一、創新性:
1.離岸式防波堤受外海風浪影響大,可作業天數有限,需同時動員各類大型工作船機精確配合方滿足施工需求。
2.堤面場鑄混凝土數量龐大,計畫團隊研議採半預鑄方式施作,減少海上澆置時間及天候因素對施工進度之影響,提升施工品質及人員作業安全。
3.克服海上運輸困難,船機加裝特製混凝土料艙,有效接駁混凝土載運至海上澆置。
4.基礎整平船機設置船隻動態定位系統,即時船隻定位與作業深度測量,縮短作業工時、減少損耗,大幅提升施工品質與準確度。
5.沉箱定位作業採RTK測量系統,於沉箱上佈設兩組GNSS系統,使定位船於操作室螢幕上即可清楚確認沉箱目前位置,加速定位安放及提升測量準確度。
6.本工程屬國家近年內之重大建設,亦有其創新性與挑戰性,故為使後人可瞭解整體工程之營建生命週期之各項管理與工程作業之方式,本工程將於完工後製作相關紀錄影片,介紹本工程施工前、中、後之施工歷程,展現工程成效,其用心態度值得肯定。
二、挑戰性:
1. 本工程屬離岸堤設計,堤面場鑄混凝土須完全依賴船機進行海上往來運補及有效控制在規定時限內澆置完成確保施工品質,然因須配合高雄港二港口船隻進出場管制避讓,實際可施作時間相對減少。主辦機關會同設計、監造及施工廠商研議採「半預鑄工法」取代部分堤面場鑄混凝土澆置量,並改裝動力船機盛裝預拌混凝土,配合反鏟式挖泥船進行後續堤面混凝土澆置工作,除有效控制每船次可於規定時限內完成澆置作業,並可維持堤面巨積混凝土結構抗浪衝擊強度外,更能減少工作船機及人員於海面長時間工作導致安全風險疑慮,相對提升作業安全。
2. 外海海流強勁且流向改變劇烈,相對增加沉箱拖航困難度,需因應海流方向調整帶纜方式與輔助動力船機支援。沉箱拖放期間採以沉箱牆體角隅破浪方式減少水阻面積以降低水體阻力,船機配置方面則改以沉箱前方2艘拖船串拖、後方用2艘拖船戒護與頂推,拖航作業時間大幅減少,減少因施工作業影響高雄港二港口船隻進出航行時間。
3. 為提升作業效率與測量精度且減少人員從事深水作業風險,水下石料整平船機設置有船隻動態定位系統,以精準進行船隻定位及水下深度即時測量,並可提供作業人員即時且正確資訊,避免重覆耗時作業循環發生,大幅縮短整體作業工時,降低物料使用損耗,更因此大幅提升施工品質準確度。
4. 工程團隊除以動員大型船機設備從事高效率施工外,更以有別於傳統陸域工程全測站測量方式,如沉箱定位作業即採RTK測量方式,於沉箱體上佈設兩組GNSS系統提升沉箱定位準確度,同時可加速安放速率並降低人員作業風險。
三、周延性:
1. 傳統擋浪設施係由岸邊向外海延伸施作連續堤,由於工址為距高雄港二港口南防波堤頭3公里之外海,如由岸側向外海施作連續堤將耗費巨大且對鄰近海岸造成影響,故經以數值模擬、水工模型試驗及真時操船模擬評估後採475m離岸式防波堤將能以最小量體發揮最大之遮蔽效應,且不致對鄰近海岸地形變化造成影響,同時能節省大量之工程經費,符合環保及生態與景觀要求。
2. 475m離岸式防波堤由於位於航道外側,為避免影響船舶進出,本工程於細部規劃階段,已就防波堤位置研擬數種配置方案並與引水人及各單位充分討論,並配合數值模擬、水工模型試驗及真時操船模,評估研擬可達有效遮蔽之最佳且最具效益平面及斷面配置方案。
3. 設計時於防波堤兩側之堤腳均設置保護工以保護堤體安全,可防止外海波浪對堤腳之沖刷;另由於外海流速較大亦於堤頭加長設置保護工(約48m)保護堤頭之安全。