¶ 03436 預鑄節塊懸臂工法
¶ 1. 03436 預鑄節塊懸臂工法 V2006.10.30.doc
第03436章
預鑄節塊懸臂工法
1. 通則
1.1 本章概要
本章說明橋梁預鑄節塊懸臂工法相關規定。
1.2 工作範圍
1.2.1 橋梁採用預鑄節塊懸臂工法施工之工作除承包商應依本規範與設計圖之規定及工程司核准之施工計畫與指示進行有關預鑄節塊之製作、儲存、運輸、吊裝及施預力等工作外,尚包括所有材料之供應、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03050章--混凝土基本材料及施工一般要求
1.3.4 第03380章--後拉法預力混凝土
1.3.5 第03210章--鋼筋
1.4 相關準則
1.4.1 中華民國國家標準(CNS)
(1) CNS 560 A2006 鋼筋混凝土用鋼筋
1.4.2 美國材料試驗協會(ASTM)
(1) ASTM A722 預力混凝土用無被覆高拉力鋼棒
(2) ASTM C494 混凝土用化學摻料
1.4.3 美國銲接工程協會(AWS)
(1) AWS D1.1 銲接/銲接/熔接/銲條/預熱/鋼材非破壞性檢驗法或(結構銲接規範)/銲條/預熱/鋼材非破壞性檢驗法或(結構銲接規範)-Steel
(2) AWS D1.4 結構鋼筋銲接/熔接/銲條/預熱/鋼材非破壞性檢驗法或(結構銲接規範)規範
1.4.4 美國道路及運輸官員協會(AASHTO)
(1) 結混凝土橋設計及施工規範
1.5 資料送審
1.5.1 施工計畫
(1) 承包商應配合施工進度及第1.5.2款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. 節塊吊運及儲存方式。
F. 預鑄場及節塊堆置場位置、面積、整地計畫、設備配置及進出道路配置與運輸路線等資料。如預鑄場地設於路權範圍外,須取得地主使用許可證明或租用契約書。
G. 施工機具設備配置、數量及下列各項性能資料(含設計圖說及計算書):
a. 預鑄場有關之機具設備資料。
b. 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。
c. 設備所能承受之垂直力及彎矩等。
d. 設備受各種工作載重時之撓度。
e. 吊裝設備移動之方式及相關細部資料。
f. 運輸預鑄節塊之機具設備與車輛之型式、性能及作業方法。
g. 特殊起重設備及臨時支撐鋼架之設置位置、架設方法及作業所需淨空。
h. 其他擬採用之臨時設施。
i. 模板之型式及品質。
j. 模板工作圖及計算書。
k. 拱度調整裝置。
1.5.2 施工製造圖
(1) 承包商應於節塊預鑄開始作業前2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. 各類節塊細部尺度、鑄造曲線圖及相關資料
所提鑄造曲線圖,應有足夠之準確性,俾能決定如何設定控制點,以準確地鑄造節塊。在計算鑄造曲線時,除考量路線幾何線型外,亦應考量與時間有關之變形、靜重、施工荷重、包括二次彎矩之預應力及混凝土潛變與收縮等所致變形許可差。另外,下部結構橋墩與基礎中心位置須配合路面超高及節塊鑄造方法,由承包商予以校核並做必要之調整。
B. 施工縫之配置。
C. 預力鋼腱之詳細配置。
D. 施預力之順序及方式。
E. 依施工循環週期估算橋體混凝土乾縮及潛變量。
F. 撓度計算。
G. 設備在吊裝節塊時及移動時對既有結構之影響。
H. 橋面伸縮縫預留槽尺度(配合採用之橋面伸縮縫型式辦理)。
I. 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詳圖)。
J. 節塊吊運與儲存方式之應力檢核。
(2) 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。
(3) 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
本項工作之一切材料除應符合本規範相關章節之規定外,另應符合下列規定。
2.1.1 鋼筋:預鑄節塊之鋼筋籠或其他鋼筋如採用銲接(點銲)方式固定,則鋼筋必須符合[CNS 560 A2006 SD42W][ ]之規定,銲接(點銲)施工須符合[AWS D1.1及D1.4][ ]有關規定。
2.1.2 預力鋼棒:若設計圖說指示設有預力鋼棒應符合[ASTM A722 Type II][ ]之規定;鋼棒續接器之強度不得低於鋼棒部分。
2.1.3 環氧樹脂黏劑
(1) 環氧樹脂黏劑之材質與測試應符合[AASHTO 1992 年版規範施工篇第8.13.7.1節][ ]之規定。
(2) 在工作進行當中,承包商應每天實施膠凝時間(Gel time)測試(以所使用環氧樹脂一加崙),測試應於使用前1小時進行,測試應在周圍溫度狀況下進行並應符合AASHTO 1992年版規範施工篇第8.13.7.12節所述之30分鐘規定。
(3) 承包商應依以下列步驟在現場實施膠凝時間測試
A. 以拌和棒或混合漿翼片緩慢地與單獨地攪動各種成份三分鐘,以避免空氣滯留(entrapment)。
B. 依指定比例混合成份。
C. 開始計時作業與充份混合成份[3分鐘][ ],以攪拌棒或混合漿翼片緩慢攪動以避免產生之空氣滯留,為了避免導熱,勿以手握住容器,並將樣品容器置於不導熱表面,同時在混合時紀錄開始狀況,如開始時間等。
D. 在預定膠凝時間前5分鐘左右,開始以拌和棒垂直探測反應材料表面中心,每隔15秒作一次。
E. 當反應材料不再附著於潔淨的探測桿桿端時,須紀錄膠凝時間,從開始混合所使用之時間計起。
(4) 如承包商所執行膠凝時間測試顯示膠凝時間低於30分鐘之規定,則須從同一批環氧樹脂材料取出第二個樣品,重新測試膠凝時間;由承包商所執行的兩次膠凝時間測試均無法達到30分鐘要求時,則應拒收該批其餘的環氧樹脂材料,並須從工作現場移走,承包商應提供另一批附有檢驗機構測合格證明文件之新品,再以前面相同步驟重新測試新環氧樹脂材料之膠凝時間。
2.2 設計與製造
2.2.1 施工載重
(1) 設計時已考慮下列施工中不平衡載重,其載重組合並依AASHTO“GUIDE SPECIFICATIONS FOR DESIGN AND CONSTRUCTION OF SEGMENTAL CONCRETE BRIDGES”規範規定辦理。
A. 懸臂靜重假設一邊大於另一邊[2%][ ](DIFF)。
B. 懸臂兩邊差異一個節塊施工進度所造成不平衡部分之節塊載重(U)。
C. 不平衡上揚風力[25kgf/m2][ ]作用於懸臂的一邊(短邊) (WUP)。
D. 懸臂一邊與另一邊分別有[25kgf/m2][ ](短邊)及[50kgf/m2] [ ]加上懸臂端3t(長邊)之垂直施工活載重(CLL)。
E. 工作車載重[ ]t(標示於設計圖說上,非採工作車設計時X=0)(CE)。
(2) 承包商應提送計算資料說明施工人員及所採用之施工程序與設備對懸臂梁及墩柱產生之內力(包括軸力、剪力及彎矩)不大於上述D及E項所產生之和,否則應依實際荷重及上述規範規定提送詳細計算資料送工程司核可。
3. 施工
3.1 現場品質管理
3.1.1 鑄造規定
節塊應以接合鑄造法(Match Cast)製造,即一個節塊緊靠著前一節塊而鑄造,使兩節塊間因而產生一密合接觸面。
(1) 模板
構造物各部所有暴露表面應使用相同材料之模板,以使混凝土表面顏色與外觀一致。在模板接合處,平坦表面之最大偏移許可差為[1.5mm][ ],而在角落與彎曲處為[3mm][ ]。
(2) 幾何控制
在鑄造作業開始前,承包商應先提出一個完整的節塊鑄造幾何控制法,包括測量設備及各節塊控制點之設置。該控制法未經工程司核可前,不得開始鑄造。所有節塊幾何所需要的修訂應以這些控制點為準。在分開兩個以接合鑄造法製成之節塊前,應再一次測量其位置,如有任何不合,應在下一個節塊鑄造時改正。控制所使用的儀器應裝設於預鑄場之固定檯上,其高度足以看清所有控制點,並應在預鑄場上設定固定標點。儀器操作鑄造監督應由有經驗之合格人員擔任。在鑄造作業開始前,監督人員及儀器操作人員資格應由工程司先行核可。
(3) 接合鑄造準備工作
A. 所有欲埋入節塊混凝土之構件應加以適當定位與支撐,同時所有突出、凹部、缺口、開口、堵塊與其他類似物應依設計圖裝設。節塊之起吊方法、起吊設備與配置方式及作業方法程序均應先經工程司核准。未經核准前,特殊起重設備不得埋入預鑄節塊內。
B. 先前鑄造完成之節塊與將鑄造之節塊鄰接表面應先塗一層含有亞麻皂與滑石成份(混合比例為5:1)的防黏合薄膜或其他經核可之薄膜。若用其他材料,應在節塊鑄造前,將一塊該材料表面面積至少為[0.4m2][ ]之樣本送審。
(4) 澆置混凝土
除設計圖說註明或工程司指示外,節塊混凝土應一次澆置完成,不得另有施工接縫。混凝土之澆置順序及搗實振動方法應先經工程司核可。
(5) 養護與整修
A. 承包商可採蒸氣養護或於水泥混凝土中摻加化學摻料等經工程司核可之措施以提高混凝土早期強度,但化學摻料性能至少應符合[ASTM C494 Type F或Type G][ ]之要求。如使用蒸氣養護法,承包商應依照第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」有關規定辦理。除非另有規定,蒸氣養護結束後應繼續混凝土一般養護,直到混凝土抗壓強度達到[280kgf/cm2][ ]為止。前一個完成之節塊應暴露在和新鑄造節塊相同之養護條件下(溫度與濕度),直到新節塊達到可脫模之混凝土要求強度。
B. 承包商應於混凝土強度足夠時,方可脫模及吊運。若橋面板採用橫向預力時,混凝土強度達[280kgf/cm2][ ]以上,始可施拉預力,施拉橋面板橫向預力後,方可吊運。節塊在接合時,混凝土強度至少應有[420kgf/cm2][ ]。
(6) 整修
A. 預鑄節塊如有小斷裂、剝落或蜂巢裂縫(不超過2.5cm深)應以工程司核可的方法修補之。而大於[2.5cm][ ]深或其他規定之斷裂、剝落或蜂巢裂縫應由工程司作結構複查,倘工程司認為可接受,則該部分應以核可方法修補之。
B. 如任何一個腹板上呈斷裂、剝落或蜂巢裂縫狀之剪力榫(Shear Key)面積低於剪力榫總接觸面之[30%][ ]時,應將損壞部分磨成一個圓柱形凹孔,使其深度與寬度約等於剪力榫尺度。凹孔所留下之孔隙應小心地以工程司所核可之環氧樹脂砂漿或其他修補方法填補。
C. 如任何一個腹板上呈斷裂、剝落或蜂巢裂縫狀之剪力榫面積超過剪力榫總接觸面之[30%][ ]時,則該節塊不得使用。
D. 位於頂板與底板接合面上損壞之定位榫,應以工程司核可之方法修補,但在呈斷裂、散裂或蜂巢裂縫之定位榫超過定位榫總接觸面之[30%][ ]時,該節塊不得使用。
E. 若節塊前一配合表面有可接受之斷裂、散裂或蜂巢裂縫時,應在灌築下一個節塊前修補之。結構複查後,不合格與無法修補之節塊,應由承包商自行運走與處理,並重新鑄造節塊。
(7) 節塊標示
各節塊均應在箱型梁內側標示施工記號,以顯示其在施工時之位置與次序,施工記號應註明於工作圖上。
3.1.2 預鑄節塊處理、存放與運送
(1) 在處理節塊時應謹慎小心俾防止節塊受損,並僅能以施工製造圖所示之有關裝置處理。節塊應依照施工製造圖所示位於腹板下經認可之三點支承法存放及運送。節塊得以兩層堆疊方式存放。節塊存放區應充分考量穩定性,以防止在整個存放期間,節塊支承產生不均勻下陷現象。
(2) 在運送前,應徹底檢查各節塊,所有接縫表面之浮漿、殘留黏膠與其他異物等,應以輕微噴砂徹底清理。而接縫表面小剝落或碎裂部分無須修補,俟節塊施工後始進行修補。在運抵工地時,應再度檢查各節塊,在運送時損壞之節塊,倘工程司認為足以影響節塊功能(結構上、外觀上等)時,則該節塊不得使用。在前述支承位置應設有堅固支架,同時在運送時,所有節塊應完全固定以防止移動。
3.1.3 節塊安裝施工規定
預鑄節塊之吊裝應採用平衡懸臂工法,並應符合下列規定:
(1) 預鑄節塊接合
當節塊接合表面之溫度在[5°C至40°C][ ]之間時,始可進行節塊接合施工,並依本規範有關規定在預鑄節塊間塗抹環氧樹脂黏劑並施拉預力鋼棒進行接合作業。
(2) 水平與垂直度
A. 承包商應將施工每一階段上部結構之高程及位置列表,並應小心檢查各施工階段之高程與基準線,並依要求改正,以避免累積任何錯誤。
B. 在節塊施工當天日出後第一個小時內,承包商應以兩種不同測定法,來檢查懸臂準線及高程,這兩種測定法的差距應在[0.6cm] [ ]內,倘測定結果不一致時,節塊施工應停止,直至改善為止。
(3) 跨距閉合接縫
閉合接縫之固定架應將懸臂梁之端點在垂直方向、縱向與橫向鎖住,使兩個懸臂產生相等的撓度。當閉合接縫混凝土已達規定強度並施加縱向連續性預力後,固定裝置方可拆除。承包商應提出計算資料與詳圖,送請工程司核可。
3.1.4 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。
3.2 許可差
3.2.1 節塊鑄造之容許許可差
(1) 以下容許許可差適用於上部結構節塊之製作(包含預鑄及現場澆置部分)
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腹板厚度 |
[±1cm][ ] |
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底板厚度 |
[±1cm][ ] |
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頂板厚度 |
[±1cm][ ] |
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頂板全寬 |
[±0.5cm/m,最大±2.5cm][ ] |
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節塊長度 |
[±1cm/m,最大±2.5cm][ ] |
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隔梁厚度 |
[±1.25cm][ ] |
|
底板斜度 |
[±0.1cm/m][ ] |
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預力套管位置 |
[±0.3cm][ ] |
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剪力榫位置 |
[±0.6cm][ ] |
(2) 節塊至節塊尺度許可差應在一個節塊內調整,俾使完成構造物總尺度符合設計圖說所示之尺度。
3.2.2 節塊安裝容許許可差
(1) 接合後相鄰兩節塊外表面間最大許可差不得超過[0.5cm][ ]。
(2) 在橫向時,兩個連續節塊接縫間理論坡度許可差不得超[0.001rad] [ ]。
(3) 在縱向時,兩個連續節塊間理論坡度許可差不得超過[0.003rad] [ ]。
(4) 兩個鄰接節塊連接處之路面高程差不得大於[0.3cm][ ]。
(5) 節塊至節塊間之尺度累積許可差應在一個節塊內調整,而使完成構造物之總尺度符合設計圖所示之尺度。
(6) 任何超過前述容許許可差之部分應以承包商所提議與經由工程司認可的方法來改正。
4. 計量與計價
4.1 計量
4.1.1 「預鑄節塊懸臂工法預力混凝土,420kgf/cm2」以[立方公尺][ ]為單位計量。
4.1.2 「預力鋼腱」以[公噸][ ]為單位計量。
4.1.3 「預力鋼棒」以[公噸][ ]為單位計量。
4.1.4 「鋼筋」以[公噸][ ]為單位計量。
4.2 計價
4.2.1 「預鑄節塊懸臂工法預力混凝土,420kgf/cm2」契約單價包括上部結構[420kgf/cm2][ ]預力混凝土之製造(含場鑄部分)、節塊預鑄場地與相關設施、節塊儲存、運輸及吊裝、臨時支撐、環氧樹脂黏劑接縫處理、模板(含場鑄部分)、支撐、臨時錨碇、混凝土早強措施,施工鋼桁架組合與拆除、橋墩托座及臨時支撐塔架與欄杆及其他安全設施等,以及按設計圖、本規範之規定及工程司指示,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」之計價規定計價。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 「預力鋼棒」契約單價包括預力鋼棒、續接器、錨碇器及套管等材料、設備、裝置及施預力、灌漿、錨碇設備及所有其他配件等之材料與施工費用,依預力鋼棒之重量以[公噸][ ]為單位計量給付。付款長度為兩端錨間預力鋼棒之總長度,損耗已包含於契約單價內,不另給付。因節塊接合所需之臨時預力鋼棒,已包含於「預鑄節塊懸臂工法預力混凝土420kgf/cm2」之單價內,不另計價。
4.2.4 「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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預鑄節塊懸臂工法混凝土,420kgf/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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預力鋼棒 |
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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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