¶ 公路工程施工規範－第05823 章 人造橡膠支承墊
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05823-1第05823 章人造橡膠支承墊
1.
通則
1.1本章概要說明人造橡膠支承墊之材料、施工及檢驗等相關規定。
¶ 1.2 工作範圍
包括人造橡膠支承墊之材料規格、產品檢驗、安裝及施工等相關工作。
¶ 1.3 相關章節
¶ 1.4 相關準則
¶ 1.4.1 CNS ─中華民國國家標準
CNS 8499 冷軋不銹鋼鋼片及鋼帶
1.4.2交通部公路橋梁設計規範
1.4.3AASHTO ─美國州公路及運輸官員協會AASHTOStandard Specifications for Highway Bridges（公路橋梁標準規範施工篇）
¶ 1.4.4 ASTM ─美國材料試驗協會
ASTM D395Standard Test Methods for Rubber Property－Compression Set（ 橡膠抗壓性能試驗法）
ASTM D412StandardTestMethodsforVulcanizedRubberandThermoplastic Elastomers－Tension（硫化橡膠與熱塑性體之拉伸測試）
ASTM D429Standard Test Methods for Rubber Property－Adhesion toRigid Substrates（ 橡膠黏性試驗）
ASTM D573Standard Test Method for Rubber－Deterioration in an AirOven（橡膠劣化烤箱試驗）
ASTM D746Standard Test Method for Brittleness Temperature of Plasticsand Elastomers by Impact（塑膠及彈性體脆化溫度之衝擊試驗法）
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05823-2ASTM D1149Standard Test Methods for Rubber Deterioration Cracking inan Ozone Controlled Environment（在密閉室內使用臭氧造成表面裂開之橡膠劣化試驗法）
ASTM D2240Standard Test Method for Rubber Property －DurometerHardness（橡膠硬度之硬度計試驗法）
¶ 1.5 資料送審
承包廠商應提供產品製造廠出具之產品試驗規範說明書及檢驗合格證明書等文件，於施工前提送工程司核可。
¶ 1.5.1 品質計畫
¶ 1.5.2 施工計畫
¶ 1.5.3 契約規定須送審者
2.
產品
2.1材料
2.1.1人造橡膠支承材料成份中之橡膠含量不得少於60%。
2.1.2人造橡膠支承材料規格應符合本規範、交通部「公路橋梁設計規範」及AASHTO 「公路橋梁標準規範」之相關規定。
2.1.3除設計圖說另有規定外，支承使用不銹鋼材，應符合CNS 8499 之要求。
¶ 2.2 設計與製造
2.2.1除設計圖說另有規定外，人造橡膠支承墊之厚度小於1.25 cm 者，可以採用薄片疊合（Laminated）或整體人造橡膠一次製成，厚度大於1.25 cm 者，應用薄片疊合製成，且為人造橡膠與金屬片相互疊合黏結而成。
2.2.2金屬薄片之各邊外緣，應以大於2 mm 厚之人造橡膠層包覆。
2.2.3除設計圖說另有規定外，人造橡膠薄片厚度為1.25 cm±0.3 cm，不銹鋼板之厚度為1 mm。
2.2.4支承墊之總厚度不得小於設計圖之規定，亦不得大於設計厚度6 mm。支承墊之長度與寬度不得超過設計圖尺度3 mm。
2.2.5金屬片之墊件（Molded Pad）均應經塑造定型（Molded）。
2.2.6定型完成墊件之截角或邊緣，可經工程司核可作成圓弧形，其半徑分別不得超過9 mm、3 mm。
2.2.7人造橡膠與金屬片間之黏結，於黏結力試驗時，其破壞點應發生在橡膠層
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05823-3內，不得於橡膠與金屬片之黏結處。
2.2.8人造橡膠之取樣試驗，除設計圖另有規定外，應符合下列條件：
在100°C經70 小時，依照ASTM D573 試驗其耐久性後，橡膠物理性質之變化不得超過下列規定：
承包廠商須提供由製造廠商出具之證明，保證人造橡膠支承墊中所用人造橡膠，均能符合上列要求。該證明書應附製造廠商所做之試驗結果。
3.
施工
3.1施工方法放置人造橡膠支承墊之混凝土面，應以鏝板修整成水平面，並以水平直規量測任何方向，其平整度與設計圖之高程差不得超過3 mm。
¶ 3.2 檢驗
3.2.1運抵工地之支承墊，單一尺度每一批次數量每50 塊取1 塊檢驗（不銹鋼材料僅需提報檢驗報告），未滿50 塊者，仍須取1 塊檢驗，若有不合格時予以退貨。
3.3其餘未規定事項應依據AASHTO 公路橋梁標準規範施工篇相關規定辦理。
| 試 驗 | ASTM 規格 | 要 求 |
|---|---|---|
| (1) 抗拉強度，kgf/cm2 (2) 破斷時伸長量，% (3) 壓縮量（Compression Set）在 100°C， 經 22 小時，% (4) 硬度，支承方法 A（Shore A） (5) 臭氧抵抗，100 PPHM，40°C±2°C經 100 小時，20%應變 (6) 黏結力 kgf/m 寬 (7) 低溫時脆性（Brittleness）-40°C，經 5 小時 | D412 D412 D395（B 法） D2240 D1149 D429 D746 | 至少 158 至少 350 至多 35 60±5 無裂痕 至少 714 及格 |
| 試 驗 | ASTM 規格 | 要 求 | ||
|---|---|---|---|---|
| (1) 抗拉強度，kgf/cm2 (2) 破斷時伸長量，% (3) 壓縮量（Compression Set）在100℃， 經22 小時，% (4) 硬度，支承方法A（Shore A） (5) 臭氧抵抗，100 PPHM，40℃±2℃經100 小時，20%應變 (6) 黏結力kgf/m 寬 (7) 低溫時脆性（Brittleness）-40℃，經5 小時 | D412 D412 D395（B 法） D2240 D1149 D429 D746 | 至少158 至少350 至多35 60±5 無裂痕 至少714 及格 | ||
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05823-4
4.
計量與計價
4.1計量按契約詳細價目表所列項目、數目及單位計量，計量範圍及方法按契約規定，得以長度、面積、體積或一式為單位計量。
¶ 4.2 計價
4.2.1按契約詳細價目表所列項目之單價及契約付款條件計價。
4.2.2單價以包括所需之一切人工、材料、機具、設備、動力、運輸、測試及其他為完成本工作所需之費用在內。
〈本章結束〉
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0582A-1第0582A 章鉛心橡膠支承
1.
通則
1.1本章概要說明橋梁工程所採隔震用鉛心橡膠支承墊（Lead-Rubber Bearing)之材料、施工及檢驗等相關規定。
¶ 1.2 工作範圍
¶ 1.2.1 產品資料
¶ 1.2.2 材料及成品規格
¶ 1.2.3 施工及檢驗
¶ 1.3 相關準則
¶ 1.3.1 交通部
公路橋梁耐震設計規範
1.3.2AASHTO ─美國州公路及運輸官員協會AASHTOGuide Specifications for Seismic Isolation Design, 3rd Edition（隔震設計規範指南－第三版）
¶ 1.3.3 ASTM ─美國材料試驗協會
ASTM A325Standard Specification for Structural Bolts, Steel, Heat Treated,120/105 ksi Minimum Tensile Strengths（結構螺栓、鋼及熱處理於120/105 ksi 之最小拉力強度標準規範）
ASTM A490 Standard Specification for High-Strength Steel Bolts, Classes
10.9 and 10.9.3, for Structural Steel Joints（結構鋼之高拉力螺栓之標準規範）
ASTM A570 Standard Specification for Structural Steel, Sheet and Strip,Cabon, Hot-Rolled（結構鋼、薄板、含碳量及熱軋等結構鋼之標準規範）
ASTM A572StandardSpecificationforHigh-StrengthLow-AlloyColumbium – Vanadium Structural Steel（高強度低合金鈮釩結構鋼之標準規範）
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0582A-2ASTM D395Standard Test Methods for Rubber Property – Compression Set（橡膠性能標準檢驗法－壓縮試驗）
ASTM D412Standard Test Methods for Vulcanized and ThermoplasticElastomers – Tension（熱塑性硫化彈性體標準檢驗法－拉伸）
ASTM D429Standard Test Methods for Rubber Property – Adhesion to RigidSubstrates（橡膠性能標準檢驗法－黏附強度）
ASTM D573Standard Test Methods for Rubber – Deterioration in an AirOven（橡膠性能標準檢驗法－高溫劣化反應）
ASTM D624Standard Test Method for Tear Strength of ConventionalVulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers（硫化橡膠及熱塑性彈性撕裂強度之體標準檢驗法）
ASTM D1149 Standard Test Method for Rubber Deterioration – Surface OzoneCracking in a Chamber（橡膠劣化標準試驗法）
ASTM D2240 Standard Test Method for Rubber Property – DurometerHardness（橡膠性能標準檢驗法－硬度）
¶ 1.4 資料送審
1.4.1承包商於訂約後，應提供產品說明書（含製造廠名稱及地址、材料規格及檢驗、試驗規範）送請工程司核可後，始得進行採購作業。
1.4.2原型試體生產前，承包商應提送設計計算書、施工製造詳圖、安裝計畫等經工程司核可後再辦理原型試體生產及試驗。
1.4.3原型測試後，承包商應提送原型測試報告。
1.4.4進場時，應提送由製造廠出具之產品出廠證明、品管測試報告、材料檢驗證明。國外進口產品，須附海關蓋章證明之進口報單或相關證明文件。
2.
產品
2.1材料鉛心橡膠支承墊材料規格應符合下列規定或經工程司核可之同等品。
2.1.1層間加勁鋼片：ASTM A570 Grade 36，其厚度至少0.3 cm，不得鍍鋅。
2.1.2外側鋼板：ASTM A572 Grade 50，其外露面防蝕處理應採下列方式之一。
(1) 熱浸鍍鋅。
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0582A-3
(2) 油漆：噴砂處理Sa 21⁄2 以上，第一道噴無機鋅粉底漆膜厚80 μm 以上，另加兩道面漆，該三道漆之總膜厚為160 μm 以上。
(3) 金屬熔射：噴砂處理於噴鋁或噴鋅時，分別為Sa 3 及Sa 21⁄2 以上，膜厚為160 μm 以上。
2.1.3螺栓：ASTM A325 或ASTM A490。螺栓之防蝕處理方式應經工程司核可，ASTM A490 螺栓不得以熱浸鍍鋅處理。
¶ 2.1.4 鉛：鉛純度至少99.9%。
2.1.5橡膠：橡膠須為天然橡膠。且符合表0582A-1 之規定。
表0582A-1 橡膠材質
2.2原型測試
2.2.1除設計圖另有註明外，各型式之鉛心橡膠均須由承包商會同工程司進行原型測試，測試應包括2 個依設計圖要求所製造之全尺寸原型試體，試體不得再
| 試驗項目 | ASTM 試驗 | 試驗標準 |
|---|---|---|
| 最小拉力強度（Minimum Tensile Strength），kgf/cm2 | D412 | 160 |
| 最 小 拉 斷 伸 長 量 （ Minimum Elongation at Break），百分比 | 450 | |
| 最大壓力之永久變形量（Maximum Compression Set），在 70°C下 22 小 時，百分比 | D395 （方法 B） | 25 |
| 最小 撕裂 強度 （ Minimum Tear Strength），kgf/cm | D624 （Die C） | 32 |
| 硬度（Hardness），Type A | D2240 | 40 ~ 70 |
| 橡膠與鋼片之黏著力（Adhesion to Steel），kg/cm | D429 （方法 B） | 7.2，破壞須完全發生在 橡膠層內，絕不可發生 於橡膠與鋼片接合面 |
| 抗臭氣能力，20%應變，臭氣濃度 50±5 ppm，在 40 °C±2 °C下 100 小 時 | D1149 | 7 倍放大檢視無裂縫 |
| 根據 ASTM D573，在 70°C加速老化（Accelerated Aging）70 小時後，橡 膠性質衰退程度不可超出下列範圍 | ||
| 拉力強度，百分比 | D573 | -10 |
| 拉斷伸長量，百分比 | -15 | |
| 硬度，點（Points） | ±10 | |
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0582A-4使用於橋梁上。原型測試中每1 循環之載重、位移及遲滯行為等均應詳細記錄，全部過程須製成錄影帶（光碟）逕交工程司存查。
¶ 2.2.2 實體測試
應依下列順序進行水平力測試：
(1) 常態載重試驗在垂直載重為設計靜載重與活載重總和之下，進行20 個循環測試，每個循環測試之最大力量或位移為鉛心橡膠支承所受之常態載重（風力、
溫度變化等）或其所對應之位移。
(2) 不同變形之特性試驗在垂直載重為設計靜載重下，實施3 個循環試驗，每個循環之最大位移依序分別為鉛心橡膠支承水平設計位移的1.0、0.50、0.75、1.0 及1.25倍。
(3) 性能穩定性試驗在垂直載重為設計靜載重下進行10 個循環測試，每循環之最大側向位移應為鉛心橡膠支承之水平設計位移。
(4) 鉛心橡膠支承穩定度試驗在垂直載重各為12DLLLEQPPP++及DLEQPP−下，分別進行三個循環測試，每個循環之側向位移為鉛心橡膠支承水平設計位移的1.5 倍。
其中EQP 為水平及垂直地震所造成之支承垂直載重DLP 為設計靜載重所造成之支承垂直載重LLP 為設計活載重所造成之支承垂直載重
2.2.3鉛心橡膠支承特性之決定鉛心橡膠支承在每個載重循環的有效勁度可由下式決定immeffmmFFK+−+−−= Δ−Δ其等效阻尼比eqξ則為212iideqeffmEKξπ=Δ,mmFF+− = 循環測試中正向及負向之最大剪力,mm+−ΔΔ = 循環測試中正向及負向之最大位移ieffK= 單一循環的有效勁度
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0582A-5idE= 消散能量，為2.2.2(2)節試驗中鉛心橡膠支承在不同位移振幅時所得之單一循環迴圈面積。
¶ 2.2.4 試驗結果檢核
試驗結果必須滿足下列要求，該試體的行為方可被接受，若其中任一個試驗的測試結果無法符合下列要求，則原型試體須重新設計、製作及測試。
(1) 所有測試之力-位移圖的勁度必須為正值。
(2) 依2.2.2 節第(1)項之試驗，在設計風力或其對應之側向位移下，鉛心橡膠支承的變位或應力必須在可接受的範圍。
(3) 依2.2.2 節第(2)項之試驗，試體在各指定的測試位移和垂直荷重下，其任一循環的有效勁度與3 個循環的平均有效勁度之差異必須在10%以內。即10%i
−≤i= 第i 個循環的有效勁度值K= 平均有效勁度
(4) 依2.2.2 節第(2)項之試驗，在各指定的測試位移和垂直荷重下，兩個試體的平均有效勁度值相差不得大於10%10%KK≤effK，effK分別為兩個試體的平均有效勁度{}min,ABeffKKAeffKBeffK
(5) 依2.2.2 節第(2)項之試驗，於第二次水平位移為鉛心橡膠支承設計位移時之3 個循環測試，各試體之3 個循環測試的平均有效勁度值與設計之有效勁度值相差不得超過15%。各試體之3 個循環測試的平均等效阻尼比或消散能量不得小於設計之等效阻尼比或消散能量的85%。
(6) 依2.2.2 節第(3)項之試驗，任一個循環測試之有效勁度與第一個循環測試的有效勁度差值不得大於20%。而且任一個循環測試之消散能量不得小於第一個循環測試之消散能量的70%。
(7) 依2.2.2 節第(4)項之試驗，在保持指定的垂直載重下，試體必須在整個受力歷時保持穩定，其水平勁度須為正值。
| KA −KB eff eff |
|---|
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0582A-6
(8) 原型試驗結束後，試體不得有可見的破壞發生。
¶ 2.3 性能保證測試
在進行安裝之前，各種鉛心橡膠支承皆須進行下列性能保證測試，評定其力學特性是否與設計值相同或容許誤差範圍內。
(1) 壓力試驗每個鉛心橡膠支承應承受1.5DLP 之垂直載重5 分鐘，並於卸載前後觀察其變化。
(2) 壓力及剪力組合試驗每個鉛心橡膠支承應在DLP 垂直載重下進行3 個水平循環測試，每個循環之最大位移應為鉛心橡膠支承之設計位移。
(3) 試驗結果檢核鉛心橡膠支承經壓力試驗後，鋼片和橡膠層墊間不能有接合不良的情形，在橡膠層表面不能產生3 道（含）以上大於2 mm 寬或2 mm 深的裂縫。壓力及剪力組合試驗，每個試體的平均有效勁度和設計值差異不超過±15%；每個試體的平均消散能量或等效阻尼比不得小於設計值的85%。
3.
施工
3.1準備工作承包商應妥為考量採購、設計、送審、製造、測試、檢驗、運輸等相關作業所需時程，若因而延誤工期，應由承包商負全責。
¶ 3.2 運送
鉛心橡膠應於製造廠組合完成，運送時應提供合適之支撐系統以維持該支承為一完整單元，支承於運送及安裝時須保持完整無損。
¶ 3.3 安裝
3.3.1支承之安裝計畫及施工圖須先經工程司核可，安裝時應由原製造廠指派經驗豐富之技術人員（曾實際指導安裝之橋梁工程內容、施工時程、支承型式、
載重及數量等經歷應提報工程司備查）赴現場指導承包商辦理並於安裝前向工程司解說安裝作業，直至工程司認為承包商可自行安裝為止，其費用已包含於相關費用內，不另給付。
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0582A-7
3.3.2支承四周不得有足以防礙支承水平變位之螺栓或其他設備。
3.3.3鉛心橡膠墊之頂部及底部鋼板表面應與橡膠層熱熔結合處理，暴露之鋼板表面應有防蝕處理，如2.1.2 所示。
¶ 3.4 許可差
支承製造之許可差如表0582A-2。
表0582A-2 支承製造許可差
3.5標示支承應於側面明顯位置標示其製造廠名稱、製造地點與時間、型式、尺寸、
號碼、載重（靜重+活重）及設計位移等資料。
4.
計量與計價
4.1計量「鉛心橡膠支承，註明型式」係以個為計價單位，依實際裝設於橋梁上之鉛心橡膠支承數量計量。
¶ 4.2 計價
契約單價包括鉛心橡膠支承本體，上、下錨碇設施、無收縮水泥砂漿及為完成本項工作所需之一切人工、材料、機具、設備等費用。材料檢驗、原型測試（含試體費用）及品管測試等一切檢驗測試費用，以及製造廠指派技術人員赴工地指導承包商辦理安裝作業等所需費用均已包含於契約單價內，另無其他給付。
工作項目名稱計價單位鉛心橡膠支承，註明型式個<本章結束>
| 項 目 | 許可差 |
|---|---|
| 頂部及底部橡膠保護層厚度 | ±1.5 mm |
| 平面尺寸及高度 | ±6 mm |
| 頂面及底面平行差異 | ±1/300 |