鹽湖城的成功之路－新I-15號高速公路

作者: Lisa Smith

Sverdrup公司(Sverdrup Civil, Inc.)和De Leuw公司(De Leuw, Cather & Company)合作為鹽湖城重建I-15號高速公路，迎接2002年冬季奧運會。De Leuw公司隸屬於Parsons公司(Parsons Transportation Group, Inc.)。

MicroStation Descartes加快了本案的速度。

saltlake1.jpg (2460 個位元組) 為了榮譽和繁榮經濟，自1967年開始，美國猶他州鹽湖城就一直積極爭取主辦冬季奧運。經過二、三十年的努力，履敗履戰；1972年輸給日本札幌，1976年敗給奧地利Innsbruck，1992年法國Albertville勝出，1994年挪威Lillehammer贏得主辦權，1998年又讓日本Nagano取得頭籌，最後鹽湖城終於在1995年爭取到2002年的主辦權。

在準備的階段，鹽湖城每年至少增加12億美元的收入。根據市政府規劃暨預計部門的估計，鹽湖城奧運委員會(Salt Lake Olympic Organizing Committee ，簡稱SLOC)約需支出八億五千八百萬美元，觀光收入可達三億一千一百萬美元，新聞媒體的消費額也會有七千四百萬美元。主辦這項競有個得很大的好處，那就是市內基礎建設的升級和擴建。經濟繁榮之後，帶來的益處為大幅改善各項建設的品質，包括高速道路、建築物、公共設施和公用事業。基礎建設預計花費近六億美元。

saltlake2.jpg (3750 個位元組) 鹽湖城是美國一個成長快速的都會區，也是冬季奧運和殘障冬季奧運有史以來，市區最大的主辦城市。此次冬季奧運最重要的場地在Wasatch Front，Wasatch Front在鹽湖盆地東邊的山區，該區就像一座高聳的城牆，捍衛鹽湖城大都會區的東鄰。這裏是滑雪和其他冬季活動的勝地，現在已經佈滿了冬季運動設施。但是市內的基礎建設必需認真加強，尤其是交通運輸設施。建設的時間，從取得主辦權那一刻起，就開始倒數計時了。

I-15號道路為該區最大的高速公路，連結鹽湖城和週遭的地區，是2002年冬季奧運的主要運輸路線，現在由數家重要有力的交通建設業者共同改建拓寬。這些業者都以在開賽前完成I-15號道路為第一優先。Parsons公司旗下的De Leuw公司本工程的主力公司，支持總承包商Wasatch Constructor。Wasatch的組成公司括Peter Kiewit Sons, Inc.、Granite Construction Company和Morrison Knudsen Corporation。

開始準備工作

自1995年6月獲選主辦2002年冬季奧運起，鹽湖城只有七年的時間可以準備，所以動作要很快才行。而且要全部重建市內的基礎交通建設，六年的時間實在很倉促。

鹽湖城一下子陷入忙亂之中，市府主管單位和鹽湖城奧委會開始評估規劃改善運動設施、住宿設備、交通設施和基礎建設。為了能夠容納屆時大量湧入的人湖，猶他交通運輸部門(Utah Department of Transportation，簡稱UDOT)研究之後，認為必需改進交通運輸網。

saltlake3.jpg (4792 個位元組) 屆時會湧入數十萬的人潮。其中約有3,500名是來自80個參賽國的運動選手和工作人員。接著還有40個國家1,100名的運動選手和工作人員前來，他們是要參加三月七日到十二日的殘障冬季奧運。此外還有18,000名志工協助本次大賽，以及9,000名左右的新聞人員來此採訪。此次的冬季奧運有一百六十萬張門票公開銷售，供大眾購買，目睹此一勝會。

為了應付這樣擁擠的人潮，市政府投資了幾項重要的公共建設，包括闢建新道路、大眾運輸系統和建設機場。除此之外，州裏的土地管理單位(美國森林服務處(U.S. Forest Service)、土地管局(Bureau of Land Management)和國家公園管理處(National Park Service))和其他的公共部門也投資了多項建設，不過較小，比較不引人注意。

其中許多項的建設，即使不是為了冬季奧運會，也是相當需要的。但是有了這個迫在眉睫的事件催化，這些建設成了首要之務，爭取到時效和設計，甚至經費。

勝利之路

在交通運輸建設裏，有一個很重要的案子，那就是重建州際高速公路I-15號，I-15號全長17.5英里(約28.16公里)，是鹽湖城北上南下的主要道路。許多鹽湖城地區的通勤者走這條路上下班，訪客和觀光客從這條公路北上懷俄明、愛達荷州和蒙大拿州，或是南下內華達州和亞利桑納州。

1995年鹽湖城榮獲2002年冬季奧運主辦權時，這條道路已經破損到不堪修補了。事實上，它已經比預期的使用年限，又多撐了差不多二十年。一些混凝土結構裏的強化鋼筋已經開始生鏽，橋樑的混凝土有的開始碎裂剝離，再加上當地人口穩定成長，交通流量日增，I-15號高速公路必須擴建，這是很明顯的事。

猶他交通運輸部門(UDOT)研究這條道路的容量後，認定這條殘喘的道路已經不是修理修理就可以了，必需要拆除重建。

目前的四線道和交流道必需全部拆除，南下和北上都要再加一線道。完工後，這條高速公路會有最先進的雷子交通控制系統，例如：CATV監視系統、智慧型高速道路監視系統。拓寬後的高速公路有一般車道、猶他州第一條高載量車道，以及南下和北上交流道間的備用道路。144座橋樑也都要全部拆除重建。還要興建新的交流道和連結道路直通市中心。

此外，在道路系統方面還有多項新設計，例如：在I-15和另一條幹道SR201間的交會點；一個匯集重要道路的大型交會區；I-15和I-80間的交會點；八個跨街道複式立體交叉口；新的鐵路分隔設施和新的路緣改進工程。完成之後，新的高速公路不但面貌全新，而且全線都有照明設備。I-15的總工程費預計為十三億二千五百萬美元。

saltlake4.jpg (3284 個位元組) 猶他交通運輸部門(UDOT)決定執行這項工程時，離冬季奧運開賽只剩四年半的時間。理想的狀況是在開工六個月前拿到案子。現在承包商必需儘一切可能爭取時間。

這個案子的承包商是Wasatch Constructors。Wasatch Constructors由好幾家建築設計和營造公司合組而成，一起承包I-15號道路的重建工程。猶他交通運輸部門(UDOT)在1997年四月發包這項工程，完工日期設在2001年10月。

Wasatch把I-15號高速公路的設計工作交給Sverdrup Civil公司和De Leuw公司。De Leuw公司是Parsons公司的子公司。De Leuw公司在全美有員工近1,500名，和Sverdrup及多家美國頂尖的設計公司都有合作關系。有二十家顧問公司轉包這項工程，這些顧問公司裏比較知名的有URS Greiner、 MK Centennial、W.H. Lockner、TY Lin、和Sunrise Engineering。這些公司分工合作設計高速公路，從路面到電子交通監視系統，到景觀設計，到道路美化。

這件案子對Sverdrup和De Leuw這兩家負責設計的公司而言，都是很龐大的投資，所以他們一開始就先組成合作董事會。由董事會監督所有的作業，讓這個案子每個部份，都能由主管階層的人員即時下決定。

這個合作董事會成立後，便決定以賓特利軟體為標準作業系統。他們用MicroStation Descartes準備道路設計的文件，使用的資料為：原來高速公路設計和臨時維修的工程文作(雖然資料不完整)、空中照相和新近完成的道路調查資料。兩家公司應用賓特利軟體都有好幾年了，許多的轉包商也是用賓特利產品好幾年了。

CADD生產經理Bill Guthrie說：「Parsons公司除了和許多州的交通運輸部門有合作關系外，和許多美國其他的交通運輸單位及全世界許多的交通運輸相關單位也有合作關係。因為大部份的交通運輸部門都使用MicroStation，所以使用賓特利產品，可以整合檔案、使用者和客戶。從賓特利開始開發MicroStation，我們就一直使用MicroStation和其工程組態的應用。」

因為使用MicroStation，Sverdrup和De Leuw的分工合作容易很多，尤其是在和轉包商工作時，特別能感受到。這些轉包商從他們那裏承包特定範圍的工作。

Guthrie說：「我們把工作分割後，交給特定的設計人員。每個分割後的工作是一個工作區。這樣我們就可以統籌整個工程。」

「MicroStation Descartes擁有和MicroStation整合的能力，這項產品真是優秀；MicroStation Descates可以處理這個案子龐大的光柵資料。」

這項工作包括電纜架構設計，詳細列出道路邊緣、線條、橋樑配置和設施。每一區的設計都要有和相交區的合併圖和側面圖，說明橫跨道路的設施和道路的曲率。

MicroStation製作了16,000多份圖面。在交給營造人員之前，這些圖面都必需經過Wasatch和交通運輸部門的認可。設計圖可以直接轉換為建造圖，交給承包商。Wasatch把設計部門的alignments上傳到他們所有的MicroStation，加上設計人員的alignment，再使用這些資料製作跨區的計劃圖，作為建造之用。

重要的準備工作

Sverdrup和De Leuw在開始設計的時候，就把工程人員組成一個機動部隊。興建新的I-15號高速公路，動用的工程人員和設計人員將超過420名。大部份的參與人員必需進駐鹽湖城。

有這麼多的工程人員來自不同的公司和地方，訓練是第一件要務。在決定以賓特利產品為標準作業系統之前，Sverdrup和De Leuw已經先花錢訓練人員，為的是確保所有的人員都能使用相同的產品。

此時，許多人員都己經在用賓特利產品，這點成為採用賓特利產品的原因之一。這樣一來可以把訓練成本減到最低。當時執行訓練工作的是猶他州的ProSoft Professional Software Solutions of Orem。

Guthrie說：「使用MicroStation幫我們省了好幾千元的訓練費。ProSoft和賓特利的人員很積極地協助我們。」

開跑了！

人員一訓練好，就立刻展開第一階段的設計工作。猶他交通運輸部門認定，以目前的路況，即加以整修，也無法負荷預期的交通量。同時，增加線道後，舊有的交流道也無法應付。

設計部門的第一件工作是設計完善的臨時通行方式，在高速公路興建期間，南北兩向都留二線車道供車輛通行。在興建期間，臨時通行方法必需讓繁忙的道路維持暢通。而且在某些路段，只能全靠臨時的道路通車。

這個階段的設計工作動用近300名設計人員。空中照相和現有的地形資料的資料型態主要是向量型式，都要輸入MicroStation Descartes。之後，他們又把週圍地區的資料（這些資料主要是光柵型式）轉成HMR檔案格式，再輸入MicroStation Descartes，這樣使用資料就很方便了。

主要車道設計的初步工程按時開工。合作團隊能夠取得百分之三十的舊資料，也就是這條高速公路以往的維修和工作的資料。設計就從這些資料開始，每個轉包商負責一個工作區，利用這些初步的資料開始設計，並完成設計。

和時間競賽

到了設計的中期，這個團隊面臨必需提前完工的要求。Wasatch發現完工日期必需比原定的日期提早六個月。原本預定的設計時間是24個月，現在必需提前在第18個月完成。提前六個月，對設計和建造的速度有很大的影響。

Guthrie說：「一旦要縮短時間，就必需加速投入財力和物力，以期完成目標。我們決定加入辦公室的人員，但是猶他交通部門只允許我們將一小部份的工作從鹽湖城轉出。」

設計合作團隊也使用Sverdrup和De Leuw其他辦公室的人員。Sverdrup找來西雅圖、波特蘭、拉斯維加和Falls Church的人員。De Leuw則加入丹佛、支加哥和亞利桑納的資源。新的時間表意味著設計人員必需應用全部的技巧和能力，並動用所有的資源。

如何省下十億美元

除了加快設計腳步所節省的時間以外，Sverdrup和De Leuw採用一種叫做價值工程(Value Engineering)的工程哲學，為Wasatch、交通部門和納稅人省下相當可觀的時間和金錢。使用MicroStation和MicroStation Descartes，工作人員可以檢查設計的幾何問題，必要時可以重新設計。

這樣的檢查和重新設計省了許多不必要的工事，同時也縮短橋樑長度，因此也達到加快設計時間的目的。總共省下差不多十億美元。

舉例來說，在檢查和設計一座橋樑時，他們可以重新分析初步的規格，找出更好的方式。有些橋樑，他們更改尺寸，以節省鋼筋水泥。有些則藉由改變橋樑的款式來節省鋼筋水泥，這些方都不會影響到品質。猶他交通運輸部門同意用鋼樑橫拉支持橋上車道的方法，省了不少的樑。在結構方法上也省了不少錢，例如機械固定土牆，這是結合護堤壁和安全牆，使用機械方法，像是把牆倒入一個結構上以固定一堵牆，而不必分級大量的土壤。稍微修改一下結構可能就可減少一個交流道，省下時間和金錢。簡要言之，容易調整變動是本案成功的關鍵。

省下可觀的時間

設計工作在1999年5月完成，到目前為止，興建過程一切順利。在Sverdrup和De Leuw全力合作努力下，在期限內完工的機率相當高。設計團隊估計差不多節省了百分之十五的時間和成本。

Guthrie這樣認為，他說：「MicroStation許多的功能對我們的作業有極大的幫助。有先進的檔案參照方式、光柵支援、工作空間和賓特利軟體其他的特點，我們省了百分之十到十五的時間和金錢。使用賓特利競爭者的產品時，我們從未達到這樣的水準。」

EEM World前任編輯Lisa Smith是賓特利亞太地區的發行編輯。

I-15號高速公路的建造記錄和數據

使用五百多萬立方公尺的填充材料拓寬路面（大約有36萬輛卡車的載量）。
使用630立方公尺的混凝士重舖原有的路面。
橋樑、交流道和路面全部拆除重建。新的高速公路將可負擔未來50年猶他州的人口成長量。
安裝先進的交通管理系統，包括數百英哩長的光纖電纜。
一萬六千多張的設計圖面。
將近三千一百萬公里的鋼筋rebar
將近五千七百萬公里的結構鋼筋。
62條新交流道。
六條新的湖邊道路。
一百四十四座新橋。
二百二十座新牆。
十一座立體交叉路口。

挑戰先天的困境

saltlake6.jpg (4413 個位元組) 鹽湖城的土壤對I-15號高速公路的工程人員而言是很大的挑戰。鹽湖城位在古代Bonnevile大湖的湖底；今日的大鹽湖是Bonnevile大湖的遺蹟。猶他州全州和部份的加利佛尼亞州都是這個古代大湖的範圍。今日這裏的土壤是當年湖底的土壤，是出名的不好興建建築。塞滿淤泥的地域容易下陷變形。要應付這些因素，地理技術工程師奉派找出有效的設計和建造方法。高速公路的斜坡道需要大量的填充物，需要分批填充壓實固定。有些區域甚至填了30英呎(約9.144公尺)高的填充物，這些因素增加了設計的麻煩，然而不管怎樣困難，他們都必需在一年六個月的期限內完成計劃。

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