¶ 02469 全套管式鑽掘混凝土基樁
¶ 1. 02469 全套管式鑽掘混凝土基樁 V2010.07.01.doc
第02469章V2.0
全套管式鑽掘混凝土基樁
1. 通則
1.1 本章概要
說明全套管式鑽掘混凝土基樁之材料、施工等相關規定。
1.2 工作範圍
1.2.1 採用全套管而不需用膨土穩定液防止壁孔崩坍,對於環境污染之衝擊可減至最低,其他與「場鑄混凝土樁」相同。
1.2.2 保護套管之壓入
1.2.3 鑽孔
1.2.4 抽沉泥
1.2.5 拔除保護管
1.2.6 樁頭處理
1.2.7 定位
1.2.8 鑽掘及打設套管
1.2.9 鋼筋籠之製作與吊放
1.2.10 水中混凝土澆置
1.3 相關章節
1.3.1 第01330章--資料送審
1.3.2 第01450章--品質管理
1.3.4 第02496章--基樁載重試驗
1.3.5 第03050章--混凝土基本材料及施工一般要求
1.3.6 第03310章--結構用混凝土
1.4 相關準則
1.4.1 中華民國國家標準(CNS)
(1) CNS 560 鋼筋混凝土用鋼筋
(2) CNS 13961 混凝土拌和用水
1.4.2 行政院公共工程委員會
(1) 公共工程施工綱要規範-第02469章 全套管式鑽掘混凝土基樁
1.5 資料送審
1.5.1 品質管理計畫書
1.5.2 施工計畫
內容應包括工程概要,土質柱狀圖、基樁配置圖、基樁規格、材料、預定進度表、施工要點、施工順序、臨時設施、品質管理、安全對策、記錄方式及基樁載重試驗等必要事項。且其計畫書應清楚說明施工順序及各步驟之方法及使用機具說明。
1.5.3 廠商資料
施工機具及附屬設備之相關資料
2. 產品
2.1 材料
2.1.1 水
(1)用水必須符合CNS 13961之相關規定。
(2)混凝土拌和用水必須潔淨並符合本規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之有關規定。
2.1.2 混凝土
基樁工程所使用之混凝土應符合本規範第03310章「結構用混凝土」之規定,其28天抗壓強度則為245kgf/cm2以上,混凝土之坍度須在10~20cm應符合設計圖說之規定。
2.1.3 緩凝劑
混凝土如須延緩其凝固時間,得採用緩凝劑,廠商應提出緩凝劑使用計畫,包括緩凝劑種類、用量及該緩凝劑原製造廠說明,並經審核同意後才能使用。
2.1.4 鋼筋
鋼筋應選用可增進銲接性能之SD280W或SD420W竹節鋼筋,並符合CNS 560 之規定。
2.1.5 鋼套管
鋼套管應使用軋鋼料製造,應符合工地施工的要求。
2.2 設備
2.2.1 錘式抓斗
抓斗之展合方式必須根據土層地質來選擇,遇到地下水時,由於抓斗中土石將會隨地下水流失,因此必需加配取土筒之裝備。遇到大卵石或岩盤,抓斗無法取出時,必需使用重錘將其擊碎後再取出,故抓斗用途為抓取螺旋鑽頭及桶式鑽頭所無法取出之大卵石或石塊,使用抓斗應盡量避免水中作業,否則將改用取土桶鑽掘。
2.2.2 搖管機
除設計圖說另有規定外,搖管機之最大夾管口徑為400~2,000mm,其搖擺角度為25°~360°。
3. 施工
3.1 施工注意事項
3.1.1 以鑽挖機鑽掘,並以搖管機將套管壓入土中,一面以錘式抓斗挖掘或以螺旋鑽、取土桶鑽掘,當挖掘地盤時須沿全長設置套管以保護孔壁。
3.1.2 在非凝聚性之土壤情況,通常會造成鑽孔周圍之土壤坍陷現象導致超挖,尤其在地下水位以下之部分更形嚴重,故在鑽掘過程中應防止鑽頭或抓斗超出套管施工,以免產生不良缺陷。
3.1.3 當鑽掘到地下水位時,套管內應灌水,其水頭應保持在地下水位以上,防止管內會產生砂湧或土湧之現象或因套管外的壓力過大,而使套管產生變形,在澆置混凝土時,套管難以拔出。
3.2 準備工作
3.2.1 基樁樁長之決定
(1) 廠商應依本規範第02496章「基樁載重試驗」規定辦理基樁載重試驗,工程司可視試樁結果或依經鑽探或進行類似調查所得之實際地質資料決定基樁樁長。
(2) 除設計圖說另有規定外,每100支樁應至少選試1支進行基樁載重試驗,工程司得視實際需要另行決定。
3.2.2 施打基樁前,應先進行探查試挖工作,樁位處如有障礙物,必須事先清除乾淨方可施打。若發現公共管線及設施,則應通知工程司報請管線單位處理。
3.3 施工方法
3.3.1 定位
(1)廠商須按設計圖說訂定樁位正中心線,標定基樁正確位置,並經工程司實地核定。
(2)樁位附近放置枕木與鋪設鋼板。
(3)將搖管器或動力式振動器定位。
(4)施工中應隨時檢測樁位是否偏離並及時調整。
3.3.2 鑽掘及打設套管
(1) 在放置鋼套管時,檢測其套管垂直度。
(2) 採用搖管器或動力式振動器,將臨時性單套管壓入土層中,並隨時檢測其垂直度小於1/200。
(3) 鑽機定位後,先以抓斗挖取上層之土壤後,再用鑽機本身特製之多頭旋轉鑽頭,鑽挖土壤直到設計深度。
(4) 在陸地施工時得於適當位置設置泥漿沉澱池,使排出之泥砂沉澱。在現場挖坑式之沉澱池應有足夠容量,以免鑽掘時排出之泥漿在工地漫流。施工場地受限制時,應使用金屬製容器儲存泥漿,沉澱池或儲存容器中積存之泥砂應及時挖出並運離工地,使沉澱池或容器能保持足夠之容量。
(5) 在鑽挖過程中,一面鑽挖土壤,一面利用搖管器將鋼套管壓入土層中,鑽頭的深度不得超過套管外。
(6) 樁孔完成後應以超音波檢測儀或其他經工程司同意之有效方法檢測樁孔斷面及垂直度。其精度要求~中心線±2cm,垂直度1/200。樁頂量測樁位最大偏差應符合下表之規定。
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完成樁體之規定樁徑 |
樁位最大偏差 |
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60cm以下 |
≦7.5cm |
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61~90cm |
≦9cm |
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91~120cm |
≦12cm |
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大於120cm |
≦15cm |
(6) 鑽掘工作完成後,應清除底部沉積物。
3.3.3 鋼筋籠之製作與吊放
(1) 依鋼筋籠上下籠支數及搭接位置以決定主筋將採等間距排列或束筋形式,以主筋及箍筋淨間距均能維持10cm以上為原則。
(2) 內箍筋及外箍筋直徑製作時須考慮鋼筋稜角與施工許可差,且外箍筋尾端搭接處須錯接且不得突起。
(3) 檢核主筋間距、支數,預留與次節鋼筋籠之搭接長度,注意吊裝處銲接牢固,籠內設補強筋,以確保吊裝時不會變形。
(4) 鋼筋籠除鋼筋檢查外,須特別注意諸如樁頭PE套,灌漿管及完整性試驗測管等埋設之裝設。
(5) 主副鋼筋按設計圖說之配置施工,為防吊裝時鋼筋籠之分離或變形,主鋼筋須加箍筋以點銲銲牢外,主鋼筋之搭接處亦以電銲連結。每處電銲長度不得少於3cm每,隔16cm銲接一處,主筋搭接完成隨即銲裝外箍筋。
(6) 鋼筋籠外側須加做間隔鋼片,以便控制鋼筋籠保護層之厚度,其放置方向與主鋼筋平行(即與環筋垂直),除設計圖說另有規定外,間隔鋼片之間距約為200cm。
(7) 鋼筋籠如有變形,不得放入已鑽掘完成之樁孔內,應即吊起,加以調正後再行放入。鋼筋籠吊放入樁孔內,如下至中途發現鋼筋籠無法放下時,不得強行壓入,應隨即吊起並查明原因補救後,再繼續施工。鋼筋籠應以2點吊放,以避免鋼筋籠下端負荷引起鋼筋籠之彎曲或接頭之變形。
(8) 吊放前須先檢查埋設物是否裝妥。
(9) 使用適宜之吊掛機具並慎選吊點。
(10) 將鋼筋籠置於樁孔中心徐徐吊放,籠外側每隔3m垂直間距裝設8只間隔器。
(11) 上節鋼筋籠下端與下節鋼筋籠上端之搭接主筋長度須採固定長度,或以有色膠帶做記號,以免錯接後增加鋼筋籠總長,將會使鋼筋籠下端插入孔底影響垂直度。
(12) 主筋搭接每道電銲長度3cm,每隔16cm銲接一處,主筋搭接完成隨即銲裝外箍筋。
(13) 計算吊掛鋼筋長度,使用小號鋼筋並銲牢,其上端藉由枕木或型鋼掛在保護套管外。
3.3.4 特密管之吊放
(1) 檢查特密管每個接頭均能拆卸且水密性良好,管內壁清潔,管底無彎曲,並檢測各支管長度。
(2) 配置特密管之長度,除最後(最上)3支係做為調整長度之用而採1m或2m管之外,其餘各支管長均為3m特密管之配置須確實填入紀錄表內,每次拆除後之長度也要填入混凝土澆置紀錄表內。
(3) 特密管須暫時懸吊使底端離樁孔底約20cm,不宜接觸孔底,以免不慎將孔底土壤礫石等擠入特密管底部,影響混凝土之澆置。
3.3.5 水中混凝土之澆置
(1) 鋼筋籠放置完成後,隨即放置特密管,接合處必需密合不滲水,管底離樁底約20cm,並依鑽掘樁孔之深度,配置特密管之長度,每支特密管之長度為0.5~3m不等,所有使用之特密管長除最頂3支之長度為調整長度之不等長管外,其餘之管長需均等,不等長之管不得放入樁內使用。
(2) 特密管之管徑為20~25cm,管之上端裝有漏斗,應採用比管徑略大之碗狀橡膠放置於特密管上方,當混凝土灌入漏斗,迫使碗狀橡膠壓入導管,逼降管內泥漿水,使其從管底溢出,並使樁孔之水不致流入管內。
(3) 混凝土澆置時,特密管須經常埋入混凝土內至少1.5m且不得少於1倍樁徑,每次提升特密管前,需先行估計後,方可確定提取支數,及埋留混凝土內之管長,不可一次取管到混凝土頂,影響混凝土品質或使管無法拔出。
(4) 混凝土須連續澆置,一次完成,如施工中途因故停留時間稍長,不得已時可將特密管上下稍微抽動,但其速度不宜太快、幅度亦不宜太大、避免澆置之混凝土形成冷縫。
(5) 如設計圖規定樁頭須與基礎混凝土聯結時,則混凝土應澆置至高出設計高度1倍樁徑。俟基礎開挖後,將高出部分鑿除使基樁內鋼筋露出,並將鋼筋按設計圖說示直入或彎入基礎混凝土中。
(6) 每支基樁之施工過程,自鑽掘、吊放鋼筋籠至澆置混凝土必須連續不斷日夜施工,直至完成為止,中途不得停止。
(7) 經判定因施工不當而造成廢樁,則廠商應負責予以補樁,應先提送補樁施工計畫,經工程司核可後始可進行補樁。
(8) 基樁完成後,樁頂至地面間之孔穴應以細砂填平且予以覆蓋,並附加區隔與標示以免危險。
(9) 混凝土澆置前應先清除樁底淤泥,利用特密管及空氣壓縮機之正循環方式,將樁底之沉積淤泥抽出,且於澆置混凝土5分鐘前不得停止。
(10) 到場之混凝土並經塌度檢驗合格後,方可拔除抽除淤泥之泵或空壓機管,開始澆置混凝土。
(11) 澆置混凝土時應使用特密管,並避免混凝土產生粒料分離現象,管口最下端應始終保持在混凝土面以下至少D(基樁直徑)。
(12) 每根基樁於澆置混凝土時,應藉特密管連續進行,但當中停頓時間不得超過45分鐘,以便抽取特密管與鋼套管。
(13) 基樁澆置完成後,樁頭之泥漿混凝土日後應予打除,其打除長度應依設計圖所示及工程司之指示辦理。
3.4 檢驗
3.4.1 完整性試驗
(1) 除設計圖說另有規定外,混凝土澆置完成後應針對直徑60cm以上,總組數10%之基樁做完整性試驗,總組數5%之基樁做基樁超音波試驗,工程司得視實際需要增加試驗組數。
(2) 除設計圖說另有規定外,應施作基樁完整性試驗之受測樁之位置,須由工地工程司視現場實際狀況按均勻分佈之原則指定。
(3) 試驗前所有儀器設備應先行檢查、校正,確定其功能符合要求,經工程司同意後,始進行試驗。
(4) 測管之準備、安裝及試驗:
A. 依工程司指示須辦理試驗之基樁,直徑60~80cm應預先埋設3支測管;直徑100cm以上則應預先埋設4支測管(聚氯乙烯(PVC)管或鐵管,內徑大於50mm,厚度大於3mm),長度係配合基樁之長度並高出樁頂至少20cm,管底及頂均應封蓋,以便工程司抽樣試驗。
B.測管不得有變形或損壞之情形,安裝時必須確實固定於鋼筋籠上,避免有鬆動情形發生。
C. 澆置混凝土前及試驗時,測管內均須充滿水。
D. 相鄰兩測管先行試驗後,再進行對角測管之試驗。
E. 澆置混凝土7天後,得進行超音波試驗。
F. 基樁完整性試驗報告內容包括試驗儀器及方法之描述試驗結果記錄,試驗結果之分析及研判,基樁缺陷種類及位置,基樁缺失之等級及處理建議等。
3.4.2 施工紀錄
每一基樁施工時,須有詳細紀錄,記載每一過程之開始,完成時間、日期、所用材料數量,以及有關事項,並於該基樁完成時即送工程司簽認。
3.5 現場品質管制
3.5.1 報表
每支樁之施工,廠商應製作報表報請工程司備查,其紀錄包括下列各項..
(1) 基樁編號。
(2) 開挖開始之日期、時間。
(3) 開挖完成之日期、時間。
(4) 遇到困難或障礙及其處理情形之詳細說明。
(5) 鋼筋籠吊放完成之日期、時間。
(6) 混凝土澆置開始日期、時間。
(7) 混凝土澆置完成日期、時間。
(8) 混凝土理論計算數量及實際澆置數量與澆置中遇到困難或障礙。
(9) 混凝土澆置進行中之頂高。
(10) 混凝土試體澆置及抗壓試驗之日期、時間及其成果。
(11) 特密管起管時間、長度。
(12) 混凝土面高程。
4. 計量與計價
4.1 計量
4.1.1 全套管式鑽掘混凝土基樁之計量長度應自基礎底板底面至基樁樁尖間之長度為計量標準,並按不同直徑,以實作長度並以公尺計量。
4.1.2 本項作業之附屬工作將不予計量,其費用應視為已包含於整體計價之項目內,其附屬工作包括:
(1) 測量與定位。
(2) 混凝土之澆置。
(3) 緩凝擴散劑之使用。
(4) 鋼筋籠之彎紮與吊裝。
(5) 鋼套管之壓入與拔除。
(6) 樁孔之鑽掘。
(7) 完整性之試驗。
(8) 鑽孔之回填與保護。
(9) 劣質混凝土打除。
4.2 計價
4.2.1 全套管式鑽掘混凝土基樁須按契約單價並按不同直徑,依實作長度以公尺計價。單價包括完成本項工作所須一切之人工、材料、機具與附屬設施等費用。
4.2.2 經判定因施工不當而致廢樁,並經工程司同意補樁,廢樁之一切費用由廠商負責。
4.2.3 必要時,基樁所使用之混凝土經工程司之書面許可後,得使用緩凝附加劑,所需費用由廠商自行負擔。
〈本章結束〉
02469 02469- PAGE 1 LCEB V2.0 2010/07/01