¶ 03054 水泥混凝土構造物
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第03054章V2.0-TFB200906
水泥混凝土構造物
1. 通則
1.1 本章概要
說明建造鋼筋或無鋼筋之各種水泥混凝土構造物相關規定。
1.2 工作範圍
1.2.1 場鑄混凝土構造物混凝土材料及施工要求。
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02620章--地下排水
1.3.4 第02639章--橋面排水
1.3.5 第03053章--水泥混凝土之一般要求
1,3.6 第03110章--場鑄結構混凝土用模板
1.3.7 第03150章--混凝土附屬品
1.3.8 第03210章--鋼筋
1.3.9 第03380章--後拉法預力混凝土
1.3.10 第03390章--混凝土養護
1.3.11 第03601章--無收縮水泥砂漿
1.3.12 第05125章--結構用鋼材
1.3.13 第05823章--人造橡膠支承墊
1.4 相關準則
1.4.1 美國材料試驗協會(ASTM)
(1) ASTM C109 水泥砂漿抗壓強度試驗
(2) ASTM C307 抗化學侵害水泥砂漿抗拉強度試驗
(3) ASTM C348 水泥砂漿抗彎強度試驗
2. 產品
2.1 材料
2.1.1 混凝土材料應符合第03053章「水泥混凝土之一般要求」之規定。
2.1.2 預力混凝土
預力混凝土應符合第03380章「後拉法預力混凝土」之規定。
2.1.3 鋼筋
鋼筋應符合第03210章「鋼筋」之規定。
2.1.4. 成型填縫板(Premolded Joint Filler)
成型填縫板應符合第03150章「混凝土附屬品」之規定。
2.1.5 填縫劑
填縫劑應符合第03150章「混凝土附屬品」之規定。
2.1.6 橋面洩水孔(Bridge Scupper)
橋面洩水孔應符合第02639章「橋面排水」之規定。
2.1.7 橋梁落水管(Bridge Downspouts)
橋梁落水管應符合[第02620章「地下排水」][第02639章「橋面排水」]之規定。
2.1.8 人造橡膠支承墊
人造橡膠支承墊應符合第05823章「人造橡膠支承墊」之規定。
2.1.9 止水帶
止水帶應符合第03150章「混凝土附屬品」之規定。
2.1.10 環氧樹脂砂漿
(1) 砂:須為硅砂,且不得含有水份及雜質。
(2) 環氧樹脂砂漿為環氧樹脂及砂均勻拌和而成,其拌和重量比應依材料廠商提供之使用說明書辦理。其規格表如下:
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項 目 |
規 格 值 |
試 驗 方 法 |
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(1) 枮度(僅環氧樹脂,20°C±1°C) |
5×104CSP以下 |
ASTM或JIS |
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(2) 有效施工時間(20°C±1°C) |
不得小於1小時 |
應提出可資證明文件 |
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(3) 抗拉強度 |
材齡3日,強度≧100kg/cm2 |
照ASTM C307辦理 |
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(4) 抗壓強度 |
材齡3日,強度≧300kg/cm2 (24小時,強度≧240 kg/cm2) |
ASTM C109 試體尺寸2"×2"×2" |
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(5) 抗彎強度 |
材齡3日,強度≧100kg/cm2 |
ASTM C348試體尺寸4cm×4cm×16cm |
3. 施工
3.1 施工方法
3.1.1 通則
混凝土用於每一構造物或其中之一部分,其類別須符合設計圖說規定。構造物之各部應具有設計圖所示之28天抗壓強度。鋼筋之供給及安放,須符合設計圖及第03210章「鋼筋」之規定。模板及支撐架施工應符合第03110章「場鑄結構混凝土用模板」之規定。橋梁及涵洞在同一高程之路面舖裝缺口(Notches)處,在設計高程2m以內,尚未回填以前,應依照設計圖所示或自行裝設緩衝設施(Bumper)。舖設引道路面(Approach Pavement)前,緩衝設施及螺栓等均須移除,並整平混凝土表面。
3.1.2 混凝土澆置
所有鋼筋應於澆置混凝土前紮放妥善,並應具有規定之保護層厚度,及確保其正確位置。混凝土之澆置,須俟組裝模板及配合工作如編紮鋼筋、管道、錨碇器或預力鋼材等全部完成,且經工程司檢查認可後,方可澆置。在任何情況下均不得在水流中澆置混凝土。如經工程司之許可,在水面下澆置混凝土時,混凝土應澆置於如圍堰、管或沉箱等之水密性區域內。任何基礎之澆置如需使用抽水機排水時,應留意防止任何部分之混凝土有流失之情事。除非有妥善排水坑之設施與混凝土工作隔離,在澆置混凝土期間以及混凝土澆置後24小時內,不得進行抽水。所有混凝土需在新拌時及初凝前使用,已部分硬化之混凝土不准加水重新拌和使用。在混凝土澆置前,應將欲澆置處之表面用水徹底濕潤。車道內之人孔或窨井,須待周圍或附近之路面或面飾完成後,方可加建至最後完成面。混凝土澆置程序應於工作圖中示明,經工程司認可後方可進行澆置,且不得變更。除工程司另有批准外,混凝土應由低處向高處澆置。用滑槽輸送以澆置混凝土須經工程司准許,滑槽之斜度須能適合該稠度混凝土之流動。若滑槽平緩,不可加水使混凝土之流動加速。且滑槽出口處應做擋板(Baffle Board)或反向裝置(Reversed Section)以防混凝土粒料分離。澆置墩柱混凝土,需用可調整長度之導管從中澆置,該導管直徑不得小於[15cm],亦不得小於最大粒料直徑之[5倍]。
水平構材或水平斷面之混凝土,須待支承之垂直構材或斷面之混凝土已固結及收縮完成後方可澆置。混凝土之施工接縫應儘可能避免,如需要時該項接縫須按設計圖或工程司指示設置。在永久性支點間之大梁,不允許分段施工。預鑄預力混凝土梁之構材,應照設計圖所示,全長一次澆置完畢。場鑄多孔箱型梁之澆置順序,應先澆置梁底板,其次澆置牆及腹板,最後澆置面板。拌好之混凝土在澆置後應使其內部孔隙全被填滿,且表面微現游離水泥漿(Free Mortar)為止,並不得藉使用振動器對混凝土作大幅度之移動。如澆置混凝土落差高度超過[1m]時,應使用可調整長度之管狀漏斗,使混凝土之自由落差高度降低至[1m] 以內。厚度小於40cm之垂直薄牆,於混凝土澆置時,可用兩塊帶狀物所形成之筒樣槽道以替代上述管狀漏斗。
3.1.3 混凝土之振動
混凝土除澆置於斜坡上之舖面與護坡及水中混凝土外,所有混凝土澆置於模板內[15分鐘]內應即使用高頻率內部振動器振實之。澆置混凝土時,承包商至少應有二部振動器可資利用。若振動器由電力操作,則應備有燃料操作之振動器,作為備用。振動器之頻率至少每分鐘[5,000次]。振動時不可觸及或靠近模板及鋼筋,尤應小心避免使鋼筋、管道及預力鋼材發生位移。振動器使用地點、方法及振動時間,須保證混凝土得到最大密度而不使水泥漿及粒料產生離析,且不致引起表面有浮水(Bleeding)現象。新澆置之混凝土,儘可能分層水平澆置,每層厚度以用振動器能充分有效振實為度。若混凝土上再澆置混凝土時,須仔細除去原有混凝土面之乳膜及其他雜物,並使表面粗糙以確保新混凝土與舊混凝土有妥善之接合。每層混凝土不可形成楔子形斜坡,但可澆置成方形、齊頭形。當混凝土無法以內部振動器充分搗實時,可使用外部振動器幫助搗實,但利用外部搗實之模板,須豎立堅固,以免因外部振動產生位移或裂開。
3.1.4 化學摻料(Admixture)之使用
化學摻料之使用須符合第03053章「水泥混凝土之一般要求」之有關規定辦理。
3.1.5 養護
混凝土之養護應依[第03053章「水泥混凝土之一般要求」][第03390章「混凝土養護」]之有關規定辦理。
3.1.6 施工縫及黏結
除經工程司認可外,施工縫僅設於設計圖或混凝土澆置計畫表所示之位置。於緊急情況,需增設施工縫時,應使用鋼筋橫穿施工縫,並依照工程司指示辦理。因增設施工縫需要增加之鋼筋及其設施費用,應由承包商負擔。施工縫無需做榫。水平施工縫處新澆置之混凝土面應於初凝前充分粗鏝。施工縫構築完成後,於再澆置新混凝土以前,水平施工縫之整個表面上應徹底清除所有水泥乳膜、養護劑、外來雜物、及將暴露之粗粒料清掃乾淨。垂直施工縫亦應清除養護劑及其他外來雜物。硬化之混凝土表面應於養護期過後或接縫澆置混凝土前,以噴磨法清除乾淨。
於設計圖示明需裝置伸縮縫填縫板或水平施工縫之表面施工前應清除所有泥土、鋸屑及其他鬆散材料。新澆置之混凝土利用鋼筋與舊混凝土結合時,所鑽之鋼筋孔應至所需之深度,並吹出孔內碎屑,以水潤濕並填以無收縮水泥砂漿,然後插入鋼筋,於水泥砂漿硬化前不得擾動,此種無收縮水泥砂漿成分應符合第03601章「無收縮水泥砂漿」之規定。用以黏固混凝土面之環氧樹脂黏著劑,應由兩種合成劑組成,依設計圖或特訂條款之規定。舖設環氧樹脂砂漿,前應先行打鑿原有水泥混凝土面,凡不潔之附著物及浮皮等,均應全部鑿去並掃除潔淨;鑿除深度應依工程司指示辦理。鑿除工作完成,經工程司查驗認可後,始可進行次一步工作。舖設環氧樹脂砂漿前,應以樹脂原液為底液均勻塗刷。塗刷前,混凝土面應保持乾燥,必要時應烘乾之。
3.1.7 止水帶
止水帶之施工要求應符合第03150章「混凝土附屬品」之相關規定。
3.1.8 構造物開口接縫(平行或榫接構造伸縮縫)
所有接縫須按設計圖所示施設,並須符合下述要求:
(1) 開口接縫須按用木條、金屬片、或其他合適材料設置,並在澆置施工稍後移除之。移除時需小心,避免損壞混凝土邊角。接縫處混凝土邊緣須予修飾,鋼筋不可伸出開口處接合面外。
(2) 設計圖示明或經指定之瀝青蔗板或保麗龍(發泡聚苯乙烯Expanded Polyestyrene)製成之伸縮縫填板,須在混凝土澆置前佈設於正確位置。填縫板之孔洞及接縫須填以灰泥料(Mastic)以防止泥漿或混凝土由接縫一邊流至另一邊。接縫處之混凝土邊緣須予修飾,並依設計圖指定處放置止水帶,完成後之伸縮縫其外露面應填以填縫劑。
3.1.9 橋面板之澆置及修飾
澆置橋面板混凝土時,應依工作圖所示之縱向施工縫間之混凝土,以全寬度全部一次澆置完畢。每次澆置之混凝土應終止於工作圖所示位於橫隔梁上預定之橫向施工縫處,施工縫應垂直並符合樣線。與相鄰橋面板間之橫向接縫應成為直線,不得有彎曲、曲折或接頭不齊等情形。所有溢出或澆置於鄰接部分構造物外露鋼筋上之混凝土,應於澆置該處之混凝土以前,清除乾淨。梁上部澆置橋面板混凝土前,承包商須全面檢查支撐架及楔塞,並須做一切必要之調整工作,俾當加上橋面重量後確保梁之沉落或撓度為最小。澆置橋面板混凝土時,務期能獲得一平順適宜行車之橋面。為此,承包商須準備機械操作之表面整平機械及所需刮板鋼軌(Screed Rails)、支承以及各種表面修飾工具,可搬動工作橋架以及其他搬運用器具,以便依照規定澆置及修飾橋面板混凝土。表面整平機械應經工程司認可。縱向施工縫之模板,應為垂直,並與道路中心線平行。一般而言,施工縫應置於梁或梁腹上面,且該小梁或梁腹應能充分支持接縫各側之橋面板。模板應開洞或鑽孔,使橋面板之鋼筋或綴縫筋(Dowel Bars)能貫穿至鄰接部分混凝土。如經工程司認可將施工縫設於永久構造物之梁及其他支承構材以外處所時,應於模板之[1/2]深度處,放置榫塊(key Block)以便做剪力榫(Shear Key)。該剪力榫無須相連,但凹陷處之面積,應約略具接縫面之[1/3]之面積。由榫塊造成之凹陷,應至少有[3cm]深度。榫塊應做成稍具斜面,使易於拆除。縱向施工縫應儘量少做,且儘可能避免設於車輪時常經過處所。施工縫與施工縫之間隔,不得大於所使用表面整平機械可工作之寬度。單塊邊板(Edger)不得用於接縫,唇口狀模(Lips)及其鑲邊物(Edgings)應於澆置鄰接部分混凝土以前除去。沾附或澆置於鄰接構造物外露鋼筋上之混凝土,應於澆置該處混凝土前除去。澆置橋面板混凝土時,其鄰接之橋面板業經澆置完成,則應先將該已澆置橋面板之端面整面及剪力榫凹陷處,使用工程司認可之環氧樹脂黏著劑(Epoxy Bonding Agent)塗刷。刮板應裝於可調整長度之支腳上,於拆除時不影響已刮好之混凝土,或能將不良之影響減至最少。將刮板置於修飾表面區域之外較為妥當。如必需置於修飾表面區域以內,則應安置高於修飾之表面。刮板應支持於結構構材或具有充分強度之堅固模板上,以免發生過大之撓度。刮板之支承應為可拆除者。刮板應具有充分之強度及剛性並支撐良好,於其上面操作表面整平機械時,能產生符合規定之均勻平順之表面。澆置任何部分之橋面板混凝土,刮板應就擬澆置部分整個長度裝設牢固。但如經工程司認可,事先預作安排時,可以將鋼軌向前移動安放於預先設置之支承上,如此循序進行澆置工作。如按上述施工,刮板之鋼軌及支承之設計及建造,須使能在預設之支承上拆除及更換鋼軌而仍能保持設定之刮板高度。承包商應於澆置混凝土前,在澆置區域內先試行操作表面整平機,以便檢查刮板之撓度是否過大及可否獲得規定厚度之橋面板等。就上述條件,工程司認為滿意同意後,方可進行混凝土澆置工作。混凝土應就路面寬度或設計圖所示施工接縫間之全部寬度,一次澆置完畢。支承橋面板各部分之支撐架及楔塞,需俟其支持之各部橋面板混凝土,均已達到本規範規定之強度時,始可放鬆(Release)。工程司將評估混凝土之生產及澆置速度是否能於計畫工作時間內澆置完畢及完成表面之修飾,是否具有足夠經驗之修飾工人,修飾混凝土表面所需工具、設備,是否均已在場並保養良好確實能用等,在未能獲得滿意前,不得進行澆置橋面板混凝土。承包商如無法於日間完成表面修飾工作時,除備有充分照明設備並須經工程司認可外,不得澆置混凝土。澆置橋面板混凝土前,承包商應全面檢查支撐架及楔塞,並需做一切必須之調整,調整作業須小心,以確保橋面重量加上時,其所生之沉落或撓度應為最小,承包商應有適當設備,使工程司能易於直接測量沉落及撓度。混凝土經澆置及壓實後,應使用[定位板 (Template)][打擊板(Strike Board)]在刮板間或刮板上操作,小心夯打搗實,直至獲得一均勻密實之表面。打擊板應為經工程司認可之用機械運轉之整平機。如效果不佳時,工程司將撤回其認可。該機須能在本規範規定之允許許可差範圍內,修飾橋面板以獲得平順。如因機械之調整或操作不當,致使壓實及表面修飾成果不佳時,應立即矯正。如成果仍不佳時,工程司有權拒絕使用該機械或要求移除已澆置之混凝土,承包商應即照辦,否則因延滯辦理引起之一切損害,承包商應自行負責。澆置時混凝土不得有離析現象,並須將混凝土均勻澆置至大約設計高程後,用振動器振實鋼筋周圍之混凝土,再予以打平。澆置時應避免將混凝土堆置過高或其間隔過遠。混凝土應儘量運至其最後澆置位置,並向已澆置部分之混凝土傾倒,不得用振動器移動澆置之混凝土。打擊板係用以搗固及打平混凝土,應向前以緩慢而均勻之速度移動。
在移動過程中其兩端不得脫離刮板,在澆置部分,打擊板前緣應經常均勻地保持少許餘剩之混凝土。如此反覆施打直至混凝土表面平整,俾進行最後之表面修飾工作。但不得由於此種過程,導致過量之水泥砂漿上昇至混凝土表面。打平工作完畢後,混凝土表面應存留一均勻薄層、適當稠度之水泥砂漿。刮平之後,所有作業或操作機械均不得走進混凝土之內。整平機及其他工作人員需要時,須搭建工作橋架。刮板支承拆除後之空隙,須用混凝土(非水泥砂漿)填滿整平。以整平機完成初步修飾工作之後,橋面板混凝土表面應用[3m]或更長之鏝板鏝平至均勻而平順之表面。應使用足夠數量之鏝板鏝平表面、除去粗糙處及整平機整面後仍存留之不規則處所及將混凝土表面之空隙封閉。水泥漿表面不得過度加工。使用鏝板時,於橫向操作時應與前一操作鏝平處,至少重疊鏝板之一半長度。所有伸縮縫混凝土邊緣處,應使用[1.3cm]半徑圓角之鏝刀作邊角修飾。用鏝板將表面鏝平之後,於混凝土尚具塑性時,橋面板應用[3m]長之水平直規,置放於其上,與道路中心線平行移動,逐處檢驗,再以同樣方法檢驗直角方向。如此由橋面板一端開始至他端,就整個區域予以檢驗。做上述檢驗時,每次至少應重疊水平直規之一半長度。如有發現凹陷處,應立即以新拌和之混凝土予以補平,夯實後重新修飾表面。過高處應削除後重新修飾。檢驗及重修表面應連續在整個區域內進行,直至其許可差不超過[3mm]時為止。檢驗時,並應考慮路拱、拱勢及豎曲線之影響。經水平直規檢驗以及補修,如混凝土硬化後發現混凝土表面未能符合下述規定所要求之平整度時,承包商仍應完全負責,不得以已做水平直規檢驗及補修為藉口,免除其責任。混凝土表面鏝平尚未初凝時,須做最後修飾工作,使用適當機具、材料,使整面均勻形成糙痕。刷糙工作應就橋面板之整個寬度,橫向進行。每道刷糙寬度,相互間應稍微重疊。刷糙工作應由即將完成部分之橋面板或由外側向內開始,並須獲得適度之糙面,表面不得有隆起之長條物或鰭狀物,並須經工程司認可為止。橋面混凝土應依[第03053章「水泥混凝土之一般要求」]相關規定予以養護。完成及養護後之橋面板,如以[3m]長之水平直規與道路中心線平行檢驗時,其許可差不得超過[3mm]。如依照設計圖,橋面板上有瀝青混凝土舖裝,而已使用整平機獲得合於規定之混凝土表面時,僅須修整表面上不平處即可,不須另做附加之修飾、鏝平、用掃帚刷糙等工作。惟完成後之表面,以[3m]長水平直規檢驗時,其許可差不得超過[6mm]。
橋面板完成後,如有過高處所,應以鑲嵌金剛石之鋸切機鋸除過高處之混凝土。鋸切機應十分銳利,能切斷砂漿及粒料而不使粒料破碎、鬆動或剝落。表面完成後,如有過低處,應以環氧樹脂砂漿予以補高,補高處不得高出周圍之混凝土。經削低或填高區域,其表面應具有與橋面其他部份之表面相同之紋理(Texture)及外觀。手操打擊板僅使用於特殊情形或小面積之工作。此種器具應堅固而無須用中間刮板即可將整個路面寬度一次打平。其操作須另備輔助用之修飾器具。打擊板、刮板及輔助用修飾器具均須於使用前經工程司之認可,手操作之修飾器具,應符合本章前述所有有關之規定。人行道用之混凝土應充分壓實,及用打擊板打平並以木造鏝板鏝平。所有邊角及伸縮縫處,應以鏝刀將邊緣修飾成圓角。混凝土之表面用3m長之水平直規檢驗時,其許可差不超過[3mm] ,表面應予刷糙俾濕潤時不滑。
3.1.10 人造橡膠防震板(Neoprene Earthquake Shock Pad)
人造橡膠防震板之安裝及施工應符合第03150章「混凝土附屬品」之相關規定。
3.2 許可差
混凝土構造物尺度許可差,並不表示施工應達此許可差,而是超過或低於此值後,即不予接受。工程司應依構材之功用、安全、經濟及美觀,仔細研判,確定是否合用,或修理後適用,或不予接受。鋼筋混凝土構造物尺度許可差規定如下:
(1) 普通構造物
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A. 板、梁、平縫槽及角與圖示之水平許可差 |
每1m±0.2cm,最大不得超過1.3cm。埋設部分可增加上值之一倍。 |
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B. 梁、柱、撐牆、墩及類似構體之斷面尺度許可差 |
-0.6cm,+1.3cm。 |
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C. 板、牆、拱部及類似構造體之厚度 |
-0.6cm,+1.3cm。 |
(2) 柱、墩、牆、撐牆及類似構造物之基腳
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A. 平面尺度許可差 |
-1.3cm,+5cm。 |
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B. 偏心位差 |
在位差方向之基腳寬度的2%,但不得大於5cm。 |
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C. 厚度減少 |
5%,最大2.5cm。 |
(3) 鋼筋安放許可差
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A.保護層許可差 2.5cm 保護層 5.0cm 保護層 7.5cm 保護層 |
±0.3cm ±0.6cm ±1.3cm |
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B.與中立面平行方向指定間距中心至中心許可差 |
2.5cm |
3.3 保護
3.3.1 橋梁之開放交通
橋面混凝土尚未達本規範或特訂條款或工程司指示之時間前,任一孔之橋梁皆不得開放交通。
4. 計量與計價
4.1 計量
4.1.1 橋梁及涵洞路面舖裝缺口(Notches)處,依照設計圖所示或自行裝設之緩衝設施(Bumper)費用已包括於每立方公尺混凝土單價內,不另計量給付。
4.1.2 除預力或預鑄構材、基樁或規定另予計量付款之構造物外,所有混凝土應分別按規定之強度等級,依照實作數量以[立方公尺]為單位計量付款。計量係依照設計圖施工之構造物之面、線計量或按工程司書面指示辦理。混凝土內鋼筋或結構鋼所佔之混凝土體積不予扣除。
4.1.3 構造物內之場鑄混凝土,均以[立方公尺]為單位計量付款。
4.1.4 場鑄混凝土構造物之鋼筋,應依本規範第03210章「鋼筋」之規定計量計價。
4.1.5 繫筋(Tie Bars)、綴縫筋(Dowels)、填縫劑、斷面縮減處之填縫板、混凝土養護劑等完成各種混凝土工作所應做之工作,其所需費用已包括於各項混凝土單價內,不另計量計價。
4.1.6 裝置於固定接點之鐵件及鋼件,不論需否經過熱浸鍍鋅處理,已包括在契約詳細價目表有關項目單價內,不另分別計價。
4.1.7 綴縫筋之鑽孔及灌注環氧樹脂、預鑄構件間及內部之深孔灌漿、供應及設置伸縮縫填縫劑及襯墊板,均已包括在各有關混凝土工作項目之單價內,不另給價。
4.1.8 人造橡膠防振板、止水帶、填縫板、填縫劑及養護劑等,已包括在有關混凝土工作項目單價內,不另計量。
4.1.9 構造物開口接縫之工料數量,已包括在有關混凝土工作項目單價內,不另計量。
4.1.10 橋面洩水孔應依第03150章「混凝土附屬品」「橋面洩水孔」項目計量。
4.1.11 場鑄混凝土構造物之模板,應依第03110章「場鑄結構混凝土用模板」之規定計量計價。
4.1.12 所有構造物伸縮縫及施工縫之模板費用已包括於其他有關工作項目單價內,不另計量付款。
4.2 計價
4.2.1 構造物各等級與各類別之場鑄混凝土之付款單價,包括所用人工、材料、工具、設備及臨時費用,及按設計圖、本規範、特訂條款內之規定,以及工程司之指示,在混凝土施工中為完成工作所需之一切費用,包括混凝土之養護及修飾工作及其他所有與契約詳細價目表所列各工作項目有關或其附帶工作所需之一切費用在內。
〈本章結束〉
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