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重達4萬噸,卻只靠16支柱子?上有飛機,下有捷運,到底要怎麼施工?

桃園機場第三航廈的「夾心餅乾」式極限工程:容量壓力、屋頂結構、榕樹巨柱、飛安限制、地下捷運保護、模型驗證與自動焊接。

2026-04-23·11 min read
PanSciYouTube筆記工程基礎設施

📌 內容概述

這支影片聚焦桃園國際機場第三航廈(T3)的興建必要性與施工挑戰。既有容量已難以支撐未來成長;2019 年底年旅客量已達 4868 萬人次,超出第一、二航廈合計 3700 萬人次的設計容量,而 2045 年目標客運量更上看 8380 萬人次。T3 必須在極端受限的條件下完成:上方有飛機起降、下方有仍在營運中的捷運潛盾隧道,中間支撐總重超過 4 萬噸、面積約 10 公頃、最高 65 公尺的超大型屋頂。

🔍 重點內容

1. 超過4萬噸的屋頂是巨型結構工程

屋頂東西長 414 公尺、南北長 242 公尺,總重超過 4 萬噸(約三個台北大巨蛋屋頂),柱與柱之間的跨度達 54 到 72 公尺。屋頂南北向採曲面、東西向呈波浪狀,末端上揚如海鳥起飛。波浪之間設有天溝讓雨水彙流向側面排出;相較第一、二航廈,T3 沒有設置天窗,較不容易漏水。屋頂下方以沖孔圓盤與燈光組合出高低起伏的雲頂天花。

2. 16 顆「榕樹巨柱」撐起整座航廈

支撐屋頂的核心是 16 顆榕樹巨柱與外圍 84 根邊柱。每顆巨柱的樹幹由 4 組厚實大鋼管構成,上窄下寬的形式兼顧視覺與穩定性。關鍵在中間的中心節點(Node),由 12 支鋼管匯集而成,主要板厚最多 70 公厘。鋼管規格驚人:外圓管直徑 81.5 公分、厚度 6.5 公分,內圓管直徑 60 公分、厚度 5 公分。單一榕樹巨柱總重 200 噸(約二十幾頭大象)。

3. 從海外製造到現場拼裝的物流與模型驗證

巨柱並非在現場直接製作,而是在韓國生產、運到台灣組裝。因尺寸過大需配合貨櫃限制,拆成二次分批運送。團隊先後在韓國與台灣各做一組模型驗證施工可行性,再透過 BIM 模型控管搭建與焊接順序。每根巨柱由 24 支、重 2.4 到 18.8 噸的鋼管逐步拼接完成。

4. 厚鋼材用細焊條,自動焊接提升品質與效率

鋼管厚度 5 到 6.5 公分,但焊條直徑只有 1.4 公厘,需反覆分層焊接達 13 次。為兼顧效率與品質,引進自動焊接機:前 30% 先由臨時固定與人工焊接確認參數,後 70% 由自動焊接機在移動式焊接方盒內作業,隔絕風的影響。成果顯著:生產率提升 1.9 倍,焊接不良率從 3% 降到 0.5%。

5. 上有飛機、下有捷運:在飛安與地下限制中施工

T3 近乎「夾心餅乾」式的極限狀態。因工地鄰近仍在營運中的跑道,傳統超高塔式吊車不能使用;若從三樓往上施作,三樓樓板又無法承受大型吊車載重。團隊在三樓樓板上鋪設 4 條平行軌道,墊設 1 公尺高的 PC 混凝土塊,把載重分散傳到下方結構梁,讓大型吊車與鋼材在移動平台上逐區完成屋頂吊裝。

6. 地下捷運保護:抗浮設計安全係數拉高五倍以上

航廈正下方就是桃園機場捷運 A14 站,地下有兩條營運中的潛盾隧道,列車仍在通行。團隊用雞蛋比喻拱形隧道:均勻受力時很穩定,但若受力不均就可能變形。施工方式不只從「挖土變輕」思考,而是透過讓地下水位下降、減少浮力去補償失去的下壓力,甚至預留 1 公尺水位空間因應極端暴雨。法規抗浮安全係數標準為 1.07,T3 把係數拉高到 5.88(法規標準五倍以上)。

💬 核心要點

  • 「任何變化都會危險。」— 在受限工地中堅守精確控制
  • 200 噸單柱、13 層焊接、自動焊接降低不良率 — 體現工程精密性
  • 模型驗證、BIM 管控、移動平台施工 — 突破飛安限制的創新工法
  • 抗浮係數 5.88 vs 法規 1.07 — 地下捷運保護的謹慎態度