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第05121章 鋼橋製作及架設
1. 通則
1.1 本章概要
本章說明鋼橋製作及架設相關規定。
1.2 工作範圍
本章適用於鋼橋鋼構造工作部分,除包括鋼橋鋼料之供應、製作、組立、搬運、架設及檢驗等工作外,凡設計圖說及其他契約文件內所明示者均屬之。工程慣例上應辦事項,雖未在圖說內列明,經工程司指示後,承包商應即照辦。塗裝於第09972章「鋼橋油漆」規定。
1.3 相關章節
1.3.1 第05091章--銲接
1.3.2 第09972章--鋼橋油漆
1.4 相關準則
1.4.1 中華民國國家標準(CNS)
(1) CNS 3710 Z7044 鋼銲接部之放射線透過試驗法及照相底片之等級分類法
(2) CNS 11049 Z8050 射線檢測法通則
(3) CNS 11226 Z8055 碳鋼熔接件射線檢測法
(4) CNS 11378 Z8058 銲道磁粒檢測法
(5) CNS 11401 Z8063 鋼對接銲道超音波檢測法
(6) CNS 12668 Z8088 鋼熔接縫超音波探傷試驗法及試驗結果之等級分類
1.4.2 美國材料試驗協會(ASTM)
(1) ASTM A6 以結構用輾軋鋼板、型鋼、板椿與鋼棒之一般規定
(2) ASTM A36 結構鋼之型鋼、槽鋼、角鋼、鋼板
(3) ASTM A108 冷處理碳鋼棒之品質標準
(4) ASTM A325 結構鋼接頭用高強度螺栓
(5) ASTM A435 板樑鋼板超音波檢查
(6) ASTM A572 加鈮釩高強度低合金結構鋼規範
(7) ASTM A709 Standard Specification for Carbon and High-Strength Low-Alloy Structural Steel Shapes, Plates, and Bars and Quenched-and-Tempered Alloy Structural Steel Plates for Bridges
1.4.3 美國銲接工程協會(AWS)
(1) AWS D1.1 銲接/熔接/銲條/預熱/鋼材非破壞性檢驗法或(結構銲接規範)
(2) AWS D1.5 Bridge Welding Code
1.4.4 日本工業規格協會
(1) JIS B 0601
1.4.5 美國道路及運輸官員協會(AASHTO)
(1) Standard Specifications for Highway Bridges
1.4.6 本節規範未規定事項,依序以下列規範訂定契約時之最新版規定辦理。
(1) 交通部“公路工程施工規範”
(2) 美國道路及運輸官員協會(AASHTO)公路橋梁標準規範。
(3) 美國道路及運輸官員協會(AASHTO)AASHTO STANDARD SPECIFICATIONS FOR WELDING OF STRUCTURAL STEEL HIGHWAY BRIDGES。
(4) 日本道路協會道路橋示方書。同解說II鋼橋編。
(5) 美國銲接工程協會(AWS):STRUCTURAL WELDING CODE(D1.1)。
(6) 美國鋼結構學會(AISC):STEEL CONSTRUCTION MANUAL。
1.5 資料送審
1.5.1 材料送審
1.5.2 施工計畫書及施工製造圖
1.5.3 安裝與架設計畫
1.5.4 銲接計畫
1.5.5 工作人員、機具設備及工程經歷
2. 產品
2.1 材料
2.1.1 鋼板及型鋼
(1) 除另有規定外,鋼板及型鋼均應依設計圖說所示分別採用符合中華民國國家標準(CNS)、美國材料試驗協會(ASTM)規格及日本工業規格協會之新品。
(2) 鋼板厚度之許可差應符合ASTM A6之有關規定。板厚不足時,其許可差不得大於設計板厚之5%。鋼板表面若有缺陷,應依3.3.2款中表九“銲接缺陷之整修”之規定辦理。修補後之鋼板厚度應在上述許可差之內。
(3) 每批進場鋼料,無論其為國產品或進口貨,承包商均應將原製造廠商出具之產品檢驗合格證明書,送請工程司查驗,並由承包商會同工程司核對鋼料及抽取樣品送至政府機關、大專院校設置之試驗室或TAF認證之獨立材料試驗機構辦理試驗,試驗其化學成份及物理性質是否符合所用材料規範之有關規定。
(4) 檢驗之抽取試片數量為ASTM A6規定原製造廠取樣數量之50%為原則,檢驗不合規定之鋼板須再試驗時,依ASTM A6規定辦理。19mm或以上厚度之鋼板應依ASTM A435超音波探傷檢查規定由承包商於剪切鋼板前查驗鋼板內有無不符合AWS有關規定之夾層(Lamination)存在。
(5) 承包商應將檢驗機構所發給之試驗結果報告書送工程司查核,經書面認可後始得使用。凡試驗不合格之鋼料,即視為不合格品,承包商應即遵照工程司之指示,迅即運離工地,不得延擱。試驗項目及方法,應符合ASTM之有關規定。所有檢驗費用,已包含於承包商材料試驗與檢驗費中。
2.1.2 銲接材料
所用之銲蕊、溶劑及銲條,除設計圖說另有規定者外,應依所使用之鋼料及不同之銲接型式,採用符合規範之最適用材料。承包商應自費從事與後述規範有關之試驗:AWS D1.1 STRUCTURAL WELDING CODE STEEL,CHAPTER 5 PART B,PART C及PART D,視何者適用而定,同時提出材料試驗報告,經核定後採用。銲接材料應符合表一之規定。
-
-
表一 銲接材料之品質要求
鋼料規格要求
銲接材料要求
鋼料
規格
最小降伏
強度(ksi)
拉力強度
(ksi)
銲 條
最小降伏
強度(ksi)
拉力強度
(ksi)
ASTM A36
ASTM A709 Gr.36
36
36
58~80
58~80
掩弧銲(SMAW)
AWS A5.1 OR A5.5
E70xx
潛弧銲(SAW)
AWS A5.17 OR A5.23
F7x-Exxx-x
氣體遮護電弧銲(GMAW)
AWS A5.18
ER70S-X
60
60
60
72 MIN.
70~90
72 MIN.
ASTM
A572
Gr.50
ASTM
A709
Gr.50
50
50
65MIN
65MIN
掩弧銲(SMAW)
AWS A5.1 OR A5.5
E7015, E7016, E7018
E7028, E7015-X
潛弧銲(SAW)
AWS A5.17 OR
A5.23, F7x-Exxx
F7xx-Exxx
氣體遮護電弧銲(GMAW)
AWS A5.18
ER70S-X
60
60
60
72 MIN.
70~90
72 MIN.
附註:(a) 兩種不同降伏強度之鋼材銲接時可使用低強度鋼種適用之電銲條,但若高強度鋼種必須使用低氫素型銲條者除外。
(b) 若電銲為消除應力(Stress-relieved)者,則電銲時之淤積物成份內不得超過0.05%之釩(Vanadium)。
(c) 厚度超過25mm之Gr.36鋼板及任何厚度之Gr.50鋼板必須使用低氫素型銲條。
(d) 電銲條必須整箱購買,且其包裝必須防濕,否則應依AWS規定予以烘乾處理方得使用。
(e) 未詳列部分仍應按AWS規範施工。
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2.1.3 強力螺栓
(1) 除設計圖說另有規定者外,強力螺栓應為符合ASTM A325 摩擦式螺栓之新品,並以其標準尺度作為計價重量之依據,為施工及監督方便以確保工程品質計,須採用具有自動控制軸力功能之螺栓。
(2) 承包商可採用在國內已有鋼橋使用實績之外國原裝進口貨,亦可採用符合規範規定之國產品,惟國產品之製造廠須具有該產品功能之全程試驗及成品檢驗設備,並能提供試驗及檢驗作業者。
(3) 承包商應於施工前將原製造廠商出具之產品檢驗合格證明書及電動栓緊機具,送請工程司查驗,並會同工程司取樣送至政府機關、大專院校設置之試驗室或TAF認證之獨立材料試驗機構辦理試驗,合格後始得使用。承包商並應將鎖緊軸力測試使用之設備及方法,於施工前送請工程司核可後始可施工。強力螺栓抽樣送驗時,所需一切費用概由承包商負擔。
2.1.4 剪力釘(Headed Stud)
(1) 品質
A. 剪力釘之機械性質應符合下列規定:
a. 拉力強度 (Tensile Strength) 4200kgf/cm2 以上
b. 降伏強度 (Yield Strength) 3500kgf/cm2 以上
c. 伸長率 (2"長內) 20%以上
d. 面積減少率 (Reduction of Area) 50%以上
B. 剪力釘之化學成份須符合ASTM A108 Gr.1015、1018或1020之標準。
C. 承包商可採用在國內已有橋梁施工實績之外國原裝進口貨,亦可採用符合規範規定之國產品,惟其製造廠必須具有該產品功能之全程試驗及成品檢驗設備,能提供試驗及檢驗作業者。並應附有電弧被覆劑 (Arc Shield),銲接時應以原製造廠專用之剪力釘銲槍(Stud Welding Gun)施工。
D. 承包商應於施工前,將擬使用品牌之有關資料(材質、規格、施工方法及使用實績等)送請工程司書面核可後,方可採用。
(2) 檢驗
A. 所有剪力釘應提出原製造廠之檢驗合格證明,除工程司免於抽樣檢驗者外,均應依工程司之指示抽樣送至政府機關、大專院校設置之試驗室或TAF認證之獨立材料試驗機構辦理物理及化學試驗。於試驗合格並經工程司認可後,方可採用。
B. 承包商應於施工前,先依AWS D1.1之規定進行剪力釘銲接試驗,試驗合格並經工程司認可後,方可使用。
C. 試樣及試驗費用由承包商負擔。
2.1.5 基礎錨碇螺栓
基礎螺栓(含螺帽)應為符合設計圖說所訂規格之新品。為確保工程品質,直徑50mmψ以上之螺栓應採用有鋼橋使用實績之外國原裝進口貨,亦可採用符合規範規定之國產品。承包商應於施工前將原製造廠商出具之產品檢驗合格證明文件送請工程司查驗,並會同工程司取樣送經認可之檢驗機構試驗,合格後始得採用。
2.1.6 材料之檢驗及儲存
(1) 使用之材料均應符合設計圖說及本規範之要求。除依規定應檢驗之工作外,必要時工程司可隨時要求檢查所有材料,承包商不得推諉拖延。檢查費用除另有特別註明者外,均已包括於契約工程費用內。
(2) 進口材料,未附原製造廠之檢查合格證明書者,工程司得拒絕進場。除符合本節規範及設計圖說中規定得免驗者外,所有進口材料應由承包商會同工程司抽取樣品,送經認可之檢驗機構,依照該材料所屬有關規定進行檢查及試驗工作。檢驗所需一切費用概由承包商負擔。承包商應將經上列檢驗機構出具之將試驗報告送請工程司核閱,未經認可之材料,不得使用。
(3) 承包商對強力螺栓之包裝、搬運及保管方法,應妥善處理,務期於工地使用時仍能保持製造廠出貨之原裝狀態。
2.2 工廠品質管理
2.2.1 剪力釘之銲接
與本章第3.3.1款之規定相同。
2.2.2 銲接
(1) 天候
與本章第3.3.2款(1)之規定相同。
(2) 銲接部位之缺陷
與本章第3.3.2款(2)之規定相同。
(3) 銲接缺陷之整修及變形矯正應變消除
與本章第3.3.2款(3)之規定相同。
2.2.3 工廠內製作之主要工作項目
與本章第3.3.4款之規定相同。
3. 施工
3.1 準備工作
3.1.1 銲接工作
被銲接面不得有鬆屑、碴銹及油脂等物。如已油漆者,應將銲縫兩側各10cm寬範圍內之表面任何油漆層,或其他任何妨害正常銲接之雜物刮除潔淨,然後施銲,銲妥後再補做底漆。施銲前應將銲縫兩邊充份烘乾後,始可施銲。
3.2 施工方法
3.2.1 鋼橋鋼構造之製作
(1) 放樣
以使用經認可之電腦程式NC(Numerical Control)數值控制法直接繪線於鋼板為原則,惟承包商仍應僱用在鋼結構工程方面富有經驗之放樣工程師,對必要部分從事放樣工作,並應在地點適當、寬敞之放樣場地為之。放樣工程師應事先將全部圖樣閱讀了解,繪製必要施工製迼圖樣,如發生疑義或有施工不便須變更等情事,應即時報告工程司核對決定,否則事後發現有錯誤以致不能接合或架設時,一切損失概由承包商負責。
(2) 整體長度
所有構材,應依設計圖所示尺度,使用整體長度尺度之鋼料。除設計圖上另有規定外,一切鋼料不得續接。
(3) 取材
主要構材之取材,應使其主要應力之方向與鋼板製造時輾軋之方向一致為原則。
(4) 展直校正
所有鋼料在使用前均應檢查,如有變形等情形,應採用不損傷鋼料之方法予以展直及校正。如鋼料受損較重時,不得強行校直,應留作短料使用。矯直時,應以機械設備冷彎,或在局部儘量少加熱後,再加以矯直,加熱處溫度不得有損鋼料材質,如以加熱矯直,應事先徵得工程司之同意,並在監督下小心施作。經淬火及回火之熱處理低合金鋼原則上不得使用加熱矯直法校正。
(5) 畫線
承包商應依施工製造圖、樣尺及放樣板,預估加工中可能產生之收縮、變形及磨平量,將製作上所必須之一切資料畫於鋼板上。
在高強度鋼板上或須彎曲加工之軟鋼表面畫線時,不得在鋼板表面上遺留任何永久性畫線痕跡。
(6) 裁切
主要構材應使用自動瓦斯切割,切割面之品質至少應符合表二所列之標準。填板、型鋼及9mm厚以上之連接板與加勁板等,亦以使用自動瓦斯切割機切斷為原則。如在特殊情形下,經工程司同意時,亦可使用機械剪切,惟切斷面應以砂輪磨平,並至少應符合表二所列之標準。表二中,表面粗糙度係依照JIS B 0601之規定為準,如50 S即表示切割面之表面粗糙度為50/1,000mm之凹凸。表二中,凹陷深度係指自缺口(Notch)上緣至孔底之凹陷深度。
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表二 構材切割面之品質要求
構材種類切斷面情況
主 要 構 材
次 要 構 材
表面粗糙度
50 S以下
100S以下
凹陷深度
不得有凹陷缺口
在1mm以下
銲碴(Slag)
可有塊狀溶碴散佈,但須易於清除不得留有痕跡。
上緣之熔融
略成圓型,但須平滑
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(7) 螺栓孔
本工程所有螺栓孔應做成空心圓柱狀,孔軸除設計圖說另有規定者外,應與構材表面垂直。螺栓孔邊緣應勻整而無破裂或凹凸之鋸齒形痕跡。鑽孔完成後之螺栓孔徑應較螺栓標稱直徑大1.5mm(1/16in)。承包商應使用符合規範有關規定之鑽孔方法,並應於施工計畫書內說明之。螺栓孔徑之許可差為+0.5mm(1/48in),但一螺栓群不超過20%螺栓之孔徑許可差可允許至+1.0mm(1/24in)。
(8) 冷彎
鋼板如須冷彎時,其內側半徑應大於板厚之15倍。圓弧內面之兩側部分如發生縐摺應予磨平,如有裂痕,不得使用。
(9) 與螺栓及螺帽接觸部分之表面,對垂直螺栓軸之平面所具有之斜度,如小於1:20時,可採用平墊圈,大於1:20時,則應依有關規範之標準使用斜墊圈。栓接部分之接觸面間,不得使用墊料(Gaskets)或可壓縮性材料,所有拼接面(包括墊圈附近)不得有鐵屑、銹垢及其他污物。如為摩擦型連接時,其接觸面不得有油脂及油漆。
3.2.2 銲接施工之標準及應注意事項
(1) 構材組立時,應儘量使用工作架及輔助夾具,俾能以適當姿勢從事組立前之臨時固定銲接工作。組立施工之許可差如下:
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表三 組立施工之許可差
型式
容 許 誤 差
對銲
開槽底部之間隔:規定值±1.0mm以下
板厚方向構材片之偏心:較薄板厚之10%以下
背墊板密接度:0.5mm以下
開槽角度:規定角度+10°,-5°
角銲
板之密接度:1.0mm以下
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(2) 將臨時固定銲利用為正式銲接,應限於無缺陷者,並以儘量少用為原則。作為正式銲道之臨時固定銲,應由前述合格電銲技工為之。所使用之銲條及銲接姿勢,應與正式電銲時相同。臨時固定銲之長度至少應有80mm,角銲尺度應4mm以上,間距400mm以下。所有臨時固定銲,應於構材組立完成前,將銲碴刮除潔淨,如發現有開裂現象時,應以掘槽熔切器或其他器具將之剷除乾淨。
(3) 開槽之加工
開槽應依設計圖說之規定,精確加工,其表面應平滑,且不得以人工方式加工為原則。
(4) 電銲作業
電銲作業,應依適當之電流、電壓及電銲速度施銲,期使銲料完全溶透而不發生缺陷,尤其應避免電銲起點之溶透不足(Incomplete Penetration)與發生夾碴(Slag inclusion)、銲疤(Crater)、龜裂(Crack)及弧擊(Arc Strike)等現象。
(5) 多層銲接
多層銲接時,應將各層銲接面之夾碴、銲濺物(Spatter)等清除乾淨後,再行施銲次層銲道。
(6) 對銲
於對銲施工時,應使面銲與背銲完全溶透成一體,如使用背墊板(Backing Strip)對銲時,應使第一層之銲料完全溶透,且不得有龜裂及夾碴之情形發生。
(7) 角銲
於鋼件之轉角處終止之角銲,應使銲道繼續轉角至銲接尺度2倍以上之距離後方可終止。
(8) 自動銲接
採用自動電銲施工時,尤應注意下列各節:
A. 銲接面及其鄰接部位,在銲接之前應徹底清除潔淨,銲接面之黑皮(Mill Scale)亦應完全除去。
B. 熔劑(Flux)應完全乾燥,並應在乾燥狀態下施銲。
C. 將成為正式銲接之臨時固定銲應儘量少用,並應使用被覆劑內所含有機物較少之電銲條施銲。
D. 銲條與熔劑之選擇、銲件相互位置、電流與銲接速度等,應經實驗檢討之後施行銲接為宜。
E. 電銲機應不受電壓變動之影響,並應事先調整妥當,俾能充份發揮其性能。
F. 採用自動電銲時,不得在銲接中途切斷電弧。若有斷弧情況發生,在銲道斷點清除氣孔雜物後,可以起弧續銲,惟應在該銲道斷點前後10cm,共20cm範圍內加做非破壞檢驗並確定其品質沒有缺陷。
(9) 預熱
為防止銲接發生龜裂,應依鋼材種類、銲條種類、銲接方法、接頭形狀及板厚等,依AWS D1.1之規定在銲接處作適當預熱,承包商應於施工前,將正式銲接時所需之最小預熱溫度列入銲接計畫書中,送工程司核可後方可實施。最小預熱溫度以表四所示者為原則。
表四 最小預熱溫度 |
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鋼材規格 |
銲接方法 |
銲接處鋼板厚(mm) |
一般構材 |
ASTM A36 |
掩弧銲(SMAW) |
19以下(包括19) |
不需預熱 |
ASTM A709
|
非使用低氫素型銲條者 |
19-38(包括38)
|
66°C
|
Gr.36 |
|
38-64(包括64) |
107°C |
ASTM A36 ASTM A709 |
掩弧銲(SMAW) 使用低氫素型銲條者 |
19以下(包括19)
|
不需預熱
|
Gr.36 ASTM A709 |
潛弧銲(SAW)
|
19-38(包括38)
|
10°C
|
Gr.50 ASTM A572 Gr.50 |
氣體遮護電弧銲 (GMAW)
|
38-64(包括64)
|
66°C
|
(10) 所有對銲及翼緣與腹板之角銲工作,應設置與構材同一開槽之邊端接板(End Plate)。銲接工作之起點及終點,均應在50mm以上之邊端接板上,且不容許銲疤(Crater)延伸至銲件上。「邊端接板」應於銲接工作完成後,用瓦斯焰切除,並以砂輪磨平,以防發生缺陷及兩端急冷,且不得損及母材。
(11) 設計圖說上未指定須予磨平之對銲,其「溢餘」如在表五所列範圍內時,可留置不磨。溢餘如超出表列數值時,應使用砂輪將銲道磨至容許範圍以內,但末端部分應使平滑。
-
-
-
表五 對銲之溢餘(單位:mm)
銲接寬度(B)
溢餘高度(h)
B < 15
h ≦ 3
15 ≦B < 25
h ≦ 4
B ≧ 25
h ≦ 4B/25
-
-
(12) 未詳列部分仍應按AWS D1.1有關規範施工。
3.2.3 鋼橋安裝架設
(1) 試拼裝
鋼橋在工廠製造完成後,承包商應按照設計圖說及施工製造圖樣,在廠內進行試拼裝作業,以便發現在製造時所可能發生之許可差,並予以整修,同時亦可檢查製造工作之準確度。
試拼裝之支撐狀態應與前送經工程司核可之施工計畫書所訂鋼梁架設方法一致,以便試拼裝與擬使用之安裝架設方法之支撐狀態相同為原則。試拼裝時主要構材之現場接合部分,應使用設計數30%以上之臨時螺栓,俾接合穩妥。此項臨時螺栓可用普通螺栓及衝梢(Drift Pin)代替之。如用普通螺栓,其直徑應與強力螺栓直徑相同,如使用衝梢,其直徑應大於0.8mm,裝配時應避免臨時加大孔徑,或使材料扭轉。構材組立後,螺栓孔之錯開,其容許值應在1.0mm(1/24in)以下。螺栓孔之貫通率及阻塞率規定如表六:
-
-
-
表六 螺栓孔之貫通率及阻塞率
螺栓標稱直徑
貫通標準計
貫通率
阻塞標準計
阻塞率
(mm)
(in)
(mm)
(in)
(%)
(mm)
(in)
(%)
D
D+0.5
D+1/48"
100
D+2
D+1/12"
80以上
-
-
構材及試拼裝之準確度應依表七之規定為準。
表七 構材及試拼裝之準確度 |
||||||
項次 |
測對標的 |
項 目 |
許 可 差 |
備 註 |
測 定 方 法 |
|
1 |
構材準確度 |
翼緣寬度b(m) |
±2 b≦0.5 |
左欄所示b值,代表b, h及b' |
||
腹板高度h(m) |
±3 0.5<b≦1.0 |
|||||
腹板間隔b'(m) |
±4 1.0<b≦2.0 ±(3+b/2) 2.0<b |
|||||
2 |
板之平面度δ(mm) |
板梁及桁架之腹板 |
H/250 |
H:腹板高度(mm) |
|
|
箱型及桁架之翼緣 |
W/150 |
W:腹板或加勁材間之間隔(mm) |
||||
3 |
翼緣之正值精度δ(mm) |
B/200 |
B:翼緣寬度(mm) |
|
||
4 |
構材 長度 L(m) |
板梁 |
±3 L≦10 ±4 L>10 |
w:車道寬度(mm) |
|
|
桁架、拱橋等 |
±2 L≦10 ±3 L>10 |
|||||
伸縮縫 |
-5~+10 W≦10 -5~+(5+W/2)W>10 |
|||||
5 |
受壓構材之精度δ(mm) |
L/1,000 |
L:構材長度(mm) |
|
||
6 |
鋼橋 墩柱 底板 |
墩柱與基礎底板之垂直度δ(mm) |
B/500 |
B:構材寬度(mm) |
||
7 |
孔之位置 |
±2 |
B:孔中心間距(mm) |
|
||
孔徑 |
0~5 |
D:孔徑(mm) |
||||
表七 構材及試拼裝之準確度(續) |
||||||
項次 |
測對標的 |
項 目 |
許 可 差 |
備 註 |
測 定 方 法 |
|
8 |
試拼裝準確度 |
全長及跨徑L(m) |
±(10+L/10) |
|
||
9 |
梁或桁架之中心距離B(m) |
±4 B≦2 ±(3+B/2) B>2 |
|
|
||
10 |
主構材之組立高度H(m) |
±5 H≦5 ±(2.5+H/2) H>5 |
|
|||
11 |
主梁及主桁架之偏距δ(mm) |
5+L/5 L≦100 25 L>100 |
L:測長(m) |
|||
12 |
主梁及主桁架之反拱δ(mm) |
-5~+5 L≦20 -5~+10 20<L≦40 -5~+15 40<L≦80 -5~+25 80<L≦200 |
L:主梁及主桁架之長度(m) |
|
||
13 |
主梁及主桁架在橋端部之偏差δ(mm) |
10 |
|
|||
14 |
主梁及主桁架之正直精度δ(mm) |
3+H/1,000 |
H:主梁及主桁架之高度(mm) |
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表七 構材及試拼裝之準確度(續) |
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項次 |
測對標的 |
項 目 |
許 可 差 |
備 註 |
測 定 方 法 |
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15 |
試拼裝準確度 |
鋼橋墩 |
柱之中心間隔、 對角長L(m) |
±5 L≦10 |
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±10 10<L≦20 |
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± |
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16 |
梁之拱度及柱之 曲度δ(mm) |
L/1000 |
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17 |
柱之垂直度δ (mm) |
10 H≦10 |
H:高度(m) |
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H H>10 |
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18 |
工地接合部分之空隙δ(mm) |
5 |
δ:右圖中δ1、 δ2之較大值 |
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19 |
錨碇構架 |
垂直度δ2(mm) |
H/500 |
b:螺栓間距(mm) |
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上面之水平度 δ1(mm) |
B/500 |
h:高度(mm) |
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高度h(mm) |
±5 |
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20 |
伸縮縫 |
高度差δ1(mm) |
設計值±4 |
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齒形接縫偏差 δ2(mm) |
2 |
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20
(2) 搬運、架設之檢查
所有構材應於運往工地之前,用油漆將安裝記號及方向記明,重量超過5公噸之所有構材,應將其重量及重心位置標明於明顯易見之處以便安裝。搬運中易受損之構材,應在搬運前妥為包紮,包紮方法應先取得工程司之認可。承包商應針對工地交通實況,根據前送施工計畫書所列原則,詳繪安裝及架設之方法、步驟、使用機具之性能、所擬設立之臨時支架或門型塔架、臨時斜撐及一切因架設本工程鋼橋所需各項圖說及計算書,編製妥善之鋼橋架設計畫書,於架設前送請工程司核定。現場安裝方法應與工廠試拼裝時之支承狀態一致。承包商應將安裝及架設方法對本工程鋼橋結構應力之影響,詳細計算,並將計算結果及安裝方法編入上述鋼橋架設計畫書內,經工程司核可後方可實施。如工程司認為該計畫書應重編時,承包商應即照辦。任何構材須臨時放置工地時,應使構材不與地面直接接觸,並應防止由於臨時支架滑倒或與其他構材相碰而損傷,較長構材在架設就位前,應於適當之距離設置支架支持之,以免因本身之靜重而產生永久性之變形。吊裝用之機具、鋼索及其他臨時設備,在開始安裝架設前,應報請工程司查驗,如工程司認為應更換或增添某種機具設備時,承包商應即照辦,不得藉詞拖延。承包商應先將架設用臨時吊具之設置位置及其詳圖送請工程司認可後,依本規範第05091章「銲接」之規定在工廠銲接。工作完成後,所有吊具之剪切,不得損及鋼橋原有構材。承包商應依照經工程司核定之架設計畫書之作業程序及構材之吊裝順序,將所有構材按照吊裝符號予以細心安裝與架設,不得有損傷鋼材等情事。構材之接觸面,應於安裝架設前清理潔淨,不得附著油脂或其他污物。臨時固定安裝物之螺栓,應有設計螺栓數之1/3至1/2,視所使用之安裝與架設方法所需,由承包商自行調整。構材吊裝完成,正式完成連接接頭前,應檢查上拱度(須預估連接可能引起之變形)孔徑準確度及各接合構材尺度之精確度等,並詳細檢查構材吊裝完成後之形狀,是否與設計圖說相符。
(3) 強力螺栓之接合
A. 接合面之處理
接合構材之接觸面,應保持有0.4以上之摩擦係數,並應無鬆屑、銹碴及油脂等物。但可依工程司指示塗佈乾膜厚30μm之無機鋅粉底漆防銹。
B. 接合面之空隙
構材與續接板(Splice Plate)或連接板(Gusset Plate)栓緊後應互相密接。如接合面無法平直時,應照表八所列方法處理。
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表八 接合面不平時之續接
實際厚度差
處理方法
1mm以下
不必處理
未滿3mm
相差部分切削成漸斜坡度(Taper)
3mm以上
加墊片(Filler)
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C. 栓緊順序
螺栓群之栓緊工作,應如附圖所示,由中間逐漸向兩端進行,並分兩次以上栓緊完成為原則。如使用TS或TC型強力螺栓時,扭力控制部件應於第二次栓緊時方得扭斷。
D. 基礎螺栓之安裝
a. 基礎螺栓裝設於正確位置後,應以錨板及固定架等充分固定,以防止澆置混凝土時受衝擊而移動。基礎螺栓之埋設方法,承包商應於施工前送請工程司書面核可。所需費用均已含於工程費內,不另給價。
b. 錨栓安裝精度應符合本規範「鋼橋安裝架設」節之規定,如超過許可差時,承包商應提出適當可行之矯正方法,並經工程司核可後實施。
c. 錨栓安裝後,應有適當之保護措施,以防止銹蝕、彎曲及其他損傷等。
d. 底板與混凝土間,應依設計圖說所示預留適當之空隙,並於安裝後以無收縮性水泥砂漿將此空隙確實填滿。
3.3 現場品質管理
3.3.1 剪力釘之銲接
銲接剪力釘之鋼板面應處理清潔,不得有油漬、水份及其他污雜物。鋼板預熱溫度及銲接施工應依AWS D1.1之規定辦理。
本節調規範未規定事項,應依AASHTO Division II-Construction §11.3.3節及AWS D1.1等有關規定辦理。
3.3.2 銲接
(1) 天候
氣溫在0°C以下時不得銲接。雨天或濕度過大時,即使在屋內亦應先確認銲接部位之表面及裡面無殘存水份時,才可實施銲接工作。風速超過依銲接程序(Welding Procedure)所定界限時,除非有妥善之防風設備並經工程司認可,否則不得銲接。
(2) 銲接部位之缺陷
在銲接部位,不得有龜裂(Crack)、有害之氣孔(Blow Hole)、夾碴(Slag Inclusion)、重疊銲接(Over Lap)、銲邊燒損(Undercut)、不整齊之波面及銲疤(Crater)以及尺度不準等缺陷發生。
(3) 銲接變形矯正及應變消除
構材因銲接而引起變形時,用壓平法或瓦斯加熱法矯正消除,用加熱法矯正時,鋼材表面溫度不得超過900°C,亦不可在赤熱狀態時用水冷卻。若為熱處理低合金鋼,則其表面溫度不得超過750°C,且須於空氣中自然冷卻或冷卻至600°C以下再用水冷卻。銲接變形矯正及應變消除應於鍍鋅前實施至符合表九之規定,構材鍍鋅後不得用瓦斯加熱法矯正。
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表九 銲接缺陷之整修
項別
缺 陷 情 形
整 修 辦 法
1
鋼料表面有明顯傷痕
銲接補強後,用砂輪磨平,銲道長度至少4cm以上。
2
鋼料表面有不明顯傷痕
用鋼鑿或掘槽熔切器將不良部分挖除後,銲接補強,並用砂輪磨平。
3
鋼材邊面之層狀裂痕
用掘槽熔切器將板挖至板厚之約1/4處後銲接補強並用砂輪磨平。
4
弧擊(Arc-Strike)
鋼料表面產生凹痕時,應銲接補強並用砂輪磨平,如僅稍有痕跡時,用砂輪磨平即可。銲道最小長度,應有4cm以上。
5
銲接裂痕
應將破裂部分全部挖除,查明發生原因後,改善重銲。
6
銲道表面凹痕
用掘槽熔切器,將不良部分挖除後重銲。銲道最小長度應有4cm以上。
7
重疊銲接
(Overlap)
用砂輪磨平。
8
銲道表面之凹凸
用砂輪磨平。
9
銲邊燒損
銲接補強後磨平。銲道最小長度應有4cm以上。
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(4) 工地銲接作業時,對於天候、溫度、濕度、風速等均應隨時確認,並作成紀錄嚴格管理。開槽處受潮時,應將水份完全 除去後,方可銲接,雨天或可能下雨之天氣,應中止銲接工作,在炎熱天氣、夜間或其他可能影響銲接品質之作業環境施工時,應採取適當之必要措施,力求獲致與工廠銲接相當之施工條件,以確保施工品質。
3.3.3 安裝架設之機具及臨時設施
安裝架設期中所使用之機具及臨時設施等由承包商自行負責其設計及使用上之安全,凡因架設臨時支撐或門形塔架,由於結構計算錯誤或因架設工作不良,因而導致任何當事人之生命及財產損失,概由承包商負全部賠償責任並完全承擔因此所引起之刑事責任,與業主及工程司無涉。若上述臨時構造物計算錯誤或安裝架設工作不良,導致本工程永久結構之損害及影響工期時,承包商並應完全負責賠償。
3.3.4 工地架設之主要工作項目
工廠內製作及工地架設之主要工作項目,承包商應會同工程司檢查。工程司亦可以書面通知承包商會同檢查其認為有必要之工作項目,承包商不得拒絕。凡有連貫性之工作項目,若檢查結果不合規定要求時,承包商不得進行次一項目之作業,如有違誤,一切損失概由承包商負責。
3.4 檢驗
3.4.1 剪力釘施工中及銲接完成後之檢驗
(1) 在每次開始施工前,至少應先試銲2只剪力釘,以檢視電銲機具及銲槍之操作與調整是否適當,並將試銲完成之2只剪力釘彎曲30°後檢查有無銲接破裂,俟該2只剪力釘試驗合格並經工程司認可後,方得繼續進行施工。
(2) 所有剪力釘於施工後,均應經目視檢查,並以每100只抽取1只之比例,做錘擊彎曲試驗。若目視檢查發現有銲接缺陷之剪力釘時,應將剪力釘向與缺陷相反之方向錘打或用其他工具彎成15°(與垂直線),若該剪力釘檢驗合格時,即將其留於彎後現狀,不合格之剪力釘則應除去重換,其費用概由承包商負擔。
3.4.2 銲接之檢查
所有銲道應先行以目視檢查之。
(1) 對銲及角銲之內部缺陷檢查
構材之對銲,承包商除依實需自作檢查外,應依表八及其附註所列標準及工程司之指示,作放射線透過試驗及超音波探傷試驗,其費用已包含於鋼橋製造工作項目內,不另給付。
放射線透過試驗應依CNS 3710 Z7044、CNS11226 Z8055規定辦理。檢查結果,如拉力邊之銲接係屬於二級或二級以上者,可認定為合格。如壓力邊之銲接係屬於三級或三級以上者,可認定為合格。無法用放射線透過試驗檢查之處,經工程司認可後,可改照CNS 11401 Z8063鋼對接銲道之超音波檢驗法檢查,但其等級分類標準應依CNS 12668 Z8088表十四之規定,檢查結果之判定標準與放射線透過試驗相同。組成構件之翼板與腹板之角銲及各種連結板之角銲,應以超音波探傷試驗或CNS 11378 Z8058銲道磁粒檢驗法實施銲道磁粒檢驗,檢查銲道銲道長度之5%以上。檢查處所由工程司指定之,惟指定處所之距離應儘量平均,並應特別注意轉角處、斷面變化處、節點及較易產生銲接缺陷之處。檢查結果如有不及格,應照上列標準加倍取樣重檢,如再發現有不及格者,應對所有接頭全部檢查。不合格之銲道,應一律剷除重銲,並應再作放射線透過試驗或銲道磁粒試驗。不合格部分之重檢,其檢查費用則由承包商負擔。
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表十 放射線透過試驗檢查適用標準
構材種類
每一檢查群之攝影張數
抗拉構材
每一接頭一張
抗壓構材
每五接頭一張
抗彎構材
拉力邊構材
壓力邊構材
每一接頭一張
每五接頭一張
腹板
與應力方向垂直之接頭
每一接頭一張(拉力側)
與應力方向平行之接頭
每一接頭一張(含端部)
鋼橋面板
每一接頭一張(含端部)
附註:(a) 以銲接形式、材質、板厚、銲接程序、開槽、組立精度、預熱及銲接工技能等銲接條件相同者,視為同一檢查群。
(b) 以一板對銲一板為一接頭。
(c) 照相底片每張尺度以3.5in×12in為原則。
(d) 工地銲接檢查另依第(6)目規定辦理。
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(2) 銲接裂痕之檢查
銲道內及其邊緣不得有任何裂痕。裂痕可使用A.銲道超音波檢驗法B.銲道射線檢驗法C.銲道液滲檢驗D.銲道磁粒檢驗及E.肉眼察看等辦法檢查之,視銲接情形而定。
(3) 銲道表面之檢查
主要構材之對銲及組合斷面之T形接頭處,其銲道表面上不得有凹痕。其他角銲則每一接頭至多三個,或每1m長至多三個,惟凹痕深度不足1mm時,可以三個凹痕換算為一個。銲道表面之凹凸,以銲道長度25mm範圍內之高低差表示之,銲道表面上不得有超出3mm以上之凹凸。角銲之腳長及銲喉厚度,不得小於圖上所指定之尺度,惟每一銲接線中,除兩端各50mm部分以外,銲接長度之10%圍內腳長及銲喉均可容許有-1.0mm之許可差。
(4) 銲邊之檢查
銲邊燒損(Under Cut)之深度,不得超出下列標準:主要構材上與應力方向垂直之銲道止端部許可差0.3mm主要構材上與應力方向平行之銲道止端部許可差0.5mm次要構材之銲道止端部許可值0.8mm。
(5) 「重疊銲接」之檢查
所有銲道,均不得有「重疊銲接」(Over Lap)之情形存在。
(6) 工地銲接之檢查
A. 「放射線透過試驗檢查」應依CNS 3710 Z7044辦理,檢查結果拉力邊之銲道以二級或二級以上為合格,壓力邊以三級或三級以上為合格。
B. 「放射線透過試驗檢查」結果,不合格銲接處之附近銲道(橋軸方向之銲道為前後各1m,橋軸直角方向之銲道為前後各0.5m)應加作檢查,若其檢查結果仍不合格時,應將該銲接線(即銲道端部至銲道交叉處,或銲道交叉處至銲道交叉處)全部重檢。檢查不合格之銲道應剷除重銲,並應檢討其不合格原因及其改善之道。
3.5 清理
塗裝工作完成後,油漆施工架、儲料台及容器等均應移出工地。沾在鄰近地面上及附近建築物上之油漆斑點及污痕,均應清除乾淨,承包商並應依照一般規定,將工地清理潔淨。
4. 計量與計價
4.1 計量
4.1.1 「鋼橋,Gr.36」以公噸計量。
4.1.2 「鋼橋,Gr.50」以公噸計量。
4.1.3 「強力螺栓」以公噸計量。
4.1.4 「剪力釘」以支量。
4.1.5 「基礎錨碇螺栓」以支計量。
本工程鋼橋鋼料之加工、運輸、安裝及強力螺栓、錨碇螺栓等工作,承包商應於投標前自行詳細計算各項工程數量,並依照有關圖說完成本工程,項目以公噸或支按設計圖說丈量計價。另鋼料損耗以10%計已於契約單價考量不另計量。鋼橋油漆於第09972章「鋼橋油漆」計量。
4.2 計價
4.2.1 有關各項單價內已包括為完成本規範所述各項工作所需一切費用在內,不另給價。
4.2.2 除另有規定或設計圖說有變更者外,應依所列單價計給。遇有變更設計時,僅就變更部分重新計算,其餘部分不予調整。
4.2.3 鋼橋油漆於第09972章「鋼橋油漆」計價。
4.2.4 鋼板進廠經檢驗合格後,給付該項工作項目單價20%。
〈本章結束〉
水土保持局施工規範99/6/30 9 05121 鋼橋製作及架設 V2010.6_de84d45129.doc