¶ 03382 節塊推進工法
¶ 1. 03382 節塊推進工法 V2001.03.27.doc
第03382章
節塊推進工法
1. 通則
1.1 本章概要
本章說明橋梁節塊推進工法相關規定。
1.2 工作範圍
1.2.1 橋梁採用節塊推進工法施工之工作除承包商應依本章與設計圖說之規定及工程司核准之施工計畫與指示進行有關節塊之鑄造、推進及施預力等工作外,尚包括材料之供應、運輸、儲存及保管以及所有必要之人工、機具設備等之供應。
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03210章--鋼筋
1.3.4 第03380章--後拉法預力混凝土
1.3.5 第05125章--結構用鋼材
1.4 相關準則
1.4.1 交通部公路橋梁設計規範
1.4.2 美國道路及運輸官員協會(AASHTO)
(1) Standard Specifications for Highway Bridges
1.4.3 美國材料試驗協會(ASTM)
(1) ASTM C494 混凝土用化學摻料
1.5 資料送審
1.5.1 施工計畫及施工製造圖
(1) 承包商應配合施工進度及送審文件之作業時程至少於上部結構施工前4個月,提送上部結構施工計畫書報請工程司審查,其內容至少應包括:
A. 施工程序。
B. 施工方法。
C. 施工進度。
D. 施工人員組織、資歷。
E. 施工機具設備及下列各項性能資料(含設計圖說及計算書)
a. 本工法所用設備之尺度,該設備必須能配合圖示各跨徑及斷面之施工。
b. 設備所能承受之垂直力及彎矩等。
c. 設備受各種工作載重時之撓度。
d. 推進方式及相關細部資料。
e. 如採用液壓千斤頂,應對該液壓系統做一說明。
f. 其他擬採用之輔助設施。
g. 模板之型式及品質。
h. 模板工作圖及計算書
(2) 承包商應於上部結構施工前二個月,依據橋梁之結構設計及上構施工循環週期,提送細部計算及施工製造圖送請工程司核可,至少必須包括下列各項資料:
A. 施工縫之配置。
B. 預力鋼腱之詳細配置。
C. 施預力之順序及方式。
D. 依施工循環週期估算橋體混凝土乾縮及潛變量,並配合估算結果提供下列各項細節資料:
a. 橋面伸縮縫處上構單元間梁端間距或梁端與橋台背牆間距。
b. 橋面伸縮縫伸縮容量之檢核。
c. 活動型支承伸縮容量之檢核。
d. 橋墩柱受力檢核。
E. 撓度計算。
F. 節塊推進時對橋墩產生之影響。
G. 橋面伸縮縫預留槽尺度(配合採用之橋面伸縮縫型式辦理)。
H. 繪製鋼筋施工製造圖(含配合採用之橋面伸縮縫型式繪製預留槽預留筋施工製造圖)。
(3) 若因施工循環週期過短導致乾縮潛變量與設計假設差異過大經工程司審核後指示前項內容需做調整時,承包商應配合辦理。
(4) 承包商必須證明,其採用之設備與施工方法及預定施工進度在混凝土乾縮與潛變的影響下,該施工階段應力之包絡線(Envelope)均能在設計所要求之最後階段應力包絡線之內。施工時如有偏差發生,承包商必須證明其值均在容許限制之內,而且能達到設計最後階段所需應力分布。
(5) 原設計鋼索之偏心距,承包商認為必要時得要求調整,但必須提出計算資料證明能符合原設計要求並經工程司核可。
2. 產品
2.1 材料
(1) 預力鋼腱續接器: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索,可動續接器為接續原已設置但尚未施預力之鋼索。續接處不得產生足以影響應力傳遞之滑動。
(2) 臨時滑動支承墊片:足以承受節塊重量及施工荷重,並有適當備用量以便抽換。滑動支承墊片為加勁(內含鋼片)橡膠墊片,其一面附有鐵弗龍(Teflon),強度應能承受支承座所受之荷重並能發揮滑動效應,且在此荷重下支承面上不銹鋼片與鐵弗龍間之摩擦係數應符合以下規定且能提出試驗證明者:
A. 不以油脂潤滑者應小於[3.5%][ ]。
B. 以油脂潤滑者應小於[1.5%][ ]。
(3) 不銹鋼(鉻鎳鋼)墊片..包於臨時鋼筋混凝土支承墊面上,其材質須符合第05125章「結構用鋼材」之規定或經核准之同等品。
(4) 上述第(2)、(3)目若承包商改以滑動帶或其他替代方法,摩擦係數符合第(2)目摩擦係數之規定且不影響節塊推進或損壞構造物者,承包商應將施工製造圖及施工程序送經工程司核准後始得變更之。
2.2. 設計與製造
2.2.1 施工中臨時設施應考慮之荷重及應力
(1) 垂直荷重
包括節塊自重,應特別注意加強部分之增重如鋼架鼻梁之錨碇、混凝土塊等。此外應加[25kgf/m2][ ]之施工荷重。
(2) 水平荷重
A. 風力:[390kgf/m2][ ]。
B. 推力:推進時節塊與臨時支承間之摩擦係數應以[f=0.04][ ]計算,計算制動設施之制動力時,其摩擦係數不得大於[f=0.015] [ ]。軸向縱坡對節塊推進機具及橋墩均有影響應加計算。
C. 推進側向力:於推進中由於超高對側向導架產生側向水平力應加考慮,不得有任何折減(如不得減去由於滑動支承所產生之摩擦力等)。但在靜止狀態得以摩擦係數[fmin=0.015][ ]所產生之摩擦力扣除。
D. 地震力:依交通部頒公路橋梁設計規範之相關設計規範辦理。
(3) 荷重之組合
A. 側向導架:依下列條件取大者考慮
a. 靜止狀態:風力加推進側向力扣除摩擦力(見本款(2)c內容)。
b. 推進中:風力之一半加推進側向力(不扣除摩擦力)。
c. 地震力。
B. 臨時橋墩:依下列條件取大者考慮
a. 靜止狀態:垂直荷重(包括鼻梁重量)加作用於橋梁橫斷面或軸向之風力。
b. 推進中:垂直荷重(包括鼻梁重量)加作用於橋梁橫斷面或軸向之風力之一半再加橋梁軸向之摩擦力。
c. 地震力。
2.2.2 施工階段結構分析及施工督導
(1) 承包商須配合其所欲採用之施工程序、機具設備等於施工前適時提出結構分析與設計此施工階段之結構計算工作應由具有此項工法橋梁設計及施工經驗之工程師負責。
(2) 為使本工程能順利進行,承包商必須於施工階段,配合其所提送之施工計畫,適時指派具本工法橋梁施工經驗之工程師於現場督導有關本工法各項工作之規劃、機具設備之安裝及工程之施工。
2.3. 機具
承包商至少必須提供下列各項及完成本項工作必要之機具或設備,以利工程進行。
2.3.1 液壓式千斤頂:主要用於混凝土節塊推進、鼻梁水平及垂直方向調整、換裝永久性支承座等。千斤頂應附有壓力計,精密度在[±2%][ ]以內,且經檢定合格附有證明文件者始准使用..
(1) 節塊水平推進用千斤頂:推力(箱型梁推進所需之總推力)經計算足敷需要並經工程司核准之千斤頂系統,且該系統之配置,須能同步作用使壓力平衡分配至各千斤頂,並應具備液壓控制系統,能隨時校正個別或一組失衡之千斤頂,俾使失準部分回復平衡,必要時此項校正工作之操作亦可以人力取代之。
(2) 換裝永久性支承或臨時性支承墊用千斤頂。
(3) 臨時橋墩上用於調整節塊用千斤頂。
(4) 其他用於調整節塊或鼻梁位置所需之千斤頂。
2.3.2 模板:板之尺度必須精確,模板與混凝土接觸面應平整,接縫不得漏漿,支撐應牢固並有足夠強度能耐外模振動器之振動而不致變形或漏漿,且裝拆容易。模板之裝卸應考慮不致妨礙推進作業,拆模時應謹慎為之,並不得損傷混凝土面。在使用過程中,如發現拆模後之混凝土表面不平滑時,應立即更換新品。
2.4 臨時設施
承包商於施作臨時設施前,其施工製造圖、計算書及使用方法應經工程司核准後始得施工。惟工程司之核准並不免除承包商圓滿完成本工程之責任。
2.4.1 鋼架鼻梁:為安裝於預力混凝土節塊最前端之臨時鋼架梁,承包商應依設計圖所示之長度及斷面性質設計(可分段裝拆)。承包商得採用與設計假設斷面性質或長度不同之鼻梁,惟應事先將推進過程之箱型梁應力分析計算書送經工程司核准。推進作業完成後,鼻梁須易拆除,不得損壞永久構造物。因節塊及鼻梁之撓度作用,有時必須利用千斤頂將鼻梁頂高,使其能直接支撐於臨時支承上,以便節塊繼續在支承墊上滑行推進,或因鼻梁推進方向偏離,可用千斤頂將其導正。承包商得經工程司同意後採用其它設施(如吊索)取代鋼架鼻梁。
2.4.2 制動設施:為防止節塊於推進過程中因重力或慣性自行下滑,應設置臨時制動設施使能即刻制止,以免發生意外。該設施不得因電力中斷而影響其功能。
2.4.3 臨時鋼筋混凝土支承:設於各橋台及橋墩處之頂面上,在推進作業時暫時支承節塊重量之用。臨時支承頂面包以不銹鋼片,除作為保護混凝土頂部於推進時不致破壞外,且可降低節塊於推進時與滑動支承墊間之摩擦力。承包商得經工程司許可後採用特為節塊推進工法設計之臨時、永久共用型支承。
2.4.4 臨時欄杆:箱型梁節塊於混凝土澆置後推進前,應於節塊頂板上設置臨時用欄杆,以策施工人員作業時通行之安全。
2.4.5 側向導架:為使節塊於推進時不致偏離預定軸線而設置之。導架在不影響永久性橋墩安全下得附設於橋墩兩側。兩導架內側面至少有一側設有滑動支承墊上附鐵弗龍,另一側約有[5cm][ ]淨空,以免摩擦力過大。惟承包商應校核其安全性,並將其計算書或需加強部分之施工製造圖送經工程司核准。
2.4.6 工作台:節塊推進時,為工作人員換裝支承墊片,或臨時支承換裝永久性支承,或監工檢驗等用,各橋墩均應設置臨時工作台,周圍邊必須設置連續扶手,工作台上應裝設安全牢靠之工作梯通至地面或節塊頂板上。
2.4.7 臨時橋墩:為使節塊推進不致產生過大臨時性之彎曲力矩,如橋墩間距過大處或鼻梁裝拆處,應架設臨時橋墩。臨時橋墩為易裝拆之鋼架或混凝土構造物,在推進作業進行時,不得因發生側向撓度及沉陷而影響推進作業或使橋梁遭受損害。承包商應將可能發生之所有外力,包括水流、地震力、風力、節塊推進時之摩擦力等,妥慎考慮,並提送計算書及工作圖經工程司核可。
2.4.8 混凝土節塊預鑄場
(1) 場區佈設,應能容納整根節塊,並存放鋼筋、活動模板、吊車作業或施工維護作業等所需之空間。
(2) 場內必須備有水、電、照明、電銲、防火、空氣壓縮機及抽水等設備,以供沖洗及清理模板,亦應設置氫氧炔切割設備。場內亦須設有備用發電機一台,供停電時升模、吊運及澆置混凝土使用。
(3) 預鑄場應設置遮雨蓬架,俾不受天雨影響,仍可進行預鑄作業,並備有門型或架空吊車。預鑄場周圍應有適當之排水設施。以上預鑄場及基礎之工作圖、計算書及場區佈置,承包商應先提經工程司核准。
2.4.9 節塊推進之附屬設施:節塊推進所需機具設施除已提及之千斤頂外,承包商應視使用工法之需要準備齊全。
3. 施工
3.1 現場品質管理
3.1.1 節塊鑄造施工要求
(1) 承包商可採經工程司核可之措施以提高混凝土早期強度,採添加化學摻料方式時其性能至少應符合[ASTM C494 Type F或Type G] [ ]之要求。
(2) 預力鋼材、套管及端錨等之安裝與保護需符合AASHTO橋梁標準規範1992年版施工篇第10.4節之規定。使用蒸氣養護時,後拉法預力鋼材需於蒸氣養護完畢後方可安置。
(3) 當前一節塊施預力完成並推離後即可進行次一節塊鑄造,如此重覆鑄造以迄全橋完成,兩節塊間鋼筋為連續時,接觸面應作成粗糙面或打毛。
(4) 承包商於鑄造每一節塊時,應預估混凝土彈性及非彈性(乾縮、潛變)變形,適度加大節塊長度,期使所有預留設施及預埋件於推定位後,其位置能符合設計需求。
3.1.2 節塊推進作業施工要求
(1) 節塊推進時應設置可隨時精確觀測節塊走向之設施,使節塊中心軸線能隨時控制沿推進軸線行進,若有偏離應即校正。
(2) 節塊推進中,節塊任一支承點均應置於臨時滑動支承墊片上,每一支承處須有施工人員觀測及控制,除監視推進之方向外,並隨時換裝此滑動支承墊片,避免墊片滑落,致節塊直接支承於臨時混凝土支承墊上,增大摩擦力妨礙節塊行進。若有此現象發生,應即停止推進作業,用千斤頂稍予頂起再塞入滑動墊片後,始得繼續施工。
3.1.3 拆除鋼製鼻梁及換裝永久支承
鋼製鼻梁應分段拆除。必要時應在適當位置設立臨時橋墩支承,使節塊不致產生過大之臨時性彎矩。當橋身推達定位後,應經工程司核可,方可進行支承點之臨時混凝土支承換裝為永久性支承。換裝步驟除另有規定外,依下述規定辦理..
(1) 換裝應由縱向固定之橋墩支承開始,依次向兩側拆換。
(2) 於橋墩(或橋台)處將節塊同時緩慢頂高最大為[5mm][ ],再將臨時支承打除。
(3) 支承面處理,裝置永久性支承。
3.1.4 永久性構造物之加強規定
凡為施工原因必須利用永久性構造物,或永久性構造物必須補強時,承包商應將計算書及施工製造圖送經工程司核准。施工時應謹慎為之,並加適當防護措施,若有任何損壞,承包商應無條件修護或拆除重做。所有加強部分均不得影響原構造物之功能或美觀,並不得藉故要求加價。
3.1.5 箱型梁連續施預力
當全橋之節塊推至定位,承包商應依[第03380章「後拉法預力混凝土」] [ ]有關規定及經核准之施工製造圖所示之連續預力鋼腱配線施預力,完成後再灌漿, 最後澆置混凝土補齊橋面板。
3.1.6 施工期間之安全防災措施
(1) 凡一切人為或天然可能發生之災害均應加以適當安全防範措施,如於橋台或橋墩上預埋錨碇基座,利用鋼索拉緊固著以加強橋身之穩定,節塊懸臂端(第一節)儘可能推進而支承於橋墩上等,以防颱風或地震造成災害。於推進作業時更應格外小心,應有專責指揮人員,使全體作業人員工作步調配合適當,同時注意機具之使用,若有異樣應即修整,以免對施工人員可能造成傷害。
(2) 於推進作業中,若風速過大,承包商應視實況或依工程司指示停止作業,以策安全。
3.1.7 其他施工要求
(1) 節塊底板底緣與未灌漿預力套管之淨距不小於[15cm][ ]。
(2) 為避免混凝土面暴裂,滑動支承外緣與腹板外緣之距離不得小於[8cm][ ]。
(3) 橋墩頂部(含臨時橋墩)應設計為可隨時用千斤頂升起節塊(在腹板底部)。在推進作業中,臨時橋墩及其可能設施應可承受各外力,橋墩頂部之撓度(摩擦係數f=0.05計)不得超過橋墩高度之[1/500][ ]。
(4) 在推進作業中應裝設壓力計以便隨時校核推進力,其結果應提出報告並與計算值比較。若超過最大容許推力(摩擦係數f=0.04計)或墩頂最大容許撓度,應即停止節塊推進,直至原因找出並加校正或修訂始得繼續。
(5) 承包商應做最妥善之安排施工。若因承包商作業不善以致進度落後,工程司得要求承包商增加推進設備,或以蒸氣養護等,承包商應即照辦,不得藉故推諉,亦不得要求增加契約單價。
3.2 許可差
3.2.1 施工精確度
本法對於組立及量測之精確度較任何其他橋梁施工法要求嚴格,所有可預知之各種許可差均應事先防範及消除。
(1) 鑄造
A. 預鑄場所有沉陷應予消除或減至最小,並應隨時校核節塊形狀及尺度是否正確。預鑄場施工必須儘可能設計堅固,並與橋梁有關之構造物幾何尺度一致。於節塊混凝土澆置中,其沉陷量不得超過[1mm][ ]。
B. 模板表面應依規定尺度謹慎製作,底板底模表面及側面與設計圖說水平及垂直中心線之相關位置應吻合,許可差不得超過[±1mm] [ ],其餘表面許可差不得超過[±3mm][ ],且與前次節塊銜接處應平順。
C. 當每節塊推出預鑄場後,必須校核構造物滑動面之水平,並將結果報告工程司。
(2) 橋台、橋墩、臨時橋墩上之滑動支承及側向導架:
滑動支承最後位置之垂直許可差不得超過[±2mm][ ]。側制導架之精確度為[±2mm][ ]。側向導架固定於橋墩上之應力計算應考慮因不良施工所引起之額外側向壓力。
(3) 永久支承
永久支承之垂直許可差為[±2mm][ ]。
(4) 於推進作業時
於滑動帶任一支承點垂直方向之局部許可差不得超過[±6mm] [ ]。
滑動支承垂直許可差校正:若底板之高程變化超出滑動支承正確位置[5mm][ ],則應加改正。改正方法或調整滑動支承或嵌入適當厚度之金屬片以改正之。
(5) 施預力後之彈性變形應加考慮,預作防範以免影響品質。
3.3 保護
3.3.1 觀測系統
下列項目承包商應設置適當觀測儀器及設施,以便隨時觀測,保持構造物之精確度。其費用已包括於有關單價中不另給付:
(1) 預鑄床:底板之軌道頂面未組模前,模板組立後打混凝土前以及混凝土澆置後之模板面等之標高均應精確量測。
(2) 節塊推進時:推進用千斤頂應設置壓力計,隨時與計算值校核摩擦阻力等。
(3) 橋墩撓度:於推進作業中隨時量測,並應設置警報系統,當撓度超過控制值,應立即停止推進作業,並全面檢查,查明原因改正後方可繼續推進。
(4) 滑動支承標高:於推進作業前後,及推進時均應隨時量測。
(5) 其他部分可能發生之許可差或混凝土澆置不良等,均應隨時預防,若有缺陷應設法改正,並依工程司指示辦理。
4. 計量與計價
4.1 計量
4.1.1 按設計圖說所示節塊推進工法預力混凝土,[350kgf/cm2][ ]以[立方公尺][ ]為單位計量。
4.1.2 「預力鋼腱」依[第03380章「後拉法預力混凝土」「預力鋼腱」計量規定][ ]以[公噸][ ]計量。
4.1.3 「鋼筋」(含其加工組立),依照第03210章「鋼筋」之規定以[公噸][ ]計量。
4.2 計價
4.2.1 「節塊推進工法預力混凝土,[350kgf/cm2][ ]契約單價包括預力混凝土梁之製造與推進機具、模板及支撐(含調整用液壓千斤頂)、制動設施、鋼架鼻梁及其錨碇設施、臨時欄杆、側向導架、工作台、臨時鋼筋混凝土支承、臨時滑動支承墊片、臨時橋墩、混凝土節塊預鑄場及其基礎補強處理、觀測系統、混凝土早強措施,以及按設計圖說、本規範及工程司之指示,為完成本項工作必要之人工、材料、機具等所需之一切費用。
4.2.2 「預力鋼腱」,依照[第03380章「後拉法預力混凝土」場鑄預力混凝土構材「預力鋼腱」計價規定][ ]計價。如因承包商施工或設備而需額外預力,應由承包商自行負擔,不另計價。
4.2.3 「鋼筋」依照第03210章「鋼筋」之規定以「公噸」計價。
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工作項目名稱 |
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計價單位 |
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節塊推進工法預力混凝土,[350kgf/cm2][ ] |
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立方公尺 |
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預力鋼腱 |
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公噸 |
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鋼筋 |
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公噸 |
〈本章結束〉
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