¶ 02451 基樁
¶ 1. 02451 基樁 V2010.09.30.doc
第02451章V4.0
基樁
1. 通則
1.1 本章概要
本項工作說明支承構造物所使用之預力混凝土樁、場鑄混凝土樁及鋼管樁之相關規定,包括材料供應、製造、打入、鑽掘及施築等。
1.2 工作範圍
本章規定各項基樁之材料規定、試打、設備、施工方法、檢驗,承包商應依據本章、設計圖及工程司核定之施工計畫進行施工。
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02496章--基樁載重試驗
1.3.4 第03050章--混凝土基本材料及施工一般要求
1.3.5 第03210章--鋼筋
1.3.6 第03231章--預力鋼腱及端錨
1.4 相關準則
1.4.1 中華民國國家標準(CNS)
(1) CNS 2602 離心法先拉式預力混凝土基樁
(2) CNS 7934 鋼管樁
1.4.2 美國材料試驗協會(ASTM)
(1) ASTM A36 Standard Specification For Structural Steel
1.4.3 美國銲接工程協會(AWS)
(1) AWS D1.1 Structural Welding code
1.4.4 美國國家標準協會(ANSI)
(1) ANSI B30.1 Jacks
1.5 資料送審
1.5.1 基樁施工計畫
2. 產品
2.1 材料
2.1.1 預力混凝土樁
預力混凝土樁材須符合[CNS 2602][ ]之規定,混凝土強度須符合設計圖之規定,預力鋼腱須符合第03231章「預力鋼腱及端錨」之規定,鋼筋須符合第03210章「鋼筋」之規定。
2.1.2 場鑄混凝土樁
除設計圖另有規定外,場鑄混凝土樁應使用280kgf/cm2級水中混凝土填充之。混凝土須符合第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之規定。鋼筋須符合第03210章「鋼筋」之規定。
2.1.3 鋼管樁
鋼管樁材料須符合[CNS 7934][ ]之規定,除另有註明外,其材質須符合[ASTM A36][ ]有關結構鋼之規定。由結構鋼板銲接組成之鋼管樁,其斷面應不小於原軋製型鋼(Rolled Section)。其銲接強度應符合斷面之需求且應依據AWS之有關規定銲接。
2.2 設備
2.2.1 打擊樁
(1) 使用之打樁設備,須經工程司同意。應配合地質狀況選用適當落錘重量,並裝配有適當之樁架、導軸與捲揚吊車設備。打樁時錘之落距不得超過[3][ ]m。
(2) 空氣錘應備有製造廠商對該錘之使用說明,俾能按設計之樁錘獲得衝距與每分鐘之擊數。效率不良之任何設備,均應移出工地。
(3) 為確保打樁貫入指定之深度,承包商可提供[1部]或[多部]沖水設備與抽水唧筒,或供給必須之鑽掘設備。
(4) 打樁使用引樁(Followers)或水中用錘打樁之施工方法,應經工程司書面准許。
(5) 使用柴油或油壓打樁機之設備,應配合地質狀況選用適當樁錘重量,並裝配有適當之樁架、導軸與吊車等之必要設備。樁錘(Hammer)與樁蓋(Cap)及樁蓋與樁之間所用之墊層(Cushion)應採用硬木(Hard Wood)材料,以保護基樁。
3. 施工
3.1 準備工作
3.1.1 施工計畫
(1) 施工前承包商應先提送基樁施工計畫,包含有關設備、材料、機具、施工方法、施工進度及品質管理等詳細計畫,經工程司核可後方得施工。
(2) 若承包商選擇異於設計圖規定之基樁施工方法,則承包商應在預定開始本項工作至少[30][ ]天以前,將樁及基礎之工作圖、計算書與施工安排等提送工程司核准。打樁時所產生之振動及噪音或鑽掘時所產生之泥漿(Slurry)處理方式,須符合有關環境保護法令及主管機關之規定。
3.1.2 樁長之決定
(1) 任何支承樁,其所需長度應能承載需要之載重量,並達規定之貫入深度,且依設計圖之規定伸入樁帽或基腳中。
(2) 承包商應供給足夠長度之基樁,俾能獲得所需之貫入深度與載重量。為決定所需之樁長,承包商可利用試打、鑽探或進行其他調查,並經工程司認可以決定之。
(3) 場鑄混凝土樁承載層之確認需基於地質調查資料及設計圖說所示,依據鑽掘取出之土砂等決定之。承包商派駐工地負責施工之工程師應將自承載層所鑽取之資料會同工程司確認並作成紀錄。若承載層之土質及深度有變化而對樁長有增減之必要時,應報請工程司依照有關規定辦理。
3.1.3 試打
(1) 承包商為決定打擊樁之供應長度,應按設計圖之規定辦理試打。試打結果應作成紀錄,作為施工之參考,並送工程司備查。
(2) 試打所採用之基樁材料、斷面尺度、機具、打樁設備均應與設計圖及本規範中打樁之規定相符。
(3) 試打之基樁於當該樁無用之部分被切斷後,可成為整個構造物之一部分;若非結構之一部分時,試驗後至少應切除至地面下[1
m][ ]
m,且其遺留之樁孔應回填土壤或適當之材料。
(4) 凡試打之基樁破損或折斷、尺度不符及打樁方法未經核可等,其所有一切有關試打、製樁、打樁之費用,均由承包商自理,不另給付。試打完成經工程司核可後,依契約相關基樁項目計價。
3.1.4 基樁載重試驗
設計圖中規定基樁應作載重試驗者,應依設計圖及工程司指示之位置辦理。載重試驗須符合第02496章「基樁載重試驗」之規定。
3.2 施工方法
3.2.1 打擊樁
(1) 依據設計按實際之斷面所算得之載重量,當打擊貫入量小於2.5mm/次,或經核算打擊所致應力有損及樁體之虞時,應增加設備俾可達成規定之貫入深度,該項增加之設備包括使用水沖孔法或預鑽孔法所需之機具,若經允許可使用重錘以低速撞擊,使用打樁之機具若危害樁之本身時,則不准使用。
(2) 當打樁工作進行時,鋼管樁或混凝土樁之樁頭應以鋼管樁砧墊或鐵砧固定其位置,混凝土樁及鋼管樁樁頭因受樁錘之直接撞擊應以砧墊予以保護。整個作業期間,砧墊須維持良好之情況。砧墊之安置,應使凸出樁面之鋼筋,於打樁時不會移動或損害。砧墊應套住樁之頂部並須套入樁頂下[10][ ]cm以上。
(3) 基樁應依據設計圖說所示之位置施工,若樁因施工不良以致偏離設計樁位,因而產生樁帽與基礎鋼筋不相吻合,或樁之上方構造物承載力不平衡之後果,必須拔出重新打入,其所需費用由承包商負擔。
沖樁(Jetting Piles)須事先獲得工程司書面許可,非不得已時,不可使用。使用沖樁法時,所鑽掘之樁孔不得大於樁徑,並達適當之深度,若於樁孔內打入基樁,掘孔之大小,應使樁在樁體不受損之要求下,充分打入安置在堅固之處,並能達需要之載重量。沖樁之長度不得超過樁長之一半(即樁長之前半段),其餘樁長仍用錘擊法施打。沖樁之一切費用已包括於原基樁項目單價內,不另給付。
(5) 載重量與貫入深度(Bearing Value and Penetration):
A. 打入式之基樁,樁尖高程未指定時,應打至不低於設計載重量。若樁尖高程指定時,除非工程司之書面允許外,該樁應打至不低於設計圖所載明之載重量,並至少貫入至指定之樁尖高程。
B. 若工程司認為該樁在施打作業中迄未達到設計圖所載明之載重量(Bearing Value)或未貫入指定之樁尖高程,承包商應依工程司指示辦理加長樁身之接樁工作。
C. 載重量之決定
依設計圖說所示打入之樁,其最後阻力應依下列公式決定:
a. 
(此公式適合於單衝程空氣及開口型式柴油機打樁設備)
b. 
或
當Wp<Wr時,採用
(此公式適合於雙衝程空氣及閉口型式柴油機打樁設備)
Q=當錘垂直打入時,樁之安全容許載重量(t)
Wr=打擊部分之樁錘重量(t)
Wp=樁之重量(t)
H =落距(m)
A =活塞面積(m2)
P =樁錘圓筒內空氣之平均有效壓力(t/m2)
E =打擊部分之樁錘能量(t-m/每打一次)
S =空氣或柴油機錘繼續打擊至最後15cm之每次平均貫入深度(cm/每打一次)
上列之公式不適用於引樁之打樁。
(6) 樁之截斷與加長(Cutoff and Extension)
A. 預力混凝土樁頂須按設計圖說所示伸入帽梁或基腳之規定深度處予以切斷。切斷工作須避免其切斷面以下部分之樁受到損害或破碎,若受到損害時,應由承包商負責重換或重新修理並負擔其費用。
B. 預力混凝土樁加長之接頭方法,應依照設計圖之規定及工程司指示辦理,加長部分之給付,應依契約中同尺度基樁項目以公尺長度之單價計算。截斷預力混凝土樁時,其截斷位置須事前獲得工程司之書面同意。此項截斷後之樁長之計算,須符合照本章第4節計量與計價之規定,自切除面至樁尖之長度以公尺計算,截斷工作所需之機具、人工、材料費用已包含在相關單價內,不另計價。
C. 鋼管樁應按設計高度切斷,若設計圖有規定時,應覆以鋼板或以其他設備覆蓋之。
D. 所有切除之樁長應予運棄,經工程司同意下,得將其掩埋或用其他方法妥善處理。
(7) 預力混凝土樁須在光滑之密閉模內鑄造,並應防止在混凝土澆置或養護時,發生目視即可察覺之變形及沉陷;樁與模分離時,該樁尺度須正確,表面光滑平坦,且無蜂巢與孔隙,同時由樁頂至樁尖須筆直,以直線檢查其平整度時,任何一點之許可差不得大於[2] [ ]cm。
(8) 預力混凝土樁澆置後之養護計畫,如使用之養護方法、養護時間、溫度等須先經工程司認可。
(9) 預力混凝土樁吊運時,承包商須提供吊索或其他設備,妥予吊放、搬運,以避免造成混凝土發生裂紋及破裂,其由於吊運或打樁時受損及有裂紋之樁應由承包商自費更換。
(10) 鋼管樁可在打入前或打入時分段接長,各段之橫斷面應與設計圖一致。鋼管樁分段接連處,整個斷面須按設計圖之規定,予以對頭銲接。銲接時應細心對準,使樁軸成一直線。在一支樁之長度內儘可能減少銲接數量。
3.2.2 反循環樁
(1) 樁頂保護套管應在正確之位置打入,其打入深度應足夠使上層土壤不致因施工作業而發生坍陷。施工中並維持孔內一定之水位。
(2) 樁孔之開挖速率應視土壤狀況適時調整,以維持所需精度,其最大鑽掘速度每小時以不得大於[4][ ]m為宜,並應隨時注意地層狀況,擇用適當之鑽頭施工。當挖至預定深度且至硬層時,除須先經工程司檢核並確定樁尖已深入良好承載層外,該承載量之深度至少須達[1][ ]D以上(D為樁直徑),始算完成鑽孔,並將其地層性質與狀況作成紀錄,以便查考。
(3) 自開始鑽掘至混凝土澆置完畢以前,樁孔內之水位應經常保持比地下水位高[2][ ]m以上。循環水之泥水比重應保持在[1.02~1.08][ ]範圍內,視地層情況而定。
(4) 鑽妥之樁孔徑須以經工程司認可之測量工具施測,或以超音波檢測,經證實其直徑達到所規定之尺度及其垂直度之傾斜偏差不超過1/200後方得放置鋼筋籠。每根樁水平方向之樁中心點與設計圖指定之樁心點,其允許許可差應在[±7.5][ ]cm以內。若施工未達規定標準時,承包商須提出補救辦法送工程司核可後辦理,一切補救之費用由承包商負擔。
(5) 鋼筋籠之組立應依設計圖規定施工。每節鋼筋籠之續接處,應儘量置於斷面應力較小之處,由基樁頂起算[7.00][ ]m以內不得續接。主筋之續接以採用搭接為原則。為防止鋼筋籠吊裝中及吊裝後扭曲、挫屈及脫落,鋼筋之搭接最低標準應為三點電銲(三點電銲之總長度不得小於主筋直徑之[5][ ]倍),搭接細部應經工程司之核准。主筋之搭接或箍筋之固定所使用之點銲施工,均須符合[AWS D1.1][ ]銲接有關規範之規定辦理。
(6) 吊放鋼筋籠時,應注意不碰觸孔壁,避免使土方塌落孔底。
(7) 澆置混凝土應以特密管(Tremie Pipe)施工,特密管吊放完畢後,應施作泥水循環處理[20][ ]分鐘以上,以清理孔底淤泥,且於澆置混凝土[5][ ]分鐘前不得停止。
(8) 澆置混凝土
A. 澆置混凝土應使用特密管,並避免使混凝土產生析離現象,且其最下端應保持在混凝土面以下至少[2.0][ ]m。
B. 混凝土拌和與運送機具,須能在混凝土初凝前並在[2][ ]小時內澆妥一根最大徑樁所需混凝土之供應量。每一根樁於澆置混凝土時,須藉特密管連續進行,其停頓時間不得超過[30][ ]分鐘。
C. 混凝土採用280kgf/cm2級水中混凝土(設計強度為245 kgf/ cm2);工地坍度控制範圍則在12.5~20cm間。
D. 反循環樁所使用之混凝土,必要時經工程司書面許可,得使用緩凝劑,並依照第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之規定辦理。其所使用之緩凝劑之費用由承包商自行負擔。
(9) 基樁完成後,樁頭之劣質混凝土必須打除,其打除長度應依據設計圖之規定及工程司之指示辦理。
(10) 每一支基樁施工過程中,由鑽掘至澆置混凝土,必須日夜連續不斷地施工至完成為止。
(11) 反循環式鑽掘法,若遇大卵石層或岩層時無法循環且鑽掘困難,可改用衝擊式鑽掘法,惟其費用已包含在原契約單價內。
(12) 基樁施作完成後,使用於場鑄混凝土樁之套管應依工程司指示留置原處或將套管抽出。
3.2.3 全套管鑽掘樁
(1) 鑽掘係預先將套管交互搖動壓入或旋入設計深度並用抓斗(Hammer Grab)、旋鑽桿或其他方式掘出管內土壤岩石等。如挖掘處之土質為軟弱土壤則套管之底端應保持在抓斗開挖面以下約[1][ ]倍樁徑。當挖掘至設計深度時,套管底端不得超過其深度,以免擾亂樁之基礎面。
(2) 鑽掘應以土壤自然狀態作業,即儘可能以乾井狀態作業,但砂質層地質須注意其底部是否發生砂湧現象,若有砂湧現象應保持套管中之水位高於地下水位,以水中鑽掘保持地層穩定。鑽掘完成後套管中之水應以清水抽換至現場工程司認可後,始得以特密管澆置混凝土。
(3) 套管應配合混凝土澆置面上昇拔出,其下端應保持至少埋入混凝土內[50][ ]cm。拔套管時應先估算混凝土面可能下降深度,避免特密管露出混凝土面。
(4) 其他施工規定依本章第3.2.2款(4)、(5)、(8)、(9)、(10)之規定辦理。
3.3 檢驗
3.3.1 基樁完整性檢驗
(1) 為瞭解場鑄混凝土樁於澆置完成後基樁混凝土斷面之完整性、連續性,是否含有土壤、灰泥、蜂窩或斷樁之現象,原則上除設計圖另有規定外直徑[1][ ]m以上,總組數20%之基樁做基樁埋設測管,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。若採其他檢驗方法,承包商應提出建議方法之國內外業績證明、成果報告、試驗設備、試驗方法及人員資歷圖說文件,經工程司核可後方得代替。
(2) 預埋超音波檢測管之基樁數量及施作基樁完整性檢驗(超音波檢測)之受測樁數量,均依本規範中之規定比例辦理,至於預埋測管基樁之位置及應施作完整性試驗受測樁之位置,須由工程司視現場實際狀況按均勻分布之原則指定。惟設計圖說上已指定施作基樁載重試驗之試驗樁,應屬須施作基樁完整性檢驗之受測樁。
(3) 基樁完整性檢驗費用已均攤至各式場鑄混凝土樁之單價中,不另計價。
(4) 基樁完整性檢驗前,所有儀器設備應先行檢查,確定其功能符合要求,經工程司同意後,始得進行試驗。
(5) 測管之準備、安裝之試驗
A. 依設計圖說所示工程司指示須辦理試驗之基樁應預先埋設4支測管(PVC管,內徑≧50mm,厚度≧3mm),長度依配合基樁之長度並高出樁頂至少[20][ ]cm,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。
(6) 試驗結果
本基樁完整性檢驗報告應於試驗完成後[10][ ]天內提出,試驗報告內容包括試驗儀器及方法之描述、試驗結果紀錄、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。若試驗結果發現基樁含有雜質或泥砂致使樁體不能連結時,承包廠商應提出補樁施工計畫,經工程司核可後進行補樁。其一切之損失及增加之費用,由承包商自行負擔,不得以任何理由要求加價。且若因測試而延誤作業時間造成損失時,其費用亦包含於基樁單價內,不另給付。
4. 計量與計價
4.1 計量
4.1.1 樁長之計算
(1) 各式基樁(含試打及載重試驗用樁)之計量長度,應於工作完成後,自樁尖量至樁頂切除面之總長度,以[公尺][ ]為單位計量。
(2) 當混凝土樁用鋼筋混凝土作為接樁時,從切斷面至延長頂端之伸長度,可視為混凝土樁之一部分,按契約中相關基樁之項目按[公尺] [ ]單位計量。
4.1.2 基樁載重試驗以[處][ ]為單位計量。
4.1.3 未符合規定樁位之樁,有缺陷之樁或夯打時所損壞之樁,均不予計量。
4.2 計價
4.2.1 各式混凝土樁、鋼管樁依契約詳細價目表「預力混凝土樁(註明樁徑)」、「反循環樁(註明樁徑)」、「全套管鑽掘樁(註明樁徑)」、「鋼管樁(註明樁徑)」項目計價。本單價包括所用人工、材料、工具、機具與附帶設備等費用;並包括鑽孔、鑽掘取出材料之處理、套管之供給運搬及打入、鋼筋與混凝土之供給及澆置,現場之製樁或打樁(預力混凝土樁、鋼管樁),接長混凝土樁與銲接鋼管樁之施工、樁之切斷、與在現場欲達到需要之載重量及貫入深度以及基樁完整性檢驗等所完成全部工作之一切費用,必要之引樁工作費用,亦包括在契約單價內。
4.2.2 依設計圖說所示,所有混凝土樁內之鋼筋或預力鋼腱,並包括須要延伸至樁外之鋼筋等材料及編紮之所有費用,已包括在各相關項目之單價內,另無其他給付。
4.2.3 樁之載重試驗依契約詳細價目表「基樁載重試驗(註明樁徑)」項目計價。本項單價包括全部之人工、材料、及為樁之接長、增強、樁帽等必須使用之機具設備,與供給錨樁、重物、千斤頂、處理所有工作及紀錄載重試驗結果等全部費用之給付,另無其他給付。
4.2.4 依設計圖說所示及工程司之指示,所有水沖孔、鑽孔或為獲得樁之規定鑽掘深度,與達到樁載重量而需之其他工作;及鑽掘取出材料之處理,與樁加長之所有開挖與回填等全部費用,已包括在有關基樁項目之每公尺契約單價內計價,另無其他給付。
4.2.5 鋼管樁若須附有托架或鋼板時,承包商須予提供及安置該項設置,其費用應按額外工作給付;但打樁工作不另增加給付。
4.2.6 場鑄混凝土樁,由於孔壁崩坍,澆置混凝土所增加之損耗率已包含在契約單價內。
工作項目名稱 |
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計價單位 |
預力混凝土樁(註明樁徑) |
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公尺 |
反循環樁(註明樁徑) |
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公尺 |
全套管鑽掘樁(註明樁徑) |
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公尺 |
鋼管樁(註明樁徑) |
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公尺 |
基樁載重試驗(註明樁徑) |
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處 |
〈本章結束〉
02451 02451-9 V4.0 2010/09/30