¶ 03231 預力鋼腱及端錨
¶ 1. 03231 預力鋼腱及端錨 V2010.07.01.doc
第03231章 V2.0
預力鋼腱及端錨
1. 通則
1.1 本章概要
說明有關預力混凝土構造物所使用之預力鋼腱(Tendon)、鋼絞線(Strands)、鋼線(Wires)、預力鋼腱套管(Sheath)、續接器及端錨(Anchorage)等之材料、施工、檢驗等相關規定。
1.2 工作範圍
1.2.1 預力鋼線及鋼絞線、預力端錨及預力續接器、預力混凝土用套管之材料規格。
1.2.2 預力鋼腱套管
1.2.3 預力端錨及預力續接器產品資料之分階段送審
1.2.4 安裝、檢驗及現場品質管理
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
1.4 相關準則
1.4.1 中華民國國家標準(CNS)
(1) CNS 2458 化學工業及一般用高密度聚乙烯塑膠管
(2) CNS 3332 預力混凝土應力消除無被覆鋼線及鋼絞線
(3) CNS 3379 鋼琴線料
(4) CNS 4437 機械結構用碳鋼鋼管
(5) CNS 8497 熱軋不銹鋼鋼板、鋼片及鋼帶
(6) CNS 8499 冷軋不銹鋼鋼板、鋼片及鋼帶
(7) CNS 12739 預力混凝土用螺旋套管
(8) CNS 12740 預力混凝土用螺旋套管檢驗法
1.4.2 美國材料試驗協會(ASTM)
(1) ASTM C564
1.4.3 交通部頒公路橋梁設計規範
1.4.4 行政院公共工程委員會
(1) 公共工程施工綱要規範-第03231章 預力鋼腱及端錨
1.5 定義
1.5.1 預力系統
預力系統係指後拉法之端錨或續接器之整組構件,包含錨頭、承壓板、喇叭套筒、夾片或錨錐、保護蓋、活動續接器套管等,各構件不同廠牌不得混用,且採用同一廠牌之施預力設備施作。
1.5.2 預力續接器
預力續接器分為固定型及可動型,固定型為接續原已設置並經施畢預力錨定後之鋼絞線,可動型為接續原已設置但尚未施預力之鋼絞線。續接處不得產生影響應力傳遞之滑動。
1.5.3 同系列預力產品
同系列預力產品指產品適用相同直徑但不同股數(此處“股數”指系統產品所具股數,非本工程擬使用股數)鋼絞線之預力系列,其使用相同傳力機制、並具有相同構件組成,僅各構件尺寸不同者之預力端錨產品,視為同系列產品。
夾片數不同者或鋼絞線直徑不同者為不同系列產品(例如使用二片式夾片之預力系統與三片式夾片之預力系統為不同系列、使用12.7mm∮鋼絞線之預力系統與使用15.2mm∮鋼絞線之預力系統為不同系列)。
固定鋼絞線方式不同者(例如夾片型與握裹型屬不同固定鋼絞線方式),為不同系列產品。
固定端錨與活動端錨相互替代符合前述同系列情形者,可視為同系列產品。
1.6 資料送審
1.6.1 品質計畫
品質計畫中應含材料規格、檢驗方法(係指依FIP規定進行之靜載重試驗、動力載重試驗、載重傳遞試驗。內容應含檢驗項目、方法、頻率及合格標準等)、產品標示等。
1.6.2 施工製造圖
1.6.3 預力鋼絞線
預力鋼絞線應提送產品說明書(含製造廠名稱及地址、產品編號或型號、規格、尺寸等)送請工程司認可後始准使用。
1.6.4 預力端錨及預力續接器
預力端錨及預力續接器:廠商應於下列各階段提報相關文件送請工程司核可後始可進行次一階段之作業。
1.訂約後:
(1) 產品說明書(含各產品製造廠名稱及地址、產品編號或型號、預力系統各產品及機具之規格、尺寸及構造詳圖等)
(2) 型式檢驗報告書,應符合下列規定:
A.應為具取得國家或試驗團體協會所核發之該項試驗認證之試驗機構所辦理(或於該機構監督下辦理)符合本章規定之試驗報告。
B.提送之試驗報告應包含:
a.試驗樣本之型號、各產品之製造廠資料、各部尺寸及材質資料(本項資料可由預力系統廠商提供)。
b.試驗用鋼絞線之機械性質報告(鋼絞線應符合本工程規定)。
c.試體組裝、試驗流程、試驗數據、試驗結果判斷。
d.試驗機構提供之試驗相片(含試體組裝於試驗機台之相片及試驗完成後試體之相片,相片應能涵括各角度,且應為清晰之彩色相片尺寸在4×6吋以上)(經試驗機構出具證明試驗時未拍攝相片者不在此限)。
(3) 產品安裝說明書。
(4) 製造廠預力系統廠商派赴工地指導廠商辦理安裝作業之技術人員資歷文件。
2.進場時:
製造廠出具之產品出廠證明及檢驗合格證明。
1.6.5 廠商資料
1.6.6 樣品
(1) 擬使用之預力鋼材、端錨、預力續接器等,均應按各爐、盤、捲、批、組檢送樣品審查。
A. 鋼材:每一批或每一捲鋼材應每種尺度各取1個樣品。
B. 每一型號之預力鋼材如為工廠預製,應檢送1支150cm長之預力鋼材樣品,包含端錨組件。如係工地現場安裝,則每一組鋼材,包含末端之組件,應依照設計之長度預留150cm長之高拉力鋼材樣品,並包含端錨組件。
C. 如預力鋼材為鋼棒,應檢送1支150cm長之樣品,一端裝端錨,如在鋼棒上使用續接器,應提送2支120cm長之鋼棒,其中1支安裝鋼棒續接器。
1.6.7 預力混凝土用套管
進場時應提報原送製造廠之產品測試報告。
1.7 運送、儲存及處理
1.7.1 預力鋼絞線及鋼線裝運時,須保護鋼絞線及鋼線不受物理性損害與腐蝕。包裝或貨櫃若有任何損壞跡象時,應立刻換新櫃或妥為整修。
1.7.2 經工程司認可之預力鋼腱套管應儲存於倉庫內或加覆蓋存於適當之場所,以免銹蝕或沾上油污、灰塵或其他雜物並應防止受損或變形。
2. 產品
2.1 材料
2.1.1 預力鋼絞線及鋼線
(1) 高拉力鋼線
高拉力鋼線應符合CNS 3332之規定。高拉力鋼線必須以平爐法或電爐法冶煉;鋼線須冷拉成線後,連續施以熱處理,適當除去內應力,使產生符合規定之物理性質。完成之鋼線不得有電銲接合處或接縫。鋼線之尺度及性質應符合設計圖所示,其一般規格如下:
|
鋼線直徑 |
單位長度質量(kg/m) |
標稱截面積(mm2) |
最低拉力強度(kgf/mm2) |
|
2.0mm 2.9mm 5.0mm 7.0mm 8.0mm |
0.0247 0.0518 0.154 0.302 0.395 |
3.14 6.605 19.64 38.48 50.27 |
207 196 165 155 150 |
(2) 高拉力鋼絞線
高拉力鋼絞線須符合CNS 3332之規定,當鋼線組成鋼絞線後,所有鋼線內在應力消除(Stress-relieved)處理之作用下應為一整體。鋼絞線尺度及性質應符合設計圖所示,其一般規格如下:
|
鋼絞線標準直徑 |
單位長度質量 (kg/m) |
標稱 截面積 (mm2) |
最低拉力強度(kgf/mm2) |
|
9.5mm |
0.432 |
54.84 |
104 |
|
11.1mm |
0.580 |
74.19 |
141 |
|
12.7mm |
0.774 |
98.71 |
187 |
|
15.2mm |
1.101 |
138.7 |
266 |
(3) 低鬆弛鋼絞線
低鬆弛鋼絞線應符合設計圖說及CNS 3332之規定。
(4) 除非有特殊需要,或經工程司書面許可外,預力鋼材表面不得塗用化學防蝕劑。
2.1.2 預力鋼腱套管
(1) 內置預力鋼腱套管
A. 內置預力鋼腱套管均應為鍍鋅鋼管,且應具有充分之強度,避免於搬運及安裝或於澆置混凝土時,因混凝土之浮力或與振動器接觸而變形,且應具有水密性,以免水泥漿漏入套管內致影響施預力工作。
B. 除設計圖說另有規定外,預力鋼腱套管應符合CNS 12739規定,其厚度至少0.3mm。
C. 預力鋼腱套管應依CNS 12740規定辦理檢驗,不得有明顯變形或水泥漿洩漏之現象。
(2) 外置預力鋼腱套管
A. 套管及其接頭應具足夠的堅固性,能承受混凝土澆置、灌漿與施工荷載,而不致損壞或過度變形,並能承受因半途而廢之灌漿作業所需清理灌漿沖洗套管之水壓力。
B. 除設計圖說另有規定外,埋置於混凝土部分應採用鋼管,其材質應符合CNS 4437 之規定;外部套管採用高密度聚乙烯管(HDPE),其材質應符合CNS 2458主要物性組號PE345433之規定,其外徑與管壁厚度應符合設計圖說之要求。
C.緊迫接頭
高密度聚乙烯套管與節塊之鋼管間,必須以能防漏密封接合之緊迫接頭接合。
a. 緊迫接頭在軸向之水壓力測試須達到17.5kgf/cm2壓力,無洩漏。
b. 除設計圖說另有規定外,其內部防水材質必須符合ASTM C564之規定;其外部緊迫體應符合設計圖說及CNS 8497、CNS 8499 之304類不銹鋼材之規定
c. 外部緊迫體之螺栓接頭厚度必須小於1.5cm,以符合節塊之鋼管與高密度聚乙烯套管相接之空間。
2.1.3 端錨應符合經工程司核可之品質計畫所提出之材料規格及檢驗規定。
2.1.4 預力續接器
(1) 預力續接器分為固定續接器及可動續接器兩種,固定續接器為接續原已設置並經施畢預力錨碇後之鋼腱,可動續接器為接續原已設置但尚未施預力之鋼腱。續接處不得產生足以影響應力傳遞之滑動。
(2) 預力續接器應符合經工程司核可之品質計畫所提出之材料規格及檢驗規定。
(3) 所有預力續接器須於承受預力鋼材之最小規定極限強度下,預力續接器或鋼材所產生之變位量均不得超過其預計值,且為使鋼材具足夠之韌性,其伸長率不得低於規定之最小伸長率2%。
3. 施工
3.1 施工方法
3.1.1 鋼絞線或鋼線及預力構材之安裝,應依照設計圖說所示施作。
3.1.2 預力鋼腱套管之施工
(1) 預力鋼腱套管與端錨間之接頭應緊密,使其絕不漏漿或受力脫開。
(2) 相鄰套管間接頭應緊密,使其絕不漏漿或受力脫開。接頭處應為螺旋式,其施接長度應為內徑之1.5倍以上並作水密性試驗,且不得接成折線,安裝時應特別注意,不得損及套管。
(3) 套管應安裝於正確之位置及方向,並以鋼筋固定,其固定鋼筋之間距應小於1m,以免澆置混凝土時因受混凝土之浮力或與振動器接觸而移動位置或方向。其固定鋼筋之間距規定如下:
A.佈設於橋面板之縱向或橫向預力套管:不得超過0.6m。
B.佈設於腹板之縱向金屬套管:不得超過1m。
C.佈設於腹板之縱向非金屬套管:不得超過0.6m。
(4) 必要時,部分彎曲度較大之套管,須在工廠內預彎。
(5) 套管安裝完成後,應報請工程司檢查其位置及方向是否正確、套管有無受損、是否將預力鋼腱之必要部分全部包裏、接頭處是否牢固及密不漏漿等,必需經工程司檢查認可後始可封模並澆置混凝土。
3.1.3 預力續接器僅能使用於設計圖說規定或經工程司許可之位置。
3.1.4 預力損失應符合交通部頒公路橋梁設計規範之規定。
3.4 檢驗
3.4.1 依規定進行產品及施工檢驗,項目如下:
|
名 稱 |
檢驗項目 |
依據之標準 |
規範之要求 |
頻 率 |
|
7線鋼絞線(12.7mm) |
對應0.2%永久伸長率之負載 |
CNS 3332 |
15,900 kgf以上 |
每批每種一次 |
|
拉伸負載 |
18,700 kgf以上 |
|||
|
伸長率 |
3.5%以上 |
|||
|
線徑許可差 |
+0.4mm~-0.2mm |
|||
|
心線與外層單線之線徑差 |
0.08mm 以上 |
|||
|
標稱截面積 |
98.71 mm2 |
|||
|
單位長度質量 |
774 kg/km |
|||
|
鬆弛率 |
應符合CNS 3332 之規定 |
|||
|
矽(Si) |
CNS 3379 |
0.12~0.32% |
||
|
磷(P) |
0.025%以下 |
|||
|
硫(S) |
0.025%以下 |
|||
|
銅(Cu) |
0.2%以下 |
|||
|
鋼線(7mm) |
對應0.2%永久伸長率之負載 |
CNS 3332 |
5,200 kgf以上 |
|
|
拉伸負載 |
5,950 kgf以上 |
|||
|
最低拉力強度 |
155kgf/mm2 |
|||
|
伸長率 |
4.5%以上 |
|||
|
線徑許可差 |
±0.05mm |
|||
|
標稱截面積 |
38.48 mm2 |
|||
|
單位長度質量 |
302 kg/km |
|||
|
鬆弛率 |
應符合CNS 3332 之規定 |
|||
|
矽(Si) |
CNS 3379 |
0.12~0.32% |
||
|
磷(P) |
0.025%以下 |
|||
|
硫(S) |
0.025%以下 |
|||
|
銅(Cu) |
0.2%以下 |
3.4.2 預力端錨及續接器之進場檢驗:係產品交貨時辦理之檢驗,每批取樣3組辦理外觀、硬度檢驗及靜載重試驗,若有一組不合格則該批均視為不合格並應即運離工地,且該批後之各批抽樣數提高為5組,直至連續3批樣本均合格再恢復為3組。
(1) 外觀檢驗及硬度檢驗
外觀檢驗之合格標準為表面無裂縫且尺度符合設計圖說之規定;硬度檢驗為每個零件測試3點所得硬度值應符合經工程司核可之品質計畫所提出之材料規定。
(2) 靜載重試驗
應依照FIP靜載重試驗之相關規定施作。
3.5 現場品質管制
3.5.1 預力鋼絞線及鋼線
預力鋼絞線及鋼線於任何時間,已產生永久物理性損害或產生可見之鐵銹或腐蝕現象,已損害到極限拉應力或鋼材與混凝土間之握裹力或工程司認為不適宜時,應予拒用。
3.5.2 預力鋼腱套管
預力鋼腱套管如有受損或內面顯著之銹蝕者不得使用。其外表面如沾有油污、鐵銹或其他雜物時,在安裝前應以適當之方法清除乾淨。
3.5.3 預力端錨及預力續接器
(1) 預力端錨及預力續接器之各元件應標示其製造廠名稱、型式及號碼等(夾片則僅需標示製造廠名稱),儲存及運輸時亦應妥善保護並設專人保管,若有銹蝕、沾油污、機械損傷或散失者均不得使用。
(2) 臨時性防護措施應不影響安裝操作之效果及永久性防蝕之實施。
4. 計量與計價
4.1 計量
預力鋼腱係依經工程司核可之施工圖示兩端錨之外端面間各預力鋼絞線之總長度換算為重量,並以「公噸」為計量單位,若因廠商施工或設備之故而增加之預力鋼絞線應由廠商自行負擔,不另計付。
4.2 計價
預力鋼腱之契約單價已包括預力鋼絞線、預力端錨、預力續接器、套管、間隔器、施預力、灌漿、錨定設備、設計圖未明示,惟係廠商所採預力系統必要之補強鋼筋(「預力鋼腱」另含預力續接器、間隔器、損耗等所需一切材料、人工、機具設備等費用,且型式檢驗費用之攤提、進場前自主品管辦理之各項材料與成品試驗、製造廠派赴工地指導廠商辦理安裝作業之技術人員等費用已包含於預力端錨及預力續接器材料費內,另無其他給付。
|
工作項目名稱 |
|
計價單位 |
|
預力鋼腱 |
|
公噸 |
〈本章結束〉
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