¶ 03432 後拉式預力混凝土梁
¶ 1. 03432 後拉法預力混凝土梁 V2019.05.21.doc
第03432章
後拉法預力混凝土梁
1. 通則
1.1 本章概要
說明後拉法預力混凝土梁之材料、設備、施工及檢驗等相關規定。
1.2 工作範圍
包括預力梁之鑄製、預力鋼材之安裝及檢查、鋼材施預力、套管及灌漿、預力梁吊裝、預力梁尺度之許可差、混凝土強度檢驗等相關工作。
1.3 相關章節
1.3.1 第03110章--場鑄結構混凝土用模板
1.3.2 第03210章--鋼筋
1.3.3 第03231章--預力鋼腱及端錨
1.3.4 第03310章--結構用混凝土
1.3.5 第03371章--無收縮混凝土
1.3.6 第03390章--混凝土養護
1.3.7 第03601章--無收縮水泥砂漿
1.4 相關準則
1.4.1 中華民國國家標準(CNS)
(1) CNS 2466 A2036 圬工灌漿用粒料
(2) CNS 3036 A2040 混凝土用飛灰及天然或煆燒卜作嵐攙和物
(3) CNS 3332 G3073 預力混凝土用應力消除無被覆鋼線及鋼絞線
(4) CNS 12739 A2243 預力混凝土用螺旋套管
1.4.2 美國材料試驗協會(ASTM)
(1) ASTM A416 預力混凝土用無被覆並解除應力之7股鋼絞線,Gr.270
(2) ASTM A421 預力混凝土用無被覆並消除應力之鋼線
1.5 資料送審
1.5.1 品質計畫
1.5.2 施工計畫
1.5.3 施工圖
1.5.4 廠商資料
1.5.5 證明文件
(1) 預力鋼材(每批進場前)。
(2) 預力端錨。
(3) 套管強度及水密性之檢驗報告。
(4) 液壓式千斤頂校驗檢核證明。
(5) 混凝土之配比報告。
(6) 後拉法系統試驗(含施工及管理紀錄)。
1.5.6 材料樣品
1.5.7 計算書及施工紀錄
2. 產品
2.1 材料
2.1.1 混凝土、模板、鋼筋、預力鋼腱
須符合相關章節規定。
2.1.2 預力端錨
(1) 須符合相關章節規定。
(2) 應能承受鋼材在無握裹狀態試驗至少能發揮預力鋼材規定之最低極限強度之95%,且不超過預期滑動量。
2.1.3 灌漿
灌漿之材料,水泥及水須符合第03050章規定。粒料須符合CNS 2466規定。如使用卜作嵐攙合物者,須符合CNS 3036規定。
2.1.4 套管
(1) 須符合第03231章之規定。
(2) 須要灌漿時,應確保其符合下列條件:
A.套管內徑應較單根鋼材之標稱直徑大6mm以上;如鋼材由多股之鋼線、鋼絞線、鋼棒所組成者,其套管之內截面積至少應較鋼材淨面積大100%。
B.套管兩端應設灌漿孔及氣孔。除曲率小且較接近水平之處外,套管之所有頂點亦應設灌漿孔或氣孔。若可能遭受冰凍時,應於所有低點設置排水孔。
C.水泥漿之水溶性氯離子含量不得大於0.15kg/m3。
(3) 套管接頭應能防止水泥漿滲入,如有需要,接頭可以膠帶封密。灌漿孔應裝設阻絕閥。灌漿孔及通氣孔與套管連接處應以扣件固定。
2.1.5 其他材料
預力梁端部封頭採無收縮水泥砂漿或無收縮混凝土,應依相關章節規定辦理。
3. 施工
3.1 預力梁之鑄製
3.1.1 鑄梁工場之佈置
承包商應在適當地點,選擇面積足夠、地基堅實之場所作為預鑄梁場。梁頭底模部分之地面,須以混凝土澆置,避免施預力時不當之差異沉陷造成梁體傾斜,而導致梁體破壞。場地之選定須事先徵得工程司核可。
3.1.2 模板組立
(1) 模板之套數依契約規定辦理。模板在使用過程中如有破損,工程司認為有礙於混凝土之品質或外觀時,承包商應無條件予以修整妥善,或予以換新。
(2) 模板之接縫須有足夠之強度,能耐振動器之振動,而不致變形或漏漿。
(3) 施預力時仍不能拆除之模板,如底模等,應於梁端支承處及底模之各段片間裝置軟質蔗板或泡沫塑膠等可壓縮材料,以便施預力時梁可自由壓縮。
(4) 承包商須於製模前將預力梁模板及支架之全部工作圖樣送經工程司核可。
(5) 預力梁側模拆除時間,除另有規定或經工程司核可外,至少應在混凝土澆置完成36小時以後。
3.1.3 鋼筋彎紮及組立
依相關章節規定辦理。
3.1.4 套管及預力鋼材之安裝
(1) 套管之規格應照設計圖說所示。如設計圖說中未有註明,或無其他特別規定時,應使用符合CNS 12739套管。套管採用厚度0.3mm以上之薄金屬片製成螺紋管,接頭處應為螺旋式,其旋入長度應2倍於螺距。完成後之接頭須緊密,絕不漏漿,相接處不得形成折線。
(2) 鋼材在展開及綁紮成束時應避免扭結、曲折及相互糾纏。有裂痕或嚴重銹蝕之鋼材不得使用。
(3) 預力鋼材與套管構成之鋼束須按設計圖說所示之線形及位置安裝,每隔相當距離(一般80~100cm)用鐵絲將其固定於鋼筋上,綁紮牢固,以免澆置混凝土時發生變形。
(4) 預力梁中之鋼筋及預力鋼材定位及綁紮竣事,須經工程司檢查合格後方得封模。
(5) 預力端錨之錨固方式應能使鋼腱達到規定極限強度之100%,或試驗求得之強度之95%,兩者中之較小值。
3.2 混凝土澆置
3.2.1 混凝土澆置工作應分層為之,自梁之一端開始,向另一端進行。梁之高度在1m以下者至少應分二層澆置,高度較大者至少分三層澆置。澆置時須使用足夠數量及能量之內、外振動器,以振實混凝土。同時並須具有備用振動器,以防故障時替代。
3.2.2 預鑄I型梁第一層澆置之高度應使混凝土之頂面稍高於下翼斜角(Bottom Flange Fillet)之頂部。分三層澆置時,第二層混凝土之頂面應略高於上翼斜角(Top Flange Fillet)之底部,第三層應使混凝土填滿模板。
3.2.3 預鑄箱型梁應先澆置腹板之下半部(約1/3高度)並使混凝土填滿下翼斜角(Bottom Flange Fillet),其次再依序澆置底板未完成部分,及腹板未完成部分,澆置腹板時應略高於上翼斜角(Top Flange Fillet)之底部,最後澆置頂板。
3.2.4 預力梁混凝土澆置完成後約2小時,套管中鋼材應予抽動,以免萬一有漏漿情事,致使鋼材與套管黏結,影響施預力工作。
3.2.5 預力混凝土構體之養護,應自混凝土表面水消失後開始,日夜不斷施行,連續保持潤濕至少7天。7天以後可減少養護次數,其實施應依第03390章規定辦理。
3.2.6 預力梁端部封頭採無收縮水泥砂漿或混凝土其強度不得小於預力梁本身強度。澆置無收縮水泥砂漿或混凝土前,梁端部份應予鑿毛,以增加其黏結作用。
3.2.7 經工程司之認可得以蒸氣養護,承包商應提出蒸氣養護計畫。
3.3 鋼材施預力
3.3.1 承包商必須具備檢驗合格之施預力機具及熟練施預力工人,並應事先將施預力之機具送合格檢驗單位檢驗及校正後方得施工。
3.3.2 施預力之機具不得有漏油情形,須備有6個月內校正合格之壓力表(Pressure Gauge),且須配合端錨種類採用原預力系統之施預力機具。其壓力表所示之準確度應在2%以內。
3.3.3 預力梁之混凝土試體經試驗已達到規定之施拉預力強度,方可施預力。
3.3.4 施預力前,所有可能妨礙預力構體自由壓縮之模板、支撐、承墊等,均應先拆除。
3.3.5 鋼材施預力應按施工計畫及施工圖所示之順序進行,並紀錄伸長度及液壓表壓力。
3.3.6 鋼材施預力前,先在其上標出參考點,以便量度受力後鋼材之伸長度。預力之量度應以鋼材之伸長度為準,惟仍應與壓力表所示之預力對照,當伸長度達到依理論計算所得數值時,壓力表所示之預力值與理論預力值出入不得超過5%(當鋼材受力長度大於15m)或7%(當鋼材受力長度等於或小於15m時)。如誤差超出上述規定,則全部施預力之操作過程應加以詳細檢查,找出差誤原因,加以校正後再繼續進行施預力工作。惟若預力梁預留有施加額外預力之套管,該預留預力施工時雖鋼材長度大於15m,但壓力表所示之預力值與理論預力值支出入可提高至7%。預力鋼材伸長度之量度精確度應達1.0mm。
3.3.7 鋼材在端錨位置滑動導致之預力損失,可由梁兩端鋼材之滑動量計量。此種損失應與預力詳細表中所假定之損失比較,如有必要,在施拉力時應加校正。
3.3.8 如因施預力不慎或機具失靈,而導致鋼材滑脫、折斷或錨槽磨損,不堪使用之材料應更換新品,重行施拉。
3.3.9 施預力時承包商應備妥安全設施,以防意外。
3.3.10 剪線時不得使用乙炔焰燒截。
3.3.11 有關施預力之資料應按核定格式詳實填寫。資料應隨時填記,使其為原始之真實紀錄,不得先記於他處,然後再抄錄於表格上。
3.4 套管及灌漿
3.4.1 承包商應備有合用之灌漿機具。
3.4.2 除另有規定外,後拉法預力混凝土鋼材之套管應在施預力後48小時內,灌以水泥漿。
3.4.3 灌漿前套管內部應先以高壓水沖洗,其積水另以高壓空氣排除。
3.4.4 灌漿用水泥漿之水灰比不得大於0.45,可添加經認可之膨脹性摻料以減少乾縮,其所產生之無圍束體積膨脹率以10%為限。所使用之摻料不得含有足以對鋼腱及配件有腐蝕作用之成分。摻料應經試驗合格或具使用實績,經工程司認可後始得使用。
3.4.5 灌漿材料秤妥後,先將水加入拌和器,再加入水泥及摻料,或依摻料製造廠商之建議,經工程司認可後辦理。至少拌和4分鐘方得使用。灌漿時灌漿桶攪拌工作不得中止。拌和後之水泥漿未裝入灌漿機具前,應用孔徑2mm之網狀物濾去硬塊,以防套管阻塞。
3.4.6 灌漿之一端除灌漿孔外,端錨之槽孔須用水泥漿事先封塞。
3.4.7 灌漿分2次進行,第1次以7kgf/cm2之壓力將水泥漿自套管之一端灌入,俟他端噴出漿液之稠度與灌入者相近時,即停止灌注。稍待10分鐘後,另以5kgf/cm2壓力由套管端部注入水泥漿,直至完全灌滿並即用適當填塞物將灌漿孔塞緊。
在灌漿過程中,灌漿機之入口應保持在漿體下適當深度,以免吸入空氣。
3.4.8 灌漿中途因故停頓時,應以清水將套管中已注入之漿液沖洗乾淨。
3.4.9 漿液於拌和及灌入期間之溫度不得高於32°C,或低於7°C。
3.5 預力梁吊裝
3.5.1 承包商應審度現場之地形及環境情況,慎密考慮,事先將預力梁吊裝設備及方法,以書面送請工程司核可後方得施工,預力梁吊裝之設備由承包商自備。
3.5.2 預力梁之吊裝架設,斷面應保持正常直立位置。除施工圖中另有規定或經工程司核可外,懸吊點及支承點應在該梁設計支承點處。吊裝時如須將梁傾斜,其傾斜度不得大於 30°。吊裝及架設均應妥慎小心,如有發生損裂致不能使用,該梁應打除重做。
3.5.3 無論搬運及吊裝,其起動及停止之加(減)速度,均應儘量緩慢,更不可使梁承受扭力或拉力。
3.6 許可差
3.6.1 預力梁尺度之許可差如表03432-1所示。
表03432-1 後拉法預力混凝土梁許可差
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項 目 |
許可差(mm) |
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高度(翼版,腹版) 高度(全高) 寬度(翼版) 寬度(腹版) 梁全長 對預力梁縱向平行線之偏差 相鄰梁間跨徑中點之撓度差 |
±6 +15~-6 +12~-8 +10~-6 ±[10+(L-15)]mm,L為梁長以m為單位 每3m長±3mm 每3m跨長3mm,最大25mm |
如果尺度超過本表所規定之許可差,該梁應打除重做,所需一切工料費由承包商負擔。惟承包商可委託具公信力之專業顧問公司或相關技師公會辦理結構物安全評估,如無礙於安全,該梁應按契約造價(含模板、鋼筋、混凝土、預力鋼材、端錨及安裝、施預力、套管及灌漿、封頭等項目)之30%金額扣款。評估所需費用,由承包商負擔。
3.6.2 預力套管及端錨安裝後之容許誤差為±6mm,安裝後須保持線形平順無折角。
3.7 混凝土強度檢驗
3.7.1 承包商如預定於混凝土達期齡前施拉預力,則每根預力梁至少應作混凝土抗壓試體3組(9個),其中2組(6個)與預鑄梁相同方法養護後,作抗壓強度試驗,以決定預力梁施預力之時間;另至少1組(3個)應作28天抗壓強度試驗,以決定混凝土強度是否合於規定。
3.7.2 混凝土品質檢驗應依第03310章規定辦理。另套管灌漿用之水泥漿,其水溶性氯離子含量不得大於0.15kg/m3,其檢驗標準、規範要求及頻率,比照第03310章第3.3.1節新拌混凝土辦理。
4. 計量與計價
4.1 計量
4.1.1 本章工作以「立方公尺」或其他單位計量。
4.1.2 模板、鋼筋、混凝土、預力鋼腱及端錨、套管及灌漿、無收縮水泥砂漿、無收縮混凝土(註明規格)依相關章節計量。
4.2 計價
4.2.1 本章工作依契約詳細價目表所列項目單價計價,該項單價已包括所需之一切人工、材料、機具、設備、動力、運輸及其他為完成本項工作所必需之費用在內。
4.2.2 預力梁工作場地之整平、夯實、加強、復原等費用,已全部包括在契約單價內,不另計價。
4.2.3 本章工作項目名稱及計價單位例舉如下:
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工作項目名稱 |
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計價單位 |
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預鑄預力梁吊裝(註明規格) |
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根 |
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預力梁工作場地租賃費 |
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式 |
〈本章結束〉
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