¶ 高速公路橋梁維修補強工法案例集｜3.5 FRP 包覆補強工法（1／2）
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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3.5 FRP 包覆補強工法 一、維修補強案例說明 案例編號 3.5 案例名稱 FRP 包覆補強工法 橋梁結構型式 預力箱型梁 案例為橋梁墩柱 P2 左右延伸 10M 內，107 年 6 月有一台中油油罐車停 至案例橋梁外路肩並起火燃燒，所停放位置上方為跨越橋，火害時間推 估為 35 分鐘，事後詳細檢測後發現部分橋墩及主梁混凝土表面有爆裂情 劣化損傷狀況 形，並且使用混凝土鑽心取樣確保混凝土強度，雖試驗成果強度皆符合 設計強度，但為確保橋梁結構之安全性，後續於墩柱 P2 及左右 10 m 延 伸之主梁及橋面板採 FRP 包覆補強，確保橋柱維持損壞前強度。 橋址環境狀況 跨越橋 橋梁竣工年月 民國 91 年 5 月 維修補強竣工年月 民國 108 年 9 月 資料提供單位 高速公路局中區養護工程分局 圖 3.5-1、案例橋梁立面圖 圖 3.5-2、案例橋梁平面圖 二、維修補強施工圖說 3.5-1
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圖 3.5-3、碳纖維貼片補強範圍（主梁、墩柱及橋面板） 圖 3.5-4、碳纖維貼片補強斷面(主梁、墩柱及橋面板) 圖 3.5-5、現況補強完成照片 3.5-2
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三、材料規定與施工檢驗重點 （一）材料規定 1.碳纖維貼片材料：碳纖維貼片除設計圖另有說明，應符合下列 規定。 表 3.5-1、碳纖維貼片材料規定 試驗項目 測試方法 M200 M300 單位纖維含量 ≥200 ≥300 CNS13062 2 （g/𝑚 /層） 抗拉強度 ≥460 ≥690 CNS13555 （kgf/cm/層） 抗拉模數 ≥25000 ≥37500 CNS13555 （kgf/cm/層） 伸長率(%) ≥1.7 ≥1.7 CNS13555 設計厚度(mm) － 0.11 0.165 2.環氧樹脂材料：所採用 EP238 碳纖維補強用樹脂，應符合下列 規定。 表 3.5-2、環氧樹脂材料規定（性狀） 主劑(A) 硬化劑(B) 混合物 外觀 半透明液狀 褐色透明液 半透明液狀 黏度(cps/25℃) 15,000~25,000 400~900 2,000~5,000 重量混合比 2 1 可使用時間(25℃) 50 分鐘 初期硬化時間(25℃) 1 天 完全硬化時間(25℃) 7 天 表 3.5-3、環氧樹脂材料規定（物性） 測試項目 規範值 測試方法 備註 2 抗張強度 25℃×7 天硬化 >300 Kgf/𝑐𝑚 CNS4396 2 抗彎強度 25℃×7 天硬化 >400 Kgf/𝑐𝑚 CNS4392 3.5-3
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測試項目 規範值 測試方法 備註 2 抗壓強度 25℃×7 天硬化 >500 Kgf/𝑐𝑚 CNS10142 2 抗壓彈性係數 25℃×7 天硬化 >15,000 Kgf/𝑐𝑚 CNS10142 引張剪斷接著 2 25℃×7 天硬化 > 80 Kgf/𝑐𝑚 CNS 5606 強度 2.表面防護粉刷層材料 外層碳纖維貼片及環氧樹脂表面除設計圖另有說明，應以 均勻分布粒徑 1~2 mm 之石英砂及防水彈性水泥與矽砂拌合之 砂漿粉刷，並以與混凝土表面相同顏色之水泥漆塗布。其中防 水彈性水泥砂漿：以合成乳液，與卜特蘭水泥、矽砂和其他化 學成份而成，調合成均勻之漿狀物。 表 3.5-4、表面防護粉刷層材料規定 試驗項目 測視結果 測試方法 備註 2 抗拉強度 ＞40 kgf/cm 試驗溫度 23 ℃ CNS 8645 伸長率 試驗溫度 23 ℃ >500 % CNS 8645 抗張積 ＞400 kgf/cm CNS 8645 撕裂強度 ＞15 kgf/cm CNS 8645 加熱伸縮率 -1%~0 CNS 8645 不揮發分 54 %±1 % CNS 13069 外觀 乳白色液體 CNS 10639 黏度 1700±500mPa.S 試驗溫度 20±1 ℃ CNS 5607 7±2 pH CNS 6492 （二）施工檢驗重點 1.面層處理 (1)混凝土表面劣化層進行表面處理，至露出粗骨材為止。 (2)混凝土表面超高壓水刀處理完畢後以砂輪機磨平，並去除粉 塵及鬆動物質。 (3)本案例橋墩混凝土面層之裂縫已完成修補，若表面凸出部份 （小突起等）以切割機或砂輪機將其削除並使其平滑，凹陷 部份（打除部份），則以環氧樹脂補土或樹脂砂漿填補。 2.隅角部的削角 防止內角與外角之碳纖維貼片的剝落及強度下降。凸出部 3.5-4
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份以切割機或砂輪機將其削除並使其平滑，凸角 R≧30 mm 以 上，凹角則以樹脂砂漿填補。 施工前應檢查施工面至可施工狀況後，如表面仍有碎塊、 油漬、瀝青、膠類等物質，必須使用電動磨石機及輪機磨除突 出處及水泥鏝刀接痕，並使太過光滑細緻之區域打磨成粗糙表 面，並將潮濕區域強制乾燥。 3.塗佈底面塗料 (1)依使用時間內，一次拌合可使用的量。將主劑和硬化劑依所 規定的配比放置於採合桶中，使用手提電動拌合機，使其均 勻混合（約兩分鐘），超過可使用時間的材料，不可使用。 2 (2)以毛刷滾輪均勻塗佈，底漆用量不低於 0.4 kg/m 。 (3)時間需約 3 小時～12 小時達到指觸乾燥。 (4)塗抹底漆所造成之表面不平整，應重複上述步驟 1 中之(3)款 修正。 (5)注意事項 A.氣溫在 5 ℃以下，雨天或可能結露或相對濕度>85 %時， 不可施工，施工範圍的溫度、濕度確認後，選用適當的滲 透型底漆。 B.施工現場需保持空氣流通並嚴禁煙火，施工時必須要穿戴 保護裝備（口罩、護目鏡及橡皮手套）。 4.碳纖維貼片黏貼 (1)碳纖維貼片預先以剪刀或刀片，依所設計的尺寸大小裁好尺 寸。 (2)施工面底漆以指觸乾燥確認，底漆施工超過一個星期以上時， 應以砂紙打毛。 (3)將環氧樹脂的主劑與硬化劑依所規定的配比放置於拌合桶 中，使用電動拌合機均勻混合，使其均勻混合（約兩分鐘）， 超過可使用時間的材料，不可使用（可使用時間依材料使用 說明指示）。 (4)環氧樹脂以毛刷滾輪平均塗佈，轉角部份要多塗，環氧樹脂 2 用量不得低於 0.6 kg/m 。 (5)單向碳纖維貼片黏貼於樹脂塗佈面後，撕去離型紙，以毛刷 3.5-5
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滾輪和橡皮刮刀順著纖維方向用力推平兩、三次，使樹脂浸 透並去除氣泡。纖維（長向）方向的搭接長度要留 200 mm。 (6)黏貼後放置 30 分鐘，若纖維有浮出或脫線情形發生時， 以 滾輪或橡皮刮刀壓平修正。 (7)單向碳纖維貼片表面再塗佈第二層環氧樹脂（塗於面層），以 毛刷滾輪或橡皮刮刀順著纖維方向用力推平兩、三次，使樹 脂充分浸透，且滲入碳纖維貼片，環氧樹脂用量不得低於 0.6 2 kg/m 。 (8)兩層以上的碳纖維相疊黏貼時，重覆(4)～(7)步驟，但以相隔 一天的效果最好，若迫於工時，則至少要間隔 1 小時以上。 冬季施工以一日一層施工，品質最好。 (9)注意事項 A.氣溫在 5℃以下，雨天或可能結露或相對濕度>85%時，不 可施工，施工範圍的溫度、濕度確認後，選用適當的滲透 型底漆。 B.施工現場需保持空氣流通並嚴禁煙火，施工時必須要穿戴 保護裝備（口罩、護目鏡及橡皮手套）。 C.粘稠度應以加熱方式控制，不可使用有機溶劑稀釋。 5.完工後試驗 (1)目視檢測 A.檢查標準：施工區域全檢，不能有間隙、缺脂區、皺紋產 生（如所示）。 B.處理方法：間隙、缺脂區加補樹脂：皺紋磨平再重新貼附； 空孔、氣泡如下表 3.5-5 所示處理。 3.5-6
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