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基礎版常見問題解決作法

第三章 大型基礎版施工規劃重要因素檢討

3.3 基礎版常見問題解決作法

本小節以在建個案作系統性的施工規劃,從後澆帶施工法無法克服的施工問 題,經施工過程的品質掌控制等細節,作以下說明:

3.3.1 基礎版施工法規劃 一、在建案例現況條件

(一)基礎版面積:長度 156.4m、寬度 70.4m、10,843 平方公尺(m2) (二)基礎版厚度:2m、3m

(三)基礎版位置:彰化縣線西鄉彰濱工業區線工路

圖 3.3-1 案例平面圖 二、巨積混凝土材料設計配比建議

鄭瑞濱(2012)針對本案提出巨積混凝土材料設計配比的水化發展與建議:

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(一)配比於澆置後 3.5~4 天間達最高溫升(估計 80℃)

(二)達最高溫升後,以 11℃/d 開始溫降至 35 ℃使與基礎溫度(估計約 20 ℃ )產生 15 度的綜合溫差,約需 4 天。

(三)整體養護所需時間約 8 天。

(四)建議以 90 天齡期強度為驗收依據;90 天齡期強度達 315kg/cm2 以 上,配比試拌時,並建立強度發展曲線,作為分段驗收依據。

(五)試拌時,進行溫昇確認。

(六)接觸地下水之構造物,耐久一般要求:使用 Type II 水泥、水膠比 0.45 以下、膠結物料 400kg/m3 以上、90 天抗壓強度 315 kg/cm2 以 上。

混凝土預拌廠則依此建議進行材料配比設計及試拌,配比設計後須經專業檢 核再開始試拌作業,試拌過程須經嚴格品管督導。當混凝土結構體過長時,在降 溫過程中亦可產生貫穿混凝土版塊的基底反射溫度裂縫(詹穎雯等,2009)。所以 基礎版規模大到某一個程度時,材料已經無法完全解決裂縫問題時,須搭配施工 法來預防裂縫的發生,下一小節針對施工法作探討。

圖 3.3-2 巨積混凝土施工規範要求曲線圖 三、控制貫穿裂縫尺寸估算

鄭瑞濱(2012)設定本案基礎版澆置分區尺寸估算變數為:

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(一)基礎高度 H=2m、3m

(二)基礎水平阻力係數 Cx=0.1 kN/m (三)混凝土極限拉伸應變εp=100μ (四)綜合溫差 T=15℃

(五)貫穿裂縫公式,資料來源:(台灣營建研究院巨積混凝土施工裂縫改 善計畫,2005)

鄭瑞濱(2012)依貫穿裂縫公式求得本案基礎版分割尺寸為:3m 厚度基礎版的 分區尺寸在 61m 內;2m 厚度基礎版的分區尺寸在 49m 內。我們則定義作施工規 劃,依現況做適當調整,在下一小節作說明。

表 3.3-1 版塊分割查表

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四、施工法分析

本案基礎版在柱線 G-H/1-18 處高程位於地下一層樓,與其他版塊有高低落 差,影響不大,所以探討高版區基礎版施工規劃。以往慣性使用後澆帶施工法,

本案加入分區施工法作分析,從巨積混能土觀點切入,再經由施工規劃調整,分 析如下:

(一)後澆帶施工法施工規劃(如圖 3.3-3):

1.以 2m 版厚而言,分割尺寸*版厚=混凝土體積(49*49*2=4,802m3),現 場合理壓送車數量為 3 台,基本上 1600m3/台,壓送工率 80m3/台,推 估混凝土澆置時間至少為 20 小時,此不包含混凝土供料不及、壓送管 爆裂、壓送車故障、施工人員疲憊等因素。澆置時間太長影響其他作 業時間,無法同步展開,對工期、對資源幫助不大,將版塊大小調整 為 28m*28m、24m*28m,調整混凝土最佳澆置數量為 2000m3~3000m3,

控制澆置時間為 14 小時內。

2.加入鋼筋工班、混凝土壓送車、模板工班等資源,實際工期排完後調 整 36 天完成,較具合理性。

3.後澆帶原預估增加施工費用 64 萬,加上清潔費用、動線覆蓋費用約 20 萬,共增加約 84 萬。

4.後澆帶混凝土澆置雖非要徑,若待基礎版完成再澆置則變成要徑,若 要分段澆置,則又須遮斷,除成本增加外,施工困難度極高。

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圖 3.3-3 後澆帶分割規劃圖 (二)分區施工法施工規劃(如圖 3.3-4):

1.將版塊大小調整為 28m*28m、24m*28m,調整混凝土最佳澆置數量為 2000m3~3000m3,控制澆置時間為 14 小時內。

2.初步估計 16 天工期完成,但加入鋼筋工班、混凝土壓送車、模板工班

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根據表 3.2 分析,選擇了方案 B 分區施工法(如圖 3.3.4),其版塊混凝土澆置順 序為 3→4→8→9,穿插 2→5→7→10,分區跳格澆置,基礎版施工法施工前規劃(如圖 3.3-5)。

圖 3.3-5 分區施工規劃圖 3.3.2 施工縫設置

施工縫的設置用於一般分次施工上,施工困難度高、廠商支出成本也高、又 在混凝土澆置的要徑,所以在施作上潦草趕工帶過,而基礎版的施工縫重要性非 常高,施工不良引起地下水滲水、結構的弱面等。

一般施工縫的設置有二種,一種是止流筋網牆加上止水鋼鈑,另一種是模板 加上止水帶,本小節直接說明模板加上止水帶施工細節,於 3.4 小節再作優劣分 析。

一、施工縫設置工序 3D 模擬

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圖 3.3-6 底層鋼筋綁紮模擬圖

圖 3.3-7 施工縫側模組立模擬圖

圖 3.3-8 夾止水帶並作止水榫模擬圖

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圖 3.3-9 上層筋工作筋綁紮模擬圖

圖 3.3-10 上層筋綁紮模擬圖

圖 3.3-11 基礎版混凝土澆置模擬圖

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二、工序要點說明

(一)底層鋼筋紮:底層鋼筋有三層,以堆疊預留接長度方式綁紮。

(二)施工縫側模組立:施工縫側模採取單元式組立,側模頂部高程控制 在頂層下層筋下方,上層筋綁紮時依著模板放置即可。

(三)夾止水帶並作止水榫:施作止水帶及止水榫功效,在增加地下水滲 水路徑,避免地下水沿著施工縫滲出版面,止水榫施作時需考慮順利 拆模。

(四)上層筋工作筋綁紮:工作筋架設需考慮上層筋綁紮的高程。

(五)上層筋綁紮:依照工作筋與側模高度進行綁紮。

(六)混凝土澆置:混凝土澆置按照規範分層澆置。

三、施工縫規劃與實務操作

圖 3.3-12 施工縫止水帶模擬圖

圖 3.3-13 施工縫止水帶施工圖

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3.3.3 底層筋下方混凝土遮斷

底層鋼筋下方的模板遮斷困難度是非常高的,一般以止流筋網施工,施工不 佳時混凝土漫流(如圖 3.3-14),造成品質瑕疵,修補費用甚高、耽誤工期。基礎底 部保護層厚度 15cm,使用止流筋網也非常難施工,使用夾板固定及拆除施工難度 也非常高。在本案規劃了有效阻擋混凝土的作法,以下說明。

圖 3.3-14 一般樓版施工縫混凝土漫流圖 一、底層鋼筋施工縫遮斷工序 3D 模擬

施工工序為放樣→組模→RC 澆置→模板拆除→鋼筋工作筋施工→底層鋼筋綁紮,

確實將底部施工縫完全遮斷,使混凝土無空隙漫流,而三層鋼筋重疊之間隙則由 夾板一片一片遮住,粗骨材自然會抵擋漿體滲流,達成遮斷混凝土的目的。

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圖 3.3-15 PC 面上墩座線放樣模擬圖

圖 3.3-16 阻泥墩座模板組立模擬圖

圖 3.3-17 阻泥墩座混凝土澆置模擬圖

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圖 3.3-18 阻泥墩座模板拆除模擬圖

圖 3.3-19 底層鋼筋工作筋施工模擬圖

圖 3.3-20 底層鋼筋綁紮模擬圖 二、工序要點說明

(一)阻泥墩座放樣:阻泥墩座放樣前,確認分區施工界線,在施工圖上 明確定義清楚尺寸,施工時間點要掌控在基礎鋼筋綁紮前、PC 澆置 後。

(二)模板組立: 墩座混凝土澆置完成面高度,定義在底層鋼筋之第一 層鋼筋下高程,側模須作高程量測及標記

(三)混凝土澆置:依據模板定義高程,進行灌漿作業,混凝土強度與基 礎版混凝土強度一致,灌漿完成面須以鏝刀抹平。

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(四)模板拆除:混凝土澆置完成後,清潔作業隨即完成,避免影響鋼筋 綁紮。

(五)底層鋼筋工作筋施工:鋼筋工作筋高度與 RC 墩座高度一致。

(六)底層鋼筋綁紮:待工作筋完成後,立即進行底層鋼筋綁紮,第一層 下層筋直接放置在工作筋與阻泥墩座上方,就可立即綁紮。

三、底層鋼筋施工縫規劃與實務操作

圖 3.3-21 底層鋼筋施工縫遮斷模擬圖

圖 3.3-22 底層鋼筋施工縫遮斷施工圖

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3.3.4 控制鋼筋平整度

罗夏立(2008)從材料力學來說,鋼筋抗拉強度非常高,而混凝土有較高的抗 壓強度,抗拉強度卻較低,在他們共同工作時,混凝土處於受壓區,主要承受壓 應力,鋼筋處於受拉區,主要承受拉應力,所以鋼筋位置即決定了共同工作的混 凝土構件的有效截面,當鋼筋越靠近受拉區邊緣,越能發揮其承受拉力的力學性 能,如鋼筋位置發生偏位,移動到受壓區域,那麼鋼筋混凝土構件所承受的拉力 將完全由混凝土承擔,由於混凝土較差的抗拉性能,極易造成結構破壞。

由此可見,鋼筋保護層在結構構件中的作用十分重要。如果保護層過薄,易 使結構構件表面產生裂紋,使構件中鋼筋暴露於外界,造成鋼筋鏽蝕。若保護層 過厚,受力鋼筋位置偏移,將使結構構件有效截面降低,特別是懸挑構件上部鋼 筋下沉,嚴重的將出現懸挑構件斷裂垮塌的危險。

一般以角鋼取代工作筋,預做到控制鋼筋保護層,提高精準度,然而該方案 每根角鋼必須作高程量測導致施工時間長,施工及材料費用高,往往令人卻步,

而快速忽略過,大型基礎版施工除了工法的律定外,工作的細節關係到隱藏性的 問題,混凝土一澆置下去,很難打掉重做,所以營造業施工者的良心非常重要,

我們將能考量的問題考慮進去,期望能有所精進。本案使用成本較省的方案施 作,以標高器標定高程刮平 PC 的配套作法,有效控制鋼筋保護層。

一、控制鋼筋平整度工序實務操作

圖 3.3-23 土方開挖高程測量圖

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圖 3.3-24 標高器定高程刮平二次 PC 圖

圖 3.3-25 底層筋綁紮圖

圖 3.3-26 上層筋工作筋綁紮圖

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圖 3.3-27 上層筋綁紮圖 二、工序要點說明

(一)土方開挖高程測量:土方開挖時確實掌控開挖高程,同時將 PC 面高 程噴漆在 PC 樁頭上。除了平整度外,更能控制混凝土澆置數量。

(二)標高器定高程刮平二次 PC:一次 PC 後防潮布施工,在防潮布上覆蓋 二次 PC 作保護,再次控制二次 PC 澆置高程,此次使用雷射釘標高 器,再次修正高程。

(三)底層筋綁紮:二次 PC 面上開始底層筋綁紮,因為基礎鋼筋重量較 重,所以保護層墊塊放置及強度需足夠。

(四)上層筋工作筋綁紮:工作筋的高度需經過計算,綁紮時仍須檢控高 程,拉水平水線進行綁紮,再次修正高程。

(五)上層筋綁紮:開始上層筋綁紮,這階段已無法控制鋼筋保護層了,

綁紮完成後施作標高器,就可知道保護層尺寸的控制。

以本案的作法,保護層精度的可掌控在正 0.5cm、負 1.5cm 內,控制鋼筋的平 整度則保障了保護層的足夠。

以本案的作法,保護層精度的可掌控在正 0.5cm、負 1.5cm 內,控制鋼筋的平 整度則保障了保護層的足夠。

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