結合組裝合成技術 轉體施工適用起樓 節省時間成本 解決地理限制

港聞
更新時間:03:57 2021-11-16
發佈時間:03:45 2021-11-16

天橋一夜建成看似夢話,事實上,本港公私營基建已有先例,採用「轉體式」施工法,利用轉盤或鐵塔移動橋身,輔以科技將天橋接合。工程專家認為,有關技術可克服地形、交通及環境限制,減低封路成本,但礙於本港樓宇密度高,一般地盤難有足夠空間轉動橋身,故一直難以普及。有學者指出,轉體式裝嵌技術需要較大額的前期投資,但隨着施工時間縮短,長遠可降低工程成本,甚至與組裝合成技術結合,應用於樓宇興建,不只局限建橋之上。

新鴻基地產旗下的新輝建築,近月在元朗The YOHO Hub工程上,首次以「轉體式」施工法,將行車及行人天橋,分別接駁至元朗港鐵站,節省近6成夜間施工時間,由原本百多天的施工日數,大大縮減至4天,為香港建築界創下歷史,更成為業界一時佳話。

內地日本歐洲已採此法建橋

根據新地資料,兩條天橋均採用「轉體式橋梁裝嵌施工方案」,為本港首次有大型天橋項目採用此技術。有關工程首先於天橋預定位置旁邊,搭建轉盤及轉動系統,連接預先搭建的橋身結構,再於短時間把橋身以平面180度,通過吊運形式橫移至預定位置,再進行穩固及安裝工作。為確保工程準繩度,負責是次工程的新輝建築副總經理何冠豪表示,正式施工前曾在內地預做一次,英國及內地公司亦有份參與是次工程。

翻查資料,近年內地多個省市已於大橋及鐵路基建工程,應用轉體施工法,本月開通的安徽蕪湖跨座式單軌列車,據內地傳媒報道,此為內地軌道交通最大的轉體橋梁項目。香港工程師學會會長鍾國輝補充指,轉體施工法並非新原理,除了內地、日本及歐洲多條天橋亦採用轉體式,以跨過鐵路興建,原因在於橋下難以做支撐,需另覓方法建橋。

香港大學土木工程系主任兼教授區達光指,傳統的建橋主要分兩種,包括拼裝式及頂推式。他形容,拼裝式做法就像砌Lego般,將預製組件逐一組裝上去,應用在行人天橋的情況較多;頂推式較多應用在涉河涉海的大橋上,將橋身逐一向外建設,接駁在另一橋躉上。

需精準力學數據 按施工位判斷

區達光補充,「轉體式」做法就如天秤般,通過力學原理以工作平台和斜拉鋼纜吊起橋身,然後將橋身穩定移動至指定位置,過程需要非常高安全系數。他指出,香港市區大部分地區已發展,造橋工程上難以長時間封路,晚間工程時段有限,轉體式的施工可以是其中一項解決方法,惟要按實際施工位置來判斷。

針對今次香港先例,香港大學港大土木工程系教授關國雄指出,兩條天橋的周邊地方位置有限制,包括有行車路段、輕鐵、輕鐵用的電桿等,難以靠過去一般的建橋方式興建。他認為,雖然建橋跨度不大,但應用轉體式橋梁裝嵌技術仍有一定難度,例如需要對力學數據掌握非常精準,「工程界最忌掛萬漏一,因為掛上去後難以補救,故No Room For Error(無空間出錯)。」加上國際間擁有相關技術的人才不多,他表示,工程界往往採用較傳統的建橋方式興建。

除了水平轉體式施工法,房屋署早前亦摒棄傳統方式,以嶄新的建造方法,興建連接深水埗海盈邨及海達邨的長跨度行人天橋。為減低對公路交通的影響,房屋署分別在兩條屋邨組裝橋身部分,採用臨時支撐鐵塔吊放橋身,並運用建築信息模型及三維激光掃描技術,以同步放下接駁安裝,最後一夜之間完成天橋接合工程。

地盤設「轉盤」需足夠空間

研究橋梁動力學的科大土木及環境工程系副教授陳銳斌指出,本港以往較少應用轉體式裝嵌技術,原因在於建橋設備並無「轉盤」,若要採用有關技術,需額外投資於設計上。鍾國輝亦指,過往曾建議採用類似於轉體式裝嵌方式,惟因成本太高,發展商最終選擇放棄有關方式,「始終不及吊上去興建那麼划算。」

事實上,The YOHO Hub的兩條天橋造價不菲,何冠豪透露,今次大橋造價逾兩億元,較傳統建橋方式高出二點五倍,但大大節省施工的時間成本,以及解決該區地理條件上的限制。

興建天橋時應用轉體式裝嵌方式,技術上不成問題,但實際上仍有局限。鍾國輝指出,本港樓宇密集,地盤難有足夠空間裝設「轉盤」及預製橋身,故必須視乎地盤環境條件,以及考慮工程所牽涉的持分者,「如果物業是自己的,採用轉體式會較容易,否則便需向外面租借場地,以興建轉體式設備。」陳銳斌亦認為,有關方法只適用於興建橋身較短的天橋。

鐵塔垂直吊放橋身普及機會更高

至於鐵塔垂直吊放橋身的接駁方案,鍾國輝認為,比起轉體式,垂直式裝嵌的普及機會較高,「因為要使用的地方少。」不過,陳銳斌指,由於行車天橋的橋身較重,垂直式方案或只適用於興建行人天橋。

興建天橋以外,陳銳斌相信,轉體式裝嵌方式將來亦可應用於更多場景,如近年流行的組裝合成技術,日後可通過轉體式裝嵌設備,負載重型的預製組件,應用於樓宇興建。

記者 林紫晴 陳家榮
原文刊《星島日報》「每日雜誌」