¶ 高速公路橋梁維修補強工法案例集|3.2 穿越橋預力梁修復工法(1)
發布機關:交通部高速公路局
版本/性質:113年12月初版;橋梁維修補強案例集
原始來源:官方出版頁 | 官方原始PDF
使用提醒:本件為113年12月出版的工程案例集,非通用施工規範;各案例材料數值、檢驗方式與工法,須連同原橋況、劣化原因、環境及施工限制閱讀,不能直接套用於其他工程。
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3.2 穿越橋預力梁修復工法(1) 一、維修補強案例說明 案例編號 3.2 案例名稱 穿越橋預力梁修復工法(1) 橋梁結構型式 預力 I 型梁橋 外側預力梁因受重車撞擊致鋼絞線斷裂,故辦理預力梁拆 劣化損傷狀況 除重建。 橋址環境狀況 穿越橋 橋梁竣工年月 民國 89 年 9 月 維修補強竣工年月 民國 109 年 8 月 資料提供單位 高速公路局南區養護工程分局 圖 3.2-1、案例橋梁預力 I 型梁撞損照片 二、維修補強施工圖說 圖 3.2-2、預力梁橫斷面圖 3.2-1
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圖 3.2-3、預力梁立面及鋼腱配置圖 圖 3.2-4、預力梁配筋圖 三、材料規定與施工檢驗重點 (一)材料規定 1.鋼筋彎紮(含鋼筋) (1)「施工技術規範(一)」一般工程之第 03210 章規定辦理。 (2)鋼筋材料應使用 CNS 560 A2006 規定之竹節鋼筋,不得使用 線上熱處理鋼筋(水淬鋼筋)。另鋼筋直徑為 D16(含)以下 採用 SD 280;鋼筋直徑為 D19(含)以上採用 SD 420W。 (3)每批鋼筋材料進場前,需辦理完成「鋼筋輻射線檢驗」,以策 安全。 2.場鑄結構混凝土模板 (1)「施工技術規範(一)」一般工程之第 03110 章規定辦理。 (2)鋼模板應符合 CNS 7334(鋼筋混凝土用金屬模板)之規定。 2 3.350 kg/cm 混凝土 3.2-2
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(1)依「施工技術規範(一)」一般工程之第 03053 章規定辦理。 (2)本工項為橋面板及橫隔梁之混凝土。新舊混凝土銜接澆置前 應半小時於舊有混凝土面塗抹環氧樹脂才可進行澆置。 2 (3)早強混凝土為使用 28 天設計強度 350 kgf/cm 早強混凝土, 2 3 天強度應達 280 kgf/cm ,澆置混凝土應於夜間 22 點至凌 晨 4 點間完成。 4.預力混凝土梁 (1)依「施工技術規範 (一)」一般工程之第 03231 章規定辦理。 (2)預力端錨必須採用經核可之預力系統之原裝進口貨或國內 同等品,例如英國之 CCL,義大利之 TESIT TENSACCIAI 及 PRECO,瑞士之 BBR,美國之 AVAR,德國之 DYWIDAG, 奧地利之 VORSPANN-TECHNIK,或日本 FKK 等同級品, 不得以仿製品代替,並提出下列各項原本證明書。 (3)預力鋼絞線以提供出廠證明為主,並提出最近 3 年內,該系 統於國內公共工程上實績及被公務機關認可之證明(附證明 影本)資料。 2 (4)預力混凝土梁 28 天設計強度為 350 kg/cm ,強度需到達 315 2 kg/cm 後方可施拉預力。 (5)預力梁應使用鋼模。 (6)所有預力混凝土結構之預力鋼絞索應符合 ASTM A416 之 270 級低鬆弛鋼絞索;並符合下列規定: 2 A.絞索斷面積 ø12.7 mm 絞索 As=98.71 mm /每根 2 ø15.2 mm 絞索 As=140.0 mm /每根 2 B.極限抗拉強度 f’s=190 kg/mm 2 C.降伏強度 f =171 kg/mm py 2 D.施預力時端部臨時容許應力 f ≦154 kg/mm (0.9 fpy) sj i 2 E.錨度後之鋼腱起始應力 f ≦133 kg/mm (0.7 f’s) (7)預力施工法需配以適當內徑之套管,其最小內徑除應符合預 力工法之規定值外,其最大內徑亦不得大於下列規定。 3.2-3
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表 3.2-1、預力梁套管之最大內徑 19 根 12 根 7 根 ø12.7 mm 9.0 cm 7.5 cm 6.0 cm ø15.2 mm 11.0 cm 8.5 cm 7.0 cm (8)後拉預力梁之預力計算原則: A.預力梁千斤頂所施預力應考慮摩擦損失、錨碇滑動損失及 千斤頂本身之損失,其損失量得依下列數據計算。 表 3.2-2、後拉預力梁之預力損失量依據 波浪式摩擦係數 預力 I 型梁(鍍鋅金屬套管) k=0.0049/m 連續梁(鍍鋅剛性套管) k=0.0007/m 曲線摩擦係數 μ=0.25 錨碇滑動量 8 mm 以下 2 鋼腱之彈性模數 Es=1.97×104 kg/mm B.混凝土之彈性縮短、乾縮及鋼腱之鬆弛等項預力損失量, 應按 AASHTO(1996)內有關章節規定估計。 (二)施工檢驗重點 1.拆除及運棄 (1)敲除時採機械配合人工拆除且必須盡量保留橋面板及橫隔 梁之橫向鋼筋,以便搭接新建橋面及橫隔梁,拆除前應在混 凝土表面先行以切割機進行切割,以維持美觀。 (2)拆除之預力梁採整根載往他處進行打除,如有鋼筋不慎於敲 除過程中損毀,須作鋼筋補植。 (3)切割路面時,應謹慎施工,避免傷及原有結構物,另敲除橫 隔梁時亦應特別注意,且必須以人工敲除,不得影響外側第 2 根預力梁。 (4)拆除橋面板及預力梁時需設置防護設施,防止敲除時碎片掉 落車道影響用路人行車安全。 2.預力混凝土梁 (1)預力梁採用預力鋼絞線絞索,採後拉法設計,施工依設計圖 有關數據配置鋼腱,並依照擬採用之預力施工法,提出施工 3.2-4
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計畫,繪製詳細施工圖樣,施工計畫包含: A.預力系統及端錨裝置。 B.鋼腱及錨碇配置。 C.預力施拉計算及步驟。 D.錨碇滑動量。 E.防爆鋼筋配置(配合設計預力及預力施拉步驟計算之)。 (2)端錨應設有孔道以為灌漿通入套管之需,除另有註明者外, 所有鋼腱不得續接。 (3)預力混凝土須達一般說明中所示 fci’強度以上之抗壓強度後 使可施預力。 (4)除另有註明者外,鋼腱均須由兩端同時平均施預力。 (5)預力 I 型梁端錨預留缺口,於施閉預力並灌漿後應以 1:1 無 收縮水泥砂漿補平。 四、施工步驟 (一)拆除已受損之既有預力梁,並運離現場,增加現場作業空間。 (二)於空曠處辦理預力梁鋼筋綁紮、澆置混凝土等,當混凝土抗壓 達到設計強度,進行預力施拉並確認預拱及施拉預力強度,確 保該預力梁之強度及品質。 (三)將以預鑄完成之預力梁進行吊裝作業。 (四)待預力梁吊裝完成後,辦理橫(端)隔梁(止震塊)及橋面板鋼筋綁 紮、組模及混凝土澆置。 (五)待混擬土強度足夠後,於橋上安裝護欄、洩水管與路燈等裝置。 3.2-5
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圖 3.2-5、穿越橋預力梁修復工法流程 (a)封閉道路進行拆除作業 (b)新設預力梁鋼筋組立、預埋件安 裝組模 (c)新設預力梁拉力檢測 (d)新設預力梁吊梁作業 3.2-6
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(e)橫隔梁、橋面板組模 (f)橫隔梁、橋面板混凝土澆置 (g)預力梁修復完成 圖 3.2-6、穿越橋預力梁修復工法照片 五、施工常見問題與因應對策 (一)新舊混凝土銜接澆置前,應半小時於舊有混凝土面塗抹環氧樹 脂才可進行澆置。 (二)施工計劃對於既有構造物的施工,因現場的環境因素,資材、 工具的搬運,工作架的確保等,須接受管制。又因振動或其他 因素,施工性會受到影響,事先要充分調查後,再做施工計劃。 (三)判斷預力梁置換與否,需有經驗之工程人員輔助,以確保結構 安全。 (四)交通應變方式需視現況來處置。 (五)除高速公路需考量交維外,由於案例地處交流道,故地方道路 之交通維持亦很重要。 (六)因為緊急事件,為避免持續有混凝土塊掉落,影響橋下行車安 全 ,建議裝設防落網等降低危害。 (七)拆除之預力梁若有鋼筋不慎於敲除過程中損毀,須作鋼筋補植。 3.2-7
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(八)預力梁施作場地以附近空地進行,避免腹地不足之問題。 (九)於跨越橋上進行修復,須注意交通維持,故預力梁吊放前需提 送吊梁計畫,避免影響交通。 (十)常受撞擊處,建議以鋼板包覆以減輕損傷。 (十一)設置防撞門架,由於設置地點並未在高速公路局轄下範圍, 故通常會有移交至縣市政府之問題產生。 3.2-8
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