第三章 案例研究計劃與內容
3.2 SCC 單一強度配比基本力學性質試驗
3.2.2 抗彎強度試驗
本案例工程連續壁 SCC 設計強度為 280 kgf/cm2，於第 2 單元、第 31 單元、第35 單元等三單元連續壁澆置 SCC 時，每單元各取 3 顆試體，試體 尺寸為 15cm×15cm×53cm 之長條矩形試體如【照片 3-6】，經一般養護 28 天、56 天、91 天齡期後，分別測試三種齡期之之抗彎強度試驗，試驗依 CNS 1234（混凝土抗彎強度試驗法—中心點載重法）如【照片 3-7、照片 3-8】之規定辦理，當試體破裂時，記錄最大載重（kgf），然後依下列公式 求得混凝土破裂模數（kgf/cm2、MPa），以觀測 SCC 隨時間變化的強度伸 展情形。
R＝3PL /2bd2
R＝破裂模數 kgf/cm2（MPa）
P＝試驗機所示最大載重 kgf（N）
L＝跨度 cm
b＝破裂處試體之平均寬度 cm d＝破裂處試體之平均厚度 cm
※破裂模數單位換算：1 kgf/cm2＝0.0980665 Mpa。
照片3-6 長條矩形試體 照片3-7 中心點載重法
照片3-8 試體破裂情形
3.2.3 劈裂抗張強度試驗
本案例工程連續壁 SCC 設計強度為 280 kgf/cm2，於第 2 單元、第 31 單元、第35 單元等三單元連續壁澆置 SCC 時，每單元各取 3 顆試體，試體 尺寸為直徑15cm×高 30cm 之圓柱試體，經一般養護 28 天、56 天、91 天齡 期後，分別測試三種齡期之劈裂強度試驗，試驗依CNS 3801【混凝土圓柱 試體抗張強度檢驗法】如【照片3-9、照片 3-10】之規定辦理，
照片 3-9 抗張強度檢驗裝置 照片3-10 試體破裂情形
3.2.4 握裹力試驗
本案例工程連續壁 SCC 設計強度為 280 kgf/cm2，於第 2 單元、第 31 單元、第35 單元等三單元連續壁澆置 SCC 時，每單元各取 3 顆試體，試體
尺寸為直徑15cm×高 30cm 之圓柱試體，並於底部放置銅製圓形中心空洞之 底盤，以使 D19 竹節鋼筋固定於底盤中心且不搖動，試體模具上方套上鋼 筋固定架，鋼筋埋入深度為 29 ㎝ 如【照片 3-11】，經一般養護 28 天、56 天、91 天齡期後，利用萬能油壓千斤頂試驗機分別測試三種齡期之拉拔試 驗如【照片 3-12】，試驗機以 2,245 kgf/min 的速率進行，當試體破裂致使 鋼筋鬆動不再承受握裹力時如【照片3-13】，記錄最大加載拉力，然後依下 列公式求得混凝土握裹應力，此種依CNS11152【根據鋼筋混凝土握裹力比 較混凝土性能試驗法】試驗方法，只測得混凝土的平均最大握裹應力，僅 將所得結果供爾後工程參考。
µ＝Fmax /lπdb
µ：混凝土握裹應力 kgf/cm2 Fmax：最大拉力 kgf
l：鋼筋埋設深度 cm db：鋼筋直徑 cm
照片3-11 試體模具
照片 3-12 拉拔試驗 照片3-13 試體破裂情形
3.2.5 乾縮試驗
本案例工程連續壁SCC 設計強度為 280 kgf/cm2，依 CNS 1236【水泥 砂漿及混凝土的體積變化檢驗法】之規定辦理；於第2 單元、第 31 單元、
第35 單元等三單元連續壁澆置 SCC 時，每單元各取 3 顆試體，試體尺寸為 10cm×10 cm×28 cm 之長條矩形試體如【照片 3-14】，經一般養護28 天後置 於恆溫恆濕室內（維持溫度於 23±2℃，相對濕度於 50％），置於長度比較 測微器如【照片3-15】上開始試驗後連續記錄乾縮量，至 91 天止，以觀測 SCC 隨時間變化的體積變化情形。
試驗開始後連續12 小時內每 1 小時記錄 1 次量測值，12 小時至 72 小 時（3 天）每 1 小時記錄 1 次量測值。
照片3-14 長條矩形試體模具 照片 3-15 長度比較測微器
3.2.6 潛變試驗
本案例工程連續壁SCC 設計強度為 280 kgf/cm2， 依 ASTM C512-87
（Standard Test Method for Creep of Concrete in Compression）之規定辦理；
於第2 單元、第 31 單元、第 35 單元等三單元連續壁澆置 SCC 時，每單元 各取2 顆試體，試體尺寸為直徑 15 cm×高 30 cm 之圓柱試體，經養護 7 天 後置於恆溫恆濕機內（維持溫度於23±2℃，相對濕度於 50％），俟達 28 天 後移置潛變室做潛變試驗，將各個試體於長軸方向黏貼混凝土表面應變 計，將兩顆試體堆疊至彈簧基座潛變架如【照片3-16】上並加預載力如【照 片 3-17】，加載荷重應依規定辦理，開始試驗後連續記錄應變 ε 值，至 91 天止，以觀測SCC 隨時間變化的應變伸展情形。
照片3-16 彈簧基座潛變架 照片3-17 加預載力儀器
3.3 SCC 澆置時間分析
SCC 與一般混凝土澆築地下連續壁之流程與方法相同，特密管吊放完 成後，由預拌車直接傾洩至特密管中澆置，特密管底端混凝土流出將受上 層約1.5 公尺厚之混凝土重量及隨深度變化之連續壁溝體中水壓之影響；在 一般混凝土澆置過程中已有相當認知，但SCC 以特密管澆置地下水中連續 壁個案有限，承辦及施工人員大部分均無經驗，為了解SCC 在特密管中流 動是否順暢，以及連續壁溝體中之水壓是否造成 SCC 澆置速率降低等問 題，本研究計畫將記錄每車SCC 及一般混凝土澆置過程的時間，以分析澆 置每立方公尺所須平均時間，與一般混凝土澆置每立方公尺所須平均時 間，作一比較，以了解使用SCC 的時間差異，以及 SCC 以特密管澆置地下 水中連續壁的適用性。
3.4 連續壁體監測
連續壁監測系統主要目的在於隨時掌握壁體挖掘過程及地下室各階段 開挖作業與鄰近構造物之安全，並同時在各階段施工過程中之量測數據資 料可以回饋檢討，以做為下一階段施工或其他工程設計之參考依據，使工 程的進行能達到安全及經濟之目的。
為了確保整體工程開挖作業安全進行，施工廠商除依據契約「工程採 購廠商投保注意事項」規定於施工前應委託具有能力之公正第三者進行鄰 屋調查，詳細載明房屋現況，其結果應報請招標機關核備。並得提供予屋 主及相關單位（區公所、里長、主辦單位）、人員留作查考外；並須提送 監測計畫書，詳述監測系統裝設儀器項目、裝設位置與施作方法，以瞭解 連續壁變形、鋼筋應力及支撐軸力變化情形、鄰近建物及道路可能沉陷情 形，俾使施工期間及對於可能之變化，而對施工安全有顧慮時，能及時採 取適當之應變措施。
一般監測系統包含連續壁之變形及傾斜觀測、連續壁鋼筋應力觀測、
支撐軸力觀測、建物傾斜計、基地四週及道路沉陷觀測、中間柱隆起觀測、
地下水位及水壓觀測、自動觀測系統等項目。本研究案例工程因連續壁係 採用SCC 澆築有別於一般水中混凝土澆置之工程，故本計畫僅針對連續壁 體內之傾斜觀測部分進行觀測變形量，以記錄壁體於各階段開挖過程中之 變形情形，供爾後工程設計之參考。另其他兩參考案例工程由於壁體厚度、
開挖深度不同，故不記錄討論。本案例工程其他監測項目裝設位置與施作 方法，另於第四章敘述之。
連續壁之變形傾斜觀測，一般安裝於連續壁體內，本項觀測目的在量 測擋土結構體之側向傾斜變位及變形撓曲之程度，以變位之方向、速率和 最大側向變位及變形來研判擋土結構之安全程度【15】。於連續壁第 2、8、
14、20、24、31 等 6 單元各埋設 1 組連續壁內傾度觀測管（共 6 處），參照 傾度儀觀測管裝置示意圖如【圖 3-5】，確定傾斜管埋設位置後，於鋼筋籠 組立之同時，先預埋裝設與連續壁同深之內徑 150mm PVC 固定於鋼筋籠 內，底部則以厚質PVC 管帽阻封，事先預埋在連續壁內。連續壁施工完成 後，再於預埋管內鑽孔裝設傾斜管至深度47 公尺。施工中以傾度儀觀測連 續壁之變形與傾斜度。觀測方法將雙軸感應器，以滑輪組件放入套管內，
以電纜連接雙軸感應器及指示器。自管底往上，每隔50cm 記錄量測讀數，
待一方向測讀結束後，將感應器轉 180°，重覆前述動作，以消除測讀之系 統誤差，將此次之觀測值與初始量測值（一般為開挖前之量測值）根據儀 器之原理，由每次測值與初始值相比較，可求得變位量及位移方向。
*由富國技術工程股份有限公司提供
圖3-5 連續壁體內之傾度儀觀測管裝置示意圖
3.5 連續壁體非破壞性試驗—反彈鎚試驗
預拌混凝土除由預拌工廠保證其品質強度外，於澆鑄施工過程中取樣 進行圓柱試體抗壓強度試驗（CNS 1232），若有特殊因素則依契約規定辦理 鑽心試驗（CNS 1238 ）；惟本研究案因考量避免地下連續壁壁體進行鑽心 試驗強度檢測而增加滲水之可能性，則採反彈鎚試驗（CNS 10732—硬化混 凝土反彈數試驗法）方式進行非破壞性強度試驗，即以彈簧驅動鋼鎚，撞 擊於硬化混凝土表面，以測定其反彈數值之試驗方法，所測定之反彈數，
可用於評估混凝土之均勻性及其概略之強度，以做為決定拆模時間之參 考，但本試驗法不得作為評定混凝土強度之替代法。
在本案例工程之連續壁第 2、20、24、31、35 等 5 個單元，配合開挖 時程，分別測試56 天及 91 天齡期反彈鎚數值，以評估 SCC 連續壁壁體之 均勻性及其概略之強度。
（1）儀器：義大利 MATEST 公司 C380 之混凝土強度鎚如【照片 3-18】。
（2）一般事項及試驗步驟：
A. 反彈鎚每半年（不常使用者）或一年須校正一次。
B. 本試驗法不得作為評定混凝土強度之替代法。
C. 所測試混凝土構材厚度至少需要有 10cm 厚（連續壁壁體厚度 70cm）。
D. 所測試之表面積，其直徑至少為 15cm。
E. 所測試之表面應用碳化矽(即金鋼砂)製成之磨石，將混凝土表面磨 平。
F. 將試鎚持牢，於試驗位置，使撞頭垂直於試驗表面，緩緩增加壓力，
直至撞頭撞擊混凝土表面。
G. 撞擊後記錄其反彈數至二位有效數字，並比對強度對照表，判定出 混凝土的概略之強度。
H. 每次試驗面積，採取 10 次試驗讀數，任何兩個撞擊點，均應相距
25mm 以上；撞擊後，檢視其撞痕，若撞擊時，發現撞擊點表面有 破碎現象時，其讀數應作廢不計。
I. 計算上剔除與 10 次讀數平均數相差在 7 以上之讀數，再求其剩下 之各讀數之平均數。若有2 個讀數以上，被上述方法剔除時，則全 組之讀數應作廢。
照片3-18 混凝土強度鎚
3.6 其他案例比較
本研究計畫藉由新工處同時期辦理之三案建築工程，其地下連續壁工 程分別以下列三種模式辦理，其連續壁工程規模比較如【表 3-1】，針對工 時、成本及完成面平整度與滲水情形統計分析，以比較三種模式之差異性，
作為爾後連續壁使用材料之參考採用。
作為爾後連續壁使用材料之參考採用。