東豐大橋-震害情況    [震害情況][緊急搶修][修復重建][鄰近地震測站]

一、震害情況

921地震時震央距離東豐大橋16.88公里,鄰近地震測站有石岡國小(TCU068),位於東豐大橋西方4.79公里,測得東西向最大地表加速度為501.87gal,南北向最大地表加速度為362.15gal,垂直向最大地表加速度519.72gal,如表1所示,水平地表加速度經座標轉換後,得垂直橋軸方向最大為405.21gal,平行橋軸方向最大為520.49gal ,如表2所示。

全橋上部結構向上游側偏移,有落橋危險,上游之下部結構產生傾斜現象。主要損壞內容為部分大梁位移且自支承座掉落,造成橋面變形、新舊橋面產生10~20公分落差(照片東豐1)。部分上部結構之橋面及大梁向上游側位移約30~50公分(照片東豐2)。橋墩軀體RC剝離鋼筋外露(照片東豐3),如圖1所示。支承座附近梁端混凝土破裂剝離(照片東豐4)。預力梁底懸空、梁身折斷(照片東豐5)梁端剪力裂縫、混凝土剝落、鋼筋外露(照片東豐6)

二、震害原因

東豐大橋於921地震時雖無斷層線經過但距斷層線僅3.75公里,由表2可以看出其鄰近測站之最大地表加速度達500gal以上,此外東豐大橋歷經兩次施工,結構型式不一,拓寬時亦不對稱,在地震發生時無法發揮對稱效應及力量傳遞至支撐之一致性,因而造成嚴重損壞由照片東豐2可見,橋之上部結構在帽梁上有向南移位之現象,且支承構造損壞,所以橋面版有開裂和下陷之現象,其如照片東豐1所示。

東豐大橋在南北向振動相當顯著,除了橋面版移位外,其橋柱亦出現南北向之撓剪破壞。例如橋東側北邊第三根橋柱P161(照片東豐7),以及東側北邊第六根橋柱P151和東側南邊第六根橋柱P153(照片東豐8),均出現南北向之撓剪破壞模式。照片東豐910顯示,本橋東側北邊和南邊第六根橋柱之損毀情況。

部分大梁受位移影響在支承處有破裂且梁亦遭折斷之現象,造成預力失效,不宜再予復原,且有可能進一步產生落橋。另因下部結構採直接基礎,穩定性較差,本次地震後,部分橋柱產生傾斜現象,且先後期施工之下部結構間有相互碰撞之情形,修復不易。

表1 東豐大橋鄰近測站資料1

橋梁名稱

鄰近測站

最大地表加速度gal

橋梁與測站距離

橋梁與震央距離

測站與震央距離

橋梁與斷層線距離

水平向

垂直向

東西向

南北向

東豐大橋

TCU068石岡國小

501.87     

362.15     

519.72

4.79

44.09

45.25

3.75

表2 東豐大橋鄰近測站資料2

橋梁名稱

鄰近測站

最大地表加速度gal

水平向

垂直向

垂直橋軸

平行橋軸

東豐大橋

TCU068石岡國小

405.21

520.49

519.72

 

1  東豐大橋震害示意圖

東豐1  東豐大橋新舊橋面落差
東豐2  東豐大橋上部結構位移
東豐3  東豐大橋橋墩混凝土剝離、鋼筋外露照片右側為上游側,左側為下游側
東豐4  東豐大橋梁端混凝土破裂剝離
東豐5  東豐大橋梁底懸空、梁身折斷
東豐6  東豐大橋梁端剪力破壞、鋼筋外露
東豐7  橋柱中間有朝南之剪力裂縫,照片右側為下游側,左側為上游側
東豐8  東側第六根柱位南北兩邊橋柱有南北向之撓剪裂縫,照片右側為下游側,左側為上游側
東豐9  橋東側北邊第六根橋柱之南北向撓剪破壞,照片右側為下游側,左側為上游側
東豐10  橋東側南邊第六根橋柱之南北向撓剪破壞

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