¶ 03380 後拉法預力混凝土
¶ 1. 03380 後拉法預力混凝土 V2010.07.01.doc
第03380章V2.0
後拉法預力混凝土
1. 通則
1.1 本章概要
說明高架橋、橋梁或其他構造物於其完成位置使用後拉法場鑄預力混凝土之材料及附屬配件、設備、施工及檢驗等相關規定。
1.2 工作範圍
1.2.1 場鑄箱型梁
(1) 支撐設施
(2) 模板組立
(3) 鋼筋加工及組立
(4) 套管
(5) 預力鋼材安裝
(6) 端錨安裝
(7) 混凝土澆置
(8) 施拉預力
(9) 灌漿
1.2.2 預拌混凝土
1.2.3 鋼筋
1.2.4 模板
1.2.5 套管
1.2.6 灌漿
1.2.7 預力鋼材
1.2.8 端錨
1.2.9 續接器
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
1.3.3 第03050章--混凝土基本材料及施工一般要求
1.3.4 第03110章--場鑄結構混凝土用模板
1.3.5 第03150章--混凝土附屬品
1.3.6 第03210章--鋼筋
1.3.7 第03231章--預力鋼腱及端錨
1.3.8 第03310章--結構用混凝土
1.3.9 第03390章--混凝土養護
1.4 相關準則
1.4.1 中華民國國家標準(CNS)
(1) CNS 486 粗細粒料篩析法
(2) CNS 489 細粒料表面含水率試驗法
(3) CNS 490 粗粒料(37.5mm以下)磨損試驗法
(4) CNS 491 粒料內小於試驗篩75μm CNS 386材料含量試驗法(水洗法)
(5) CNS 1167 使用硫酸鈉或硫酸鎂之粒料健度試驗法
(6) CNS 1171 粒料中土塊與易碎顆粒試驗法
(7) CNS 1174 新拌混凝土取樣法
(8) CNS 1176 混凝土坍度試驗法
(9) CNS 1231 工地混凝土試體製作及養護法
(10)CNS 1240 混凝土粒料
(11)CNS 2466 圬工灌漿用粒料
(12)CNS 3036 卜特蘭水泥混凝土用飛灰及天然或煆燒卜作嵐攙和物
(13)CNS 3090 預拌混凝土
(14)CNS 3332 預力混凝土應力消除無被覆鋼線及鋼絞線
(15)CNS 5646 混凝土內之棒形振動器
(16)CNS 5648 混凝土模板振動器
(17) CNS 8695 預力混凝土用硬鋼線
(18) CNS 9272 預力混凝土用鋼筋
(19) CNS 10990 粒料中輕質顆粒含量試驗法
(20)CNS 12833 流動化混凝土用化學摻料
1.4.2 交通部頒公路橋梁設計規範
1.4.3 美國材料試驗協會(ASTM)
(1) ASTM A416
(2) ASTM A421
(3) ASTM A722
(4) ASTM C494
1.4.4 預力混凝土學會(PCI)
(1) 預鑄預力混凝土廠及產品製造之品質控制手冊
1.4.5 行政院公共工程委員會
(1)公共工程施工綱要規範-第03380章 後拉法預力混凝土
1.5 資料送審
1.5.1 品質管理計畫書
1.5.2 施工計畫
除契約圖說另有約定外,施工計畫內容應至少包括下列項目:
(1) 預力鋼材
包括預力鋼材之尺度、單位質量、材料與應力之等級等。並應包含預力鋼材之續接(包括預力續接器規格及其使用位置之規定、施作之程序等)、端錨之細部設計與端錨滑動損失、預力鋼材之配置、拱度及間距等。
(2) 預力施拉計算書
應將澆置混凝土及施作後拉法預力時所應考慮加諸構造物之載重、外力及預應力等估計在內。並應包含計算摩擦力與彈性縮短之損失、預力鋼材之伸長量等。
(3) 灌漿液及混凝土配比設計。
(4) 場地配置及施工程序
包含場地配置、套管施工與定位、混凝土澆置、預力施作之方法與順序、灌漿之程序等。
(5) 預力鋼材之應力/應變曲線
應說明在端錨安裝後之正常預期滑動量,與設計計算之假設值之對照。提供預力鋼材與套管材料間之預期摩擦擺動係數與摩擦曲率係數,並應提供每一類型預力鋼材完整之應力/應變曲線。
(6) 施預力設備
包含使用之夾具、千斤頂之操作空間與施作程序、測定載重之壓力計或荷重計等。
1.5.3 施工製造圖
(1) 預力工作所擬採用產品之相關圖說及計算書,應經由專業技師簽證。
(2) 施工製造圖之內容若經更新或重新安排,則應經工程司核可後方可繼續施作。
(3) 應至少包括下列資料:
A. 製造場與工地之裝卸、運送、儲存及安裝之詳細作業程序,如有需要,應提供相關設計之計算書。預埋桿件包括嵌入物件、端錨、預力續接器、配件、管道之開孔、端錨之凹處等應予以標註。
B. 材料明細表、裝配圖與其他工作相關連之細節。
C. 端錨部分之加勁處理應詳細設計,端錨鈑之尺度、厚度之細節、設計計算書及各系統確保可安全的將預力傳遞至端錨部分所需之鋼筋量。將計算書及工作圖送工程司核可後據以施作。標註安裝於端錨部分圍繞鋼材位置四周之加勁工作圖應明確標示鋼筋之數量、號數及排列方式,以防止預力施作後導致混凝土爆裂或拉裂。
D. 預力混凝土構造物施工所使用設備及施工程序之說明。
E. 鋼材之應力╱應變曲線,說明在端錨安裝後之正常預期滑動量,與設計計算之假設值之對照。提供預力鋼材與套管材料間之預期摩擦擺動係數與摩擦曲率係數。每一鋼材應附完整之應力圖。
F. 套管施工與定位之方法、預力鋼材之尺度、單位重量、材料與應力之等級、千斤頂之淨空與施作程序、施預力之順序、初始張力、測定載重之壓力計或載重計、計算之摩擦力與彈性縮短之損失與鋼材之伸長度、端錨之細節與端錨滑動損失、預力續接與灌漿之程序、鋼材之配置及對拱度、淨空與混凝土尺度之規定。
G. 預力施作擬採用之方法及材料之詳細說明及計算,包含與圖示不同之新增或重新安排之鋼筋。有關預力鋼材位置與端錨之配置,均須計算繪製細部圖,以能符合設計需求並避免互相衝突為準,且應與埋入混凝土內之物件相互配合。圖說上細節之更改或重新安排應經過許可後方可施作。檢查鋼材周圍是否有足夠之間距,使混凝土澆置時能完全緊密包裹。安裝之順序應擬定計畫,使埋入預力混凝土構造物內之諸多構件減少安裝配合之問題。提供拱度之計算書。
H. 預力續接器規格及其使用位置之規定。
I. 壓力灌漿之設備、材料配比及施工方法之相關規定。
1.5.4 工作圖
(1) 提送模板工程及支撐設施之工作圖與結構必要之計算書。
模板工作圖應考慮澆置及養護期間,模板可能發生之相對位移。於施築構造物時,應按實際需要考慮垂撓修正,以達成工作圖應依設計圖說之線形及斜度要求,作必要之調整。
(2) 施預力設備操作示意圖。
(3) 將澆置及施作後拉法預力時所應考慮加諸構造物之載重、外力及預應力等估計在內。
(4) 鋼材工作圖。
1.5.5 廠商資料
1.5.6 材料應提送樣品2份。
1.5.7 證明文件
(1) 預力鋼腱及端錨
應符合本規範第03231章「預力鋼腱及端錨」之相關規定。
(2) 施預力設備及其校正資料。
(3) 支撐設施之材質說明及強度試驗證明。
(4) 預力鋼材
預力鋼材之工廠出廠證明,說明本工程使用之每種尺度之物理性、化學性及應力╱應變之材料試驗,包含彈性模數、保證之最小極限張力及降伏強度。
A. 預力混凝土所使用之預力鋼材應符合規定。
B. 鋼材運送至工地前,應提送證明書。
C. 證明書應隨於每一批鋼材送達。
(5) 端錨
靜力試驗:受應力之端錨,至少在預力鋼材之最小指定極限應力之95%時,無超過預期之變形;鋼材在承受極限載重時,以最小300cm計量長,其總伸長量不應小於2%。鋼材之試驗方法,應能精確決定降伏應力、極限應力及完整鋼材伸長量之百分比,以確保均能符合本規範之規定。
(6) 套管強度及水密性之檢驗規範。
(7) 液壓式千斤頂
每一液壓式千斤頂應提交認證之刻劃校正曲線。
(8) 混凝土之試驗報告
混凝土試驗:依本規範第03310章「結構用混凝土」之規定。
(9) 套管試驗、後拉系統試驗、施工及管理紀錄。
1.5.8 計算書、施工及管理紀錄
(1) 規定之計算書。
(2) 施預力時應隨時計測預力鋼材之伸長量與對應之應力,須確實記錄並送工程司核備。
1.5.9 安裝者之資格
(1) 後拉法預力之施作,應由對此類施作程序富有經驗且曾經成功完成安裝任務之人員直接控制及監督。
(2) 提送安裝者之姓名、資格及最近曾施作此類工作之經驗證明。
(3) 安裝者資格經核可前,不得開始施作。
1.6 運送、儲存及處理
1.6.1 預力鋼材
(1) 預力鋼材自製造到灌漿黏裹或包覆於混凝土中之整個過程,應隨時保護以避免遭受損壞、銹蝕或腐蝕;物理性損壞之預力鋼材應予退貨,銹蝕或腐蝕得為退貨之理由。
(2) 在裝貨運送及儲存時,應將預力鋼材以貨櫃或裝運箱包裝,以避免其遭受損壞或腐蝕,可置放防腐蝕劑於包裝袋或包裝盒內或使用可攜帶式之防腐蝕箱之包裝材料。如經核可,得直接使用防腐蝕劑於鋼材上。
(3) 所使用防腐蝕劑應對於鋼材、混凝土及混凝土對鋼材之黏裹強度均無不利之影響。
(4) 被損壞之包裝袋或包裝箱盒應予以更換或修護至原狀。
(5) 裝貨袋或包裝箱外註明清楚;本包裝箱內裝有預力鋼材及裝卸時應注意事項。並應標明鋼材之型號、種類、數量及使用之防蝕劑置放日期,並包含其安全使用之建議與說明書。
(6) 準備施加後拉預力之預力鋼材於混凝土澆置及養護前,先行安裝於結構體內時,應於套管內或套管內之鋼材上施以防蝕措施,至灌漿完成,以防生鏽或腐蝕。
1.6.2 構造物構件
(1) 製造完成之構造物及其組件於裝卸、儲存及運送時應避免其受損壞。
(2) 梁應始終維持於正立之位置。
2. 產品
2.1 材料
2.1.1 混凝土
(1) 除另有規定外,應符合本規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」規定之350kgf/cm2混凝土,且其28天抗壓強度應符合設計圖說之規定。
(2) 粗粒料之最大粒徑不得大於2.5cm,且應符合下表之級配標準:
|
標稱試驗篩 |
過篩百分率 |
|
25mm(1”) |
100 |
|
19mm(3/4”) |
90~100 |
|
12.5mm(1/2”) |
- |
|
9.5mm(3/8”) |
20~55 |
|
4.75mm(#4) |
0~10 |
|
2.36mm(#8) |
0~5 |
(3) 細粒料之細度模數應在2.7~3.2之間,且應符合下表之級配標準:
|
標稱試驗篩 |
過篩百分率 |
|
9.5mm(3/8”) |
100 |
|
4.75mm(#4) |
90~100 |
|
1.18mm(#16) |
45~80 |
|
0.3mm(#50) |
10~30 |
|
0.15mm(#100) |
2~10 |
|
0.075mm(#200) |
0~5 |
2.1.2 灌漿材料
(1) 灌漿之材料應符合設計圖說應依照本規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」及CNS 2466之規定。如使用卜作嵐摻合物者,應依照本規範CNS 3036之規定辦理。
(2) 灌漿液之摻料則應符合CNS 12833之規定,其用量除設計圖說另有規定外,一般不超過水泥用量0.25%(質量百分率)。且不可使用含有氯化物、氮化物、氟化物或硝酸鹽或會產生氣體之化學摻料。如使用卜作嵐摻合物者,應符合CNS 3036之規定。
(3) 由灌漿液之試驗結果,求出材料之基本配比,應達下列要求:
A. 含水量:應符合設計圖說之規定。
B. 水灰比:0.40~0.45,以質量計。
2.1.3 模板
應符合本規範第03110章「場鑄結構混凝土用模板」之規定。
2.1.4 鋼筋
應符合本規範第03210章「鋼筋」之規定。
2.1.5 混凝土附屬品
應符合本規範第03150章「混凝土附屬品」之規定。
2.1.6 預力鋼材、端錨、預力續接器及套管
應符合本規範第03231章「預力鋼腱及端錨」之規定。
(1) 鋼絞線:依照CNS 3332、ASTM A416、GR270之規定辦理。
(2) 鋼線:依照CNS 8695、ASTM A421之規定辦理。
(3) 預力鋼棒:依照CNS 9272、ASTM A722之規定辦理。
(4) 經加溫解除應力之預力鋼材,其承壓端配合端錨螺帽,必須能符合規定之破壞強度、降伏強度、伸長度、成份及其他相關規定,經核准後使用。
(5) 禁止使用油浸回火之鋼材。
2.2 設備
2.2.1 施預力設備
施預力設備(含千斤頂及夾具等)須經工程司之認可,應至少符合下列要求:
(1) 用以施預力之千斤頂應配備有油壓系統,油壓系統應含壓力計或荷重計以判讀施載應力。
(2) 千斤頂油壓系統之壓力計或荷重計其精度許可差應校正至±2%,檢驗頻率至少為半年一次。
(3) 荷重計之額定荷重(Rated Capacity)10%值不可用於判讀千斤頂之施拉預力。
2.2.2 後拉法端錨及預力續接器
(1) 後拉法端錨(含施預力端之端錨及固定端之端錨)及預力續接器應具有在被端錨或銜接之預力鋼材達到其規格所定之要求抗拉荷重值前,不被破壞或不產生顯著變形之結構強度。
A. 黏裹鋼材之端錨在無黏裹狀況下進行試驗,端錨之強度須達鋼材極限強度之95%,且在端錨時其變形量與滑動量不得超過預計值。
B. 端錨強度未達鋼材極限強度之100%者,須以全尺度斷面之鋼材在黏裹狀況下進行強度試驗,以證明在極限載重下,鋼材介於最高應力區與端錨間之長度所發展之黏裹力,可達鋼材極限強度之100%方可使用。黏裹鋼材之端錨在無黏裹狀況下已達鋼材極限強度之100%時,則不須於黏裹狀況下進行試驗。
C. 無黏裹預力鋼材之端錨,當其達到規定最小極限強度時,端錨應僅產生小量之永久變形,不致因而降低預期之極限強度。
D. 鋼材在極限載重下,以3m以上標點間距量測所得之總伸長不得低於2%。
(2) 預力續接器
A. 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。所有預力續接器須於承受預力鋼材之最小規定強度下,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%。
B. 預力續接器分為固定續接器及可動續接器2種,固定續接器為接續原已設置並經施畢預力端錨後之鋼材,但後續段施預力時,前段已灌漿固結預力鋼材不再受力伸張。可動續接器為接續原已設置但尚未施預力之鋼絞索。續接處之強度不得低於原鋼材之部份,並不得產生足以影響應力傳遞之滑動。預力續接器用於黏裹鋼材時應有必要之設施以確保灌漿之完整性。
2.2.3 套管
(1) 套管為鍍鋅鐵套管、HDPE高密度聚乙烯塑膠套管。
(2) 在施工中其強度足以維持其形狀並避免被破壞。
(3) 能阻絕水泥漿及混凝土所含水進入管內。
(4) 不致使混凝土產生電解作用或變質。
(5) 需要灌漿時,應確保其符合下列條件:
A. 套管內徑應較鋼材之直徑大6mm以上;以平行鋼線組成之鋼材,其套管之內截面積至少應較鋼材面積大100%。
B. 套管在其每一終端及每一高點應有灌漿孔。
C. 套管在低點處應有排水孔。
(6) 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之。
2.2.4 防腐蝕劑:水溶性油質。
2.3 工廠品質管理
2.3.1 混凝土
除另有規定外,混凝土之採樣及試驗頻率均應依照本規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之規定辦理。
2.3.2 預力鋼材、端錨、預力續接器
(1) 擬使用之預力鋼材、端錨、預力續結器等,均應按各爐、盤、捲、批、組檢送樣品審查。預力鋼材提送測試時,應附送證明書,註明製造廠商所保證之最小極限抗拉強度,在安裝前應提送各個製造廠商每一型鋼材之試驗報告。
(2) 提供測試之材料及設備。
(3) 鋼材應按各爐、盤、捲、批等編號標識貼上標籤後,始可運送至工地,以便在工地能準確辨認每一批貨。對於要安裝之每1組端錨之裝備零件及預力續接器,均應標示清楚。
(4) 未經明確標示之預力鋼材、端錨裝備零件及預力續接器送至工地,應予退貨。
(5) 預力鋼材由工程司在工廠或工地選取後,提送樣品。
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,及1支鋼棒續接器。
(6) 工廠預製之鋼材,應於開始安裝端板或端錨前至少10工作天前通知工程司,工程司於端板及端錨在工廠進行安裝期間,得進行檢查,對於預定送至工地之材料亦將安排檢驗。
(7) 工廠預製之鋼材未獲得工程司之認可前,不得送至工地,送至工地前應按規定於鋼材上附貼標籤。
(8) 經工程司認可之材料,如日後被損壞或發現有缺點,工程司得拒絕使用。
3. 施工
3.1 準備工作
3.1.1 工作場地四周應以欄柵妥加圍隔。工作台端預力鋼材錨碇時,可能飛脫傷人之處尤應妥加防護。
3.2 施工要求
3.2.1 支撐設施
(1) 依工程司核可之交通維持計畫維持道路車道數、車道寬度及車道淨高等,並設置護欄、施工防護網及標誌等各項交通安全管制措施,隨時保持交通順暢及安全,並維持現有水路適當之排水功能。穿越現有道路、水路上方之支撐設施時應有妥善之改道設施,亦應配置適當之鋼構架支撐。
(2) 支撐設施應於其相互垂直之兩向加水平側撐及斜撐,減少因水平力或振動力之作用所致位移。
(3) 支撐設施須藉用測錘、水準儀、捲尺等定線準確,並做必要之精度調整。
(4) 若多根支柱集中於結構之某一節點時,應避免發生過量偏心與過大彎矩。
(5) 支撐設施底部之原有地盤若非堅實完整且具足夠承載力,則須加舖級配粒料或混凝土基礎。若採級配粒料基礎,則其基底土壤應先適當挖除不適用部分並夯實,再鋪設一層至少20cm厚之級配料並確實滾壓堅實至足以承載支撐設施所傳遞之荷重。支撐設施與級配料舖底間須墊以適當厚度之支撐墊板並緊密接觸,使支撐能將垂直載重均勻傳遞於級配料基礎上。
(6) 模板與支撐設施間須完全密合以確保支撐設施均勻受力,同時應做好保護措施,嚴防因雨水沖刷致使支撐設施之基地掏空而影響支撐穩定。
3.3 施工方法
3.3.1 模板及模板組立
(1) 確保模板連接之平整緊密,以防止水泥漿滲漏。於澆置時,保持模板之正確位置,每次澆置須檢測模板之對線及坡度。
(2) 應考慮澆置及養護期間,模板可能發生之相對位移。於模板、繫桿、嵌入物、隔板及其他附件之工作圖中,詳述模板之安裝及繫件,不得產生相對位移或對模板及構件造成損害。在後拉法預力施作時,應確認支承構件之軸承裝置可自由轉動,伸展軸承能自由平移。
(3) 在混凝土澆置前確實清理模板,不可使脫模劑積聚於模板之底部。
(4) 使用有效的脫模劑處理與混凝土接觸的表面。
(5) 應避免鋼材遭受脫模劑、污泥、油脂或其他有害物質之沾染。
(6) 於酷寒及融雪之地區,應預留排水孔隙。
(7) 應於預力構件中埋設螺栓固定裝置及銲接平板等,以便後續銜接套管、管線以及其他類似物件之安裝。
(8) 如構件使用加熱養護時,應有供模板通風所需之孔隙。
(9) 應考慮澆置及養護期間,模板可能發生之相對位移。於完成之支撐上方,依工程司核可之模板工作圖組立模板及安裝繫桿、嵌入 物、隔板及其他附件等,詳述模板之安裝及繫件,避免產生相對位移或對模板及構件造成損害。在後拉法預力施作時,應確認支承構件之 軸承裝置可自由轉動,伸展軸承能自由平移。
(10) 模板之施工應符合本規範第03110章「場鑄結構混凝土用模板」之規定。
3.3.2 鋼筋組立
(1) 鋼筋加工及組立應符合本規範第03210章之「鋼筋」規定。
3.3.3 套管及套管安裝
(1) 套管接頭應儘可能減至最少,且各個接頭應確實密封,以防止任何物質進入。
(2) 除用以密封套管接頭之材料外,套管上不得有足以破壞套管與水泥砂漿、混凝土之間黏結度之雜質。
(3) 套管支承間距不得大於80cm。
(4) 所有套管應檢查是否有灌漿液進入造成阻塞,或於澆置混凝土時造成之損害,廠商應負責採取經工程司核可的改善措施。在混凝土澆置後24小時之內,廠商應能證實,澆置前已置於套管內之纜線,仍可完全自由活動。
(5) 套管安裝前應於預力構件中埋設螺栓固定裝置或銲接平板等,以便後續銜接套管、管線或其他類似物件。
(6) 相鄰套管間與端錨之接頭應緊密,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。相鄰套管上之接頭,應錯開至少30cm距離。
(7) 除設計圖說另有規定外,套管之端部必須分別密封及保護,直至鋼材穿過及開始發揮預力為止。套管縱向上所有高點及低點,應設置直徑10mm之透氣及排水孔。
(8) 套管應依設計圖說所示位置安裝並予以固定。固定件之間距不得大於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。
(9) 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。
3.3.5 預力鋼材安裝
(1) 預力鋼材在展開及安裝時應避免扭結、曲折及互相糾纏。預力鋼材不得有電銲接合處或接縫。
(2) 夾具固定點不得裝設於施作預力範圍之內。有凹痕、切痕、凹陷、生銹或受損之預力鋼材不得使用。
(3) 於預力鋼材之線盤或捲盤及夾具固定點之間剪取每條預力鋼材所需之長度。
(4) 安裝預力鋼材前,應查驗套管內不含水分、碎片及其他障礙物,並應檢視模板面乾淨度及定線之準確度。同時應避免預力鋼材遭受脫模劑、油脂或其他有害物質之沾染。
(5) 應依設計圖說所示之線形及位置將預力鋼材定位。安裝時應避免預力鋼材鬆弛糾結。預力鋼材與套管構成之鋼束應每隔1m用鐵絲將其固定於固定件上,綁紮須牢固,確保澆置混凝土時不致發生變形。
(6) 不須灌漿保護之預力鋼材應依下列規定處理:
A. 如設計圖說規定套管不需灌漿時,不須灌漿保護之預力鋼材應依設計圖說之規定塗料予以防銹。
B. 套管之端點應以經工程司核可之材料套封,並應將預力鋼材與套管間之空隙緊密黏封,以防止水泥漿進入。
3.3.7 端錨安裝
預力鋼材安裝完成後,應依設計圖說所示位置安裝端錨,並應確保端錨與預力鋼材端垂直。於構件之模板及鋼筋上不可進行銲接或用作銲接設備堆置場。
3.3.8 混凝土澆置
(1) 混凝土之澆置
A. 開始澆置混凝土前,所有端錨之承放處應清理乾淨。
B. 混凝土之澆置應符合本規範第03310章「結構用混凝土」之規定。
C. 混凝土澆置期間,錨端及承壓板均應保持定位,使套管之中心線能沿軸心穿越此端錨組合。
(2) 混凝土之搗實
A. 經工程司核可後始可使用振動器搗實混凝土。使用時應符合下列之規定:
a. 內振動器只能用於足以容納振動器之斷面。
b. 於較小斷面或擠型斷面或滑動模板方式生產之斷面上,使用外振動器。
c. 在水平板上使用表面振動器或勻平振動器。
B. 內振動器之使用應符合CNS 5646之規定;外部振動器之使用應符合CNS 5648 之規定。振動器只可用以搗實,不可用於推移模板上之混凝土。
(3) 修補
A. 由繫桿或臨時嵌入物所遺留之孔洞,應徹底清潔並使用與混凝土相同強度之環氧樹脂砂漿填入並確實搗實。
B. 構件之蜂窩如深至使預力鋼材或套管暴露時,經工程司檢驗,如認為其結構之強度受損明顯時,該構件將予以拆除。
C. 蜂窩部分之修整,應先打除疏鬆之材料,覆蓋一層環氧樹脂接著劑於蜂窩區域,並用符合現有混凝土顏色及強度之環氧樹脂砂漿修補,所擬採用之方法及材料需經工程司核可。
(4) 混凝土澆置後應檢查套管是否有混凝土漿液進入造成阻塞,或於澆置混凝土時造成損害,廠商應負責採取經工程司核可的改善措施。
(5) 混凝土澆置完成後約2小時,應以經工程司核可之清潔器具通過套管或以壓縮空氣或移動預力鋼材等方式以檢測套管內是否有阻礙不通之情形。廠商應確認澆置前已置於套管內之預力鋼材,仍可完全自由活動。
(6) 混凝土養護應依照本規範第03390章「混凝土養護」之規定辦理。
3.3.9 施拉預力
(1) 根據圓柱試體試驗結果,混凝土強度已符合設計圖說規定之抗壓強度後,才能開始施拉預力。
(2) 除契約另有約定外,施預力應在工程司之監督下進行。施預力前,所有可能妨礙預力構體自由壓縮之模板等物均應先拆除,同時廠商應檢查確認預力鋼材在端錨間可以自由移動及預留之空間是否足夠容納構件施加預力後所產生之水平或垂直位移。於再行確認端錨安裝妥善後,即可開始施以初拉力
(3) 施預力前(經初拉後),須先在預力鋼材上標出基準點,以便量測受力後預力鋼材之伸長量。廠商設定之量測伸長量及千斤頂壓力計或荷重計之基準點,應經工程司認可。
(4) 預力鋼材施拉預力應按施工計畫所示之順序。除設計圖說另有規定外,一般施拉預力之順序應從上而下,由中央向左右兩邊,並使預力構材對其垂直軸之應力儘可能維持對稱狀態。
(5) 施預力過程中應記錄各階段各預力鋼材之伸長量與對應之應力,並依規定提送紀錄。施拉預力產生之總伸長量,其許可差應在理論伸長量1%範圍內且不得超過3mm。如採用刻度盤指示表時,應讀取伸長量之讀數至±1mm,許可差精度亦應相對提高。
(6) 預力之量度應以壓力計或荷重計所示之預力為準,惟仍應與預力鋼材之伸長量對照。
(7) 不得使用伸長量估計起始應力之大小。
(8) 壓力計或荷重計讀數與千斤頂量測伸長量之數值差異在5%以內為合格,超出上述範圍時應重新校準,同時全部施預力之操作過程亦應加以詳細檢查,以找出差誤原因,加以校正後再繼續進行施預力工作。
(9) 預力鋼材施拉預力時,如工程司決定為減少摩擦損失,須在梁之兩端同時施拉時,廠商應照做。在此情形下,兩端所施之拉力應求一致。
(10) 各型構件於第1次施拉預力時,應檢測每條預力鋼材之應力,並與計算之摩擦力損失及錨座滑動之損失相檢核,以建立後續施預力之標準作業程序,保證均衡一致之成果。
(11) 預力鋼材在端錨位置滑動導致之預力損失,可由梁兩端預力鋼材之滑動量計量。此種損失應與施工計畫中所預定之損失比較,如工程司認為有必要,在施拉力時應加校正。
(12) 如預力鋼材之摩擦力損失超過規定之摩擦力,則經工程司核可後應先解除預力鋼材應力,用水溶性油脂潤滑後,再重施拉預力。
(13) 除設計圖說另有規定外,預力鋼材及混凝土之容許應力、預力損失應符合交通部頒「公路橋梁設計規範」之規定。
(14) 各類型構件於第1次錨碇預力鋼材時,應精確量測端錨座之滑脫損失量,並與假設之滑脫損失量作比較。有偏斜情況發生時,經工程司核可後應先解除預力鋼材壓力,並依規定之程序重新施加預力。
(15) 如有需要,經工程司核可後,可調整對後拉法施預力之作業程序,以獲得所需之應力。
(16) 當量測伸長量與千斤頂計量器讀數不符,又不能重新校準計量器,或藉由潤滑預力鋼材來改正讀數不符時,應提送修正方案以供工程司審核。
(17) 如因施預力不慎或機具失靈,而導致預力鋼材滑脫、折斷或錨槽磨損等,應遵照工程司之指示更換新品,重行施拉。
(18) 預力鋼材預定施作預力之長度範圍內不可銲接。且不得以乙炔鍛燒或其他加熱方式修剪預力鋼材。
3.3.11 灌漿
(1) 灌漿前應清除套管中之雜質及防銹劑,並保持乾燥狀態。除非預力鋼材有完整之防銹措施,否則灌漿作業應於套管四周之混凝土澆置完成後28天內,灌漿作業應於施加預力後10天內完成。
(2) 依製造廠商之使用說明書或經測試與核准之方式或適用於高速1分半鐘攪拌器之灌漿液配比,依經工程司核可之配比拌和後,灌漿液應利用孔徑2mm之網狀物濾去硬塊,再輸入設有再循環設施之加壓設備,開始壓送灌漿液。只要灌漿液保持適當之均勻濃度,即可繼續壓送灌漿液。
A. 灌漿液主要應由水泥及水組成,但若套管之內淨斷面積超過預力鋼材斷面積之5倍,則可加入少量細砂。
B. 灌漿液摻料之使用應符合CNS 12833、ASTM C494之規定,應獲得工程司之書面同意,依照製造廠商之使用說明書施工。灌漿時灌漿桶攪拌工作不得中止,一經中止攪拌之灌漿液不得再重新攪拌使用。
C. 不可使用含有氯化物或硝酸鹽或會產生氣體之化學摻料。
D. 如經工程司核可,可添加膨脹劑或足夠數量且細度合適之鋁粉或其他經核可之材料,並應先與水泥充分混合,惟灌漿液之無約束體積膨脹率不得大於10%。
E. 由灌漿液之試驗結果,求出材料之基本配比,以達下列要求:
a. 含水量:適合澆置之最小需求量。
b.水灰比:以重量計,最大極限為0.45。
(3) 灌漿液不得重新攪拌。
(4) 灌漿液應以注射方式注入套管及端錨固定裝置內。當由管口流出之漿液與噴嘴處之濃度相同,且由管口流出之漿液不含空氣泡沫時,即可停止。應隨時注意供應槽內之漿液量是否充足,以免吸入空氣。
A.壓力計在第1次使用前應予以校正,並應依工程司之要求,定期校核其準確度。
(5) 灌漿過程中,應隨時注意供應槽內之漿液量是否充足,且灌漿機之進口應保持在漿體下適當深度,以免吸入空氣。
(6) 灌漿之一端除灌漿孔外,雄錐與雌錐間之預力鋼材槽孔應事先用水泥漿封塞。
(7) 管口之封閉應循水泥漿之流向逐段進行。最後之管口封閉之後,提高壓力至7kgf/cm2以上 ,然後塞住灌漿孔。灌漿作業進行應有詳實紀錄。
(8) 灌漿作業進行中,應隨時備有適當之沖洗設備;沖洗設備應不含在灌漿設備之內,且使用不同之動力來源。沖洗設備應具足夠之沖洗性能,於套管阻塞或灌漿設備因意外而停機時,可以沖洗預力鋼材及清除套管內之灌漿液。
(9) 避免積存在未灌漿套管內之水發生凍結現象。
(10) 灌漿後至少3天,預力鋼材四周之混凝土溫度應保持在7°C以上。
3.3.12 經工程司核可後始得將端錨密封。預力構材端部應以無收縮水泥砂漿封頭,其強度應與預力構材本身相同。澆置前接觸面應予鑿毛,以增加其黏結作用。
3.3.13 雜散電流之處理
當預力混凝土有雜散電流之顧慮時,端錨及套管等之固定應有絕緣之處理。如另有規定時,更應有接地之連接以避免雜散電流影響預力鋼材。
3.3.14 本規範如有未盡事宜得由工程司依公共工程施工綱要規範有關條文解釋之。
3.3.15 應力傳遞
(1) 根據圓柱試體試驗結果,混凝土強度已符合規定之傳遞強度後,才能開始對後拉預力構件作應力傳遞。
(2) 混凝土最小之傳遞強度
A. 承受集中應力構件:204kgf/cm2。
B. 承受偏心應力構件:245kgf/cm2。
C. 橋梁或其他構件其預拱須儘量減小者:286kgf/cm2。
D. 後拉構件:286kgf/cm2。
(3) 如預鑄混凝土係以蒸氣,於養護完成後,趁混凝土仍呈溫溼時,立即進行解除張力。
(4) 在解除張力過程中,其解除方式應能減少預力合力與構件垂直中心軸間所形成之偏心彎距,及降低突然或衝擊載重。對於垂直中心軸之最大偏心距應控制在一股鋼材之寬度內。
(5) 解除張力前,應先拆除或放鬆模板、繫材、嵌入物、壓條或其他足以妨礙構件沿模床縱向移動之裝置。
3.3.16 梁之吊裝
(1) 梁吊裝之機具設備,由廠商自備。廠商應事先將吊裝設備及方法,以書面送請工程司審查認可後,方得施工。
(2) 預鑄梁之吊裝架設,應保持其正常直立位置。除工作圖中另有規定外,懸吊點及支承點應在該梁設計支承點處。吊裝及架設均應謹慎小心,如有發生損裂,廠商應負責重做新梁。
(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。
3.4 檢驗
3.4.1 混凝土之檢驗應符合本規範第03310章「結構用混凝土」之相關規定辦理。
3.4.2 鋼筋混凝土之契約數量大於500m3需做配比設計,小於500m3不需做配比設計。預力混凝土無論數量多少,均需作配比設計。
3.4.3 所有結構混凝土均應於澆置時,製作混凝土圓柱試體以便進行抗壓強度試驗。
3.4.4 施工期間應依規定之頻率,就粗、細粒料之樣品分別進行例行試驗。
(1) 依工程司指示所作之每日試驗
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粗細粒料篩析 |
CNS 486 |
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表面含水率 |
CNS 489 |
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混凝土氯離子含量 |
CNS 3090 |
(2) 每週試驗
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土塊及易碎顆粒 |
CNS 1171 |
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通過0.075mm篩之細粒料 |
CNS 491 |
|
輕質顆粒 |
CNS 10990 |
(3) 依工程司指示所作之試驗
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粗粒料健度-CNS 1167 |
每500m3 1次 |
|
細粒料健度-CNS 1167 |
每500m3 1次 |
|
粗粒料磨損-CNS 490 |
每500m3 1次 |
除契約另有規定外,各項材料及施工之檢驗項目如下表:
|
名稱 |
檢驗項目 |
依據之標準 |
規範之要求 |
頻 率 |
|
細粒料 |
水溶性氯離子含量 |
CNS 1240 |
預力混凝土:最大0.012% 其他混凝土:最大0.024% |
每日一次 |
|
新拌混凝土 |
水溶性氯離子含量 |
CNS 3090 依水溶法 |
預力混凝土:最大0.15kg/m3 鋼筋混凝土:(所處環境須作耐久性考慮者一般)最大0.30.6kg/m3 |
每日一次 |
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混凝土 |
坍度試驗 |
CNS 1176 |
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不得少於抗壓強度試驗組數 工程司之要求 |
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混凝土 |
抗壓強度試驗 |
CNS 1174 CNS 1231 |
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每根大梁取樣1組 每根大梁取樣2組 |
3.5 許可差
3.5.1 後拉法預力混凝土梁之許可差。
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項 目 |
許 可 差 |
|
高度(翼版,腹版) 高度(全高) 寬度(翼版) 寬度(腹版) 梁長 線向(對梁平行直線之偏差) 相鄰梁間之彎拱差 |
± 6mm +15~-6mm +12~-8mm +10~-6mm ±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 |
3.5.2 後拉法場鑄預力混凝土箱型梁及平板之許可差。
|
項目 |
許可差 |
|
厚度(頂板) |
±1.3 cm |
|
厚度(底板) |
+1.3~0 cm |
|
高度(全高) |
±0.6 cm |
|
寬度(梁腹) |
+1 cm,-0.5 cm |
|
寬度(全寬) |
±0.6 cm |
|
長度 |
每3 m±0.3 cm,總計不大於1.3 cm |
|
中空位置(從中空終端至繫條孔中心) (近梁端) |
±1.3 cm ±2.5cm |
|
直角終端(直角許可差) |
±0.6 cm |
|
斜角終端(指定斜角之許可差) 斜角不大於30° 斜角大於30° |
±0.6 cm ±1.3 cm |
|
梁與梁座支承面積中間之一半(以直角測度時與平面之差異) |
±0.2 cm |
|
水平排列(梁平行排列其中心線直線之許可差) |
長12 m以下,0.7 cm;長12~18 m ,1.0 cm;長18m以上,1.3cm |
|
接合管(管心間距,從管心至構材端及側邊間距) |
±1.3 cm |
|
繫桿管(管心間距,從管心至構材端間距) (從管心至梁底部之間距) |
±0.6 cm ±0.6 cm |
|
橋面寬度(節縫間確實寬度) |
±1.3 cm |
|
鄰近梁間之拱曲許可差 |
最大1.3 cm |
|
同一跨距中上下構材間之拱曲許可差 |
最大2.5cm |
|
側面嵌進位置 |
±1.3 cm |
|
箍筋 (頂梁上部伸出) |
±2cm |
|
箍筋 (縱向間距) |
±2.5cm |
|
兩端箍筋,從梁端算起 |
+5cm |
|
鋼腱之重心 |
±0.6cm |
|
梁端壓著鋼腱之重心 |
±1.3cm |
|
後拉套管之位置 |
±0.6cm |
|
壓著鋼腱之壓制點位置 |
±1.5cm |
4. 計量與計價
4.1 計量
4.1.1 預鑄預力構材依完成之型式、長度、分類之預力梁數計量。
4.1.2 場鑄箱型梁應依下列項目分別計量:
(1) 場鑄預力混凝土依不同強度等級,以立方公尺計量。附屬品之數量,已包含在場鑄預力混凝土單價內附屬品之數量依實作計量。
(2) 預力鋼材(含端錨、灌漿)以公噸計量。套管、灌漿、端錨之數量已包含在預力鋼材之單價內。
(3) 鋼筋依不同規格以公噸計量。
(4) 箱型梁模板以平方公尺計量。
(5) 支承墊以立方公分計量。
(6) 場鑄預力混凝土箱型梁之支承依契約項目計量。
(7) 支撐設施以橋欄杆外側間之投影面積作為單位,以平方公尺計量。
(8) 加強水泥砂漿墊依契約單價按設計圖所示以立方公寸計價。
4.2 計價
4.2.1 場鑄箱型梁應依下列項目分別計價:
(1) 場鑄預力混凝土依不同強度等級,以立方公尺計價。單價己含附屬品之費用。
(2) 預力鋼材依契約單價以公噸計價。單價包括預力鋼材(含損耗)、設備、裝置及施預力、套管、灌漿、端錨設備及所有其他固定件以及設計圖雖未示明但係為必要之補強鋼筋。
(3) 鋼筋依不同規格以公噸計價。
(4) 模板按契約「箱型梁模板」項目,以平方公尺計價。
(5) 場鑄預力混凝土箱型梁之支承依契約項目計價。
(6) 支撐設施依契約單價項目以平方公尺計價。
(7) 加強水泥砂漿墊依契約單價按設計圖所示以立方公寸計價。
(8) 以上所述之工作項目已包括所有人工、材料、機具、設備、動力及運輸等費用在內。
〈本章結束〉
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