¶ 公路工程施工規範－第02492 章 預力地錨
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02492-1第02492 章預力地錨
1.
通則
1.1本章概要說明預力地錨之產品、施工、及計量與計價等相關規定。
¶ 1.2 工作範圍
包括鑽孔、預灌工作、鋼腱組立與安裝、灌漿、施拉預力、錨頭處理與防蝕保護、各項試驗及品質檢驗等。
¶ 1.3 相關章節
¶ 1.3.1 第03052 章--卜特蘭水泥
1.3.2第03053 章--水泥混凝土之一般要求
1.3.3第03371 章--無收縮混凝土
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 1010水硬性水泥墁料抗壓強度檢驗法(用5 cm 或2 in 立方體試體)
CNS 1237混凝土拌和用水試驗法CNS 1240混凝土粒料CNS 3036混凝土用飛灰及天然或煅燒卜作嵐攙和物CNS 3090預拌混凝土CNS 3332預力混凝土應力消除無被覆鋼線及鋼絞線CNS 9272 預力混凝土用鋼筋CNS 12283混凝土用化學摻料CNS 13961混凝土拌和用水
1.4.2ACI─美國混凝土協會ACI 318Building Code Requirements for Reinforced Concrete
1.4.3ASTM─美國材料試驗協會ASTM A416Standard Specification for uncoated seven-wire stress-relievedstrand for prestressed concrete
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02492-2ASTM A421Standard Specification for uncoated stress-relieved wire forprestressed concreteASTM A722 Standard Specification for Uncoated High-Strength Steel Bars forPrestressing ConcreteASTM D94Standard Test Methods for Saponification Number of PetroleumProductsASTM D130Standard Test Method for Corrosiveness to Copper FromPetroleum Products by Copper Strip TestASTM D512Standard Test methods for chloride ion in waterASTM D1248 Standard Specification for Polyethylene Plastics ExtrusionMaterials for Wire and CableASTM D1784 Standard Specification for Rigid Poly(Vinyl Chloride) (PVC)
Compounds and Chlorinated Poly(Vinyl Chloride) (CPVC)
CompoundsASTM D3350 Standard Specification for Polyethylene Plastics Pipe andFittings MaterialsASTM D4101 Standard Specification for Polypropylene Injection andExtrusion Materials
1.5定義
1.5.1預力地錨係土錨與岩錨的統稱，為可將拉力傳遞至特定地層之裝置，此種裝置包含錨頭、自由段與錨碇段等三部分構造，並按其錨碇段所在地層類別，可再細分為錨碇於土層中之土錨以及錨碇於岩層中之岩錨，通常與基礎或擋土構造物之施工配合使用。
1.5.2預力地錨就其使用目的和使用年限之不同，分為臨時性地錨(TemporaryGround Anchors)和長久性地錨(Permanent Ground Anchors)，兩種地錨依其使用年限，以及其一旦發生破壞所可能造成之災害、危害公共安全與造成財物損失程度的不同，對其設計安全係數和防蝕保護要求皆有不同。
¶ 1.5.3 預力地錨由下列主要部分構成
(1) 錨碇段係將地錨拉力傳遞至錨碇地層之部分，以提供施拉預力地錨之錨碇力，一般摩擦阻抗型地錨之錨碇段長度不得小於3 公尺。錨碇段之鋼腱組
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02492-3合，應使其軸心與鑽孔之軸心一致，除岩石、堅實黏土等低滲透性地層，可以無加壓式灌漿外，其他應視地層狀況和設計圖說規定以適當壓力灌注水泥漿。錨碇段之長度應按設計圖說規定施工，必要時仍應視證明試驗(Proving Test)結果及地質實際情況調整之。
(2) 自由段為錨頭與錨碇段間之部分，為提供施拉預力時鋼腱所需之彈性變位量，並將錨碇力傳遞至錨頭和構造物。為求在施拉過程中鋼腱能自由伸張，自由段鋼腱通常分別使用自由段PE 細管和防蝕油脂保護，以使鋼腱與漿體隔離，保持自由伸張之能力。
(3) 錨頭係由錨頭護蓋、固定鋼腱之鎖定器（握線器或螺帽）、承壓鈑以及調整地錨設置角度用之基座等組成。承壓鈑須能依設計圖說所示，均勻傳布鋼腱拉力至基座、橫檔或其與基礎或擋土設施結構體之接觸面，而其本身應力則應在容許應力範圍內。基座應足以安全地承受來自承壓鈑之全部荷重。除另有規定外，於自由段灌漿後，如屬臨時性地錨，錨頭應以防鏽油漆及護蓋加以保護，如屬長久性地錨，錨頭可使用混凝土澆置或可拆式錨頭護蓋(可為鍍鋅或鋁合金材質等)保護。其中，當無複拉或預力檢測之必要時，可以混凝土或其他密封材將錨頭護蓋封填；但若須進行複拉或預力檢測時，則應採用可拆式錨頭護蓋。可拆式錨頭護蓋下方之錨頭構件，須以防蝕油脂/油膏保護，且施工時必須注意錨頭護蓋和承壓鈑間封合之水密性，其施工應依3.1.6 節規定辦理。
¶ 1.5.4 地錨設計安全係數
除設計圖說另有規定外，地錨設計安全係數應符合表02492-1所列，對抗張材、地層/漿體介面、和漿體/抗張材介面之規定；另工程司亦可依據地錨證明試驗(Proving Test)結果，調整表列之安全係數。
表02492-1 單一地錨設計之最小安全係數
| 分 類 | 抗張材 | 地層/漿體介面 | 漿體/抗張材介面 |
|---|---|---|---|
| 臨時性地錨 | 1.6 | 2.0 | 2.0 |
| 長久性地錨 | 2.0 | 3.0 | 3.0 |
| 註(1)：安全係數可視證明試驗結果及可能引致之風險損失酌予調整。 註(2)：除使用鋼腱做為抗張材及以水泥漿為灌漿材料外，其餘使用特殊抗張材或灌漿設計之情 況，其介面間的抗剪安全性，需在證明試驗時加以驗證。 註(3)：以上安全係數僅供地錨設計使用，非供決定最大試驗拉力使用。 | |||
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1.6資料送審承包商於施工前應依設計及契約相關規定提供施工計畫、施工圖、地錨組立詳圖及其材料樣品(含地錨之施預力程序)、承壓鈑及握線器(或螺帽)品質證明、計算書、試驗計畫及其他有關資料，送請工程司審核。
¶ 1.6.1 地錨組立詳圖及其材料樣品
包括地錨全長施工詳圖及重點位置剖面圖、錨頭護蓋、承壓鈑、預埋管、止水封、固定管、外間隔器、灌漿管及迴漿管、各處封口(含錨頭護蓋與承壓鈑、自由段平滑護管與止水封、自由段平滑護管與錨碇段浪管、自由段PE細管與錨碇段鋼腱等之接頭)之詳圖及其材料樣品，並於施工後，將施工詳圖納入竣工圖內，並依工程司指示填列相關資料。
¶ 1.6.2 試驗計畫
包括證明試驗(Proving Test)和適用性試驗(Suitability Test)，內容涵蓋：現場布置、儀器設備、荷重施加步驟、試驗結果分析、試驗施加荷重循環階段與最少觀測時間等，試驗方法如附錄A 及附錄B。
¶ 1.6.3 其他有關資料
包括鋼腱品質試驗報告、握線器(或螺帽)及承壓鈑檢驗報告、灌漿材料之規格及其檢驗報告、施預力及預力試驗之方法、油壓雙動千斤頂之型式及其檢驗報告、鋼腱防蝕處理方式及材料檢驗報告，以及其他有關技術資料(包括鑽孔及灌漿機具之型式及性能等)。
1.6.4上列各項經工程司認可後，承包商應提供經核定後之完整圖說供工程司查核作業使用。
2.
產品
2.1材料
2.1.1使用於地錨之鋼線與鋼鉸線，其材料性質應符合CNS 3332(預力混凝土用應力消除無被覆鋼線及鋼絞線)之規定，採用低鬆弛鋼線及低鬆弛鋼絞線；鋼棒則應符合CNS 9272(預力混凝土用鋼筋) 之規定，且不得附有塵垢、油脂或其他有害物質，並不得銲接或含有接頭。
2.1.2握線器在使用前，應以組合拉力試驗進行抽驗，其鎖定能力需足以使抗張材受力達到95%極限強度而不致拉斷。若與楔型夾片和承壓鈑配合使用時，夾片與鎖定器之楔合性應符合ACI 318 規範之要求，鎖定後不可使抗
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02492-5張材產生過大之滑動量。
2.1.3承壓鈑須經工程司之認可，其抗壓能力應能充分地抵抗地錨在使用期間和施拉過程之最大拉力，品質應符合ACI 318 規範之規定。
¶ 2.1.4 灌漿材料
(1) 水泥應符合第03052 章「卜特蘭水泥」第I型或第II型規定。
(2) 拌合用水應符合第03053 章「水泥混凝土之一般要求」規定。
(3) 當需要摻加摻料時，應符合第03053 章「水泥混凝土之一般要求」及第03371 章「無收縮混凝土」規定，含有氯化鈣之摻料不得使用。用料規範、製造廠商之說明書及樣品應先送請工程司核可，如工程司認為有先予試驗之必要時，承包商應即照辦，並負擔其費用。
2.1.5地錨自由段各條鋼腱與自由段PE 細管間，以及錨頭防蝕保護使用之防蝕油脂/油膏，應具有防蝕、品質穩定、和遇水不產生變質的功能，相關規格應符合設計圖說之規定。
2.1.6臨時性或長久性地錨自由段之整束鋼腱均需以自由段平滑護管包裹，管厚應大於3 mm；長久性地錨錨碇段之鋼腱需以錨碇段浪管包裹，管厚應大於1 mm。惟通過結構體構造體部分，除該護管外，應按設計圖說所示預埋套管，其內徑應略大於鑽孔孔徑或鑽孔時所用套管之外徑，且其品質應經工程司之認可者。長久性地錨之自由段，除保護鋼腱之自由段平滑護管外，各條鋼腱還須套上自由段PE 細管(厚度至少應在1 mm 以上)，並以防蝕油脂填充或包覆，以達到與腐蝕環境完全隔離的效果。
¶ 2.1.7 材料檢驗
(1) 承包商應將鋼腱製造廠商之品質證明報告，隨同所製鋼腱提送工程司，其內容應包括物理及機械特性試驗、材質分析、最後檢驗及應力─應變曲線等。承包商於裁製鋼腱時，均應留下一段試樣，以供工程司認為需要時可通知複驗其品質。此項複驗費用應由承包商負擔。
(2) 承包商應提供握線器(或螺帽)及承壓鈑之廠商試驗資料，證明可以適用。必要時工程司得通知抽樣複驗，其費用應由承包商負擔。
(3) 護管(含自由段平滑護管、自由段PE 細管、錨碇段浪管)須為非再生高密度聚乙烯製品，其材質依ASTM D3350 之規定應符合下列要求：
⚫抗拉降伏強度> 200 kgf/cm2⚫伸長率> 350 %
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02492-6⚫密度> 0.941 g/cm3
(4) 凡未經工程司認可之材料，一律不得使用。運入工地之材料，經工程司抽檢結果未合規定者，應即運離工地。
(5) 錨碇段灌漿後應由孔口迴漿中取樣，並製作5 cm 立方試體3 組（含）
以上，以供抗壓強度試驗用。取樣頻率及數量依設計圖說或工程司指示辦理。
¶ 2.1.8 組立完成地錨之保護
組立完成地錨之各部組件，於運達工地及安裝地點後，其儲存及處置，應依製造廠商推薦及工程司認可之方法辦理。製造廠起運前，地錨應妥為包裝，以防受損、受潮或為油污或其他穢物所污染。鋼腱材料如因銹蝕而有斑點現象者，絕不得使用。取用及放置鋼腱時，須特別小心，並應詳細檢查鋼腱是否受損或受潮，其兩端是否良好，以及有無缺口或刻痕等。在存放地錨或鋼腱之鄰近處，不得進行銲接工作，更不得將地錨各有關部件作為銲接基座或與電銲電極觸碰。
3.
施工
3.1一般規定
3.1.1邊坡整理應依設計圖說，先從最上階地錨位置開挖，並完成該階鋼筋混凝土護坡設施，以及施加地錨預力後，再依序往下分階施工；或依工程司指示之階次，小心開挖施工，以避免造成土壤或岩盤鬆動。必要時，可採用跳島式間隔開挖，避免發生嚴重之坍方。開挖後坡面應平順，並符合設計高程及坡度要求。
¶ 3.1.2 鑽孔
(1) 鑽孔應按設計圖說規定或依工程司指示位置、孔徑、長度及方向施工。
(2) 鑽孔前應檢查擋土構造物內預埋套管之角度及尺寸，避免鑽孔角度與預埋管角度不一致或口徑大小不一致，而造成地錨折角現象。
(3) 鑽孔時應特別注意鑽桿角度與預埋套管角度的一致性。
(4) 鑽孔應選用適當鑽掘系統施鑽，其鑽頭外徑不得小於設計孔徑。鑽孔進行中，應視地層狀況適時以套管保護孔壁，以免發生崩坍現象。
(5) 含泥量低之砂土層，一般應採用套管方式施鑽，以保護孔壁防止崩坍。
(6) 鑽孔時如遇節理發達或含大裂隙之岩層，會因嚴重漏水而無法繼續施
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02492-7鑽，承包商應採取預灌措施。預灌可先採用水泥砂漿施灌，若尚無法堵住漏水，則可改用瞬結型化學漿液或其他材料堵住裂隙。預灌後，待漿體固結完成應繼續施鑽，並以較深處之完整岩盤做為地錨錨碇層。
(7) 高含泥量地層之鑽孔宜採用乾鑽方式，避免因水洗而軟化孔壁，使下鋼腱過程中，鋼腱沾上污泥。
(8) 鑽孔時，應研判錨碇段之地質情況，以及校核錨碇段長度，必要時可取出土樣或岩樣判別該鑽孔之地質。
¶ 3.1.3 地錨構件組立及安裝
(1) 地錨構件組立前，應小心檢查構件及防蝕措施是否受損，以及有無有害物質附著，發現扭曲或變形之鋼腱應予退回。組立及儲存時，地錨應有墊物避免與地面接觸。組立過程中及完成時，應檢查鋼腱以確定尺寸和數量符合設計要求。
(2) 當地錨使用封漿器時，止水填塞可用水泥漿或其他止水材料。施作時，宜將自由段之鋼腱提高使封漿器成半直立狀態，以方便止水材料之填塞。為使長久性地錨之自由段鋼腱得以自由伸張及確保防蝕保護功能，鋼腱應均勻且確實地塗抹防蝕油脂，之後再套上自由段PE 細管。
(3) 當地錨不使用封漿器時，可將自由段部分之各條鋼腱分別套上自由段PE 細管，並將自由段PE 細管底部，以熱縮管將自由段PE 細管與鋼腱密封起來，以免進行地錨自由段平滑護管內部灌漿時，漿液漏進自由段PE 細管內部，影響爾後自由段鋼腱施拉預力時之自由伸張。
(4) 地錨構件組立及安裝時，所使用之塑膠或鐵製之中心固定器及間隔器均需確定其保持原來的位置。錨碇段其淨保護層在有中心固定器處至少為10 mm，相鄰兩中心器間至少為5 mm。倘地錨之鋼腱係採用多條鋼絞線時，應以間隔器維持各條鋼絞線間保有至少5 mm 之淨間距。
(5) 鋼腱之裁切宜採用砂輪片，如採用氧氣乙炔切斷鋼腱時，應根據製造商建議方法施做。運送到工地之鋼腱不得加熱處理及電焊，鋼腱應保護免受熔碴或焊接或切割過程影響。切割後之鋼腱應去除銳利面。
(6) 地錨入孔前應確保地錨鑽孔內部無碎石或污泥。地錨入孔之速率應維持穩定，以免地錨構件破損或變形。當施工地層含泥量高時，可先進行主要灌漿後，再插入地錨；或採用套管施工，以免鋼腱沾到污泥。
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3.1.4地錨灌漿
(1) 灌漿機具及材料應經工程司認可。
(2) 錨碇段灌漿
A. 承包商應依地質狀況評估地錨錨碇段之灌漿方式，可採地錨孔先灌漿，後再入腱(先灌漿後入腱)；或採先入腱後，再進行地錨孔灌漿之方式 (先入腱後灌漿)，惟應先提出施工計畫書經工程司核可後方可辦理。
B. 以水灰比為0.40~0.50 之水泥漿進行錨碇段灌漿，並可視需要摻用化學摻料。如錨碇段設有防蝕保護浪管時，則其內外空隙均應灌滿。
除一般岩石、堅實黏土等低滲透性地層，可採無加壓方式灌漿外，其餘砂土或滲透性較大地層，應依設計圖說規定之施加壓力和保持壓力時間進行灌漿，惟當維持壓力下降時，則應再維持施灌工作，直至灌漿壓力無下降為止。
C. 倘於灌漿作業進行中，發生灌漿中斷情事時，承包商應將地錨立即拔出，重新施鑽地錨孔。拔出之地錨及各構件，應經工程司檢視合格後，方可再行使用，否則應廢棄之。如地錨無法拔出時，應予作廢，承包商應即提出重作計畫，送請工程司核可後施工。上述所需費用概由承包商負擔，不另計價。
D. 向下傾斜之地錨，應由孔底往孔口灌漿，俾能排出孔內積水及空氣。
(3) 自由段灌漿
A. 地錨完成施預力鎖定後，自由段PE 細管與自由段平滑護管內壁之間隙，需進行自由段灌漿，以加強自由段鋼腱之防蝕保護措施。
B. 長久性地錨應採適當方法將錨頭密封，並預留迴漿管路，以證明試驗地錨核定之方式或以低壓/重力流方式緩慢入漿，直至迴漿管路出漿穩定且無氣泡冒出；反之，當迴漿管路持續未冒漿時，承包商應告知工程司，並依工程司同意之方式辦理改善措施。同時，為供施工後查驗，施工時應於孔口留有可目視檢測之裝置或紀錄供查驗。
¶ 3.1.5 地錨之施加預力
(1) 鋼腱應於錨碇段水泥漿之5 公分立方體抗壓強度達200 kgf/cm2以上時，並經工程司核可後，方可開始施預力。
(2) 安裝承壓鈑與鋼製套管時，應將鋼腱調整於套管中央，於鋼製套管與
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02492-9自由段護管間安裝止水封。承壓鈑與地錨孔軸線應保持垂直，且與構造物壁體密貼，若有間隙須以適當材料封合。
(3) 施預力機具不得有漏油情形並須備有六個月內校正合格之荷重計或油壓錶。施預力設備達到某一設定拉力噸數時，須能維持該拉力一段時間。
(4) 預力操作人員須具有此項工作經驗者，施預力時，其安全防護設施應符合要求。
(5) 每一地錨之施工應有詳細紀錄，且應經工程司簽認，施預力及檢校預力時，均應有工程司在場。
(6) 施預力時，除設計圖另有規定外，應將該地錨之全部鋼腱，以油壓千斤頂整束施拉，倘鋼腱係採用多條鋼線或鋼絞線時，不得對每條鋼線或鋼絞線單獨分別施拉。其施拉程序及驗收規定，應依3.2.1 節規定辦理。
¶ 3.1.6 鋼腱裁剪與錨頭保護
(1) 地錨施預力完畢，且自由段平滑護管內部灌漿，以及錨頭下方自由段平滑護管外灌漿完成後，外露之鋼腱即可裁剪，保留外露長度至少5cm 以上。若日後維護期間有複拉需求之地錨，其外露之鋼腱長度至少要保留20 cm。鋼腱剪斷時應使用砂輪機裁剪，避免使用燒切。
(2) 當錨頭採用可拆式錨頭護蓋進行保護時，錨頭護蓋應有止漏設計，並於內部填充防蝕油脂/油膏，錨頭保護相關細節應依設計圖說之規定辦理。
¶ 3.2 檢驗
3.2.1驗收試驗 (Acceptance Test)
(1) 驗收試驗分為追加驗收試驗及例行驗收試驗兩種。所有工作地錨均應進行驗收試驗，而每10 支地錨應取1 支進行追加驗收試驗，以檢核其性能，其餘者則進行例行驗收試驗，試驗方法如附錄C。
(2) 施工中如發生地錨構件損壞，致使抗張材拉力無法符合本章之規定或無法符合驗收試驗之要求時，應視為不合格，承包商應提出重作或加作補強計畫，經工程司核可後施工，其費用概由承包商負擔。
¶ 3.2.2 自由段灌漿檢驗
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(1) 若承壓板下方自由段採用水泥灌漿作為鋼腱防蝕措施時，為確保錨頭下方之自由段灌漿確實灌滿，施工後，每10 支工作地錨中抽驗1 支，進行檢驗。
(2) 利用錨頭上方之預留孔施鑽直徑約1 cm 之檢驗孔，深度可達承壓鈑下方約10 cm，以工業用內視鏡檢驗孔邊有無空洞，經檢視無空洞視為合格，並將檢驗孔回填水泥漿或防蝕油脂/油膏。
(3) 抽驗有空洞，承包商應提出改善計畫，經工程司核可後施工，其費用概由承包商負擔。
4.
計量與計價
4.1計量
4.1.1除另有規定外，地錨（包含試驗用之地錨）按實作數量（從承壓鈑底面至錨碇段尾）以「公尺」或「支」計量。
¶ 4.2 計價
4.2.1地錨之計價應依契約單價計價。該項單價包括鑽孔(含部分之取樣)、套管、
預灌工作、鋼腱 (含預留施拉長度)及其製作與安裝、灌漿、施預力、錨頭之保護、一切附屬配件（如橫檔、托架等）、本章規定之各項試驗及品質檢驗等，以及為完成地錨所需之一切人工、材料、機具、設備、運輸、搬運、動力、
工作架、安全設施以及其他有關之費用在內。
4.2.2開挖時若因承包商之施工疏忽引起地盤鬆動或掉落，則所需回填同級混凝土等一切費用由承包商負擔。
4.2.3節理發達或含大裂隙岩層或破碎地質施作地錨時，可能衍生地盤止漏和預先灌漿等工作，以達到裂隙封堵目的。當有上述工作衍生事實，承包商應告知工程司辦理會勘並依工程司指示辦理後續事宜。