台灣是一個地小人稠的國家，加上河川密佈，東、西部有高山阻隔，使得橋梁成為交通建設中重要的關鍵工程。隨著節能減碳的政策推動，國內自行車 的使用率提升，惟既有橋梁之車道尚難照顧到此類族群之需求，常見自行車於橋梁上與機車或行人併行，險象環生，故如何以新的設計思維，解決目前所遭遇之難 題，即為相當值得探討之課題。本署委託國立台北科技大學針對纖維強化高分子複合材料(Fiber Reinforced Plastic, FRP)材料應用於市區道路橋梁進行一系列研究，發現FRP之輕量化特性，如應用於既有橋梁拓建上，似可減少作用於上部與下部結構之作用力、並且由於相關 之安裝機具與設備重量亦較輕，故可縮短建造工期、大幅降低社會成本以增加經濟性，亦可提高對土壤條件或地形條件的適應性。另外，由於利用其優越之耐蝕性可 提高結構之耐久性，從而可大為減低維護管理所需的經常維修費用。此外，在山區或不允許大幅破壞自然景觀之自然保護區中，應用此材料搭建橋梁，亦可將環境影 響降至最低。

國外FRP橋梁之案例
　　以下介紹國外FRP材料應用於橋梁結構上之案例作為參考。
一、FRP 人行橋
1. Kolding Bridge (如圖1)
　 　該橋位於丹麥Kolding城附近，為一座橫越鐵路之GFRP人行陸橋，建造於1997年，並獲頒該年AVK (German Reinforced Plastics Association) "Application of the Year"獎。除基礎上的螺栓、夾板之外，全橋皆採用GFRP為材料。跨徑40 m，橋寬3.2 m，GFRP橋面版重12噸重，在相同的強度下使用鋼材則重量為28噸重，若使用RC構造則重量達90噸重。整個工期利用3個晚上(約18小時)之施工時 間。此外該城市，處在凍融、乾濕循環等自然環境腐蝕的因素下，利用GFRP材料對水、冰與鹽害之高抗力特性，使得該座橋梁約50年之後才需維修保養。

圖1 Kolding Bridge
圖片來源：http://www.fiberline.com/gb/casestories/case1837.asp

2. Okinawa Road Park Bridge (如圖2)
　　該橋梁位於 日本沖繩縣(Okinawa)伊計平良川縣公路公園，為日本第一座FRP人行陸橋，於2001年建造完成，為兩跨連續梁結構，下部結構為RC牆型橋墩，主 梁與橋面版採用GFRP材料。跨徑38 m，橋寬4.5 m。興建考量伊計平良川縣位於四面環海腐蝕環境嚴苛之處，故使用耐蝕性佳之FRP材料建造。

圖2 Okinawa Road Park Bridge

二、FRP公路橋
1. West Mill FRP Road Bridge (如圖3)
　 　該橋梁位於英國牛津(Oxford)，跨越Cole河，於2002年建造完成。係歐洲最早全橋採用FRP材料建造之公路橋梁。為單跨梁式橋，採用4個 FRP箱型梁，主跨徑10 m，橋寬6.8 m之雙線道橋梁。興建考量其耐久性以減少後續維修保養經費。橋梁正式啟用時，以坦克車通行作為其宣傳方式，亦驗證此橋梁具有足夠之承載能力。

圖3 West Mill FRP Road Bridge
圖片來源：http://ec.europa.eu/research/science-society/science-communication/images/assetbridge.jpg

2. Tech 21 Bridge (如圖4)
　　該橋梁位於美國俄亥俄州 (Ohio)，工程於1997年完工。係該州第一座完全使用GFRP材料之公路橋梁，為單跨簡支橋梁結構，橋長10 m，橋寬7.2 m。使用斷面較大之3支主梁，橋面版以梯形斷面管，上下包覆FRP版之三明治型構造。組裝當天運用15名作業人員，僅用3小時即完成安裝作業(如圖5)。 建造考量使用預鑄構件，輕量化的材料可簡單運送且吊裝快速簡便，可大幅降低建造成本，且耐蝕性高、具高承載力、強度亦優於傳統材料，平均壽命為100年。

圖4 Tech21 Bridge圖片來源：http://www.bceo.org/technology.html


(a) 一般板車即可運送 　　　　　(b) 起重機運送作業

(c) 吊車組裝作業　　　　　　　 (d) 人工組裝作業

(e) 鍥形安裝　　　　　　　　　 (f) 橋面版組裝完成

圖5 Tech21 Bridge組裝方式
圖片來源：http://www.bceo.org/technology.html

生命週期成本考量
　　以日本AGCマテックス株式會社於日本石川縣羽咋市2008年3月完成之自行車用陸橋(如圖6所示)為例，該地區三面環海，橋梁距離海岸線約100 m，受鹽害腐蝕極為嚴重。
　 　以50年生命週期概念適用於橋梁上，比較FRP橋梁、鋼橋梁及預力混凝土橋梁進行施工及50年維修補強費用之比較，經估算生命週期成本分析(Life- Cycle Costing, LCC)結果如表1所示。依該分析結果，橋梁50年使用壽命間，FRP橋梁在施工後之維護費用是不需特別考量的，而傳統材料之橋梁在後續的維護費用佔總成 本1/7以上，且後續將不斷增加。此外，採用FRP材料因其自重相當輕，可直接置於既有橋台上，不需另外進行設計或補強，亦有助於降低工程總費用。
　　而令當地居民滿意的是應用FRP材料施工工期僅1週即可通車，施工期間除運送材料外，皆以人工安裝，對環境破壞之影響亦最低，這些都是沒有在直接成本上反映出的間接成本。

圖6 日本石川縣羽咋市FRP自行車用陸橋
圖片來源：http://www.pwri.go.jp/team/a_materials/topics-frp-hodoukyou.htm

表1 生命週期成本分析(Life-Cycle Costing, LCC)比較(單位：日圓)

橋梁形式		FRP橋	鋼橋	預力混凝土橋
工程費	上部結構	1,450萬	890萬	960萬
	下部結構	200萬	500萬	500萬
	維護費(50年)	0	290萬	240萬
50年之LCC總和		1,650萬	1,680萬	1,700萬

當前可行應用
　　自行車於國內作為短程代步工具或休閒活動已蔚為潮流，以用路人觀點來看，國內 之自行車道，大多數仍為供休閒使用，以台北市為例，大部分已規劃完成之自行車道多為河濱公園內之車道，但往往在跨越河川時，自行車必須騎在人行道或機車道 上，常使用路人感到危險及不便，在國內積極推廣綠色運輸工具之際，或可思考於既有橋梁以新技術拓建適用於自行車之專用道。