文／郭詠澧

在茫茫大海中如何建造跨海橋梁呢？ 首先，需對海域環境與海床地形，及土質岩層做探勘與測量，蒐集資料完全、準備就緒後，就可開始建造跨海橋梁的基石，我們稱作「橋墩」。建造橋墩有4種方法：

建造橋墩 4種方法



第一種是「圍堰法」。適合在海水較淺區域作業的方法。先建造一圈圍堰，可使用鋼製板樁或是建築土石壩，把外圈海水隔絕，類似於在海裡建築一圈圍牆，形成一個封閉空間，運用抽水機械抽乾圍圈內的海水，這樣建築橋墩的工作人員，可以在乾燥環境中工作，就像在陸地上一樣地施工建造地基，建構鋼筋，澆灌混凝土橋墩，等橋墩建好後再拆除圍堰，這種方法的好處是工序操作簡單，但是施工人員必須確保圍堰建築，不會倒塌或淹沒，圍堰法的主要缺點是費時費力。

第二種是「沉井法」。通常使用離岸預製空心的長柱子直立插入海床岩層上，然後抽乾柱內的水分，向下深挖鞏固基座後灌入混凝土即成，此種方法較普及，深淺海域皆能作業，工序不複雜較容易建造。

第三種是「打樁法」。是適合在深海水域中作業的方法，把已經造好的橋墩樁體用打樁船的機械設備如樁錘、樁架、及絞車，將樁體一節一節錘擊打入海底，直至達到設計的深度，就像是用巨大錘子把釘子敲入木頭內，然後在樁體內填充混凝土，此時因為海底基岩離海床面的距離不同，需要用不同種類的樁柱銜接，此時前期探勘海底基岩與檢測海床表面的數據，就是決定各類樁柱銜接的重要關鍵。

第四種是「沉箱法」。上世紀的工程師們在深海區域使用沉箱法。首先，將一個有頂但無底部的石箱沉入海底，然後通過高壓空氣排出箱內的海水，工人即可在箱底部安全的環境下，進行施工。沉箱達到預定的深度後，工人撤離，底部即用混凝土填充，形成橋墩的基礎。氣壓式沉箱是工程師為了防止水壓過大，導致水流從底部灌入的一種沉箱的發明，將沉箱頂部密封，類似於倒扣在水裡的杯子，透過輸入高壓空氣來平衡外面水壓的設計。

深海淺海 各有方法



以上方法中，沉箱法與打樁法適用於深海區域，較不會影響到海面船隻航行的情況。而鋼製板樁或土石壩的圍堰與氣壓式的沉箱，則適用於海水較淺的區域。另外，沉箱法由於工作環境的空氣壓力大，施工者容易患上沉箱病而危及身體健康，因此現在使用的頻率已經不高。

為了延長跨海橋梁的壽命，確保橋墩基岩的強度，以及橋墩建造完成後，不受海水侵蝕損害，工程師需要處理海水壓力及解決鹽分腐蝕性的問題，通常使用的水泥或混凝土，能夠在24小時內形成最大的強度，並且其中所用材質的配方，是可以防止海水鹽分的腐蝕。這兩項問題的解決，是工程師們在建造跨海橋梁的橋墩時，較複雜且深具挑戰性的任務。