¶ 公路工程施工規範-第02432章 隧道鑽孔及灌漿
本頁文字與表格(可複製、可搜尋)
02432-1第02432章隧道鑽孔及灌漿
1.
通則
1.1本章概要說明地質調查、排水孔以及為提高地層強度、降低透水性達到止水效能所進行之鑽孔及灌漿作業之產品、施工及計量與計價等相關規定。
¶ 1.2 工作範圍
規定鑽孔、灌漿及排水管鑽設施工之作業要求,包括計畫之擬定、材料性質、設備規格、作業方法及程序等。承包商辦理各式灌漿,其施灌範圍及方式,應由承包商提出作業計畫經工程司認可或依工程司之指示辦理,灌漿之效果由承包商負責,工程司之認可並不免除承包商該項責任。
¶ 1.3 相關章節
¶ 1.3.1 第02448 章─隧道防水層
1.3.2第03053 章─水泥混凝土之一般要求
1.4相關準則
1.4.1CNS─中華民國國家標準CNS 61 卜特蘭水泥CNS 1298 聚氯乙烯塑膠硬管CNS 2238 矽酸鈉CNS 3036 混凝土用飛灰及天然或煆燒卜作嵐攙和物
1.5資料送審
1.5.1品質計畫承包商應依契約規定將相關品質計畫送請工程司核可。
¶ 1.5.2 施工計畫
(1) 承包商應於灌漿作業開始前提出施工計畫,送經工程司核可後施工。計畫內容應至少包含以下各項(含相關施工圖):
A. 灌漿作業施工範圍
B. 灌漿施作目的
C. 施工方法
本頁文字與表格(可複製、可搜尋)
02432-2
D. 施工所用機具或設備之規格及其相關管線配設說明
E. 施工材料(含灌漿材料種類、性質、配比及材料之運送與保存等)
F. 施工作業(含施工場地佈置、鑽孔位置、鑽孔孔徑、鑽孔角度、鑽孔深度、鑽機種類、灌漿深度、灌漿程序、灌漿分段、灌漿壓力、灌漿量等)
G. 灌漿紀錄格式
H. 灌漿成效檢驗與評估方式
(2) 承包商應於鑽孔探查施工前提送鑽探調查計畫,完整詳述預定鑽孔位置、角度、深度、鑽探方法、使用機具、取樣方式及現場與室內試驗等,送工程司核可後辦理。
(3) 倘預期有過量地下水之隧道段,承包商應提出於隧道鏡面施作先進排水,以降低水壓之計畫,送經工程司核可後實施。
1.5.3若承包商採用之機具材料係屬專利品時,應按相關規定辦理。
¶ 1.5.4 契約規定須送審者
2.
產品
2.1材料
2.1.1水泥漿液
(1) 漿液係由水泥與水混合而成,必要時得另加細粒料、礦物質填料、飛灰、
化學藥液及其它附加劑等。漿液混合物之基本成分、組成與稠度以及任何其它添加物或附加劑等之使用,應經工程司核可或指定,且除工程司核可外,凡經拌和後之漿液不論原因,如未能於2 小時內施灌者,須將其廢棄。
(2) 拌漿之用水應符合第03053 章「水泥混凝土之一般要求」之規定。
(3) 水泥之品質除工程司另有指示外,應符合CNS 61 第I 型水泥之規定。
拌妥之漿液須通過美國12 號標準篩板濕濾之。
(4) 砂應符合第03053 章「水泥混凝土之一般要求」之相關規定。其級配及細度模數應符合下列之要求:
本頁文字與表格(可複製、可搜尋)
02432-3
A. 級配表 02432-1 水泥砂漿之砂級配表
B. 細度模數:砂之細度模數應在1.4 至2.1 之間。
(5) 附加劑
A. 水泥漿液得依工程司之指示加入附加劑。特定附加劑之使用依初期灌漿成果及基本漿液試驗所獲結果決定之。
B. 速凝劑之耐久性應無劣化現象,且硬化時應為中性反應。
C. 若含著色劑,則應具備抵抗光線、氣候及水份侵蝕之功能,在水泥中尤應安定。
D. 皂土(Bentonite)應為粉末狀,且應符合細度(通過美國標準篩板200 號篩)90%以上;液限200%~500%;塑限50%~80%;塑性指數150%~420%。除工程司核准外,皂土應於使用漿液前24 小時水化。
E. 飛灰應符合CNS C3036 之規定。
¶ 2.1.2 化學藥液
(1) 採溶液型化學藥液,由3 號水玻璃為主之主劑及硬化劑2 種混合而成,主劑為非有機化合物,其品質須符合CNS 2238 3 號種類,硬化劑於凝結後為中性。其規格如下:
比重(15 °CBe)
40 以上二氧化矽(SiO2)(%))
28~30氧化鈉(Na2O)(%)
9~10鐵(Fe)(%)
¶ 0.02 以下
水不溶物(%)
¶ 0.2 以下
| 篩 號 | 通過百分率% |
|---|---|
| No. 8 | 100 |
| No. 16 | 95~100 |
| No. 30 | 60~85 |
| No. 50 | 20~50 |
| No. 100 | 10~30 |
| No. 200 | 0~5 |
本頁文字與表格(可複製、可搜尋)
02432-4
(2) 化學藥劑使用前,承包商應將該劑之完整規範如組成材料、成分、配比、
凝結時間、固結後力學性質與詳細灌注方法及有關詳細資料,包括物理及化學特性、試驗成果及灌注實例等提請工程司核可。化學藥劑並應符合下列要求:
A. 灌入地盤之化學漿液應為無毒性,且應妥善設計,使其於預期時間內保持有效。
B. 化學灌漿不得污染地下水之物性或化性,所採用之灌漿液種類應先取得工程司之核准。
C. 使用之藥液應能配合灌漿方法,達成所需之凝結時間。藥液之種類、
拌和溫度及拌和方法等皆應使灌漿液之凝結時間維持規定值。
D. 化學漿液於凝結前,其黏度應維持為最小。
E. 化學灌漿材料拌和方式應為連續性均勻加料拌和,不得分批次攪拌。
¶ 2.1.3 過濾性塑膠排水管
排水孔施鑽完成後,孔內應裝設多孔塑膠管包紮3 層濾水非織物,以利排水及過濾。塑膠管為PVC 硬管,其品質應符合CNS 1298 B 級(厚管)之要求。原則上,塑膠管每10 公分施鑽1 環小洩水孔,每環4 孔,孔徑1 公分,相鄰兩環相錯排列。
¶ 2.1.4 濾水非織物
其材質應符合第02448 章「隧道防水層」之規定。
¶ 2.2 設備
¶ 2.2.1 鑽孔設備
應視工作需要,分別選用衝擊式或旋轉式鑽機, 若需鑽取岩心時應使用旋轉式鑽機及不小於N 級尺寸鑽孔之鑽頭和三套管。
¶ 2.2.2 灌漿設備
(1) 灌漿設備於泵送作業持續進行之狀態下,應具有可依各種不同速率量配、拌合及泵送漿液之能力。
(2) 工程進行前,所有必要之機具及設備均應進駐工地,並保持良好之工作狀態。灌漿使用之壓力錶與流量計使用前應抽樣送經政府或學術單位校核其精準度。工程司並得於必要時抽驗使用中之儀錶,送至試驗室檢查其精準度。
(3) 準備充分之備用零件,以避免因機具及設備故障導致灌漿作業中斷。
本頁文字與表格(可複製、可搜尋)
02432-5
(4) 拌合機應具備足夠之容量,以配合灌漿作業之所需,並應附設精確之流量計,以量計添加於漿液中之拌合水量。
(5) 機械式攪拌槽應裝置適當之濾篩,並具有足夠之容量,以應最高速率下之連續泵送。
(6) 除自動壓力流量記錄器外,必要時需提供2 只壓力錶,1 只裝置於灌漿泵上,另1 只裝置於漿液泵送歧管與灌漿孔套管之連接處。壓力錶之壓力指示範圍應能符合灌漿作業計畫中每一部分工作之所需。
(7) 裝置逆止閥,以防止灌漿管內漿液回流,並裝設栓塞以便自攪拌點之下游取樣。
(8) 應於灌漿管適當位置裝設流量計,精確測定漿液注入量。
(9) 用於壓力灌漿之管路,應足以承受作業時之最大水壓及灌漿壓力。
(10)灌漿設備與管路應藉漿液之持續流動及定期用清水沖洗,保持其清潔。
3.
施工
3.1準備工作灌漿工作開始前,承包商應依工程司核可之施工計畫完成所有準備工作,如水、水泥、砂、飛灰、化學藥劑及附加劑等材料之檢驗工作及機具設施布設。
¶ 3.2 施工方法
¶ 3.2.1 鑽孔
(1) 鑽孔包含鑽探查孔、鑽灌漿孔及鑽排水孔等3 種。鑽孔之方式、位置、
深度、角度、數量及施工要求等,均須依設計圖說所示或工程司指示辦理。探查孔之鑽孔尺寸應為N 級以上,並分為取岩心探查孔及不取岩心探查孔。灌漿孔為不取岩心鑽孔,其鑽孔尺寸應大於E 級以上。除鑽探查孔外,禁止使用黏土、皂土、油脂或其他膠質潤滑劑,以防止孔壁形成薄膜。
(2) 探查孔岩心鑽取工作須由有經驗人員謹慎施作,並儘可能自各孔中獲致良好之岩心。
(3) 鑽探查孔時,承包商應供給岩心箱,將所鑽得之岩心按序盛入岩心箱。
各孔岩心應分別放置,每1 岩心箱限裝盛1 孔之岩心。岩心箱之蓋板應妥為固定於箱上。每1 岩心箱標記其孔號及深度後,連同鑽孔紀錄、彩
本頁文字與表格(可複製、可搜尋)
02432-6色照片一併送至工程司指定地點。
(4) 承包商應提供所有探查孔之正確鑽探紀錄,其內容應包括施鑽期間所遭遇各種岩層之詳細描述、所遇特殊地質情況,如層縫、裂隙開口、軟碎岩層、發生不正常漏水及湧水之處,以及其他與探查孔施鑽目的有關之事項。
(5) 如屬需要,探查孔得於施鑽完成後施行壓力灌漿回填,該項灌漿工作須1 次完成。除工程司另有指示外,未經灌漿之探查孔仍應以砂漿回填。
¶ 3.2.2 固結灌漿
(1) 洗孔各孔段施灌前或因故停頓時,須用壓縮空氣或高壓水澈底沖洗灌漿孔,使灌漿管路暢通,方可進行灌漿。
(2) 灌漿方法除工程司另有指示外,採從孔口向孔底或從孔底向孔口分段灌漿。凡須使用緊圈灌漿處,應依規定之壓力及順序逐步施灌,直至該孔灌漿完成為止。
(3) 漿液配比及灌漿壓力漿液配比須經工程司認可,工程司得按各灌孔之個別地質情況隨時變更漿液配比,漿液可為水泥漿或溶液型化學藥液,並視需要酌加附加劑。
水泥漿液之水灰比(以重量計)應介於0.4 ~ 4 之間,孔口灌漿淨壓力介於2 ~ 20 kgf/cm2 間或水壓的3 倍,工程司可視實際情況調整之。溶液型化學藥液之配比及灌漿壓力應先經工程司之認可,並視灌漿效果及灌入量做適當的調整。
(4) 漏漿控制在灌漿進行中,發現漿液由臨近孔或相通處流出時,應設法堵漏或將該孔或相通處暫時封塞。在相通孔中漿液未凝結前,可由灌漿泵以規定壓力施灌該孔。若灌漿過程中發現漿液由山脊、混凝土構造物或其他地點流出時,承包商應即確實堵漏。
(5) 灌漿完成之壓力和時間
A. 水泥灌漿如表02432-2 規定壓力及時間下,其吃漿量低於5 公升時,可視為施灌完成。
本頁文字與表格(可複製、可搜尋)
02432-7表02432-2 灌漿完成壓力與時間估量表
B. 施灌過程中之灌漿壓力以維持最大容許壓力為原則,但為防止岩盤或噴凝土擠動,或為控制漿流及堵漏,工程司得要求降低灌漿壓力及速度或暫停施灌。當吃漿量甚大時,承包商應採間歇施灌,待岩盤之漿液凝固後,恢復施灌或改以砂漿施灌。施灌完成之孔須以活栓或閥栓緊以保持壓力,直至漿液凝固。
¶ 3.2.3 回填灌漿
(1) 除工程司另有指示外,回填灌漿應以水泥砂漿施灌,其水灰比應介於0.4至2.0 之間,視各孔吃漿情形及壓力變化隨時調整,施灌時,灌漿泵及孔口均應裝設壓力錶,以控制灌漿壓力。孔口最大施灌淨壓力為2kgf/cm2 而不致阻塞管路為原則。正常情況之進漿率在每分鐘10 至30 公升之間。如因改變配比而使漿路過早阻塞,則應以水將漿路沖開,改為較稀之漿液繼續施灌,直至進漿率每分鐘少於2 公升時即可結束。
(2) 填充襯砌混凝土與防水層間隙之回填灌漿,應依下列規定辦理:
A. 灌漿工作應俟內襯砌混凝土強度具15 天之齡期後,始得於工程司在場監督下進行,並應在重要地點裝設測微錶(Dial Gauge)且在灌漿過程中指派專人記錄變形情形,凡變形嚴重時應立即停止,俟工程司之指示作必要之處理。
B. 灌漿作業須沿隧道方向由低處往高處依序進行,不得跳灌,凡1 次連續之施灌中,灌至某1 排氣管回漿,且該排氣管下方之各灌漿孔,亦經排除稀漿,即可認為已排除稀漿之灌漿孔附近業已完成灌漿,而該灌漿孔即可免灌。凡工程司認定已完成之孔,應關閉孔口閥並保持壓力。
C. 灌漿一旦開始,即應連續完成,不得中斷。灌漿過程中,如因表面漏漿,應即進行堵漏及降低施灌壓力間歇施灌,若不得已必須中斷
| 壓 力 | 時 間 |
|---|---|
| 3.0 kgf/cm2以下 | 15 分 |
| 3.0~8.0 kgf/cm2 | 10 分 |
| 8.0~15.0 kgf/cm2 | 5 分 |
| 大於 15.0 kgf/cm2 | 3 分 |
本頁文字與表格(可複製、可搜尋)
02432-8灌漿時,應立即以人力或其他動力抽水沖洗,保持活孔俾可恢復施灌。
¶ 3.2.4 排水管鑽設
安裝排水管時,管之前端應以適當方式封閉,尾端(孔口端)應以水泥砂漿或工程司核可之方法固定之。必要時,排水管需以橡皮撐墊按適宜間距予以支持。
¶ 3.3 現場品質管制
3.3.1灌漿完成後應依不同的灌漿目的,並按工程司代表指示施鑽檢查孔鑽取岩心,或進行試水,或其他經工程司代表認可方法,以檢驗灌漿成果。
3.3.2灌漿工作全程均應有工程司在現場督導,並作成紀錄。灌漿紀錄應包含:
(1) 灌漿材料(水泥、砂、飛灰、附加劑、化學藥液)之進、出場數量應有詳細紀錄及管制。
(2) 灌漿過程之紀錄表(如壓力與流量記錄表等)均應有完整之紀錄。
3.3.3各孔於鑽孔完成後,依指示利用鑽桿或沖管洗孔,若與鄰近孔相通情形,須交互沖洗。各孔依工程司指示在灌漿前或洗孔後進行試水,每次試水時間係自壓力和流量穩定後起算10 分鐘,記錄注入壓力和水量。試水壓力不大於灌漿壓力。
4.
計量與計價
4.1計量
4.1.1鑽孔分取岩心探查孔、不取岩心探查孔及灌漿孔,均依設計圖說或工程司核可之實際鑽探長度,以「公尺」為單位計量。
4.1.2試水之計量依據實際所施作並經工程司核可之試驗次數核計。
¶ 4.1.3 固結灌漿
(1) 水泥漿液以工程司核可實際注入於灌漿孔內所有之水泥用量,以「公斤」
為單位計量。
(2) 水泥皂土漿液分別依工程司核可實際注入於灌漿孔內所有之皂土及水泥用量,分別以「公斤」為單位計量;惟若皂土數量僅為水泥數量之
4.5%(含)以下時,則視其為附加劑,包含於固結灌漿(水泥漿液)
工作項目內,不另計量計價。
(3) 溶液型化學藥液以工程司核可實際注入於灌漿孔內所有漿液體積,以
本頁文字與表格(可複製、可搜尋)
02432-9「立方公尺」為單位計量。
(4) 採用水玻璃漿液時,依工程司核可實際注入於灌漿孔內所有之水玻璃及水泥用量,分別以「公升」及「公斤」為單位計量。
¶ 4.1.4 回填灌漿
以工程司核可實際注入於灌漿孔內所有之水泥用量,以「公斤」為單位計量。為填充襯砌混凝土與防水層間隙之回填灌漿已包含於襯砌混凝土單價中,不另計量。
¶ 4.1.5 排水管鑽設
以設計圖說或工程司核可之實際施鑽長度,以「公尺」為單位計量。
¶ 4.2 計價
4.2.1取岩心探查孔、不取岩心探查孔及灌漿孔依契約詳細價目表「鑽孔(註明類別)」項目計價。契約單價包含所有人工、材料、機具、設備、用水、用地補償及其他為完成本項工作所需之一切費用。取岩心探查孔之計價規定如表02432-3,惟遭遇斷層破碎帶等不易提取之岩層或地層,得經工程司同意後,不受表02432-3 提取率之限制,依「實際鑽孔長度」計價。
表 02432-3 岩心提取率計價表
4.2.2試水依契約詳細價目表「試水」項目計價,契約單價包含所需之人工、材料、
機具、設備及其他為完成本工作所需之一切費用。
4.2.3固結灌漿依契約詳細價目表「固結灌漿(註明漿液)」項目計價。契約單價包括灌漿、堵漏及洗孔等工作所需之人工、材料、機具、設備(包括通信器材)及其他為完成本項工作所需之一切費用。
(1) 水泥漿液按「固結灌漿(水泥漿液)」項目計價。
(2) 水泥皂土漿液按「固結灌漿(水泥漿液)」與「皂土」項目計價。
(3) 溶液型化學藥液按「固結灌漿(溶液型化學藥液)」項目計價。
| 岩心提取率 | 計價百分比 |
|---|---|
| ≥ 90 % | 100 |
| 70~90 % | 70 |
| 50~70 % | 50 |
| <50 % | 0 |
本頁文字與表格(可複製、可搜尋)
02432-10
(4) 水玻璃漿液按「固結灌漿(水泥漿液)」與「水玻璃」項目計價。
4.2.4以契約詳細價目表「皂土」、「水玻璃」項目計價者,其契約單價僅包括材料費用。完成水泥皂土灌漿及水玻璃漿液灌漿之相關灌漿、堵漏及洗孔等工作所需之人工、材料、機具、設備(包括通信器材),已包含於「固結灌漿(水泥漿液)」中,不另計價。
4.2.5回填灌漿依契約詳細價目表「回填灌漿」項目計價。契約單價包括灌漿、堵漏等工作所需之人工、材料、機具、設備(包括通信器材)及其他為完成本項工作所需之一切費用。
4.2.6排水管鑽設依契約詳細價目表內「排水管鑽設」單價計價。其契約單價包括鑽孔、安裝過濾性塑膠排水管(含濾水非織物)等工作所需之人工、材料、
機具、設備及其他完成本項工作所需之一切費用〈本章結束〉