吊橋、雙十吊橋等。其中最長的是草屯雙十吊橋,全長360公尺,落差最大的是雲龍吊橋,施工最久的是石岡的長庚吊橋。◇
參考文獻: 
  一、臺灣地區橋樑工程之發展,作者:賈駿祥(臺灣公路工程第三十卷第十二期,民國九十三年六月出版) 
  二、臺灣的吊橋,林金田著,臺灣省文獻委員會八十二年五月印行。

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